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Aus einem Metallträger mit Füllstoff bestehende Dichtungsplatte, besonders
für Brennkraftmaschinen Für die Abdichtung der Zylinder von Brennkraftmaschinen
und ähnlichen Maschinenteilen werden die verschiedensten Arten von Dichtungsplatten
verwendet. Bekannt sind z. B. solche, die aus einem reinen Metallgewebe oder aus
einem Metallasbestgewabe bestehen, dessen Poren mit einem Asbestgemisch ausgefüllt
sind, das zugleich, sei es in Form von Platten oder als Brei lose aufgetragen, zur
Erzielung einer glatten Oberfläche dient. Weiter gibt es Dichtungsplatten, deren
tragender Stoff aus verfilzter Stahlwolle besteht, die . mit einem mit Füllstoffen
versehenen Bindemittel zusammengeklebt ist. Die bekannteste Art der Dichtungsplatten
sind die sogenannten Metallasbestdichtungen. Diese ,bestehen aus einer Asbestplatte,
die beiderseits mit metallischen Blechen, vorzugsweise Kupfer, Eisen oder Aluminium,
bedeckt ist und deren ausgestanzte Durchbrüche, insbesondere für die Verbrennungsräume,
mit U-förmigen Metallstreifen eingefallt sind. Umgekehrt wird verfahren bei den
Dichtungsplatten, die innen einen glatten, gelochten, geriffelten oder gezackten
Metallkern haben, dessen beide Seiten mit Asbest oder einem ähnlichen Werkstoff,
der zum Schutze gegen Flüssigkeiten imprägniert ist, beklebt sind. Auch hier sind
die Löcher für die Verbrennungsräume und erforderlichenfalls andere Durchbrüche
mit U-förmigen Metallstreifen eingefaßt. Bei dieser Art von Dichtungen hat man auch
versucht, die wärmeisolierende Wirkung der Asbestplatten abzuschwächen, indem man
aus dem Metallkern Zacken herausstanzte, diese durch .die Asbestplatten hindurchführte
und an deren Oberfläche umlegte, so daß also der durchgehende Metallkern eine direkte
metallische Verbindung vermittelte zwischen den beiden abzudichtenden Flächen, also
zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf.
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Alle diese Dichtungsplatten weisen Nachteile in der einen oder anderen
Richtung auf,
sei es, .daß sie nicht genügend druckelastisch sind,
sei es, daß sie eine ungleich harte Oberflache haben, sei es, daß sie übermäßig
großen Anpressungsdruck benötigen, sei es, daß sie keinen genügenden Wärmeaustausch
zwischen den beiden Zylinderflächen zulassen, oder daß beim Ausbau einer derartigen
Dichtung die Oberflächen derselben an -dem Zylinderkopf bzw. Zylinderblock ankleben
bleiben oder andere Mängel im, praktischen Betrieb auftreten. Es .ist ferner bereits
eineDichtungsplatte bekannt, beiwelcher als Träger der Dichtung ein Metallblech
dient, das auf beiden Seiten abwechselnd prismatische oder würfelförmige napfartige
Vertiefungen aufweist, die dem Grundblech einen schachbrettartigen oder rautenartigen
Charakter verleihen. Abgesehen davon, daß die Herstellung dieser Metallkörper große
Schwierigkeiten bietet und praktisch überhaupt nur bei großer Blechstärke oder durch
Vergießen möglich ist, müssen bei dieser Dichtungsplatte entweder die Füllstoffeinlagen
einzeln in die Vertiefungen des Grundkörpers eingepreßt werden und werden in diesem
lediglich durch Reibung festgehalten, so daß im Betrieb mit einer baldigen Zerstörung
,gerechnet werden muß; oder es müssen die Füllstoffeinlagen auf beiden Seiten der
Platte so weit überhöht werden, daß der Füllstoff auch deren metallische Oberfläche
überdeckt, in welchem Falle die Wärmeübertragung durch die Platte gestört ist und
die metallische Platte als solche überhaupt nicht an der Dichtfläche zur Wirkung
kommt: Gegenstand der Erfindung ist eine Dichtungsplatte, bei welcher diefden verschiedenen
bekannten Dichtungen anhaftenden Nachteile dadurch vermieden werden, daß der Metallträger
der Dichtungsplatte aus einzelnen unabhängig voneinander hergestellten gleichartigen
U-förmigen Streifen besteht, deren parallele Schenkel in regelmäßigen Abständen
und versetzt zueinander Ausschnitte aufweisen; diese Streifen sind an ihren Längskanten
miteinander vereinigt und nehmen in ihren Hohlräumen durchgehende zusammenhängende
Füllstoffstreifen auf, derart, daß nach der Vereinigung der Streifen die beiden
Oberflächen der Platte in regelmäßiger Abwechslung Felder aus Metall und Füllstoff
bilden. Die Oberfläche ist demnach weder über die ganze Fläche hin hart noch -weicht
sondern ergibt den für eine einwandfreie Abdichtung günstigsten Mittelwert, und
ein Haftenbleiben !, des Füllstoffes an dem Zylinderkopf bzw. Zylinderblock wird
vermieden.' Die einzelnen Metallteile auf beiden Oberflächen sind durch die. mittleren
Stege der einzelnen Streifen durch die Platte hindurch, also metallisch, d. h. gut
wärmeleitfähig, miteinander verbunden, so däß der Wärmeaustausch zwischen den beiden
abzudichtenden Maschinenteilen schnell und einwandfrei vor sich gehen kann. Diese
Mittelstege der einzelnen Streifen ergeben mit den beiden Oberflächenmetallteilen
ein geschlossenes Gebilde, das so gestaltet werden kann, daß es in Richtung des
Anpressungs.druckes nachgiebig ist. Man kann also hiermit der Platte die gewünschte
Druckelastizität geben, d. h.. den Anpressungsdruck genau festlegen. Ferner wird
durch diese Mittelstege der Füllstoff der Platte so unter-: teilt, daß die'Füllstoffe
der einzelnen Streifen unabhängig voneinander sind, jeder für sich einen :guten
Halt in seinem Trägerkörper hat und gegen Einflüsse jeglicher Art gut geschützt
ist. Da der Füllstoff nicht in einzelnen Würfeln, sondern in über die ganze Breite
durchlaufenden Streifen eingelegt und in gleichmäßigen Abständen von aus dein Metallkern
ausgeschnittenen Lappen überdeckt wird; ist er auch gegen ein Herausfallen zuverlässig
gesichert. Diese Art von Dichtungsplatten kann in beliebig großen Einheiten hergestellt
werden; aus welchen die jeweils benötigten Dichtungen nach Bedarf herausgeschnitten
werden können, ohne daß es einer nachträglichen Umbördelung an den Rändern bedarf.
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Beim Ausstanzen einer fertigen Dichtung aus der Platte kann hierbei
die Platte so gelegt werden, daß die Verbindungsstege in Längsrichtung zwischen
zwei Verbrennungsräume zu liegen kommen, so daß gerade der am höchsten beanspruchte
Teil der Dichtung am besten geschützt ist. y Den Grundbestandteil einer Dichtung
gemäß der Erfindung bildet also ein Träger: Dieser Träger besteht aus einzelnen
Gliedern, die aus einem dafür geeigneten Werkstoff, vorzugsweise dünnem Metallband,
geprägt und so geformt sind, daß .der Querschnitt derselben einen gut federnden
Körper.ergibt. Vorzugsweise bestehen diese Glieder aus Blechstreifen, die beiderseits
gegeneinander versetzte, zahnartige Vorsprünge besitzen. Diese einzelnen Glieder
werden nun miteinander durch .die Oberflächenstege verbunden und: dadurch verankert,
daß die zahnartigen Lappen des einen Streifens durch die Lücken des benachbarten
Streifens hindurchgreifen und entweder längs des Mittelsteges umgebogen oder aber
anderweitig verankert werden. Hierdurch entstehen Platten, die nach allen. Richtungen
hin zu-- und druckfest sind. Die nach dieser Verankerung im Träger entstandenen
Hohlräume werden mit einem geeigneten Füllstoff ausgefüllt. Dieser kann in Form
von Streifen oder Schnüren eingelegt oder aber als Brei eingegossen oder sonstwie
eingebracht werden. Die Beschaffenheit und
das Bindemittel des Füllstoffes
berühren den Erfindungsgedanken an sich nicht. Um dem Füllstoff noch einen besseren
Halt zu geben, können die einzelnen Glieder des Trägers da, wo genügend Werkstoff
vorhanden ist, mit Sporen versehen werden, die so herausgestochen werden, daß sie
in den Füllstoff eingreifen. Die mit ,dem Füllstoff versehenen Platten werden södann
eben gewalzt oder gepreßt und, falls nicht schon im Füllstoff eine Imprägnierungsflüssigkeit
vorhanden ist, sofern es als notwendig erachtet wird, mit einer geeigneten Flüssigkeit
imprägniert, die den Füllstoff gegen Flüssigkeiten, Gase usw. unempfindlich macht
und gleichzeitig den Metallträger gegen äußere Einflüsse, z. B. Oxydation, schützt.
