DE3817112A1 - Sealing material and cylinder head gasket - Google Patents
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Abstract
Description
Diese Erfindung betrifft ein Graphit-Dichtungsmaterial und eine Zylinderkopfdichtung, die dieses benutzt.This invention relates to a graphite sealing material and a cylinder head gasket using this.
Graphitdichtungen, die bei Verbrennungsmotoren und dergleichen verwendet werden, verwenden als ihr Material, wie in der japanischen Patentanmeldung Kokoku (nachgeprüfte Veröffentlichung) Nr. 33,799/79 offenbart, eine expandierte Graphitbahn, die durch Graphitpartikel hergestellt ist, die eine schneckenartige Form und eine Kompressibilität aufweisen und dadurch gewonnen sind, daß man Graphit mit hochorientierter kristalliner Struktur, wie etwa natürliches Graphit, Garschaumgraphit, hochorientiertes pyrolytisches Graphit usw., mit einer stark oxidierenden Flüssigkeit behandelt, etwa einem flüssigen Gemisch aus konzentrierter Schwefelsäure und Salpetersäure oder konzentrierter Schwefelsäure mit Kaliumpermanganat oder dergleichen, um Verbindungen mit eingelagertem Graphit zu bilden, man dann das resultierende Produkt mit Wasser wäscht und es nachfolgend rasch erhitzt, um die Verbindungen mit eingelagertem Graphit in Richtung der C-Achse zu expandieren. Bekannte Graphit-Zylinderkopfdichtungen sind, um die erforderliche Festigkeit sicherzustellen, im wesentlichen auf die folgende Weise aufgebaut: Es wird nämlich eine expandierte Graphitbahn auf die beiden Seiten eines Verstärkungs-Kernblechs aus Metall mit einer Dicke von 0,15 bis 0,25 mm aufgepreßt, das kreisförmige Vorsprünge aufweist, und zwar durch Walzenbearbeitung oder dergleichen, und durch Benutzung der genannten Vorsprünge, um hierdurch ein Dichtungsmaterial zu erhalten; das Material wird in die Form der Dichtung gestanzt, und ferner wird der Umfangsteil des Verbrennungsraumes mit einem dünnen Metallblech (das Öse genannt ist) in Form eines fensterartigen Rahmens versehen. Die Öse bewirkt die Zunahme der Dichtigkeit jenes Teils, der von der Öse umgeben ist (Ösenteil), um hierbei den Druck am Ösenteil zum Zeitpunkt des Einbaus der Dichtung zu erhöhen, wodurch Verbrennungsgas sauber abgedichtet und das Eindringen von Graphit in den Verbrennungsraum verhindert ist.Graphite seals used in internal combustion engines and the like used, used as their material, as in the Japanese patent application Kokoku (verified Publication) No. 33,799 / 79, a expanded graphite sheet made by graphite particles which is a snail-like shape and compressibility have and are obtained in that graphite with a highly oriented crystalline structure, such as natural graphite, cooking foam graphite, highly oriented pyrolytic graphite, etc., with a strongly oxidizing Treated liquid, such as a liquid Mixture of concentrated sulfuric acid and nitric acid or concentrated sulfuric acid with potassium permanganate or the like to make connections with embedded To form graphite, then using the resulting product Washes water and then quickly heats it to the Connections with embedded graphite in the direction of Expand C-axis. Known graphite cylinder head gaskets are to ensure the required strength, built essentially in the following way: This is because an expanded graphite sheet is formed the two sides of a reinforcement core sheet Pressed on metal with a thickness of 0.15 to 0.25 mm, which has circular protrusions by Roll machining or the like, and by use of said projections to thereby form a sealing material to obtain; the material is in the form of the Seal punched, and further the peripheral part of the Combustion chamber with a thin sheet of metal (the eyelet is called) provided in the form of a window-like frame. The eyelet increases the tightness of that Part, which is surrounded by the eyelet (eyelet part) to this the pressure on the eyelet at the time the seal is installed to increase, which seals combustion gas cleanly and the penetration of graphite into the combustion chamber is prevented.
Bei der Zylinderkopfdichtung aus dem Stand der Technik, die oben erwähnt ist, ist jedoch das Dichtungsmaterial nicht befriedigend, was seine Dichtungseigenschaft für Öl und Wasser angeht, weil Druck auf die kreisförmigen Vorsprünge des Verstärkungs-Kernblechs aus Metall konzentriert ist, das verwendet ist, um die Festigkeit der Dichtung sicherzustellen, und da demzufolge unter verschärften Bedingungen die Leckage von Wasser auftreten kann und an dem Umfangsteil der Ölbohrung das Öl in den graphithaltigen Abschnitt eindringen kann, was das Kollabieren des Graphitabschnitts verursachen kann (was oft "Ölkollaps" genannt wird). Außerdem hat die oben erwähnte Zylinderkopfdichtung ferner dahingehend Nachteile, daß, weil die Öse in Berührung mit dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock tritt, am gekrümmten Teil der Öse, der einer erheblichen Kalthärtung in Form der Verformung der Öse unterzogen wird, solche Probleme, wie Rissebildung in der Öse und die Leckage von Verbrennungsgas während des Betriebs des Motors, auftreten, und zwar infolge der wiederholten Belastung infolge der Verbrennungsexplosion und der Scherkraft infolge des Unterschieds in der Expansion zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf. In the state of the art cylinder head gasket, however, the one mentioned above is the sealing material not satisfactory what its sealing property for Oil and water concerns because of pressure on the circular Protrusions of the metal reinforcement core sheet are concentrated is used to improve the strength of the Ensure seal, and consequently under tightened Conditions where water leakage occurs can and at the peripheral part of the oil hole in the oil graphite-containing section can penetrate, causing the collapse of the graphite section (which is often "Oil collapse" is called). It also has the above Cylinder head gasket further disadvantages in that because the eyelet is in contact with the cylinder head and the Cylinder block occurs on the curved part of the eyelet, the one considerable cold hardening in the form of the deformation of the eyelet undergoes such problems as cracking in the eyelet and the leakage of combustion gas during the Operation of the engine, occur as a result of repeated exposure due to the combustion explosion and the shear force due to the difference in expansion between cylinder block and cylinder head.
