DE2030487A1

DE2030487A1 - Abdichtung fur einen flachen, mit einer Öffnung versehenen Körperteil

Info

Publication number: DE2030487A1
Application number: DE19702030487
Authority: DE
Inventors: Maurice Gerald F arnham Common Buckinghamshire Herrington (Großbritannien)
Original assignee: Engineering Components Ltd , Slough, Herrington, Maurice Gerald, Farnham Com mon, Buckinghamshire (Großbritannien)
Priority date: 1969-06-23
Filing date: 1970-06-20
Publication date: 1971-01-07
Also published as: JPS4925286B1; GB1260236A; FR2047059B1; FR2047059A1

Description

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E/p 6894

ENGINEERING COMPONENTS LIMITED, 14 Liverpool Road, Slough,

Buckinghamshire, England und MAURICE GERALD HERRINGTON, Silver Beeches, Colinswood Road, Farnham Common, Buckinghamshire,

Abdichtung für einen flachen, mit einer Öffnung versehenen

Körperteil.

Die Erfindung bezieht sich auf Abdichtungen für Verbindungsstellen zwischen starren Körpern, um das Entweichen von Gasen oder einem Strömungsmedium aus einem oder mehreren Hohlräumen oder Kanälen in mindestens einem der Körper zu verhindern. Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf Abdichtungen für Verbindungsstellen, welche Hitze und Schwingungen bzw. Vibrationen wie beispielsweise Zylinderkopfdichtungen von Kolbenmotoren, insbesondere bei Motoren von Kraftfahrzeugen unterworfen sind. Die Erfindung ist auf schwere und leichte Diesel- und Benzinkrafteinheiten anwendbar, läßt sich aber -■ auch für andere Zwecke wie beispielsweise zum Abdichten von Gehäusen von Gasturbinen, Dampfturbinen, Kompressoren von verschiedener Ausführungsarten und Rohrverbindungen verwenden.

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Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine Form von Abdichtung vorzusehen, welche wirksam den immer größer werdenden Zylinder-drücken widerstehen kann, welche sich bei modernen Verbrennungskraftroaschinen ergeben, während eine verbesserte Abdichtung unter Schwingungszuständen, eine wesentlich mechanische Festigkeit, eine verbesserte Hitzeverteilung aus den Verbrennungsprodukten und die Möglichkeit einer Feineinstellung der Hauptabdichtungsteile vorgesehen wird.

Gemäß der Erfindung enthält eine Abdichtung einen flachen, mit einer öffnung versehenen Körperteil, deren Rand mit etwas radialem Spiel einen abzudichtenden Hohlraum oder Kanal wie beispielsweise eine Verbrennungszylinderbohrung umgeben soll, einen innerhalb der Bohrung angeordneten und radial an dem Körperteil befestigten primären Abdichtungsring, wobei der primäre Abdichtungsring so ausgeführt ist, daß er den Hohlraum oder Kanal umgibt, und eine sekundäre, an den Oberflächen des Körperteiles rund um die öffnung angebrachte Dichtung. Vorzugsweise kann die sekundäre Dichtung aus flachen Ringen bestehen, welche an den Oberflächen des Körperteiles rund um die öffnung angebracht sind, wobei sich ihre Ränder in die öffnung hineinerstrecken und eine Befestigung für den primären Abdichtungsring vorsehen, welcher zweckmäßigerweise aus einer einfachen öse bestehen kann. Der primäre Abdichtungsring kann selbst eine Mehrfachabdichtung darstellen, welche aus einer Mehrzahl von Abdichtungsringen in einer Ebene einer innerhalb des anderen und radial aneinander befestigten Abdichtungsringen besteht.

Es sind für die Herstellung der Abdichtungen nach der Erfindung verschiedene Herstellungsmethoden möglich, so daß eine Massenproduktion durchführbar ist. Der primäre Abdichtungsring ergibt eine wesentliche Festigkeit um den Verbrennungsraum, wenn er zwischen dem Zylinderkopf und der Abdichtungefläche des. Zylinderblockes festgeklemmt ist. Darüber hinaus kann der primäre Abdichtungsring vollkommen aus Metall bestehen, so daß, wenn er bei zusammengebauter Maschine zusammengedrückt wird,

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er einen besonders guten Hitzefluß von dem Verbrennungsbereich vorsieht. Ein weiterer Vorteil des primären Abdichtungsringes besteht darin, daß er es ermöglicht, daß sehr verschiedene Materialien für seine Herstellung ausgewählt werden, so daß hitze- und korrosionsbeständige Materialien gemäß dem abzudichtendem Medium ausgewählt werden können, ganz gleichgültig, ob bei einem Motor oder bei irgendeiner anderen Anwendungsmöglichkeit. .

