DE1247095B

DE1247095B - Flat seal

Info

Publication number: DE1247095B
Application number: DE1966G0047052
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Stecher
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1966-06-02
Filing date: 1966-06-02
Publication date: 1967-08-10

Description

Flachdichtung Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, die einen den abzudichtenden Raum umgebenden Hüllkörper, der im Querschnitt insbesondere C-förmig ausgebildet ist, aufweist, in dem zur federnden Abstützung eine Feder, insbesondere eine Spiralfeder, angeordnet ist, die beim Aufbringen der Dichtpressung quer zur Wickelachse elastisch und plastisch verformt wird.Flat gasket The invention relates to a flat gasket, in particular Cylinder head gasket for internal combustion engines that have a space to be sealed surrounding enveloping body, which is particularly C-shaped in cross section, has, in which a spring, in particular a spiral spring, for resilient support, is arranged, which is elastic when applying the sealing pressure transversely to the winding axis and is plastically deformed.

Zur Abdichtung von Zylinderköpfen u. dgl. wurde bereits eine Dichtung vorgeschlagen, die aus einem im Querschnitt C-förmigen Hüllkörper und einer darin eingelegten ringförmigen Spiralfeder besteht. Letztere weist unter Bezugnahme auf ihre Querstauchung eine relativ flache Verformungskennlinie auf, so daß sie bestens geeignet ist, bei nahezu gleichbleibender Dichtkraft den Hüllkörper an alle Unebenheiten der abzudichtenden Flächen anzupassen.A gasket has already been used to seal cylinder heads and the like proposed that consists of a cross-sectionally C-shaped enveloping body and one therein inserted annular spiral spring. The latter has with reference to their transverse compression has a relatively flat deformation curve, so that they are very good is suitable, with an almost constant sealing force, the enveloping body on all unevenness adapt to the areas to be sealed.

Es wurde bereits vorgeschlagen, bei einer Flanschdichtung mit zum Druckraum hin offenem, im Querschnitt C-förmigem Hüllkörper mit eingelegtem Spiralfederring die innere Mantelfläche des Hüllkörpers mit einer weicheren Auskleidung als der Mantelwerkstoff zu versehen. Durch eine solche plastisch verformbare Zwischenschicht wird erreicht, daß die Windungskämme des Spiralfederringes beim Aufbringen der Dichtkraft sofort in die weiche Auskleidung des Hüllkörpers eindringen können und somit ein Wegklappen der Federwindungen unter dem Druck des Flansches verhindern.It has already been proposed to use a flange seal with the Enveloping body which is open towards the pressure chamber and has a C-shaped cross-section with an inserted spiral spring ring the inner jacket surface of the enveloping body with a softer lining than that To provide sheath material. By such a plastically deformable intermediate layer it is achieved that the winding combs of the spiral spring washer when the sealing force is applied can immediately penetrate into the soft lining of the enveloping body and thus a Prevent the spring coils from folding away under the pressure of the flange.

Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, derartige ringförmige Dichtungen mit Flachdichtungen zu kombinieren. So ist beispielsweise der den Brennraum abdichtende Rand einer Zylinderkopfdichtung aus Weichmaterial mit einem im Querschnitt C-förmigen Bördel eingefaßt und in diesen eine entsprechende Spiralfeder eingelegt.Such annular seals have also already been proposed to be combined with flat seals. For example, the one that seals the combustion chamber Edge of a cylinder head gasket made of soft material with a C-shaped cross-section Bordered flange and inserted a corresponding spiral spring in this.

