DE3513209A1

DE3513209A1 - Geraeuschlose auspuffdichtung

Info

Publication number: DE3513209A1
Application number: DE19853513209
Authority: DE
Inventors: Eugene J. Toms River N.J. Gavaletz; Peter P. Union N.J. Usher
Original assignee: METEX CORP; Metex Corp USA
Current assignee: Metex Corp USA
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-05-28
Also published as: FR2573836B1; US4601476A; FR2573836A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Hochtemperatur-Dichtung, wie sie bei Kraftfahrzeug-Auspuffsystemen benutzt wird, und insbesondere eine Auspuffdichtung, die einen relativ geräuschlosen Betrieb erlaubt.

Typischerweise wird bei den neuen Frontantriebs-Kraftfahrzeugen der Motor so angebracht, daß seine Kurbelwelle quer zur Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie läuft. Die Auspuffsysteme für diese "quer eingebauten Motoren" enthalten ein Auspuff-Sammelrohr, das sich längs des Motors nach unten erstreckt und an seiner offenen Seite mit einem Flansch endet. Infolge der normalen Bewegung des Motors während des Betriebs (die von dem Drehmoment der Kurbelwelle und den entgegengesetzt wirkenden Torsionskräften der Antriebswelle herrühren) bewegt sich der Flansch des Auspuff-Sammelrohres in solcher Weise, daß die Mittelachse des Rohres, die senkrecht auf der Ebene des Flansches steht, von einer im wesentlichen vertikalen Linie abweicht und sich alternierend nach der Vorder- oder der Rückseite des Fahrzeuges neigt. Es ist deswegen notwendig, eine flexible Verbindung zwischen dem Auspuff-Sammelrohr und dem Endrohr zu verwenden, um diese Bewegung aufzunehmen, die sonst direkt auf das Endrohr übertragen würde, so daß untragbare Zug- und Druckspannungen entstehen könnten, die sonst zu einer Metallermüdung und der beschleunigten Zerstörung des Endrohres führen könnten.

Es ist deswegen zu verstehen, daß bei einem quer eingebauten Motor die Auspuffdichtung in der flexiblen Verbindung (typischerweise ein aus Kugelkörper und Fassung bestehendes Universalgelenk) , die das Auspuff-Sammelrohr mit dem Endrohr verbindet, ein gewisses Maß von Relativdrehung zwischen dem Sammelrohr und dem Endrohr zulassen und trotzdem eine wirksame Abdichtung gegen Auspuffgase bilden muß.

Die US-Patentanmeldung SN 527,247 "Auspuffdichtung", die am 29.8.1983 auf den Namen des gleichen Anmelders eingereicht

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wurde, beschreibt eine Auspuffdichtung, bei der flexibler Schichtgraphit benutzt wird, um die Reibflächen der Dichtung zu bilden, und diese Dichtung kann, wie festgestellt wurde, eine gewisse Relativdrehung zwischen dem Auspuff-Sammelrohr und dem Endrohr zulassen unter gleichzeitiger wirksamer Abdichtung des Auspuffgases. Im Gebrauch der beschriebenen Auspuff dichtung, wie auch bei anderen Dichtungen mit Graphitoberfläche hat es sich gezeigt, daß hörbare, schrille Geräusche entstehen können, wenn sich die Bestandteile der gelenkigen Auspuffrohr-Verbindungen gegeneinander bewegen und sich an den Oberflächen der Dichtung reiben. Diese hörbaren Geräusche beeinträchtigen zwar nicht die Wirksamkeit der Dichtung, können jedoch unter Umständen als störend empfunden werden.

Es ist deswegen ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Auspuffdichtung zur Verwendung in einer Gelenkverbindung der beschriebenen Art zu schaffen, die keine Kreisch-Geräusche bei Auftreten von Reibkräften erzeugt, die bei der Bewegung der Gelenkteile entstehen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine geräuschlose Auspuffdichtung zur Verwendung in einer gelenkigen Verbindung eines Kraftfahrzeug-Auspuffsystems zu schaffen, die ein Auslecken von Auspuffgasen verhindert.

Als weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung wird angesehen die Schaffung einer geräuschlosen Auspuffdichtung zur Verwendung bei einer gelenkigen Verbindung eines Kraftfahrzeug-Auspuffsystems, die kein Springen oder Aufbrechen im Gebrauch zeigt.

