DE3229805C2 - Flat gasket, especially cylinder head gasket - Google Patents
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Abstract
Bei Flachdichtungen, wie insbesondere Zylinderkopfdichtungen, mit mindestens einer Durchgangsöffnung und einem vorzugsweise ein- oder beidseitigen Überzug auf den Dichtflächen ist in die mit den Überzügen zu versehenden Dichtflächenbereiche eine profilierte Oberflächenstruktur eingeprägt. Die mit den Überzügen zu versehenden Dichtflächenbereiche sind bevorzugt die Schenkelflächen der ringförmigen, etwa U-förmig über den Dichtrand mindestens einer Durchgangsöffnung gebogenen Einfassung, die profilierte Oberflächenstruktur besitzt ein Raugigkeitsbild mit Rauhtiefen von bis zu 50 μm und relativ großen plattenartigen Erhebungen, und das Einprägen des Rauhigkeitsbildes erfolgt mit den entsprechend gestalteten Planierwerkzeugen während des Planierens. Die Überzüge bestehen vorzugsweise aus, die Reibung herabsetzenden, Materialien mit entsprechend schlechter Haftung am Metall, so daß durch das Einprägen des Rauhigkeitsbildes eine wesentliche Haftverbesserung dieser Schichten erreicht wird.In the case of flat gaskets, such as cylinder head gaskets in particular, with at least one through opening and a preferably one or both-sided coating on the sealing surfaces, a profiled surface structure is embossed into the sealing surface areas to be provided with the coatings. The sealing surface areas to be provided with the coatings are preferably the leg surfaces of the ring-shaped, approximately U-shaped edging bent over the sealing edge of at least one through opening, the profiled surface structure has a roughness pattern with roughness depths of up to 50 μm and relatively large plate-like elevations, and the embossing of the The roughness pattern takes place with the appropriately designed leveling tools during leveling. The coatings are preferably made of friction-reducing materials with correspondingly poor adhesion to the metal, so that a significant improvement in the adhesion of these layers is achieved by embossing the roughness pattern.
Description
Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung mit mindestens einer Durchgangsöffnung, wie insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen, mit Durchgangsöffnungen für den Brennraum, das Schmiermittel, das Kühlmittel und die Befestigungsschrauben, bei der mindestens eine der Durchgangsöffnungen mit einer im Querschnitt U-förmig über den Dichtrand gebogenen Einfassung, vorzugsweise aus Metall versehen ist, deren U-Schenkel ein- oder beidseitig mit Überzügen und/oder Auflagen versehen sind, sowie das Planierwerkzeug zum Planieren de" Einfassungen. The invention relates to a flat seal with at least one through opening, such as in particular one Cylinder head gasket for internal combustion engines, with through openings for the combustion chamber, the Lubricant, the coolant and the fastening screws, in which at least one of the through openings with a border bent over the sealing edge in a U-shape in cross section, preferably made of Metal is provided, the U-legs of which are provided with coatings and / or covers on one or both sides, as well as the leveling tool for leveling the borders.
Zylinderkopfdichtungen, wie insbesondere Weichstoffzylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen, sind in der Praxis vor allem an ihren Brennraumöffnungen zum Schutz gegenüber dem abzudichtenden Medium und zur örtlichen Erhöhung der Dichtpressung mit im Querschnitt etwa U-förmig über den Öffnungsrand gebogenen Einfassungen versehen. Die Einfassungen bestehen meist aus relativ dünnen Stahlblechen mit gegebenenfalls Plattierungen aus weicheren Metallen wie Zink, Aluminium, Kupfer oder Zinn. Die Einfassungen werden aus den Blechen gestanzt, und nach dem Biegen der Einfassungen über die Dichtränder werden diese mit Planierwerkzeugen unter relativ hohem Druck an der Dichlungsplatte befestigt.Cylinder head gaskets, such as, in particular, soft material cylinder head gaskets for internal combustion engines, are in practice mainly at their combustion chamber openings to protect against the medium to be sealed and to locally increase the sealing pressure provided with in cross-section approximately U-shaped over the opening edge curved borders. the Enclosures usually consist of relatively thin steel sheets with, if necessary, plating of softer ones Metals such as zinc, aluminum, copper or tin. The bezels are punched from the sheets, and after bending the bezels over the sealing rims, these are relatively under leveling tools attached to the sealing plate under high pressure.
