DE4215217A1 - Verfahren zur Herstellung von Gummi-Metall-Dichtelementen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Gummi-Metall-DichtelementenInfo
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- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Gummi-Metall-Dichtelementen, wie insbesondere von
Flachdichtungen, mit auf die Dichtungsplatte ein- oder
beidseitig aufgetragenen Auflagen aus elastomerem
Material.
Nach beispielsweise der DE-PS 12 17 153 ist es
bekannt, auf metallische Flachdichtungen, wie
insbesondere Zylinderkopfdichtungen oder
Auspuffflanschdichtungen für
Verbrennungskraftmaschinen, elastomere, bevorzugt
ringförmig die Flüssigkeitsöffnungen ein- oder
beidseitig umgebende Auflagen aufzutragen. Die
Auflagen dienen der Dichtpressungserhöhung und
verbessern vor allem an den Flüssigkeitsöffnungen die
Abdichtung gegenüber den gegebenenfalls unter hohem
Druck stehenden Flüssigkeiten.
Nach der DE-PS 12 17 153 und nach den heute in der
Technik überwiegend angewendeten Verfahren werden die
elastomeren Auflagen im Siebdruckverfahren
hergestellt, indem man siebdruckfähige elastomere
Massen auf die Dichtungsplatte mit der gewünschten
Kontur aufdruckt und danach thermisch auf der
Dichtungsplatte ausvulkanisiert.
Nachteilig bei im Siebdruckverfahren hergestellten
elastomeren Auflagen ist ihre schlechte Qualität, die
gegebenenfalls in kritischen Anwendungsfällen nicht
ausreicht. Nicht alle Elastomermischungen sind
siebdruckfähig, so daß dem Fachmann für die
Herstellung der Dichtung nicht immer hinsichtlich der
Beständigkeitswerte und Festigkeitswerte die optimale
Elastomerqualität zur Verfügung steht.
Gleichzeitig erfolgt das Vulkanisieren der
aufgedruckten Auflagen auf der Dichtungsplatte
drucklos ohne Verwendung von Faserwerkstoffen, so daß
poröse und dadurch weniger feste und leichter
durchlässige elastomere Auflagen gebildet werden.
Zugleich können im Siebdruckverfahren nur mit
Zusatzvorrichtungen und/oder zusätzlichen
Verfahrensschritten dickere Auflagen hergestellt
werden.
Zur Abhilfe ist es daher beispielsweise nach der
GB-PS 1.568.901 bekannt, Vulkanisierformen zu
verwenden und die Auflagen im Spritzgußverfahren auf
die Dichtung aufzuspritzen und dort im Formwerkzeug
auszuvulkanisieren. Die Qualität der so hergestellten
Auflagen ist zwar wesentlich besser, und es ist
möglich, nach diesem Verfahren problemlos dickere
Auflagen herzustellen, allerdings ist die Verwendung
spezieller Formwerkzeuge aufwendig und allenfalls bei
der Herstellung von Dichtungen in der Serienfertigung
mit hohen Stückzahlen wirtschaftlich gerechtfertigt.
Vor allem für die Herstellung von Musterdichtungen
oder Dichtungen mit kleineren Stückzahlen ist eine
Herstellung unter Verwendung von Formwerkzeugen
unwirtschaftlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren gemäß Oberbegriff des
Hauptpatentanspruches zu schaffen, mit dem mit
elastomeren Auflagen versehene Dichtungen
wirtschaftlich und ohne die beschriebenen Mängel
hergestellt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren
gelöst, bei dem auf die Dichtung ganzflächig eine
Elastomerschicht aufgetragen und vulkanisiert wird,
und bei dem anschließend das aufgetragene und
ausvulkanisierte Elastomermaterial in den Bereichen so
entfernt wird, daß das Elastomer im Bereich der
herzustellenden Auflagen stehen bleibt.
Durch die Erfindung ist jetzt eine Dichtung, wie
insbesondere eine Flachdichtung mit elastomeren
Auflagen verbesserter Qualität, wirtschaftlich
herstellbar. Zum Auftragen der ganzflächigen
Elastomerschichten auf die Dichtung nach den bekannten
Verfahren können praktisch unbeschränkt alle
Elastomermischungen verwendet werden. Das
Ausvulkanisieren der aufgetragenen Elastomerschichten
auf der Dichtung erfolgt bevorzugt in einer
beheizbaren Presse zwischen den Formplatten unter
Druckeinwirkung, wobei speziell auf den Anwendungsfall
bezogen konstruierte Formwerkzeuge nicht erforderlich
sind.
