DE8522370U1 - Flachdichtung, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Flachdichtung, insbesondere für Verbrennungskraftmas chinen Beschreibung

Die Neuerung betrifft eine Flachdichtung für Verbrennungskraftmaschxnen, wie insbesondere eine Zylinderkopfdichtung c.!er eine Auspuffflanschdichtung, mit einer metallischen Einfassung mindestens einer Thirchgangsöffnung und einer Gießbeschichtung des Einfassungsschenkels.

Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen bestehen meist aus Stahlblechen oder gegebenenfalls metallisch verstärkten Fasrvliesen. Bevorzugt sind die Brennraumöffnungen durch im Querschnitt U-förmig über die Dichtungsränder gebogene Einfassungen besonders geschützt.

Im motorischen Betrieb werden Zylinderkopfdichtungen neben der statischen Belastung in axialer Richtung auch durch Schiebebewegungen von Motorblock und Zylinderkopf in radialer Richtung beansprucht, wobei diese Schiebebewegungen hauptsächlich durch die wechselnde thermische Ausdehnung und Zusammenziehung von Motorblock und Zylinderkopf während der wechselnden Aufheizung und Abkühlung des Motors verursacht werden.

Insbesondere bei Motoren mit Zylinderköpfen aus Aluminium utvd Motorblöcken aus Gußeisen kommt es wegen der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung der beiden Metalle zu stärkeren

Relativbewegungen der beiden Motorteile, und die
dazwischenliegende Zylinderkopfdichtung und vor allem die
unter erhöhtem Druck stehende Einfassung werden allmählich
zerrieben beziehungsweise es kommt zu Einfassungsbrüchen.

zur Aonixxe nac man aaner acaon nacn aer jjjs-us ji ml vzi aie

äußeren Einfaseungsschenkel auf der Seite zum Zylinderkopf

und/oder-Xotor-block^xiiit einer, die Gleitreibung herabsetzenden

Beschichtung versehen, welche aus Polytetrafluorethylen oder

einem handelsüblichen Gleitlack mit oder ohne Zusatz an festen

Gleitmitteln, wie Graphit, Molybdändisulfid oder Bornitrid, f,

besteht. Soche geschiehtungen verringern dann die Gleitreibung |

an den Einfassungen, es treten keine Uberbelastungen mehr auf, t

und die Gefahr von Einfassaungsbrüchen wird wesentlich I

herabgesetzt, I

Nachteilig bei derartigen Gleitlackbeschichtungen ist ihre \.

leichtere Zerstörbarkeit im motorischen Betrieb. Starke j-

Temperaturbelastungen zersetzen den Gleitlack, und ebenso ! führen starke Schiebebewegungen zu einer Zerstörung der

Beschichtungen, die Wirkung der Gießbeschichtung wird im U. Dauerbetrieb aufgehoben, und es können schließlich nach ; Dauerbelastung wieder Einfassungsbrüche auftreten. Dichtungen -'

mit Gleitlackbeschichtungen der Einfassungen sind daher für j

extreme Temperaturen und hohe mechanische Beanspruchung nur |

bedingt geeignet. |

Der vorliegenden Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, %

für insbesondere Verbrennungskraftmaschinen Flachdichtungen I

mit eingefaßten Öffnungsrändern zu schaffen, deren |

Einfassungen durch 'iine Gießbeschichtung auch bai starker thermischer Belastung und/oder bei extremer Dauerbelastung wirkungsvoll vor einer Zerstörung geschützt sind.

Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Flachdichtung gelöst, deren äußere EinfasBaungsBchenkelxlachen äüf der Seite zum Zylinderkopf und/oder zum Motorblock nit einer galvanisch aufgetragenen Dispersionsschicht versehen sind, welche in der Metallmatrix feete Gleitsubstanzen dispergiert enthält. Als Matrixmetalle werden bevorzugt Eisen, Chrom, Kupfer oder Nickel verwendet, und die bevorzugt verwendeten Gleitsubstanzen sind Graphit, hexagonales Bornitrid, Molybdändieulfid und/oder pulverisiertes Polytetrafluorethylen.

