DE3405482C2

DE3405482C2 -

Info

Publication number: DE3405482C2
Application number: DE19843405482
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 7521 Ubstadt-Weiher De Menzel; Hans-Rainer Dr. 5093 Burscheid De Zerfass; Franz-Josef 5068 Odenthal De Giesen
Original assignee: GOETZE AG 5093 BURSCHEID DE
Current assignee: GOETZE AG 5093 BURSCHEID DE
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1988-07-28
Also published as: DE3405482A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Weichstoffflachdichtung, wie insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem gegebenenfalls metallisch verstärkten und imprägnierten Weichstoffaservlies mit ein- oder beidseitigen, ganzflächigen oder partiellen Auflagen auf der Basis von Kunstharzen oder Elastomeren, welche Zusatzstoffe in pulveriger bis feinkörniger Form enthalten.The invention relates to a soft flat gasket, such as especially a cylinder head gasket for Internal combustion engines, consisting of a possibly Metallic reinforced and impregnated soft fiber fleece with one or both sides, all-over or partial Overlays based on synthetic resins or elastomers, which additives in powdery to fine-grained form contain.

Imprägnierte oder nicht imprägnierte Weichstoffzylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen besitzen vielfach ein- oder beidseitig ganzflächige Überzüge oder partielle Auflagen aus Elastomeren oder Kunstharzen. Diese Beschichtungen sind meist noch plastisch oder elastisch verformbar und passen sich beim Einbau der Dichtung an die Dichtflächen des Motorblocks und des Zylinderkopfes an, so daß die Mikroabdichtung und Makroabdichtung der Dichtungsplatte verbessert wird. Derartige Überzüge versiegeln die Dichtungen zugleich gegenüber äußerem Einfluß und verbessern so die Lagerbeständigkeit und das Abdichtvermögen der Dichtungen. Partielle Auflagen auf den Dichtflächen sollen dagegen in bestimmten Bereichen die Dichtpressung auf der Dichtungsplatte erhöhen.Impregnated or not impregnated Soft head gaskets for Internal combustion engines often have one or full-surface coatings or partial overlays on both sides Elastomers or synthetic resins. These coatings are mostly still plastically or elastically deformable and adapt to the Installation of the seal on the sealing surfaces of the engine block and of the cylinder head so that the micro seal and Macro sealing of the sealing plate is improved. Such Coatings also seal the seals from the outside Influence and so improve the shelf life and that Sealing ability of the seals. Partial editions on the Sealing surfaces, however, should in certain areas Increase the sealing pressure on the sealing plate.

Überzüge oder Auflagen auf Zylinderkopfdichtungen werden unter gegebenenfalls der Verwendung von Schablonen durch Aufsprühen oder Aufwalzen der flüssigen Kunstharz- oder Elastomermassen aufgetragen. Für einen optimalen Auftrag müssen dazu allerdings die Auftragsmaterialien relativ dünnflüssig sein, damit sie sich überhaupt verarbeiten lassen und der Überzug in der gewünschten Stärke aufgetragen werden kann. Beim Auftrag dieser dünnflüssigen Kunstharz- und Elastomermassen dringen diese je nach Beschaffenheit des Weichstoffdichtungsmaterials mehr oder weniger stark in die Poren des Weichstoffs ein. Dieser Effekt bewirkt ein festes Verankern des Überzugs oder der Auflagen am Weichstoff und ist zu einem gewissen Grad erwünscht, und man hat nach der DE-OS 21 44 815 flüssigen Kunstharzmassen schon oberflächenaktive Substanzen hinzugegeben, damit diese weiter in die Oberflächenzonen von Weichstoffdichtungsmaterialien eindringen und dort die Querschnittsdichtigkeit der Dichtung verbessern. Bei Verwendung eines zu porösen Dichtungsmaterials, wie beispielsweise einem nicht imprägnierten Weichstoffaservlies, kann zu viel Überzugs- beziehungsweise Auflagenmaterial vom Weichstoff aufgesogen werden, so daß nur bei Verwendung eines hohen Überschusses an Auflagen- und Überzugsmaterial überhaupt erst ein Überzug beziehungsweise eine Auflage gebildet werden kann. Zusätzlich entsteht dann, wenn die Auftragsstoffe feste feinpulverige bis feinkörnige Zusatzstoffe enthalten, beim Auftrag an den Oberflächen des Weichstoffs ein Filtereffekt, bei dem die flüssigen Bestandteile in den Weichstoff eingesogen werden und die festen Stoffe ungebunden an der Oberfläche bleiben.Coatings or pads on cylinder head gaskets are under if necessary, the use of templates by spraying or rolling the liquid synthetic resin or elastomer materials applied. For an optimal order you need to do this however, the application materials are relatively thin, so that they can be processed at all and the coating in the desired thickness can be applied. When ordering penetrate these thin synthetic resin and elastomer materials this depends on the nature of the soft sealing material more or less into the pores of the soft material. This effect firmly anchors the cover or the requirements on the soft fabric and is to a certain extent desired, and you have according to DE-OS 21 44 815 liquid Synthetic resin compounds already have surface-active substances added so that these continue into the surface zones of Penetrate soft material sealing materials and there the Improve the cross-sectional tightness of the seal. At Use of a too porous sealing material, such as for example a non-impregnated soft fiber nonwoven, can too much cover or overlay material from Soft material are absorbed, so that only when using a high excess of overlay and cover material at all only an overlay or an overlay is formed can. In addition, it arises when the application materials are solid contain fine powdery to fine-grained additives Application to the surfaces of the soft fabric a filter effect, in which the liquid components in the soft fabric are sucked in and the solid materials are not bound to the Stay surface.