Es ist das Ziel dieser Erfindung, die oben erwähnten Probleme zu lösen und ein Dichtungsmaterial sowie eine Zylinderkopfdichtung vorzusehen, die eine gute Beständigkeit gegenüber Wasser und Öl sowie eine hervorragende Dichtungseigenschaft aufweisen und bei denen kein Ölkollaps und auch keine Rissebildung an Ösen auftritt.It is the aim of this invention, the above mentioned Solve problems and a sealing material as well as a Cylinder head gasket to provide good resistance against water and oil as well as excellent Have sealing properties and no oil collapse and there is no crack formation on the eyes.
Diese Erfindung betrifft ein Dichtungsmaterial, das eine Verstärkungs-Kernplatte aufweist, die aus wärmebeständigen Fasern gebildet ist, sowie eine expandierte Graphitbahn, die an beiden Seiten der Kernplatte mit Harz befestigt ist, und eine Zylinderkopfdichtung, die das genannte Dichtungsmaterial verwendet.This invention relates to a sealing material which is a Reinforcing core plate which is made of heat resistant Fibers is formed, as well as an expanded graphite sheet, which is attached to both sides of the core plate with resin is, and a cylinder head gasket that said Sealing material used.
Die Verstärkungs-Kernplatte, die aus wärmebeständigen Fasern gebildet ist und beim Dichtungsmaterial verwendet ist, ist ein Tuch oder eine Matte aus Glasfasern, Kohlenstoffasern, Phenolharzfasern, Aramidfasern und dergleichen. Was das Fasermaterial angeht, sind vom Kostengesichtspunkt her Glasfasern bevorzugt. Was den Vergleich eines Tuchs mit einer Matte angeht, ist ein Tuch bevorzugt, weil, wenn das Tuch an der Graphitbahn anhaftet, das Graphit in die Zwischenräume der Textur eindringt, wobei das Ankleben bzw. die Anhaftung der expandierten Graphitbahn verbessert ist und die Beständigkeit gegenüber Öl und Beständigkeit gegenüber Wasser erhöht sind. Die Dicke der Verstärkungs-Kernplatte beträgt bevorzugt 0,05 bis 0,5 mm. Wenn die Kernplatte zu dünn ist, werden Schwierigkeiten bei ihrer Handhabung und bei ihrem Auflaminieren auf die expandierte Graphitbahn auftreten. Wenn sie zu dick ist, dann kann ihre Verklebung mit der expandierten Graphitbahn nicht verbessert werden, und somit ist die Luftdichtigkeit nicht verbessert. The reinforcement core plate, which is made of heat-resistant Fibers is formed and used in the sealing material is a cloth or mat made of glass fibers, carbon fibers, Phenolic resin fibers, aramid fibers and the like. As for the fiber material, from a cost point of view forth preferred glass fibers. As for the comparison for a cloth with a mat, a cloth is preferred, because if the cloth sticks to the graphite sheet, that Graphite penetrates into the interstices of the texture, whereby sticking or adhering the expanded graphite sheet is improved and the resistance to oil and resistance to water are increased. The fat the reinforcing core plate is preferably 0.05 to 0.5 mm. If the core plate is too thin, difficulties will arise in their handling and in their lamination occur on the expanded graphite sheet. If you too is thick, then it can be glued to the expanded one Graphite orbit can not be improved, and thus the Airtightness not improved.
Es gibt keine spezielle Beschränkung, was die expandierte Graphitbahn angeht, so lange man expandiertes Graphit als ihr Material verwendet. Die Bahn weist jedoch bevorzugt eine Dicke von 0,05 bis 0,7 mm auf. Eine zu dünne Bahn ist schwierig zu handhaben, während eine zu dicke Bahn teuer ist und ferner dazu neigt, einen Abschälvorgang im Inneren der Bahn zu verursachen.There is no particular limitation on what the expanded Graphite sheet as long as expanded graphite is considered used their material. However, the web preferably shows a thickness of 0.05 to 0.7 mm. A web too thin is difficult to handle while a web is too thick is expensive and also tends to peel off Causing inside the web.
