DE102012201340A1 - Method for producing mechanical seal used for sealing between shaft and housing, involves applying coating consisting of hard material to contact surfaces of sliding and counter rings of seal by high velocity oxygen fuel process - Google Patents

Method for producing mechanical seal used for sealing between shaft and housing, involves applying coating consisting of hard material to contact surfaces of sliding and counter rings of seal by high velocity oxygen fuel process Download PDF

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Abstract

The method involves arranging a slide ring (2) in seal carrier (6), and biasing against counter-ring (4) in axial direction (A) by spring (7). The first contact surface (3) of sliding ring and/or second contact surface (5) of counter-ring in seal (1), are provided with coating. The coating consists of hard material and is applied to contact surfaces by flame spraying process such as high velocity oxygen fuel (HVOF) process. The surface of coating is subjected to grinding process, after application. The hard material of coating is supplied in form of powder by thermal spray apparatus. An independent claim is included for mechanical seal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Gleitringdichtung, wobei die Gleitringdichtung einen Gleitring mit einer ersten Anlauffläche und einen Gegenring mit einer zweiten Anlauffläche umfasst, wobei der Gleitring in einem Dichtungsträger angeordnet und mittels eines Federelements in eine axiale Richtung gegen den Gegenring vorgespannt ist, wobei die erste Anlauffläche und/oder die zweite Anlauffläche mit einer Beschichtung versehen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Gleitringdichtung.The invention relates to a method for producing a mechanical seal, wherein the mechanical seal comprises a sliding ring with a first contact surface and a counter-ring with a second contact surface, wherein the sliding ring is arranged in a seal carrier and biased by a spring member in an axial direction against the counter ring, wherein the first contact surface and / or the second contact surface is provided with a coating. Furthermore, the invention relates to a mechanical seal.

Gleitringdichtungen dieser Art sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Um einen guten Dichtungseffekt zu erreichen, wird eine hinreichende axiale Vorspannkraft mittels des Federelements zwischen Gleitring und Gegenring aufrecht erhalten. Bei solchen Dichtungen sind im Gleitkontaktbereich eine hoher Materialhärte der Kontaktpartner, eine hohe Verschleißsicherheit und eine gute Oberfläche wesentliche Funktionsparameter.Mechanical seals of this type are well known in the art. In order to achieve a good sealing effect, a sufficient axial biasing force is maintained by means of the spring element between the sliding ring and counter ring. In the case of such seals, a high material hardness of the contact partners, high wear resistance and a good surface are important functional parameters in the sliding contact region.

Damit die Funktion in dauerhafter Weise sichergestellt ist und Oberflächenbeschädigungen vermieden werden, ist es bekannt, auf den Gleitring bzw. auf den Gegenring eine diamantartige Beschichtung (DLC-Beschichtung – Diamond Like Coating) aufzubringen, wozu das chemische oder physikalische Gasphasenabscheideverfahren eingesetzt wird (CVD- oder PVD-Verfahren). Die hiermit erzeugbare diamantartige Schichten liegen im Dickenbereich von ca. 10 µm. Nachteilig ist, dass die Beschichtungen zwar eine hohe Härte aufweisen, aber relativ niedrige Oberflächenbindungskräfte haben. Dadurch kommt es häufig zu einem frühzeitigen Abplatzen der Beschichtung und somit zu einem vorzeitigen Ausfall der Funktionsschicht und der Gleitringdichtung. Als Material des Gleitrings bzw. Gegenrings wird dabei zumeist Silizium-Karbid (SiC) verwendet, was entsprechende Kosten verursacht. So that the function is permanently ensured and surface damage is avoided, it is known to apply a diamond-like coating (DLC coating - Diamond Like Coating) to the slip ring or to the counter ring, using the chemical or physical vapor deposition method (CVD). or PVD method). The diamond-like layers which can be produced in this way are in the thickness range of approximately 10 μm. The disadvantage is that the coatings, while having a high hardness, but have relatively low surface bonding forces. This often leads to premature flaking of the coating and thus to a premature failure of the functional layer and the mechanical seal. The material of the sliding ring or counter ring is mostly silicon carbide (SiC) is used, which causes corresponding costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäßes Verfahren so weiterzubilden, dass es in einfacherer und kostengünstigerer Weise möglich wird, eine dauerhafte Beschichtung auf dem Gleitring bzw. dem Gegenring aufzubringen, die bei möglichst geringen Kosten eine hohe Beschichtungsgüte und -haltbarkeit aufweist. Demgemäß soll eine verbesserte Haltbarkeit der Gleitringdichtung durch eine bessere Anhaftung der Beschichtung erreicht werden. Damit soll auch eine entsprechende Gleitringdichtung zur Verfügung gestellt werden.The invention has the object of developing the generic method so that it is possible in a simpler and more cost-effective manner to apply a durable coating on the seal ring or the mating ring, which has a high coating quality and durability at the lowest possible cost. Accordingly, an improved durability of the mechanical seal is to be achieved by a better adhesion of the coating. This should also be a corresponding mechanical seal available.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einem Hartstoffmaterial besteht und mittels eines Flammspritzprozesses (HVOF-Prozess) aufgebracht wird. The solution of this object by the invention according to the method is characterized in that the coating consists of a hard material and by means of a flame spraying process (HVOF process) is applied.

