DE69002271T2

DE69002271T2 - Verfahren zur herstellung einer dichtung mit metallischem koerper und einem weichen abschichtungselement.

Info

Publication number: DE69002271T2
Application number: DE90420176T
Authority: DE
Inventors: Jean Georges Desverchere; Francisque Marius Thiaullier
Original assignee: Curty Payen SA
Current assignee: Solyem SAS
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1993-11-04
Anticipated expiration: 2010-04-07
Also published as: EP0394145B1; FR2645934B1; DE69002271D1; EP0394145A1; US5033189A; JPH03379A; FR2645934A1; ES2042254T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung mit einem Metallkörper, der mit wenigstens einem biegsamen bzw. verformbaren Dichtungselement versehen ist. In zahlreichen Gebieten der mechanischen Industrie ist es notwendig, Teile abgedichtet miteinander zu verbinden, insbesondere wenn Medien strömen, beispielsweise Kühlflüssigkeiten, Schmiermittel oder auch gasförmige Medien, beispielsweise Brenngasgemische bei Explosionsmotoren.
Explosionsmotore haben eine bestimmte Anzahl von abzudichtenden Verbindungen, beispielsweise Zylinderkopfdichtungen, Dichtungen für den Einlaß des Brennstoffgemisches, Dichtungen für Wasserpumpen, Benzinpumpen, Verteilerpumpen usf.
Es ist seit langem bekannt, Dichtungen mit einem Körper zu realisieren, beispielsweise mit einem Asbestblatt oder dergleichen, wobei der Körper Öffnungen in der Höhe der Brennkammern oder in der Höhe der Durchlässe für die Flüssigkeiten hat und wobei auch durch Verformen hergestellte Öffnungen vorgesehen sind.
Bei Brennkammern wird die Abdichtung durch komplexe mechanische Teile erreicht, durch sogenannten Flammringe. Bei Kühlflüssigkeiten oder Schmieröl wird die Abdichtung durch verformbare Schnüre aus einem Elastomer gebildet.
Bestimmte Dichtungstypen verwenden einen Metallkörper. Es besteht das Problem, die Befestigung der biegsamen Dichtungselemente an jeder Fläche des Metallkörpers zu realisieren.
Zunächst müssen Rillen in jeder Fläche des Körpers angelegt werden, wobei die Rillen auf mechanischem oder chemischem Wege hergestellt werden.
Bei der Anlage der Rillen, was ein komplexes Verfahren ist, muß der Körper der Dichtung zuerst entfettet werden, dann muß ein Klebemittel in den Grund jeder Rille eingebracht werden und anschließend wird eine Schnur auf jede Fläche des Körpers aufgeformt.
Abhängig von seiner Struktur benötigt der Körper zwei besondere Verformungen an jeder Fläche.
Obgleich diese Lösung arbeitsaufwendig, zeitaufwendig und teuer ist, genügt sie dennoch nicht allen Anforderungen, weil die Fixierung des Dichtungselements in der Rille, in die das Dichtungselement eingelegt ist, nicht gut sicherzustellen ist. Das Dichtungselement kann unter der Einwirkung von seitlichen Kräften aus der Rille wieder heraustreten.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Dichtungen mit einem metallischen Körper vorzuschlagen, das einfach und kostengünstig bewerkstelligt werden kann und das eine perfekte Halterung jedes Dichtungselements in der zu seiner Aufnahme dienenden Rille sicherstellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgeinäße Verfahren aus folgenden Merkmalen:
Im metallischen Körper werden regelmäßig verteilt Löcher angelegt, und zwar lediglich längs jeder Linie, die ein Dichtungselement aufnehmen soll,
durch Verformung (Preßverformung) wird eine Rille längs jeder Linie angelegt, die ein Dichtungselement aufnehmen soll, und zwar derart, daß alle Löcher sich in der Basis der Rille befinden, und
Dichtungselemente werden in jede Rille geformt, die der Körper hat.
Es können auch Schlitze durch Preßverformung angebracht werden, und zwar wegen der ja vorhandenen Löcher, die vorher im Körper angelegt worden sind. Beim Preßverformen fließt das Material zum Inneren der Löcher und verringert dadurch den Querschnitt der Löcher, woraus dann unregelmäßige Schlitze werden.
Es ist auch möglich, Vertiefungen, Rillen oder Nuten einfach, ökonomisch und schnell mit einer Verformung des Körpers anzulegen und ohne daß die Oberfläche des Körpers eine Überdicke aufweisen muß, weil das Material nur in die vorher hergestellten Löcher fließt.
Die in dem Dichtungskörper angebrachten Löcher sind als Durchgangslöcher ausgebildet. Diese Technik ist insoweit interessant, weil dadurch nach dem Verformen Schlitze hergestellt werden können, die ebenfalls Durchgangsschlitze sind. Dadurch wird es möglich, Dichtungsschnüre auf beiden Seiten des Körpers in einem einzigen Herstellungsgang zu formen, wodurch Verbindungszonen zwischen den Dichtungselementen hergestellt werden, die an den beiden Flächen des Körpers vorgesehen sind, wodurch jedes Risiko eines Verschiebens der Dichtungselemente vermieden wird, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.
Die im Körper hergestellten Löcher können einen kreisförmigen Querschnitt haben, einen rechteckigen Querschnitt, einen quadratischen Querschnitt oder auch einen X-förmigen Querschnitt, wobei die Mittelzone des Querschnitts schmaler ist als dessen Endzonen. Die letztgenannte Querschnittsform ermöglicht es, das Kriechen oder Fließen des Materials auf dem Niveau der Ränder der Rille beim Herstellen der Rille zu begrenzen. Die Löcher können im Dichtungskörper zentriert oder auch in einem Zickzack angeordnet werden, bezogen auf die Mittellinie der Rille.
Durch die FR-A-2 574 891 der gleichen Anmelderin ist schon ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung desjenigen Typs bekannt, bei dem eine Dichtungsschnur aus verformbarem Material in eine Rille eingelegt wird, die durch Verformen eines ebenen Stützkörpers aus Metall hergestellt wird, wobei der metallische Stützkörper aus einer Platte besteht, die Hohlräume hat, die auf der Fläche regelmäßig verteilt sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, und zwar unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen, die beispielhaft und nicht beschränkend eine Ausführungsform einer Zylinderkopfdichtung beschreiben, die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt worden ist. Es zeigt:
Fig. 1 - eine Ansicht der fertigen Dichtung;
Fig. 2 und 3 - zwei Ansichten der Dichtung in zwei Zwischenstadien ihrer Herstellung;
Fig. 4 und 5 - Teil-Querschnitte in vergrößertem Maßstab der Dichtung, und zwar nach der Herstellungsphase nach Fig. 2 bzw. die fertiggestellte Dichtung.
Die zeichnerisch dargestellte Dichtung 2 ist eine Zylinderkopfdichtung mit einem metallischen Körper 3, der Befestigungslöcher 4 hat sowie Flammringe 5. Eine Abdichtung zu den Medien soll mit Hilfe von Dichtungselementen 6 hergestellt werden, die sich auf beiden Flächen des Körpers befinden und die aus einem elastomeren Material bestehen, das biegsam bzw. verformbar ist und das eine gute mechanische Widerstandsfähigkeit hat.
Zur Herstellung dieser Dichtung werden längs der Linie, wo die Dichtungselemente 6 angeordnet werden sollen, Durchgangslöcher 7 mit kreisförmigem Querschnitt angelegt, und zwar regelmäßig verteilt, wie dies in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist.
Nach dem Herstellen der Löcher 7 werden durch Verformen (Preßverformen) zwei Rillen 8 angelegt, die zu den beiden Flächen des Körpers 3 münden. Das Formen der Rillen oder Nute sichert ein Fließen des Materials in den Löchern 7, deren Querschnitt sich verringert und die jetzt Schlitze 9 ausbilden.
Es sei darauf hingewiesen, daß wegen des Fließens oder Kriechens des Materials in die Löcher 7, die Fläche der beiden gegenüberliegenden Wände des Körpers 3 keineswegs geändert wird.
Jetzt wird der Körper einer einzigen Verformung bei Umgebungstemperatur unterworfen, gefolgt von einer Erwärmung beim Ablegen von Dichtungsschnüren 6. Dies Verformen ist eine einzige Operation, die möglich wird, weil Durchgangsschlitze 9 verhanden sind.
Dadurch werden Verbindungspunkte 10 auf der Höhe jedes Schlitzes 9 ausgebildet, und zwar zwischen den beiden Schnüren 6, die in die Rillen 8 eingelegt sind, die in den beiden Wänden oder Flächen des Körpers 3 vorgesehen sind.
Aus dem vorhergehend gesagten ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren sehr preisgünstig ist, weil einfach und schnell Rillen angelegt werden können, in die Dichtungsschnüre eingelegt werden. Dabei muß man die Oberfläche nicht gesondert behandeln. Das Verfahren ermöglicht auch ein Verformen der Schnüre an den beiden Flächen des Körpers im Verlauf einer einzigen Operation. Das Verfahren stellt auch die Verfestigung und Verbindung der beiden Schnüre sicher, wodurch jedwedes spätere Verschieben der Schnüre ausgeschlossen ist.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beispielshaft erläuterte Ausführungsform beschränkt ist. Sie umfaßt vielmehr alle Abänderungen im Rahmen der Patentansprüche 1 bis 5.
Insbesondere müssen die im metallischen Körper vorgesehenen Löcher nicht als Durchgangslöcher ausgebildet werden, wobei dann nacheinander zwei Verformungsvorgänge vorgesehen sind, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Dichtung mit einem Metallkörper (3) mit wenigstens einem biegsamen Dichtungselement, wobei man in dem Metallkörper (3) Löcher (7) anbringt, die regelmäßig verteilt lediglich längs jeder Linie vorgesehen sind, die ein Dichtungselement aufnehmen soll, daß verformend eine Vertiefung (8) längs jeder zur Aufnahme eines Dichtungselements bestimmten Linie angebracht wird derart, daß sich alle Löcher (7) in der Basis der Vertiefung (8) befinden, und daß die in den Vertiefungen (8) des Körpers befindlichen Dichtungselemente (6) verformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Körper angebrachten Löcher (7) Durchgangslöcher sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Loch in einem Schnitt parallel zur Verbindungsebene einen X-förmigen Querschnitt hat mit einer Mittelzone, die schmaler ist als die Endzonen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (7) in Bezug auf die Mittellinie jeder Vertiefung (8) des Körpers symmetrisch angelegt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (7) in Bezug auf die Mittellinie jeder Vertiefung (8) des Körpers zick-zackförmig angeordnet sind.