Ein bevorzugtes Harz, das zum Ankleben der Verstärkungs-Kernplatte an die expandierte Graphitbahn verwendet wird, ist ein Lack aus warmhärtendem Harz, wie etwa Epoxidharz, Phenolharz, Furanharz, Polyimidharz und dergleichen. Die Verklebung kann dadurch ausgeführt werden, daß man den Lack auf die Verstärkungs-Kernplatte und/oder die expandierte Graphitbahn aufträgt und dann die beiden mit einer Presse druckverklebt; die Verklebung wird jedoch noch mehr bevorzugt dadurch ausgeführt, daß man die expandierte Graphitbahn auf beide Seiten eines Prepregs auflaminiert, das durch vorheriges Imprägnieren der Verstärkungs-Kernplatte mit dem Lack hergestellt wurde, und dann das laminierte Produkt durch Heißwalzen hindurchlaufen läßt oder es durch Erwärmen und Pressen verklebt. Hierbei kann ein müheloses Vorgehen erreicht werden.A preferred resin that is used to glue the reinforcement core plate to the expanded graphite sheet is used is a varnish made of thermosetting resin, such as epoxy resin, Phenolic resin, furan resin, polyimide resin and the like. The bonding can be carried out by the paint on the reinforcement core plate and / or expanded graphite sheet and then the two with press bonded to a press; the gluing however even more preferably carried out by expanding the Graphite sheet on both sides of a prepreg laminated on, by impregnating the reinforcement core plate beforehand was made with the paint, and then pass the laminated product through hot rolling leaves or glued by heating and pressing. An effortless procedure can be achieved here.
Das auf die oben beschriebene Weise erhaltene Dichtungsmaterial wird mittels einer Presse zur Form der Dichtung gestanzt, um einen geformten Körper zu erhalten. Die Zylinderkopfdichtung wird dadurch hergestellt, daß man auf den Umfangsteil der Öffnungen der Zylinderkopfdichtung, nämlich für einen Verbrennungsraum, eine Ölbohrung und eine Wasserbohrung, insbesondere jedoch an den Umfangsteil eines Verbrennungsraumes, eine expandierte Graphitbahn oder Metallfolie aufklebt, oder daß man die Teile mit wärmebeständigem Harz beschichtet, oder daß man konvexe Teile am Umfangsteil der Öffnungen aus einer Metallbahn vorsieht und die Bahn mit wärmebeständigem Harz auf jener ihrer Seiten beschichtet, welche die konvexen Teile aufweist, oder auf beiden Seiten, und die somit beschichtete Bahn auf eine Seite des geformten Körpers in solcher Weise aufklebt, daß die konvexen Teile auf der Außenseite liegen (siehe Fig. 4).The sealing material obtained in the above-described manner is punched into the shape of the seal by a press to obtain a molded body. The cylinder head gasket is produced by gluing an expanded graphite sheet or metal foil on the peripheral part of the openings of the cylinder head gasket, namely for a combustion chamber, an oil hole and a water hole, but especially on the peripheral part of a combustion chamber, or by heat-resistant resin coated, or by providing convex parts on the peripheral part of the openings of a metal sheet and coating the sheet with heat-resistant resin on that of its sides which has the convex parts or on both sides, and the thus coated sheet on one side of the molded body in sticks in such a way that the convex parts lie on the outside (see Fig. 4).
Das Ankleben der expandierten Graphitbahn oder Metallfolie an den Umfangsteil des Verbrennungsraumes und anderer Öffnungen kann beispielsweise durch Verwendung jenes Harzlacks durchgeführt werden, der oben erwähnt wurde. Die expandierte Graphitbahn, die beim Verkleben verwendet wird, kann dieselbe sein wie jene, die für das Dichtungsmaterial verwendet wird, und ist bevorzugt heißverklebt, nachdem sie vorher mit dem Kunststoffharz imprägniert wurde. Die Dicke der expandierten Graphitbahn ist etwa in Übereinstimmung mit dem Auslegungsdruck am Umfangsteil des Verbrennungsraums und dergleichen bestimmt. Obwohl die Metallfolie nicht speziellen Beschränkungen unterliegt, ist sie bevorzugt eine Aluminium- oder Kupferfolie und ist bevorzugt 25 bis 100 µm dick.Gluing the expanded graphite sheet or metal foil to the peripheral part of the combustion chamber and others For example, openings can be made using that resin paint carried out, which was mentioned above. The expanded graphite sheet used in gluing can be the same as that used for the sealing material is used, and is preferably heat-bonded, after being impregnated with the plastic resin has been. The thickness of the expanded graphite sheet is approximately in accordance with the design pressure on the peripheral part of the combustion chamber and the like. Even though the metal foil is not subject to any special restrictions, it is preferably an aluminum or copper foil and is preferably 25 to 100 microns thick.
Wenn ein wärmebeständiges Harz auf den Umfangsteil des Verbrennungsraums und dergleichen als Überzug aufgebracht wird, dann werden bevorzugt warmhärtende Harze, wie Fluorharz, Siliconharz, Polyimidharz und dergleichen, verwendet. Das bevorzugte Verfahren für die Beschichtung umfaßt das Abdecken des geformten Körpers mit Ausnahme des Umfangsteils des Verbrennungsraums und dergleichen, dann Beschichten des Körpers mit einer Lösung oder Dispersion des oben erwähnten Harzes mittels eines Luftsprays und Unterziehen des beschichteten Körpers der Wärmebehandlung. Die Dicke der Beschichtung wird näherungsweise in Übereinstimmung mit dem Auslegedruck am Umfangsteil des Verbrennungszeitraums und dergleichen gewählt.If a heat-resistant resin is applied to the peripheral part of the Combustion chamber and the like applied as a coating then thermosetting resins such as Fluororesin, silicone resin, polyimide resin and the like, used. The preferred method for coating includes covering the molded body with exception the peripheral part of the combustion chamber and the like, then coating the body with a solution or Dispersion of the above-mentioned resin by means of an air spray and subjecting the coated body to the Heat treatment. The thickness of the coating becomes approximate in accordance with the delivery date on Peripheral part of the combustion period and the like selected.