Die Qualität der elastomeren Auflagen ist dadurch gut,
die Auflagen besitzen optimale
Festigkeitseigenschaften, sie sind undurchlässig
gegenüber den Abdichtmedien, und sie können dadurch,
daß keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der
Elastomerauswahl besteht, die auf den Anwendungsfall
bezogene optimale Beständigkeit besitzen.
Da das Auftragen der Elastomermischungen nach den
bekannten Beschichtungsverfahren, wie insbesondere
durch Aufwalzen der Schichten auf die Dichtungsplatte,
erfolgt, können ohne zusätzliche Verfahrensschritte
und zusätzliche Vorrichtungen die Schichten praktisch
in beliebiger Dicke aufgetragen und auf der
Dichtungsplatte ausvulkanisiert werden. Dadurch
besitzt auch die elastomere Auflage für den jeweiligen
Anwendungsfall die erforderliche Dicke.
Im Sinne der Erfindung kann die Beschichtung der
Dichtungsplatte auch dadurch erfolgen, daß man eine
ausvulkanisierte Elastomerfolie oder Platte direkt auf
die Dichtung aufklebt. Das Entfernen des Elastomers
von der beschichteten Dichtungsplatte kann nach den
üblichen Verfahren, wie spanabhebend durch Schleifen,
Schneiden oder Sandstrahlen oder auch durch Schneiden
oder Stanzen und dergleichen, erfolgen. Bevorzugt und
vorteilhaft kann jedoch die Entfernung des Elastomers
mit einem Hochdruckwasserstrahl in einer
Wasserstrahl-Schneidanlage erfolgen. Der
Hochdruckwasserstrahl kann dann unter Entfernung der
überflüssigen Elastomerbereiche numerisch gesteuert
über die Dichtungsplatte geführt werden.
Beim Entfernen der überschüssigen Elastomerbereiche
entsteht dabei ein sauberes Schnittbild, und durch die
numerische Steuerbarkeit des Wasserstrahles in der
Wasserstrahl-Schneidanlage lassen sich reproduzierbar
und wirtschaftlich mit Auflagen versehene Dichtungen
sowohl in kleinen Stückzahlen für Kleinserien oder
Musterfertigung als auch für Großserien herstellen.
Die Außenkontur der Dichtungsplatte und/oder die
Durchgangsöffnungen in der Dichtungsplatte können
dabei gleichermaßen gut vor dem Entfernen der
überflüssigen Elastomerbereiche als auch nach der
Entfernung der überschüssigen Elastomerbereiche aus
der Dichtungsplatte ausgestanzt oder ausgeschnitten
werden.
Zweckmäßig ist es auch, in bestimmten Anwendungsfällen
die Dichtungsplatte nicht ganzflächig, sondern nur
teilflächig mit dem Elastomer in den Bereichen der
herzustellenden Auflagen zu beschichten, so daß man
die Auflagen unter Einsparung von Elastomer und
Abtragungsarbeit wirtschaftlicher herstellen kann.
Ebenso kann zur Erleichterung der Abtragungsarbeit die
Elastomerschicht zunächst nicht vollständig
ausvulkanisiert sein, so daß erst nach dem Abtrag die
verbliebenen Auflagen auf den Endzustand
ausvulkanisiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die
wirtschaftliche Herstellung von mit Auflagen
versehenen Dichtungen sowohl in hohen als auch in
kleinen Stückzahlen. Die bevorzugt aus
Elastomermaterial bestehenden Auflagen können dabei
auch aus Kunststoffen oder sogar Metallen bestehen.
Anstelle von Metall können im Sinne der Erfindung die
Dichtungen auch aus anderen Materialien, wie bevorzugt
verstärkten Kunststoffen und damit relativ festen
Materialien, bestehen. Die hergestellten Dichtungen
sind bevorzugt Zylinderkopfdichtungen oder
Ansaugflanschdichtungen für
Verbrennungskraftmaschinen, im Sinne der Erfindung
können jedoch auch vor allem Flanschabdichtungen für
ähnliche Anwendungsfälle nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die vier
Abbildungen näher erläutert, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine mit Elastomer beschichtete,
unbearbeitete Zylinderkopfdichtung in Aufsicht,
Fig. 2 die unbearbeitete Zylinderkopfdichtung
der Fig. 1 in der Linie II-II im Querschnitt,
Fig. 3 die endbearbeitete Zylinderkopfdichtung
der Fig. 1 in Aufsicht,
Fig. 4 die Zylinderkopfdichtung im
Querschnittsbild der Fig. 3 in der Linie IV-IV.
