DE10318782A1 - Dichtungsmaterial für Dichtungen sowie Flachdichtung mit einem solchen Dichtungsmaterial - Google Patents

Dichtungsmaterial für Dichtungen sowie Flachdichtung mit einem solchen Dichtungsmaterial Download PDF

Info

Publication number
DE10318782A1
DE10318782A1 DE10318782A DE10318782A DE10318782A1 DE 10318782 A1 DE10318782 A1 DE 10318782A1 DE 10318782 A DE10318782 A DE 10318782A DE 10318782 A DE10318782 A DE 10318782A DE 10318782 A1 DE10318782 A1 DE 10318782A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sealing
capsule
sealing material
seal
cylinder head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10318782A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Böhringer
Jürgen Weingärtner
Hans-Rainer Dr. Zerfass
Wilhelm Kullen
Jochen Schöllhammer
Fritz Epple
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ElringKlinger AG
Original Assignee
ElringKlinger AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ElringKlinger AG filed Critical ElringKlinger AG
Priority to DE10318782A priority Critical patent/DE10318782A1/de
Priority to US10/827,775 priority patent/US20040212157A1/en
Priority to JP2004128396A priority patent/JP2004324888A/ja
Publication of DE10318782A1 publication Critical patent/DE10318782A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818Flat gaskets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/14Sealings between relatively-stationary surfaces by means of granular or plastic material, or fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818Flat gaskets
    • F16J2015/0856Flat gaskets with a non-metallic coating or strip

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

Dichtungsmaterial zum Aufbringen auf eine Dichtfläche einer Dichtung und/oder eines Maschinenbauteils, wobei Probleme bezüglich des Portionierens und Handhabens des Dichtungsmaterials dadurch vermieden werden, daß das Dichtungsmaterial die Form einer mit einem flüssigen bis pastösen Dichtungswerkstoffs gefüllten Kapsel mit unter Druckeinwirkung platzender Kapselwand besitzt und der Dichtungswerkstoff unter Betriebsbedingungen in situ verfestigbar ist.