Das Metallblech, das an einer Seite des geformten Körpers angebracht wird, ist bevorzugt rostfreies Stahlblech wegen seiner guten Federeigenschaften und Korrosionsbeständigkeit und hat bevorzugt eine Dicke von 0,15 bis 0,3 mm. Das Metallblech wird dem Stanzvorgang mit einer Presse unterzogen, um den Verbrennungsraum, die Wasserbohrung und Ölbohrung zu bilden, und gleichzeitig werden die Umfangsteile dieser Bohrung durch Ziehen zu konvexen Teilen geformt (die Sicken genannt werden), wie durch das Bezugszeichen 6 in Fig. 3 gezeigt ist. Die Sicke hat bevorzugt eine Breite von 1,5 bis 3 mm und eine Höhe von 0,1 bis 0,5 mm. Das wärmebeständige Harz, das auf jener Seite, die die Sicken aufweist, oder auf beiden Seiten des Metallblechs als Beschichtung aufgebracht ist, um die Dichtungseigenschaft zu verbessern, ist bevorzugt ein warmhärtendes Harz, wie Fluorharz, Siliconharz und dergleichen. Ein Teil oder die Gesamtheit der Kante des Metallblechs ist in entgegengesetzter Richtung der Sicke zurückgebogen, und das Metallblech ist am geformten Körper mit dem zurückgebogenen Teil befestigt, um eine Zylinderkopfdichtung zu ergeben.The metal sheet that is attached to one side of the molded body is preferably stainless steel sheet because of its good spring properties and corrosion resistance, and preferably has a thickness of 0.15 to 0.3 mm. The metal sheet is subjected to stamping with a press to form the combustion chamber, water hole and oil hole, and at the same time, the peripheral parts of this hole are formed into convex parts (called beads) by drawing, as indicated by reference numeral 6 in FIG. 3 is shown. The bead preferably has a width of 1.5 to 3 mm and a height of 0.1 to 0.5 mm. The heat-resistant resin coated on the side having the corrugations or on both sides of the metal sheet to improve the sealing property is preferably a thermosetting resin such as fluororesin, silicone resin and the like. Part or all of the edge of the metal sheet is bent back in the opposite direction of the bead, and the metal sheet is attached to the molded body with the bent back portion to provide a cylinder head gasket.
Die Festigkeit, die für ein Dichtungsmaterial erforderlich ist, wird dadurch erhalten, daß man eine expandierte Graphitbahn an einer Verstärkungs-Kernplatte anhaften läßt, die aus wärmebeständigem Fasermaterial gebildet ist, mit Harz anstelle der Verwendung des früheren Verstärkungs-Kernblechs aus Metall, das kreisförmige Vorsprünge aufwies. Auf diese Weise ist bei der Verwendung für eine Zylinderkopfdichtung der Flächendruck ausgeglichen, und es wird eine verbesserte Dichtungseigenschaft erhalten, wobei die Leckage von Wasser zufriedenstellend verhindert ist.The strength required for a sealing material is obtained by expanding one Adhere graphite sheet to a reinforcement core plate lets that are made of heat-resistant fiber material with resin instead of using the previous reinforcement core sheet made of metal, the circular protrusions exhibited. This way is in use for a cylinder head gasket the surface pressure is compensated, and it will have an improved sealing property obtained, the leakage of water being satisfactory is prevented.
Ferner wird, statt daß man Ösen am Umfangsteils eines Verbrennungsraums, einer Ölbohrung und einer Wasserbohrung vorsieht, und zwar insbesondere am Verbrennungsraum, bei einer Zylinderkopfdichtung, bei der an diesem Teil ein hoher Flächendruck erforderlich ist, eine expandierte Graphitbahn oder Metallfolie am Umfangsteil angebracht, oder es wird eine Beschichtung aus wärmebeständigem Harz hieran aufgebracht, oder es wird ein Metallblech mit Sicken hierauf auflaminiert, und dann wird die resultierende Dichtung an einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock angebracht, wobei zum Zeitpunkt des Festspannens ein erhöhter Druck auftritt und Verbrennungsgas, Öl und Wasser befriedigend abgedichtet werden können.Furthermore, instead of eyelets on the peripheral part of a combustion chamber, an oil hole and a water hole provides, especially at the combustion chamber, with a cylinder head gasket, on this part a high surface pressure is required, an expanded one Graphite sheet or metal foil attached to the peripheral part, or it becomes a coating of heat-resistant Resin applied to it, or it becomes a metal sheet laminated to it with beads, and then the resulting Gasket to one cylinder head and one Cylinder block attached, at the time of tightening an increased pressure occurs and combustion gas, Oil and water can be sealed satisfactorily.
In der Zeichnung ist:In the drawing is:
Fig. 1 und 3 jeweils eine Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung eines Beispiels der vorliegenden Erfindung, Fig. 1 and 3 are respectively a plan view of the cylinder head gasket of an example of the present invention,
Fig. 2 und 4 jeweils der Schnitt längs Linie A-A in Fig. 1 bzw. B-B in Fig. 3, Figs. 2 and 4 each of the section along line A - A in Fig 1, or B -. B in Figure 3.
