DE2808919A1

DE2808919A1 - Verfahren zur endbearbeitung von gleitflaechen an gleitringdichtungen

Info

Publication number: DE2808919A1
Application number: DE19782808919
Authority: DE
Inventors: Siegfried Jandt
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1978-03-02
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2808919C3; DE2808919B2

Description

Verfahren zur Endbearbeitung von Gleit-
flächen an Gleitringdichtungen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Endbearbeitung der Gleitflächen von Maschinenteilen aus plastisch verformbaren Werkstoffen, insbesondere der Gleitflächen von Gleitringdichtungsringen aus Sinter -Metallen.
Gleitringdichtungen dichten die Durchführungsstellen von Wellen oder Achsen ab. Das wesentliche Merkmal von Gleitringdichtungen ist die ringförmige, senkrecht zur Drehachse stehende Dichtebene, in der sich ein stillstehender und Fin sich drehender Dichtkörper berühren.
Eine Gleitringdichtung besteht aus einem axial verschiebbaren Gleitring, der durch Federkraft oder auch oft durch das unter höherem Druck stehende abzudichtende Medium gegen einen Gegenring gedrückt wird.
Manschetten, Gummi ringe oder Balgen dichten die Verschiebestelle ab.
Durch dieses Dichtprinzip wird eine wartungsfreie, selbsttätige Abdichtung erreicht.
Es ist allgemein bekannt, daß zur Erzielung planer und mit bestimmten Rauhigkeiten versehener Werkstoffoberflächen von gleitender Reibung unterworfenen Maschinenteilen das Bearbeitungsverfahren Läppen angewendet wird. Läppen ist ein Arbeitsverfahren, bei dem das Werkstück und Werkzeug ohne zwangsläufige Führung beider Teile, unter Verwendung eines lose aufgebrachten Schleifmittels und bei fortwährendem Richtungswechsel, aufeinandergleiten. Der Läppvorgang gliedert sich meistens in ein Vor - und ein Fertigläppen auf.
Beim Vorläppen werden die Unebenheiten der Werkstückoberfläche be- Verfahren zur Endbearbeitung von Gleitflächen an Gleitringdichtungen ( 1653 ) seitigt; beim Feinläppen wird die letzte Feinheit und Rauhigkeit erzielt.
Als Läppmittel werden vielfach Aluminium - Oxid oder Diamantstaub verwendet, die mit Petrnlim oder U1 als Bindemittel zu einem Brei angerührt werden. Diesem relativ teuren Arbeitsgang Läppen muß vielfach ein Säubern der Werkstückoberfläche folgen.
Weiterhin ist bekannt, daß zur Herstellung glatter und mit bestimmten Konturen versehener Werkstückoberflächen das Prägeverfahren angewendet wird.
Bei diesem Verfahren kommen Gesenkschmiedestücke, Blechteile, Sinter - und Gußteile aus Werkstoffen mit ausreichendem Formänderungsvermögen zur Anwendung ( TZ für praktische Metallbearbeitung, Stähle für Prägewerkzeuge von Dr. Ing. W. Haufe, Düsseldorf, 68. Jahrgang - August 1974 - Heft 8 ).
Die Prägewerkzeuge bestehen aus einem Oberteil ( Stempel ) und einem Unterteil ( Matrize ). Die Grundfläche kann rechteckig, quadratisch oder rund sein. Das zu prägende Werkstück liegt in der Matrize und wird durch den Stempel von oben mit Druck beaufschlagt. Das--Werkstück kann beim Prägen keine oder nur eine unwesentliche Anderung der Stärke erfahren. Zur Herstellung glatter Flächen verwendet man das Flachprägen, das sich wiederum in ein Glatt - und ein Maßprägen gliedert.
Das Glattprägen wird zur Verbesserung der Werkstückoberflächenstruktur verwendet, wobei der Werkstoff in seinen obersten Schichten zum Fließen gebracht wird.
Beim Maßprägen wird eine sehr hohe Maßgenauigkeit erzielt, so daß in vielen Fällen keine weitere spanende Bearbeitung erfolgen muß. Ein weiterer Vorteil des Maßprägens ist eine Verbesserung der Werkstückoberflächengüte durch Verfestigung in den kaltgeformten Schichten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bisher verwendeten Arbeitsgang Läppen zum Herstellen glatter und mit bestimmten Rauhigkeiten versehener Gleitflächen von Gleitringdichtungsringen aus Sinter - Metallen durch ein anderes, herstellungstechnisch weniger aufwendiges Verfahren zu ersetzen und gleichzeitig die Oberflächengüte der Gleitoberflächen zu verbessern.
Verfahren zur Endbearbeitung von Gleitflächen an Gleitringdichtungen ( 1653 ) Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anwendung des an sich bekannten Prägeverfahrens gelöst. Speziell kommt für die Herstellung planer und mit bestimmten Rauhigkeiten versehener Gleitflächen von Gleitringdichtungen mit oder ohne Gegenring aus Sinter - Metallen das Glatt - und / oder das Maßprägen zur Anwendung.
Vorzugsweise verwendet man zum Prägen der Gleitflächen von Gleitringdichtungsringen Kniehebel - oder hydraulische Pressen, die im Gegensatz zu Kurbel - und Exzenterpressen robuster und steifer gebaut sind. Durch langsames Auftreffen des Werkzeuges auf die zu prägende Werkstückoberfläche wird dem Werkstoff Zeit zum Ausfließen gegeben.
Beim Maßprägen, weniger beim Glattprägen, muß damit gerechnet werden, daß die Außendurchmesser größer und die Innendurchmesser kleiner werden. Entweder muß erstens nach dem Prägen nachgeschnitten werden oder zweitens das Außenmaß wird von vorneherein kleiner und das Innenmaß größer gehalten. Im zweiten Fall besteht die Möglichkeit, durch Kalibrieren eine noch bessere und genauere Werkstückabmessung zu erzielen, als es beim Nachschneiden der Fall ist.
Infolge des auf das Werkstück ausgeübten Druckes tritt eine Gefügeverdichtung ein, die sich insbesondere bei Sintermetallen hervorhebt, durch die bessere Lauf - und Verschleißeigenschaften erzielt werden.
Sinter - Metallteile bestehen aus gepreßten Metallpulverlegierungen. Nach dem Pressen werden sie einer Wärmebehandlung unterzogen, bei der zumindest die Hauptkomponenten des im gepreßten Teil vorhandenen Metalles nicht zum Schmelzen kommen. Dadurch entstehen Werkstückoberflächen, die bestimmte Porenstrukturen und bestimmte Dichten aufweisen.
Aufgrund dieser Porösität kann die Werkstückoberfläche, insbesondere die Gleitfläche von Gleitringdichtungsringen, durch Prägen so verdichtet wer- Verfahren zur Endbearbeitung von Gleitflächen an Gleitringdichtungen ( 1653 ) den, daß die vorher aufgeführten Eigenschaften eintreten.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß ist es denkbar, während des Prägen eine zusätzliche Relativdrehbewegung von Werkzeug und Werkstück einzubringen, um eine noch genauere Bearbeitung der Werkstückoberfläche zu erzielen. Bei diesem Erfindungsgedanken besteht die Möglichkeit, sowohl eine Relativdrehung um 3600 als auch eine alternierende Drehbewegung mit Drehwinkeln unter 3600 vorzunehmen.
Vorzugsweise lassen sich in die Gleitflächen hydrodynamische Schmiernuten, Labyrinthe oder Rückfördergewinde einprägen, die gegebenenfalls segmentweise in unterschiedlichen Neigungsrichtungen verlaufen können. So kann die abzudichtende Flüssigkeit mit definiertem Druck in den Dichtspalt zwischen Gleit - und Gegenring eingebracht werden und damit verstärkt zur Schmierung und Kühlung des Gleit - und Gegenringes beitragen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert: Figur 1 Eingebaute Gleitringdichtung mit Gegenring im Halbschnitt Figur 2 Schematische Darstellung des Prägevorganges Die in Figur 1 dargestellte Gleitringdichtung besteht aus einem winkelförmigen Dichtungsgehäuse 1 aus Gummi und einem einvulkanisierten metallischen Versteifungsring 2. Der radial nach innen gerichtete Gehäuseschenkel 3 weist eine angeformte Gummimembrane 4 auf, deren freies Ende 5 mittels eines Klemmringes 6 am Gleitring 7 unter dem Druck der Feder 8 gehalten wird. Außerhalb des Dichtungsgehäuses 1 angeordnet, befindet sich ein an sich zu jeder Gleitringdichtung gehörender Gegenring 9. Die statische Abdichtung des Gegenringes 9 erfolgt mittels eines in einer Ausnehmung des Gegenringes 9 eingelegten elastisch verformbaren 0 -Ringes 10.
Verfahren zur Endbearbeitung von Gleitflächen an Gleitringdichtungen ( 1653 ) Ein in Figur 2 dargestelltes Prägewerkzeug besteht aus einer Grundplatte 11, auf welcher die untere Prägeplatte ( Matrize ) 12 befestigt ist, in der das Werkstück 7 eingelegt ist. Die Matrize 12 wird durch die obere Prägeplatte ( Stempel ) 13 mit Druck beaufschlagt.

Claims

PATENTANSPROCHE Verfahren zur Endbearbeitung der Gleitflächen von Maschinenteilen aus plastisch verformbaren Werkstoffen, insbesondere der Gleitflächen von Gleitringdichtungsringen ( 7 ) aus Sinter - Metallen, gekennzeichnet durch die Anwendung des an sich bekannten Prägeverfahrens.
2 . Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung des Glatt - und / oder Maßprägeverfahrens.
3 . Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Prägens das Werkzeug eine Relativdrehbewegung zum Werkstück ausführt.
4 . Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativdrehbewegung alternierend ist.
5 . Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel 3600 nicht überschreitet.
6 . Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gleitflächen hydrodynamische Schmiernuten, Labyrinthe und / oder Rückfördergewinde eingeprägt werden.