DE7700450U1 - Weichstoffflachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für1*«»!»'"*«· Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

GOETZE AG .:.. : ·..· : * lBursoheid, d. 21. 07. 1978

TZT 233LÖ'./Mo. ( 1602 )

Weichstoffflachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für hochbeanspruchte Brennkraftmaschinen

Die Neuerung betrifft eine imprägnierte Weichstoffflachdichtung für hochbeanspruchte Brennkraftmaschinen aus einer gegr jenenfalls metallisch verstärkten Faserplatte mit Durchgangsöffnungen für die Brennräume, das Kühlmittel, das Schmieröl und die Befestigungsschrauben, bei der alle oder ein Teil der üffnungsrändsr mit Einfassungsblechen eingebördelt sind.

Zylinderkopfdichtungen für Brennkraftmaschinen bestehen meist aus einem stabilen Faserstoff, wie insbesondere einer Asbestfaserplatte, dem zur besseren Bindung in meist nur geringen Anteilen Natur - und Synthesekautschuk hinzugefügt ist, sowie meist einer zur Verstärkung eingelagerten Metallplatte. Zur Verbesserung insbesondere ihrer Querschnittsdichtigkeit und ihrer Festigkeit werden diese Weichstoffzylinderkopfdichtungen mit meist vollständig polymerisierbaren Substanzen oder auch gegebenenfalls polymerisierbaren Substanzen in Lösungen, Dispersionen, Emulsionen oder Lavices imprägniert, so daß die Poren der Weichstoffschicht meist zu 60 bis 90 % aufgefüllt sind.

Gleichzeitig enthalten Zylinderkopfdichtungen Durchgangsöffnungen für die Brennkammern, das Schmieröl, das Kühlmittel und die Schrauben, deren Ränder unmittelbar den durchströmenden Medien aufgesetzt sind. Insbesondere die Ränder der von heißen Verbrennungsgasen hochbeanspruchten Brennraumöffnungen müssen daher durch Metall einfassungen besonders abgestützt werden. Nachteilig ist dabei jedoch, daß dann die Dicke der eingefaSten Bereiche um die zweifache Dicke der Börde!bleche erhöht ist, so daß diese Zonen gegenüber den restlichen Flächen unterschiedlichen Flächenpressungen ausgesetzt sind. Daher werden nach der DE - OS 23 04 505 Weichstoffflachdichtungen so imprägniert, daß die Bereiche unterhalb der Einfassungen frei von Imprägniermittel bleiben. Diese

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Zonen besitzen dann eine höhere Belastbarkeit gegenüber den Restbereichen.

Bei hochbeanspruchten Motoren jedoch, wie insbesondere Dieselmotoren, herrschen sehr hohe Betriebsdrücke, und die Zylinderkopfdichtungen mUssen folglich mit sehr hohen Schraubenanzugsmomenten eingebaut werden. Bei diesen sehr hohen Drücken fängt das Asbestweichstoffmaterial sprunghaft ab bestimmten Drücken nach der Seite zu fließen an, so daß derartige Dichtungen für hochbeanspruchte Motoren nicht mehr geeignet sind. Gerade deshalb werden bisher in diesen Motoren Zylinderkopfdichtungen aus Metallblechen verwendet.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine imprägnierte Zylinderkopfdichtung zu schaffen, die auch in hochbeanspruchten Motoren eingesetzt werden kann. Das Verfahren ihrer Herstellung soll möglichst einfach und wirtschaftlich sein.

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derkopfdichtung gelöst, deren Imprägniermittel konzentration im Bereich unter dem Bördel geringer als in den Restflächenbereichen ist, und bei der das Imprägniermittel unter dem Bördel wesentlich höher zu einer härteren Konsistenz vernetzt ist. Die neuerungsgemäßen Maßnahmen beziehen sich vorzugsweise auf die Brennraumränder.

Im Herstellungsverfahren der neuerungsgemäßen Zylinderkopfdichtung werden dabei aus der Weichstoffplatte in einem ersten Arbeitsschritt die Konturen der Dichtung herausgestanzt, und zwar so, daS insbesondere die später eingefaßten Durchgänge einen um etwa δ - 10 mm geringeren Durchmesser als im Fertigmaß besitzen. Im angeschlossenen Verfahrensschritt wird dar spätere Einfassungsbereich zusammen mit dem überstehenden Bereich auf vorzugsweise eine Diente, die der Enddichte einer konventionell eingefaßten Dichtung unter den Bördeln entspricht, komprimiert. Die Zusammenpressung erfolgt daher vorzugsweise um die 1,5 bis 2,0 - fache

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Dicke des Bördelbleches. Durch die angeschlossene Imprägnation dringt jetzt in die komprimierten Bereiche aufgrund deren höherer Dichte im Verhältnis weniger Imprägniermittel ein als in die Restflächenbereiche und durchdringt dabei vorzugsweise nur deren Oberflächenzonen. Infolge des durch das Vorkomprimieren stark verringerten Porenvolumens ist die von diesem Bereich aufgenommene Imprägniermittelmenge ebenfalls sehr viel geringer und beträgt nur noch ca. 1 / 10 der im nicht vorgepressten Bereich aufgenommenen Menge.

