DE3905922A1 - Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung - Google Patents
Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
- F16J15/12—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
- F16J15/121—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
- F16J15/122—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally parallel to the surfaces
- F16J15/123—Details relating to the edges of the packing
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, wie
insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für
Verbrennungskraftmaschinen, mit mindestens einer
Bewehrung vorzugsweise der Brennraumöffnungen aus
einer ringförmigen, im Querschnitt etwa U-förmig über
den Öffnungsrand gebogenen Einfassung, deren Schenkel
auf der dem Zylinderkopf und/oder dem Motorblock
zugewandten Seite mit einer die Gleitreibung
herabsetzenden Beschichtung versehen sind.
Aus der DE-PS 31 01 921 ist es generell bekannt, bei
Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen
die Einfassungsschenkel der im Querschnitt etwa
U-förmig über die Öffnungsränder gebogenen
metallischen Einfassung auf der dem Zylinderkopf
und/oder dem Motorblock zugewandten Seite mit
Gleitbeschichtungen zu versehen. Auf diese Weise wird
die auf die Einfassungen im Betrieb wirkende
Reibbelastung durch die Schiebebewegungen des
Zylinderkopfes und des Motorblocks wesentlich
herabgesetzt und die Einfassung wird vor Überlastungen
und dadurch verursachte Brüche geschützt.
Die Gleitbeschichtungen der DE-PS 31 01 921 bestehen
bevorzugt aus Polytetrafluorethylen oder aus
handelsüblichen Gleitlacken mit Zusätzen aus Graphit,
Molybdändisulfid oder Bornitrid als Festschmierstoff.
Polytetrafluorethylenüberzüge auf Einfassungsblechen
sind aufgrund der guten Gleiteigenschaften des
Polytetrafluorethylens mit ausreichender Haftung nur
aufwendig und dadurch kostspielig herzustellen. Die
bei herkömmlichen, handelsüblichen Gleitlacken als
Bindemittel verwendeten duromeren Kunstharze verlieren
bei höheren Temperatur- und Druckbelastungen vor allem
in extremen Anwendungsfällen ihre Elastizität, sie
werden spröde, platzen von den Einfassungen ab und
werden schließlich funktionslos.
Nach der DE-PS 35 27 833 hat man daher schon als
Gleitbeschichtungen auf Einfassungen galvanische
Dispersionsschichten auf der Basis von vor allem
Nickel mit eingelagerten Festschmierstoffteilchen
verwendet. Diese Schichten sind zwar entsprechend
ihrer Natur thermisch hochbelastbar und dauerhaft,
allerdings besitzen die relativ harten Schichten eine
schlechte Anpassungsfähigkeit an die abzudichtenden
Flächen und sind vielfach gasundicht. Darüber hinaus
ist die Herstellung dieser Schichten relativ aufwendig
und dadurch für diese Anwendungsfälle
unwirtschaftlich.
Nach der DE-PS 36 18 786 hat man schon
Gleitbeschichtungen mit Festschmierstoffen und einem
Thermoplasten als Bindemittel hergestellt, bei denen
vor allem auch zur Erzielung einer guten Festigkeit
der zugegebene Festschmierstoffanteil zwischen 60 und
98 Gewichtsprozent beträgt, während der
Erweichungspunkt des Thermoplastes oberhalb 250°C
liegt. Diese Gleitbeschichtungen waren an sich
überraschenderweise auch gegenüber hohen Temperaturen
und Drücken beständig. Die verwendeten Thermoplaste,
wie vor allem das bevorzugt verwendete
Polyetheretherketon, sind in Lösungsmitteln nur sehr
schwer löslich, so daß es in einem wirtschaftlichen
Verfahren praktisch unmöglich ist, Gleitbeschichtungen
aus Lösungen oder Schmelzen des Polyetheretherketons
mit derartig hohen Anteilen an indispergierten
Festschmierstoffen herzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine gattungsgemäße Flachdichtung zu
schaffen, deren Einfassungen durch eine
Gleitbeschichtung wirkungsvoll geschützt ist, die auch
im Dauerbetrieb bei gegebenenfalls extremer Druck- und
Temperaturbelastung voll funktionsfähig bleibt, die
auch nach Dauerbelastung noch eine gute Anpassung an
die abzudichtenden Flächen und damit eine gute
Gasabdichtung aufweist, und die einfach und dadurch
wirtschaftlich auf die Einfassungsbleche mit guter
Haftung auftragbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine
Gleitbeschichtung gelöst, welche als polymeres
Bindemittel ein hochtemperaturbeständiges
Polyamidimid- oder ein Polyimid-Kunstharz enthält und
deren zugesetzter Festschmierstoff aus einem Gemisch
von festen Molybdändisulfidteilchen und
Polytetrafluorethylenteichen besteht.