So enthalten beispielsweise die Überzüge der DE-OS 30 42 912 handelsübliche Alterungsschutzmittel, die in diesem Fall das unerwünschte frühzeitige Aushärten der Imprägniermittel in der Dichtungsplatte unterbinden.For example, the coatings of DE-OS 30 42 912 commercial anti-aging agents, which in this case unwanted premature curing of the impregnating agent in the Prevent the sealing plate.

Die Überzüge der US-PS 42 23 897 enthalten relativ hohe Anteile an pulverigem bis feinkörnigem Graphit, Talkum, Betonit oder Polytetrafluorehtylen, und diese Zusätze verhindern das Ankleben der Dichtung an die Dichtflächen von Motorblock und Zylinderkopfdichtung während des Betriebs.The coatings of US-PS 42 23 897 contain relatively high Proportions of powdery to fine-grained graphite, talc, Betonite or polytetrafluoroethylene, and these additives prevent the seal from sticking to the sealing surfaces of Engine block and cylinder head gasket during operation.

Beim Auftreten des geschilderten Filtereffektes färben diese Dichtungen ab, und die Wirkung der Zusatzstoffe ist praktisch gleich Null.When the described filter effect occurs, they color Seals off, and the effect of the additives is practical equals zero.

Nach dem DE-GM 82 16 359 enthalten asbestfreie Flachdichtungen neben organischen Synthesefasern und polymeren Bindemitteln feste Füllstoffe aus bevorzugt Kieselgur, Schwerspat oder Kieselsäure.According to DE-GM 82 16 359 contain asbestos-free flat seals in addition to organic synthetic fibers and polymeric binders solid fillers made of diatomaceous earth, heavy spar or Silica.