Als weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung wird angesehen die Schaffung einer geräuschlosen Auspuffdichtung zur Verwenin einer gelenkigen Verbindung bei einem Kraftfahrzeug-Auspuffsystem, die einen erhöhten Schutz gegen Springen oder Zer-

stören an der vorderen Kante der Dichtung ergibt.

Als zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung wird angesehen die Schaffung einer geräuschlosen Auspuffdichtung zur Verwendung bei einer gelenkigen Verbindung bei Hochtemperatur-Anwendungen .

Erfindungsgemäß wird eine warm ausgehärtete Auspuffdichtung zum Einsetzen zwischen zwei einander gegenüberliegenden Rohren in Dichtbeziehung mit denselben aus einem Drahtgewirk mit öffnungen zwischen seinen Drähten und einem Gemisch aus Metallfasern, nichtmetallischem Füllstoff, einem thermisch stabilen Schmierstoff und einem Harzbinder gebildet, wobei das Gemisch die Drähte umgibt und im wesentlichen die Öffnungen in dem Gewirk ausfüllt und die Dichtung bildet. Das Verfahren zum Ausbilden der Dichtung umfaßt das Einsetzen einer Vorform aus Drahtgewirk in einen Formhohlraum, das Bilden eines pulverisierten Gemisches aus Metallfasern, nichtmetallischem Füllstoff, einem thermisch stabilen Schmierstoff und einem Harz-Bindermaterial, das Einbringen des pulverisierten Gemisches in den Formhohlraum, das Zusammendrücken des Drahtgemisches mit dem pulverisierten Gemisch zu der endgültigen Größe und Form der Dichtung und das Aushärten der Dichtung bei einer erhöhten Temperatur.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Figur 1 eine Schnittansicht einer Ausführung der erfindungsgemäßen geräuschlosen Auspuffdichtung,

Figur 2 eine Frontansicht des bei der Ausbildung einer zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Dichtung (Figur 4) benutzten Drahtgewirkes,

Figur 3 eine Schnittansicht eines Ringes aus teilweise zu-

zusammengedrücktem Drahtgewirk, der aus dem in Figur 2 gezeigten Drahtgewirk gebildet ist und in der zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Dichtung nach Figur 4 benutzt wird, und

Figur 4 eine Schnittansicht der zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Dichtung.

Wie in Figur 1 gezeigt, besteht die erste Ausführung 10 der erfindungsgemäßen geräuschlosen Auspuffdichtung vorzugsweise aus einem endlosen Ring, der in der gezeigten Weise mit einer inneren radialen Fläche 12 und einer äußeren radialen Fläche 14, einer Vorderkante 16 und einer Hinterkante 18 ausgebildet ist. Die Dichtung 10 wird typischerweise bei Auspuffsystemen für Kraftfahrzeuge mit quer eingebautem Motor eingesetzt, wie sie gemeinhin bei Frontantriebs-Kraftfahrzeugen benutzt werden. Während die Dichtung 10 in einer Vielzahl von unterschiedlichen Ausgestaltungen hergestellt werden kann, zeigt die Figur 1 eine Gestaltung zur Verwendung in einem aus Kugelteil und entsprechender Fassung bestehenden (nicht näher dargestellten) Universalgelenk, wie es üblicherweise zur Verbindung des Motor-Auspuffsammlers mit dem Endrohr bei Kraftfahrzeugen mit quer eingebautem Motor Verwendung findet.

Die Dichtung 10 ist eine warm ausgehärtete Dichtung aus einem Drahtgewirk, das in der fertiggestellten Dichtung als Teil 20 zu sehen ist, welches öffnungen zwischen seinen Drähten besitzt, und einem komprimierten Gemisch aus Metallfasern, nichtmetallischem Füllstoff, einem thermisch stabilen Schmierstoff wie Silikon, und einem Harz-Binder, wobei das komprimierte. Gemisch, das bei der fertiggestellten Dichtung als Teil 21 zu sehen ist, die Drähte umgibt und im wesentlichen die öffnungen in dem Drahtgewirk ausfüllt,so daß die Dichtung 10 gebildet wird. Insbesondere wird die Dichtung 10 dadurch gebildet, daß eine zylindrische Vorform aus Drahtgewirk in eine (nicht dargestellte) übliche Kompressions-Hohlform eingesetzt wird mit einem Hohl-