Vorzugsweise wird nach Aufbringung der Beschichtung die Oberfläche der Beschichtung geschliffen. Die somit hergestellte genaue Geometrie stellt ein gutes Laufverhalten des Gleitrings auf dem Gegenring sicher.Preferably, after application of the coating, the surface of the coating is ground. The exact geometry thus produced ensures a good running behavior of the sliding ring on the mating ring.

Das aufzubringende Hartstoffmaterial der Beschichtung wird bevorzugt in Pulverform einer Flammspritzvorrichtung zugeführt. The applied hard material of the coating is preferably supplied in powder form to a flame spraying device.

Das Aufbringen der Beschichtung auf den Gleitring und/oder auf den Gegenring kann dabei erfolgen, indem eine Austragsdüse einer Flammspritzvorrichtung radial verfahren wird, während gleichzeitig der Gleitring und/oder der Gegenring um seine Drehachse rotiert.The application of the coating on the slide ring and / or on the mating ring can be done by a discharge nozzle of a flame spraying device is moved radially, while simultaneously rotating the seal ring and / or the mating ring about its axis of rotation.

Die vorgeschlagene gattungsgemäße Gleitringdichtung, umfassend einen Gleitring mit einer ersten Anlauffläche und einen Gegenring mit einer zweiten Anlauffläche, wobei der Gleitring in einem Dichtungsträger angeordnet und mittels eines Federelements in eine axiale Richtung gegen den Gegenring vorgespannt ist, wobei die erste Anlauffläche und/oder die zweite Anlauffläche mit einer Beschichtung versehen ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Beschichtung aus einem Hartstoffmaterial besteht, das durch einen Flammspritzprozess (HVOF-Prozess) aufgebracht ist. The proposed generic mechanical seal, comprising a sliding ring with a first contact surface and a counter-ring with a second contact surface, wherein the sliding ring is arranged in a seal carrier and biased by a spring element in an axial direction against the counter ring, wherein the first contact surface and / or the second Starting surface is provided with a coating, according to the invention is characterized in that the coating consists of a hard material, which is applied by a flame spraying process (HVOF process).

Das Hartstoffmaterial der Beschichtung ist bevorzugt Wolframkarbid; zum Einsatz kommen können aber auch andere Stoffe, die gut gleitverschleißbeständig sind und eine hohe Härte aufweisen.The hard material of the coating is preferably tungsten carbide; but can also be used other materials that are good resistant to sliding wear and have a high hardness.

Die Dicke der Beschichtung liegt bevorzugt zwischen 50 µm und 200 µm, besonders bevorzugt zwischen 75 µm und 125 µm. The thickness of the coating is preferably between 50 .mu.m and 200 .mu.m, more preferably between 75 .mu.m and 125 .mu.m.

Das die Beschichtung tragende Material des Gleitrings und/oder des Gegenrings ist bevorzugt Stahl; dabei kommt vor allem Wälzlagerstahl (100 Cr 6) oder rostfreier Stahl (insbesondere Duplexstahl mit zweiphasigem Gefüge) in Frage.The coating-carrying material of the sliding ring and / or the counter-ring is preferably steel; here comes mainly bearing steel (100 Cr 6) or stainless steel (especially duplex steel with two-phase structure) in question.

Die Oberfläche der Beschichtung weist bevorzugt einen Mittenrauwert (Ra) zwischen 0,05 µm und 0,4 µm auf.The surface of the coating preferably has a center roughness (R a ) between 0.05 μm and 0.4 μm.

Erfindungsgemäß wird durch den Einsatz des HVOF-Flammspritzverfahrens (High Velocity Oxygen Fuel-Verfahren) also beispielsweise Wolframcarbid bevorzugt in Pulverform auf das Trägermaterial, d. h. auf den Grundkörper des Gleitrings bzw. des Gegenrings aufgebracht. Die sich so ergebende Beschichtung wird mit sehr hoher kinetischer Energie aufgespritzt. Die erreichbaren Schichtstärken liegen problemlos bei ca. 100 µm. Durch zusätzliche Nachbearbeitung, bevorzugt durch Schleifen mit Diamantscheiben, werden hohe Oberflächengüten erreicht. Durch die hohe kinetische Energie beim Flammspritzen mittels des HVOF-Verfahrens werden relativ hohe Oberflächenbindekräfte mit der Folge einer guten mechanischen Verbindung zwischen Beschichtungsmaterial und Trägerwerkstoff erreicht, so dass die aufgespritzte Schicht gut am Gleitring bzw. am Gegenring anhaftet.For example, tungsten carbide is preferably applied in powder form to the carrier material, ie to the base body of the sliding ring or of the counter ring, by the use of the HVOF flame spraying method (high velocity oxygen-fuel method). The resulting coating is sprayed with very high kinetic energy. The achievable layer thicknesses are easily around 100 μm. By additional post-processing, preferably by grinding with diamond discs, high surface qualities are achieved. Due to the high kinetic energy during flame spraying by means of the HVOF process, relatively high surface bonding forces are achieved, resulting in a good mechanical bond between the coating material and the carrier material, so that the sprayed-on layer adheres well to the sliding ring or counter-ring.

Die genannte HVOF-Technologie ist an sich bekannt. Sie stellt im Kern darauf ab, dass Partikel mit sehr hoher Geschwindigkeit (mit Überschallgeschwindigkeit) auf das Substrat aufgebracht werden. Damit können relativ dicke Schichten bei niedriger Oxidation aufgebracht werden. Das Trägersubstrat, d. h. vorliegend der Gleitring bzw. der Gegenring, werden durch den Prozess nur gering beansprucht. The aforementioned HVOF technology is known per se. In essence, it focuses on applying particles to the substrate at very high speed (at supersonic speeds). Thus, relatively thick layers can be applied at low oxidation. The carrier substrate, d. H. In the present case, the sliding ring or the mating ring are only slightly stressed by the process.

Die hohe Partikelgeschwindigkeit beim Hochgeschwindigkeitsflammspritzen ergibt sich durch eine kontinuierliche Gasverbrennung eines Brenngas-Sauerstoff-Gemisches unter hohem Druck. Um eine optimale Haftung der Beschichtung zu erreichen, kann die zu beschichtende Oberfläche des Gleitrings bzw. des Gegenrings vor der Aufbringung der Beschichtung aufgeraut werden, was z. B. durch Sandstrahlen erfolgen kann. The high particle velocity in high velocity flame spraying results from the continuous gas combustion of a fuel gas-oxygen mixture under high pressure. In order to achieve optimum adhesion of the coating, the surface to be coated of the sliding ring or the counter ring can be roughened before the application of the coating, which z. B. can be done by sandblasting.

Wenngleich die Brennertemperatur bis zu 3.000 °C betragen kann, wird dennoch der Beschichtungswerkstoff materialtechnisch nur wenig verändert. Als Brenngase sind Propan, Propen, Ethylen, Acetylen und Wasserstoff tauglich.Although the burner temperature can be up to 3,000 ° C, the coating material is still only slightly changed material technically. Suitable fuel gases are propane, propene, ethylene, acetylene and hydrogen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:

1 den Radialschnitt durch ein Gehäuse, in dem eine Welle läuft, wobei die Abdichtung zwischen Welle und Gehäuse durch eine Gleitringdichtung hergestellt ist, 1 the radial section through a housing in which a shaft runs, wherein the seal between the shaft and housing is made by a mechanical seal,

2 die Einzelheit „Y“ nach 1 und 2 the detail "Y" after 1 and

3 die Einzelheit „Z“ nach 2. 3 the detail "Z" after 2 ,

In den Figuren sind eine Gleitringdichtung 1 bzw. deren Teile und Details dargestellt, mit der eine Welle 10 gegen ein Gehäuse 11 abgedichtet ist. Die Gleitringdichtung 1 weist als zentrale Komponenten einen Gleitring 2 und einen Gegenring 4 auf; der Gleitring 2 hat eine erste Anlauffläche 3, der Gegenring 4 hat eine zweite Anlauffläche 5. In the figures are a mechanical seal 1 or their parts and details shown, with a shaft 10 against a housing 11 is sealed. The mechanical seal 1 has as a central components a sliding ring 2 and a mating ring 4 on; the sliding ring 2 has a first contact surface 3 , the counter ring 4 has a second contact surface 5 ,

