DE3626040C1 - Method for the production of soft gaskets, particularly cylinder head gaskets - Google Patents

Abstract

Surrounds at the aperture edges of soft gaskets, in particular cylinder head gaskets for internal combustion engines composed of soft nonwovens with incorporated reinforcing sheet-metal plates, are flattened into the soft material with a pulsed pressure at a preferred frequency of between 50 and 90 Hertz. The maximum flattening pressure required to achieve a defined flanging overlap is thereby considerably reduced, no deformation of the incorporated metal sheet at the aperture edge and hence no distortion and no disadvantageous bending of the entire gasket takes place. By virtue of the higher and more uniform compaction of the soft material under the surrounds, it is advantageously possible to impregnate the gasket with substantial freedom from the impregnating agent under the surrounds.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Weichstoffflachdichtungen mit metallischen Einfassungen an den Öffnungsrändern, wie insbesondere von Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem Laminat von Faservliesen und gegenenfalls einer Metallblechplatte, wobei mindestens eine der Durchgangsöffnungen mit einer über den Dichtrand gebogenen Einfassung aus vorzugsweise einem Metallblech versehen ist.The invention relates to a method for producing Flat plastic gaskets with metallic edging on the Opening edges, such as in particular cylinder head gaskets for internal combustion engines, consisting of a laminate of nonwovens and otherwise a sheet metal plate, at least one of the through openings with one bent over the sealing edge Binding is preferably provided from a metal sheet.

Bei beispielsweise aus der DE-OS 23 04 505 bekannten Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen aus gegebenenfalls imprägniertem Faservlieslaminat mit einer Metallblechplatte im Kern werden üblicherweise an ihren Durchgangsöffnungen mit im Querschnitt etwa U-förmig über den Dichtrand gebogenen Metallblecheinfassungen versehen. Diese Einfassungen sind bevorzugt an den Brennraumöffnungen montiert, um dort den Weichstoff vor den heißen Brenngasen zu schützen, und um dort eine hohe Dichtpressung beziehungsweise Abdichtwirkung einzustellen. In bestimmten Anwendungsfällen können auch die Ränder von Flüssigkeitöffnungen eingefaßt sein oder bestimmte Restflächenbereiche der Dichtflächen können Metallblechauflagen besitzen.In, for example, cylinder head gaskets for internal combustion engines known from DE-OS 23 04 505 optionally impregnated nonwoven laminate with a Metal sheet plate in the core are usually on their Through openings with a cross-section approximately U-shaped over the Provide sealing edge curved sheet metal edging. These Edges are preferred at the combustion chamber openings mounted to there the soft material in front of the hot fuel gases protect, and around there a high sealing pressure respectively Adjust sealing effect. In certain applications can also border the edges of liquid openings be or certain residual surface areas of the sealing surfaces can have sheet metal supports.

Bei der Montage von Einfassungen an Durchgangsöffnungen werden die Einfassungsschenkel zunächst über die Öffnungsränder gebogen, und anschließend werden die Einfassungsschenkel in einem Planierverfahren in den Weichstoff eingepreßt. Das Maß, wie weit die Einfassungsschenkel in den Weichstoff hineingepreßt werden, ist der Bördelüberstand, der sogar negative Werte annehmen kann, wenn die Einfassungsschenkel mehr als volständig in den Weichstoff eingepreßt sind. Der Bördelüberstand bestimmt die Dichtpressung am Öffnungsrand beziehungsweise das Abdichtvermögen am Öffnungsrand und ist damit ein wesentliches Merkmal für das Funktionsverhalten einer Zylinderkopfdichtung. Je nach Anwendungsfall muß der Bördelüberstand der Zylinderkopfdichtung eingestellt werden, und die Bördelüberstandswerte müssen in der Zylinderkopfdichtungsfertigung innerhalb enger Toleranzen auch eingehalten werden.When mounting surrounds on through openings the edging legs first over the opening edges  bent, and then the edging legs in a leveling process pressed into the soft material. The measure, how far the edging legs into the soft fabric to be pressed in is the flare protrusion, which is even can take negative values if the edging legs are more than fully pressed into the soft material. The Flare protrusion determines the sealing pressure at the opening edge or the sealing ability at the opening edge and is thus an essential feature for the functional behavior a cylinder head gasket. Depending on the application, the Flare protrusion of the cylinder head gasket can be set, and the flare protrusion values must be in the Cylinder head gasket manufacturing within tight tolerances too be respected.

