DE1088298B

DE1088298B - Flachdichtung

Info

Publication number: DE1088298B
Application number: DEG24264A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hammerschmidt; Dr Rer Nat Herakles Kaloumenos; Paul Vossieck
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1958-04-05
Filing date: 1958-04-05
Publication date: 1960-09-01
Also published as: GB899552A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, mit die öffnungen od. dgl. umgebenden Sicken.

Es sind bereits reinmetallische Sickendichtungen bekanntgeworden, deren Oberflächen mit einer dünnen Lackschicht überzogen waren. Trotz der guten Erfahrungen, die man mit solchen Dichtungen machen konnte, hat es sich gezeigt, daß der Lack nicht allen Anforderungen entspricht. So soll die Lackierung einmal die Dichtwirkung erhöhen, indem sie dazu beiträgt, die von der Bearbeitung herrührende Rauhigkeit der Werkstücke auszufüllen, zum anderen verlangt man von dem Lack, daß er das Dichtungsblech vor Korrosion schützt. Letzteres ist besonders bei Brennkraftmaschinen notwendig, wo die Dichtung mit dem Kühlwasser oder mit Dampf in Berührung kommt. Da die Dichtung zumeist auch ölräume abdichten muß, wird ferner Beständigkeit gegen öl verlangt. Die meisten Lacke sind den thermischen Belastungen, denen eine Dichtung insbesondere im Bereich zwischen den einzelnen Brennräumen ausgesetzt ist, nicht gewachsen. Ist der Lack zu thermoplastisch, so fließt er fort, und die Zylinderräume sind nicht mehr genügend gegeneinander abgedichtet.

Man kennt auch bereits Lacke, die genügend plastisch sind und gut dichten, doch schützen sie nur ungenügend vor Korrosion. Demgegenüber befriedigt bei den chemisch gut widerstandsfähigen Überzügen meistens die Dichtwirkung nicht, da sie eine zu große Härte aufweisen.

Schließlich sind auch bereits gesickte Zylinderkopfdichtungen bekannt, deren Überzugslack zur Erhöhung der Hitzebeständigkeit mit Füllstoffen gefüllt war. Als Füllstoff verwandte man Oxyde wie Titandioxyd oder Silikate wie Quarz, Kieselkreide, Kaolin, Asbest od. dgl. Wie es sich aber zeigte, verschlechtern sich die Eigenschaften des Lackes durch die in der Lackchemie üblichen hochdispersen Füllstoffe, die in herkömmlicher Weise dem Lack auf Walzenstühlen oder Kugelmühlen einverleibt werden. In der Regel leidet die Haftung des Lackes auf dem Blech und die Korrosionsschutzwirkung durch erhöhte Wasseraufnahme oder vergrößerte Porosität. Schließlich wird durch diese feinverteilten, feinkörnigen Füllstoffe die erwünschte Elastizität der Dichtung nicht verbessert.

Das gilt auch für das bekannte Verfahren, bei dem man auf den noch frischen, klären Lacküberzug ein feinpulvriges, anorganisches Silikat, wie Pulverasbest, faseriges Magnesium-Silikat, Glasfaser od. dgl., auftrug. Das anorganische Material wurde entweder aufgestaubt oder aufgespritzt. Dieses Verfahren ist nicht nur umständlich, sondern verschlechtert auch noch die Dichtwirkung.

Flachdichtung

Anmelder:

Goetzewerke
Friedrich Goetze Aktiengesellschaft,

Burscheid bei Köln,
Bürgermeister-Schmidt-Str. 6

Gerhard Hammerschinidt,

Dr. rer. nat. Herakles-Wolfgang Kaloumenos

und Paul Vossieck, Burscheid bei Köln,

sind als Erfinder genannt worden

Es wurde nun gefunden, daß sich grobe Füllstoffe anderer anorganischer Herkunft ganz anders verhalten, besonders dann, wenn man sie lediglich in den Lack unterrührt. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dem Überzugslack grobe Füllstoffe, wie Zinkstaub und/oder Graphit, vorzugsweise im Verhältnis von 50 bis 250 Hundertteilen, bezogen auf die Trockensubstanz des Lackes, einzuverleiben. Der Lack besteht vorzugsweise aus einer Kombination von cyclisiertem Kautschuk mit alkylierten Phenolen und Leinoder Holzöl.

Das einfache Unterrühren der Füllstoffe setzt voraus, daß sie örganophil oder durch spezielle Vorbehandlung organophiliert wurden. Graphit und manche Rußsorten haben den Vorzug, von Natur aus örganophil zu sein, und lassen sich daher leicht einrühren. Die Wasserfestigkeit des Lackes wird durch derartige Füllstoffe wesentlich verbessert. Bei Verwendung von Zinkstaub als Füllstoff setzt man diesen vorteilhafterweise vor der Verwendung Dämpfen von höheren Fettsäuren aus oder coatet ihn, indem er auf nassem Wege mit einer geeigneten polar-unpolar aufgebauten Substanz, wie Chromchloridstearat, Fettaminen od. dgl., behandelt wird. Selbst grobe Kieselkreide läßt sich auf diesem Wege organophilieren und somit leicht in den Lack einrühren.