Das Aufsichtsbild der Fig. 1 zeigt eine fertig
ausgestanzte Zylinderkopfdichtung (1) mit einer
Elastomerbeschichtung und den ausgestanzten
Durchgangsöffnungen (2, 3, 4, 5) für die Brennräume (2),
die Befestigungsschrauben (3), das Schmiermittel (4)
und die Kühlflüssigkeit (5).
Das Querschnittsbild der Fig. 2 in der Linie II-II
der Fig. 1 zeigt den Querschnitt im Bereich einer
Schmiermittelöffnung (4) der Dichtung (1) und im
Bereich der Brennraumöffnung (2). Die Dichtung (1)
besteht aus der Metallplatte (6) im Kern und den
beidseitig aufliegenden Elastomerschichten (7, 8).
Das Aufsichtsbild der Fig. 3 zeigt die Dichtung (1)
der Fig. 1 nach Entfernung des überschüssigen
Elastomers. Das Elastomer ist bis auf die ringförmig
die Flüssigkeitsöffnungen (4, 5) umgebenden
Bereiche (7′, 8′) entfernt, so daß die
Flüssigkeitsöffnungen (4, 5) umgebende elastomere
Auflagen (7′, 8′) gebildet sind, während die
Restflächenbereiche der Dichtung (1) nur noch aus der
unbeschichteten Metallplatte (6) bestehen.
Das Querschnittsbild der Fig. 4 zeigt den Querschnitt
in der Linie IV-IV der Zylinderkopfdichtung aus
Fig. 3 im Bereich zwischen den Öffnungen (2, 4). Die
Dichtung (1) besteht aus der metallischen
Trägerplatte (6) und besitzt als nicht entfernten
Elastomerbereich die die Flüssigkeitsöffnung (4)
beidseitig umgebende elastomere Auflage (7′, 8′).
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von
Gummi-Metall-Dichtelementen, wie insbesondere von
Flachdichtungen, mit auf die Dichtungsplatte
aufgetragenen Auflagen aus elastomerem Material,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die
Dichtungsplatte (7) ganzflächig ein- oder
beidseitig eine Elastomerschicht (8) aufgetragen
und aufgeklebt und/oder aufvulkanisiert wird, und
daß daran anschließend das elastomere
Schichtmaterial (8) bis auf die Bereiche rund um
die Flüssigkeitsöffnungen (4, 5) entfernt wird,
so daß die Flüssigkeitsöffnungen (4, 5)
beidseitig umgebende Auflagen (9) gebildet
werden.
2. Verfahren zur Herstellung von
Gummi-Metalldichtungen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Entfernen des elastomeren
Schichtmaterials (8) aus den entsprechenden
Bereichen mit einem numerisch gesteuerten
Hochdruckwasserstrahl erfolgt.
3. Verfahren zur Herstellung von
Gummi-Metalldichtungen näch den Ansprüchen 1
und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elastomerschicht teilflächig in den Bereichen der
später zu bildenden Elastomerauflagen aufgetragen
wird.
4. Verfahren zur Herstellung der
Gummi-Metalldichtungen nach den Ansprüchen 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Beschichtung der Dichtung eine fertig
ausvulkanisierte Elastomerfolie auf die Dichtung
aufgeklebt wird.
5. Verfahren zur Herstellung der
Gummi-Metalldichtungen nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elastomerschicht (8) nach dem Auftrag
zunächst zur Formstabilität vorvulkanisiert wird,
daß daran anschließend eine Elastomerschicht bis
auf den Bereich der zu bildenden Auflagen (9)
entfernt wird, und daß daran anschließend die
belassenen Auflagen (9) völlig ausvulkanisiert
werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924215217 DE4215217A1 (de) | 1992-05-09 | 1992-05-09 | Verfahren zur Herstellung von Gummi-Metall-Dichtelementen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924215217 DE4215217A1 (de) | 1992-05-09 | 1992-05-09 | Verfahren zur Herstellung von Gummi-Metall-Dichtelementen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4215217A1 true DE4215217A1 (de) | 1993-11-11 |
Family
ID=6458431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924215217 Withdrawn DE4215217A1 (de) | 1992-05-09 | 1992-05-09 | Verfahren zur Herstellung von Gummi-Metall-Dichtelementen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4215217A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007096032A1 (de) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh | Zylinderkopfdichtung mit kanal |
-
1992
- 1992-05-09 DE DE19924215217 patent/DE4215217A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007096032A1 (de) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh | Zylinderkopfdichtung mit kanal |
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Legal Events
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---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |