DE3831413A1 - Verfahren zur herstellung einer formstabilen gummiformdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Gummiformdichtung mit einer metallischen Einlage zur Versteifung, die von einer gummielastischen Schicht umgeben ist.

Solche Gummiformdichtungen werden insbesondere in Brennkraftmaschinen als Ölwannendichtung, Zylinder­ kopf-Haubendichtung, als Dichtung für ein zwischen Ölwanne und Motorblock angeordnetes Schwallblech oder dgl. eingesetzt.

Gummi hat die Eigenschaft, nach dem Vulkanisieren stark zu schwinden. Um Ablöseerscheinungen zwischen Gummi und Metall aufgrund dieses Gummischwundes vorzubeugen, hat man bisher Gummi und Metall mittels eines Haftvermittlers miteinander verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das eine einfachere Herstellung der Gummiformdichtung ermöglicht und gleichwohl eine im Betrieb zuverlässige Dichtung ohne Ablöseerscheinungen zwischen der gummielastischen Schicht und der metallischen Einlage ergibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgese­ hen, daß die gummielastische Schicht ohne Haftvermitt­ ler direkt auf die metallische Auflage aufgebracht und vulkanisiert ist.

Durch Vermeiden des Haftvermittlers ist dessen aufwendige Aufbringung auf die zu verbindenden Flächen und damit ein kostspieliger Schritt bei der Herstellung eingespart. Versuche bei der Anmel­ derin haben gezeigt, daß gleichwohl eine über die gewünschte Lebensdauer der Gummiformdichtung zuverläs­ sige Funktion gewährleistet ist.

Besonders gut haftet eine gummielastische Schicht nach den Feststellungen der Anmelderin auf einem phosphatierten Blech als metallische Einlage.

Ferner hat sich nach den Feststellungen der Anmelderin bewährt, wenn die gummielastische Schicht aus einem Polyacrylat (ACM) oder aus einem Ethylen-Acrylat-Kaut­ schuk (EAM) besteht.

Beispiele von mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Gummiformdichtungen sind im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ölwannendichtung einer Brennkraftmaschine;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Zylinderkopf-Hauben­ dichtung einer Brennkraftmaschine;

Fig. 5, 6 und 7 Schnitte nach den Linien V-V, VI-VI und VII-VII in Fig. 4 und

Fig. 8 bis 15 in Draufsicht, Stirnansicht und Schnitt­ darstellungen eine Zylinderkopf-Haubendichtung nach der Erfindung.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Ölwannendichtung für die Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeuges weist eine Blecheinlage 2 aus einem phosphatierten Blech auf, das von einem gummielasti­ schen Material 4, beispielsweise einem Polyacrylat (ACM) oder einem Ethylen-Acrylatkautschuk (EAM) 4 umgeben ist. Das gummielastische Material 4 ist ohne Haftvermittler auf das Blech 2 aufgebracht und damit vulkanisiert.

Die geschlossene Dichtung weist in regelmäßigen Abständen Durchgangslöcher 6 zum Durchlassen von Schrauben zum Verbinden der nicht gezeigten Ölwanne mit dem nicht gezeigten Motorblock der Brennkraftma­ schine auf. Um diese Löcher 6 ist das Material der Blecheinlage in einem kombinierten Ziehen und Kaltfließpressen zu einem buchsenförmigen Verpressungs­ begrenzer 8 herausgezogen, dessen Länge 1 größer als die Stärke s der Blecheinlage 2 ist. Die Wandstär­ ke t des Verpressungsbegrenzers 8 ist größer als die Stärke s der Blecheinlage 2.

Die Länge 1 läßt sich genau auf einen gewünschten Wert kalibrieren. Die Stirnflächen 10 und 12 an den beiden Enden des buchsenförmigen Verpressungsbe­ grenzers 8 sind unterschiedlich groß bemessen, und zwar in Anpassung an die Werkstoffe der miteinander zu verbindenden Bauteile (Ölwanne und Motorblock). Die größere Fläche 12 ist der gewöhnlich aus Aluminium bestehenden Ölwanne zugewandt, die im Vergleich zum Grauguß des Motorblocks nur eine kleinere zulässige Flächenpressung verträgt.

