DE4318051B4

DE4318051B4 - Lippendichtungsring, insbesondere Ventilschaftabdichtung

Info

Publication number: DE4318051B4
Application number: DE4318051A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Netzer; Bernd Rittershaus; Jürgen Dr. Roos; Bernd Dipl.-Ing. Stephan
Original assignee: SKF Sealing Solutions GmbH
Current assignee: SKF Sealing Solutions GmbH
Priority date: 1993-05-29
Filing date: 1993-05-29
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2013-05-30
Also published as: DE4318051A1

Abstract

Lippendichtungsring, insbesondere Ventilschaftabdichtung (1) für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem elastomeren Material, der im Dichtteil eine auf dem Ventilschaft (3) aufliegende Dichtlippe (7) und einen auf die Ventilführung (5) aufsteckbaren Haftteil (11) aufweist, der von einem anvulkanisierten Versteifungszylinder (9) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lippendichtungsring (1) zumindest in seinem Sitzbereich (10) mit einem Überzug (2) aus Polytetrafluorethylen versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lippendichtungsring, wie insbesondere eine Ventilschaftabdichtung für Verbrennungskraftmaschinen, aus einem elastomeren Material, der eine auf den Ventilschaft aufliegende Dichtlippe und einen auf eine Ventilführung aufsteckbaren Haftteil aufweist, der von einem anvulkanisierten Versteifungszylinder umgeben ist.
Aus der EP 0 352 118 A1 ist ein Radialwellendichtring mit einem Grundteil aus einem ersten Material und mit einem zum Kontaktieren der Welle vorgesehenen Abdichtteil aus einem zweiten Material, insbesondere PTFE bekannt, wobei das Abdichtteil eine Reihe von Einbauchungen umfasst, in die hinein das erste Material erstreckend ausgebildet ist.
In der Praxis übliche Ventilschaftabdichtungen der beschriebenen Art sind beispielsweise aus der DE 32 22 356 C2 bekannt. Zur Montage wird dabei die Ventilschaftabdichtung unter Verwendung relativ hoher Montagekräfte auf den Ventilschaft geschoben und in die Ventilführung eingepresst. Zur Erleichterung der Montage ist es dabei üblich, die Ventilschaftabdichtung zu beölen, um die Montagekräfte herabzusetzen.
In modernen Motoren werden heute überwiegend Ventilführungen aus Sintermaterial eingesetzt, in dessen Porenstruktur sich das Elastomer der Ventilschaftabdichtung beim Einpressen während der Montage verklammert. Auch bei Verwendung beölter Ventilschaftabdichtungen sind die Demontagekräfte im Reparaturfall unverhältnismäßig hoch, es kommt bei der Demontage zu Elastomerabrissen von der Ventilschaftabdichtung und das abgerissene Elastomer verbleibt festhaftend auf der Führung. Diese Elastomerreste müssen dann vor der Montage der neuen Ventilschaftabdichtung aufwendig und zeitraubend entfernt werden, und die Reparaturkosten werden unwirtschaftlich hoch.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilschaftabdichtung gemäß Oberbegriff des Hauptpatentanspruchs zu schaffen, die bei einfacher Montierbarkeit vor allem im Reparaturfall ohne die oben beschriebenen Nachteile von der Ventilführung demontiert und ersetzt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Ventilschaftabdichtung gelöst, welche im Haftteil mit einer Beschichtung aus Polytetrafluorethylen oder einem artverwandten Werkstoff versehen ist.
In Demontageversuchen mit den erfindungsgemäß beschichteten Ventilschaftabdichtungen wurden keinerlei Elastomerabrisse an den Ventilschaftabdichtungen festgestellt, und der Sitzbereich der Ventilführung aus Sintermaterial blieb frei von Elastomerresten. Durch die Erfindung ist es nunmehr möglich, eine Ventilschaftabdichtung im Reparaturfall problemlos ohne zeitraubende und kostspielige Reinigung der Ventilführung durch eine neue Ventilschaftabdichtung zu ersetzen. Die auf die Ventilschaftabdichtung aufgetragene Beschichtung wirkt als Gleitüberzug und verhindert das Anhaften an der porösen Sitzfläche der Ventilführung aus Sintermaterial. Durch die Gleiteigenschaften des Überzugs wird außer der Demontage auch die Montage der Ventilschaftabdichtung erleichtert. Dadurch kann vorteilhaft auf das Beölen der Ventilschaftabdichtung vor der Montage verzichtet werden. Gefunden wurde auch, daß eine auch im Dichtlippenbereich auf das Elastomer aufgetragene erfindungsgemäße Beschichtung das dynamische Dichtverhalten der Dichtlippe nicht stört und sogar das Reibverhalten vor allem in der Einlaufphase verbessert. Obwohl es aufgabengemäß lediglich erforderlich wäre, die Sitzfläche der Ventilschaftabdichtung mit der Beschichtung zu versehen, ist eine ganzflächig beschichtete Ventilschaftabdichtung im Funktionsverhalten genauso gut beziehungsweise im Prinzip noch besser als eine nur im Sitzbereich beschichtete Ventilschaftabdichtung. Die Herstellung einer allseitig beschichteten Ventilschaftabdichtung kann dadurch gegenüber einer nur im Sitzbereich beschichteten Ventilschaftabdichtung relativ einfach durch Eintauchen der Ventilschaftabdichtung in die Beschichtungsdispersion und Abdampfen des Dispersionsmittels einfach und wirtschaftlich hergestellt werden.
