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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Wie
bereits angedeutet wurde, kann eine erfindungsgemäße Flachdichtung
auch an ihren beiden Seiten mit einem erfindungsgemäßen, kapselartigen Dichtungsmaterial
versehen sein.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen.
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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.
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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:
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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;
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2 einen Schnitt durch einen
Teil der Dichtungsplatte einer Flachdichtung, wobei an diesem Teil
ein kapselförmiges
erfindungsgemäßes Dichtungsmaterial
angebracht ist;
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3 eine Darstellung ähnlich der 2, jedoch mit einer von
zwei Lagen gebildeten Dichtungsplatte;
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4 einen Schnitt durch ein
erfindungsgemäßes kapselartiges
Dichtungsmaterial, bei dem die eigentliche Kapsel aus einer beschichteten
Kunststoffolie hergestellt wurde;
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5 eine Draufsicht auf einen
Teil einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung,
welcher zwei Brennraum-Durchgangsöffnungen sowie eine Kettenkastenöffnung der
Dichtung umfaßt;
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6 eine perspektivische Darstellung
von Teilen einer sogenannten Haubendichtung sowie angrenzender Motorenbauteile
nach Art einer Explosionszeichnung, und
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7 die in 6 gezeigten Teile, jedoch ohne die Haube,
wobei durch die Haubendichtung abzudichtenden sogenannten T-Stoßstellen
durch gestrichelte Kreise markiert wurden.
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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.
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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.
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Anhand
der 2 bis 4 sollen nun bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Dichtungsmaterials
noch näher
erläutert
werden.
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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.
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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.
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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.
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Typischerweise
enthält
eine erfindungsgemäße Kapsel
zwischen 10 und 30 mm3 Dichtungswerkstoff,
bevorzugt zwischen 10 und 20 mm3.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.