DE102009011048A1

DE102009011048A1 - Laufwerkdichtung

Info

Publication number: DE102009011048A1
Application number: DE102009011048A
Authority: DE
Inventors: Laszlo Pelsoeczy
Original assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Current assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date: 2009-02-28
Filing date: 2009-02-28
Publication date: 2010-09-09
Also published as: WO2010097062A1

Abstract

Laufwerkdichtung, zumindest beinhaltend einen Gleit- und/oder Gegenring, der eine Gleitfläche, eine innere und eine äußere Umfangsfläche sowie einen Aufnahmebereich für ein elastisches Federelement aufweist, wobei in zumindest einem außerhalb der Gleitfläche vorgesehenen Flächenbereich des Gleit- und/oder Gegenringes eine eine Opferanode bildende Beschichtung vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Laufwerkdichtung, zumindest beinhaltend einen Gleit- und/oder Gegenring.
Für Gleit- und/oder Gegenringe einer Laufwerkdichtung werden unterschiedliche Werkstoffe verwendet. Diese können in Form von gehärteten, hochlegierten, unlegierten Stählen, Hartguss oder Gusseisenwerkstoffen vorliegen. Viele Werkstoffe sind nur zum Teil korrosionsbeständig.
Eine vollständige Beschichtung des Gleit- und/oder Gegenringes ist hierbei ungünstig, da die Laufeigenschaften, wie max. Umlaufgeschwindigkeit, darunter leiden können.
Gattungsgemäße Laufwerkdichtungen werden beispielsweise in der DE 298 23 662 oder der DE 10 204 042 385 beschrieben.
In der US 4,452,539 wird eine Dichtung für ein rotierend angetriebenes Bohrsystem beschrieben. Zum Einsatz gelangen flexible Dichtelemente, beispielsweise in Form von O-Ringen. Derartige Bohrsysteme werden zum Aufbrechen von Gestein und Erdreich eingesetzt, befinden sich demzufolge vielfach im Schlamm, so dass hier extreme Korrosionsangriffe gegeben sind. In der genannten Druckschrift werden unterschiedliche Lösungsansätze bereitgestellt, um dem Korrosionsproblem zu begegnen. Neben dem Plattieren von Dichtflächen mit höherwertigen Werkstoffen als der Lagerwerkstoff kommen auch so genannte Opferanoden zum Einsatz, die außerhalb des Dichtrings in einem Wandbereich des Bohrsystems untergebracht sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine korrosionsbeständige Laufwerkdichtung bereitzustellen, die unabhängig vom Einsatzbereich hochgradig gegen Korrosion geschützt ist. Unabhängig vom Werkstoff des Gleit- und/oder Gegenringes soll gegenüber bisherigen Einsatzfällen eine höhere Standzeit der Laufwerkdichtung herbeigeführt werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Laufwerkdichtung, zumindest beinhaltend einen Gleit- und/oder Gegenring, der eine Gleitfläche, eine innere und eine äußere Umfangsfläche sowie einen Aufnahmebereich für ein elastisches Federelement aufweist, wobei in zumindest einem außerhalb der Gleitfläche vorgesehenen Flächenbereich des Gleit- und/oder Gegenringes eine, eine Opferanode bildende, Beschichtung vorgesehen ist
Vorteilhafte Weitebildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei vorgebbarem Werkstoff für den Gleit- und/oder Gegenring kommt eine, eine Opferanode bildende Beschichtung aus einem für den jeweiligen Werkstoff des Gleit- und/oder Gegenringes geeigneten unedleren Metall zum Einsatz.
In Abhängigkeit vom umgebenden Medium (Flüssigkeiten allgemein, Schlamm, Meerwasser oder dergleichen) kommen Beschichtungen auf Basis von Zink, Magnesium oder Aluminium zum Einsatz.
Je nach Einsatzgebiet der Laufwerkdichtung besteht auch noch die Möglichkeit, die Beschichtung mit einer Stromquelle, insbesondere einer Gleichstromquelle, zu verbinden.
Außerhalb der Gleitflächen) bieten sich sämtliche Flächenbereiche des Gleit- und/oder Gegenringes an, um dort die Beschichtung in elektrisch leitender Form aufzubringen.
In Abhängigkeit desjenigen, für den Gleit- und/oder Gegenring einzusetzenden Werkstoffs wird der Fachmann den geeigneten metallischen Werkstoff für die Beschichtung auswählen und im jeweiligen Flächenbereich des Gleit- und/oder Gegenringes aufbringen.
In einfachster Ausführung wird die Opferanode gebildet aus einer Schicht aus einem elektrochemisch unedlen Metall. Sie ist elektrisch leitend auf den zu schützenden (edleren) Metallflächen des Gleit- und/oder Gegenringes aufgebracht. In wässriger Umgebung bilden die beiden Metalle ein Lokalelement, bei dem sich die Beschichtung nur allmählich auflöst und dadurch das edlere Metall des Gleit- und/oder Gegenrings über einen vorgebbaren Zeitraum vor Korrosion bewahrt wird. Somit wird das gefährdete Metall des Gleit- und/oder Gegenringes elektrisch leitend mit dem Metall der Opferanode verbunden, das sich dann leichter oxidieren lässt.
Für Eisen kommen beispielsweise Beschichtungen auf Basis von Aluminium oder Zink in Frage.
Dem Basismetall können bedarfsweise zur Stabilisierung bzw. zwecks optimaler Schutzstromausbeute weitere Metalle hinzulegiert werden.
Soll ein nachträgliches Auftragen der zum Einsatz gelangten Beschichtung nach deren Auflösung vermieden werden, kann eine Beschichtung in Form einer Fremdstromanode eingesetzt werden, die mit einer Gleichstromquelle verbunden wird und somit einen permanenten Korrosionsschutz des Gleit- und/oder Gegenringes gewährleistet.
Die Beschichtung kann mit üblicher Technik auf dem/den Flächenbereich(en) aufgebracht werden. Neben galvanischer Abscheidung bieten sich auch Spritzschichten oder dergleichen an.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Gleit- oder Gegenring 1 einer nicht näher dargestellten Laufwerkdichtung. Der Gleit- oder Gegenring 1 verfügt über eine Gleitfläche 2, eine innere Umfangsfläche 3, eine äußere Umfangsfläche 4 sowie einen konisch verlaufenden Aufnahmebereich 5 für ein elastisches Federelement 6. Der Gleit- oder Gegenring 1 soll in diesem Beispiel aus einem unlegierten Stahl bestehen. Zur Reduzierung von Korrosionsangriffen durch umgebende Medien, wie Wasser, Schlamm oder dergleichen, soll der Gleit- oder Gegenring 1 durch Verwendung einer so genannten Opferanode 7 geschützt werden. Die Opferanode 7 besteht aus einer Beschichtung aus einem gegenüber dem Werkstoff des Gleit- oder Gegenringes 1 unedleren Metall, wie beispielsweise Aluminium oder Zink. Die Beschichtung 7 ist, in elektrisch leitender Form, in diesem Beispiel auf die äußere Umfangsfläche 4 sowie den Aufnahmebereich 5 des Gleit- oder Gegenrings 1 aufgebracht. Die Gleitfläche 2 verbleibt unbeschichtet. Bedarfsweise kann auch die der Gleitfläche 2 abgewandte Stirnfläche 8 für die Aufbringung einer Opferanode 7 genutzt werden.
Nicht dargestellt, jedoch vom Schutzumfang mit umfasst ist, die Ausbildung einer die Opferanode 7 bildenden Beschichtung als Fremdstromanode vorzusehen, die dann mit einer Gleichstromquelle verbunden ist, um einerseits einen Austausch der sich im Laufe der Zeit auflösenden Schicht 7 zu vermeiden und gleichzeitig einen permanenten Korrosionsschutz des Gleit- oder Gegenringes 1 zu gewährleisten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 29823662 [0004]
- DE 10204042385 [0004]
- US 4452539 [0005]