Die beiden Anlaufflächen 3 und 5 werden im Betrieb der Dichtung gegeneinander gedrückt, so dass zwischen ihnen eine Dichtwirkung erzeugt wird. Hierfür befindet sich der Gleitring 2 in axiale Richtung A verschieblich in einem Dichtungsträger 6. Im Dichtungsträger 6 ist mindestens ein Federelement 7 angeordnet, das den Gleitring 2 in axiale Richtung A gegen den Gegenring 4 vorspannt.The two contact surfaces 3 and 5 are pressed against each other during operation of the seal, so that between them a sealing effect is generated. For this purpose, the sliding ring is located 2 in the axial direction A displaceable in a seal carrier 6 , In the seal carrier 6 is at least one spring element 7 arranged, which is the sliding ring 2 in the axial direction A against the counter ring 4 biases.

Weitere Elemente wie Fixierungsstifte 12, Verschraubungen 13 und O-Ring-Dichtungen 14 sind bei Gleitringdichtungen üblich.Other elements like fixation pins 12 , Fittings 13 and O-ring seals 14 are common for mechanical seals.

Um die Gebrauchsdauer der Gleitringdichtung ausreichend zu gestalten, ist sowohl auf dem Gleitring 2 als auch auf dem Gegenring 4 eine Beschichtung 8 aufgebracht; denkbar ist es auch, dass die Beschichtung 8 nur auf einem der Teile 2, 4 aufgebracht wird. Der Gleitring 2 und der Gegenring 4 bestehen vorliegend aus rostfreiem Stahl (Duplexstahl), die Beschichtung 8 besteht aus Wolframkarbid.To make the service life of the mechanical seal sufficient, is both on the slip ring 2 as well as on the counter ring 4 a coating 8th applied; it is also conceivable that the coating 8th only on one of the parts 2 . 4 is applied. The sliding ring 2 and the mating ring 4 in the present case are made of stainless steel (duplex steel), the coating 8th consists of tungsten carbide.

Das Aufbringen der Beschichtung 8 ist in 2 und 3 illustriert. Hierfür wird eine Austragsdüse 9 einer Flammspritzvorrichtung in radiale Richtung R geführt, während der Gleitring 2 (bzw. der Gegenring 4) um die Drehachse A rotiert, wobei die Drehachse der in 1 eingetragenen axialen Richtung entspricht. Eingesetzt wird hierfür das oben erläuterte HVOF-Verfahren.The application of the coating 8th is in 2 and 3 illustrated. For this purpose, a discharge nozzle 9 a flame spray device in the radial direction R, while the sliding ring 2 (or the counter ring 4 ) is rotated about the axis of rotation A, wherein the axis of rotation of the in 1 registered axial direction corresponds. For this purpose, the above-mentioned HVOF process is used.

Demgemäß wird per HVOF-Technologie Wolframkarbid-Pulver der Flammspritzvorrichtung zugeführt, das auf die stirnseitige Oberfläche des Gleitrings 2 bzw. Gegenrings 4 aufgebracht wird. Accordingly, tungsten carbide powder is supplied to the flame spraying device on the face-side surface of the sliding ring by HVOF technology 2 or counter ring 4 is applied.

Die dabei vorgesehene Schichtdicke d, s. 3, liegt bevorzugt bis zu 100 µm. Es handelt sich dabei um eine Dicke, die mit dem bei Gleitringdichtungen vorbekannten DLC-Beschichtungsverfahren nicht erreicht werden kann. The provided layer thickness d, s. 3 , is preferably up to 100 microns. It is a thickness that can not be achieved with the DLC coating method previously known in mechanical seals.

Nach dem Beschichten des Gleitrings 2 bzw. Gegenring 4 wird die stirnseitige Oberfläche der Beschichtung 8 geschliffen. Damit wird eine geringe Rautiefe angestrebt, wobei der Mittenrauwert (Ra) bevorzugt zwischen 0,05 µm und 0,4 µm liegt. After coating the sliding ring 2 or counter ring 4 becomes the front surface of the coating 8th ground. Thus, a small roughness depth is sought, wherein the average roughness (R a ) is preferably between 0.05 .mu.m and 0.4 .mu.m.

