DE2644371C2 - Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer beschichteten Metallplatte, insbesondere einer Stahlplatte, deren Brenr.iaumränder mindestens eine ringförmig umlaufende Dichtsicke aufweisen und deren Flüssigkeitsdurchgänge durch poröse Weichstoffeinlagen abgedichtet sind.

Dichtungen aus Stahlblech mit gegebenenfalls den Brennraum ringförmig umlaufender, im Einbau/.ustand einer völligen Abflachung widerstehenden Dichtsicke können sehr hohen Flächenpressungen standhalten und werden daher in der Praxis meist in Dieselmotoren mit hohen Mitteldrucken und Drehzahlen eingesetzt. Aufgrund des geringen plastischen Anpassungsvermögens und der damit verbundenen geringen Oberflächendichtigkeit werden die thermisch weniger belasteten Flüssigkeitsdurchgangsöffnungen für Schmieröl und Kühlmittel zum Beispiel nach der US-PS 22 89 620 und der US-PS 33 52 564 von Auflagen aus vorzugsweise Elastomeren umgeben oder durch Einlagen aus Weichstoff in meist Ringform abgedichtet. Als Weichstoffe werden dabei meist Asbestfaserschichten mit gegebenenfalls metallischer Verstärkung eingesetzt. Das Metallblech hat gegebenenfalls zusätzliche Oberflächenbeschichtungen aus Fluorpolymeren, die auch im Dauerbetrieb plastisch und elastisch bleiben und damit eine Oberflächendichtigkeit garantieren (vgl. z. B. MTZ 31 (1970) Heft 1, Seite 33).

Nachteilig ist es jedoch bei Zylinderkopfdichtungen dieser Art, daß an den rein metallisch abgedichteten Brennraumrändern Verbrennungsgase austreten und zwischen Dichtungsplatte und Motorblock beziehungsweise Zylinderblock gelangen können. Die sich dabei bildenden Druckposten sind unerwünscht, weil sie Weichstoffauf- oder -einlagen infolge des rückseitig auf sie einwirkenden Staudruckes seitlich in die Kühl- beziehungsweise Schmiermittelkanäle eindrücken, so daß öl- und Wasserleckagen entstehen. Zur Abhilf5 werden daher die Auf- und Einlagen an der Dichtungsplatte mit besonderen Maßnahmen befestigt. So wird zum Beispiel nach der US-PS 33 52 564 das Metallblech so perforiert, daß beim Auftrag der Elastomermischung diese sich in der Metallplatte mechanisch verankert und nach dem Vulkanisieren eine besondere Bildung zustande kommt. Nach der US-PS 22 89 620 wird durch thermisches Aufspritzen von Metall auf die Dichtungsplatte der Haftgrund verbessert, auf dem dann der Kunstharzüberzug besonders haftet. Asbesteinlagen werden unter Verwendung von Haftmitteln in die entsprechenden Öffnungen geklebt, allerdings ist das haftfeste Verbinden mit den Öffnungsrändern schwierig. Bei Dichtungen mit Oberzügen aus Fluorpolymeren auf ίο den Metallteilen müssen die Oberflächen in gesonderten Verfahrensschritten durch beispielsweise Phosphatieren haftfähig gemacht und dann überzogen werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine metallische Zylinderkopfdichtung mit von Weichstoffeinlagen abgedichteten Flüssigkeitsdurchgängen zu schaffen, bei denen die Weichstoffeinlagen eine hohe Festigkeit und Querschnittsdichtigkeit sowie eine gute Haftung an den Metallkanten besitzen. Zusätzlich sollen die Metallteile in preisgünstigen

Verfahren mit Überzügen für den Korrosionsschutz und eine gute Oberflächenabdichtung überzogen sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Zylinderkopfdichtung gelöst, deren Poren der Weichstoffeiniagen ganz oder teilweise über die Fläche gleichmäßig mit Imprägniermittel durchtränkt sind und deren Metallflächen mit einer Auflageschicht aus Imprägniermittel versehen sind, wobei die Auflagenschicht ;ind das Imprägniermittel in einem einzigen Arbeitsprozeß aufgetragen sind. Das Imprägniermittel

so für die Auflagenschicht und die Imprägnation ist dabei bevorzugt eine organische, synthetische, vollständig polymerisierbare Flüssigkeit, die nach dem Auftragsprozeß vorzugsweise thermisch vernetzt wird.

