DE8410545U1 - Dichtungslatte für Flachdichtungen, insbesondere für Zylinderkopfdichtungen - Google Patents
Dichtungslatte für Flachdichtungen, insbesondere für ZylinderkopfdichtungenInfo
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Classifications
-
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Description
HOEGER,
PAT E N-T
-2-
A 46 022 b Anmelder: EIring Dichtungswerke GmbH
b-201 Höhenstrasse 24
27. März 1984 7012 Fellbach
Dichtungsplatte für Flachdichtungen, insbesondere für Zy1inderkopfdichtungen
Bekannte Dichtungsplatten für ZyIinderkopfdichtungen bestehen
im allgemeinen aus Asbestfasern, Füllstoffen, einem Bindemittel sowie Zusätzen zu cessen Vernetzung und zum
Alterungsschutz. An die Stelle von Asbestfasern treten
neuerdings organische und andere anorganische Natur- und Synthesefasern wie Glasfasern und Fasern aus Zellulose und
Aramiden. Als Füllstoffe kommen z.B. pyrogene Kieselsäure und Ruße zur Verstärkung der Dichtungsplatte sowie Gesteinsmehle und gefällte Kieselsäuren als porenfüllende Füllstoffe
zur Verwendung. Bekannt ist es schliesslich, als Bindemittel Chloropren-, Nitril-, Styrol-, Butyl- und
Naturkautschuk,
sowie Natur- und Kunstharze zu verwenden, wobei die erwähnten Synthesekautschuke sowie Naturkautschuk in Form von
Polymerlösungen in organischen Lösemitteln oder als
wässrige Dispersionen (Latices) Verwendung finden.
Die Temperatur, bis zu der Flachdichtungen der in Rede stehenden Art eingesetzt werden können, wird in der Regel durch
das verwendete Bindemittel bestimmt. In modernen Verbrennungsmotoren
treten insbesondere im Bereich der Zylinderkopfdichtung Dauertemperaturen von 1£Ö° C auf, die bei den
vorstehend aufgeführten Bindemitteln zu einer Verhärtung durch irreversible Alterungsprozesse führen; diese Ver-
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härtung zieht ihrerseits infolge der dynamischen Beanspruchung der zylinderkopfdichtung im Motorbetrieb Undichtigkeiten
nach sich. Deshalb liegt die Grenze der Temperatur-Dauerbelastbarkeit von unter Verwendung der vorstehend
aufgeführten Bindemittel hergestellten Flachdichtungen bei maximal 120° C, soll die bei dynamischer Beanspruchung der
Dichtung notwendige Elastizität der Dichtungsplatte erhalten bleiben.
Eine wesentlich höhere Temperaturbeständigkeit lässt sich durch die Verwendung von Fluorpolymerisaten als Bindemittel
erreichen, die aber für Flachdichtungen wie ZyIinderkopfdichtungen
üblicherweise zu teuer sind.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsplatte
für Flachdichtungen und insbesondere für ZyIinderkopfdichtungen zu schaffen, die sich kostengünstiger
als bei Verwendung eines Fluorpolymerisats als Bindemittel herstellen lässt und trotzdem bei Dauertemperaturen von ca.
150" C ihre für eine dynamische Beanspruchung erforderliche
Elastizität in ausreichendem Maß beibehält sowie gegen die abzudichtenden Medien wie Schmieröle und Kühlwasser beständig
ist. Ausgehend von einer Dichtungsplatte für Flachdichtungen, insbesondere für ZyIinderkopfdichtungen, welche
durch einen Synthesekautschuk als Bindemittel miteinander
verbundene Fasern und Füllstoffe enthält, lässt sich diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch lösen, dass als Synthesekautschuk
ein insbesondere in Lösungsform eingebrachter Äthylen-Acrylat-Kautschuk verwendet wird. Bevorzugt wird
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It
till··
till··
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der von der Firma DuPont für den Automobilbau angebotene A'thylen-Acrylat-Kautschuk, welcher bisher im Automobilbau
ausschiiessiich als reines Polymer zur Herstellung gepresster Formteile wie z.B. Ventilschaftabdichtungen eingesetzt
oder als Dichtungsmasse verwendet wurde.
Es wurde festgestellt, dass sich Äthylen-Acrylat-Kautschuk
infolge seiner Lieferform als 100 %-iges Polymer für die
Herstellung der in Rede stehenden Dichtungsplatten gut eignet, da es sich ähnlich wie die bisher verwendeten
Bindemittel verarbeiten läßt.
AusServern ist Äthylen-Acrylat-
Kautschuk erheblich billiger als die Fluor- und Fluorsiliconpolymeren.
Die Verwendung von Äthylen- Acrylat-Kautschuk erlaubt auch eine Verarbeitung mit einfachen Rezepturen,
auf einen Zusatz von Alterungsschutzmittel kann verzichtet werden, und schliesslich erlaubt dieses Bindemittel
eine umweltfreundliche Vernetzung mit Peroxiden.
Besonders geeignet ist A'thylen-Acrylat-Kautschuk als Bindemittel für solche Dichtungsplatten, welche als Fasern
ausschiiessiich synthetische Fasern enthalten, d.h. also für asbestfreie Dichtungsplatten.
Obwohl grundsätzlich auch ein Einbringen von Äthylen-Acrylat-Kautschuk
in Form einer wässrigen Dispersion als Bindemittel in das Dichtungsplattenmaterial denkbar ist,
sieht die Erfindung als derzeit bevorzugtes Verfahren ein solches an, bei welchem der Äthylen-Acrylat-Kautschuk in
einem organischen Lösemittel, insbesondere Toluol, gelöst, die Lösung mit einem Vernetzungsmittel, Fasern und Füll-
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stoffen gemischt und dann die Mischung in einem Kalanderverfahren
zu Platten verarbeitet wird» die gegebenenfalls eine verstärkend wirkende Metalleinlage enthalten können.
Weitere Merkmale, Vorteile und Ein2elheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus
den nachfolgend beschriebenen, bevorzugten Rezepturen für erfindungsgemässe Dichtungsplatten.
Beispiel 1
Nach diesem Beispiel wird eine asbesthaltige Dichtungsplatte hergestellt, bei welcher der Äthylen-Acrylat-Kautschuk mittels
eines Peroxids vernetzt wird. In diesem Beispiel sowie in allen weiteren Beispielen wird als Bindemittel der Äthylen-Acrylat-Kautschuk
verwendet, welcher von der Firma DuPont
angeboten wird. Der Einfachheit halber wird im folgenden nur noch von einem Syn+-hesekautschuk
gesprochen, worunter jedoch immer der vorstehend erwähnte Kautschuk zu verstehen ist. Die folgenden Prozentangaben,
bei denen es sich stets um Gewichtsprozent handelt, beziehen sich jeweils auf die Gesamtmasse, die zu einer
Dichtungsplatte verarbeitet wird, bzw. auf die Feststoffmasse der Dichtungsplatte.
Bei dem ersten Beispiel werden ca. 6 % Synthesekautschuk in ca. 40 % Toluol gelöst, worauf diese Lösung in ca. 48 %
Asbestfasern (kanadischer Standard Nr. 5), ca. 6 % Kaolin als Füllstoff, 0,3 % Peroxid als Vernetzer (Dicumylperoxid)
und 0,3 % eines Kovernetzers (Lithene AH) eingemischt wird.
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HierauB lässt sich eine Dichtungeplatte herstellen, welche
folgende Feststoffanteile enthält: 79 % Asbestfasern, 10 %
Kaolin als Füllstoff, 10 % gynthesekautschuk, 0,5 % Peroxid
und 0,5 % Kovernetzer.
Altert man eine derart hergestellte Dichtungsplatte, so erhält man folgende Vergleichswerte: Vor der Alterung wies
die Dichtungsplatte nach ASTM F36A eine Züsammendrüekbarkeit von 10 % und ein Rüekfederungsverraögen von 50 % sowie eine
quergemessene Zugfestigkeit von 16 N/mm auf, nach der
Alterung bei 150° C während 250 Stunden eine Züsammendrüekbarkeit
voii 9 %, ein Rückfederungsvermögen von 55 % und
eine quergemessene Zugfestigkeit von 22 N/mm2.
Zur Herstellung einer asbestfreien Dichtuftgsplatte werden
ca. 7,8 % Synthekautschuk in ca. 34,6 % Toluol gelöst und dann in diese Lösung eingemischt ca. 7,8 % Aramidfasern,
ca. 48,4 % Kaolin als Füllstoff, ca. 0,4 % Peroxid (Dicumylperoxid) als Vernetzer, ca. 0,4 % Lithene AH als Kovernetzer,
ca. 1/3 % eines Beschleunigers (DOTG) und ca. 0,13 % Diaminvernetzer
(Diak Nr. 1).