Die sekundäre Dichtung besteht in der Hauptsache aus einer ösenanordnung ähnlich der, welche bereits in \r*item Umfange als wirksames Abdichtungsmittel um öffnungen in Abdichtungen verwendet worden ist. Die sekundäre Dichtung trägt zur Festigkeit der Ausführungsform bei und ermöglicht die Anpassung der Abdichtung an verschiedene Dicken durch Auswahl der für einen besonderen Fall geeigneten öse. Dank des Vorhandenseins des primären Abdichtungsringes befindet sich die sekundäre Dichtung in einer kühleren Umgebung und bleibt somit eine positive Abdichtung selbst wenn die primäre Abdichtung etwas von ihrer Wirksamkeit dadurch verliert, daß sie sich verformt oder deformiert.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.

Die Figuren 1 - Io sind ein Schnitt durch einen Teil der Abdichtung.

Während jede Zeichnung einen Teil einer auf die Abdichtung eines einzigen Hohlraumes angewendeten Abdichtung wie beispielsweise den Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine zeigt/ kann die Abdichtung eine Mehrzahl von Abdichtungen haben, und Abdichtungen um eine Mehrzahl von Kanälen oder Hohlräumen •vorsehen.

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In Figur 1 ist ein Körperteil 1 mit einer öffnung versehen, welche durch flache Metallringe 2, 3 auf gegenüberliegenden Oberflächen des Körperteiles 1 umgeben ist. Innerhalb der öffnung werden diese Ringe mit ihren Oberflächen zusammengebracht und bilden einen ringförmigen Plansch, wobei einer der plattenförmigen Ringe über den anderen zur Bildung einer Wulst 5 gefaltet ist. Dieser wulstige Flansch bildet eine Abstützung für eine öse 6, welche eine primäre Abdichtung bildet, wobei die flachen Ringe 2, 3 eine sekundäre Abdichtung bilden. Der Körperteil 1 kann aus jedem bekannten Abdichtungsmaterial wie beispielsweise Kupfer oder mit Asbest beschichteten Stahl, zusammengedrückten Asbest fasern, oder /S -hergestelltem Asbest oder auf einen ebenen Stahlkern geklebten Gummimaterial bestehen.

Figur 2 zeigt eine Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 1, bei welcher die Wulst 5 ausgelassen und die Öse 6 unmittelbar auf dem Flansch 4 aufgebracht ist.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Ringe 2, 3 Teile eines einzigen Metallblattes bildes, welches bei 7 umgefaltet ist, so daß der Flansch 4 aus parallelen Schenkeln besteht, welche einen kleinen Abstand voneinander haben.

Bei Figur 4 ist der Körper 1 mit einer mittleren Metallkernplatte 8 versehen, welche in die öffnung vorspringt und eine mittlere Platte in dem Flansch 4 bildet, innerhalb der öffnung sind die Ringe 2, 3 in Oberflächenberührung mit dem Kern gebracht und bilden eine Wulst 5 wie bei Fig. 1.

Die Anordnung nach Fig. 5 ist die gleiche wie bei Fig. 4 mit -der Ausnahme, das die Wulst 5 ausgelassen ist.

Figur 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher der

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Ε/ρ 6894 -5- 19. Juni 197Ο B/We

primäre Abdichtungsring und die sekundäre Abdichtung zu einem Ganzen zusammengefasst sind. Der Körperteil 1 ist mit einer Kernplatte 8 versehen, welche in'die öffnung vorspringt und unter Bildung von parallelen ringförmigen Schenkeln 9, 10 zurückgefaltet ist, welche von der Mittelebene der Abdichtung den gleichen Abstand haben. Eine öse 11 umfasst nicht nur die Schenkel 9, lo zur Bildung der primären Dichtung, sondern erstreckt sich radial nach außen und überlappt den Körperteil so, daß den Ringen 2, 3 in den Figuren 1-5 gleichwertige Hinge vorgesehen werden.

Figur 7 zeigt die Anordnung von Fig. 1, aber mit der .Hinzu-. fügung einer Beilage 12 zwischen der wulst 5 und einem Schenkel der Öse 6. Diese Beilage kann entweder als Verstärkung oder zur Einstellung der Dicke des primären Abdichtungsringes dienen. Sie kann aus festem Stahl oder einem weichen zusammendrückbaren Dichtungsmaterial bestehen.

