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Metall < 1ichtung fÜr Kolben od. dgl. sowie Verfahren und Werkzeug zu ihrer
Herstellung.
Die Erfindung betrifft eine Metalldichtung für Kolben od. dgl., die in der Form und Wirkungsweise mit den üblichen Lederwinkelringen übereinstimmt und deren zylindricher Teil durch Risse gespalten ist. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die Wandstärke des zylindrischen Teiles nur längs geringer Höhe nahe der Grundfläche (Ansatzstelle) dieses Teiles verringert ist, um trotz Nachgiebigkeit der Dichtung durch die Dicke des gespaltenen Teiles dem Entweichen des Druckmittels ein grösseres Hindernis entgegenzusetzen.
Die Dichtung wird in der Weise hergestellt, dass ein in der Verlängerung des zylindrischen Teiles liegender Ansatz, u. zw. auf der Gegenseite des den Boden der Dichtung bildenden Ringes, geschaffen wird, um die gleichmässige Bildung der Risse zu begünstigen, welcher Ansatz bei Fertigstellung der Dichtung bestehen bleiben oder weggenommen werden kann.
In den Zeichnungen stellen die Fig. 1-6 verschiedene Herstellungsstufen des Erfindungsgegenstandes, jedoch lediglich in beispielsweisen Ausführungen, dar. Die Fig. 7-15 dienen zur Erläuterung der Art, wie die der Reibung unterliegenden Teile der Dichtung zementiert werden. Fig. 16 zeigt die
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Verbesserung ergibt sich aus dem Umstände, dass die in dem zylindrischen Dichtungsteil zu machenden Risse auf den starkwandigen Zylinder der Dichtung beschränkt bleiben, d. h. sie sind offenbar um so dichter, je dicker die Wandung gemacht ist, in der sie vorgesehen sind. Diese grössere Dicke der Wandung macht es möglich, dass die Unebenheiten der beiden Seitenflächen jedes Risses dem Entweichen des Fiuidums mehr Hindernisse in den Weg legen.
Um die Risse hervorzubringen, ist es notwendig, sie in den dünneren Stellen am Grunde des zylindrischen Teiles entstehen zu lassen. Zur Herstellung der Risse wird die Dichtung, wie dies Fig. 2 ersehen lässt, zunächst mit einer sehr starken Verdickung der Wandung hergestellt, so dass die Einschnitte g auf eine genügend grosse Tiefe gemacht werden können, um dem angestrebten Zweck zu entsprechen.
Diese grössere Wandstärke wird im Verlaufe der weiteren Bearbeitung wieder ganz oder beinahe
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schnitte g darstellen ; oder es wird in einfacherer Weise der äussere Randteil nach einer Kegelfläche t (Fig. 2) abgedreht und diese Kegelfläche wird, bei der weiteren Bearbeitung wieder zum Verschwinden gebracht, wie dies die Fig. 3 und 4 zeigen.
Die Praxis hat erwiesen, dass es zwecks Erzielung von untereinander gleichen Rissen günstiger ist, wenn der nach innen ragende Ringteil a1 der Dichtung durch einen Ansatz A. (Fig, 2) verlängert ist, der einen starren, nicht deformierbaren Bodenteil bildet ; dieser Ansatz wird schliesslich entfernt, wie dies die Fig. 3 und 4 zeigen. Die Herstellung der Einschnitte kann auf jede beliebige Art, z. B. unter Benutzung des in Fig. 17 und 18 dargestellten Werkzeuges, erfolgen.
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wie die Fig. 3 und 4 zeigen. Fig. 3 lässt auch die unregelmässigen Risse gl erkennen.
Nach Entfernen des Ansatzes A ist es von Vorteil, an dem Boden al einen kleinen vorspringenden Ringteil a2 (Fig. 6) bestehen zu lassen, der als Auflager für die Dichtung an ihrem inneren Teile dient.
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Teilen von Schraubèngängen gestellt sein ; es genügt zu diesem Zwecke, den Einschnitten g die gewünschte Neigung und dem die Einschnitte herstellenden Werkzeug die dementsprechende Form und eine Schraubenbewegung zu geben.
Soll eine Dichtung geschaffen werden, deren reibend Teile zementiert und gehärtet sind, wie dies in grösserem Massstabe Fig. 15 veranschaulicht, in welcher die zementierten Teile durch gekreuzte Linien angedeutet sind, so wird in der Weise verfahren, wie dies aus den Fig. 7-14 hervorgeht.
