DE3008955A1

DE3008955A1 - Shaft or rod sealing ring - has sheet-iron reinforcing ring coated with corrosion-resistant metal

Info

Publication number: DE3008955A1
Application number: DE19803008955
Authority: DE
Inventors: Paul 5093 Burscheid Voßieck
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1980-03-08
Filing date: 1980-03-08
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE3008955C2

Abstract

The sealing ring is partic. for use as an elastic shaft or rod seal. It is made of elastomer or plastics with an inlaid metal reinforcing ring, the latter if necessary also forming the sealing ring housing. The reinforcing ring (2) is made of sheet-iron, coated with corrosion-resistant metal (5) on one or both sides. Typically it can be of sheet steel coated with aluminium with a max. thickness of 0.1mm. Where the reinforcing ring also forms the housing ring, the seal can be fitted in a machine component (6) of aluminium of aluminium alloy.

Description

Dichtungsring.Sealing ring.

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring, wie insbesondere einen elastischen Wellendichtungsring, eine Gleitringdichtung oder eine Stangendichtung, bestehend aus einem Elastomer oder einem Kunststoff im dynamisch beanspruchten Dichtteil und einem eingelagerten metallischen Verstärkungsring, der gegebenenfalls das Gehäuse des Dichtringes bildet.The invention relates to a sealing ring, such as in particular one elastic shaft sealing ring, a mechanical seal or a rod seal, consisting of an elastomer or a plastic in the dynamically stressed sealing part and an embedded metallic reinforcement ring, which may be the housing of the sealing ring forms.

Dichtungsringe der eingangs beschriebenen Art bestehen in der Praxis aus einem relativ weichen, plastischen oder elastischen, aber abriebfesten Elastomer oder Kunststoff.Sealing rings of the type described above exist in practice made of a relatively soft, plastic or elastic, but abrasion-resistant elastomer or plastic.

Zur Verstärkung besitzt der Dichtring einen eingelagerten metallischen Verstärkungsring. Da der Dichtring unter Pressung zur Erzielung eines festen Sitzes in eine entsprechende Aufnahmebohrung eingepreßt wird, bildet der metallische Verstärungsring vielfach gleichzeitig das Gehäuse des gesamten Dichtringes und lediglich der dynamisch beanspruchte Dichtteil besteht aus Elastomer oder Kunststoff. Zur Verbesserung des Sitzes und zur Verbesserung der statischen Abdichtung ist es in der Praxis üblich, die freien Mantelflächen des Gehäuseringes entweder durch besondere Profilierungen ( vgl. DE 6 OS 26 26 184 ) elastisch zu gestalten und / oder diese Mantelflächen mit Auflagen oder Uberzügen aus Kunststoffen oder Elastomeren zu versehen ( vgl.The sealing ring has an embedded metallic one for reinforcement Reinforcement ring. Since the sealing ring is under pressure to achieve a tight fit is pressed into a corresponding receiving bore, forms the metallic reinforcement ring often at the same time the housing of the entire sealing ring and only the dynamic one The stressed sealing part consists of elastomer or plastic. To improve the In order to improve the static seal, it is common practice to the free outer surfaces of the housing ring either by special profiles (See. DE 6 OS 26 26 184) to make elastic and / or these outer surfaces to be provided with covers or coatings made of plastics or elastomers (cf.

z.B. US - PS 2.889.163 ).e.g. U.S. Patent 2,889,163).

Für ein einwandfreies Funktionieren eines Dichtringes ist eine gute Haftung des Dichtteiles aus Kunststoff oder Elastomer am metallischen Verstärungsring erforderlich.For a sealing ring to function properly, a good one is required Adhesion of the sealing part made of plastic or elastomer to the metallic reinforcement ring necessary.

Dafür ist vor dem Verbinden beider Teile eine sorgfältige Oberflächenvorbehandlung der Metallringe erforderlich. Dazu gehören das Entrosten, Entfetten und gegebenenfalls eit Aufrauhen mittels beispielsweise Sandstrahlen beziehungseise chemischer Fntfettungs- und Atzbäder. Zusätzlich wird meist auf den Metallring ein haftvermittelnder Oberzug aufgetragen, so daß allein schon durch diese Oberflächenbehandzargen der Metallflächen die Herstellung des gesamten Dichtringes veigleichsweise aufwendig und teuer wird.To do this, the surface must be carefully pretreated before the two parts are connected of metal rings required. This includes derusting, degreasing and, if necessary time Roughening by means of, for example, sandblasting or chemical degreasing and etching baths. In addition, an adhesive coating is usually applied to the metal ring applied, so that just by this surface treatment of the metal surfaces the production of the entire sealing ring is comparatively complex and expensive.