Hiermit ist ein ruhiger Lauf der Gleitringdichtung sichergestellt. Dadurch, dass die Beschichtungspartikel mit sehr hoher Geschwindigkeit (Überschallgeschwindigkeit) aufgebracht werden, ist der Verbund zwischen Gleitring 2 bzw. Gegenring 4 und Beschichtung 8 sehr innig und stabil. Demgemäß weist die vorgeschlagene Gleitringdichtung eine hohe Gebrauchsdauer auf, da die beschichteten Oberflächen von Gleitring 2 und Gegenring 4 einen hohen Widerstand gegen Abplatzen aufweisen.This ensures a smooth running of the mechanical seal. Because the coating particles are applied at very high speed (supersonic speed), the bond between the sliding ring 2 or counter ring 4 and coating 8th very intimate and stable. Accordingly, the proposed mechanical seal has a long service life, since the coated surfaces of Gleitring 2 and mating ring 4 have a high resistance to chipping.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gleitringdichtung  Mechanical seal
22
Gleitring  sliding ring
33
erste Anlauffläche first contact surface
44
Gegenring  counter ring
55
zweite Anlauffläche second contact surface
66
Dichtungsträger  seal carrier
77
Federelement spring element
88th
Beschichtung coating
99
Austragsdüse discharge nozzle
1010
Welle wave
1111
Gehäuse casing
1212
Fixierungsstift fixation pin
1313
Verschraubung screw
1414
O-Ring-Dichtung O-ring seal
AA
axiale Richtung / Drehachse axial direction / axis of rotation
RR
radiale Richtung radial direction
dd
Dicke der Beschichtung Thickness of the coating

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung einer Gleitringdichtung (1), wobei die Gleitringdichtung (1) einen Gleitring (2) mit einer ersten Anlauffläche (3) und einen Gegenring (4) mit einer zweiten Anlauffläche (5) umfasst, wobei der Gleitring (2) in einem Dichtungsträger (6) angeordnet und mittels eines Federelements (7) in eine axiale Richtung (A) gegen den Gegenring (4) vorgespannt ist, wobei die erste Anlauffläche (3) und/oder die zweite Anlauffläche (5) mit einer Beschichtung (8) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (8) aus einem Hartstoffmaterial besteht und mittels eines Flammspritzprozesses (HVOF-Prozess) aufgebracht wird. Method for producing a mechanical seal ( 1 ), whereby the mechanical seal ( 1 ) a sliding ring ( 2 ) with a first contact surface ( 3 ) and a counter ring ( 4 ) with a second contact surface ( 5 ), wherein the sliding ring ( 2 ) in a seal carrier ( 6 ) and by means of a spring element ( 7 ) in an axial direction (A) against the counter ring ( 4 ), wherein the first contact surface ( 3 ) and / or the second contact surface ( 5 ) with a coating ( 8th ), characterized in that the coating ( 8th ) consists of a hard material and is applied by means of a flame spraying process (HVOF process). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aufbringung der Beschichtung (8) die Oberfläche der Beschichtung (8) geschliffen wird. A method according to claim 1, characterized in that after application of the coating ( 8th ) the surface of the coating ( 8th ) is ground. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffmaterial der Beschichtung (8) einer Flammspritzvorrichtung in Pulverform zugeführt wird. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the hard material of the coating ( 8th ) is supplied to a flame spraying device in powder form. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Beschichtung (8) auf den Gleitring (2) und/oder auf den Gegenring (4) erfolgt, indem eine Austragsdüse (9) einer Flammspritzvorrichtung radial verfahren wird, während gleichzeitig der Gleitring (2) und/oder der Gegenring (3) um seine Drehachse (A) rotiert.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the application of the coating ( 8th ) on the sliding ring ( 2 ) and / or on the counter ring ( 4 ) is carried out by a discharge nozzle ( 9 ) a flame spraying device is moved radially, while at the same time the sliding ring ( 2 ) and / or the mating ring ( 3 ) is rotated about its axis of rotation (A). Gleitringdichtung (1), umfassend einen Gleitring (2) mit einer ersten Anlauffläche (3) und einen Gegenring (4) mit einer zweiten Anlauffläche (5), wobei der Gleitring (2) in einem Dichtungsträger (6) angeordnet und mittels eines Federelements (7) in eine axiale Richtung (A) gegen den Gegenring (4) vorgespannt ist, wobei die erste Anlauffläche (3) und/oder die zweite Anlauffläche (5) mit einer Beschichtung (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (8) aus einem Hartstoffmaterial besteht, das durch einen Flammspritzprozess (HVOF-Prozess) aufgebracht ist. Mechanical seal ( 1 ), comprising a sliding ring ( 2 ) with a first contact surface ( 3 ) and a counter ring ( 4 ) with a second contact surface ( 5 ), wherein the sliding ring ( 2 ) in a seal carrier ( 6 ) and by means of a spring element ( 7 ) in an axial direction (A) against the counter ring ( 4 ), wherein the first contact surface ( 3 ) and / or the second contact surface ( 5 ) with a coating ( 8th ), characterized in that the coating ( 8th ) consists of a hard material, which is applied by a flame spraying process (HVOF process). Gleitringdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffmaterial der Beschichtung (8) Wolframkarbid ist. Mechanical seal according to claim 5, characterized in that the hard material of the coating ( 8th ) Tungsten carbide is. Gleitringdichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) der Beschichtung (8) zwischen 50 µm und 200 µm, vorzugsweise zwischen 75 µm und 125 µm, liegt. Mechanical seal according to claim 5 or 6, characterized in that the thickness (d) of the coating ( 8th ) is between 50 μm and 200 μm, preferably between 75 μm and 125 μm. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Beschichtung (8) tragende Material des Gleitrings (3) und/oder des Gegenrings (5) Stahl ist.Mechanical seal according to one of claims 5 to 7, characterized in that the coating ( 8th ) supporting material of the sliding ring ( 3 ) and / or the counter ring ( 5 ) Steel is. Gleitringdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl Wälzlagerstahl (100 Cr 6) oder rostfreier Stahl (Duplexstahl) ist.Mechanical seal according to claim 8, characterized in that the steel is bearing steel (100 Cr 6) or stainless steel (duplex steel). Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Beschichtung (8) einen Mittenrauwert (Ra) zwischen 0,05 µm und 0,4 µm aufweist.Mechanical seal according to one of claims 5 to 9, characterized in that the surface of the coating ( 8th ) has a center roughness (R a ) of between 0.05 μm and 0.4 μm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015007146U1 (en) * 2015-10-14 2017-01-19 Hecker Holding Gmbh & Co. Kg Sliding ring or counter ring for a mechanical seal