raum, der nach Form und Größe im wesentlichen entsprechend der Form und Größe der fertigen Dichtung 10 ausgelegt ist. Ein Pulvergemisch aus Metallfasern, nichtmetallischem, mit einem thermisch stabilen Schmierstoff beschichteten Füllstoff und einem Harz-Binder wird dann in den Formhohlraum eingegossen. Die Hohlform ist so ausgelegt, daß Kompressionskraft in Axialrichtung auf das Drahtgewirk und das Pulvergemisch in dem Formhohlraum ausgeübt wird, so daß der gesamte Inhalt in die endgültige Größe und Form der Dichtung 10 komprimiert wird. Die Dichtung 10 wird dann aus dem Formhohlraum entnommen und bei erhöhter Temperatur ausgehärtet. In Figur 10 ist das Drahtgewirk, wie bereits bemerkt als Teil 20 dargestellt.

Das Drahtgewirk ist vorzugsweise ein zweistrang-gewirktes Drahtgewirk aus Stahl, jedoch können auch andere Materialien mit vergleichbarer Festigkeit und Nachgiebigkeit eingesetzt werden. Der Draht kann einen Durchmesser im Bereich von 0,089 mm bis 0,279 mm (0,0035 Inches bis 0,011 Inches) besitzen, wobei die öffnungen zwischen benachbarten Drähten im Gewirk vorzugsweise im Bereich von ca. 3,18 mm bis 6,35 mm (0,125 Inch bis 0,250 Inch) liegen. Um die Dichtung 10 auszubilden wird das Drahtgewirk in Form einer Hülse oder eines Ringteiles (toroides) vor dem Einsetzen um den Kern oder den Mittelstift der entsprechend ausgeformten Hohlform vorgeformt. Beispielsweise können die Auslaufenden einer Länge von Drahtgewirk zur Ausbildung der Hülse miteinander durch Widerstandsschweißen verbunden werden.

Die axiale Höhe der Drahtgewirk-Hülse ist, wenn sie in dem Formhohlraum eingesetzt wird, wesentlich größer als die Endhöhe der Dichtung 10. Insbesondere kann die nicht komprimierte Höhe der Drahtgewirk-Hülse etwa das zwei- bis vierfache der Höhe der fertiggestellten Dichtung betragen. Bevorzugt wird die Hülse aus Drahtgewirk eng um den Kern oder Mittelstift der Form passend eingesetzt, so daß ein Ringraum zwischen der noch nicht komprimierten Drahtgewirk-Hülse und der Außenwand

der Form entsteht, so daß das pulverisierte Gemisch aus Metallfasern, silikonbeschichtetem nichtmetallischen Füllstoff und Harz-Binder ungehindert einfließen kann.

Die Metallfasern des Pulvergemisches, das in den Formhohlraum eingebracht wird, bestehen vorzugsweise aus gehackter Stahlwolle, jedoch kann auch gehackte Bronzewolle oder ein anderer gehackter Metalldraht (z.B. Messing, Kupfer, Stahl usw.) eingesetzt werden. Der nichtmetallische Füllstoff besteht vorzugsweise aus Graphit-Flocken, jedoch kann auch Bornitrid oder Glimmer benutzt werden. Weiter kann der nichtmetallische Füllstoff auch Metalloxydpulver mit hochtemperaturfester Charakteristik wie Titan-Dioxyd enthalten, und zwar entweder allein oder in Kombination mit den anderen Füllstoff-Materialien.

Bevor das nichtmetallische Füllstoffmaterial mit den Metallfasern und dem Harz-Binder zur Bildung des pulverisierten Gemisches gemischt wird, wird es mit einem Fluid mit hoher Schmierwirkung und hoher thermischer Stabilität wie einem Silikon-Fluid gemischt. Die Schmierwirkung des Fluides wird für wichtig bei der Erzielung des geräuschlosen Betriebes der fertiggestellten Dichtung gehalten, während die thermische Stabilität des Fluides als notwendig erachtet wird, damit das Fluid den Aushärtegang ohne praktische chemische Änderungen überstehen kann. Das Mischen des thermisch stabilen Schmierstoffes mit dem nichtmetallischen Füllstoff dient dazu, die Partikel mit dem Schmierstoff zu beschichten, und dieser Vorgang stellt das gegenwärtig bevorzugte Verfahren des Verteilens des Schmierstoffes innerhalb des gesamten pulverisierten Gemisches-dar. Es ist jedoch anzuerkennen, daß jedes Verfahren, mit dem eine gleichförmige Verteilung der Komponenten des pulverisierten Gemisches erzielt wird, benutzt werden kann.

Ein bevorzugtes Silikon-Fluid ist ein solches des Dimethyltyps, wenn auch andere Silikon-Fluide wie auf Phenylgrundlage beruhen-

des Silikon-Fluid bei entsprechendem Einsatz verwendet werden kann. Bei der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird Dimethyl-Silikon-Fluid gründlich mit den Graphitflocken gemischt, die den nichtmetallischen Füllstoff bilden. Es wird angenommen, daß wegen der laminaren Struktur und der Porösität der Graphitflocken das Dimethyl-Silikon-Fluid die Oberfläche bedeckt und in die Poren der Graphitflocken eindringt.

Die gründliche Mischung der so beschichteten Graphitflocken mit den Metallfasern und dem Harz-Binder in dem pulverisierten Gemisch sichert die Verteilung oder Dispergierung des Dimethyl-Silikon-Fluids oder Schmierstoffes insgesamt in der fertiggestellten Dichtung 10. Man nimmt an, daß während des Gebrauches der Dichtung 10 bei einem Kraftfahrzeug-Auspuffsystem der innere Anteil der Dichtung keine Temperaturen erreicht, die hoch genug sind, um das darin enthaltene Silikon-Fluid zu zersetzen. Demgemäß wird angenommen, daß ein kontinuierliches Freisetzen kleiner Mengen des Silikon-Fluids an der Gleitfläche der Dichtung 10 (der Vorderkante 16 und der äußeren Radialfläche 14) stattfindet, wodurch die darauf einwirkenden Reibkräfte so abgewandelt werden, daß ein Entstehen von Quietsch- und anderen Geräuschen verhindert wird.

Der Harz-Binder ist vorzugsweise ein Phenolharz, obwohl auch ein Furfur-Alkoholharz eingesetzt werden kann, wie auch irgendein Harz-Binder, der eine hohe Kohlenstoffausbeute beim Pyrolysieren ergibt. Insbesondere wird beim normalen Einsatz in einem Kraftfahrzeug-Auspuffsystem die Dichtung 10 Temperaturen von'über 315 bis 370° C (600 bis 700° F) unterworfen. Bei diesen Temperaturen zersetzt sich der Phenolharz-Binder zu einer kohlenstoffhaltigen Masse. Diese kohlenstoffhaltige Masse ist erwünscht, da sie als extrem zäher Binder innerhalb der Dichtung dient und eine gasundurchlässige Sperre schafft. Es ist aus diesem Grunde anzuerkennen, daß irgendein Harz-Binder mit einer hohen Kohlenstoffausbeute bei Pyrolyse verwendet werden kann.

Das entstehende pulverisierte Gemisch wird vorzugsweise mit der gleichen Höhe in dem Formhohlraum eingesetzt, wie die Breite des Drahtgewirks vor der Komprimierung zur Ausbildung der Dichtung 10 beträgt. Wenn das pulverisierte Gemisch und das Drahtgewirk komprimiert werden, beult sich der Drahtgewirkaufbau in zufälliger, jedoch ziemlich gleichmäßiger Weise auf, wobei das Gewirk etwas radial in das verdichtete komprimierte Pulvergemisch eindringt. Die sich ergebende zusammengesetzte Struktur ergibt überlegene Verbindungs- und Festigungseigenschaften. Die typischen Komprimierungsdrücke zur Ausbildung einer Dichte liegen in der Gegend von 2400 bar (= 35 χ 10³ psi) jedoch können auch höhere oder geringere Druckspannungen verwendet werden, entsprechend den unterschiedlichen Formen und Material-Verhältnissen.

Die komprimierte Dichtung wird dann in einem Ofen bei Temperaturen im Bereich von 190 bis 220° C (375 bis 425° F) während ca. 30 min ausgehärtet. Dieser Aushärtevorgang setzt die Klebereigenschaften des Harz-Binders frei, um das Pulvergemisch und das Drahtgewirk der Dichtung 10 weiter zu binden.