Zur Bördelplanierung wird als Planierwerkzeug eine Preßplatte mit der Kontur der Einfassungsschenkel verwendet, damit beim Planieren lediglich die Einfassungsschenkel und nicht die Dichtung im Restflächenbereich komprimiert wird. Zum Planieren der Einfassungen werden die Einfassungsschenkel kurzfristig durch einen Preßschlag belastet, dessen Größe bevorzugt empirisch so eingestellt sind muß, daß der gewünschte Bördelüberstand sich unter Berücksichtigung der elastischen Rückfederung der Einfassung und des unter den Einfassungen liegenden Weichstoffmaterials innerhalb der vorgegebenen Toleranzen einstellt.A press plate is used as a leveling tool for flanging leveling used with the contour of the edging legs, so when Level only the skirt legs and not the Seal is compressed in the remaining surface area. For leveling of the bezels become the bezel legs in the short term burdened by a blow, the size of which is preferred must be set empirically so that the desired Flare protrusion considering the elastic Springback of the bezel and under the bezel lying soft material within the given Sets tolerances.

Durch den Planiervorgang muß vor allem der unter den Einfassungen befindliche Weichstoff verdichtet und bei in der Praxis üblichen Bördelüberständen seitlich verdrängt werden. Due to the leveling process, the one among the Surrounding soft material is compressed and in the Practice usual flare protrusions are laterally displaced.  

Entsprechend sind beim kurzzeitigen Planierschlag extrem hohe Kräfte zur Verdichtung und Verdrängung des Weichstoffmaterials erforderlich. Durch diese hohen Kräfte wird jedoch auch das im Weichstoff einliegende und verstärkende Metallblech plastisch deformiert und verbogen. Als Folge davon kommt es zu Verwerfungen und Durchbiegungen der gesamten Zylinderkopfdichtung, die wiederum die Handhabung der Dichtung auf dem Montageband während der nachfolgenden Bearbeitungsgänge erschweren. Das am Öffnungsrand verbogene Metallblech beeinflußt darüber hinaus das Verformungsverhalten der Dichtung im Einfassungsbereich.Accordingly, the short-term leveling stroke is extremely high Forces to compress and displace the soft material required. Due to these high forces, however, Plastic sheet inlaying and reinforcing plastic deformed and bent. As a result, it happens Faults and deflections of the entire Cylinder head gasket, which in turn is handling the gasket on the assembly line during the subsequent Complicate machining operations. The one bent at the edge of the opening Metal sheet also influences the deformation behavior the seal in the border area.

Man hat daher schon zur Abhilfe versucht, die Einfassungsschenkel zum Planieren statt durch einen Preßschlag längerfristig dem Planierdruck auszusetzen, um damit den Verdichtungs- und Verdrängungsvorgang des Weichstoffes unter den Einfassungen über einen längeren Zeitraum zu verteilen. Auch in diesem Fall sind jedoch noch extrem hohe Kräfte erforderlich, und eine Abhilfe des geschilderten Problems wird so nicht erreicht.One has therefore already tried to remedy that Edging legs for leveling instead of a press stroke to be exposed to the grading pressure in the longer term in order to Compression and displacement process of the soft material under spread the bezels over a longer period of time. In this case, too, the forces are extremely high required, and a remedy to the problem described so not achieved.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Planieren der Einfassungen an den Öffnungsrändern von Flachdichtungen zu schaffen, mit dem sich die Einfassungen mit gewünschtem Bördelüberstand unter Anwendung wesentlich geringerer Druckbelastung ohne nachteilige Deformation der Metallblechplatte planieren lassen. Das Planierverfahren soll darüber hinaus einfach und kostensparend durchführbar sein. The present invention is therefore based on the object a procedure for leveling the bezels to the To create opening edges of flat seals, with which the bezels with the desired flare protrusion below Application of significantly lower pressure loads without Level disadvantageous deformation of the sheet metal plate to let. The leveling process should also be simple and be cost-effective.  