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Dichtung aus dem Stand der Technik, Fig. 5 is a plan view of a gasket of the prior art,
Fig. 6 der Schnitt längs Linie C-C in Fig. 5 und Fig. 6 shows the section along line C - C in Fig. 5 and
Fig. 7 eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Überprüfen der Leckageeigenschaften darstellt. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a method for checking the leakage properties.
Einige bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand von Beispielen beschrieben.Some preferred embodiments according to the invention are described below using examples.
Sowohl auf die obere als auch auf die untere Seite eines Prepregs, hergestellt durch Aufbringen einer Beschichtung aus einem Phenolharzlack (VP 231, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ldt.) auf eine Verstärkungs-Kernplatte aus Glastuch mit Leinwandbindung mit einer Dicke von 0,16 mm (FECR-1311, hergestellt durch Fuji Fiber Glass Co., Ltd.), wurde eine expandierte Graphitbahn mit einer Dicke von 0,38 mm und einer Dichte von 1,0 g/cm³ (Handelsbezeichnung: CARBOFIT, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) auflaminiert, und das resultierende Laminat wurde bei 180°C heißverpreßt, um ein Dichtungsmaterial mit einer Dicke von 0,8 mm zu liefern. Das Dichtungsmaterial wurde mit einer Stanzpresse zu jener Form ausgestanzt, die in Fig. 1 gezeigt ist. Nachfolgend wurde an einer Stelle 0,4 mm entfernt vom Umfang des Verbrennungsraums 3 eine zu einem Ring geformte CARBOFIT-Bahn mit einer Dicke von 0,25 mm und einer Dichte von 1 g/cm³ angeklebt, die mit 2 Gew.-% des oben erwähnten VP 231 imprägniert war, und zwar in einer Breite von 4 mm und durch Erwärmen und Pressen, wodurch eine Zylinderkopfdichtung erhalten wurde, die mit einem Klebeteil 4 versehen ist, das in der Schnittansicht der Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Verstärkungs-Kernplatte und das Bezugszeichen 2 die expandierte Graphitbahn. Both on the upper and lower sides of a prepreg made by applying a coating of a phenolic resin varnish (VP 231, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ldt.) On a reinforcing core plate made of glass cloth with a plain weave with a thickness of 0, 16 mm (FECR-1311, manufactured by Fuji Fiber Glass Co., Ltd.), became an expanded graphite sheet with a thickness of 0.38 mm and a density of 1.0 g / cm³ (trade name: CARBOFIT, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was laminated, and the resulting laminate was hot pressed at 180 ° C to provide a sealing material with a thickness of 0.8 mm. The sealing material was punched out to the shape shown in Fig. 1 with a punch press. Subsequently, a CARBOFIT web shaped into a ring with a thickness of 0.25 mm and a density of 1 g / cm 3 was bonded at a location 0.4 mm away from the circumference of the combustion chamber 3 , which was 2% by weight of the above mentioned VP 231 was impregnated, in a width of 4 mm and by heating and pressing, whereby a cylinder head gasket was obtained, which is provided with an adhesive part 4 , which is shown in the sectional view of FIG. 2. In Fig. 2, reference numeral 1 denotes the reinforcing core plate and reference numeral 2 denotes the expanded graphite sheet.
Auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1, mit Ausnahme des Umstands, daß eine Glasmatte von 0,1 mm Dicke (EP 4012, hergestellt von Japan Vilene Co., Ltd.) anstelle des Glastuches verwendet wurde, das im Beispiel 1 verwendet ist, wurde ein Dichtungsmaterial von 0,8 mm Dicke erhalten.In the same way as in Example 1, except for the Circumstance that a glass mat of 0.1 mm thickness (EP 4012, made by Japan Vilene Co., Ltd.) instead of the glass cloth was used, which is used in Example 1, a sealing material of 0.8 mm in thickness was obtained.
Das in Beispiel 1 erhaltene Dichtungsmaterial wurde durch eine Stanzpresse in der Form einer Dichtung gestanzt, die in Fig. 1 gezeigt ist. Dann wurde das gestanzte Material abgedeckt, mit Ausnahme eines Teils, der 4 mm Breite aufweist und 0,4 mm vom Umfang des Verbrennungsraums 3 entfernt ist, dann wurde eine flüssige Dispersion aus Tetrafluorethylenharz (Handelsbezeichnung: POLYFLON TC-7400, hergestellt von Daikin Industries, Ltd.) mittels Preßluft aufgesprüht, und nachfolgend fand eine Wärmebehandlung bei 180°C statt, um eine Zylinderkopfdichtung zu erhalten, die mit einer aufgebrachten Beschichtung von 40 µm Dicke versehen ist.The sealing material obtained in Example 1 was punched by a punch press in the form of a seal shown in FIG. 1. Then, the punched material was covered except for a part 4 mm wide and 0.4 mm from the periphery of the combustion space 3 , and then a liquid dispersion of tetrafluoroethylene resin (trade name: POLYFLON TC-7400, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) sprayed with compressed air, and subsequently a heat treatment was carried out at 180 ° C. in order to obtain a cylinder head gasket which was provided with an applied coating of 40 μm in thickness.
Sowohl auf die obere als auch auf die untere Seite einer Aluminiumfolie von 0,1 mm Dicke, die als Verstärkungs-Kernplatte verwendet wurde, wurde ein Acrylester-Kleber (BT-1, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) aufgetragen, dann wurde eine CARBOFIT-Bahn von 0,38 mm Dicke und einer Dichte von 1,0 g/cm³ hierauf auflaminiert und durch Erwärmen und Pressen festgeklebt, um ein Dichtungsmaterial von 0,8 mm Dicke zu erhalten. Both on the upper and on the lower side of an aluminum foil of 0.1 mm thickness, used as a reinforcing core plate an acrylic ester adhesive (BT-1, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), then a CARBOFIT sheet 0.38 mm thick and laminated to a density of 1.0 g / cm³ and through Heating and pressing glued to a sealing material 0.8 mm thick.