onn der metallische Verstärkungsring gleichzeitig auch der Gehäusering ist, und wenn Gehäusering und Aufnahme aus unterschiedlichen Werkstoffen mit stark unterschiedlichen Wärmeausdahnungskoeffizienten bestehen, lockert sich darüberhinaus bei thermischer Belastung während des Betriebes der Sitz des Dichtungsringes in der Aufnahmebohrung, so daß der Dichtungsring ausfallen kann. Dies kann beispielsweise in modernen Motoren aus Aluminium geschehen, da Aluminium gegenüber dem für den Gehäusering üblicherweise verwendeten Stahl oder Gußeisen einen etwa doppelt so großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt. Maßnahmen, zur Abhilfe nach beispielsweise der US - PS 2.889.163 dickere Auflagen oder Oberzüge auf die Mantelflächen des Gehäuseringes aufzutragen, sind nur begrenzt anwendbar, da dann der Dichtungsring bei der Montage mit größerer Pressung in die Aufnahme gepreßt werden müßte. Auflagen aus relativ weichem Elastomer oder Kunststoff können dann relativ leicht beschädigt werden.Onn the metallic reinforcement ring is also the housing ring at the same time is, and if the housing ring and receptacle are made of different materials with strong different thermal expansion coefficients exist, is also loosened in the event of thermal stress during operation, the seat of the sealing ring in the mounting hole so that the sealing ring can fail. This can be, for example happened in modern engines made of aluminum, since aluminum is compared to that for the Housing ring commonly used steel or cast iron one about twice that has a large coefficient of thermal expansion. Measures to remedy the situation For example, in US Pat. No. 2,889,163, thicker layers or top layers on the lateral surfaces of the housing ring are only applicable to a limited extent, since then the sealing ring would have to be pressed into the receptacle with greater pressure during assembly. pads Made of relatively soft elastomer or plastic can then be damaged relatively easily will.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dichtungsring, wie insbesondere einen elastischen Wellendichtring, eine Gleitringdichtung und eine Stangendichtung, bestehend aus einem metallischen Verstärkungsring und einem Elastomer oder einem Kunststoff im dynamisch beanspruchten Dichtteil, zu schaffen, welcher einfach und preiswert herzustellen ist. Für den Fall, daß der metallische Verstärkungsring gleichzeitig das Gehäuse bildet und der Dichtring in AufnahmeboÇ.;ungen aus Metallen mit gegenüber dem Metallgehäuse unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ingesetzt wird, soll die Gefahr einer Lockerung des Dicht,-ir.ges in der Aufnahmebohrung bei thermischer Belastung weitgehend hcrcgesetzt werden.It is therefore the object of the present invention to provide a sealing ring, such as in particular an elastic shaft seal, a mechanical seal and a Rod seal, consisting of a metallic reinforcement ring and an elastomer or a plastic in the dynamically stressed sealing part, which is easy and inexpensive to manufacture. In the event that the metallic reinforcement ring at the same time forms the housing and the sealing ring in admission forms Made of metals with different thermal expansion coefficients compared to the metal housing is inserted, there should be a risk of loosening of the sealing area in the mounting hole can be largely increased in the event of thermal stress.

Erfindungsgemäb wird diese Aufgabe durch einen Dichtungsring gelöst, dessen metallischer Verstärkungsring aus einem Eisenblech mit Metalliiberzug hergestellt ist. Das Eisenblech besteht dabei vorzugsweise aus Stahl, und das Dberzugsmetall ist vorzugsweise Aluminium, im Sinne der Erfindung kann je-.According to the invention, this object is achieved by a sealing ring, whose metallic reinforcement ring is made from an iron sheet with a metal coating is. The iron sheet is preferably made of steel, and the coating metal is preferably aluminum, within the meaning of the invention, each can.

doch auch Stahlblech mit ein- oder beidseitigen Oberzügen aus vorzugsweise Zink oder Zinn eingesetzt werden. Bei Verwendung von Aluminium als Dberzugsmaterial wird vorzugsweise ein handelsübliches beidseitig aluminiumplattiertes Stahlblech verwendet, deren Aluminium-Schichtdicken bis zu 0,1 mm, vorzugsweise bis zu 0,04 mm betragen. Aus diesem Blech wird der metallische Verstärkungsring herausgestanzt und gezogen.but also sheet steel with one or both sides of the upper parts preferably Zinc or tin can be used. When using aluminum as a covering material is preferably a commercially available sheet steel, aluminum-clad on both sides used, their aluminum layer thicknesses up to 0.1 mm, preferably up to 0.04 mm. The metallic reinforcement ring is punched out of this sheet metal and pulled.