In Versuchen wurden erfindungsgemäße
Gleitbeschichtungen auf den Einfassungsschenkeln von
Zylinderkopfdichtungen hergestellt, und die
Zylinderkopfdichtungen wurden unter
Betriebsbedingungen in Langzeitversuchen getestet.
Dabei ergab sich, daß offensichtlich durch Synergismus
des Zusammenwirkens der beiden Festschmierstoffe
Polytetrafluorethylen und Molybdändisulfid die
Gleitbeschichtung ein besonders gutes Gleitverhalten
erhält. Dabei wurden auch bei extremen
Temperaturbelastungen und Druckbelastungen über
längere Betriebszeit die Beschichtungen nicht
zerstört, die Gleitbeschichtungen behielten ihr gutes
Gleitverhalten und Schäden an den Einfassungen wurden
nicht festgestellt. Die Temperaturbelastbarkeit der
Schicht lag dabei im Bereich zwischen 300 und 350°C,
so daß die Beschichtungen auch bei extremen
Motorbedingungen betriebssicher eingesetzt werden
können.
Gleichzeitig neben dem Gleitverhalten wiesen die
Schichten auch nach längerer Motorbelastung eine gute
Gasabdichtung auf. Die Schichten sind selbst noch
soweit elastisch verformbar, daß sie sich heim Einbau
unter dem Dichtpressungsdruck den abzudichtenden
Gegenflächen anpassen können und in diesem Bereich
abdichten. Sowohl unter statischer Belastung als auch
bei gleitender Bewegung der abzudichtenden
Maschinenteile dichtet die Beschichtung während der
gesamten Laufzeit des Motors optimal ab.
Festgestellt wurde ferner eine gute Haftung der
erfindungsgemäßen Gleitbeschichtung auf dem
Einfassungsblech und gegebenenfalls auch auf dem
Weichstoff im Restflächenbereich der Dichtung. Die
Chemikalienbeständigkeit der Beschichtung ist auch bei
den extremen Temperaturen gut, so daß die Beschichtung
weder durch heiße Verbrennungsgase aus dem Brennraum,
noch durch Schmieröl und Kühlflüssigkeit zerstört
wird. Die erfindungsgemäße Beschichtung kann daher
gleichermaßen gut auf den metallischen Einfassungen an
Brennraumöffnungen sowie Schmieröldurchgängen und
Kühlmitteldurchgängen verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Beschichtung besitzt darüber
hinaus ein ausgeprägtes Dehäsivverhalten, so daß die
Einfassungsbeschichtungen nach dem Einsatz im Motor an
den abzudichtenden Flächen nicht kleben und die
Zylinderkopfdichtung zerstörungsfrei und
gegebenenfalls wiederverwertbar ausgebaut werden kann.
Die Beschichtung kann daher gegebenenfalls auch
ganzflächig auf Dichtungen aus Weichstoff oder Metall
als Antiklebbeschichtung und gegebenenfalls auch als
Zerstörungsschutz aufgetragen werden.