Zwar ist es bekannt, Dichtungen aus Asbestfaserschichten mit von metallischen Bördeln eingefaßten Brennraumrändern durch Tauchen, Aufwalzen oder Aufsprühen zu imprägnieren (vgl. zum Beispiel Prospekt der Firma Goetze» Die Dichtung« Nr. 6), so daß auf den Bördelschenkcln die Oberflächendichtigkeit verbessernde Überzüge entstehen, das Problem einer Haftung von Metall an Asbestfasermaterial besteht bei derartigen Asbestdichtungsplalten jedoch nicht.

Die behandlung der eingesetzten Dichtung aus Metall mit Weichstoffeinlagen bietet nämlich den besonderen Vorteil, daß die Asbestfascrstoffeinlage durch die Tränkung aufquillt, sich an die sie umgebenden Metallkanten anpreßt, und durch die angeschlosse Polymerisation erfolgt dann im Sinne einer Anvulkanisation ein fester Verbund von Metall zu Weichstoff. Die Verwendung eines gesonderten Klebstoffes entfällt, und gleichzeitig erhält die Asbestfaserschicht im gleichen Verfahrensschritt neben einer verbesserten Querschnittsdichtigkeit eine hohe Festigkeit, so daß das bisher nachteilige Herausdrücken der Weichstoffschichten durch heiße Verbrennungsgase vermieden wird.

Während bisher bei Dichtungen vielfach die Auflageschichten meist aus Lösungen von Fluorpolymeren hergestellt wurden, bei denen Schwierigkeiten der Haftung am Metall auftreten und in gesonderten Verfahrensstufen eine Vorbehandlung der Metallbleche erforderlich war, entsteht jetzt durch die Verwendung vollständig polymerisierbarer, organisch synthetischer Flüssigkeiten bei dem Vernetzen eine feste Haftung des Überzuges am Metall. Damit erhalten die Metallteile die

fr⁵ insbesondere für den Brennraumbereich wichtige Oberflächenabdichtgüte und den geforderten Korrosionsschutz. Vorteilhaft und kostensparend ist zusätzlich die einstufige Auftragung des Überzuges und die

gleichzeitige Impregnation.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar

F i g. 1 die Zylinderkopfdichtung in Draufsicht.

F i g. 2 einen Schnitt der Dichtung nach F i g. 1 in der Linie A-B.

Die Zylinderkopfdichtung nach F i g. 1 besteht aus einer gleichmäßig starken Metallplatte 1 aus Stahlblech mit Brennraumöffnungen 2 sowie Durchgängen 3 und 4 für die Durchführung von Kühl- und Schmiermitteln. Zur besseren Abdichtung der Brennräume 2 sind in die abgrenzenden Ränder der Metallplatte 1 umlaufende Dichtsicken 5 eingeprägt. Die Abdichtung der Kühl- und Schmiermitteldurchgänge 3 und 4 übernehmen in die Metallplatte t Weichstoffeinlagen 6 und 6' aus metallisch verstärktem Asbestfaservlies.

Der Querschnitt in F i g. 2 zeigt den Schnitt in der Linie A-B der Dichtung aus Fig. 1. Das Stahlblech 1 enthält im Bereich der Flüssigkeitsdurchgänge 3 die Einlagen 6 aus Asbestfaserschicht mit metallischer Verstärkung 7. Das Stahlblech i ist beidseitig mit einem 0,02 bis 0,2 mm starken Überzug 9 versehen, und die Weichstoffschicht 6 ist, wie durch die Schraffur 8 angedeutet, zu ²I^ ihres Querschnittes mit Imprägniermittel angereichert. Die den Überzug 9 und die

ίο Imprägnation 8 bildende organische, synthetische und vollständig polymerisierbare Flüssigkeit ist nach dem Auftrag vollständig vernetzt. Zur Orientierung sind in dieser Figur mit 2, 3 und 5 Brennraumdurchgang, Flüssigkeitsdurchgang und die Jen Brennraum umgebende Dichtsicke eingezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer beschichteten Metallplatte, insbesondere einer Stahlplatte, deren Brennraum ränder mindestens eine ringförmig umlaufende Dichtsicke aufweisen, und deren Flüssigkeitsdurchgänge durch poröse Weichstoffeinlagen abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren der Weichstoffeinlagen (6) über die Räche gleichmäßig ganz oder teilweise mit Imprägniermittel (8) angereichert sind, daß die Stahlplatte (1) mit einer Aullageschichi (9) aus Imprägniermittel (8) versehen ist, und daß das Imprägniermittel (8) und die Auflagenschicht (9) in einem einzigen Arbeitsprozeß aufgetragen sind.

2. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnation (9) und die Auflagenschicht (9) aus einer organischen, syntheti schen, vollständig polymerisierbaren Flüssigkeit besteht.