Description

  • Maschinenbauteile, welche gegeneinander abgedichtet werden müssen, bilden mit Dichtflächen einen sogenannten Dichtspalt, zu dessen Abdichtung eine Flachdichtung zwischen den Maschinenbauteilen eingespannt wird. Weist die Breite dieses Dichtspalts an einer Stelle eine Unstetigkeit auf, läßt sich an dieser Stelle der Dichtspalt mit einer herkömmlichen Flachdichtung oft nicht hinreichend abdichten, insbesondere dann, wenn sich der Dichtspalt an dieser Stelle stufenartig erweitert. Typisch für diesen Fall sind Hubkolben-Verbrennungsmotoren mit einem sogenannten Kettenkasten, bei denen ein Dichtspalt zwischen Motorblock, Kettenkasten und Zylinderkopf mittels einer einzigen Dichtung, nämlich einer Zylinderkopfdichtung, abgedichtet werden muß; bei einem typischen solchen Motor grenzt ein Kettenkasten-Unterteil an den Motorblock und ein Kettenkasten-Oberteil an den Zylinderkopf an, so daß der besagte Dichtspalt einerseits von Dichtflächen des Motorblocks und des Kettenkasten-Unterteils und andererseits von Dichtflächen des Zylinderkopfs und des Kettenkasten-Oberteils begrenzt wird. Aufgrund von Fertigungstoleranzen fluchtet dann die Dichtfläche des Kettenkasten-Unterteils nicht exakt mit der Dichtfläche des Motorblocks und/oder die Dichtfläche des Kettenkasten-Oberteils nicht exakt mit der Dichtfläche des Zylinderkopfs, eine Unstetigkeit der Dichtspaltbreite ergibt sich aber auch dann, wenn das Kettenkasten-Unterteil mit dem Motorblock oder das Kettenkasten-Oberteil mit dem Zylinderkopf einstückig ist und nur ein Kettenkastenteil ein separates und als solches zu montierendes Motorbauteil bildet.
  • Wenn als Zylinderkopfdichtungen sogenannte Weichstoffdichtungen eingesetzt werden, lassen sich durch derartige Fertigungstoleranzen verursachte Höhenunterschiede zwischen einander benachbarten Dichtflächen (welche in der Größenordnung von einem bis mehrere Zehntelmillimeter liegen) noch verhältnismäßig gut überbrücken, da derartige Weichstoffdichtungen verhältnismäßig kompressibel sind und infolgedessen beim Einbau einer Dichtung eine wirksame Höhenanpassung erfolgen kann. Seit einiger Zeit verläuft der Trend jedoch zu im wesentlichen metallischen Flachdichtungen, deren Dichtungsplatte im wesentlichen aus einer oder mehreren, aufeinandergeschichteten Metallblechlagen besteht, und bei solchen metallischen Flachdichtungen führen die geschilderten Unstetigkeiten in der Dichtspaltbreite zu erheblichen Abdichtungsproblemen – die üblichen Dichtelemente solcher Metallblechlagen, nämlich in ihrer Höhe federelastisch verformbare, in eine Metallblechlage eingeprägte Sicken, sind nämlich nicht in der Lage, eine stufenartige Vergrößerung der Dichtspaltbreite so zu überbrücken, daß dort keine Undichtigkeit entsteht.
  • Ein gleich geartetes Abdichtproblem besteht auch dann, wenn ein durch zwei Dichtflächen begrenzter Dichtspalt unter Bildung einer sogenannten T-Stoßstelle auf einen anderen, gleichfalls durch Dichtflächen begrenzten Dichtspalt stößt und beide Dichtspalte durch Flachdichtungen abgedichtet werden sollen, weil diejenige Stelle, an welcher die eine Flachdichtung einer Dichtfläche der anderen Flachdichtung benachbart endet, mit den beiden Dichtungen nicht zuverlässig abgedichtet werden kann. Auch in diesem Fall weist die Breite des einen Dichtspalts eine Unstetigkeit auf, und zwar mindestens dort, wo der andere Dichtspalt in diesen einen Dichtspalt mündet.
  • Aus dem Stand der Technik ergeben sich bereits mehrere Vorschläge, durch die das vorstehend geschilderte, durch Stoßstellen hervorgerufene Problem gelöst werden soll:
    Aus der EP-A-0 059 777, der DE-C-43 37 758 und der EP-B-0 701 051 gehen Lösungsvorschläge hervor, gemäß denen in Aussparungen von Dichtungsplatten vorgefertigte, meist strangförmige elastomere Dichtelemente eingelegt werden, die die besagten Stoßstellen überbrücken; derartige vorgefertigte elastomere Dichtelemente sind aber nur beschränkt anpassungsfähig, so daß sich mit ihnen ausgeprägte stufenförmige Unstetigkeiten in der Dichtspaltbreite oft nicht zuverlässig abdichten lassen.
  • Bei der Montage von Motoren mit aus einem Oberteil und einem Unterteil zusammengesetztem Kettenkasten ist schon versucht worden, das vorstehend geschilderte Problem dadurch zu lösen, daß man die Zylinderkopfdichtung zu beiden Seiten der Kettenkastenöffnung jeweils mit einem verhältnismäßig kleinen ovalen Loch versieht, welches sich durch alle Lagen der mehrlagigen metallischen Zylinderkopfdichtung hindurcherstreckt und in das im Zuge der Motormontage ein zunächst zähflüssiges Dichtmittel eingespritzt wird, welches bei erhöhten Temperaturen zu einem elastomeren Material ausgehärtet werden kann, also beispielsweise bei der ersten Inbetriebnahme des Motors. Es liegt aber auf der Hand, daß eine solche Vorgehensweise bei der Motormontage in einer Serienfertigung unbefriedigend ist, und zwar aus mehreren Gründen: Fahrzeughersteller tendieren heutzutage dazu, möglichst viele Arbeitsschritte auf ihre Zulieferer zu verlagern, und in der Serienfertigung ist es auch schwierig, zumindest aber zeitraubend, stets die für eine zuverlässige Abdichtung erforderliche Dichtmittelmenge in die besagten Löcher einzuspritzen.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden, hat die Firma ElringKlinger AG in der DE-A-100 46 505 schon vorgeschlagen, in der Dichtungsplatte einer zumindest im wesentlichen metallischen Zylinderkopfdichtung dort, wo zumindest ein Kettenkasten-Unterteil an einen Motorblock angrenzt, Öffnungen vorzusehen und auf die Dichtungsplatte jeweils einen Strang aushärtbaren Dichtungsmaterials aufzutragen, welches unter Betriebsbedingungen der Dichtung in situ zu einem elastomeren Material aushärtet. Es liegt aber auf der Hand, daß die Handhabungseigenschaften einer solchen Dichtung zu wünschen übrig lassen, solange das Dichtungsmaterial noch nicht vollständig zu einem elastomeren Material ausgehärtet ist.
