DE3106571A1

DE3106571A1 - Schwimmende dichtscheibe und verfahren zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE3106571A1
Application number: DE19813106571
Authority: DE
Inventors: Junji Saitama Ohtsuka
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1981-02-21
Publication date: 1982-01-28
Also published as: IT8120077A0; JPS6035583B2; GB2070702A; JPS56120857A; FR2477253A1; IT1138706B; GB2070702B; FR2477253B1; CA1173873A; US4489952A

Description

Dr. Werner HciCler Lüdenscheid, 20. Februar 1981-2

PATENTANWALT A 81 011

Asenbsrg 62, Postfach 1704

LUDiNSCHEID

Anmelderin: Firma Eagle Industry Company Ltd. 6-15, Shibakoen 2-chome, Minato-ku Tokio/ Japan

Schwimmende Dichtscheibe und Verfahren zur Herstellung derselben

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer schwimmenden Dichtscheibe für eine mechanische Dichtung, insbesondere eine Wellendichtung. Ferner betrifft die Erfindung eine nach diesem Verfahren hergestellte Dichtscheibe.

Als mechanische Dichtung einer Wellenabdichtung wird in weitem Umfang eine schwimmende Dichtscheibe eingesetzt, die in axialer Richtung durch die elastische Druckkraft eines O-Rings gespannt wird, der über die Dichtscheibe greift, um die Gleitfläche in Eingriff zu bringen. Nach Fig. 1 hat eine solche schwimmende Dichtscheibe 10 einen Aufbau, wonach eine Gleitfläche 12 an einem Ende eines ringförmigen Grundkörpers ausgebildet ist und ein O-Ring über eine sich verjüngende Umfangsnut 16 auf der Außenumfangsfläche des ringförmigen Grundkörpers 14 greift. Die schwimmende Dichtscheibe 10 ist als Gußteil ausgebildet. Zur Erhöhung des Abriebwiderstandes der Gleitfläche erfolgt normalerweise eine Wärmebehandlung durch Härten oder dergleichen. Infolgedessen läßt sich die Formgenauigkeit schwierig einhalten und die Nachbehandlung ist nicht einfach. Aus diesem Grund ist die Herstellung einer solchen Dichtscheibe außerordentlich schwierig. Das Produkt weist erhebliche Qualitätsschwankungen auf. Infolge der Verformung oder von Formfehlern der Dichtscheibe 10, insbesondere der verjüngten Umfangsnut 16, wird die Andruckkraft des O-Rings ungleichförmig, so daß sich die Dichtwirkung verschlechtert.

Zur Behebung dieser Nachteile sind auch bereits Konstruktionen nach den Fig. 2 und 3 bekannt geworden, bei denen der Halter 18 und der Gleitring 20 gesondert ausgebildet sind und nach Bearbeitung des Gleitringes 20 auf einer Drehbank oder dergleichen zu einem fest zusammengefügten Teil zusammengebaut werden. Bei der schwimmenden Schei-

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be nach Flg. 2 sind der Gleitring 20 und der Halter 18 nach einem sogenannten Rohrbördelverfahren zusammengehalten, wonach der Gleitring 20 in ein Stirnende des Halters 18 eingesetzt ist und dann ein Ringsteg 24 des Halters 18 in Druckkontakt mit dem Außenumfang 26 des Gleitrings gebracht wird, um denselben über den Umfang luftdicht einzuschließen. Bei der schwimmenden Scheibe 28 nach Fig. 3 sind der Gleitring 20 und der Halter 18 durch einen Schrumpfsitz miteinander verbunden, wonach eine Paßstufe 30 an einem Ende des Halters 18 durch Erhitzung ausgedehnt wird; darauf wird der Gleitring in die so ausgedehnte Paßstufe 3 eingesetzt, so daß beide Teile bei Zimmertemperatur eine luftdichte Verbindung miteinander haben. In beiden Fällen ist die Formabweichung der schwimmenden Scheiben 22 und 28 nach der Bearbeitung groß, da der Gleitring 20 und der Halter 18 gesondert bearbeitet und dann zusammengefügt werden. Infolgedessen treten innerhalb des Gleitringes 20 Spannungen auf, die in der Ebene der Gleitfläche 12 zu Spannungen und Verformungen führen. Infolgedessen läßt sich eine gute Luftdichtheit nicht erreichen. Die schwimmenden Scheiben 22 und 28 bringen eine neue Schwierigkeit mit sich. Bei der schwimmenden Scheibe 22 hat die Größe der auf den Umfang der Umfangsstufe 24 des Halters 18 einwirkenden Bördelkraft einen Einfluß auf die Cröße der Druckfestigkeit; die Schwankung in der Verteilung der Druckfestigkeit führt zu einer Spannung innerhalb des Gleitrings 20. Bei der schwimmenden Scheibe 28 nach Fig. 3 ist es nachteilig, daß Bearbeitungsfehler zwischen dem Außenumfang des Gleitringes 20 und der Ringstufe 30 des Halters 18 zu einem Unterschied in der Druckbindekraft beim Aufschrumpfen führt, so daß der Gleitring 20 verformt wird und zerbrechen kann.

Infolgedessen besteht ein Bedürfnis für die Bereitstellung einer mechanischen Abdichtung mit einer schwimmenden Scheibe mit hohen Dichteigenschaften, die frei ist von Spannungen in der Ebene der Gleitfläche.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer mechanischen Dichtung mit einer schwimmenden Scheibe, wobei innerhalb der Ebene der Gleitfläche keine Spannungen auftreten. Der Aufbau der schwimmenden Scheibe nach der Erfindung soll einen hohen Dichteffekt gewährleisten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Gleitring mit einer Gleitfläche in ein Stirnende eines Halters eingegossen wird, damit man einen integrierten Aufbau der Dichtscheibe er-

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hält. · 4·

Die Erfindung unterscheidet sich dadurch in nichtnaheliegender Weise vom Stand der Technik, daß eine feste Verbindung innerhalb des integrierten Aufbaus erzielt wird und daß keine Spannungen innerhalb der Gleitfläche auftreten.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen darstellen; Fig. 1,2 und 3 jeweils Schnitt durch herkömmliche schwimmende Dichtscheiben,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine schwimmende Dichtscheibe nach

der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt zur Erläuterung der Herstellung der schwimmenden Dichtscheibe nach der Erfindung und

Fig. 6 einen Schnitt zur Erläuterung einer mechanischen Wellen-. abdichtung unter Verwendung von Dichtscheiben nach der Erfindung.

Nach Fig. 4 umfaßt eine schwimmende Dichtscheibe nach der Erfindung einen Integralen Aufbau aus einem Gleitring 44 und einem Halter 46. Der Gleitring 44 ist ein Ringkörper mit einer Gleitfläche 48 an einer axialen Stirnfläche, so daß der Gleitring 44 aus einem Werkstoff besteht, dessen Abrieb- und Korrosionswiderstand nach dem Benutzungsbedingungen und Gebrauchsumständen auegewählt ist. Ferner hat dieser Gleitring 44 auf der der Gleitfläche 48 gegenüberliegenden Stirnseite einen Ringsteg 50 mit einem Hinterschneidungsabschnitt. Der Halter 46 besteht aus einem gießfähigen Werkstoff und ist als Gußteil oder Kokillengußteil ausgebildet. Beim Gießvorgang des Halters 46 ist nach Fig. 5 ein Formkasten aus einem Unterteil a und Seitenteilen b vorgesehen. Der Gleitring 44 wird in der vorgeschrieben Stellung innerhalb des Formkastens gehalten. Sodann wird eine Schraelze in den aus den Teilen a und b bestehenden Formkasten eingegossen, so daß der Halter 46 geformt wird. Die eingegossene Schmelze umschließt den Ringsteg 40 auf einer Seite des Gleitrings 44 und erstarrt dann, so daß man einen integralen Aufbau mit dem Gleitring 44 erhält. Dabei bildet sich ein axialer Durchgang 52 sowie eine verjüngte Umfangsnut 54 am Außenumfang aus.