Die Länge 1 ist ein Maß für die Verpressungsbegren­ zung. Bis zur Anlage an die Verpressungsbegrenzer 8 können die die Löcher 6 durchsetzenden Schrauben unbedenklich, d.h. ohne genau bemessenes Drehmoment, angezogen werden, wonach dann die Dichtung und damit das gummielastische Material einer genau definierten Pressung unterzogen ist.

Bei der Zylinderkopfhaubendichtung nach den Fig. 4 bis 7 sind der Einfachheit halber gleiche bzw. funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen belegt.

Der Unterschied bei der Ausbildung dieser Zylinder­ kopf-Haubendichtung im Vergleich zur Ölwannendichtung nach den Fig. 1 bis 3 besteht hauptsächlich darin, daß die Blecheinlage 2 nur teilweise von dem gummiela­ stischen Material 4 umgeben ist (s. die Fig. 5 bis 7). Die übrigen Merkmale sind gleich wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3.

Insbesondere Fig. 7 veranschaulicht, daß die Blechein­ lage 2 lediglich am Außenrand von dem gummielastischen Material 4 umgeben zu sein braucht.

Eine solche Konstruktion wird beispielsweise auch bei der Abdichtung eines Schwallbleches (nicht gezeigt) gewählt, das zwischen der Ölwanne und dem Kurbelgehäuse des Motorblocks bei bestimmten Motorkonstruktionen eingesetzt wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß das gummielastische Material bei beiden ausgeführten Dichtungen innen und außen mit umlaufenden Rippen 14 versehen ist, welche die Dichtwirkung bestimmende Preßdruckspit­ zenwerte in montiertem Zustand ergeben.

In den Fig. 8 bis 15 ist eine Ausführung einer Zylinderkopf-Haubendichtung einer Brennkraftmaschine gezeigt, die an einem Ende einen Halbbogen 18 (Fig. 8, 9) aus gummielastischem Material aufweist, der in eine Nut des vorderen Nockenwellenlagerbockes (nicht gezeigt) eingreift und dort abdichtet. An dieser Stelle ist die Blecheinlage 2′ ausgespart. Am hinteren Ende des Zylinderkopfes (nicht gezeigt) befindet sich eine halbrunde Bohrung, die zur Bearbei­ tung der Bohrungen der Nockenwellenlager erforderlich ist. Diese wird durch ein halbmondförmiges Formstück 20 (Fig. 8, 9, 14, 15) ausgefüllt, das vorteilhaft als Bestandteil der Zylinderkopfhaubendichtung ausgebildet ist. An dieser Stelle kann die Blecheinlage 2′ durchlaufen, wie in Fig. 14 zu erkennen ist.

Beim Füllen des Spritzgießwerkzeuges zu Beginn des Vulkanisationsprozesses auf einer Spritzgießma­ schine wird die Gummimischung in einzelnen Bereichen in den formgebenden Bereich des Werkzeugs eingespritzt. Wegen der in den Formhohlraum eingelegten Blecheinlage 2′ fließt Gummimischung sowohl ober- als auch unterhalb der Blecheinlage, wobei sich leicht ein unterschiedli­ cher Druck aufbauen kann. Um einen Druckausgleich auf beiden Seiten der Blecheinlage zu schaffen, sind in Abständen Löcher 22 in die Blecheinlage eingestanzt (Fig. 12, Schnitt C-C in Fig. 8). Damit das Blech in der vorgegebenen Lage in der Spritzgieß­ form gehalten und nicht durch einseitigen Druckaufbau verschoben werden kann, werden im Werkzeug Stifte 24 gesetzt, die das Blech im Werkzeug zentrieren (Fig. 13, Schnitt D-D).

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung einer Gummiformdichtung mit einer metallischen Einlage zur Versteifung, die von einer gummielastischen Schicht umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastische Schicht ohne Haftvermittler direkt auf die metallische Einlage aufgebracht und vulkanisiert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einlage aus einem phospha­ tierten Blech besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gummielastische Schicht aus einem Polyacrylat (ACM) besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gummielastische Schicht aus Ethylen-Acrylat-Kautschuk (EAM) besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Füllens der Form mit Gummimasse ein Druckausgleich über in der metallischen Einlage vorgesehene Bohrungen vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Einlage durch Abstandhalter in ihrer Höhenlage im Werkzeug mittels Stiften od.dgl. fixiert wird.