DE2906127A1

DE2906127A1 - Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE2906127A1
Application number: DE19792906127
Authority: DE
Inventors: Klaus Loenne
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1979-02-17
Filing date: 1979-02-17
Publication date: 1980-08-28
Also published as: US4284282A

Description

GOETZEAG ^ Burscheid, den 18. 01. 1979

TZT 233/Lö/La ( 1705 )

Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, bestehend aus einer gegebenenfalls metallisch verstärkten Weichstoffplatte mit Durchgangsöffnungen für die Befestigungsschrauben, das Kühlmittel, das Schmiermittel und die Brennräume, wobei mindestens eine der Durchgangsöffnungen mit einer metallischen Einfassung versehen ist, welche aus zwei übereinanderliegenden, im Querschnitt U-förmig gebogenen Metallblechen, besteht.

Die Brennraumdurchgangsöffnungen von Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen werden vorzugsweise mit metallischen Einfassungen versehen, da in diesen Bereichen die Belastung durch die heißen Brenngase am größten ist. Solche metallischen Einfassungen bestehen in der Regel aus einem im Querschnitt U-förmig über dem Durchgangsrand gebogenen Metallblech. Neben einer besonderen Schutzwirkung entsteht im eingefaßten Bereich ein durch die Dicke des Einfassbleches erhöhter Dichtpressungsdruck und damit eine gute Abdichtung.

Für sehr hoch belastete Verbrennungskraftmaschinen reichen vor allem wegen der hohen Verdichtung vielfach solche Maßnahmen noch nicht aus. Da die Dicke der Einfassungsbleche nicht beliebig gesteigert werden kann, versieht man die entsprechenden Bereiche mit zusätzlichen Auflagen oder bringt unter den Einfassungen beziehungsweise an den Einfassungen zusätzliche Ein- oder Vorlageringe an. Nach der DE - PS 1 525 811 werden die Einfassungsschenkelenden umgefalzt;, so daß auf relativ einfache Weise ein zusätzlicher Dichtpressungsdruck mit gleichzeitiger Sperrwirkung gegen unter Druck fließenden Weichstoff entsteht. In diesem Fall erfolgt aber die Abdichtung erst an den Bördelschenkel enden, so daß in den Spalt bis zu den umgefalzten Schenkeln die

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heißen Brenngase einfließen und bis dort Weichstoff und Einfassungsblech gegebenenfalls zerstören.

Nach der DE - OS 2 028 498 ist bereit vorgeschlagen worden, zur Erzielung einer besonderen Schutzwirkung auf eine normale Einfassung ein zweites, im Querschnitt U-förmig gebogenes, Einfassungsblech von erheblich größerer Dicke zu legen. Eine solche Maßnahme erfordert aber in diesem Fall zur Aufnahme an den Dichtflächen von Motorblock und Zylinderkopf besondere Ausnehmungen, die zusätzlich sehr exakt dimensioniert sein müssen. Solche Dichtungen sind daher nicht universell in jedem Motortyp einsetzbar.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flachdichtung, und zwar insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen, mit einer metallischen Einfassung, vorzugsweise am Brennraumdurchgang, zu schaffen, welche sowohl einen hohen Schutz als auch eine optimale Pressung der Dichtung am eingefaßten Dichtungsrand besitzt, so daß sie insbesondere in modernen Hochleistungsmotoren universell eingesetzt werden kann, ohne daß an den Dichtflächen von Motorblock oder Zylinderkopf besondere Änderungen vorgenommen werden müssen. Gleichzeitig sollen die Einfassungen einfach und ohne größeren Aufwand montierbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Flachdichtung mit mindestens einer eingefaßten Durchgangsöffnung gelöst, wobei die Einfassungen aus mindestens zwei übereinanderliegenden, U-förmig gebogenen Blechen unterschiedlicher Schenkellänge bestehen. Die Einfassungen überdecken dabei den Weichstoff völlig, ohne daß ein größerer Hohlraum unterhalb der Schenkel entsteht.

Die erfindungsgemäße Flachdichtung besitzt jetzt in den eingefaßten Bereichen mindestens zwei Zonen mit unterschiedlichem Verformungsverhalten, welche Pressungsunterschiede der Flachdichtung in eingebauten Zustand bewirken. Unmittelbar am Dichtrand, wird, bedingt durch die höhere Gesamteinfassungsblechstärke beim Einbau, der Dichtpressungsdruck am größten, so daß heiße oder aggressive Medien nicht weiter eindringen können. An

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den Schenkel enden der ersten Einfassung nimmt der Dichtpressungsdruck entsprechend der verringerten Gesamtennfassungsblechdicke sprunghaft auf einen definierten Wert ab, so daß dort nur noch ein Schutz gegen quasi statische Zusatzbelastungen erfolgt. Durch Wahl von geeigneten Einfassungsblechdicken kann jeweils der erforderliche Dichtpressungsdruck je nach Bedarf eingestellt werden. Durch Verwendung von mehr als zwei Einfassungsblechen wird zusätzlich der Sprung des Dichtpressungsdruckes an den Bördelschenkel enden langsam abgestuft.