Da Stahlbleche relativ verformungssteif sind, können sich die Einfassungsschcnkelflächcn beim Einbau der Dichtung vielfach nicht ausreichend abdichtend an die Dichtflächen von Motorblock und Zylinderkopf anpassen, und deshalb werden die äußeren Einfassungsflächen vielfach zur Verbesserung ihrer Mikro- und Makroabdichtung mit Schichten aus Polymeren überzogen. Nach beispielsweise der DE-AS 23 04 592 bestehen diese Überzüge aus Imprägniermittel, das gleichzeitig während des Imprägniervorganges auf die Einfassungen aufgetragen wird.Since steel sheets are relatively resistant to deformation, the edging leg surfaces can differ when the In many cases, the gasket does not adequately seal the sealing surfaces of the engine block and cylinder head, and therefore the outer rim surfaces often coated with layers of polymers to improve their micro and macro sealing. According to DE-AS 23 04 592, for example, these coatings consist of impregnating agent that is used simultaneously during of the impregnation process is applied to the surrounds.
ίο Die Einfassungen werden ferner im motorischen Betrieb durch die Schiebebewegungen zwischen Zylinderkopf und Motorblock belastet Nach der DE-PS 31 01 921 ist es bekannt die Einfassungsschenkel ganzflächig oder partiell mit die Gleitreibung herabsetzen- den Beschichtungen aus beispielsweise entsprechenden Polymeren mit gegebenenfalls Zusätzen an Festschmierstoffen zu versehen.ίο The bezels are also in motorized operation burdened by the sliding movements between cylinder head and engine block According to the DE-PS 31 01 921 it is known to reduce the rim leg over the whole area or partially with the sliding friction the coatings made of, for example, corresponding polymers with, if necessary, additives of solid lubricants to provide.
Ferner ist es beispielsweise nach der DE-PS 12 17 153 auch bekannt die Dichtflächen von Flachdichtungen mit erhabenen Auflagen aus vorzugsweise Elastomeren zu versehen. Diese Auflagen erstrecken sich bevorzugt ringförmig rundum die Durchgangsöffnungen und haben die Aufgabe, in diesen Bereichen der stärkeren Belastung die erhöhte Dichtpressung und damit eine verbesserte Abdichtung zu bewirken.Furthermore, it is also known for example from DE-PS 12 17 153 with the sealing surfaces of flat seals to provide raised pads, preferably made of elastomers. These conditions extend preferentially ring-shaped all around the through openings and have the task of being in these areas of the heavier load to bring about the increased sealing pressure and thus an improved seal.