  • Zur Bewältigung aller dieser Probleme schlägt die vorliegende Erfindung ein Dichtungsmaterial zum Aufbringen auf eine Dichtfläche einer Dichtung und/oder eines Maschinenbauteils vor, welches Dichtungsmaterial sich dadurch auszeichnet, daß es die Form einer mit einem flüssigen bis pastösen Dichtungswerkstoff gefüllten Kapsel mit unter Druckeinwirkung platzender Kapselwand besitzt und der Dichtungswerkstoff ein unter seinen Betriebsbedingungen in situ verfestigbarer Werkstoff ist.
  • Das erfindungsgemäße Kapsel-Dichtungsmaterial läßt sich an jeder beliebigen Stelle einer Dichtung oder eines Maschinenbauteils anbringen, z. B. mittels einer kleinen, punktförmigen Klebstoffmenge, derartige Kapseln und mit solchen Kapseln versehene Dichtungen oder Maschinenbauteile sind gut handhabbar, da die Kapseln, anders als ein erst später zu verfestigender Dichtungswerkstoff, nicht klebrig sind, und das von der Kapsel eingeschlossene Dichtungswerkstoffvolumen läßt sich durch eine entsprechende Bemessung der Kapselgröße frei wählen, andererseits aber vorbestimmen, so daß das Bemessungsproblem entfällt, welches bei der vorstehend zuletzt beschriebenen bekannten Methode gegeben ist.
  • Natürlich muß die Kapsel eine solche Menge an Dichtungswerkstoff enthalten, daß diese Menge zuverlässig ausreicht, die abdichtungstechnisch problematische Stelle auszufüllen, und nach Möglichkeit sollte die Kapsel etwas mehr Dichtungswerkstoff als unbedingt erforderlich enthalten.
  • Natürlich muß die Kapsel in ihrer Form und Größe so an die Einbaustelle angepaßt sein, daß sie bei der Montage und dem Anziehen, d. h. dem Einspannen der Dichtung im Dichtspalt, aufplatzt, so daß der flüssige bis pastöse Dichtungswerkstoff denjenigen abzudichtenden Hohlraum zwischen den Maschinenbauteilen und der eigentlichen Dichtung ausfüllen kann, welcher beim Verformen der Dichtung während des Einspannvorgangs durch die eigentliche Dichtung nicht ausgefüllt wird.
  • Bei dem Dichtungswerkstoff handelt es sich bevorzugt um ein Material, welches unter dem Einfluß von gegenüber Raumtemperatur erhöhten Temperaturen und/oder von Feuchtigkeit, wie der Luftfeuchtigkeit, sich verfestigt und dann insbesondere einen elastomeren Dichtungswerkstoff bildet.
  • Verfahren zum Einkapseln beliebiger Stoffe sind aus dem Bereich der pharmazeutischen Industrie, aber auch aus anderen Bereichen bekannt, insbesondere für den Fall von Kapseln mit einer Kapselwandung aus Gelatine. Die Kapselwandung kann aber auch aus einer dünnen Kunststoffolie bestehen, insbesondere aus einer dünnen Polyethylenfolie, aus welcher sich beispielsweise durch (vorzugsweise thermisches oder Ultraschall-) Schweißen oder Kleben eine kissen- oder schlauchförmige Kapsel herstellen läßt, welche den flüssigen bis pastösen Dichtungswerkstoff enthält. Eine solche Kunststoffolie zerfällt nach dem Aufplatzen der Kapselwandung im Zuge der Dichtungsmontage z. B. bei den hohen Betriebstemperaturen eines Verbrennungsmotors nahezu rückstandsfrei, und gleiches gilt beispielsweise für Gelatine als Kapselwandmaterial. Bevorzugt werden also Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dichtungsmaterials, bei denen die Kapselwand aus einem Material besteht, welches unter Betriebsbedingungen des Dichtungswerkstoffs zerfällt und/oder flüssig bis pastös wird und/oder sich auflöst – wird die Kapselwandung flüssig bis pastös, wird das Kapselwandmaterial nach der Dichtungsmontage unter Betriebsbedingungen durch den Dichtungswerkstoff verdrängt. Besteht die Kapselwandung aus einem Material, welches sich unter der Einwirkung des Dichtungswerkstoffs auflöst, wird eine vorzeitige Zerstörung der Kapselwand dadurch verhindert, daß diese eine gegen den Dichtungswerkstoff inerte Innenbeschichtung aufweist, so daß das Material der eigentlichen Kapselwandung erst nach dem Aufplatzen der Kapsel durch den noch flüssigen bis pastösen Dichtungswerkstoff aufgelöst wird.
  • Für das Abdichten einer hinsichtlich ihrer Abdichtung problematischen Stelle kann eine erfindungsgemäße Kapsel oder können mehrere solche Kapseln eingesetzt werden; für die vorstehend beschriebenen Anwendungsfälle empfiehlt sich jedoch ein Dichtungsmaterial, bei dem eine einzige Kapsel zur Abdichtung einer Problemstelle ausreicht, was dann der Fall ist, wenn, wie bei bevorzugten Ausführungsformen, die Kapsel ungefähr 10 bis 30 mm3 Dichtungswerkstoff enthält.
  • Wie sich aus dem Vorstehenden bereits ergibt, betrifft die Erfindung auch eine Flachdichtung, deren beide Seiten Dichtungsflächen bilden und die sich dadurch auszeichnet, daß an mindestens einer Stelle wenigsten einer Dichtungsseite ein erfindungsgemäßes Dichtungsmaterial in Form mindestens einer Kapsel angebracht ist. Wie gleichfalls bereits erwähnt wurde, kann die Kapsel an die Dichtung angeklebt sein; gegebenenfalls kann es sich empfehlen, die Dichtungsplatte der Flachdichtung so zu gestalten, daß diese an wenigstens einer ihrer Hauptoberflächen eine Aussparung zur teilweisen Aufnahme der Kapsel aufweist, wobei die Aussparung und die Kapsel natürlich so aufeinander abgestimmt sein müssen, daß die Kapsel beim Einbau der Flachdichtung zuverlässig aufplatzt.
  • Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, kann durch die Einkapselung des flüssigen bis pastösen Dichtungswerkstoffs dieser bereits vom Hersteller der Dichtung auf letzterer appliziert werden. Beim Einbau der Dichtung kann der Dichtungswerkstoff nach dem Aufplatzen der Kapsel an die abzudichtende Stelle fließen und sich entsprechend den dort vorherrschenden Druckbedingungen verteilen. Überschüssiger Dichtungswerkstoff wird entweder über den Rand der Flachdichtung nach außen gedrängt oder über die abzudichtende Stelle hinaus im Dichtspalt verteilt, so daß die Menge des Dichtungswerkstoffs optimal an die Einbaubedingungen angepaßt werden kann. Da sich bei eingebauter Dichtung an der durch das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial abzudichtenden Stelle die optimale Menge an Dichtungswerkstoff befindet, kann das nach seiner Verfestigung durch den Dichtungswerkstoff gebildete Dichtelement, anders als die vorstehend aufgeführten bekannten vorgefertigten elastomeren Dichtelemente, durch dynamische Beanspruchungen nicht oder zumindest nur geringfügig beschädigt werden, ohne daß dadurch die Abdichteigenschaften wesentlich verschlechtert werden.
  • Vorzugsweise wird der eingekapselte Dichtungswerkstoff so gewählt, daß er sich nach dem Aufplatzen der Kapsel unter Betriebsbedingungen mit den angrenzenden Flächen der Flachdichtung und der Maschinenbauteile verklebt, so daß die von einer dynamischen Beanspruchung hervorgerufenen Schiebebewegungen zwischen den verschiedenen Bauteilen sich nicht nachteilig auswirken können, vor allem dann nicht, wenn sich aus dem Dichtungswerkstoff nach seiner Verfestigung ein elastomeres Material ergibt.
  • Wie bereits angedeutet wurde, kann eine erfindungsgemäße Flachdichtung auch an ihren beiden Seiten mit einem erfindungsgemäßen, kapselartigen Dichtungsmaterial versehen sein.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen.
  • Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß sich die Erfindung nicht nur auf Dichtungsmaterial für im wesentlichen metallische Flachdichtungen bzw. auf solche Flachdichtungen bezieht, sondern ebenso auf Dichtungsmaterial für andere Dichtungen bzw. auf Flachdichtungen, deren Dichtungsplatte ganz oder teilweise aus nicht-metallischen Materialien besteht, wie dies bei sogenannten Weichstoffdichtungen der Fall ist.
  • Im folgenden sollen anhand der beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung noch näher erläutert werden, wobei sich aus der nachfolgenden Beschreibung und diesen Zeichnungen weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben; in der Zeichnung zeigen:
  • 1 einen schematischen Schnitt durch Bereiche von drei Maschinenbauteilen, welche einen sogenannten T-Stoß bilden und zwei Dichtspalte definieren, wobei an der Stoßstelle die Abdichtung durch erfindungsgemäßes Dichtungsmaterial erfolgt, und zwar nach dem Zerplatzen einer Kapsel und der Freigabe des zuvor in der Kapsel eingeschlossenen Dichtungswerkstoffs;
  • 2 einen Schnitt durch einen Teil der Dichtungsplatte einer Flachdichtung, wobei an diesem Teil ein kapselförmiges erfindungsgemäßes Dichtungsmaterial angebracht ist;
  • 3 eine Darstellung ähnlich der 2, jedoch mit einer von zwei Lagen gebildeten Dichtungsplatte;
  • 4 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes kapselartiges Dichtungsmaterial, bei dem die eigentliche Kapsel aus einer beschichteten Kunststoffolie hergestellt wurde;
  • 5 eine Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung, welcher zwei Brennraum-Durchgangsöffnungen sowie eine Kettenkastenöffnung der Dichtung umfaßt;
  • 6 eine perspektivische Darstellung von Teilen einer sogenannten Haubendichtung sowie angrenzender Motorenbauteile nach Art einer Explosionszeichnung, und
  • 7 die in 6 gezeigten Teile, jedoch ohne die Haube, wobei durch die Haubendichtung abzudichtenden sogenannten T-Stoßstellen durch gestrichelte Kreise markiert wurden.
  • Die 1 zeigt ein erstes, ein zweites und ein drittes Maschinenbauteil 10 bzw. 12 bzw. 14, welche gemeinsam einen ersten Dichtspalt 16 begrenzen, in dem eine erste Flachdichtung 18 eingespannt ist. Das zweite und dritte Maschinenbauteil 12 bzw. 14 schließen zwischen sich einen zweiten Dichtspalt 20 ein, in dem eine zweite Flachdichtung 22 eingespannt ist, welche sich quer zur ersten Flachdichtung 18 erstreckt und in ganz geringem Abstand von letzterer endet. Die die Dichtspalte begrenzenden Dichtflächen der drei Maschinenbauteile wurden mit 10a bzw. 12a und 12b bzw. 14a und 14b bezeichnet.