Vorzugsweise findet als Füllstoff jedoch Graphit Verwendung, da er das Wärmeleitvermögen des Lackes wesentlich verbessert und außerdem mit den Verkokungsrückständen des Lackes einen festen, zusammenhängenden Verband bildet. Selbst bei hohem Füllungsgrad vermag der Graphit mit dem Lack einen

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gasdichten Koks zu bilden, der dafür sorgt, daß kritische Stellen dicht bleiben. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß der graphitgefüllte Lack verhältnismäßig temperaturbeständig ist und. ausgezeichnetes Korrosionsschutzvermögen aufweist. Vor allem lassen sich sehr preiswerte Lacke durch Beimischen von Graphit wesentlich verbessern. Unter Graphit wird im Sinne der Erfindung sowohl feiner Ruß wie auch Blättchengraphit verstanden. Blättchengraphit hat gegenüber Ruß noch den Vorteil, daß neben dem Korrosionsschutz die Elastizität der Sickendichtung verbessert wird.

Zur Erhöhung der Elastizität und Verbesserung der Dichtwirkung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man mehrere Lackschichten übereinander aufträgt. Die Härte der Schichten fällt dabei von innen nach außen, um gute Haftung am Dichtungsblech zu erzielen. In der Regel wird man den härteren, meist besser haftenden, temperatur- und korrosionsbeständigeren Lack zuunterst und darüber den plastischeren, besser dichtenden Lack aufzubringen. Dabei ist es denkbar, die Überzugsschichten verschieden stark zu füllen und/oder unterschiedlich auszuhärten. Schließlich können die Schichten auch eine unterschiedliche Dicke aufweisen, wobei chemisch verschieden aufgebaute Lacke verwendet werden können. Eine allen Anforderungen entsprechende Überzugsschicht erreicht man auch dann, wenn nur die erste Schicht gefüllt und eingebrannt ist, während die Deckschicht aus einem, gegebenenfalls lufttrockenen Klarlack besteht. Bei Sickendichtungen mit mehr als zwei Lackschichten werden die einzelnen Schichten vorteilhafterweise gegeneinander abgestuft.

Um die Korrosionsschutzwirkung des Überzugs noch zu erhöhen, gibt man dem Lack Stoffe bei, die korrosionsinhibierend wirken, z. B. Natrium- oder Ammonium-B enzoat, Nitrite oder Salpetrigsäureester, Zinkstaub, Chromate od. dgl. Ferner besteht die Möglichkeit, das Grundblech vor dem Aufbringen der Lackschicht aufzurauhen, z. B. zu sandstrahlen, zu ätzen, zu phosphatieren od. dgl. Das Kleben der äußeren Schicht wird durch Einpudern mit Talkum od. dgl. verhindert, ohne daß dadurch die Dichtwirkung beeinträchtigt wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Beispiel darstellt.

Die metallische Dichtung 1 ist auf beiden Dichtseiten mit einer graphitierten Lackschicht 2, 3 überzogen.

Claims

Patentansprüche:

1. Metallische Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen mit die öffnungen od. dgl. umgebenden Sicken und einem elastischen Lacküberzug, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einem Lack, vorzugsweise auf der Basis von Cyclo-Kautschuk und/oder alkylierten Phenolen, mit Füllstoffen wie grobem Zinkstaub und/oder Graphit, vorzugsweise im Verhältnis von 50 bis 250 Hundertteilen, bezogen auf die Trockensubstanz des Lackes, besteht.

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus mehreren, gegebenenfalls verschiedenen Schichten, vorzugsweise mit einer von innen, nach außen fallenden Härte, besteht.

3. Flachdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschichten verschieden stark gefüllt sind.

4. Flachdichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschichten verschieden stark ausgehärtet sind.

5. Flachdichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschichten eine unterschiedliche Dicke aufweisen.

6. Flachdichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht gefüllt und eingebrannt ist und die Deckschicht aus einem gegebenenfalls lutftrocknenden Klarlack besteht.

7. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Überzug korrosionshindernde Mittel, z. B. Chromate, Benzoate und/oder Salpetrigsäureester, zugesetzt sind.

8. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundblech vor dem Aufbringen der Lackschicht aufgerauht ist, z. B. durch Sandstrahlen, Ätzen, Phosphatieren od. dgl.

9. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Deckschicht in an sich bekannter Weise ein das Kleben verhinderndes Mittel, z. B. Talkum, aufgebracht ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 862 536;
USA.-Patentschriften Nr. 2 289 620, 2 695 186.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen