DE3718559A1 - Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen - Google Patents
Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, wie insbesondere
eine Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen,
bestehend aus einem gegebenenfalls imprägnierten und
metallisch verstärkten Faservlies mit einem dem Kleben an den
Dichtflächen entgegenwirkenden und der Verbesserung der
Abdichtgüte dienenden Überzug auf der Basis eines
Silikonpolymers.
Weichstoffzylinderkopfdichtungen für
Verbrennungskraftmaschinen bestehen bevorzugt aus
gegebenenfalls metallisch verstärkten und imprägnierten
Faservliesen. Nachteilig ist das Kleben derartiger Dichtungen
an den Dichtflächen des Motorblocks und des Zylinderkopfes im
Betrieb. Durch die Betriebshitze, den Dichtpressungsdruck und
den Medieneinfluß kleben die Dichtungen so stark im
motorischen Betrieb an, daß sie bei einer Reparatur am Motor
beim Auseinanderbau zerstört werden und neue Dichtungen
eingesetzt werden müssen.
Zur Abhilfe ist es daher bekannt, die Zylinderkopfdichtungen
mit dem Kleben entgegenwirkenden Überzügen zu versehen, die
aus Gleitmitteln und/oder Gleitlacken bestehen. Mach
beispielsweise der US-PS 42 23 897 wird für solche Überzüge
Polytetrafluorethylen, Silikonharz, Graphit, Talkum oder
Bentonit verwendet, und in der modernen Dichtungstechnik
bestehen die polymeren Überzüge überwiegend aus Silikonharzen.
Außer einer Antiklebwirkung verbessern vor allem polymere
Überzüge aufgrund ihrer plastischen bis elastischen
Anpassungsfähigkeit die Abdichtgüte der Dichtung. Vor allem
Überzüge auf den Einfassungsschenkeln am Brennraumrand erhöhen
die Gasabdichtgüte am Brennraum, während die Überzüge im
Restflächenbereich die Abdichtung gegenüber dem Abdichtmedium
erhöhen und auch eine dort gegebenenfalls erwünschte
Gleitfähigkeit bewirken.
Silikonharze werden vor allem wegen ihrer guten
Verarbeitbarkeit und Temperaturbeständigkeit als
Überzugswerkstoff besonders häufig eingesetzt. Nachteilig kann
sich aber bei Silikonharzüberzügen ihre Versprödung bei
höheren Temperaturen, ihre starke Gasdurchlässigkeit, ihr
thermoplastischer Charakter und ihre mangelnde Beständigkeit
gegenüber einigen Abdichtmedien auswirken. Ebenso erfordert
die Verarbeitung der Silikonharze den Einsatz leicht
brennbarer Lösungsmittel und damit eine Ex-geschützte
Auftragseinlage in einem Ex-geschützen separaten Raum.
Aus Silikonelastomeren hergestellte elastomere Dichtungen, wie
zum Beispiel Wellendichtungsringe, besitzen diese Nachteile
nicht. Für die Herstellung von Überzügen auf Flachdichtungen
müssen aber zur leichteren Verarbeitbarkeit
Silikonelastomeransätze niedriger Viskosität und möglichst
hoher Topfzeit verwendet werden. Die bisher bekannten
Silikonelastomeransätze erfüllen diese Bedingungen nicht, und
sie bereiten vor allem auf Faservliesdichtungen
Vernetzungsschwierigkeiten, weisen dadurch starkes Kleben auf
und besitzen dadurch eine fehlerhafte Haftung bei der Dichtung.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Flachdichtung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs zu
schaffen, deren Überzug aus einem Silikonelastomer besteht,
das sich wirtschaftlich auf die Dichtung auftragen und dort
bei guter Haftung und ohne Kleben vernetzen läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Flachdichtung
gelöst, deren Überzug aus einer Mischung von
100Gewichtsteile Silikonelastomer
(vinylgruppenhaltig, Viskosität 1000 bis 300 000
m.Pa·s) mit ca. 30 ppm platinorganischer
Verbindung bezogen auf den Vinylgruppenanteil
als Vernetzungskatalysator
1 bis 30Gewichtsteile Vernetzer (Polyhydrogensiloxan)
3 bis 200Gewichtsteile Vinylsiloxanpolymer (reaktives
Silikonöl, Viskosität 10-1000 m.Pa·s) und
0,1 bis 10Gewichtsteilen Haftvermittler (organische
Titanate, Silane, Epoxide, Phenolverbindungen)
hergestellt ist.