Figur 8 zeigt eine Abänderung, bei welcher der primäre Abdichtungsring aus einer Mehrzahl von konzentrischen Dichtungsringen besteht. Während somit der äußere Teil dieser Ausführungsform der gleiche wie der bei Fig. 7 ist und die Ringe 2, 3, Flansch 4, Wulst 5 und Beilage 12 enthält, ist die öse 6 durch einen zusammengesetzten Ring ersetzt, welcher aus Ringen 13, 14 besteht, welche so gebogen sind, daß sie einen Flansch 15 und Wulst 16 bilden und eine Beilage 17 tragen. Diese Form von Ausführung wird zweimal mit abnehmendem Radius wiederholt, wobei der innerste zusammengesetzte Ring eine öse 18 trägt. Die für die verschiedenen Abdichtungsringe benutzten Materialien können je nach dem abzudichtenden Strömungsmedium und den vorherrschenden Hitzeverhältnissen verändert werden.

Figur 9 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform, welche der nach Figur 1 mit der Ausnahme sehr ähnlich ist, daß der Ring 3 einteilig mit der Gesamtfläche des Körperteiles 1 ist, d.h. ein

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Β/ρ 6894 -6- 19. Juni 1970 B/We

Teil davon bildet.

Bei den beschriebenen Beispielen ist der primäre Abdichtungsring dünner (d.h. in Richtung senkrecht zur Ebene der Abdichtung) als die sekundäre Abdichtung oder von der gleichen Dicke (Fig. 6) dargestellt. Wenn der primäre Ring dünner ist, wird die Differenz im Gebrauch infolge der größeren Zusammendrückbarkeit des Körperteiles 1 reduziert. Selbst wenn darüber hinaus ein ganz kleines Spiel zwischen dem primären Ring und einer oder beider damit zusammenwirkenderOberflächen vorhanden ist, ergibt das Abdrosseln des Flusses des abgedichteten Strömungsmediums durch den sehr kleinen Splat oder die sehr kleinen Spalte eine sehr große Reduktion des durch die sekundäre Dichtung abzudichtenden Druckes.

Figur Io zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher der primäre Abdichtungsring dicker als die sekundäre Abdichtung ist. Somit zeigt Fig. 10 eine Abdichtungsausführung, welche die gleiche wie die nach Fig. 1 ist, wobei aber eine zusätzliche öse 19 die öse 6 umfasst« Diese Ausführungsform ist in Anwendung auf den Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine dargestellt, wobei der Zylinderkopf mit einer ringförmigen Ausnehmung 20 und der Zylinderblock mit einer ringförmigen Ausnehmung 21 zum Unterbringen des dickeren primären Dichtungsringes versehen ist. Diese Anordnung bildet eine besonders wirksame Abdichtung, Wänaeverteilung und mechanische Festigkeit. Eine Feineinstellung kann durch Auswahl der Dicke der zusätzlichen öse 19 bewirkt werden»

Ss muß darauf hingewiesen werden, daß die Zeichnungen die, Abdichtungen in einem vergrößerten Maßstab zeigen.

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Claims

Ε/ρ.6894' -7- 19. Juni 1970 B/We

l.J Abdichtung fUr einen flachen, mit einer öffnung versehenen Körperteil, deren Rand einen abzudichtenden Hohlraum oder Kanal umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein primärer Abdichtungsring (6, 11) innerhalb der öffnung angeordnet, radial an dem Körperteil ( 1) befestigt und so ausgebildet ist, daß er den Hohlraum oder Kanal umgibt, und eine sekundäre Abdichtung (2, 3) an den Oberflächen des Körperteiles (1) und um die öffnung herum vorgesehen ist.
2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die sekundäre Abdichtung aus auf die Oberflächen des Körperteiles (1) und um die öffnung herum aufgebrachten Ringen (2, 3) besteht, wobei sich ihre Ränder in die öffnung erstrecken und einen Befestigungsflansch (4) für d. η primären Abdichtungsring (6) bilden.
3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Abdichtungsring selbst aus einer Mehrzahl von Abdichtungeringen (13, 14 und 18) in einer Ebene besteht, wobei einer innerhalb des anderen angeordnet und radial an dem anderen befestigt ist.
4. Abdichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Beilage (12, 17), welche innerhalb des primären Abdichtungsringes (6, 13, 14) unter Abdichtung

dessen Oberflächen enthalten ist.
5. Abdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Abdichtungsring (6) vollkommen aus Metall besteht.
6. Abdichtung nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet, daß die Beilage (12, 17) aus weichem zusanaendrückbaren Abdichtungsmaterial besteht.

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Ε/ρ 6894 -8- 19. Juni 1970 B/We
7. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine mittlere Kernplatte (8) aus dem Körperteil in den primären Abdichtungsring (6)hineinerstreckt.

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L e e γ s e i t e