Die zuvor beschriebenen Dichtungen werden in verhältnismäßig enge Dichtungsspalte eingesetzt, die in der Regel bei Verbrennungskraftmaschinen etwa 1 bis 1,5 mm betragen. Dies bedingt einen sehr geringen Durchmesser der Feder und damit auch einen verhältnismäßig dünnen Federdraht. Um mit diesem die nötige Dichtpressung aufzubringen und die Feder trotz ihres zunächst größeren Durchmessers in dem engen Dichtspalt unterzubringen, ist eine Belastung der Drahtwindungen bis in den plastischen Bereich des Federmaterials nötig. Die während des Betriebes zusätzlich auftretenden wechselnden Verformungen - sei es durch Temperatur- und/oder durch Druckschwankungen - des bereits über die Elasitizitätsgrenze belasteten Federwerkstoffes führen teilweise zum weiteren Zusammendrücken der Feder bis in einen Bereich der plastischen Verformung, bei dem ein zu hoher Dichtdruck entsteht und somit die maximale Belastbarkeit der Schraubenbolzen überschritten wird.The seals described above are relatively tight Sealing gaps are used, which are usually around in internal combustion engines 1 to 1.5 mm. This requires a very small diameter of the spring and thus also a relatively thin spring wire. In order to achieve the necessary sealing pressure with this to apply and the spring despite its initially larger diameter in the narrow To accommodate the sealing gap is a load on the wire windings down to the plastic Area of the spring material necessary. The additional ones that occur during operation changing deformations - be it due to temperature and / or pressure fluctuations - of the spring material already loaded beyond the elastic limit partially lead for further compression of the spring up to an area of plastic deformation, at which the sealing pressure is too high and thus the maximum load capacity of the Bolt is exceeded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Feder, die über ihren elastischen Bereich hinaus in den plastischen Bereich beim Verspannen der Flansche verformt wird, eine nachfolgende Beanspruchung im Betrieb lediglich im elastischen Restbereich sicherzustellen.The invention is based on the object in the spring that over their elastic area out into the plastic area when the Flanges is deformed, a subsequent stress in operation only in ensure elastic residual area.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine thermoplastische Zwischenschicht zwischen der Feder und dem Hüllkörper gelöst. Dadurch wird erreicht, daß die Feder nach dem anfänglichen Verspannen bis zu einer vorbestimmten plastischen Verformung zusammengedrückt wird. Bei der ersten Inbetriebnahme wird die Dichtung entweder durch die steigende Betriebstemperatur oder durch anderweitige Wärmezufuhr über die Einbautemperatur hinaus erwärmt. Infolge dieser Temperatursteigerung verliert die Zwischenschicht ihre anfängliche Festigkeit, so daß sich die Federwindungen nunmehr bis zum Werkstoff des Hüllkörpers ausdehnen können. Diese Ausdehnung erfolgt auf einer anderen Kennlinie, als sie die Feder ursprünglich vor ihrer plastischen Verformung aufwies. Nicht nur bei einer nachträglich eintretenden Dichtspaltverengung vermag die Feder nunmehr auf dieser neuen Kennlinie nur im elastischen Bereich zu arbeiten, ohne daß dabei zu große Bolzenbelastungen auftreten können. Durch die rein elastische Verformung wird auch die Dauerfestigkeit des Federwerkstoffes wesentlich erhöht.According to the invention, this object is achieved by a thermoplastic intermediate layer released between the spring and the enveloping body. This ensures that the spring after the initial tensioning up to a predetermined plastic deformation is squeezed. During the initial start-up, the seal is either by the increasing operating temperature or by other heat supply warmed up the installation temperature. As a result of this increase in temperature, it loses the intermediate layer its initial strength, so that the spring coils can now expand to the material of the enveloping body. This expansion takes place on a different characteristic than the spring originally before its plastic Exhibited deformation. Not only in the case of a subsequent narrowing of the sealing gap the spring can now only increase in the elastic range on this new characteristic work without excessive bolt loads occurring. Through the purely elastic deformation, the fatigue strength of the spring material is also essential elevated.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die thermoplastisch verformbare Zwischenschicht vorteilhafterweise auf die innere Mantelfläche des Hüllkörpers aufgetragen. Denkbar ist es aber auch, die Zwischenschicht auf dem Außenumfang der Federwindungen vorzusehen.According to a further embodiment of the invention, it is thermoplastic deformable intermediate layer advantageously on the inner lateral surface of the enveloping body applied. It is also conceivable, however, to place the intermediate layer on the outer circumference of the Provide spring coils.

Beim Einbau erfindungsgemäßer Dichtungen können durch die zunächst elastische und dann plastische Verformung der Dichtung bzw. des Federungskörpers verhältnismäßig große Einbautoleranzen überbrückt werden.When installing seals according to the invention, the initially elastic and then plastic Deformation of the seal or the Suspension body relatively large installation tolerances are bridged.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben Es zeigen F i g. 1 und 2 je einen Querschnitt durch ein ringförmiges Dichtelement.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. F i g. 1 and 2 each have a cross section by an annular sealing element.

Das Dichtelement besteht aus einem im Querschnitt C-förmigen Hüllkörper 1, der teilweise einen Federungskörper 2, bestehend aus einer Spiralfeder, umschließt. Gemäß F i g. 1 ist die thermoplastisch verformbare Zwischenschicht 3 auf der Innenfläche 4 des Hüllkörpers 1 aufgetragen. Dagegen ist nach F i g. 2 der Federungskörper 2 auf seinem Außenumfang 5 mit der thermoplastisch verformbaren Zwischenschicht 3 belegt.The sealing element consists of an enveloping body with a C-shaped cross section 1, which partially encloses a spring body 2 consisting of a spiral spring. According to FIG. 1 is the thermoplastically deformable intermediate layer 3 on the inner surface 4 of the enveloping body 1 applied. On the other hand, according to FIG. 2 the suspension body 2 on its outer circumference 5 with the thermoplastically deformable intermediate layer 3 proven.

Claims

Claims: 1. Flat gasket, in particular cylinder head gasket for internal combustion engines that have an enveloping body surrounding the space to be sealed, which is in particular C-shaped in cross section, in which to the resilient Support a spring, in particular a spiral spring, is arranged, which when applied the sealing pressure is elastically and plastically deformed transversely to the winding axis by a thermoplastic intermediate layer (3) between the spring (2) and the enveloping body (1).

2. Flat gasket according to claim 1, characterized in that the thermoplastically deformable intermediate layer (3) is provided on the inside (4) of the enveloping body (1).

3. Flat gasket according to claim 1, characterized in that the spring body (2) is provided on its outside (5) with the thermoplastically deformable intermediate layer (3). Older patents considered: German Patent No. 1216 634.