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3014866A1 (en) * 1980-04-17 1981-10-22 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho, Tokyo SEALING RING AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE4410094A1 (en) * 1994-03-24 1995-09-28 Guenter Schipper Guide ring seal with changeable insert
DE10300567A1 (en) * 2003-01-10 2004-07-29 Federal-Mogul Friedberg Gmbh Drive seal
WO2005085686A1 (en) * 2004-03-09 2005-09-15 Voest-Alpine Bergtechnik Slip ring seal
DE102008001720A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Voith Patent Gmbh Coating surface of roller containing steel substrate by thermal injection, comprises smelting and melting spray additive material containing nanomaterials and then disposing on the surface, and applying coating on the preprocessed surface
DE102009031375A1 (en) * 2008-09-23 2010-04-22 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Piston ring such as a cast-iron piston ring or a steel piston ring for an internal combustion engine, comprises a substrate, and a coating obtained by thermal injecting a powder comprising element portions
DE102009016650B3 (en) * 2009-04-07 2010-07-29 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Sliding element with adjustable properties

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3014866A1 (en) * 1980-04-17 1981-10-22 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho, Tokyo SEALING RING AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE4410094A1 (en) * 1994-03-24 1995-09-28 Guenter Schipper Guide ring seal with changeable insert
DE10300567A1 (en) * 2003-01-10 2004-07-29 Federal-Mogul Friedberg Gmbh Drive seal
WO2005085686A1 (en) * 2004-03-09 2005-09-15 Voest-Alpine Bergtechnik Slip ring seal
DE102008001720A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Voith Patent Gmbh Coating surface of roller containing steel substrate by thermal injection, comprises smelting and melting spray additive material containing nanomaterials and then disposing on the surface, and applying coating on the preprocessed surface
DE102009031375A1 (en) * 2008-09-23 2010-04-22 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Piston ring such as a cast-iron piston ring or a steel piston ring for an internal combustion engine, comprises a substrate, and a coating obtained by thermal injecting a powder comprising element portions
DE102009016650B3 (en) * 2009-04-07 2010-07-29 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Sliding element with adjustable properties

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015007146U1 (en) * 2015-10-14 2017-01-19 Hecker Holding Gmbh & Co. Kg Sliding ring or counter ring for a mechanical seal

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