DE3107920A1

DE3107920A1 - "dichtungsring"

Info

Publication number: DE3107920A1
Application number: DE19813107920
Authority: DE
Inventors: Ernst 4019 Monheim Baasner; Klaus 5093 Burscheid Lönne; Klaus-Peter 5068 Odenthal-Erberich Majewski
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1980-07-15
Filing date: 1981-03-02
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DE3107920C2; IT1168136B; FR2490778A1; FR2490778B1; IT8122722A0

Description

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Dichtungsring.

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring zur Abdichtung gelenkiger Rohrverbindungen, wie insbesondere einen hochtemperaturbeständigen Dichtungsring zur Abdichtung gelenkig verbundener Aufpuffleitungen von Verbrennungskraftmaschinen mit mindestens einer als Gleitfläche dienenden Mantelfläche.

Zur Abdichtung und zur Verbindung des von einer Verbrennungskraftmaschine ausgehenden Abgassammeirohres und dem weiterführenden Abgasauslaßrohr dienen vielfach Flanschverbindungen mit einer dazwischenliegenden Flachdichtung.

Als Dichtungsmaterial dienen hierzu vor allem gegebenenfalls metallisch verstärkte Asbestfaserplatten, welche neben einer hervorragenden Temperaturbeständigkeit aufgrund ihrer Komprimierbarkeit eine gute Anpassung an die Dichtflächen besitzen. In anderen Fällen werden die Rohre konzentrisch ine.nandergesteckt, und Dichtringe mit rechteckigem oder traoezförmigem Querschnitt dienen als Stopfbüchsenpackungen der Abdichtung. Auch in diesem Fall haben sich wegen ihrer hohen Temperaturbeständigkeit und ihrer guten Verformbarkeit Dichtringe aus aufgewickeltem metallisch verstärktem Asbestfaserplattenmaterial hervorragend bewährt.

Aus beispielsweise dem DE - Gbm 1 736 840 ist es bekannt, die Rohrenden von Abgasauslaßrohr und Abgassammei rohr zur Vermeidung der Übertragung der vom Motor ausgehenden Schwingungen miteinander gelenkig zu verbinden. Benutzt wird hierzu ein Rohrkupplungssystem nach dem bekannten

Kugelpfannenprinzip, nach dem die Verbindungsstellen der Rohre als ineinanderpassende Kugel - beziehungsweise Kugelschalensegmente ausgeführt sind, so daß eine gewisse Winkelbeweglichkeit beziehungsweise Relativbewegung der Rohre zueinander ausgeglichen wird. Ein beispielsweise nach der US - PS 2 836 436 dazwischengeschalteter Dichtungsring ist der Kontur der Gelenkverbindung angepaßt und besitzt an mindestens einer seiner Mantelflächen die Kontur des passenden Kugel - beziehungsweise Kugelschalensegmentes und somit die Funktion eines Gleitlagers der Rohre.

Nach dem DE - Gbm, 1 736 840 dient als Dichtring ein Bronzering mit bekannt guten Temperatur - und Gleiteigenschaften.

In diesem Fall ist aber der verwendete Bronzering zu hart, er paßt sich nicht ausreichend an die abzudichtenden Dichtflächen an und führt zum Verschleiß der Gleitflächen der Rohre. Γη anderen Fällen hat man versucht, ähnlich wie die Stopfbüchsenpackungen den Ring entsprechend aus metallisch verstärktem Asbestfaserplattenmaterial zu wickeln und in die gewünschte Kontur zu pressen.Das allerdings relativ weiche Asbestfasermaterial ist wenig gleitbeständig und verschleißt sich durch Gleitreibung. In anderen Fällen wurde anstelle von Asbestplattenmaterial mit einem Stahl drahtgewebe verstärktes, gewickeltes und in die gewünschte Form gepreßtes Graphitplattenmaterial eingesetzt. Das Graphitplattenmaterial besitzt zwar gute Gleiteigenschaften, das zur Verstärkung einliegende und gefaltete Drahtgewebe ist allerdings relativ starr. Gerade an den Faltstellen des Drahtgewebes kommt es zum Brechen der Drähte, die dann die Graphitschicht durchstoßen und auf den Gleitflächen der Rohre Verschleißspuren erzeugen.