Anschließend wird nach einer gegebenenfalls notwendigen Trocknung das Imprägniermittel thermisch vernetzt. In den komprimierten Zonen nimmt dabei das nur in die Oberflächen eingedrungene Imprägniermittel im Verhältnis zu dem Restflächenbereich mehr Energie auf. Es wird zu einer höheren Härte vernetzt, wird nahezu spröde und erhält eine höhere Festigkeit. Das Imprägniermittel in den Restflächenbereichen bleibt dagegen elastisch und weicher. In den folgenden Verfahrensschritten wird dann die Dichtung auf Fertigmaß gestanzt, und die hCT?pri~i?***?" 7<">non uprrtan einaebördelt.

Die neuerungsgemäße Zylinderkopfdichtung bietet jetzt den folgenden Vorteil:

Der komprimierte und mit sehr hart vernetzten! Imprägniermittel gefüllte Bereich unter den Einfassungsbördeln besitzt eine höhere Festigkeit. Selbst bei den in hochbeanspruchten Motoren beim Einbau auftretenden hohen Schraubenanzugsmomenten kommt es nicht mehr zum seitlichen Wegfließen des Weichstoffes unter dem Bördel. Die Dichtung kann jetzt in hochbeanspruchten Motoren statt der bisher eingesetzten Metallflachdichtungen verwendet werden.

Durch das Verfahren kann die neuerungsgemäße Dichtung wirtschaftlich und einfach hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die Durchgänge zunächst mit kleinerem Durchmesser und dann erst nach der Imprägnation und dem Vernetzen auf Fertigmaß

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ausgestanzt werden. Nach dem bisherigen Verfahren der DE - OS 23 04 dringt bei der Impregnation das Tränkemittel von der Seite her in ungeschützte Schnittkanten der Dichtung ein und erhöht in diesen Bereichen in unerwünschter Weise seine Konzentration. Diese Bereiche werden jetzt aber durch das nachträgliche Stanzen auf Fertigmaß entfernt, so daß das Verfahren auch für die Herstellung weniger beanspruchter Dichtungen vorteilhaft eingesetzt werden kann.

Anhand der Abbildungen und eines Ausführungsbeispieles seien die neuerungsgemäße Zylinderkopfdichtung und ihr lierstellungsverfahren näher erläutert, und zwar zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch den brennraumbenachbarten Bereich einer nicht imprägnierten Dichtungsplatte

Figur 2 den Schnitt nach dem Vorkomprimieren

Figur 3 den Schnitt nach der Impregnation und dem Vernetzen

Figur 4 den Schnitt nach dem Stanzen auf Fertigmaß

Figur 5 den fertig eingefaßten Schnitt durch den brennraumbenachbarten Bereich der Dichtungsplatte

Aus einer Weichstoffplatte aus Asbestfasermaterial 1 mit einem Lochblech 2 als verstärkende Einlage werden die Konturen einer Zylinderkopfdichtung herausgestanzt, und zvrar so, daß die Brennraumöffnungen einen um 7 mm kleineren Durchmesser als ihr Enddurchmesser besitzen. Anschließend wird der später unter den Einfassungen liegende Bereich der Weichstoffschicht 3 und der überstehende Bereich 4 um

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das Zweifache der Börde!blechdicke 5 komprimiert. Durch den angeschlossenen Impragnationsvorgang durch fünfminütiges Eintauchen in ein Bad» fcestehend aus 100 Teilen flüssigem Polybutadien ( Mg 1500 ), 12 Teilen hochsiedendem Mineral füll er und 1,5 Teilen Dicumylperoxid als Ver-•etzer füllt das Imprägniermittel die Bereiche der Oberfläche 6 bis zu Ca. 20 % und der Schnittkante 7 des komprimierten Weichstoffes bis zu Ca. 4 mm Tiefe mit einer Konzentration von etwa 80 Prozent aus, während die Poren der Restflächenbereiche 8 auch zu etwa 80 Prozent durchtränkt •erden. Anschließend wird das Imprägnationsinittel zwei Minuten bei 240⁰C Im Ofen vernetzt. Nach dem Erkalten werden die Brennraumöffnungen auf Fertigmaß gestanzt und mit Einfassungsblechen 9 von 0,2 mm Stärke eingefaßt.

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Claims (1)

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   SCHUTZANSPROCHE

   . Imprägnierte Weichstoffflachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, aus einer gegebenenfalls metallisch verstärkten Faserplatte aus vorzugsweise Asbestfasern, mit Durchgangsöffni'ngen für die Brennräume, das Schmieröl, das Kühlmittel und die Befestigungsschrauben, bei der alle oder ein Teil der öffnungen mit Ei.vfassungsb'tachen eingebördelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägniermittel konzentration ( 6 ) unter dem Börde! ( 5 ) geringer als in den Restflächenbereichen ( 8 ) und daß das Imprägniermittel ( 6 ) unter dem Bördel ( 5 ) härter als in den Restflächenbereichen ( 8 ) vernetzt ist.

   t . Imprägnierte Weichstoffflachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich die Brennraumränder eingefaßt sind.

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