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Dichtung, insbesondere Flachdichtung zur Abdichtung gegen Wasser,
01, Kraftstoff und Kühlstoff Zusatz zum Patent 839 144 Gegenstand des Patents
839 144 ist eine Dichtung aus einer oder mehreren imprägnierten, verwebten oder
verfilzten Bahnen aus organischen oder mineralischen Fasern, die mit einer wäßrigen
-Suspension eines _N,Iischpolymerisats von Butadien mit Styrol oder Akrylsäurenitril
getränkt sind. Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Dichtung dieser Art,
die besonders hohen Ansprüchen widersteht.
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Dichtungen aus kunstharzgetränktem Papier sind seit langem bekannt,
wobei man als Grundpapier je nach dem Imprägniermittel die verschiedensten Papiersorten
verwendet. Die Elastizität, Hitzebeständigkeit und Festigkeit dieser Dichtungen
genügte jedoch nicht gesteigerten Anforderungen durch Druck, Temperatur und chemische
Einflüsse, wie sie z. B. stellenweise in modernen, hochbeanspruchten Brennkraftmaschinen
auftreten. Soweit nicht höchstwertige, kostspielige und mitunter knappe Manilapapiereverwendetwurden,
zeigten die Dichtungen große Knickempfindlichkeit und geringe Einreißfestigkeit.
Bei Temperaturschwankungen traten störende Maßänderungen ein, und die Dichtungen
waren
gegen .Feuchtigkeitseinflüsse beim Lagern sowie gegen@die abzudichtenden Mittel
nicht widerstandsfähig genug.
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Als Imprägniermittel für derartige Dichtungen wurden bereits Polyakrylsäureester
verwendet, die sich durch ihre kautschukähnliche Elastizität sowie durch Widergtandsfähigkeit
gegen 01 und Kraftstoff auszeichnen, aber nur 6o bis 8o°4 in Verbindung mit
dem Dichtungspapier höchstens i 2o bis 15o° beständig waren und darüber hinaus zu
fließen be-Bannen.
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Auch die Verwendung einer wäßrigen Dispersion oder Suspension eines
Butadienmischpolymerisats zur Tränkung von Papiervliesen für die Dichtungslierstellung
ist schon bekanntgeworden. Hierbei arbeitete man aber, um die Abfiltrierung der
Vulkanisationszusätze, Schwefel und Zinkoxyd, zu verhindern, mit ganz lockeren,
grobporigen Vliesen, deren Einreißfestigkeit infolgedessen gering war. Auch der
Bindemittelanteil in diesen Papiervliesen war niedrig, was die Festigkeit der Dichtung
ebenfalls beeinträchtigte.
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Erfindungsgemäß soll die Dichtung aus einer in sich tragfähigen Zellstoffpapierbahn
mit ' einer Tränkung durch eine Trockensubstanzgewichtsmenge von. drei Vierteln
des Papiergewichts oder mehr eines vul'kanisierbaren Butadienmischpolymerisats in
wäßriger Dispersion bzw. Suspension bestehen und frei getrocknet, aber unter Druck
vulkanisiert sein.
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Als Papier eignet sich vor allem ein ungeleimtes, saugfähiges, gegebenenfalls
mit Polyaminen od. dgl. naßfest gemachtes Papier aus gebleichtem Natronzellstoff.
Wichtig ist die völlige Gleichmäßigkeit des Papiers, das keine die .Ebenheit der
Dichtfläche störenden und zu Zusammenballung des Tränkmittels führenden Knoten od.
dgl. aufweisen darf.
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Im Gegensatz zu lockeren Vliesen ist die Papierbahn für die Dichtung
gemäß der Erfindung in sich tragfähig, sie ist also vör dem Imprägnieren zu genügender
Reißfestigkeit getrocknet und gepreßt und kann demnach ohne Förderbandunterlage
durch das Tränkbad gezogen werden. Dadurch wird nicht nur die Herstellung vereinfacht,
sondern auch die Reißfestigkeit der fertigen Dichtung wesentlich erhöht.
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Erfindungsgemäß muß weiter die aufgenommene Bindemittelmenge eine
gewisse Mindestgrenze erreichen oder übersteigen, wenn wirklich feste, unspaltbare
und demnach auch unter höchster Betriebsbeanspruchung dichte Papierdichtungen erreicht
werden sollen. Es hat sich gezeigt, daß ein Mischpolymerisatanteil, nach der Trockensubstanz
der wäßrigen Dispersion berechnet, von fünf Achteln des Papiergewichts oder mehr,
vorzugsweise drei Vierteln, hierfür nicht4 unterschritten werden darf, abgesehen
von Vulkanisationszusätzen, wie Schwefel und gegebenenfalls Beschleunigern und Füllstoffen.
Damit wird allerdings die Aufnahmefähigkeit des gekennzeichneten Papiers für das
Mischpolymerisat überschritten, soweit man sich damit begnügt, das Papier ohne besonderes
Zutun möglichst schnell durch das Tränkbad zu führen und ebenso schnell zu trocknen
und zu vulkanisieren; erfindungsgemäß wird aber unter Verzicht auf besonders schnelle
Herstellung überraschenderweise eine Dichtung aus billigen und jederzeit greifbaren
Papierrohstoffen erreicht, die eine Manilapapierdiehtung an Elastizitiit und Festigkeit
weit übertrifft.
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Als Tränkmittel eignen sich Dispersionen bzw. Suspensionen aller an
sich als Kunstkautschuk bekannten Mischpolynierisate von Butadien z. B. mit Akrylnitril
oder- mit Styrol, zweckmäßigerweise in etwa 3oprozentiger Konzentration. Die Tatsache,
daß erfindungsgemäß der bereits vor der Imprägnation getrocknete und zu einer tragfähigen
Bahn gepreßte Papierfaserbrei erneut mit Wasser in Berührung gebracht wird, hindert
nicht, daß die 'bereits erreichte Reißfestigkeit des Papiers mindestens teilweise
erhalten bleibt und in die fertige Dichtung übergeht; gegebenenfalls empfiehlt es
sich, das Papier vor der Imprägnation in an sieh bekannter Weise mit Polyaminen
oder sonstigen die Naßfestigkeit erhöhenden Kunststoffen zu behandeln.
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Nötig ist allerdings zur vollständigen Durchdringung des Papiers finit
den gekennzeichneten Tränkmitteln eine verhältnismäßig langsame Trocknung ohne äußere
Spannungen. Erfindungsgemäß wird die imprägnierte Bahn daher nicht über Trockenzylinder
od. dgl. gespannt, sondern frei getrocknet. Andererseits genügt es nicht, die Dichtung
in Heißluft zu vulkanisieren, vielmehr muß bei der Vulkanisation Druck angewandt
werden. Neben den Vorteilen einer geringeren Wasseraufnahme und einer glatteren
Oberfläche ergibt sich hierdurch vor allem eine wesentlich höhere Zerreißfestigkeit
der Dichtung; da infolge des verhältnismäßig hohen Drucks bei der Vulkanisation
die Papierstärke gegenüber dem Ausgangszustand etwas zusammengeht, ist es zweckmäßig,
ein um etwa o,o5 mm stärkeres Papier als die gewünschte Dichtungsstärke zu wählen.