Aus den so hergestellten Dichtungsplatten können ohne weitere Bearbeitung Dichtungen
beliebiger Formen gestanzt bzw. geschnitten werden.
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Einige Ausführungsbeispiele von Dichtungsplatten gemäß .der Erfindung
sind in den Zeichnungen in schematischer Form dargestellt: Fig. i zeigt ein streifenförmiges
Trägerglied vor dem Umbiegen und Zusammensetzen, Fig.2 das gleiche Glied umgebogen,
von der Seite gesehen im Schnitt, Fig. 3 in gleicher Darstellung die Zusammensetzung
mehrerer aufeinanderfolgender Glieder, Fig. q. eine Draufsicht auf die aus diesen
Gliedern hergestellte Dichtungsplatte, Fig.5 einen -Schnitt längs der Linie A-A
der Fig. q.., Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie B-B der Fig. 4., Fig. 7 einen
Schnitt längs der Linie C-C der Fig. q., Fig. 8 eine Ansicht eines etwas anders
geformten Trägergliedes vor der Umbiegung, Fig.9 wiederum eine Draufsicht auf eine
Dichtungsplatte aus Gliedern nach Fig.8. Fig. 9 wiederum eine Draufsicht auf eine,
Dichtungsplatte aus Gliedern nach Fig.8,. Fig. io einen Schnitt längs der Linie
D-D der Fig. 9, Fig. i i einen Schnitt längs der Linie E-E der Fig. 9; Fig. 12 zeigt
den Schnitt durch eine Dichtungsplatte, die mit Sporen oder Zinken versehen ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel @ nach Fig. i bis 7 dienen als Träger
der Dichtungsplatte die miteinander verankerten, aus Metallband bestehenden Glieder
i, die aus Blechstreifen mit beiderseits gegeneinander . versetzten zahnartigen
Vorsprüngen Jebildet und so geprägt sind, daß im Schnitt quer zu ihrer Längsrichtung
einseitig offene, ineinandergehängte U-förmige Gebilde gemäß der Fig. 2 und 3 entstehen.
Die als Oberflächen der Dichtung dienenden Teile der einzelnen Glieder sind zu diesem
Zweck in gleichmäßigen Abständen mit Aussparungen versehen, durch welche die vorstehenden
Lappen des darauffolgenden Gliedes gesteckt und am Mittelsteg umgebogen werden.
Dadurch entstehen Hohlräume 2. Diese Hohlräume werden mit einem geeigneten Füllstoff
3 ausgefüllt, der in diesem Falle beispielsweise als Streifen oder Schnur quer durch
die ganze Platte gelegt sein kann. Dadurch entsteht eine schachbrettartige Oberfläche
nach Fig. q., wobei der besseren Klarstellung wegen die metallischen Teile der Oberflächen
durch weiße Flächen, jene Stellen, an welchen der Füllstoff sichtbar ist, .durch
schraffierte Flächen gekennzeichnet sind.
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Aus" den Fig. 5 und 6 .ist zu ersehen, in welch günstiger Weise bei
dieser Dichtungsplätte die Durchleitung der Wärme von der einen zu anderen Oberfläche
gesichert ist. Diese Figuren zeigen außerdem die gegenseitige Verankerung durch
die umgebogenen Lappen de reinzelnen Glieder, wobei durch leicht winkelförmige Abbiegung
. des Mittelsteges zugleich eine wirksame Verankerung und federnde Nachgiebigkeit
erzielt wird.
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Die.Fig. 7 zeigt einen Schnitt, aus welchem ersichtlich ist, wie der
Füllstoffstreifen in den einzelnen Gliedern liegt. .
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Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform eines Dichtungsgliedes q.,
bei welcher die zahnartigen Lappen an ihren äußeren Enden T-förmiggestaltet sind.
Diese Glieder werden gemäß Fig. 9 Abis iz so zusammengesetzt, daß die Lappen zwischen
und unter die Lappen des benachbarten Gliedes greifen und mit diesem durch die seitlichen
Vorsprünge 5 verankert werden.
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Statt aus Metall. können die einzelnen Glieder des Trägers gegebenenfalls
auch aus einem anderen geeigneten Werkstoff gebildet werden. .
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Fig. 12 zeigt einen Schnitt durch eine Dichtungsplatte ähnlich Fig.
g. bis 7, bei welcher zur besseren Verankerung des Füllstoffes aus den Mittelstegen
der einzelnen Glieder Sporen 6 oder Zinken herausgestochen sind, die den Füllstoff
festhalten.