SE502513C2

SE502513C2 - Head gasket

Info

Publication number: SE502513C2
Application number: SE9401401A
Authority: SE
Inventors: Percy Josefsson
Original assignee: Trelleborg Rubore Ab
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 1995-11-06
Also published as: ES2129821T3; CA2186629C; DE69508578D1; SE9401401L; HUT77502A; EP0760902B1; SE9401401D0; ATE178121T1; HU218781B; WO1995029333A1; DK0760902T3; HU9602939D0; CZ286582B6; CZ302296A3; AU2422495A; EP0760902A1; DE69508578T2; CA2186629A1; GR3029793T3

Abstract

The present invention relates to a cylinder head gasket for internal combustion engines. According to the invention, the gasket comprises a laminate which consists in a thin stainless steel plate or a heat-resistant steel plate that is coated on each side with still thinner carrier-calendared rubber films which have a thickness of at least 0.05 mm and which are affixed to the steel plate by vulcanization. The steel plate suitably has a thickness of about 0.2 to 0.4 mm and the rubber films each have a thickness of at least 0.05 to 0.20 mm.

Description

502 513' 10 15 20 25 30 dvs. vara så tätande som möjligt vid de svåra förhållanden som råder för en topplockspackning. 502 513 '10 15 20 25 30 ie. be as tight as possible in the difficult conditions prevailing for a cylinder head gasket.

Föreliggande uppfinning har som syfte att tillhandahålla en topplockspack- ning som uppfyller de ovan nämnda högt ställda önskemålen för packningar i moderna motorer under mycket avancerade driftsförhållanden. l detta syfte har topplockspackningen enligt uppfinningen de kännetecknande drag som framgår av de tillhörande patentkraven.The present invention has for its object to provide a cylinder head gasket which meets the above-mentioned high requirements for gaskets in modern engines under very advanced operating conditions. To this end, the cylinder head gasket according to the invention has the characterizing features which appear from the appended claims.

Topplockspackningen enligt uppfinningen kännetecknas således av att den innefattar ett laminat bestående av en tunn plåt av rostfritt och/eller vär- mebeständigt stål. Plåten är på vardera sidan belagd med ännu tunnare, men åtminstone 0,05 mm tjocka, bärarkalandrerade gummifilmer, som är sammanvulkaniserade med stålplåten.The cylinder head gasket according to the invention is thus characterized in that it comprises a laminate consisting of a thin sheet of stainless and / or heat-resistant steel. The plate is coated on each side with even thinner, but at least 0.05 mm thick, carrier-calendered rubber films, which are vulcanized together with the steel plate.

Den rostfria och/eller värmebeständiga stålplåten har lämpligen en tjocklek av ca 0,2-O,4 mm och gummifilmerna företrädesvis vardera'0,05-O,2O mm, Den utåt vettande delen hos gummifilmerna skall lämpligen uppvisa textil- bärarstruktur och helst vara av knottrig typ.The stainless and / or heat-resistant steel sheet preferably has a thickness of about 0.2-0.4 mm and the rubber films are preferably each 0.05-0.2 mm. The outwardly facing part of the rubber films should suitably have a textile carrier structure and preferably be of gnarled type.

Genom den specifika kombination av kännetecknande drag som framgår av patentkraven ges topplockspackningen också en unik kombination av egenskaper som kompressibilitet, god skjuvningsupptagande förmåga och genomblåsníngsmotstånd (tätningsförmåga). Det är således viktigt att gum- miskikten dels har de specifika egenskaper och den specifika struktur som i bärarkalandrerade gummifilmer uppvisar, bl.a. en homogenitet och jämnhet vad gäller såväl fysikaliska egenskaper som dimensioner, och exempelvis vara så porfri som möjligt, och att de anbringats på plåten med hjälp av bärare, vilket tillförsäkrar en mycket god och framför allt plan anliggning mot plåtytan utan tendenser till några ojämnheter i anliggningsytorna och som dessutom medger att ytterytan har en sådan struktur som ges genom val av bärare, där det visat sig särskilt gynnsamt när den ytstruktur som erhålles när textilbärare, exempelvis med sk linnestruktur, använts vid kalandrering och vulkanisering. Den närmast knottriga ytterytan har näm- 10 15 20 25 30 4502 513 ligen överraskande visat sig ge förbättrad anliggning och tätning mot metallytor. Med dessa förutsättningar kan också sammanvulkaniseringen ske utan problem vad gäller hållfastheten i gummiplåtskarven. Tillverknings- sättet med hjälp av bärare och med bandvulkmaskin är detsamma som be- skrives i ett tidigare av våra patent, som exempelvis publicerats som EP- A~59460l (WO 91/13758.Due to the specific combination of characterizing features stated in the claims, the cylinder head gasket is also given a unique combination of properties such as compressibility, good shear-absorbing ability and blow-through resistance (sealing ability). It is thus important that the rubber layers have the specific properties and the specific structure that in carrier calendered rubber films show, e.g. a homogeneity and evenness in terms of both physical properties and dimensions, and for example be as pore-free as possible, and that they are applied to the plate with the help of carriers, which ensures a very good and above all flat abutment against the plate surface and which furthermore allows the outer surface to have such a structure which is given by choice of carrier, where it has proved particularly favorable when the surface structure obtained when textile carrier, for example with so-called linen structure, has been used in calendering and vulcanization. Namely, the almost gnarled outer surface has surprisingly been found to provide improved abutment and sealing against metal surfaces. With these conditions, the co-vulcanization can also take place without problems in terms of the strength of the sheet metal joint. The manufacturing method with the aid of a carrier and with a belt vulcanizing machine is the same as described in an earlier one of our patents, which was published, for example, as EP-A-594601 (WO 91/13758.

