DE3019775C2 - Impregnated soft gasket material for a cylinder head gasket in particular - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein imprägniertes Weichstoffdichtungsmaterial, insbesondere für Zylinderkopfdichtungen, bestehend aus einem Trägerblech und beidseitig aufgebrachten Weichstoffschichten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to an impregnated soft sealing material, especially for cylinder head gaskets, consisting of a carrier plate and on both sides applied soft material layers according to the preamble of the claim.

Derartige Dichtungsmaterialien für die Herstellung von Zylinderkopfdichtungen sind seit langem bekannt. Zur Verbesserung ihrer Querschnittsdichtigkeit und Festigkeit werden die Weichstoffplatten oder Vliese mit einem ganz oder teilweise aushärtendem Imprägniermittel getränkt, so daß die Poren des Weichstoffes zumindest teilweise ausgefüllt sind. Bekannte Imprägniermittel sind Lösungen oder Dispersionen von z. B. Phenolharzen oder Silikonharzen, die durch Tauchen, Aufwalzen, Aufspritzen oder dergleichen aufgebracht und in einem nachfolgenden thermischen Prozeß ganz oder teilweise polymerisiert werden. Naturgemäß wächst die Querschnittsdichtigkeit der Weichstoffschicht mit der Aufnahmemenge an Imprägniermittel, gleichzeitig nimmt jedoch deren Kompressibilität und Flexibilität ab. Werden diese Werte zu gering, so kann sich die Zylinderkopfdichtung nach dem Einbau nicht mehr genügend an die Unebenheiten der Dichtflächen von Zylinderkopf und -block anpassen, was Undichtigkeit zur Folge haben kann.Such sealing materials for the production of cylinder head gaskets have been known for a long time. To improve their cross-sectional density and strength, the soft material sheets or fleeces are with a fully or partially hardening impregnation agent soaked so that the pores of the soft material are at least partially filled. Known impregnating agents are solutions or dispersions of z. B. phenolic resins or silicone resins, which by dipping, Rolling on, spraying on or the like applied and completely in a subsequent thermal process or partially polymerized. Naturally, the cross-sectional impermeability of the soft material layer increases with the amount of impregnating agent absorbed, but at the same time its compressibility and Flexibility. If these values are too low, the cylinder head gasket cannot move after installation adapt more sufficiently to the unevenness of the sealing surfaces of the cylinder head and cylinder block, resulting in leakage may result.

Diese Anpassungsfähigkeit an die Oberflächen ist ganz besonders in der ersten Warmlaufphase nach Einbau der Zylinderkopfdichtungen von Bedeutung, da hier eine Summierung der »Setzwege« der einzelnen Motorenbauteile sich auswirkt, die von der Zylinderkopfdichtung ausgeglichen werden müssen. Erschwerend kommt die zunehmende Forderung der Motorenhersteller auf völlige Nachzugsfreiheit der Zylinderkopfdichtung hinzu.This adaptability to the surfaces is particularly evident in the first warm-up phase Installation of the cylinder head gaskets is important, as this is a summation of the "settling paths" of the individual Engine components that must be compensated by the cylinder head gasket. Aggravating comes the increasing demand from engine manufacturers for the cylinder head gasket to be completely free of drag added.