Für den Fall, daß er gleichzeitig den Gehäusering bildet, kann er gegebenenfalls in bekannter Weise zur Verbesserung seiner Eigenfederung profiliert sein.In the event that he forms the housing ring at the same time, he can optionally profiled in a known manner to improve its natural springiness be.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung der beschichteten Bleche für die Herstellung der Verstärkungsringe ergeben sich jetzt die folgenden Vorteile: Die mit den obigen Metallen überzogenen Bleche sind korrosionsgeschützt, so daß im Gegensatz zu den bisher verwendeten Blechen ein Entrosten vor der Fertigung entfällt.The inventive use of the coated sheets for The production of the reinforcement rings now results in the following advantages: The sheets coated with the above metals are protected against corrosion, so that In contrast to the metal sheets previously used, there is no need to remove rust before production.

Ebenso sind die fertiggestellten Dichtungsringe sowohl während der Lagerung und des Transportes als auch nach dem Einbau korrosionsgeschützt. Die Metallüberzüge, und zwar insbesondere das vorzugsweise verwendete Aluminium, bilden zugleich einen guten Haftgrund zum Befestigen des Dicht- teiles aus Kunststoff oder Elastomer, so daß auf eine Haftgrundaufrauhung durch beispielsweise Sandstrahlen oder chemisches Atzen verzichtet werden kann Gegebenenfalls Eati sugar auf .tie Verwendung von Haftmitteln vollständig verzichtet werden, so daß die Fertigungskosten des erfindungsgemäßen Dfctltringes erheblich gesenkt werden. Der Mer.allüberzug im statisch beanspruchten Haftteil eines Gehäuseringes bewirkt zugleich eine gute Mikroabdichtung 7ur Aufnahmebohrung, und es kommt bei thermischer Belastung in motorischen Betrieb zu einem gewissen Ausgleich der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung von Gehäuse und Aufnahme. Dadurch bleibt ein fester Sitz erhalten. Auf die bisher verwendeten Auflagen oder Dichtlacküberzüge aus Elastomeren oder Kunststoffen im Haftteil kann gegebenenfalls soyar verzichtet werden.Likewise, the completed sealing rings are both during the Storage and transport as well as after installation are protected against corrosion. The metal coatings, and in particular the preferably used aluminum, at the same time form one good primer for attaching the sealing part made of plastic or elastomer, so that a roughening of the primer, for example, by sandblasting or chemical etching can be dispensed with If necessary, Eati sugar on .tie Use of adhesives can be dispensed with completely, so that the manufacturing costs of the Dfctltringes according to the invention can be reduced considerably. The mer.all cover in the statically stressed adhesive part of a housing ring also causes a good Micro sealing 7ur the mounting hole, and it occurs in the case of thermal loads in the motor Operation to a certain extent to compensate for the different thermal expansion of housing and receptacle. This maintains a tight fit. To the so far Used pads or sealing lacquer coatings made of elastomers or plastics in Adhesive part can be dispensed with soyar if necessary.

Anhand der Abbildung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert: Die Abbildung zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsyem3ßen, in eine Aufnahme 6 aus Aluminium eingebauten Wellendichtring 1 mit einem metallischen Gehäusering 2 und einem am Innenumfang anvulkanisierten Dichtlippenteil 3 aus einem Elastomer mit einem Metallfederring 4.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with the aid of the figure explained: The figure shows a cross section through an inventive system, Shaft sealing ring 1 built into a receptacle 6 made of aluminum with a metallic one Housing ring 2 and a sealing lip part 3 vulcanized onto the inner circumference from one Elastomer with a metal spring washer 4.

Der Metallring 2 bildet das Gehäuse des Wellendichtringes 1, I:d er besitzt beidseitig einen etwa 0,025 mm starken Aluminiumüberzug 5. Das Gehäuse zeigt auch nach längerer Lageu@@ und Einbau und nach längerer Benutzung keine Korroschëfr, und der Wellendichtring 1 erwies sich nach Einbau auch bei Temperaturen von 1200C im statischen Dichtheitstest am AuRenumfang als völlig dicht.The metal ring 2 forms the housing of the shaft seal 1, I: d he has an approximately 0.025 mm thick aluminum coating 5 on both sides. The housing shows no Korroschëfr even after prolonged position and installation and after prolonged use, and the shaft seal 1 proved itself after installation even at temperatures of 1200C in the static tightness test on the outer circumference as completely tight.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims: ./Sealing ring, especially an elastic one Shaftdizntungsring, a mechanical seal or a rod seal, consisting made of an elastomer or plastic and an embedded metallic reinforcement ring, which optionally also forms the housing of the sealing ring, characterized in that that the metallic reinforcement ring (2) from a one or both sides with a Corrosion-protecting metal (5) coated iron sheet is made.

2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the metallic reinforcement ring (2) made of a coated aluminum (5) on both sides Sheet steel is made.

3. Sealing ring according to claims 1 or 2, characterized in that that the thickness of the metal coating (5) is a maximum of 0.1 mm.

4. Sealing ring according to claims 1, 2 or 3, characterized in that that the metallic reinforcing ring (2) is at the same time the housing ring, and that the sealing ring (1) receiving the machine part (6) in the installed state Aluminum or aluminum alloy loading) t.