DE2914173A1

DE2914173A1 - Weichstoffdichtungsmaterial, insbesondere zur herstellung von zylinderkopfdichtungen

Info

Publication number: DE2914173A1
Application number: DE19792914173
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Ing Beyer; Klaus-Peter Majewski; Hans-Reiner Dipl Chem Zerfass
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1979-04-07
Filing date: 1979-04-07
Publication date: 1980-10-09
Also published as: GB2047298B; GB2047298A; DE2914173C2

Description

29U173

GOETZEAG Burscheid, d. 27. 03. 1979

2 TEP 233LÖ./MO. ( 1708 )

Weichstoffdichtungsmaterial, insbesondere zur Herstellung von Zylinderkopfdichtungen

Die Erfindung betrifft ein Weichstoffdichtungsplattenmaterial, insbesondere zur Herstellung von Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem gegebenenfalls metallisch verstärkten Faservlies sowie gegebenenfalls einer Impregnation aus einer im Endzustand plastisch oder elastisch vernetzten organischen synthetischen Substanz.

Weichstoffzylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen bestehen in der Praxis meist aus metallisch verstärkten Asbestfaservliesen, welche entweder auf normalen Papierherstellungsmaschinen oder mittels Walzen aus den wässrigen Gemischen von Asbestfasern und etwas Kautschuk als Bindemittel hergestellt werden. Zusätzlich kann nach der DE - AS 23 04 558 die fertige Zylinderkopfdichtung mit einer im Endzustand plastisch oder elastisch vernetzten organischen Substanz zusätzlich imprägniert sein.

Für die Herstellung von derartigen Zylinderkopfdichtungen ist Asbest der ideale Faserwerkstoff. Einmal besitzt Asbest die erforderliche hohe Temperaturbeständigkeit, und zum anderen sind die Asbestfasern ausreichend weich, so daß das gebildete Faservlies papierähnliche Eigenschaften mit ausreichender Festigkeit, Verformbarkeit und Porosität erhält.

Zugleich aber ist Asbest stark gesundheitsschädlich, da vor allem die während seiner Verarbeitung sich bildenden feinen Asbeststäube schwere Lungenerkrankungen hervorrufen können. Die Verwendung von Asbest sollte daher möglichst eingeschränkt werden, und es ist sogar zu erwarten, daß der Einsatz von Asbest gänzlich verboten wird. Zusätzlich verteuert sich Asbest aufgrund der zunehmenden RohstoffVerknappung ständig. In der Zukunft könnte daher die Verwendung von Asbest unwirtschaftlich werden.

Zur Abhilfe ist es daher in der Praxis schon versucht worden, für Faservliese zur Herstellung von Zylinderkopfdichtungen andere Faserwerkstoffe einzusetzen. Zur Verwendung bieten sich an natürliche Faser, wie zum Bei-

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Herstellung von Zylinderkopfdichtungen / 1708

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spiel Zellulosefasern, organische temperaturbeständige Synthesefasern, wie zum Beispiel Polyamidfasern, oder auch anorganische Fasern, wie zum Beispiel Steinwolle oder Glaswolle. Fasern dieser Art besitzen jedoch meist nicht alle idealen Eigenschaften von Asbestfasern zugleich, das heißt, sie sind entweder nicht ausreichend temperaturbeständig, sie sind ebenfalls gesundheitsschädlich oder sie sind so spröde, daß die Herstellung eines papierartigen Faservlieses auf einer Papierherstellungsmaschine nicht möglich ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weichstoffdichtungswerkstoff ohne Verwendung von Asbest mit papierähnlichen Eigenschaften zu finden, mit dem Weichstoffflachdichtungen, und zwar insbesondere Zylinderkopfdichtungen ausreichender Festigkeit, Verformbarkeit. Temperaturbeständigkeit und Porosität, hergestellt werden können. Insbesondere soll die Dichtungsplatte mit einer im Endzustand plastisch oder elastisch vernetzten Substanz imprängierbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Weichstoffplattend!chtungsmaterial gelöst, welches aus einem Gemisch aus zur Papierblattbildung befähigten Fasern und nicht zur Papierblattbildung befähigten Fasern hergestellt ist. Die bevorzugt eingesetzten, zur Blattbildung geeigneten Fasern sind Baumwollfasern, Zellulosefasern oder andere Fasern aus organischen Naturrohstoffen. Die bevorzugt eingesetzten, nicht zur Blattbildung geeigneten Fasern sind Steinwollfasern, Glasfasern, Schlackenfasern, Keramikfasern oder organische Synthesefasern, bevorzugt auf der Basis von Polyamiden. Verwendet werden bei beiden Typen vorzugsweise Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von 0,5 bis etwa 3 mm, und das Fasergemisch besteht vorzugsweise aus 25 bis 75 Prozent der blattbildenden Fasern und 75 bis 25 Prozent der nicht blattbildenden Fasern. Zusätzlich können Kunstharze oder Kautschuke als Bindemittel im Weichstoffdichtungsmaterial vorhanden sein.