Der vorliegenden Erfindung liegt Jäher die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring für gelenidg verbundene Rohrleitungen, wie insbesondere einen temperaturbeständigen Dichtring für gelenkig verbundene Abgasrohrleitungen von Verbrennungskraftmaschinen, zu schaffen, welche gute Gleiteigenschaften und auch verringerte Verschleißwirkung besitzt. Der Ring soll zugleich einfach und wirtschaftlich herzustellen sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Dichtring aus gepreßtem, festem Gleitmater.al mit zur Verstärkung in ungeordneter Richtung einliegender Metallfaserwolle gelöst.

Vorzugsweise besteht das Gleitmaterial aus Graphit in Flocken-, Pulver- oder Folienform. Es kann jedoch auch als Gleitmaterial Glimmer oder vergleichbares Gleitmaterial verwendet werden. Die Metallfaserwolle besteht bevorzugt aus Stahldrähten oder aber auch aus Kupfer oder Messing.

Der Ring wird bevorzugt hergestellt, indem aus der Metal 1-faserwolle das Dichtringskelett geformt wird, welches dann mit dem Gleitmaterial durchsetzt und beschichtet und danach in einer Form in die gewünschten Konturen gepreßt wird.

Falls erforderlich, kann der erfindungsge.äße Gleitkörper auch auf einen Trägerkörper aufgepreßt sein. Der Trägerkörper bildet dann die statisch belasteten Dichtstellen und ist bevorzugt ein Flachring oder ein rechtwinklig abgewinkelter Ring und besteht aus gegebenenfalls metallisch verstärkten Faservliesen, welche aufgrund ihrer guten Komprimierbarkeit an die Di entstell en anpaßbar sind und so für eine gute Anpassung sorgen. Der Gleitkörper selbst

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besitzt dann an seiner freien Mantelfläche die Funktion eines Gleitlagers.

Der erfindungsgemäße Dichtungsring bietet jetzt die folgenden Vorteile:

Der erfindungsgemäße Dichtring hat eine hohe Temperaturbeständigkeit und Festigkeit und sorgt aufgrund seiner hervorragenden Gleiteigenschaften für eine gute Winkelbeweg- lichkeit der verbundenen Rohre. Aufgrund der unregelmäßigen Ausrichtung der in das Gleitmaterial eingelagerten Stahlwollfasern ist die Gefahr des Durchpressens der Drähte durch die Gleitschicht und damit die Gefahr eines Verschleißens der Dichtflächen weitgehend verhindert. Stahlwolle ist darüber hinaus, auch dann, wenn sie mit sehr geringer Drahtstärke verwendet wird, gegenüber vergleichbaren Drahtgeweben erheblich preiswerter.

Die Verwendung von sehr einen Drähten hat den Vorteil, daß diese sich nicht wie relativ dicke und dadurch starre Drähte so schnell durch die Gleitschicht bohren und dadurch Verschleiß an den Gegenflächen hervorrufen können. Dann wenn der Gleitkörper mit einem Trägerkörper aus Faservliesplattenmaterial verbunden ist, sorgen die komprimierbaren Faservliese zugleich für eine gute Anpassung an die nur stat sch abzudichtenden Dichtstellen.