Nach dem beschriebenen Verfahren kann eine schwimmende Dichtscheibe 42 hergestellt werden, deren Gleitfläche 48 frei von Spannungen in der Ebene der Gleitfläche ist, da die Festigkeit des Gleitrings 44 gleichförmig und stabil ist. Da außerdem der Gleitring 44

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aus einem von dem Halter 46 verschiedenen Werkstoff besteht, kann dieser Werkstoff in Abhängigkeit von den konstruktiven Bedingungen sowie dem Abrieb- und Korrosionswiderstand nach Wunsch ausgewählt werden* Erforderlichenfalls kann der Gleitring 44 vor der Zusammenfügung mit dem Halter einer Wärmebehandlung, z.B. durch Härten unterzogen werden. In diesem Fall hat auch eine mögliche Verformung des Gleitrings 44 keinen Einfluß auf den Halter 46, so daß der Halter 46 die vorgeschriebene Genauigkeit aufweisen kann.

Fig. 6 zeigt ein Anwendungsbeispiel einer mechanischen Abdichtung mit schwimmenden Dichtscheiben 42 nach der Erfindung. Jeweils an den Enden von axialen Durchgängen 58, 58 einandergegenUberstehender Gehäuse 56, 56 sind verjüngte Ringstufen 60, 60 ausgebildet. In diese Ringstufen 60, 60 sind jeweils einandergegenüberstehend zwei schwimmende Scheiben 42, 42 eingelassen, deren Gleitflächen 48, 48 stumpf aufeinanderstoßen. Zwischen den verjüngten Ringstufen 60, 60 und den verjüngten ümfangsnuten 54, 54 der Halter 46, 46 sind jeweils O-Ringe 62, 62 eingelegt. Unter der Wirkung der verjüngten Flächen werden die Dichtscheiben 42, 42 in Richtung der Pfeile A, A nachgiebig gegeneinander gespannt, so daß die Gleitflächen 48, 48 aufeinandergepreßt werden. Eine Wellenabdichtung dieser Art ist infolge der beiden Gleitflächen 48, 48 drehbar.

Bei der Wellendichtung nach der Erfindung ist der Gleitring in einen Halter eingegossen, so daß man einen integralen Aufbau der schwimmenden Dichtscheibe erhält. Dadurch ergibt sich eine hohe Genauigkeit der Gleitfläche der Dichtscheibe. Hierdurch wird eine hohe Luftdichtigkeit sichergestellt. Die mechanische Dichtung hat verbesserte Eigenschaften für die Wellenabdichtung.

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Claims

Jr. Werner Ha öler Lüdenscheid, 20. Februar 1981-2

PATE NTAN V/ A L Γ

Assnberg 62, Postfach 1704 A 81 011

5S3Ü LUDENSCHEiD

Anmelderin: Firma Eagle Industry Company Ltd. 6-15, Shibakoen 2-chome, Minato-ku Tokio/ Japan

Schwimmende Dichtscheibe und Verfahren zur Herstellung derselben

Patentansprüche

f. Verfahren zur Herstellung einer schwimmenden Dichtscheibe für eine mechanische Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitring mit einer Gleitfläche in ein Stirnende eines Halters eingegossen wird, damit man einen integrierten Aufbau der Dichtscheibe erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring aus einem abbriebfeaten, korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellt und vor dem integrierten Zusammenbau mit dem Halter wärmebehandelt wird.
3. Nach Anspruch 1 oder 2 hergestellte Dichtscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (44) einen Ringsteg (57) mit einer Hinterschneidung aufweist und integral in einen Halter (46) eingegossen ist.

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