  • Wie die 1 erkennen läßt, verlaufen die den ersten Dichtspalt 16 auf seiner einen Seite begrenzenden Dichtflächen 12a und 14a zwar parallel zueinander, jedoch fluchten sie nicht miteinander, vielmehr liegt die Dichtfläche 14a in 1 etwas tiefer als die Dichtfläche 12a, so daß die Breite des ersten Dichtspalts 16 am Übergang von der Dichtfläche 12a zur Dichtfläche 14a eine stufenartige Unstetigkeit aufweist. An der Stelle dieser Unstetigkeit, d. h. am stufenartigen Übergang von der Dichtfläche 12a zur Dichtfläche 14a, ist der sonst vorhandene Hohlraum zwischen der Flachdichtung 18 und der oberen Kante der Flachdichtung 22 von einem Dichtelement 26 ausgefüllt, welches bevorzugt aus einem elastomeren Werkstoff besteht und zu dessen Bildung ein kapselartiges Dichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wurde – die 1 soll den Zustand darstellen, der sich nach einer gewissen Betriebsdauer der Maschine eingestellt hat, die die Maschinenbauteile 10 bis 14 umfaßt.
  • Anhand der 2 bis 4 sollen nun bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dichtungsmaterials noch näher erläutert werden.
  • Die 2 zeigt einen Teil einer einlagigen Dichtungsplatte 30 einer Flachdichtung, auf deren eine Hauptoberfläche eine erfindungsgemäße, mit einem Dichtungswerkstoff gefüllte Kapsel aufgebracht, z. B. aufgeklebt wurde. Unter der Annahme, daß es sich bei der Dichtungsplatte 30 um die Dichtungsplatte der in 1 dargestellten ersten Flachdichtung 18 handelt, befindet sich die Kapsel 32 an einer solchen Stelle der Flachdichtung, an der sich nach ihrem Einbau das in 1 dargestellte Dichtelement 26 befindet. Bei der Kapsel 32 handelt es sich um ein Element ungefähr kissenförmiger Gestalt, dessen Aufbau nachfolgend anhand der 4 noch näher beschrieben werden wird.
  • Die 3 zeigt eine Alternative zu der in 2 dargestellten Ausführungsform, nämlich einen Teil einer zweilagigen Dichtungsplatte 40 mit zwei Metallblechlagen 40a und 40b, von denen die letztere eine Öffnung 40b' aufweist, in die eine erfindungsgemäße Kapsel 42 eingelegt wurde. Bei letzterer kann es sich beispielsweise um eine Gelatinekapsel handeln, welche eine Füllung aus erfindungsgemäßem Dichtungswerkstoff aufweist – die Art und Herstellung solcher Kapseln mit einer Gelatinewandung sind z. B. aus der pharmazeutischen Industrie wohlbekannt. Die Kapsel 42 kann durch eine kleine Klebstoffmenge an der Dichtungsplatte 40, z. B. an deren Lage 40a, befestigt sein, es ist aber auch denkbar, die Kapsel und die Öffnung 40b' so aufeinander abzustimmen, daß die Kapsel klemmend in der Öffnung gehalten wird. Selbstverständlich muß die Kapsel 42 so über die untere Hauptoberfläche der Dichtungsplatte 40 überstehen, daß sie beim Einbau der Flachdichtung, d. h. wenn diese zwischen Maschinenbauteile eingespannt wird, platzt und ihren Inhalt an erfindungsgemäßem Dichtungswerkstoff freigibt.
  • Die 4 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kapsel 50 mit einer Füllung aus erfindungsgemäßem Dichtungswerkstoff. Die Kapsel hat die Gestalt eines flachen kleinen Kissens, hergestellt aus zwei miteinander verschweißten oder verklebten dünnen Kunststoffolien 52a und 52b, die längs des Kapselumfangs bei 54 dicht miteinander verbunden wurden. Der die Kapselfüllung bildende erfindungsgemäße, noch flüssige bis pastöse Dichtungswerkstoff wurde mit 56 bezeichnet. Die Substanzen sollen bei dieser Ausführungsform so ausgewählt worden sein, daß die die Kapselwandung bildenden Kunststoffolien sich auflösen oder zerfallen, wenn sie dem flüssigen bis pastösem Dichtungswerkstoff 56 ausgesetzt werden. Damit sich die Wandung der Kapsel 50 nicht vorzeitig auflöst, weisen die Kunststoffolien 52a und 52b auf ihrer jeweiligen Innenseite eine Beschichtung 52' auf, die gegenüber dem Dichtungswerkstoff 56 inert ist und die Kunststoffolien gegen einen vorzeitigen Angriff schützen.
  • Typischerweise enthält eine erfindungsgemäße Kapsel zwischen 10 und 30 mm3 Dichtungswerkstoff, bevorzugt zwischen 10 und 20 mm3.
  • Als Material für die Kapselwandung kommen insbesondere Kunststoffe und Gelatine in Betracht, generell Materialien, die nach dem Platzen der Kapsel im Betriebszustand der Dichtung den Abdichteffekt des Dichtungswerkstoffs nicht oder zumindest nicht nennenswert beeinträchtigen.
  • Als Dichtungswerkstoffe empfehlen sich flüssige, noch nicht weitgehend vernetzte Elastomere, wie z. B. Silikonverbindungen, aber auch Acrylate. Generell empfehlen sich flüssige bis pastöse Materialien, welche entweder unter dem Einfluß von H2O (insbesondere Luftfeuchtigkeit) oder durch andere Einflüsse, z. B. bei erhöhten Temperaturen, sich zu einem insbesondere gummielastischen Dichtungsmaterial verfestigen. Denkbar ist auch der Fall, daß die Kapselwandung eine Substanz oder Substanzen enthält, unter deren Einwirkung der flüssige bis pastöse Dichtungswerkstoff sich verfestigt (vernetzt). Beispiele für Silikonverbindungen sind die unter den Produktbezeichnungen Loctite 5900 (erhältlich von der Firma Loctite Deutschland GmbH, Arabellastraße 17, 81925 München) und Pactan 7076 (erhältlich von der Firma Heidelberger Bauchemie, 83301 Traunreut) im Handel erhältlichen Produkte, Beispiele für Acrylate die im Handel unter den Produktbezeichnungen Loctite 574 (erhältlich von der Firma Loctite Deutschland GmbH, Arabellastraße 17, 81925 München) und Epple 40 (erhältlich von der Firma Epple Chemie, Hertzstraße 8, 71083 Herrenberg) erhältlichen Produkte.
