DE1935810U - Maschinenelement, insbesondere fuer gleitringdichtungen. - Google Patents

Description

Anmelder« !feldmühle AktiengeSeilschaft»

Msseldorf-Qber&assel, Burggrafenstr. 7

Pat/1646/Ba/Gk.

maschinenelement, insbesondere für O&eitringdichtungen.

Di© Erfindung betrifft ©in Maschinenelement, das insbesondere
für Gleitringdiehtungen geeignet ist·

GKLeitriagdiehtungen haben al© Dichtelemente für rotierende
Wellen sehr große Bedeutung erlangt νωΑ die herkömmlichen
Stopfbüchsen fast vollJsomiaen verdrängt, weil sie wartungsfrei
sind» ©in© höhere Lebensdauer und gerlng©rö Leckverlust© · haben. Durch dies© forteile werden aber andererseits die Anforderungen erhöht» die an dies® Gleitrinsdiofetungön hinsichtlich dor dafür ausgewählten VJerkstoffe und ihrei* Isonstrufetiven Ausgestaltung
Sostellt werden müssen. Als Material für di©s© Gieitringdiohtun-

gen xi/arden Stahl _s Hartmetall und keramisch© Slaterialien eingesetzt* Wegen seiner hohen Verschleißfestigkeit» Härte und
Druckfestigkeit, seiner hervorragenden Resistens gegen cheaisohc Einflüsse und Beibehaltung die.s©r günstigeiu raochaniscjien. und
chemischen Sigenschaften bei hohen Temperaturen hat sich gesintertes Aluminiumoad-d als Werkstoff besonders bewä-hrto

Sin gewisser Hachtoil di©ses₉ in seinen mechanischen, tliermisch« und chemischen Eigenschaften so ausgezeichneten Materials liegt darin, daß ©s gegen plötzliche Beanspruchungen durch Stoß oder Schlag ©ine gewisse Empfindlichkeit aufweist. Um Gloitringe
aus S jptürtoramiJ: gegenüber di©s@n Beanspruchungen au schützen, ist man t©ilv/®is© daau übergegangen, die Ölnterkeramikrinse

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los© in ©ine GuiMim&nsohott® einjaulegöa* Sa diese Manschette im iPabrltotioasigang bis 2um Einbau der (R©itrlngdichtu»g®a jedoch, leicht verloren gehen kaaa und bei der eingebauten Dichtung di© Manschette gegenüber dem <Sl@itrifig beweglich ist, so daß ein® uaerwÜmscht® ¥alKi?eaasprucli\mg der Guiümimaiisoiieiite auftretsa kansi» sind &mh diose MaßaaMöa nickt

Es wurde »iKuaelir öia MaseJiia©iiölöme3at_f insbösonder® fite

gtiuaden, dU3?oli dae die aufgetretenen weitgehend beseitigt wör&©& uisyd das ©in© gaas© weiterer Vorteil© daduroüi aufweist, daß das Hasohiaenelemeat mis gesintertem Aluminiumoxid mit Einern ΔΙΛ^-ζ' als 90 % an dea nicht dyn&misofc bsaaspruchten mindestens teilwöis© τοη ß-mimi «ad/ oder &unat©to££ umhüllt und mit dieses· Ifeshüllung feiet v©rbund<m ist·

JKuroh die Yerwenduag von gesintertem Aluminiumoxid mit ©in©m Al_D0^-4öhalt von mohr als 90 ■■%* in&Mt«md@ra -van mehr als 95 f*t wird infolg© d©8 geringen Anteil00 aa. Ir@md02Eid@B, die Härtö, Pr.uo&i'Qstigkeit und die Beständigkeit s©S©n Korrosion und th©rmiisohe Beanspruchung; -^;4@3? Has©MB.9r..®l©msnt© segenüb©!¹ d^n üblichen keramischen Bau0l@aen.tea @x*ii©blioii gesteigert« Insbesondere ergibt sich durch-die Anwendung der Haschin©nelemento naoh der Erfindung "mit hohsa Bainheltsgrad eine beachtlich© Erhöhung d©r IieboD^^jt&uerv^jm-^ei der bisher verwendeten Sinterkeramik während des Betriebes meist di© glasartigen Bindemittel angegriffen und aus dem G©£üge herausgebrochen werden, wodurch das AlpO^-ÖerÜföt erheblich geschwächt wird· Pashalb eignen sich di© n©ueii Hasöhinenteil® e-Bauteileι die auf Reibung; beansprucht sind

3).1@ ©rfindungsgemäßön Hasohineaeloment® Aaben den Vorzug, daß böispi®löw®i$e den HorsteUungsbetrieben von gen». vde" si© insbes©nd©r© in V/asohmaschin@n,

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pumpen, Schmutzwasserpumpen u.ä# Verwendung finden, oder den Herstellern dieser Pumpen selbst von vornherein ©in einbaufertiges Maschinenelement aus Gummi und Sinterkeramik angeliefert werden kann. Da das aus gesl&tertea Aluminiumoxid . bestehende Maschinenteil mindestens teilweise von Gummi umhüllt ißt, ist dieses Seil gegen Stoß und Schlag weitgehend gesichert, so daß nicht wie "bisher bei Unachtsamkeit des mit dem Susamaenbau "betrauten Personals elüe Beschädigung oder Zerstörung,der Sinterkeramik eintritt. Auch die Montagearbiten der Gleitringdichtungen und dar damit bestückten Pumpen wird -£ dadurch, daß ein zu einer Siaheit verbundenes Maschinenelement vorliest?♦ wesentlich erleichtert·

Bei der besonders bevorzugten Ausführungsfor®, einer Gummiumhüllung; des Maschinenteiles aus gesintertem Aluminiumoxid ist der Vorbund zwischen der Sinterkei^jasiik und der Gummiumhüllung vorzugsweise durch Vulkanisation hergestellt.

Es war vollkommen überraschend, daß es möglich ist, Sinterkeramik mit Gummi durch Tullsaniffiierea fest zu verbinden* Bei üblichen Keramikmaterialies ynlq TjyzCJLoxL oder Steatit» gelingt das nicht zufriedenstellend, wahrgöiieinlich, w©il di© Wärmeleitfähigkeit dieser Materialien zu gering ist· Di© Maschinenteile nach der Erfindung bestehest ^jedoch aus geentertem Aluminiumoxid hoher Reinheit, das ©inen Α1_Λ0^Gehalt von mindestens 90 %, voraug^ieisa einen soichen von über 95 % hat. Diese Sinterprodukte seiebnen sich durch eine wesentlich höhere ^c V~armeleltfäi%lEeit aus und ermöglichen dadurch die Herstellung eines festem Verbundes swlsohoa dieser saus speziellen Keramik-' sorte und Gummi durch Vulkanisieren.

Die Yerbundfestigkeit zwischen der einterkeramik und der Gummioder KunststoffUmhüllung wird vorteilhaft weiter dadurch erhöht, daß sich awl sehen beiden Materialien ein Haftvermittler befindet. Ale Haftvermittler haben äich dabei Lösungen oder

Dispersionen von synthetischen» organischen KlebStoffen bewährt» wiö beispielsweise ÜJriphenylmothantriisocyanat oder s^thetlsehs Polymere in Kombination mit iieatetionsbesohleunigern.

Sine weiter© Erhöhung des? VerbuiJ&festiglcelt zwischen Sinterkeramik und Gummi- oder Kunststoffumhüllung wird durch eine gusätoliehe 3?rofilierung oder Ausstattung mit Aussparungen des gesinterten Maschinenteiles erreicht, in welch© entsprechende Vorsprung© und Absätse der Umhüllung eingreifen. Eine solch© Profilierung lcaan beispielsweise darin bestehen» daß die Keramik an beiden Bändern ihres Umfange stufenförmig angefast .ist·. Eine andere ßwectaäßige Ausgestaltung sind Längsnuten, die in axialer Sichtung verlaufen* Auch anders geformte Aussparungen im Keramikkörper» in die der umhüllende Gummi- bzw. Kunststoffteil eingreift, haben ai&h hierbei bewährt.

Bei der Herstellung dar neuen M&saM.nenelem©B,t@ geht man vorteilhaft so vor, daß. in di& erhitate Stern der mit einem Haftvermittler besprühte und fpi^roefcaete ^LEox*per aus gesintertem hoher Reinheit_s s^atriert eingebracht und dann

an den im Betrieb saust and nicht dynamisch beanspruchten G-l®itflachen mit Kautschuk bzw. Kunststoff umspritat wird. Anschließend wird nach üblichen Terfahren vulkanisiert und damit die feste Verbindung zwischen EeramiJEkörper und G-ummi- bzw. Kirnst stoff umhüllung; hergestellt»

Weitere Torteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind den Zeichnungen stt entnehmen, die in schematicher Darstellung; als bevorzugte 'Ausführungsform öegenlaufringe von öleltrinsdlchtungen ssolgen» Selbstverständlieh ist der Srfindungsgegenstand nicht auf diese Ausfiihrungsform beschränkt, da er vorteilhaft auch bei Gleitlagern, Dichtungen und sonstigen auf Heibung beanspruchten iOrmkörpern Anwendung finden 3£&nn.