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Einfassungen zum Planieren in den Weichstoff mit definiertem Bördelüberstand einem mit einer Frequenz größer 50 Hertz pulsierenden Druck ausgesetzt werden.According to the invention, this object is achieved by a method with the borders for leveling in the soft material defined flare projection with a frequency greater than 50 Hertz exposed to pulsating pressure.

Beim Vergleich zum herkömmlichen Planierverfahren unter statischer konstanter Druckeinwirkung mit dem erfindungsgemäßen Planierverfahren unter hochfrequent pulsierender Druckeinwirkung zeigt es sich überraschenderweise, daß zur Erzielung des gleichen Bördelüberstandes die Spitzendrücke beim Planieren bis zu 80% niedriger liegen können als bei herkömmlichen statischen Planierverfahren. Offensichtlich scheint sich unter der pulsierenden Druckeinwirkung der Weichstoff schon bei geringem Druck zu verdichten. Mikroskopische Untersuchungen ergaben dabei, daß unter der pulsierenden Druckeinwirkung die Struktur des Weichstoffes weitgehend erhalten bleibt. Gefunden wurde aber vor allem, daß jetzt die wesentlich verringerte Spitzendruckbelastung beim Planieren keinen deformierenden Einfluß mehr auf das im Weichstoff eingebettete Verstärkungsblech besitzt. Es kommt jetzt nicht mehr zu einer plastischen Verformung des Metallbleches am Öffnungsrand, und die Dichtungen selbst bleiben nach dem Planiervorgang unverformt und plan. Die Dichtungen können in den nachfolgenden Bearbeitungsvorgängen auf dem Montageband wesentlich problemloser gehandhabt werden.When compared to the conventional leveling method under static constant pressure with the Leveling method according to the invention under high frequency it shows itself pulsating pressure surprisingly, that to achieve the same The peak pressures when leveling up to 80% can be lower than with conventional static Leveling process. Obviously it appears under the pulsating pressure effect of the soft fabric compress low pressure. Microscopic investigations showed that under the pulsating pressure the structure of the Soft substance is largely preserved. But was found above all, that the now significantly reduced Peak pressure load when leveling no deforming Influence more on what is embedded in the fabric Has reinforcing plate. There is no longer one plastic deformation of the metal sheet at the opening edge, and the seals themselves remain after the leveling process undeformed and flat. The seals can be used in the subsequent machining operations on the assembly line are handled much more easily.

Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens erweist sich die höhere und gleichmäßigere Verdichtung des Weichstoffes beim pulsierenden Planieren. Der höher verdichtete Weichstoff weist eine geringere Porenfreiheit auf. Wenn die Dichtung in einem nachfolgenden Verfahrensschritt vorzugsweise durch Tauchen imprägniert wird, bleibt der Weichstoff daher unterhalb der Einfassungen weitgehend frei von einfließendem Imprägniermittel. Das Verformungsverhalten und insbesondere die mechanische Belastbarkeit des Weichstoffes im Einfassungsbereich werden verbessert, und die Dichtung dichtet im Einbauzustand wesentlich besser ab.Another advantage of the method according to the invention proves the higher and more uniform compression of the  Soft material in pulsating leveling. The higher compressed soft material has less pore freedom. If the seal preferably in a subsequent process step is impregnated by immersion, the fabric therefore remains below the Mounts largely free from inflowing Waterproofing agent. The deformation behavior and in particular the mechanical strength of the soft material in the Binding area is improved and the seal seals much better when installed.