Für ein wirkungsvolles Funktionieren der Überzüge und der Auflagen ist allerdings, insbesondere wegen der im motorischen Betrieb erfolgenden reibenden Belastung, deren besonders gute Haftung am Substrat erforderlich. Insbesondere ist die Haftung von die Gleitreibung herabsetzenden Überzügen an der Einfassung aufgrund ihrer adhäsiven Natur problematisch. In der Lakkierungstechnik ist es andererseits üblich, zur Verbesserung der Haftung der Lacküberzüge oder von Auflagen den Haftgrund durch beispielsweise Schmirgeln bei der Einzelfertigung oder durch Sandstrahlen und Schleifen in der Massenfertigung aufzurauhen. Derartige Aufrauhungen auch an den Einfassungen vorzusehen, ist zwar technisch möglich, aber aufwendig und problematisch, denn Schleif- und Sandstrahlverfahren führen zu Rauhigkeitsbildern mit relativ scharfen Rauhigkeitsspitzen, von denen die Lacküberzüge durchstoßen und zerschnitten werden. Darüber hinaus werden vor der Montage aufgerauhte Einfassungsbleche beim Planieren wieder weitgehend zugedrückt und wirkungslos, und ein solches Aufrauhen ist als zusätzlicher Verfahrensschritt aufwendig und kostspielig.For an effective functioning of the coatings and the conditions is, however, especially because of the Frictional loads occurring in motor operation, which require particularly good adhesion to the substrate. In particular, the adhesion of the sliding friction-reducing coatings on the border is due problematic due to their adhesive nature. In the painting technique, on the other hand, it is common practice to improve the adhesion of the lacquer coatings or of conditions the primer by, for example, sanding the Individual production or to roughen up by sandblasting and grinding in mass production. Such roughening it is also technically possible to provide for the surrounds, but it is complex and problematic, because grinding and sandblasting processes lead to roughness patterns with relatively sharp roughness peaks, from which the lacquer coatings are pierced and cut. In addition, prior to assembly roughened edging plates when leveling again largely pressed shut and ineffective, and a Such roughening is complex and costly as an additional process step.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flachdichtung, wie insbesondere eine Zylinderkopfdichtung, mit mindestens einer Durchgangsöffnung und einer über den Dichtrand gebogenen, vorzugsweise metallischen Einfassung zu schaffen, deren äußere Schenkelflächen ganzflächig oder partiell vor allem zur Verbesserung der Reibung, der Mikro- und/oder Makroabdichtung und zur örtlichen Erhöhung der Dichtpressung mit Überzügen und/oder Auflagen versehen sind. Aufgabengemäß soll vor allem die Herstellung der Überzüge auf den Einfassungsschenkeln verbessert werden, und die Maßnahmen zur Verbesserung der Haftung sollen in einem möglichst einfachen, die Herstellungskosten der Dichtung nicht wesentlich verteuernden Verfahrensschritt erreicht werden.The present invention is therefore based on the object of a flat gasket, such as in particular a Cylinder head gasket, with at least one passage opening and one bent over the sealing edge, preferably to create a metallic border, the outer leg surfaces of which over the whole area or partially especially to improve the friction, the micro- and / or macro-sealing and for local elevation the sealing pressure are provided with coatings and / or supports. According to the task above all the production the coatings on the bezel legs are improved, and the measures for improvement the adhesion should be as simple as possible, the manufacturing costs of the seal not essential expensive process step can be achieved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Flachdichtung gelöst, in deren Schenkelflächen der Ein-According to the invention, this object is achieved by a flat gasket, in the leg surfaces of which the
b5 fassungen ganzflächig oder partiell vor dem Auftrag des Überzuges eine profilierte Oberflächenstruktur eingeprägt ist. Vorzugsweise ist in die Einfassungsoberfläche ganzflächig oder partiell die profilierte Oberflächen-b5 frames all over or partially before the application of the Coating is embossed with a profiled surface structure. Preferably is in the enclosure surface full or partial the profiled surface
3 43 4
struktur beim Planieren der Einfassungen eingeprägt, so chenbereichen vorzunehmen. Diese Aufrauhungen die-embossed structure when leveling the edging to make areas. These roughening the-
daß die Beigungsflächen frei von einer profilierten nen dann zur Haftverbesserung von Auflagen aus ela-that the Beigungsflächen are free of a profiled surface then to improve the adhesion of cushions made of ela-
Oberflächenstruktur bleiben. stomeren Werkstoffen. Im Sinne der Erfindung könnenSurface structure remain. stomer materials. Within the meaning of the invention can
In bevorzugter Ausführung besitzt die profilierte die Aufrauhungen an Dichtungsoberflächen auch anIn a preferred embodiment, the profiled one also has the roughening on sealing surfaces
Oberflächenstruktur ein Rauhigkeitsbild mit Rauhtiefen 5 Stellen vorgenommen werden, die anschließend nichtSurface structure a roughness pattern with roughness depths of 5 places can be made, which then not
von maximal bis zu etwa 50 μΐη, und/oder die Erhebun- mit Oberzügen versehen werden. Diese aufgerauhtenof a maximum of up to about 50 μΐη, and / or the elevations are provided with upper layers. These roughened
gen sind relativ große zusammenhängende Flächen, die Bereiche wirken dann im motorischen Betrieb insbeson-genes are relatively large contiguous areas, the areas are then particularly effective in motor operation
nahezu vertiefungsfrei sind. Die Einfassungen bestehen dere als Reibungswiderstand und setzen die Amplitudenare almost free of deepening. The borders consist of frictional resistance and set the amplitudes
bevorzugt aus Stahlblechen mit Plattierungen aus v/ei- der Schiebebewegungen zwischen Motorblock und Zy-preferably made of sheet steel with cladding of v / e - the sliding movements between the engine block and the cylinder
cheren Metallen wie Zink, Aluminium, Zinn oder Kup- 10 linderkopf herab, so daß die Dichtung insgesamt weni-safe metals such as zinc, aluminum, tin or copper head, so that the seal is less
fer, in die die profilierte Oberflächenstruktur eingeprägt ger belastet wird.fer, in which the profiled surface structure is impressed ger loaded.