Nach der US-PS 37 40 062 besteht ein Flachdichtungsmaterial für metallische Flachdichtungen aus Polymer und in das Polymer eingebetteten Mikrokapseln. Damit beim Auftrag des Überzugsmaterials ein Überzug auf der Metalldichtung in gewünschter Dicke entsteht, wird die Viskosität der Überzugsmasse unter Zugabe thixotropierend wirkender Mittel auf die gewünschte Größe eingestellt.According to US-PS 37 40 062 there is a flat gasket material for metallic flat gaskets made of polymer and into the polymer embedded microcapsules. So when ordering the Coating material a coating on the metal gasket in desired thickness, the viscosity of the Coating mass with addition of thixotropic agents set to the desired size.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Weichstoffflachdichtungen mit ein- oder beidseitigen Überzügen oder Auflagen aus Elastomeren oder Kunstharzen zu schaffen, welche auch bei hochporösem Weichstoffmaterial bei guter Haftung und gegebenenfalls dünner Stärke ohne Verwendung von größeren Mengen an flüssigem Auftragsmaterial aufgebracht werden können. Insbesondere sollen bei Verwendung von Auftragsmaterialien mit Anteilen an festen feinkörngen bis pulverigen Zusatzstoffen die Zusatzstoffe in den Überzügen oder Auflagen fest ohne abzufärben gebunden sein.The present invention is therefore based on the object Flat gasket made of soft material with one or two-sided coatings or to create pads made of elastomers or synthetic resins, which is good even with highly porous soft material Adhesion and, if necessary, thin starch without using larger quantities of liquid application material applied can be. In particular, when using Application materials with proportions of solid fine grains up to powdery additives the additives in the coatings or cushions are bound without staining.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weichstoffflachdichtung gelöst, bei der die die Auflagen bildenden Auftragsmaterialien thixotropierend wirkende Verdickungsmittel enthalten. Solche thixotropierend wirkende Zusatzstoffe sind bevorzugt hochdisperse Kieselsäuren (Aerosil) und/oder aktive Aluminiumsilikathydrate (Bentonit), und sie werden bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent eingesetzt. Die Überzüge und/oder Auflagen bestehen bevorzugt aus einem Material auf der Basis von bei Raumtemperatur härtenden Silikonharzen. Dann, wenn die Überzüge oder Auflagen feste pulverige bis feinkörnige Substanzen enthalten, werden bevorzugt die der Klebrigkeit entgegenwirkende Substanzen, wie Graphit, Talkum und/oder Metallseifen in Anteilen von bevorzugt 20 bis 40 Gewichtsprozent bezogen auf die ausgehärtete Überzugsmasse oder Auflagenmasse eingesetzt. Es wurde dabei gefunden, daß insbesondere Zinkstearat als der Klebrigkeit entgegenwirkender Überzugzusatz schon selbst eine bestimmte thixotropierende Wirkung besitzt, so daß in diesem Fall nur geringe Mengen beziehungsweise überhaupt keine thixotropierende Substanzen zusätzlich eingesetzt werden müssen.
According to the invention, this object is achieved by a flat gasket made of soft material, in which the application materials forming the pads contain thixotropic agents. Such thixotropic additives are preferably highly disperse silicas (Aerosil) and / or active aluminum silicate hydrates (bentonite), and they are preferably used in amounts of 0.1 to 5 percent by weight. The coatings and / or overlays preferably consist of a material based on silicone resins that harden at room temperature. If the coatings or coatings contain solid powdery to fine-grained substances, the substances which counteract the stickiness, such as graphite, talc and / or metal soaps, are preferably used in proportions of preferably 20 to 40% by weight, based on the cured coating composition or coating composition. It was found that zinc stearate in particular, as a coating additive which counteracts the tackiness, itself has a certain thixotropic effect, so that in this case only small amounts or no thixotropic substances at all have to be used.

Mit den erfindungsgemäß mit Zusatz an thixotropierend wirkenden Substanzen versehenen Auflagen- und Überzugsmassen werden Weichstoffzylinderkopfdichtungen mit Auflagen und Überzügen versehen. Nach dem Aushärten der aufgetragenen Massen waren diese auch bei Verwendung von nicht imprägnierten Faservliesdichtungsstoffen nur in geringe Tiefe in den Weichstoff eingedrungen, die Überzüge und Auflagen konnten so bei gleichzeitig guter Haftung am Weichstoff unter Einsparung größerer Mengen an teurem Material auch in geringer Stärke hergestellt werden. Bei Verwendung von festen feinkörnigen bis pulverigen Zusatzstoffen im Überzugs- beziehungsweise Auflagenmaterial zeigten diese kein Abfärben und die Überzugs- und Auflageneigenschaften waren in der gewünschten Weise optimiert.With the invention with the addition of thixotropic overlay and coating compositions become soft cylinder head gaskets with supports and Provide covers. After curing the applied These were also when using non-impregnated materials Nonwoven sealants only to a small depth in the Soft material penetrated, so the covers and pads could with good adhesion to the soft material while saving Larger amounts of expensive material, even in low thickness getting produced. When using solid fine-grained up powdery additives in the coating respectively Overlay material showed no staining and that Coating and overlay properties were as desired Way optimized.