Bei Untersuchungen zeigt es sich, daß die Frequenz des pulsierenden Druckes beim Planieren zur Erzielung optimaler Werte etwa zwischen 50 und 90 Hertz liegen sollte, wobei der Preßdruck zwischen etwa dem Wert Null im Minimum und dem erforderlichen Spitzendruck im Maximum schwankt. Der Druck wirkt dabei kurzfristig zwischen etwa 0,5 Sekunden und 5 Sekunden auf die Einfassung ein. Die Höhe des Spitzenplanierdruckes ist abhängig vom gewünschten Bördelüberstand sowie der Beschaffenheit des Materials der Einfassungen und des eingeschlossenen Weichtstoffes und muß bevorzugt empirisch bestimmt werden.Studies have shown that the frequency of the pulsating pressure when leveling to achieve optimal Values should be between 50 and 90 Hertz, with the Pressing pressure between approximately zero and the minimum required peak pressure fluctuates in the maximum. The pressure acts briefly between about 0.5 seconds and 5 seconds on the bezel. The amount of Top leveling pressure depends on the desired Flare protrusion and the nature of the material of the Mounts and enclosed soft material and must preferably be determined empirically.

Durch die Erfindung ist somit ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren gefunden, mit dem sich Einfassungen an den Öffnungsrändern mit definiertem Bördelüberstand unter geringer Druckaufwendung in den Weichstoff von Flachdichtungen planieren lassen.The invention is thus a simple and economic process found with facing at the opening edges with a defined flare protrusion below low pressure in the soft material of flat seals level.

Bedingt durch die geringere Druckbelastung, erfolgt keine Verformung im Weichstoff eingebetteter Metallblechplatten, und die Dichtung selbst weist nach dem Planieren vorteilhaft für die nachfolgende Bearbeitung keine störenden Verzüge und Durchbiegungen auf.Due to the lower pressure load, none occurs  Deformation of sheet metal plates embedded in the soft material, and the seal itself shows advantageous after leveling the subsequent processing no disturbing delays and Deflections on.

Vorteilhaft für eine nachfolgende Imprägnierung ist vor allem auch die erzielbare Imprägniermittelfreiheit des Weichstoffes im Bereich unterhalb der Einfassungen.Above all, it is advantageous for subsequent impregnation also the achievable freedom from impregnation of the soft material in the area below the bezels.

Das erfindungsgemäße Planierverfahren ist im Prinzip zum Planieren der Einfassungen von Flachdichtungen allgemein aus Weichstoff-Hartstofflaminaten einsetzbar, es kann jedoch besonders vorteilhaft zum Planieren der Einfassungen von Zylinderkopfdichtungen aus Weichstoff mit einliegenden Metallblechplatten verwendet werden.The leveling method according to the invention is in principle for Leveling out the gaskets of flat gaskets in general Soft-hard material laminates can be used, but it can particularly advantageous for leveling the bezels of Cylinder head gaskets made of soft material with inserts Sheet metal plates are used.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Weichstoffflachdichtungen mit metallischen Einfassungen an den Öffnungsrändern, wie insbesondere von Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem Laminat von Faservliesen und mindestens einer Metallblechplatte, wobei mindestens eine der Durchgangsöffnungen mit einer über den Dichtrand gebogenen Einfassung aus vorzugsweise einem Metallblech versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfassungen zum Einplanieren in den Weichstoff mit definiertem Bördelüberstand einem mit einer Frequenz größer 50 hertz pulsierenden Druck ausgesetzt werden.1. A process for the production of soft flat gaskets with metallic edging at the opening edges, such as in particular cylinder head gaskets for internal combustion engines, consisting of a laminate of non-woven fabrics and at least one sheet metal plate, at least one of the through openings being provided with a border made of a sheet metal, preferably over the sealing edge , characterized in that the borders for planing into the soft material with a defined flare projection are exposed to a pulsating pressure with a frequency greater than 50 hertz. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des pulsierenden Planierdruckes zwischen 50 und 90 Hertz liegt, wobei der Druck Werte zwischen Null und seinem Maximalwert annimmt.2. The method according to claim 1, characterized in that the frequency of the pulsating leveling pressure between 50 and 90 Hertz, with the pressure values between zero and assumes its maximum value. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pulsierende Planierdruck zwischen 0,5 Sekunden und 5 Sekunden auf die Einfassungen einwirkt.3. The method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the pulsating leveling pressure between Acts on the bezels for 0.5 seconds and 5 seconds. 4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung nach dem Planieren der Einfassungen imprägniert wird.4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the seal according to the Leveling the surrounds is impregnated.