  • Die in 5 teilweise dargestellte Zylinderkopfdichtung hat eine als Ganzes mit 110 bezeichnete Dichtungsplatte, in der eine Vielzahl von durch die Dichtungsplatte hindurchgehenden Öffnungen ausgebildet ist, so z. B. Brennraumöffnungen 112, Schraubenlöcher 114 für den Durchtritt von Zylinderkopfschrauben, und Wasser- bzw. Öllöcher 116 und 118. Außerdem beinhaltet die Zylinderkopfdichtung eine Kettenkastenöffnung 120, um die herum Dichtflächen eines nicht dargestellten Kettenkasten-Oberteils und eines gleichfalls nicht gezeichneten, angrenzenden Zylinderkopfs sowie eines nicht gezeichneten Kettenkasten-Unterteils und eines nicht gezeichneten angrenzenden Motorblocks durch die Zylinderkopfdichtung gegeneinander abzudichten sind. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß die Dichtungsplatte 110 einlagig ist und von einem elastische Eigenschaften aufweisenden Stahlblech gebildet sein.
  • Um die Kettenkastenöffnung 120 herum verläuft in der Dichtungsplatte 110 eine Sicke 130, und zwar eine sogenannte Halbsicke, welche eine in sich geschlossene Sickenlinie bildet und deren Kamm mit 130a bezeichnet wurde. Über bzw. unter derjenigen Stelle, an der Motorblock und Kettenkasten-Unterteil bzw. Zylinderkopf und Kettenkasten-Oberteil stumpf gegeneinanderstoßen, weist die Dichtungsplatte 110 im Bereich der Sicke 130 in 5 nicht dargestellte Öffnungen auf, in denen jeweils eine erfindungsgemäße Dichtungsmaterialkapsel 150 angeordnet ist. Diese Kapseln sind hinsichtlich des von ihnen aufgenommenen Dichtungswerkstoffvolumens so bemessen, daß sie beim Einspannen der Zylinderkopfdichtung platzen und auf beiden Seiten der Dichtungsplatte 110 hinreichende Mengen an Dichtungswerkstoff freigeben, um an den besagten Stoßstellen für eine zuverlässige Abdichtung zu sorgen.
  • Die 6 und 7 dienen lediglich der weiteren Verdeutlichung der Abdichtproblematik an sogenannten T-Stoßstellen, welche mittels einer Flachdichtung abgedichtet werden sollen, bei der es sich nicht um eine Zylinderkopfdichtung handelt.
  • Die 6 zeigt drei Motorenbauteile 200, 202 und 204, welche mittels Spannschrauben 206, von denen nur eine erkennbar ist, miteinander verbunden sind, eine Haube 208 sowie eine zwischen der letzteren und den Motorenbauteilen 200, 202 und 204 einzuspannende Flachdichtung 210, bei der es sich insgesamt um ein rahmenartiges Gebilde handelt. In einem Flansch 208a der Haube 208 sind Schraubenlöcher 208b vorgesehen, die Flachdichtung 210 weist Schraubenlöcher 210b auf, und die Motorenbauteile 200, 202 und 204 sind mit Schraubenlöchern 200b bzw. 202b bzw. 204b versehen, bei denen es sich um Gewindebohrungen handeln soll, um so die Flachdichtung 210 zwischen der Haube 208 einerseits und den besagten Motorenbauteilen andererseits einspannen und die Haube befestigen zu können.
  • Zwischen den Motorenbauteilen 200 und 202 sowie zwischen letzterem und dem Motorenbauteil 204 ist jeweils eine Flachdichtung 214 bzw. 216 eingespannt (die erforderlichen Pressungen werden mit Hilfe der Spannschrauben 206 erzeugt), so daß sich an den in 7 mit gestrichelten Kreisen markierten Stellen jeweils eine (vorstehend definierte) T-Stoßstelle ergibt, an der die Flachdichtung 210 über eine der Flachdichtungen 214 und 216 hinweg verläuft. An diesen T-Stoßstellen soll die Flachdichtung 210 erfindungsgemäß ausgebildet sein, obwohl dies die 6 und 7 nicht erkennen lassen.
  • Anhand der 2 wird auch verständlich, daß der endungsgemäße, gekapselte Dichtungswerkstoff auch zwischen einer Oberfläche der Dichtungsplatte 30 (bei einer mehrlagigen Dichtungsplatte zwischen einer Oberfläche einer Lage der Dichtungsplatte) und einer dünnen Folie, Lackschicht oder dergleichen gekapselt sein kann, welche um den Dichtungswerkstoff herum mit der Dichtungsplatte (bzw. der besagten Lage der Dichtungsplatte) fest und abdichtend verbunden ist; in diesem Zusammenhang sei auch noch darauf hingewiesen, daß die Dichtungsplatte (bzw. die besagte Lage der Dichtungsplatte) mit einer Beschichtung versehen sein kann, auf der dann der Dichtungswerkstoff angeordnet und mit der die besagte Folie oder dergleichen z. B. durch Kleben oder Schweißen verbunden ist. Unter dem Begriff "Kapsel" ist also nicht nur eine Kapsel in herkömmlichem Sinne zu verstehen.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehene Kapsel kann auch zwei Räume umschließen, die durch eine geeignete dünne Trennwand, z. B. in Form einer dünnen Folie, voneinander getrennt sind und zwei Komponenten des Dichtungswerkstoffs enthalten, welche erst dann miteinander in Kontakt kommen, wenn die Kapsel unter Druckeinwirkung zerstört wird. Für eine solche Ausführungsform lassen sich Dichtungswerkstoffe verwenden, welche ohne Luft- oder Feuchtigkeitszutritt oder ohne die Anwendung erhöhter Temperaturen aushärten, und nur beispielhaft sei auf die EP-B-0 140 006 verwiesen, in der unter Sauerstoffausschluß härtende Mehrkomponenten-Dichtmassen beschrieben werden.
  • Wenn bei der Definition der vorliegenden Erfindung davon die Rede ist, daß der Dichtungswerkstoff unter Betriebsbedingungen in situ verfestigbar ist, so soll hierunter natürlich auch der Fall verstanden werden, daß bei einem Mehrkomponenten-Dichtungswerkstoff dieser im Anschluß an die Montage der Dichtung bzw. des Maschinenbauteils aushärtet, ohne daß es hierzu erhöhter Temperaturen oder des Zutritts irgendeines anderen Mediums bedarf.