Figuren 2, 3 und 4 zeigen die gegenwärtig bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Dichtung, die in Figur 4 als Dichtung 22 gezeigt ist. Um die Dichtung 22 auszubilden, wird entsprechend Figur 2 eine zylindrische Vorform aus Drahtgewirk in einen Formhohlraum eingesetzt, der im wesentlichen dem Ring 26 aus Figur 3 entspricht. Das Drahtgewirk 24 wird dann teilweise zur Bildung des Ringes 26 komprimiert. Die bevorzugte Dichte des teilweise komprimierten Drahtgewirkringes 26 liegt im Bereich von etwa 20 bis 35 %, und der Ring 26 wird nach seiner Größe so ausgelegt, daß er frei in einen zweiten Komprimierungshohlraum hineinfällt, der im wesentlichen entsprechend der fertigen Dichtung 22 geformt ist. Es ist leicht einzusehen, daß statt des in Figur 3 dargestellten Ringes 26 mit Krönungen 2 8 an der Ober- und Unterseite auch andere angemessene Formen genutzt werden können.

Das beschriebene pulverisierte Gemisch wird in den zweiten Formhohlraum eingegossen, in dem bereits der Ring 26 sitzt, und das Gemisch und der Ring werden dann auf die Größe und Form der endgültigen Dichtung 22 komprimiert; diese Dichtung wird dann bei erhöhter Temperatur ausgehärtet. Bei der in Figur 4 gezeigten endgültigen Dichtung 22 wird das komprimierte Drahtgewirk als Teil 34 dargestellt, und es sitzt an der Vorderkante 30 der Dichtung 22, und das komprimierte Pulvergemisch wird durch den Teil 36 der Dichtung 22 dargestellt.

Durch die Verwendung eines teilweise komprimierten Drahtgewirkringes 26 wird das Drahtgewirk an der Vorderkante 30 der Dichtung 22 konzentriert. Die Konzentration des Drahtgewirks an dieser Stelle ergibt einen erhöhten Schutz gegen Springen, Reißen und Zerfallen der Vorderkante der Dichtung, wie es sonst unter harten Betriebsbedingungen auftreten könnte. Es ist darauf hinzuweisen, daß es zwar wünschenswert ist, das Drahtgewirk an der Vorderkante 30 der Dichtung 22 zu konzentrieren, daß jedoch ein Freisetzen von unbedeckten Gewirkdrähten an der Oberfläche der Dichtung nicht erwünscht ist, da sich so Geräuschbildung und ein Schwächen der Dichtung ergeben kann. Das wird durch den Einsatz des pulverisierten Gemisches sichergestellt, das in den zweiten Formhohlraum eingesetzt wird, und das während des endgültigen Komprimierens zur Erzeugung der Enddichtung in das Drahtgewirk eindringt und dieses durchdringt.

Insbesondere wird während des endgültigen Kompressionsvorganges ein Anteil des pulverisierten Gemisches 36 aus Metallfasern, silikonbeschichtetem nichtmetallischen Füllstoff und Harz-Binder, das die Dichtung 22 bildet, in und um den Drahtgewirkring eingepreßt, wobei der Ring während des endgültigen Komprimierungsvorganges weiter komprimiert wird. Dadurch wird eine sehr enge mechanische Bindung zwischen dem pulverisierten Gemisch und dem Drahtgewirk erreicht durch das Inein-

andersetzen des Gemisches zwischen und um die Gewirkdrähte und durch die durch den Harz-Binder erzeugten Klebekräfte. Wie in Figur 4 zu sehen, wird bei dem endgültigen Komprimierungsvorgang der Dichtung der Drahtgewirkring, wie es der Teil 34 in Figur 4 zeigt, so verformt, daß an der Vorderkante der Dichtung ausreichender Querschnitt entsteht, um mechanischen Schutz gegen Springen oder Aufreißen der Dichtung zu erzielen, wie es sonst unter schweren Betriebsbedingungen auftreten könnte. Nach der endgültigen Komprimierung wird die Dichtung bei erhöhter Temperatur ausgehärtet.