Nach der DE-AS 23 04 505 sind Zylinderkopfdichtungen bekannt, die einen derartigen Aufbau aus einem Trägerblech mit beidseitigen Weichstoffschichten aufweisen, und erst nachdem sie fertig ausgestanzt und die Durchgangsöffnuiigen ggf. mit Einfassungen versehen sind, durch Tauchen mit einem Imprägniermittel getränkt werden. Bei Tränkung mit Imprägniermittel nach Aufwalzen der Weichstoffschichten auf das Trägerblech kann dieses somit nur noch von der Oberfläche her in den Weichstoff eindringen, was zwangsläufig zur Mitte hin eine Abnahme der Tränkmittelkonzemration bedeutet. Dadurch entsteht nach der Polymerisation eine rcl. harte Oberflächenschicht, während infolge geringerer Tränkmittelaufnahme die Härte zur Querschnittsmitte hin abnimmt. Die Kompressibilität und Anpassungsfähigkeit derartiger Zylinderkopfdichtungen an ihren Oberflächen ist daher nicht zufriedenstellend.According to DE-AS 23 04 505 cylinder head gaskets are known that have such a structure from a Have carrier sheet with soft material layers on both sides, and only after they have been punched out and the Durchgangsöffnuiigen are provided with borders, if necessary, by dipping with an impregnating agent to be soaked. When impregnating with impregnating agent after rolling the layers of soft material onto the The carrier sheet can therefore only penetrate the soft material from the surface, which inevitably means a decrease in the impregnating agent concentration towards the middle. This creates after polymerization a rcl. hard surface layer, while as a result of lower absorption of impregnating agent the hardness decreases towards the middle of the cross-section. The compressibility and adaptability of such Therefore, cylinder head gaskets on their surfaces are unsatisfactory.

Ein anderer Weg wird gemäß DE-OS 19 30 867 besehritten, indem die Weichstoffplatten vor dem Zusammenpressen mit dem Trägerblech derart imprägniert werden, daß das Imprägniermittel von beiden Seiten her in die Außenflächen eindringt, während derAnother way is besehritten according to DE-OS 19 30 867 by the soft panels before Pressed together with the carrier plate are impregnated in such a way that the impregnating agent of both Sides penetrates into the outer surfaces, while the

ίο Asbestkern ungetränkt bleibt und damit seine natüriiehe Elastizität behält. Die Gefahr völliger Durchtränkung der gesamten Weichstoffdicke ist hier relativ groß, wodurch sich eine zu harte Zylinderkopfdichtung ergibt, deren Kompressibilität für die gestellten Bedingungen nicht mehr ausreichend ist.ίο The asbestos core remains unimpregnated and therefore its natural Retains elasticity. The risk of complete saturation of the entire thickness of the fabric is relatively high here, which results in a cylinder head gasket that is too hard and its compressibility for the specified conditions is no longer sufficient.

Ur'er Berücksichtigung aller Anforderungen an eine Zylinderkopfdichtung sollte diese in der Mittelebene ihres Querschnitts die größte relative Härte und Festigkeit aufweisen, nach der Oberfläche hin jedoch eine zunehmende Kompressibilität und Flexibilität für eine optimale Anpassung besitzen.Ur'er consideration of all requirements for a The cylinder head gasket should have the greatest relative hardness and in the median plane of its cross section Have strength, but towards the surface an increasing compressibility and flexibility for have an optimal adaptation.

Erfindungsgemäß ist eine Dichtung dieser Art dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Imprägniermittel zu den Außenflächen des Weichstoffdichtungsmaterial hin stetig abnimmt, so daß diese ganz oder nahezu ganz von Imprägniermittel frei sind. Vorteilhaft soll die Eindringtiefe des Imprägniermittels etwa V₂ bis ²/j der Weichstoffdicke von der Blechseite her betragen. Dies läßt sich verfahrensmäßig am zweckmäßigsten dadurch verwirklichen, daß vor dem Zusammenpressen der Weichstoffschichten mit dem Trägerblech das Imprägniermittel nur auf die dem Trägerblech zugekehrten Seiten der Weichstoffschichten aufgebracht wird. Bekannte Auftragsverfahren sind Aufwalzen, Sprühen oder Aufspritzen. Auch kann das Imprägniermittel nicht direkt auf die Weichstoffschichten, sondern auf das Trägerblech aufgebracht werden, so daß es nach dem Zusammenpressen mit den Weichstoffschichten in diese eindringen kann. EineAccording to the invention, a seal of this type is characterized in that the concentration of impregnating agent steadily decreases towards the outer surfaces of the soft sealing material, so that these are completely or almost entirely free of impregnating agent. The penetration depth of the impregnating _{agent should advantageously be approximately V 2} to ² / j of the soft material thickness from the sheet metal side. In terms of the method, this can most expediently be achieved by applying the impregnating agent only to the sides of the soft material layers facing the carrier sheet before the soft material layers are pressed together with the carrier sheet. Known application methods are roller application, spraying or spraying on. Also, the impregnating agent cannot be applied directly to the soft material layers, but rather to the carrier sheet so that it can penetrate into the soft material layers after it has been pressed together. One