Claims

Laufwerkdichtung, zumindest beinhaltend einen Gleit- und/oder Gegenring (1), der eine Gleitfläche (2), eine innere (3) und eine äußere Umfangsfläche (4) sowie einen Aufnahmebereich (5) für ein elastisches Federelement (6) aufweist, wobei in zumindest einem außerhalb der Gleitfläche (2) vorgesehenen Flächenbereich (3, 4, 5) des Gleit- und/oder Gegenringes (1) eine, eine Opferanode (7) bildende, Beschichtung vorgesehen ist.
Laufwerkdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei vorgegebenem Werkstoff für den Gleit- und/oder Gegenring (1) die Beschichtung (7) durch ein für den jeweiligen Werkstoff des Gleit- und/oder Gegenringes geeignetes unedleres Metall gebildet und auf dem jeweiligen Flächenbereich (3, 4, 5) aufgebracht ist.
Laufwerkdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem eisenhaltigen Werkstoff für den Gleit- und/oder Gegenring (1) eine Beschichtung (7) auf Basis von Zink, Magnesium oder Aluminium einsetzbar ist.
Laufwerkdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleit- und/oder Gegenring (1) mit einer Stromquelle, insbesondere einer Gleichstromquelle, verbunden ist.
Laufwerkdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7) im Bereich der inneren (3) und/oder der äußeren Umfangsfläche (4) des Gleit- und/oder Gegenringes (1) vorgesehen ist.
Laufwerkdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7) außerhalb des Federelementes (6) im Aufnahmebereich (5) des Gleit- und/oder Gegenringes (1) vorgesehen ist.
Laufwerkdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Flachenbereiche (3, 4, 5) außerhalb der Gleitfläche (2) des Gleit- und/oder Gegenrings (1) mit der Beschichtung (7) versehen sind.