Ausführungsbeispiel 1

Eine Dichtung der in Figur 1 dargestellten und vorstehend beschriebenen Art mit einer Endhöhe von ca. 12,7 mm (0,5 Inches) und einem Innendurchmesser von ca. 50,8 mm (2,0 Inches) kann auf folgende Weise hergestellt werden: Eine Hülse aus doppelsträngig gewirktem Stahldrahtgewirk mit einer flach liegenden Breite von ca. 76,2 mm (3,0 Inches), einer Länge oder Höhe von ca. 50,8 mm (2,0 Inches) und einem Gewicht von ca. 4 g (0,141 oz) wird durch Eintauchen in eine Entfettungslösung oder andere übliche Mittel entfettet. Der Durchmesser des gewirkten Drahtes beträgt vorzugsweise 0,279 mm (0,011 Inches) und die Öffnungen zwischen benachbarten Gewirkdrähten liegen vorzugsweise im Bereich von ca. 3,18 mm bis 6,35 mm (0,125 bis 0,250 Inches). Das Drahtgewirk wird dann in einen Formhohlraum eingesetzt, dessen Form im wesentlichen der der fertiggestellten Dichtung 10 entspricht.

Es wird ein nichtmetallischer, mit Silikon beschichteter Füllstoff dadurch präpariert, daß etwa 12,33 g (0,435 oz) Graphitflocken, beispielsweise Graphitflocken #3 der Firma Asbury Graphite Mills Inc., Asbury Park, N.J., USA, mit etwa 0,79 g (0,028 oz) Dimethylsilikon-Fluid, wie es unter der Bezeichnung GE# SF 96-350 von der Firma General Electric Co. vertrieben wird, gemischt wird. Das Mischen des Silikon-Fluids mit den Graphitflocken wird in einer Kugelmühle etwa 60 min durchgeführt. Die so be-

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schichteten Graphitflocken werden dann mit 27,5 g (0,969 oz) gehackter Stahlwolle, die die Metallfasern bildet, und 7,85 g (0,277 oz) Phenolharz gemischt, wobei letzteres z.B. unter der Bezeichnung DUREZ 9 841 durch Occidental Chemical Co. vertrieben wird, das den Harz-Binder bildet.

Die gehackte Stahlwolle, die silikonbeschichteten Graphitflocken und das Phenolharz werden etwa 30 min gemischt und das sich ergebende pulverisierte Gemisch in den Formhohlraum eingegossen, wo es die Drahtgewirkhülse umgibt. Es wird dann eine Belastung von 45,36 t (50 US-ton) benutzt, um das Drahtgewirk mit dem Pulvergemisch in die Form der in Figur 1 dargestellten endgültigen Dichtung 10 zu komprimieren. Die komprimierte Dichtung wird dann aus der Form ausgeworfen und in einen auf 204,4° C (400° F) eingestellten Ofen während ca. 30 min zum Aushärten eingesetzt. Die ausgehärtete Dichtung wird aus dem Ofen entnommen und man läßt sie auf Raumtemperatur abkühlen.

Ausführungsbeispiel 2

Eine Dichtung der in Figur 4 gezeigten Art und vorstehend beschrieben mit einer Endhöhe von ca. 12,7 mm (0,5 Inches) und einem Innendurchmesser von ca. 50,8 mm (2,0 Inches) kann auf folgende Weise hergestellt werden:

Eine Hülse aus doppelstranggewirktem Stahldrahtgewirk mit einer ebenen Breite von ca. 76,2 mm (3,0 Inches) einer Länge oder Höhe von ca. 5 0,8 mm (2,0 Inches) und einem Gewicht von ca. 4,0 g (0,141 oz) wird durch Eintauchen in eine Entfettungslösung oder andere übliche Mittel entfettet. Der Durchmesser des Gewirkdrahtes beträgt vorzugsweise etwa 0,279 mm (0,011 Inches) und die öffnungen zwischen benachbarten Gewirkdrähten liegen vorzugsweise von 3,18 mm bis 6,35 mm (0,125 Inches bis 0,250 Inches). Das Drahtgewirk wird dann in einen ersten Formhohlraum eingebracht, dessen Form etwa dem Ring 2 6 aus Figur 3 entspricht. Es wird dann eine Belastung von 2,72 bis 4,536 t

(3-5 US-ton) auf das Drahtgewirk ausgeübt, um es in die Form des Ringes 26 aus Figur 3 zu bringen. Die Dichte des teilweise komprimierten Ringes liegt im Bereich von ca. 20 bis 35 %. Der teilweise komprimierte Ring aus Drahtgewirk wird dann in einen zweiten Formhohlraum eingesetzt, der im wesentlichen so wie die Dichtung 22 in Figur 4 geformt ist.