Auf beide Seiten eines Metallblechs (JIS G3141, SPCC-Material) von 0,2 mm Dicke, das mit einer Anzahl kreisförmiger Vorsprünge in einer Teilung von 2,5 mm versehen war, wurde eine CARBOFIT-Bahn mit einer Dicke von 0,7 mm und einer Dichte von 1,0 g/cm³ auflaminiert und dann unter einem Druck von 300 kg/cm² verklebt, um ein Dichtungsmaterial mit 1,2 mm Dicke zu erhalten. Das Dichtungsmaterial wurde mit einer Stanzpresse zu jener Form gestanzt, die in Fig. 5 gezeigt ist. Dann wurde ein Metallblech (JIS G4303, SUS 310S) von 0,2 mm Dicke auf eine Breite von 4 mm und in Form eines Fensters auf den Umfangsteil des Verbrennungsraums 3 aufgeklebt, wie in Fig. 6 gezeigt, um eine Zylinderkopfdichtung zu erhalten, die mit einer Öse 5 versehen ist.A CARBOFIT sheet with a thickness of 0.7 mm was placed on both sides of a metal sheet (JIS G3141, SPCC material) 0.2 mm thick, which was provided with a number of circular projections in a pitch of 2.5 mm and a density of 1.0 g / cm³ and then bonded under a pressure of 300 kg / cm² to obtain a sealing material with a thickness of 1.2 mm. The sealing material was punched to the shape shown in Fig. 5 with a punch press. Then, a metal sheet (JIS G4303, SUS 310S) of 0.2 mm in thickness to 4 mm in width and in the form of a window was stuck on the peripheral part of the combustion chamber 3 as shown in Fig. 6 to obtain a cylinder head gasket which is provided with an eyelet 5 .
Auf beide Seiten eines Prepregs aus Glastuch und Epoxidharz (GE-61NS, hergestellt von Hitachi Chemical Molded Products Co., Ltd.) von 0,2 mm Dicke wurde eine CARBOFIT-Bahn mit einer Dicke von 0,3 mm und einer Dichte von 1,5 g/cm³ auflaminiert und dann durch Heißpressen bei 150°C geformt, um ein Dichtungsmaterial von 0,8 mm Dicke zu erhalten. Das Dichtungsmaterial wurde dann mit einer Stanzpresse zu jener Form gestanzt, die in Fig. 1 gezeigt ist. Dann wurde eine Aluminiumfolie von 50 µm Dicke in 5 mm Breite durch Heißpressen aufgeklebt, und zwar unter Verwendung des oben erwähnten Phenolharzes VP 231, und an einer Stelle 1 mm entfernt vom Umfang des Verbrennungsraumes 3, um eine Zylinderkopfdichtung zu erhalten, die mit einem Klebeteil 4 versehen ist, der in Fig. 2 gezeigt ist. On both sides of a prepreg made of glass cloth and epoxy resin (GE-61NS, manufactured by Hitachi Chemical Molded Products Co., Ltd.) of 0.2 mm in thickness, a CARBOFIT sheet with a thickness of 0.3 mm and a density of 1 was placed , 5 g / cm³ and then molded by hot pressing at 150 ° C to obtain a sealing material of 0.8 mm in thickness. The sealing material was then punched to the shape shown in Fig. 1 with a punch press. Then, an aluminum foil of 50 µm in thickness 5 mm in width was stuck by hot pressing using the above-mentioned phenolic resin VP 231, and at a position 1 mm from the periphery of the combustion chamber 3 to obtain a cylinder head gasket which had an adhesive member 4 is provided, which is shown in Fig. 2.