Hieraus ergibt sich eine Dichtvtngsplatfce mit folgenden Feststoffanteilen:
12 % Synthesekautschuk, 12 % Aramidfasern, 74,1 % Kaolin, 0,6 % Dicumylperoxid, 0,6 % Lithene AH, 0,5 %
DOTG-Beschleuniger und 0,2 % Diaminvernetzer.
Vor einer Alterung wies eine nach dieser Rezeptur hergestellte Dichtungsplatte ein Zusammendrückvermögen von 8 %, ein
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Rückfedertingsvennögen von 50 % und eine quergemessene Zugfestigkeit
von 10 N/mm2 auf, nach der Alterung bei 150° C über 250 Stunden ein Zusammendrückvermögen von 7 %, ein
Rückfederungsvermögen von 60 % und eine quergemessene Zugfestigkeit von 14 N/mm2.
Nach diesem Beispiel wird eine asbestfaserhaltige Dichtungsplatte hergestellt, bei welcher der Synthesekautschuk ausschliesslich
diaminisch vernetzt wird.
Zu diesem Zweck werden ca. 6 % Synthesekautschuk in ca. 39 % Toluol gelöst und diese Lösung dann eingearbeitet in ca.
48 % Asbestfasern, ca. 6,3 % Kaolin als Füllstoff, ca. 0,12 % Diaminvernetzer (Diak Nr. 1) und ca. 1/4 % DOTG-Beschleuniger.
Die aus dieser Mischung hergestellte Dichtungsplatte besitzt folgende Feststoffanteile: 10 % Synthesekautschuk, 10,4 %
Kaolin , 79 % Asbestfasern, 0,2 % Diaminvernetzer und 0,4 % Beschleuniger.
Die Dichtungsplatte gemäss diesem Beispiel wies vor einer
Alterung ein Zusammendrückvermögen von 9 %, ein Rückfederungs·
vermögenvön 45 % und eine Zugfestigkeit von 18 N/mm2 auf,
nach einer Alterung bei 150° C über 250 Stunden ein Zusammendrückvermögen
von 8 %, ein Rückfederungsvermögen von 50 %
und eine Zugfestigkeit von 21 N/mm .
Die beigefügte Zeichnung zeigt einen schematischen Schnitt
durch eine solche Dichtungsplatte.
Claims (4)
1. Dichtungsplatte für Flachdichtungen, insbesondere für Zylinderkopfdichtungen, welche durch einen Synthesekautschuk
als Bindemittel miteinander verbundene Fasern und Füllstoffe enthält, dadurch gekennze
ich η et, dass der Synthesekautschuk ein insbesondere, in Lösungsform eingebrachter Äthylen-Acrylat-Kautschuk
ist.
2. Dichtunjsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtungsplatte - bezogen auf die Menge an Fasern und Füllstoffen - 5 bis 30 Gew.% Äthylen-Acrylat-Kautschuk
enthält.
3. Dichtungsplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsplatte 8 bis 15 Gew.% Äthylen-Acrylat-Kautschuk
enthält.
4. Dichtungsplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Äthylen-Acrylat-Kautschuk,
abgesehen von den Füllstoffen, ausschliesslich mit synthetischen Fasern verbunden ist.
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8410545U1 true DE8410545U1 (de) | 1984-08-16 |
Family
ID=1333446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8410545U Expired DE8410545U1 (de) | Dichtungslatte für Flachdichtungen, insbesondere für Zylinderkopfdichtungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8410545U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3503892A1 (de) * | 1985-02-06 | 1986-08-07 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Weichstoffflachdichtungsmaterial |
| DE19804289A1 (de) * | 1998-02-04 | 1999-08-05 | Sgl Technik Gmbh | Schichtstoffdichtung mit Bördel |
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- DE DE8410545U patent/DE8410545U1/de not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3503892A1 (de) * | 1985-02-06 | 1986-08-07 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Weichstoffflachdichtungsmaterial |
| DE19804289A1 (de) * | 1998-02-04 | 1999-08-05 | Sgl Technik Gmbh | Schichtstoffdichtung mit Bördel |
| US6565099B1 (en) | 1998-02-04 | 2003-05-20 | Sgl Carbon Ag | Multilayered gasket with eyelit |
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