Falls erforderlich, kann die niedrig viskose Mischung zur
besseren Vernetzung bis zu 30 Gewichtsteile eines Peroxids,
wie Dicumylperoxid, 0 bis 50 Gewichtsteile
Vernetzungshilfsmittel, wie Triallylisocyanurat und 0 bis 20
Gewichtsteile eines Photoinitiators, wie Benzoinmethylether
oder Diethoxyacetophenon enthalten. Als Füllstoffe können bis
zu 200 Gewichtsteile Polytetrafluorethylenpulver,
Metallpulver, Korund, Siliziumdioxid, Ruß, Mineralpulver sowie
zerkleinerte Glasfasern, Kohlenstoffasern, Phosphatfasern oder
Aramidfasern in der Mischung dispergiert sein. Ebenso kann die
Mischung bis zu 20 Gewichtsteile eines Trennmittels, wie
Polytetrafluorethylenpulver, perfluoriertem Polyether oder
Metallseifen enthalten und falls erforderlich, können bis zu
50 Gewichtsteile Farbpigmente aus beispielsweise Ruß,
Titandioxid oder einem Eisenoxid in die Mischung
eindispergiert sein.
Die Mischung kann zur Einstellung der geeigneten Viskosität
bis zu 200 Gewichtsteile eines flüssigen, vernetzungsfähigen
Polymers aus einem Acrylat, einem Methacrylat, einer
Mercaptoverbindung oder Epoxivinylsiloxanpolymers mit einer
Viskosität zwischen 10 und 5000 m.Pa.s enthalten, oder es
können Lösungsmittel, wie Xylol, Toluol, Benzin und
Chlorkohlenwasserstoffe verwendet werden.
Ferner können der Mischung bis zu 20 Gewichtsteile von in der
Kautschuktechnologie üblichen Zusatzstoffen, wie
Alterungsschutzmittel, Verlaufsmittel, Vernetzungsinhibitoren
und dergleichen zugegeben sein.
Mit der erfindungsgemäßen Silikonelastomermischung werden
Dichtungen im Walzverfahren beschichtet und die aufgetragenen
Überzüge werden thermisch bei 150 bis 200 Grad Celsius
kurzfristig vernetzt. Die Härtung kann auch durch
energiereiche Strahlung oder mittels UV-Licht erfolgen.
Die Dichtungen wurden getestet, und es wurden im Vergleich zu
silikonharzbeschichteten Dichtungen die folgenden Vorteile
festgestellt.
Die Überzüge wiesen eine gute Dauerelastizität zwischen minus
40 und plus 250 Grad Celsius auf, wobei auch im höheren
Temperaturbereich keine Versprödung der Beschichtung auftrat.
Durch die hohe Dauerelastizität bedingt, zeigten die
Dichtungen eine gute Mikroanpassung und dadurch ein besseres
Abdichtverhalten, und durch die nur geringe Thermoplastizität
wiesen die Dichtungen ein geringes Setzverhalten auf, so daß
die Dichtung mit geringeren Schraubenkräften eingespannt
werden konnte.
Die Überzüge zeigten darüber hinaus eine gute Abdichtgüte,
eine hohe Abdichtmedienbeständigkeit und gute Gasabdichtgüte
auf und zeigten bei guter Haftung und optisch ansprechendem
glänzendem Aussehen eine gute Antiklebwirkung gegenüber den
abzudichtenden Dichtflächen im motorischen Betrieb.
Durch die Variation der Füllstoff- beziehungsweise
Trennmittelzusätze kann eine Beschichtung mit oder ohne
Gleitwirkung oder guter Wärme- und elektrischer
Leitfähigkeit hergestellt werden. Zusätze an bis zu 200
Gewichtsteile magnetisierbarem Füllstoff, wie Magnetit,
Bariumferrit oder Metallpulver können, falls erforderlich, der
Dichtung für die Handhabung und Montage magnetische
Eigenschaften verleihen.
Durch die Erfindung ist somit eine Flachdichtung mit einem
Silikonkautschuküberzug geschaffen, die Antiklebwirkung bei
guter Anpassungs- und Abdichtwirkung besitzt. Die
Elastomermischung ist wirtschaftlich auf die Dichtung
aufzutragen und dort optimal zu vernetzen. Vor allem der
Einsatz von Vernetzungsinhibitoren erhöht die Topfzeit der
Elastomermischung, so daß ein Ansatz wirtschaftlich lange über
längere Betriebszeiten verwendbar ist. Die
Silikonkautschukmischung ist vor allem für die Herstellung von
Beschichtungen auf asbestfreien Dichtungsmaterialien geeignet.