Der mit Silikon beschichtete nichtmetallische Füllstoff wird dadurch hergestellt, daß etwa 12,33 g (0,435 oz) Graphitflocken, wie die Graphitflocken #3 von Firma Asbury Graphite Mills Inc., mit etwa 0,79 g (0,028 oz) Dxmethylsilikonfluid, wie es unter der Bezeichnung GE# SF 96-350 durch die Firma General Elektric Co. vertrieben wird, gemischt wird. Das Mischen des Silikonfluids und der Graphitflocken wird in einer Kugelmühle während etwa 60 min durchgeführt. Die so beschichteten Graphitflocken werden dann mit 27,47 g (0,969 oz) gehackter Stahlwolle, die die Metallfasern bilden, und 7,85 g (0,277 oz) eines Phenolharzes, wie das unter der Bezeichnung DUREZ 9841 durch Occidental Chemical Co. vertriebene Phenolharz, das den Harz-Binder bildet, gemischt.

Die gehackte Stahlwolle, die silikonbeschichteten Graphitflocken und das Phenolharz werden etwa 30 min gemischt und das entstehende pulverisierte Gemisch wird in den zweiten Formhohlraum über den Drahtgewirkring 26 gegossen. Eine Belastung von 45,36 t (50 US-ton) wird dann zum Komprimieren des Drahtgewirks und des Pulvergemisches auf die Form der endgültigen Dichtung 22 in Figur 4 benutzt. Die komprimierte Dichtung wird dann aus der Form ausgeworfen und in einen auf 204,4° C (400° F) eingestellten "Ofen zum Aushärten eingesetzt und 30 min darin gelassen. Die ausgehärtete Dichtung wird aus dem Ofen entfernt und man läßt sie auf Raumtemperatur abkühlen.

Claims

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

MANITZ, Fl NSTERWALD & ROTERMUNd3 51 3209

Metex Corporation 970 New Durham Road Edison, New Jersey 08818 Delaware / USA

DEUTSCHE PATENTANWÄLTE

DR. GERHART MANITZ · dipl.-phys.

MANFRED FINSTERWALD - dipl.-ing., dipl.-wirtsch.-ing.

HANNS-JÖRG RQTERMUND ■ dipl.-phys.

DR. HELIANE HEYN · dipl.-chem.

WERNER GRAMKOW · DIPL.-ING. (1939-1982) BRITISH CHARTERED PATENT AGENT

JAMES G. MORGAN ■ B.SC (PHYS).dm.s.

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS

8000 MÜNCHEN 22 · ROBERT-KOCH-STRASSE TELEFON (0 89) 224211 · TELEX 5 29672 PATMF TELEFAX (0 89) 29 75 75 (Gr. Il + 111) TELEGRAMME INDUSTRIEPATENT MÜNCHEN

München, den * & April P/3/Sp-M 3630

Geräuschlose Auspuffdichtung

- Patentansprüche -

f1.)Verfahren zum Ausbilden einer warm ausgehärteten Auspuffdichtung zum Einsetzen zwischen zwei einander gegenüberliegenden Rohren in Dichtbeziehung mit diesen, dadurch gekennzeichnet ,

(a) daß eine Vorform aus Drahtgewebe (20; 26) in einen Formhohlraum eingesetzt wird,

(b) daß ein Gemisch (21) aus Metallfasern, nichtmetallischem Füllstoff, einem thermisch stabilen Schmierstoff und einem Harz-Bindermaterial gebildet wird,

(c) daß das Gemisch in den Formhohlraum eingesetzt wird,

(d) daß das Drahtgewirk und das Pulvergemisch zusammen zu der

MANlTZ FINSTERWALD ■ HEYN ■ MORGAN ■ 8000 MÜNCHEN 22 ROBERT-KOCH-STRASSE ι · TEL. (089) 22 4211 - TELEX 529672 PAFMF ■ FAX (O89| 29 7575 HANNS-JÖRG RCTERMUNO ■ 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) · SEELBERGSTR. 23/25 ■ TEL. (0711) 56 72 61

endgültigen Größe und Form der Dichtung (10; 22) komprimiert wird, und

(e) daß die im Schritt (d) erhaltene Dichtung bei erhöhter Temperatur ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform aus Drahtgewirk im Schritt (a) zu einem endlosen Ring (26) komprimiert wird, bevor sie in den Formhohlraum eingesetzt wird.
3. Verfahren zum Ausbilden einer warm ausgehärteten Auspuffdichtung zum Einsetzen zwischen zwei einander gegenüberliegende Rohre in Dichtbeziehung mit diesen, dadurch gekennzeichnet ,