Als Beschichtungsdispersion werden bevorzugt handelsübliche Dispersionen von PTFE-Teilchen und geeigneten Bindemitteln in Butylacetat verwendet, welche etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent Feststoffe und zusätzlich etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent eines Korrosionsschutzmittels enthalten. Die Dicke der erfindungsgemäßen Beschichtung richtet sich nach der Rauhigkeit des gesinterten Ventilführungsmaterials und liegt bevorzugt etwa bei 0,01 bis 0,05 mm.
Durch die Erfindung ist somit eine Ventilschaftabdichtung für Verbrennungskraftmaschinen geschaffen, die problemlos und kostengünstig im Reparaturfall ausgetauscht werden kann. Neben der leichteren Demontierbarkeit ist gleichzeitig ihre Montierbarkeit wesentlich vereinfacht und die Gefahr von Elastomereinrissen durch hohe Montagekräfte ist bei der erfindungsgemäßen Ventilschaftabdichtung wesentlich verringert. Die Herstellung der Ventilschaftabdichtung ist zugleich relativ einfach und wirtschaftlich und ohne großen zusätzlichen apparativen Aufwand möglich. Im Sinne der Erfindung können auch im Bedarfsfall Lippendichtungsringe generell, wie Wellendichtungsringe oder Stangenabdichtungsringe beschichtet werden, insbesondere dann, wenn sie im Haftteil bei der Montage in eine Gehäuseaufnahme aus Sintermaterial eingepreßt werden. Montage- und Demontagekräfte werden genauso wie bei Ventilschaftabdichtungen verringert und ihre Auswechselbarkeit im Reparaturfall ist kostensparend ohne größeren Aufwand möglich.
Die Erfindung wird durch die Abbildung näher erläutert, die das Querschnittsbild einer montierten Ventilschaftabdichtung gemäß der Erfindung zeigt.
In der Abbildung ist (1) die auf die gesinterte Ventilführung (5) geschobene Ventilschaftabdichtung. Im dynamischen Dichtteil liegt die federbelastete (8) Dichtlippe (7) abdichtend auf dem im Betrieb auf- und abgehenden Ventilschaft (3) auf. Im Haftteil (11) ist die Ventilschaftabdichtung (1) am Außenumfang von einer Versteifungshülse (9) umgeben und sitzt am Innenumfang mit Preßsitz auf der Sitzfläche (10) der gesinterten Ventilführung (5) auf. Die Oberfläche der Ventilschaftabdichtung (1) ist ganzflächig mit einem Überzug (2) aus Polytetrafluorethylen versehen (in der rechten Figurenhälfte übertrieben dargestellt), so daß die Ventilschaftabdichtung (1) bei der Montage und bei der Demontage ohne größere Montagekräfte beziehungsweise Demontagekräfte auf den Ventilschaft (3) und in die Ventilführung (5) mit Preßsitz geschoben beziehungsweise wieder abgezogen werden kann. Das Abreißen von Elastomermaterial im Haftteil (11) und Ankleben des abgerissenen Elastomermaterials an der Sitzfläche (10) der gesinterten Ventilführung (5) bei der Demontage ist so nicht mehr möglich und die Ventilschaftabdichtung (1) ist im Reparaturfall leicht auswechselbar. Der ganzflächige Überzug (2) auf der Ventilschaftabdichtung (1) ist durch Tauchen der Ventilschaftabdichtung in eine handelsübliche Dispersion mit Polytetrafluorethylen, Bindemittel und Korrosionsschutzmittel in Butylacetat und Abdampfen des Butylacetats herstellbar, wobei der Korrosionsschutzmittelzusatz vor allem zum Korrosionsschutz der metallischen Versteifungshülse (9) im Haftteil (11) der Ventilschaftabdichtung (1) dient.

Claims

Lippendichtungsring, insbesondere Ventilschaftabdichtung (1) für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem elastomeren Material, der im Dichtteil eine auf dem Ventilschaft (3) aufliegende Dichtlippe (7) und einen auf die Ventilführung (5) aufsteckbaren Haftteil (11) aufweist, der von einem anvulkanisierten Versteifungszylinder (9) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lippendichtungsring (1) zumindest in seinem Sitzbereich (10) mit einem Überzug (2) aus Polytetrafluorethylen versehen ist.
Lippendichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (2) ganzflächig auf die gesamte Oberfläche des Lippendichtungsringes (1) aufgetragen ist.
Lippendichtungsring nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Überzugs (2) zwischen 0,01 und 0,05 mm liegt.
Lippendichtungsring nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (2) durch Eintauchen des Lippendichtungsringes (1) in eine handelsübliche Dispersion mit 1 bis 3 Gewichtsprozent Polytetrafluorethylenteilchen, 1 bis 3 Gewichtsprozent eines Bindemittels und 1 bis 3 Gewichtsprozent eines Korrosionsschutzmittels in Butylacetat und anschließendes Abdampfden des Butylacetates hergestellt ist.