Der erfindungsgemäße Zusatz an thixotropierend wirkenden Substanzen zu den Auftragsmassen aus Elastomeren oder Kunstharzen ermöglicht somit eine optimale Herstellbarkeit der mit Überzügen oder Auflagen versehenen Weichstoffdichtungen. Es lassen sich so die flüssigen Auftragsmassen mit einer beliebig auf den Anwendungsfall abgestimmten Viskosität herstellen, die dadurch nach einem der bekannten Auftragsverfahren optimal verarbeitbar ist. Unmittelbar nach dem Auftrag wird das Auftragsmaterial durch die Anwesenheit der thixotropierend wirkenden Substanzen dickflüssiger, und es läßt sich so, durch die Menge des anwesenden thixotropierend wirkenden Zusatzstoffs, abgestimmt auf die Porosität der verwendeten Weichstoffdichtungsplatte, das Eindringen der flüssigen Komponente in den Weichstoff und damit deren feste Bindung am Weichstoff und der Materialverbrauch steuern. Die Menge der anwesenden thixotropierend wirkenden Substanzen bestimmt zugleich die Dicke der Auflagen und Überzüge, die Bindung der festen feinkörnigen bis pulverigen Substanzen im Überzug beziehungsweise in den Auflagen und letztlich auch die Querschnittsdichtigkeit der Dichtung.The addition of thixotropic agents according to the invention Substances to the application masses made of elastomers or Synthetic resins thus enable optimal producibility of the with soft seals provided with coatings or supports. So the liquid application masses can be applied with one viscosity tailored to the application manufacture, thereby according to one of the known Order process is optimally processable. Immediately after The order material becomes the order material by the presence of the thixotropic substances more viscous, and it can be thixotropic by the amount of the present acting additive, matched to the porosity of the used soft sealing plate, the penetration of the liquid component in the soft material and thus its solid Control bond to soft material and material consumption. The Amount of thixotropic substances present also determines the thickness of the overlays and covers that Binding of solid fine-grained to powdery substances in the Cover or in the editions and ultimately the Cross-sectional tightness of the seal.

Während die Erfindung bevorzugt als Zusatz zu Silikonharzüberzügen und -auflagen von nicht imprägnierten Weichstoffzylinderkopfdichtungen angewendet werden soll und die Silikonharzüberzüge und -auflagen bevorzugt größere Anteile an feste feinkörnigen bis pulverigen deren Klebrigkeit entgegenwirkende Substanzen enthalten, ist die Erfindung nicht allein auf diese Anwendung beschränkt. So können anstatt Weichstoffzylinderkopfdichtungen als Substrat auch andere Weichstoffflachdichtungen oder sogar Textilien als Substrate eingesetzt werden, die Überzüge oder Auflagen können aus Materialien auf der Basis anderer Kunstharze oder Elastomere bestehen oder an Stelle von der Klebrigkeit entgegenwirkenden Zusatzstoffen können Zusatzstoffe mit lediglich verstärkender Wirkung, Vernetzungsmittel oder andere in der Kunstharz- und Elastomerchemie übliche Zusatzstoffe verwendet werden.While the invention prefers to be added Silicone resin coatings and pads from non-impregnated Soft cylinder head gaskets should be used and the silicone resin coatings and pads prefer larger ones Proportions of solid fine-grained to powdery Containing counteracting substances is the Invention is not limited solely to this application. So can instead of soft cylinder head gaskets as a substrate other flat gaskets or even textiles other than Substrates can be used that can cover or overlay from materials based on other synthetic resins or Elastomers exist or replace stickiness counteracting additives can be additives merely reinforcing, cross-linking agent or other additives common in synthetic resin and elastomer chemistry be used.

Claims

1. Flat gasket, especially cylinder head gasket for internal combustion engines, consisting of a metallically reinforced and impregnated soft fiber fleece with one or both sides, full or partial coatings based on synthetic resins or elastomers, which contain solid additives in powdery to fine-grained form, characterized in that the the order-forming application materials contain thixotropic thickeners.

2. Soft flat gasket according to claim 1, characterized characterized in that the proportion of thixotropic acting thickeners in solid application material is between 0.1 to 5 percent by weight.

3. soft flat gasket according to claim 1 or 2, characterized in that the thixotropic effect Thickener made from commercially available highly dispersed Silicic acid (Aerosil) and / or active Aluminum silicate hydrate (bentonite) exists.

4. soft flat gasket according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fixed Application materials 20 to 40 weight percent solid fine-grained to powdery, known per se, the Containing substances that counteract stickiness.

5. Soft flat gasket according to one of claims 1 to 4, characterized in that when using Zinc stearate as counteracting stickiness Additive the order materials 0 to 0.5 Weight percent of thixotropic substance additionally included.

6. Flat gasket according to one of the Claims 1 to 5, characterized in that the Coatings from a room temperature curing Made of silicone resin.