ist Die Überzüge und/oder Auflagen sind auf die Einfas- Die Erfindung wird anhand der in den Abbildungen 1The coverings and / or supports are on the edging
sungsschenkel mit profilierter Oberflächenstruktur be- bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu-sung leg with a profiled surface structure illustrated in more detail to 4 illustrated embodiments.
vorzugt durch Aufspritzen, Siebdrucken oder auch wäh- teit Und zwar zeigtpreferably by spraying on, screen printing or even by. And that shows
rend des imprägnierens aufgetragen, und sie bestehen 15 Fig. 1 den Querschnitt durch eine Flachdichtung imrend of the impregnation applied, and they consist 15 Fig. 1 the cross section through a flat gasket in
bevorzugt aus Elastomeren oder Kunstharzen mit gege- Bereich der Brennraumöffnung,preferably made of elastomers or synthetic resins with the area of the combustion chamber opening,
benenfalls Zusätzen an Festschmierstoffen, wie Graphit F i g. 2 die Aufsicht auf eine Flachdichtung der Erfin-if necessary, additives to solid lubricants, such as graphite F i g. 2 the supervision of a flat gasket of the invention
oder Molybdänsulfid. Die Oberzüge bestehen gegebe- dung,or molybdenum sulfide. The overcoats are given,
neufalls auch aus an sich bekannten Polymeren mit nied- F i g. 3 die Aufsicht auf eine weitere FlachdichtungNewly also from polymers known per se with low- F i g. 3 the top view of another flat gasket
rigen Reibungskoeffizienten. 20 gemäß der Erfindung,rigen coefficient of friction. 20 according to the invention,
Die Herstellung der profilierten Oberflächenstruktur F i g. 4 das Rauhigkeitsbild einer gemäß der Erfindurch Prägen erfolgt bevorzugt durch das Planierwerk- dung geprägten Einfassungsschenkelfläche mit Überzeug, und zwar so, daß gleichzeitig in einem Verfahrens- zug in vergrößerter, nicht maßstabgerechter Darstelschritt die Einfassungen durch das Planieren der Platte lung.The production of the profiled surface structure F i g. 4 shows the roughness pattern according to the invention Embossing is preferably carried out by the leveling-out embossed edge leg surface with conviction, in such a way that at the same time in one procedural step in an enlarged, not to scale representation step the bezels by leveling the plate lung.
in bekannter Weise befestigt und die profilierten Ober- 25 Im Querschnittsbild der F i g. 1 ist 1 eine imprägnierte flächenstrukturen in die Durchgangsoberflächen einge- Weichstoffzylinderkopfdichtungsplatte mit einer U-förprägf werden. Zu diesem Zweck ist die Oberfläche ent- mig über den Rand der Brennraumöffnung 3 gebogenen sprechend der gewünschten Oberflächenstruktur profi- metallischen Einfassung 2. Die beiden äußeren Schenliert Da bevorzugt die Planierwerkzeuge aus Hartme- kelflächen 5,6 der Einfassung 2 sind durch Prägen auftauen oder gehärtetem Stahl bestehen, sind die Planier- 30 gerauht und mit einer Gleitbeschichtung 4 aus Fluorpoflachen des Werkzeuges vorher durch funkenerosives lymer versehen. Die Krümmungsfläche 7 der Einfassung Schleifen in der gewünschten Weise aufgerauht 2 ist frei von einer Aufrauhung und einem Überzug.attached in a known manner and the profiled upper 25 In the cross-sectional image of FIG. 1 is 1 impregnated surface structures in the passage surfaces - soft material cylinder head gasket plate with a U-shaped will. For this purpose, the surface is bent over the edge of the combustion chamber opening 3 corresponding to the desired surface structure profi-metallic edging 2. The two outer hinge Since the leveling tools made of hard-knuckle surfaces 5, 6 of the enclosure 2 are preferably thawed by embossing or hardened steel, the leveling 30 are roughened and with a sliding coating 4 made of fluorine surfaces of the tool beforehand with spark erosion lymer. The curved surface 7 of the enclosure Grinding roughened in the desired manner 2 is free from roughening and coating.
Durch die Erfindung sind somit Flachdichtungen mit Im Aufsichtsbild der F i g. 2 ist 1 eine imprägnierteThe invention thus enables flat seals with In the top view of FIG. 2 is 1 impregnated
polymeren Überzügen auf den Einfassungsschenkelflä- Zylinderkopfdichtung mit vier nebeneinanderliegendenpolymeric coatings on the bezel thigh surface cylinder head gasket with four side by side
chen geschaffen, die eine wesentlich verbesserte Haf- 35 Brennraumöffnungen 3, die jeweils mit einer EinfassungChen created, which has a much improved port 35 combustion chamber openings 3, each with an enclosure
tung am Substrat besitzen. Dadurch daß vor allem die 2 versehen sind. Die Einfassungsschenkel 5, 6 sind inhave on the substrate. The fact that especially the 2 are provided. The bezel legs 5, 6 are in
durch Prägen hergestellte Aufrauhung an den bereits einer Zone 8, die etwa 2Λ der EinfassungsschenkelflächeRoughening produced by embossing on the already one zone 8, which is about 2 Λ of the border leg surface
montierten Einfassungen vorgenommen wird, können 5, 6 umfaßt, rund um die Brennräume durch Prägenmounted surrounds can be made 5, 6 encompassed around the combustion chambers by embossing
die Aufrauhungen gezielt partiell an bestimmten Stellen aufgerauht.the roughening is deliberately partially roughened at certain points.
je nach Anwendungsfall der Einfassungen vorgenom- 40 Auf diese aufgerauhten Flächen ist beim Imprägnie-Depending on the application, the edging is carried out on these roughened surfaces during the impregnation
men werden. An den Flächen der Einfassung ohne Auf- ren ein Überzug 4' aus dem Imprägniermittel aufgetra-men will be. A coating 4 'of the impregnating agent is applied to the surfaces of the enclosure without tearing.
rauhungen kann der Überzug nach dem Auftrag pro- gen.the coating can be roughened after application.
blemlos wieder entfernt werden. So bleiben die Krüm- Im Aufsichtsbild der F i g. 3 besitzen die Einfassungencan be removed again without any problems. In this way, the curvature remains. 3 own the bezels
mungsbereiche entsprechend der Herstellung frei von 2 der Brennraumöffnungen 3 lappenartige Erweiterun-according to the manufacture free of 2 of the combustion chamber openings 3 lobe-like enlargements
Aufrauhungen und somit frei von Überzügen, die in 45 gen 9 der Einfassungsschenkel 5, 6 zur Auflage von inRoughening and thus free of coatings that in 45 gen 9 of the border legs 5, 6 for the support of in
diesen Bereichen gegebenenfalls sogar stören können. den Zylinderkopf eingebauten Verbrennungskammern,can even interfere with these areas. combustion chambers built into the cylinder head,
Besonders vorteilhafi: ist die einfache Herstellungsart und die nebeneinanderliegenden Einfassungen 2 sind der Aufrauhungen, nämlich beim gleichzeitigen, ohne- über Stege 10 miteinander verbunden. Nur die Einfashin erforderlichen Planieren der Einfassungen an der sungsschenkel 5,6 sind in dieser Zone 9, die etwa 2Z3 der Dichtung. Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, 50 Einfassungsschenkelfläche 2 umfaßt, rund um die daß die beim Planieren üblichen Drücke völlig ausrei- Brennräume 3 durch Prägen aufgerauht und mit Überchen, um auf Dichtungsflächen das gewünschte Profil- zügen versehen.Particularly advantageous: is the simple method of manufacture and the adjacent borders 2 are roughened, namely connected to one another via webs 10 at the same time. Only the Einfashin required leveling of the bezels on the sungsschenkel 5,6 are in this zone 9, the approximately 2 Z 3 of the seal. Surprisingly, it has been shown that the surrounding leg surface 2 comprises 50, around which the pressures customary during leveling are completely sufficient.
bild zu erhalten. Die Herstellung der Aufrauhungen er- Das Rauhigkeitsbild einer geprägten Einfassungs-image to get. The production of the roughening- The roughness pattern of an embossed edging
fordert somit keinen verteuernden weiteren Verfah- Schenkeloberfläche 11 in Fig.4 ist in vergrößertemthus does not require any more expensive further process- leg surface 11 in FIG. 4 is enlarged
rensschritt. Lediglich die Planierflächen des Planier- 55 Maßstab dargestellt. Es zeigt Vertiefungen 12 mit einerpace. Only the leveling surfaces of the leveling scale are shown. It shows wells 12 with a
Werkzeuges sind vorher entsprechend zu profilieren. Rauhtiefe von maximal ca. 50 μιτι und etwa plateauarti-Tools are to be profiled accordingly beforehand. Roughness of a maximum of about 50 μιτι and about plateau-like
Durch die gleichzeitige Gestaltung des Planierwerkzeu- ge und zusammenhängende Erhebungen 13. Der Über-Due to the simultaneous design of the leveling tool and connected elevations 13. The over-
ges als Planierstempel ist es möglich, derer Planierflä- zug 14 ist beim Auftrag in die Vertiefungen 12 einge-It is possible as a leveling stamp, the leveling surface 14 of which is set in the depressions 12 during application.
che entsprechend den Anwendungsfällen mit den ge- drungen und danach haftfest an der Einfassungsschen-according to the application with the squeezed and then firmly adhered to the
wünschten Profilierungen zu versehen, so daß in der 60 kelfläche 11 verankert.desired profiles to be provided so that in the 60 kelfläche 11 anchored.
Massenfertigung Flachdichtungen mit optimaler Einfas- Mass production of flat gaskets with optimal beveling
sungsaufrauhung und anschließender Beschichtung ein- Hierzu 1 Blatt Zeichnungenroughening and subsequent coating. 1 sheet of drawings
fach hergestellt werden können. times can be produced.
Während die Erfindung bevorzugt zur HerstellungWhile the invention is preferred for manufacture
von eingeprägten Aufraullungen auf den Einfassungen 65
von Flachdichtiingen dienen soll, ist es jedoch im Prinzip
nach der Erfindung auch möglich, die Aufrauhungen
und Profilierungen der Pichtungen in deren Restflä-of embossed ruffles on the bezels 65
is intended to serve by flat seals, however, it is in principle
according to the invention also possible, the roughening
and profiling of the bondings in their remaining areas
Claims (4)
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| DE19823229805 DE3229805C2 (en) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Flat gasket, especially cylinder head gasket |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19823229805 DE3229805C2 (en) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Flat gasket, especially cylinder head gasket |
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| DE3229805A1 DE3229805A1 (en) | 1984-02-16 |
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ID=6170556
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19823229805 Expired DE3229805C2 (en) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Flat gasket, especially cylinder head gasket |
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