Der Ring a, dessen ursprünglicher Querschnitt in Fig. 7 gezeigt ist, wird an den inneren und äusseren
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beschränkt, die durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Der durch einen auftreibbaren Dorn gehaltene Ring a wird alsdann auf allen seinen Aussenflächen bearbeitet, wodurch gewisse Teile der Zementierung entfernt werden (Fig. 8). Darauf wird seine Innenfläche abgedreht und dadurch wieder ein anderer Teil der Zementierung weggebracht (Fig. 9). Der Ringteil al wird während dieser Arbeitsstufen beim Abdrehen durch die Einspannstucke BI bzw. B2 festgehalten.
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fest eingespannt bleibt. Schliesslich wird der Ring abgedreht, um die überschüssige Wandstärke innen wegzunehmen, die für die Bildung der Risse (Fig. 13) notwendig war.
Die Aussenseite wird abgerichtet und der Boden samt den Ansatz A (Fig. 13) bis auf den stehen gelassenen Verssärkungsring a2 (Fig. 14) weggeschnitten, welch letzterer, wie früher bemerkt, als Auflager dient. Auf diese Weise wird die in Fig. 15 dargestellte Dichtung erhalten.
Diese Dichtung ist, obgleich sie zementierte Teile besitzt, nicht zerbrechlich, weil der Bodenteil, bis zu welchem sich die Risse erstrecken, nicht zementiert ist. Die Dichtung kann sich daher durch elastische Formänderung unter dem Einfluss des Gas-oder Fiüssigkeitsdruckes etwas öffnen oder ausweiten. Überdies ist ihr oberer Rand nicht zementiert, und es steht nicht zu befürchten, dass er den Zylinder nach Art eines Werkzeuges angreift.
Die Risse in dem Ringteil der metallenen Stulpendichtung könnten auch auf andere geeignete Art hergestellt werden, indessen ist es von Vorteil, ein Werkzeug zu benutzen, welches die gleichmässige Verteilung der Reisswirkung auf alle Einschnitte gleichzeitig ermöglicht, wobei das Metall des Ringes an seiner Stelle verbleibt, ohne dass es ausweichen und sich während dieses Arbeitsvorganges tangential verschieben kann.
Dieses in Fig. 17 und 18 dargestellte und überdies in Fig. 12 bei Bearbeitung zementierter Dichtungen gezeigte Werkzeug besteht im wesentlichen aus einem Kegel, der an seinem Umfang zwei Arten von Zähnen eingeschnitten hat ; die eine Art sind Zähne oder Rippen G, deren Zahl gleich ist der der Einschnitte g ; die andern Zähne G'haben eine geringere Konzität, so dass sie hinter den Zähnen C zurückstehen. Der mit den Einschnitten g versehene Ring a wird in einem beliebigen Halter, z. B. in dem in Fig. 17 dargestellten, festgehalten. Das Werkzeug wird in den Ring a in der Weise eingesetzt, dass seine Rippen G genau in die Einschnitte g hineinpassen. Darauf wird das Werkzeug in den Ring hineingedrückt, wobei die Rippen G in dem Metall die Risse hervorrufen, die gerade vor den Einschnitten stehen.
Die Riffel- zähne G'drücken sich dabei genügend tief in das Metall des Ringes ein, um dessen Verschiebung oder ein Gleiten desselben in tangentialer Richtung zu verhindern. Der Ring öffnet sich also in gleichem Masse an seinem ganzen Umfang, und die Risse sind auf diese Weise gleichmässig verteilt.
In Fig. 16 ist die Anwendung der Erfindung für den Fall dargestellt, dass eine Abdichtung zwischen einem Zylinder C und seinem Kopf oder Deckel C'geschaffen werden soll.
Bevor die Risse gemacht werden, können im Sinne der Erfindung Formveränderungen am Basisteil der Dichtung vorgenommen werden, wie dies die Fig. 21 und 22 im Vergleich mit Fig. 19 und 20 zeigen, indem die zylindrische Umf1äche der Basis in gerade, ebenflächige Zonen zerlegt wird, welche die Seiten eines regelmässigen Polygons bilden. Diese Formveränderung kann durch Stauchen des Metals mit
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