Dadurch, daß die Beschichtung noch elastische
Eigenschaften besitzt, ist es problemlos möglich, die
Beschichtungsdispersion auf das rohe Metallblech durch
Spritzen, Walzen oder Tauchen gegebenenfalls auch im
Coil-Coating-Verfahren aufzutragen. Nach dem Trocknen
und Einbrennen der Schicht auf dem Blech können die
Einfassungen ausgestanzt und danach über die
Öffnungsränder der Dichtung gezogen werden, ohne daß
es zu Abplatzungen der Beschichtung kommt.
Die Beschichtung wird bevorzugt in einer Schichtdicke
von 0,01 bis 0,1 mm aus einer Dispersion aufgetragen.
Die Verhältnisse der Gewichtsanteile der
Festschmierstoffe Polytetrafluorethylen und
Molybdändisulfid in der Beschichtung liegen bevorzugt
zwischen 2 : 1 und 1 : 2 und der
Gesamtfestschmierstoffgehalt der Schicht liegt
bevorzugt zwischen 60 und 90 Gewichtsprozent.
Durch die Erfindung ist somit eine Gleitbeschichtung
für vor allem die Einfassungen von Öffnungsrändern bei
Zylinderkopfdichtungen geschaffen, die die
Einfassungen wirkungsvoll vor Zerstörungen unter
Betriebsbedingungen schützt, wobei die Schicht auch
bei extremen Motortemperaturen und Reibbelastungen
nach längerer Betriebszeit auf Dauer wirksam bleibt.
Die Beschichtung weist zugleich eine gute
Gasabdichtung auf und sie ist wirtschaftlich auch in
der Massenproduktion herstellbar. Durch das hohe
Dehäsivverhalten kann die erfindungsgemäße
Beschichtung auch als ganzflächige Beschichtung auf
Zylinderkopfdichtungen oder ähnlich beanspruchten
Dichtungen als der Klebrigkeit entgegenwirkender
Überzug verwendet werden.
Claims (5)
1. Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung
für Verbrennungskraftmaschinen, mit mindestens
einer Bewehrung vorzugsweise einer
Brennraumöffnung aus einer ringförmigen im
Querschnitt etwa U-förmig über den Öffnungsrand
gebogenen Einfassung, deren Schenkel auf der dem
Zylinderkopf und/oder dem Motorblock zugewandten
Seite mit einer die Gleitreibung herabsetzenden
Beschichtung versehen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einem
Polyamidimid- und/oder einem Polyimid-Kunstharz
besteht, welches als Festschmierstoffzusatz ein
Gemisch aus feinkörnigem bis pulvrigem
Polytetrafluorethylen und feinkörnigem bis
pulvrigem Molybdändisulfid enthält.
2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der
Gesamtfestschmierstoffzusatz in der Beschichtung
zwischen 60 und 90 Gewichtsprozent liegt.
3. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß im
Festschmierstoffgemisch das Gewichtsverhältnis
von Polytetrafluorethylen zu Molybdändisulfid
zwischen 2 : 1 und 1 : 2 liegt.
4. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung
eine Schichtdicke zwischen 0,01 und 0,1 mm
besitzt.
5. Verwendung der Beschichtung nach den Ansprüchen
1 bis 4 als ein- oder beidseitige ganzflächige
Antiklebbeschichtung auf Zylinderkopfdichtungen
aus Metall oder Weichstoff.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893905922 DE3905922A1 (de) | 1989-02-25 | 1989-02-25 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893905922 DE3905922A1 (de) | 1989-02-25 | 1989-02-25 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3905922A1 true DE3905922A1 (de) | 1990-08-30 |
Family
ID=6374938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893905922 Withdrawn DE3905922A1 (de) | 1989-02-25 | 1989-02-25 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3905922A1 (de) |
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-
1989
- 1989-02-25 DE DE19893905922 patent/DE3905922A1/de not_active Withdrawn
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---|---|---|---|
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8130 | Withdrawal |