(a) daß eine Vorform (26) aus Drahtgewirk in einen Formhohlraum eingesetzt wird,

(b) daß ein nichtmetallischer Füllstoff mit einem thermisch stabilen Schmierstoff gemischt wird,

(c) daß ein Gemisch aus Metallfasern, dem in Schritt (b) gebildeten Gemisch aus nichtmetallischem Füllstoff und thermisch stabilem Schmierstoff und einem Harz-Bindermaterial gebildet wird,

(d) daß das in Schritt (c) erhaltene Gemisch in den Formhohlraum eingegossen wird,

(e) daß das gesamte Material in dem Formhohlraum zu der endgültigen Größe und Form der Dichtung (10; 22) komprimiert wird, und

(f) daß die in Schritt (e) erhaltene Dichtung bei erhöhter Temperatur ausgehärtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Metallfasern aus gehackter Stahlwolle bestehen.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der nichtmetallische Füllstoff aus Graphitflocken besteht.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der thermisch stabile Schmierstoff ein Silikon-Fluid ist.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Harz-Bindermaterial ein Phenolharz ist.
8. Verfahren zur Ausbildung einer warm ausgehärteten Auspuffdichtung zum Einsetzen zwischen zwei einander gegenüberliegende Rohre in Dichtbeziehung mit diesen, dadurch gekennzeichnet ,

(a) daß eine Vorform aus Drahtgewirk (26) komprimiert wird,

(b) daß die in Schritt (a) erhaltene Vorform (26) in einen Formhohlraum eingesetzt wird,

(c) daß nichtmetallischer Füllstoff mit einem thermisch stabilen Schmierstoff gemischt wird,

(d) daß ein Gemisch aus Metallfasern, dem in Schritt (c) erhaltenen Gemisch aus nichtmetallischem Füllstoff und thermisch stabilen Schmierstoff und einem Harz-Bindermaterial gebildet wird,

(e) daß das Gemisch in den Formhohlraum eingesetzt ist,

(f) daß das Drahtgewirk und das Gemisch auf die endgültige Größe und Form der Dichtung (22) komprimiert wird, und

(g) daß die im Schritt (f) erhaltene Dichtung bei erhöhter Temperatur ausgehärtet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfasern im Schritt (d) gehackte Stahlwolle sind.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß der nichtmetallische Füllstoff aus Schritt (c) Graphitflocken enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der thermisch stabile Schmier-

stoff aus Schritt (c) Silikon-Fluid ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Harz-Bindermaterial aus Schritt (d) Phenolharz ist.
13. Warm ausgehärtete Auspuffdichtung zum Einsetzen zwischen zwei einander gegenüberliegende Rohre in Dichtbeziehung mit diesen, dadurch gekennzeichnet , daß ein Drahtgewirk (20; 24) mit öffnungen zwischen den einzelnen Drähten vorgesehen ist, und daß ein Gemisch aus Metallfasern, nichtmetallischem Füllstoff, einem thermisch stabilen Schmierstoff und einem Harz-Bindermaterial die Drähte umgibt, im wesentlichen die Öffnungen in dem Drahtgewirk ausfüllt und die Dichtung bildet.
14. Dichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfasern gehackte Stahlwolle enthalten.
15. Dichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß der nichtmetallische Füllstoff Graphitflocken enthält.
16. Dichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Harz-Bindermaterial Phenolharz enthält,
17. Dichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch ge kennzeichnet , daß der thermisch stabile Schmierstoff Silikon-Fluid enthält.
18. Dichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß der thermisch stabile Schmierstoff den nichtmetallischen Füllstoff beschichtet.
19. Dichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch ge kennzeichnet , daß das Drahtgewirk (34) im wesentlichen in einem Abschnitt (30) der Dichtung konzentriert ist.