Claims (10)

  1. Dichtungsmaterial zum Aufbringen auf eine Dichtfläche einer Dichtung und/oder eines Maschinenbauteils, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial die Form einer mit einem flüssigen bis pastösen Dichtungswerkstoff gefüllten Kapsel mit unter Druckeinwirkung platzender Kapselwand besitzt und der Dichtungswerkstoff unter Betriebsbedingungen in situ verfestigbar ist.
  2. Dichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselwand aus einem Material besteht, welches unter Betriebsbedingungen des Dichtungswerkstoffs zerfällt und/oder flüssig bis pastös wird und/oder sich auflöst.
  3. Dichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselwand aus einem Material besteht, welches sich unter Einwirkung des Dichtungswerkstoffs auflöst, und daß die Kapsel eine gegen den Dichtungswerkstoff inerte Innenbeschichtung aufweist.
  4. Dichtungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel ungefähr 10 bis 30 mm3 Dichtungswerkstoff enthält.
  5. Flachdichtung, deren beide Seiten Dichtflächen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Stelle wenigstens einer Dichtungsseite ein Dichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4 angebracht ist.
  6. Flachdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel an die Dichtung angeklebt ist.
  7. Flachdichtung nach Anspruch 5 oder 6 zum Abdichten eines zwischen Dichtflächen von Maschinenbauteilen gebildeten Dichtspalts, dessen Breite an mindestens einer Stelle eine Unstetigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel an einer Dichtungsstelle angebracht ist, welche im Einbauzustand der Dichtung im Bereich der Unstetigkeit des Dichtspalts liegt.
  8. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 7 mit einer Kettenkastenöffnung für einen Motor mit einem Kettenkasten, von dem ein Bereich von einem als separates Teil gestalteten Kettenkastenteil gebildet wird, welches die Bildung mindestens einer Stoßstelle in einer der einen Dichtspalt zur Aufnahme der Zylinderkopfdichtung bildenden Dichtflächen zur Folge hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel an einer Stelle der Zylinderkopfdichtung angebracht ist, welche bei eingebauter Dichtung über der Stoßstelle liegt.
  9. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 7 für einen Motor, dessen Bauteile im Bereich eines von Bauteildichtflächen begrenzten, durch die Zylinderkopfdichtung abdichtbaren ersten Dichtspalts mindestens eine T-Stoßstelle bilden, an der ein durch eine zweite Flachdichtung abdichtbarer und sich quer zum ersten Dichtspalt erstreckender zweiter Dichtspalt in den ersten Dichtspalt mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel an einer Stelle der Zylinderkopfdichtung angebracht ist, welche bei eingebauter Dichtung über der Stoßstelle liegt.
  10. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, welche eine Dichtungsplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsplatte an wenigstens einer ihrer Hauptoberflächen eine Aussparung zur teilweisen Aufnahme der Kapsel aufweist.
DE10318782A 2003-04-25 2003-04-25 Dichtungsmaterial für Dichtungen sowie Flachdichtung mit einem solchen Dichtungsmaterial Withdrawn DE10318782A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10318782A DE10318782A1 (de) 2003-04-25 2003-04-25 Dichtungsmaterial für Dichtungen sowie Flachdichtung mit einem solchen Dichtungsmaterial
US10/827,775 US20040212157A1 (en) 2003-04-25 2004-04-20 Sealing material for gaskets as well as a flat gasket with such sealing material
JP2004128396A JP2004324888A (ja) 2003-04-25 2004-04-23 ガスケット用封止材料および封止材料を備えた平坦ガスケット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10318782A DE10318782A1 (de) 2003-04-25 2003-04-25 Dichtungsmaterial für Dichtungen sowie Flachdichtung mit einem solchen Dichtungsmaterial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10318782A1 true DE10318782A1 (de) 2004-11-25