In einem Motortest wurden Zylinderkopfdichtungen untersucht, deren Einfassungsechenkel am Brennraumrand neuerungsgemäß mit galvanischen Dispersionsechichten mit Gleitmittelzusatz versehen waren. Dabei blieb nach ca. 1.500 Stunden konstanter Sauerbelastung als auch nach 500 Stunden Belastung mit jstark wechselnden Temperaturen (Thermoschock-Rest) von bis zu 300⁰C die Beschichtung der äußeren Einfassungsschenkel völlig unbeschädigt. Es traten keine Einfassungsbrüche auf.

Gemäß der Neuerung enthalten die galvanischen Dispersionsschichten bevorzugt bir zu 40 Volumenprozent an fester Gleitmittelsubstanz, und es wurde eine gute Temperaturbeständigkeit bis zu einer Temperatur von 800°C bei Verwendung einer Nickeldispersionsschicht mit 20 Volumenprozent hexagonalem Bornitrid als Gleitmittelzusatz festgestellt.

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Durch die Neuerung sind nun Flachdichtungen mit einer dauerhaften und hochtemperaturbeständigen Gießbeschichtung der Einfassungen geschaffen. Dadurch, daß die Einfassungsbleche lediglich einseitig ganzflächig mit den Dispersionsschichten versehen zu werden brauchen, sind die nenariinDaoanulßfin DicÜ£UIi^oeH sitlfscll &Igr;&Igr;&Pgr;&idiagr;! &Idigr;£&Ogr;StenS^SrSod herzustellen. Im Sinne der Neuerung braucht die Dispersionsschicht jedoch nicht ganzflächig, sondern nur partiell auf die Einfassungsschenkel an den Stellen aufgetragen zu sein, an denen eine erhöhte Gleitbelastung besteht. Die Neuerung bezieht sich dabei bevorzugt auf Flachdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen, wie Zylinderkopfdichtungen, Auspuffflanschdichtungen oder Auspuffkrümmerdichtungen, mit extrem hoher thermischer Belastung.

Die Neuerung wird durch die beiden Abbildungen naher erläutert, und zwar zeigt

Figur 1 eine Zylinderkopfdichtung in Aufsicht Figur 2 einen Schnitt durch die Zylinderkopfdichtung der Figur 2 in der Linie I-I¹ im Brennraumbereich.

In Figur 1 ist 1 die Zylinderkopfdichtung mit den mit Einfassungen 2 versehenen Brennraumöffnungen 3. Die sichtbaren oberen Schenkel der Einfassungen 2 sind mit einer schraffiert dargestellten Gleitbeschichtung 4 aus Nickel als Matrixmetall und 20 Volumenprozent darin fein dispergiertem hexagonalen Bornitrid als Gleitmittel versehen.

Im Querschnittsbild der Figur 2 ist 1 die Zylinderkopfdichtung mit der Einfassung 2 am Brennraumrand 3. Die Einfassung 2 ist ganzfl'ächig mit der Nickeldispersionsschicht versehen. Obwohl fuEktionemüßig lediglich eine Beschichtung 4 der Einfaesungeschenkel 5 erforderlich ist, erstreckt sich die Beschichtung 4 auch auf den Rrünnnungsbereich 6 der Einfassung 2, da die Herstellung ganzflächig beschichteter Einfassungen 2 einfacher ist.

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Claims (5)

Goetze AG Schutzansprüche:

1. Flachdichtung für Verbrennungskraftmaschine^ wie insbesondere eine Auspuffflanschdichtung oder eine Zylinderkopfdichtung, icit einer metallischen Einfassung

< mindestens einer Durchgangsöffnung und einer Gießbeschichtung der Einfassungsschenkel, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießbeschichtung (4) aus einer galvanisch aufgetragenen Dispersionsschicht mit einer Metallmatrix und einem darin fein verteilte« Gleitmittel besteht.

2. Flachdichtv^.g nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Matr"ixmetall der Dispersionsschicht (4) aus Eisen, Nickel, Kupfer oder Chrom besteht.

3. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel der Dispersionsschicht aus Gf&phit, Molybdändisulfid oder Bornitrid besteht.

4. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsschicht (4) bis zu Volumenprozent Gleitmittel enthält.

5. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsschicht (4) aus Nickel als Matrixmetall und 20 Volumenprozent darin dispergiertem hexagonalen Bornitrid besteht.