Das im Beispiel 1 erhaltene Dichtungsmaterial wurde mit einer Stanzpresse zur Form einer Dichtung gestanzt und dann zu einem Formkörper verarbeitet, mit einem Verbrennungsraum 3, einer Ölbohrung 8 und einer Wasserbohrung 7, wie in Fig. 3 gezeigt. In der Zwischenzeit wurde ein Blech aus rostfreiem Stahl (JIS G-403, SUS-301) von 0,2 mm Dicke einem Preßvorgang unterzogen, wobei ein Verbrennungsraum, eine Ölbohrung und eine Wasserbohrung ausgestanzt wurden, während Sicken von 2 mm Breite und 0,3 mm Höhe am Umfangsteil dieser Durchbrüche ausgebildet wurden, und die Kante des Blechs wurde um 180° in einer Richtung entgegengesetzt zur Sicke zurückgebogen. Dann wurde eine flüssige Dispersion von Tetrafluorethylenharz (POLYFLON TC-7400, hergestellt von Daikin Industries, Ltd.) auf jene Seite der bearbeiteten oben erwähnten rostfreien Stahlbleche aufgesprüht, die die Sicken aufwies, und dann fand eine Wärmebehandlung bei 180°C statt, um eine Beschichtungslage von 0,05 mm Dicke zu bilden. Dann wurde das rostfreie Stahlblech auf den geformten Körper auf eine solche Weise auflaminiert, daß jene Seite, die keine Beschichtungsauflage aufwies, nach innen zu liegen kam, und der umgebogene Teil der Kante wurde noch weiter nach innen zurückgebogen, um hierbei das rostfreie Stahlblech auf dem geformten Körper zu befestigen und somit eine Zylinderkopfdichtung zu erhalten. Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung, und Fig. 4 ist der Schnitt längs Linie B-B in Fig. 3. In den Figuren bezeichnet 9 das rostfreie Stahlblech, 6 bezeichnet dessen Sicke, 1 bezeichnet die Verstärkungs-Kernplatte und 2 bezeichnet die expandierende Graphitbahn. The sealing material obtained in Example 1 was punched with a punch press to form a seal and then processed into a molded body having a combustion chamber 3 , an oil hole 8 and a water hole 7 , as shown in FIG. 3. In the meantime, a stainless steel sheet (JIS G-403, SUS-301) of 0.2 mm in thickness was subjected to a pressing process, whereby a combustion chamber, an oil hole and a water hole were punched out while beads of 2 mm in width and 0, 3 mm height were formed on the peripheral part of these openings, and the edge of the sheet was bent back by 180 ° in a direction opposite to the bead. Then, a liquid dispersion of tetrafluoroethylene resin (POLYFLON TC-7400, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was sprayed on that side of the processed stainless steel sheet mentioned above which had the beads, and then heat treatment was carried out at 180 ° C, one To form coating layer of 0.05 mm thickness. Then, the stainless steel sheet was laminated onto the molded body in such a manner that the side which had no coating overlay came to lie inward, and the bent part of the edge was bent back further inward to thereby place the stainless steel sheet on the to fix the molded body and thus to obtain a cylinder head gasket. Fig. 3 is a plan view of the cylinder head gasket, and Figure 4 is the section along line B -.. B in Figure 3. In the figures, 9 represents the stainless steel plate, 6 denotes the bead 1, the reinforcing core plate referred to and designated 2 the expanding graphite sheet.
Die in den obigen Beispielen 1, 2 und 4 sowie den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhaltenen Materialien wurden für ihre Ölbeständigkeitseigenschaft, Wasserbeständigkeitseigenschaft und Leckageeigenschaft untersucht, um die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse zu erhalten.Those in Examples 1, 2 and 4 above and the comparative examples 1 and 2 materials obtained for their oil resistance property, water resistance property and leakage property examined to to obtain the results shown in Table 1.
In Tabelle 1 bedeutet die " Ölbeständigkeitseigenschaft" die Erholung eines Probestücks von 50 × 50 (mm), das aus dem Dichtungsmaterial hergestellt wurde, nachdem es in ein Öl ASTM Nr. 3 bei 150°C 5 Stunden lang eingetaucht wurde, und die "Wasserbeständigkeitseigenschaft" bedeutet die Erholung eines Probestücks von 50 × 50 (mm), nachdem es in eine wäßrige Ethylenglykollösung von 50 Gew.-% bei 100°C 5 Stunden lang eingetaucht wurde. Die "Erholung" wird dadurch erhalten, daß man das Probestück, das in das Öl Nr. 3 oder die wäßrige Ethylenglykollösung eingetaucht wurde, mit einem Prüfstempel von 22,6 mm zusammenpreßt. Wenn die Dicke des zusammengepreßten Teils unter einer angelegten Vorbelastung von 7 kg/cm² als T₁ ausgedrückt wird, die Dicke unter einer angelegten Hauptlast von 350 kg/cm² als T₂ und die Dicke unter der wiederum angelegten Last von 7 kg/cm² als T₃, dann wird die Erholung R durch die folgende Gleichung errechnet:In Table 1, the "oil resistance property" means the recovery of a 50 × 50 (mm) specimen made from the sealing material after being immersed in an ASTM No. 3 oil at 150 ° C for 5 hours and the "water resistance property""means the recovery of a 50 × 50 (mm) specimen after being immersed in a 50 wt% aqueous ethylene glycol solution at 100 ° C for 5 hours. The "recovery" is obtained by compressing the test piece immersed in No. 3 oil or the aqueous ethylene glycol solution with a 22.6 mm test stamp. If the thickness of the compressed part is expressed as T ₁ under an applied preload of 7 kg / cm², the thickness under an applied main load of 350 kg / cm² as T ₂ and the thickness under the in turn applied load of 7 kg / cm² as T ₃, then the recovery R is calculated by the following equation:
Die Leckageeigenschaft wurde auf die folgende Weise ermittelt: Für die Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden jeweils 5 Probestücke mit einem Innendurchmesser d von 34 mm und einem Außendurchmesser D von 50 mm, die in Fig. 7 gezeigt sind, vorbereitet. Das Probestück wurde zwischen Spannbacken 13 und 13′ gehalten und mit M10-Schrauben 14 unter einem Druck von 80 kg/cm² zusammengespannt. Dann wurde eine wäßrige Ethylenglykollösung von 50 Gew.-% vom Flüssigkeitseinlaß 15 her in den Raum 16 eingelassen, um auf das Probestück einen Innendruck aufzubringen, und es wurde auf Vorliegen einer Leckage und Fleckenbildung geprüft. Der Innendruck wurde in Schritten von 0,5 kg/cm² bis auf 8 kg/cm² erhöht, wobei jeder Druck 30 Minuten lang aufrechterhalten wurde.The leakage property was determined in the following way: For the examples and comparative examples, 5 test pieces each with an inner diameter d of 34 mm and an outer diameter D of 50 mm, which are shown in FIG. 7, were prepared. The test piece was held between jaws 13 and 13 ' and clamped together with M10 screws 14 under a pressure of 80 kg / cm². Then, an aqueous ethylene glycol solution of 50% by weight was introduced into the space 16 from the liquid inlet 15 to apply an internal pressure to the test piece, and it was checked for the presence of leakage and staining. The internal pressure was increased in steps of 0.5 kg / cm² to 8 kg / cm², each pressure being maintained for 30 minutes.