■to Zylinderkopfdichtung aus einer erfindungsgemäßen Weichstoffplatte zeichnet sich somit durch eine relativ harte Mittelschicht im Bereich des Trägerbleches aus. ist jedoch an ihren Oberflächen infolge ihrer Tränkmittelfreiheit relativ kompressibel und anpassungsfähig und weist optimale Dichteigenschaften auf. Durch die starke Imprägniermiitelanreicherung im Weichstoff auf der Trägerblechseite werden außerdem die dort durch die Perforation entstandenen Hohlräume und Unebenheiten ausgefüllt wodurch der bekannte Nachteil der Querschnittsundichtigkeit in diesem Bereich vermieden wird.■ to cylinder head gasket from an inventive Soft board is thus characterized by a relatively hard middle layer in the area of the carrier plate. is however, relatively compressible and adaptable on their surfaces due to their absence of impregnants has optimal sealing properties. Due to the strong concentration of impregnation agent in the soft fabric on the The carrier plate side are also the cavities and unevenness created there by the perforation filled in, thereby avoiding the known disadvantage of cross-sectional leakage in this area will.

Als weiterer Vorteil dieser starken Imprägniermittelkonzentration kann der Verzicht auf einen sonst notwendigen Haftvermittler zwischen Trägerblech und Weichstoff gewertet werden. Umfangreiche Motorenversuche mit erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtungen haben ergeben, daß diese selbst bei extremen Temperauir-Schoek-Programmen ohne ein weiteres Nachziehen der Zylinderkopfschrauben gute Ergebnisse aufwiesen.Another advantage of this strong concentration of impregnation agent is the fact that no other necessary adhesion promoters between the carrier sheet and the soft material are evaluated. Extensive engine tests with cylinder head gaskets according to the invention have shown that this even at extreme Temperauir-Schoek programs without further ado Retightening the cylinder head bolts gave good results.

In der Figur ist ein vergrößerter Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Dichtungsmaterial dargestellt. Das perforiert!. Trägerblech ist mit l.die beiden Weichstoff schichten sind mit 2 und 3 bezeichnet. Die.-vC sind /u etwaThe figure shows an enlarged section through a sealing material according to the invention. That perforated!. Carrier sheet is with left the two soft material layers are labeled 2 and 3. Die.-vC are / u about

·>' zwei Dritteln ihres Querschnitts, von Seiten des Blechträpers her. mit einem Imprägniermittel getränkt.·> 'Two thirds of its cross-section, from the side of the Tin girders. soaked with an impregnating agent.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Imprägniertes Weichstoffdichtungsmaterial, insbesondere für Zylinderkopfdichtungen, bestehend aus einem Trägerblech und beidseitigen Weichstoffschichten, wobei die Weichstoffschichten auf der dem Trägerblech zugekehrten Seite eine hohe Konzentration an Imprägniermittel aufweisen, die in Richtung vom Trägerblech weg zum Inneren des Weichstoffes hin abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Imprägniermittel zu den Außenflächen des Weichstoffdichtungsmaterials hin stetig abnimmt, so daß diese ganz oder nahezu ganz von Imprägniermittel frei sind.Impregnated soft gasket material, in particular for cylinder head gaskets, consisting of from a carrier plate and soft material layers on both sides, the soft material layers on the the side facing the carrier plate have a high concentration of impregnating agent, which in Decreases in the direction away from the carrier sheet towards the interior of the soft material, characterized in that that the concentration of impregnant to the outer surfaces of the soft gasket material steadily decreases, so that these are completely or almost completely free of impregnating agent.