Vorzugsweise besteht bei Zylinderkopfdichtungen die Einfassung an den Brennraumdurchgängen aus zwei übereinanderliegenden Einfassungsblechen, bei denen das äußere Einfassungsblech längere Schenkel besitzt. So sind beide Einfassungen am Weichstoff verankert und gegen Verrutschen mit nachfolgender Gefahr vor Börde!brüchen gesichert.

Die erfindungsgemäße Einfassung wird vorzugsweise zur Herstellung von imprägnierten Zylinderkopfdichtungen nach der DE - AS 23 04 505 eingesetzt. Danach werden fertig ausgestanzte und eingefaßte Zylinderkopfdichtungen vorzugsweise durch Tauchen imprägniert, so daß der Bereich unterhalb der Einfassungen frei von Imprägniermittel bleibt. Von Fall zu Fall kann bei diesem Verfahren trotzdem Imprägniermittel unter die bisher verwendeten Einfassungen gelangen, so daß die Fließgrenze des Weichstoffs und damit der Dichtpressungsdruck herabgesetzt wird. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einfassung stört aufgrund des geringeren Dichtpressungsdrucks an den Bördel schenkel enden der äußeren Einfassung eingedrungenes Imprägniermittel weniger. Der Bereich mit dem hohen Dichtpressungsdruck unter der doppelten Einfassung ist aber durch die längeren Schenkel des äußeren Blechs zusätzlich geschützt, so daß dort kein Imprägniermittel, mit Beeinträchtigung der Fließgrenze und des Dichtpressungsdrucks, mehr eindringen kann.

Die Figuren t - 4 zeigen ein bevorzugtes Ausflihrungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigen

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Figur 2 den Dichtpressungsdruck in den einzelnen Zonen der Dichtung

Figuren 3 und 4 graphisch die Verformung der Dichtung in den eingefaßten Bereichen.

In Figur 1 ist 1 ein Teilstück der Dichtungsplatte aus einem Asbestfaservlies mit eingelagertem metallischen Verstärkungsblech 2 im brennraumbenachbarten Bereich 3. Die metallische Einfassung des Dichtkantenbereichs 4 und 5 besteht aus zwei übereinandergelagerten U-förmig gebogenen Einfassungsblechen 6 und 7 von etwa gleicher Dicke. Die Schenkellängen 8 der äußeren Einfassung 7 sind etwa doppelt so groß wie die Schenkellängen 9 der unteren Einfassung 6. Durch die Schraffur 10 ist das Imprägniermittel angedeutet, welches im Bereich 5 an den Schenkelenden 11 etwas eingedrungen ist. Der Bereich unterhalb der Einfassungen 12,13 ist völlig mit Weichstoff ausgefüllt, und der Bereich 13 unterhalb der inneren Einfassung 6 ist völlig frei von Imprägniermittel.

In Figur 2 ist graphisch die Dichtpressung 14 in den einzelnen Zonen der eingebauten Dichtung eingetragen. Die Dichtpressung 14 ist im Bereich 4 der inneren Einfassung 6 am größten, sie sinkt sprunghaft ab in der Zone und ist im Restflächenbereich relativ gering.

In den Diagrammen der Figuren 3 und 4 ist die Verformung 15 der Dichtung gegen die Pressung 16 aufgetragen. Die Verformungskennlinie 17 der Figur 3, betreffend den Bereich 5, zeigt einen wesentlich flacheren Verlauf als die Verformungskennlinie 18 der Figur 4 im Bereich 4. Der Punkt 19 zeigt die Verformung 15 der Dichtung im eingebauten Zustand.

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Claims

GOETZE AG Burscheid, den 18. 01. 1979

TZT 233/Lö/La ( 1705 )

PATENTANSPRÜCHE

Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einer gegebenenfalls metallisch verstärkten Werkstoffplatte mit Durchgangsöffnungen für die Befestigungsschrauben, das Kühlmittel, das Schmiermittel und die Brennräume, wobei mindestens eine der Durchgangsöffnungen mit einer metallischen Einfassung, bestehend aus mindestens zwei übereinanderliegenden im Querschnitt U-förmig gebogenen Metallblechen_f versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Einfassungsbleche ( 6,7 ) unterschiedliche Schenkel längen ( 8,9 ) besitzen, und daß der Bereich unterhalb der Einfassungen ( 12,13 ) mit Weichstoff voll ausgefüllt ist.

Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkellängen ( 8,9 ) der übereinanderliegenden Einfassungsbleche ( 6,7 ) von innen nach außen zunehmen.

Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel!änge ( 8 ) der oberen Einfassung ( 7 ) mindestens um 1/3 größer ist als die Schenkellänge ( 9 ) des darunterliegenden Einfassungsblechs ( 6 ).

F]achdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfassungsbleche ( 6,7 ) unterschiedliche Dicken besitzen.

§30 035/0210

Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung ( Patentansprüche / 1705 )

5. Verwendung einer Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 für die Herstellung einer imprägnierten Zylinderkopfdichtung, bestehend aus einem gegebenenfalls metallisch verstärkten Faservlies ( 1 ) mit imprägniermittel frei er Zone ( 12,13 ) unterhalb dem doppelt eingefaßten Bereich ( 4,5 ), durch Tauchen, Besprühen oder Aufwalzen.

(- GOETZE AG

4.1.4. Nr. 182/78 AV

Weiß

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