Die Tabelle 1 macht klar, daß die Dichtungsmaterialien aus den Beispielen gegenüber denen aus den Vergleichsbeispielen überlegen sind, was die Erholung nach dem Eintauchen in Öl Nr. 3 und Ethylenglykol angeht, und daß aus dem Vergleich und den Beispielen 1, 2 und 3 hervorgeht, daß die Verstärkungs-Kernplatte aus Tuch gegenüber jener aus einer Matte überlegen ist. Was die Leckageeigenschaft angeht, ist es ersichtlich, daß die Materialien aus den Beispielen alle voll befriedigt sind.Table 1 makes it clear that the sealing materials from the examples compared to those from the comparative examples are superior to what the recovery after immersion in oil # 3 and ethylene glycol, and that from the comparison and examples 1, 2 and 3, that the reinforcing core plate made of cloth opposite that is superior from a mat. As for the leakage property As for, it is evident that the materials from the examples are all fully satisfied.
Als nächstes wurden die Zylinderkopfdichtungen, die aus den Beispielen 1, 3, 4 und 5 sowie aus dem Vergleichsbeispiel 2 erhalten werden, jeweils in einen Motor eingebaut und zweimal einem Prüfstand-Dauertest von aufeinanderfolgenden 200 Stunden bei Vollast unterzogen. Bei der Zylinderkopfdichtung aus dem Vergleichsbeispiel 2 wurden beim ersten Versuch ein Ösenriß an einem Punkt und Fleckenbildung von Gefrierschutzlösung an einem Punkt und im zweiten Versuch ein Ösenriß an zwei Punkten und Fleckenbildung von Öl an einem Punkt beobachtet. Weder Leckage von Gas, Gefrierschutzlösung und Öl noch andere Schwierigkeiten wurden bei den Zylinderkopfdichtungen der Beispiele beobachtet.Next were the cylinder head gaskets that came out Examples 1, 3, 4 and 5 and from the comparative example 2 are obtained, each installed in an engine and twice a test bench endurance test of successive Subjected to 200 hours at full load. In the Cylinder head gasket from Comparative Example 2 were at the first attempt an eye tear at one point and Stain freezing solution at one point and in the second attempt an eye tear at two points and Staining of oil observed at one point. Neither Leakage of gas, anti-freeze solution and oil and others Difficulties were encountered with the cylinder head gaskets Examples observed.
Gemäß dieser Erfindung sind durch die Verwendung wärmebeständigen Fasermaterials für die Verstärkungs-Kernplatte die beiden ganzen Flächen der Dichtung gleichmäßig dem Druck ausgesetzt, und die Dichtungswirkung für Wasser ist verbessert; durch die Verwendung von Harz zum Ankleben der Verstärkungs-Kernplatte an die expandierte Graphitbahn kann eine gute Bindung zwischen der Kernplatte und der Graphitbahn aufrechterhalten werden, und die Beständigkeit gegenüber Öl und Wasser kann verbessert werden; ferner kann durch Ankleben einer Folie aus expandiertem Graphit oder Metall am Umfangsteil des Verbrennungsraums und dergleichen der Dichtung oder Aufbringen einer Beschichtung aus wärmebeständigem Harz hierauf oder durch Auflaminieren eines Metallblechs hierauf, das mit Sicken versehen ist, die Dichtungseigenschaft für Verbrennungsgas, Wasser und Öl verbessert werden.According to this invention are heat resistant by use Fiber material for the reinforcement core plate the two whole faces of the seal evenly exposed to pressure, and the sealing effect for water is improved; through the use of resin for gluing the reinforcement core plate to the expanded Graphite sheet can create a good bond between the core plate and the graphite sheet are maintained, and the durability can be improved over oil and water; can also by gluing a film of expanded Graphite or metal on the peripheral part of the combustion chamber and the like of sealing or application a coating of heat-resistant resin on it or by laminating a metal sheet thereon, the is provided with beads, the sealing property for Combustion gas, water and oil can be improved.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12275587 | 1987-05-20 | ||
JP23919787 | 1987-09-24 |
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DE (1) | DE3817112A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4006839A1 (en) * | 1990-03-05 | 1991-09-12 | Rheydt Kabelwerk Ag | Sealing equipment for heated cylinder - esp. glass fibre preform tube in furnace to prevent reactive gas entry |
US6761724B1 (en) * | 1997-09-19 | 2004-07-13 | Eberhard-Karls-Universität Tübingen Universitätsklinikum | Method and device for entering the subretinal region of the eye |
CN102720839A (en) * | 2012-06-27 | 2012-10-10 | 广西玉林盈龙橡塑科技有限公司 | High-temperature-resistant sealing gasket |
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DE3309338C2 (en) * | 1983-03-16 | 1986-04-17 | Kempchen & Co Gmbh, 4200 Oberhausen | Flat ring seal |
-
1988
- 1988-05-19 DE DE3817112A patent/DE3817112A1/en active Granted
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