DE4110798A1 - Dichtung, geeignet fuer schiebebewegungen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Flachdichtung, die zur Aufnahme von Schiebebewegungen der beiden abzudichtenden Flächen gegeneinander geeignet ist.

Solche Schiebebewegungen können auftreten als Folge unter­ schiedlich starker Wärmeausdehnung zweier abzudichtender Bauteile. Besonders deutlich wird dies am Beispiel eines Verbrennungsmotors mit einem Graugußkurbelgehäuse und einem Aluminium-Zylinderkopf, insbesondere bei Reihen­ motoren mit einem zusammenhängenden Zylinderkopf.

Hier treten beim Anfahren und beim Abkühlen des Motors, be­ dingt durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung der ein­ gesetzten Werkstoffe, große Schiebebewegungen im Be­ reich der Zylinderkopfdichtung auf, die an den äußeren Zylindern im Bereich einiger zehntel Millimeter liegen können.

Selbst bei Dichtungen mit relativ gleichmäßiger Flächen­ pressung über der Dichtfläche, wie z. B. bei metallischen Dichtungen mit vorgegebener Dickenverteilung nach Patent­ anmeldung P 40 36 255.8, kann es durch solche immer wieder­ kehrenden Schiebebewegungen zu regelrechten Verschleiß­ problemen in der abdichtenden Ebene kommen.

Ein weiteres Problem ist die durch die Reibung auftetende Verformung des Zylinderblocks, wodurch sich die Bohrungen verziehen können und dadurch die Abdichtfunktion der Kol­ benringe behindert wird.

Es sind Lösungen bekannt, bei denen man durch eine Ober­ flächenbeschichtung mit niedrigem Reibungskoeffizienten eine Verbesserung zu erzielen versucht.

Das Problem ist je­ doch, daß neben der Gleitung die relativ rauhe Dichtfläche mittels plastisch verformbarer Oberfläche der Dichtung so ausgefüllt werden muß, daß sie auch hohen Gasdrücken stand­ hält. Diese verlangte Doppelfunktion (Abdichten und Gleiten bei gegebener Rauheit) überfordert die Schichten.

Die vorgeschlagene Erfindung löst das Problem, indem die Dichtung aus 2 Lagen mit ggf. unterschiedlichem Werkstoff bestehen, die sich jeweils auf ihrer Abdichtseite optimal an die abzudichtende Gegenfläche anpassen können. Zwischen diesen beiden Lagen wird ein Gleitmittel in einer sehr dünnen Schicht angebracht, wodurch diese Lagen aufeinander gleiten können. Auf diese Art und Weise wird die Funktion der Abdichtung von der Schiebebewegung getrennt. Die je­ weilige Dichtungsseite kann sich so mit dem abzudichtenden Bauteil ausdehnen bzw. zusammenziehen, ohne daß es zu Re­ lativbewegungen im eigentlichen Dichtspalt kommt.

Die Zeichnung zeigt als ein Beispiel den Querschnitt einer Zylinderkopfdichtung. Sie besteht aus einer Aluminium-Platte mit vorgegebener Dickenverteilung nach Patentanmeldung P 40 36 255.8, die dem Aluminium-Zylinderkopf zugeordnet ist. Die untere Platte besteht aus Stahlblech und hat damit die gleiche Wärmeausdehnung wie der zugeordnete Zylinderblock. Zwischen diesen beiden Blechen befindet sich eine dünne Lage Festschmierstoff, z. B. aus Graphit und MoS2 mit Bindemittel.

Die Verbindung der beiden Bleche bis zur erfolgten Montage geschieht beispielsweise durch örtliche Klebpunkte, die im motorischen Betrieb ihre Funktion verlieren und die Schiebung nicht behindern.

Claims (7)

1. Dichtung mit oder ohne vorgegebener Dickenverteilung über der Fläche zur Abdichtung von Dichtflächen mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung, z. B. Zylinderkopf­ dichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus mindestens 2 Lagen besteht, und daß zwischen diesen beiden Lagen ein Festschmierstoff die Gleitbewegung erleichtert.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, z. B. Aluminium und Stahl.

3. Dichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nur eine Lage eine vorgegebene Dickenverteilung aufweist, während die andere(n) plan ist(sind).

4. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagen im Anlieferungszustand ganz­ flächig oder örtlich zusammengeklebt sind und die Klebung unter den Betriebsbedingungen zerfällt.

5. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtungsoberflächen so präpariert sind, daß sie mit den abzudichtenden Flächen eine feste (klebende) Verbindung eingehen.

6. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Festschmierstoff ganzflächig oder nur an den besonders stark gepreßten Stellen (z. B. im Brennraumbereich) aufgebracht ist.

7. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Festschmierstoff Gemische mit einem Anteil von Graphit und/oder MoS2 eingesetzt werden.