Uppfinningen skall nedan närmare presenteras i form av några exempel som beskriver olika försök som genomförts med materialet.The invention will be presented in more detail below in the form of some examples which describe various experiments carried out with the material.

Exempel 1 Laminat med 0,20 mm plåt av rostfritt stål och två 0,08 mm gummiskikt utsattes för ett kompressibilitetstest enligt följande: Paket av 10 st 40 x 40 mm stora materialprov utsattes vid rumstemperatur för ett tryck av 16,5 MPa med en kraft av 2,4 kN. Detta upprepades sju gånger med trycket bibehållet under l_ sekund. Paketet av laminatprov sam- mantrycktes därvid 16 /um, vilket motsvarar en specifik kompressibilitet av 2 /um/IO mPa.Example 1 Laminate with 0.20 mm sheet of stainless steel and two 0.08 mm rubber layers was subjected to a compressibility test as follows: Packages of 10 x 40 mm large material samples were subjected at room temperature to a pressure of 16.5 MPa with a force of 2.4 kN. This was repeated seven times with the pressure maintained for 1 second. The package of laminate samples was then compressed to 16 .mu.m, which corresponds to a specific compressibility of 2 .mu.m / 10 mPa.

Exempel 2 Ett försök gjordes under 24 timmar med en 4-cylinders, 2 liters, 16 ventils, SAAB 9000 motor med bränsleinsprutning, varvid motorn preparerades genom sänkning av kolvhuvudena att mottaga en tunnare topplockspackning framställd av ett laminat enligt uppfinningen.Example 2 An experiment was performed for 24 hours with a 4-cylinder, 2 liter, 16 valve, SAAB 9000 engine with fuel injection, the engine being prepared by lowering the piston heads to receive a thinner cylinder head gasket made of a laminate according to the invention.

Packningen framställdes av ett enda laminat av 0,08 mm gummi / 0,2 mm rostfritt stål / 0,08 mm gummi av kvalitet Rubore RGM-1-ST.The gasket was made from a single laminate of 0.08 mm rubber / 0.2 mm stainless steel / 0.08 mm rubber of quality Rubore RGM-1-ST.

Motorn kördes i bänk enligt ett testprogram som simulera motorvägskörning, innefattande långa perioder av full belastning vid maximalt varvtal, liksom maximalt vridmoment, blandat med mellanbelastningsperioder och avbrutet av en tomgångsperiod var 30:e minut. lnga som helst ogynnsamma effekter vad gäller den normala funktionen hos packningen kunde noteras under försöken.The engine was run on a bench according to a test program that simulates highway driving, including long periods of full load at maximum speed, as well as maximum torque, mixed with intermediate load periods and interrupted by an idle period every 30 minutes. No adverse effects on the normal functioning of the packing could be observed during the experiments.

Claims

502 513 '10 15 20 Patent claim

1. A cylinder head gasket for internal combustion engines is characterized in that it comprises a laminate consisting of a thin sheet of stainless and / or heat-absorbent steel, which sheet is coated on each side with even thinner but at least 0.05 mm thick carrier-calendered rubber-plated rubber-plated steel sheets.

Top cap gasket according to claim 1, characterized in that the steel plate is approximately 0.2-0.4 mm thick and the rubber films are each 0.05-0.20 mm.

Cylinder head gasket according to claims 1 and 2, characterized in that the outwardly facing surface of the rubber films has a textile carrier structure, preferably a lumpy one.

4. A cylinder head gasket according to claims 1-3, characterized in that it consists of several laminates, which are vulcanized together. n