In Pig* 1 und 2 ist ein Gregenlaufrins einer Gleitringdichtung

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im Schnitt und in der zugehörigen Seitenansicht gezeigt. Der Gegenlaufring 1 besteht aus gesintertem AliminiumoxLd hoher Reinheit» Die dynamisch beansprucht© Gleitfläche» an welcher der Gleitring der Gleitringdichtung anläuft₉ ist mit 2 bezeichnet. Über die ssur Gleitfläche 2- parallel© Kückseite, sowie über den Außendurchmesser des Gegenlaufringes 1 ist ein® Umhüllung 3 angeordnet, die von einer Gummimanschette gebildet wird* Der Verbund zwischen. Umhüllung 3 und Gegenlauf ring 1 erfolgt dabsi durch Yulkanisation. Um auch bti stärkster Beanspruchung d@s Gesenlaufringes 1 mit' Sicherheit eine Belativswischön dem GegeziLaufring 1 und der Umhülluns 3 au

ist d©r Gegenlaufring mit dr©i_s um 12o° zueinander •versetat© Auösparungea 4 Tersehen» in welche entsprechend© Vorsprung;© 5 der Umhülluns 3 Eingreifen»

Dor .Gesenlaufring 11 aus gesintertem Aluminiumoxid hoher Reinheit ist in Fig# 3 allseitig bis ausschließlich der dynamiech beanspruchten Gleitfläche 12 τοη der Umhüllung 13 umgeben ©ies© Umhüllung 13 wurde durch Umspritzen mit Gummi erzeugt, wobei die feste Verbindung awisehen Ge^enlaufring 11 und der Umhüllung 13 durch - V-ulfc&a&Batloa erfolgte» 3ur Verbesserung der Haftfestigkeit wurde zuvor zwischen diesen beiden Seilen ein Haftvermittler 14 eingebracht _% der aus einem sythetischen, organischen Haftmittel besteht.

Wie insbesondere den !Figuren au entnehmen ist» besteht ©in weiterer wesentlicher Vorteil dea erfindungsgemäßen Maschinenelementes darin* daß infolg® der fest,mit dem Keramikkörper verbundenen Umhüllung die Anforderungen an die Planparallelität der Rückfläche au der Gleitfläche 2 bzw. 12 nicht so hoch, wie bei den bisher üblichen Gegenlaufringen sein müssen, da geringe Abweichungen durch die elastis-^che Umhüllung 3 bzw. aufgenommen werden können. Ebenso ergibt sieii die weiter® günstige Möglichkeit, daß das Maschinenelement bequem in eine Aufnahme eingepaßt werden kann, da dann nur die leicht bearbeitbare Umhülluns; 3» bzw* 13 bearbeitet werden muß und nicht der Sinterkeramikkörper selbst, dessen Bearbeitung sehr aufwendig ist* .

Claims (1)

1. P.A.049 388*28.1.66

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   Schutzanspruche.

   1* HasoMaenölemeat», &ns"fee sonder© für Gleitringdichtung©».» dadurch giekennsse lehne t, daB das Maschinenelement aus gesintertem Aluminiumoxid mit oinem Al^ö-v-Gehalt von mein? als 90 % && den, nicht dgmamisch beanspruchten (!leitflächen mindestens teilwöis© "von Grttmmi und/ oder Kuaststoif umhülliJ und mit dieser Umhüllung'fest vertoundaa ist*

   2« Maschinenelement nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß bei einer GummiumhUlluns der fest© ¥©rbuad aT^ißohen Sinter- und Guami durch Vulkanisation hergostellt ist*

   Maschinenelement nach einem d&r Anspruch® 1 oder 2» dadurch gekennzeichnet, daB sich zur Erhöhung der Verbundfestigkeit zwischen Sinterkeramik und ß-uaosi- oder Kunst stoff Umhüllung ©in Haftvermittler befindet«

   MasoMnenolomont nach ©ia©ia dar Ansprüche 1 bis 3» dadurch sölehnet, daß sur Erhöhung der Vörbundfostigkeit avdschen

   mik und Gummi- oder Kunststoffumhülluns die Sinterkeramik zusätzlich profiliert oder mit Aussparungen versehen ist*