Bei beispielsweise Asbestdichtungen, die schwefelabgebende
Substanzen, Amine, Phenole oder Chlorverbindungen in Spuren
enthalten können, so daß der Platinvernetzungskatalysator
vergiftet werden kann, muß mit entsprechend höheren
Platinvernetzungskatalysator-Zusätzen gearbeitet werden.
Während der erfindungsgemäße Überzug vor allem auf
Zylinderkopfdichtungen aufgetragen wird, kann der Überzug auch
auf andere Flachdichtungen, wie vor allem
Auspuffflanschdichtungen oder Nebendichtungen aus
gegebenenfalls Metall, angewendet werden. Im Sinne der
Erfindung kann der Überzug nicht nur ganzflächig, sondern er
kann partiell auf besonders beanspruchte Bereiche der Dichtung
aufgetragen werden.
Claims (11)
1. Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für
Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem
gegebenenfalls metallisch verstärkten und imprägnierten
Faservlies mit einem dem Kleben entgegenwirkenden und der
Verbesserung der Abdichtwirkung dienenden Überzug aus
einem Silikonpolymer, dadurch gekennzeichnet, daß der
Überzug aus einem Silikonkautschuk besteht, und daß der
Überzug aus einem Silikonelastomeransatz mit
100Gewichtsteile Silikonelastomer
(vinylgruppenhaltig, Viskosität 1000 bis
300 000 m.Pa·s) mit ca. 30 ppm
platinorganischer Verbindung bezogen auf den
Vinylgruppenanteil als Vernetzungskatalysator
1 bis 30Gewichtsteile Vernetzer (Polyhydrogensiloxan)
3 bis 200Gewichtsteile Vinylsiloxanpolymer (reaktives
Silikonöl, Viskosität 10-1000 m.Pa·s) und
0,1 bis 10Gewichtsteilen Haftvermittler (organische
Titanate, Silane, Epoxide,
Phenolverbindungen)auf die Dichtflächen aufgetragen und dort vernetzt ist.
2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Silikonelastomeransatz bis zu 30 Gewichtsteilen
eines Peroxids enthält.
3. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Elastomeransatz bis zu 50
Gewichtsteilen eines Vernetzungshilfsmittels enthält.
4. Flachdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der Silikonelastomeransatz
bis zu 20 Gewichtsteile eines Photoinitiators enthält.
5. Flachdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Silikonelastomeransatz
bis zu 200 Gewichtsteile eines Füllstoffs aus
Polytetrafluorethylenpulver, Mineralpulver, zerkleinerte
Glasfasern, Kohlenstoffasern, Phosphatfasern und/oder
Aramidfasern enthält.
6. Flachdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Silikonelastomeransatz
bis zu 20 Gewichtsteile Trennmittel aus einem
Feststoffgleitmittelpulver, aus einem perfluoriertem
Polyether oder einer Metallseife enthält.
7. Flachdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Silikonelastomermischung bis zu 50 Gewichtsteile eines
Farbpigmentes enthält.
8. Flachdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß der Silikonelastomeransatz
bis zu 200 Gewichtsteile eines flüssigen,
vernetzungsfähigen Polymers aus Methacrylat, Acrylat,
einer Mercaptoverbindung und/oder einem
Epoxi-Vinylsiloxanpolymer mit einer Viskosität zwischen
10 und 5000 m.Pa.s enthält.
9. Flachdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß der Silikonelastomeransatz
bis zu 500 Gewichtsteile eines Lösungsmittels enthält.
10. Flachdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß der Silikonelastomeransatz
bis zu 20 Gewichtsteile eines in der Elastomertechnik
üblichen Zusatzstoffes enthält.
11. Flachdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Silikonelastomeransatz bis zu 200 Gewichtsteile einer
magnetisierbaren Substanz enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718559 DE3718559A1 (de) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718559 DE3718559A1 (de) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3718559A1 true DE3718559A1 (de) | 1988-12-15 |
DE3718559C2 DE3718559C2 (de) | 1989-04-13 |
Family
ID=6328938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873718559 Granted DE3718559A1 (de) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3718559A1 (de) |
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- 1987-06-03 DE DE19873718559 patent/DE3718559A1/de active Granted
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FEDERAL-MOGUL SEALING SYSTEMS GMBH, 57562 HERDORF, |
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