Das erfindungsgemäße Weichstoffdichtungsmaterial wird bevorzugt auf einer

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Papierherstellungsmaschine auf dem Sieb aus einer wässrigen Aufschlämmung von Fasergemisch und gegebenenfalls Bindemittel hergestellt. Bei weniger als 25 Prozent Anteil an blattbildender Faser entsteht kein papierähnliches Produkt mehr. Anteile von mehr als 75 Prozent an organischer blattbildender Faser wirken sich jedoch nachteilig auf die Temperaturbeständigkeit aus.

Ferner soll eine Dichtungsplatte für den Einbau zwischen die abzudichtenden Teile eine gute Komprimierbarkeit mit gleichzeitiger Rückfederung besitzen. Dies wird erreicht durch ein relativ hoch poröses Weichstoffplattenmaterial. Bei Zylinderkopfdichtungen soll hierzu das freie Porenvolumen etwa zwischen 30 und 60 % liegen. Gemäß der Erfindung ergibt sich dabei die Möglichkeit, Faserart und Fasermischungsverhältnis so zu wählen, daß das gewünschte freie Porenvolumen erhalten wird. Zusätzlich kann durch nachträgliches Walzen das Plattenmaterial auf das gewünschte Volumen nachverdichtet werden. Ebenso kann aber im Sinne der Erfindung das erfindungsgemäße Weichstoff material auch aus der feuchten Mischung von Fasern und gegebenenfalls Bindemitteln auf Kalandern hergestellt werden.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Weichstoffdichtungsplattenmaterial anschließend nach der DE - AS 23 04 558 mit einer organischen, synthetischen, vollständig polymerisierbaren Flüssigkeit zu einer Porenfüllung zwischen 60 und 90 % imprägniert, und diese Flüssigkeit wird dann unter Einwirkung von Vernetzungsmitteln thermisch zu einer elastischen Konsistenz ausgehärtet. Dabei erhöht sich überraschenderweise die Temperaturbeständigkeit der Dichtungsplattenwerkstoffe auf ein Vielfaches, da offensichtlich das vernetzte Imprägniermittel als Isolationsschicht für die organische blattbildende Faser wirkt.

Die so erhaltenen imprägnierten Dichtungsplatten zeigen im Test ein Verformungsverhalten, Setzverhalten und eine Wasser - und öldichtigkeit wie Dichtungsplatten aus herkömmlichen Asbestfaserplatten. Durch die Erfin-

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dung ist somit ein asbestfreier Dichtungswerkstoff geschaffen worden, welcher zugleich einfach und kostensparend herzustellen ist. Insbesondere sind die erfindungsgemäßen Dichtungsplatten geeignet für die Herstellung von gemäß der DE - AS 23 04 558 imprägnierten Zylinderkopfdichtungen.

Folgende drei Fasergemische werden bei Versuchen bevorzugt eingesetzt:

1 . 50 Teile Steinwolle ( Faserlänge 1,4 mm )

50 Teile Baumwolle ( Faserlänge 2,8 mm )

2 . 60 Teile Steinwolle ( Faserlänge 1,4 mm )

40 Teile Zellulosefaser ( Faserlänge 2,8 mm )

3 . 25 Teile Polyamidfasern (Aramid) ( Faserlänge 2 mm )

75 Teile Zellulosefasern C Faserlänge 2,8 mm )

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Claims

GOETZE AG Burscheid, d. 27. 03. 1979

TEP 233LÖ./MO. ( 1708 )

PATENTANSPRÜCHE

Weichstoffdichtungsmaterial, insbesondere für die Herstellung von Zylinderkopfdichtungen von Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem gegebenenfalls metallisch verstärkten Faservlies, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasermaterialien ein Gemisch von organischen Naturfasern und anorganischen oder organischen Synthesefasern verwendet ist.

Weichstoffdichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergemisch aus 25 bis 75 Prozent organischer Naturfaser und 25 bis 75 Prozent organischer oder anorganischer Synthesefaser besteht.

Weichstoffmaterial nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlänge der verwendeten Fasern zwischen 0,5 und 3 mm liegt.

Weichstoffmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergemisch unter gegebenenfalls Verwendung von Bindemitteln auf einer Papierherstellungsmaschine zu einer papierplattenähnlichen Weichstoffplatte mit einem freien Porenvolumen von 30 bis 60 Volumenprozent geformt ist.

Verwendung des Weichstoffmaterials für die Herstellung von imprägnierten Zylinderkopfdichtungen von Verbrennungskraftmaschinen.

[. GOETZE AG

- 1/fc. Nr. 1Ξ2/78 AV

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ORIGINAL INSPECTED