Die Erfindung wird anhand der Beispiele aus den Abbildungen

1 bis 6 näher erläutert: 30

Figur 1 zeigt im Querschnitt eine gelenkige Rohrverbindung einer Auspuffleitung mit einer

-•5 -

erfindungsgema'ßen Ausführung des Dichtungsringes Figuren 2 bis 5 zeigen Querschnittsbilder weiterer erfindungsgemäßer Ausführungsformen des Dichtringes. 5

In Figur 1 ist 1 das Abgassammelrohr und 2 das Abgasableitrohr, durch das in Strömungsrichtung 3 das Abgas strömt. An der Verbindungsstelle 4 ist das Ende des Abgassammeirohres unter Bildung eines Kugel schalensegmentes 5 verformt. Das Ende 6 des Abgasleitrohres 2 ist zylindrisch. Zwischen den beiden Rohren 1,2 ist ein Dichtungsring 7 angeordnet, der aus eingepreßtem, stahl faserverstärktem Graphit besteht. Seine äußere kugelsegmentförmige Mantelfläche 10 ist dem verformten Ende 5 des Abgassammeirohres 1 angepaßt und bewirkt aufgrund seiner guten Gleitfähigkeit die gute rela tive Winkelbeweglichkeit der beiden Rohre zueinander.

Der Dichtungsring 12 der Figur 2 besteht aus einem gepreßten Gleitkörper 14 aus Stahlwolle - Graphit.

Der Di.chtring 12 der Figur 3 besteht aus einem flachen TrSgerring 13 aus Asbestfaserplattenmaterial, der die statische Abdichtung zum Abgasableitrohr 2 bildet, und einem aufgepreßten Gleitkörper 14 aus Stahlwolle und Graphit.

Der Dichtungsring 15 der Figur 4 besteht aus einem Trägerkörperring 16 von dreieckigem Querschnitt mit den statischen Dichtflächen 17,18 zum Abgasableitrohr 2 und Rohrflansch 1t sowie einer aufgepreßten Gleitmaterial beschich tung 19 aus Stahlwolle / Graphit.

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In Figur 5 ist der Trägerkörper 20 ein Rechteckring mit aufgepreßtem Gl eitteil 21.

In Figur 6 ist der Trägerkörperring 22 rechtwinklig so abgebogen, daß das Gleitmaterial 23 die Kammer vollständig ausfüllt und eine die gesamte äußere Mantelfläche 24 abdeckende Gleitschicht entstanden ist.

Claims

1 ,· 7 C 2

- 1 -Patentansprüche:

Dichtungsring zur Abdichtung gelenkiger Rohrverbindungen, wie insbesondere ein hochtemperaturbeständiger Dichtungsring zur Abdichtung von Auspufflei tungen von Verbrennungskraftmaschinen, mit mindestens einer als Gleitfläche dienenden Mantelfläche, dadurch gekennzeichnet, daB der Dichtungsring ( 7 ) aus einem gepreSten Gleitmaterial mit zur Verstärkung eingelagerter MetalIfaserwolle besteht.

2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß das Gleitmaterial aus gepreßtem Pulvergraphit, Flockengraphit und / oder Graphitfolie besteht.

3. Dichtungsring nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmaterial aus gepreßtem Pulverglimmer, Flockenglimmer und / oder Glimmerfolie besteht.

4. Dichtungsring nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtung:ring ( 7, 12, 15 ) auf einen Trägerkörper ( 8, 13, 16, 20, 22 ) aufgepreßt ist, der den statischen Dichtteil des gesamten Dich tungsringes ( 12, 15 ) bildet.

5. Dichtungsring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper ( 8, 13, Il ) aus einem gegebenenfalls metallisch verstärkten ringförmigen Asbestfaser- material hergestellt ist.

6. Dichtungsring nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper ( 8, 22 ) einen rechtwinkligen Querschnitt besitzt.

7. Dichtungsring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» daß der Trägtrkörper einen dreieckigen Querschnitt aufwei ;t.

8. Verfahren zur Herstellung des Dichtungsringes nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem verformten Trä'gerkörper ( 8, 13, 16, 20, 22 ) das mit Metallfaserwolle verstärkte Gleitmaterial ( 9, 14, 19, 21, 23 ) aufgepreßt wird.