Family

ID=32946433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10318782A Withdrawn DE10318782A1 (de) 2003-04-25 2003-04-25 Dichtungsmaterial für Dichtungen sowie Flachdichtung mit einem solchen Dichtungsmaterial

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20040212157A1 (de)
JP (1) JP2004324888A (de)
DE (1) DE10318782A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016115237C5 (de) 2016-08-17 2023-11-16 Thyssenkrupp Ag Nockenwellenmodul, Dichtung und Verfahren zur Herstellung eines Nockenwellenmoduls

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7588184B2 (en) * 2003-01-03 2009-09-15 American Express Travel Related Services Company, Inc. Metal-containing transaction card and method of making the same
DE10328158B4 (de) * 2003-06-24 2006-06-01 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Zylinderkopfdichtung
US7694978B2 (en) * 2006-08-08 2010-04-13 Federal-Mogul World Wide, Inc. Gasket assembly and method of manufacture thereof
US20100148446A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Baker Hughes Incorporated Seal assembly and method for making and using the same
US20110006483A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 International Engine Intellectual Property Company, Llc Form in place gasket membrane
US20140319782A1 (en) * 2014-07-08 2014-10-30 Caterpillar Inc. Sealing system
US10295060B2 (en) * 2015-06-25 2019-05-21 Evolution Engineering Inc. Method for sealing a gap sub assembly
CN106686933A (zh) * 2017-03-29 2017-05-17 河南鑫海电力设备有限公司 一种可以自涂密封胶的电气护套
JP7433916B2 (ja) 2020-01-08 2024-02-20 株式会社Subaru シール部材、組付け部材のシール面構造、及び組付け部材のシール方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8333722D0 (en) * 1983-12-19 1984-01-25 Raychem Gmbh Expansible seal
GB9107864D0 (en) * 1991-04-12 1991-05-29 Raychem Sa Nv Environmental sealing
DE19534962C2 (de) * 1995-09-20 1997-12-11 Reinz Dichtungs Gmbh Zylinderkopfdichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016115237C5 (de) 2016-08-17 2023-11-16 Thyssenkrupp Ag Nockenwellenmodul, Dichtung und Verfahren zur Herstellung eines Nockenwellenmoduls

Also Published As

Publication number Publication date
US20040212157A1 (en) 2004-10-28
JP2004324888A (ja) 2004-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE9004669U1 (de) Verschlußanordnung für elektrische Verbindungen
EP3134666B1 (de) Verfahren zum herstellen eines funktionselements und funktionselement
EP1617067A2 (de) Bauteil mit integrierter Dichtung
DE10318782A1 (de) Dichtungsmaterial für Dichtungen sowie Flachdichtung mit einem solchen Dichtungsmaterial
DE102011011103A1 (de) Dichtung
EP1482218A1 (de) Zylinderkopfdichtung
EP1158223B1 (de) Zylinderkopfdichtung
EP1158224B1 (de) Flachdichtung
DE19808362A1 (de) Flachdichtung
EP1158225A2 (de) Flachdichtung
EP0842357B1 (de) Statische dichtung für brennkraftmaschinen, insbesondere verschlussdeckel für kurbelwellen- und getriebegehäuse
DE69003235T2 (de) Laminierte Stahldichtung.
DE102006024426A1 (de) Kettenspanner mit einem zweiteiligen Einschraubgehäuse
DE3225420A1 (de) Dichtungsanordnung und verfahren zu ihrer herstellung
EP3619447B1 (de) Flanschdichtungssystem und montageverfahren
EP0646714B1 (de) Metall-Flachdichtung
EP0890772A2 (de) Dichtung mit Hohlräumen
DE69028626T2 (de) Dichtungen
DE68913547T2 (de) Stahllaminatdichtung.
DE19832788A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Abdichtung zwischen zwei Maschinenteilen, insbesondere einem Motorblock und einem Zylinderkopf
EP1672255B1 (de) Dichtung mit Begrenzungsbereich
DE102016206931A1 (de) Verfahren und Bauteil zur klebenden Verbindung von hohlen Profilen
DE102010002413A1 (de) Metallschichtzylinderkopfdichtung
DE2849991A1 (de) Gepraegte dichtung
DE10046505A1 (de) Flachdichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal
8165 Unexamined publication of following application revoked