DE3201263C2

DE3201263C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Dichtungsringaggregates

Info

Publication number: DE3201263C2
Application number: DE19823201263
Authority: DE
Inventors: Klaus 4250 Bottrop Pakeiser
Original assignee: Kempchen & Co 4200 Oberhausen De GmbH
Current assignee: Kempchen & Co 4200 Oberhausen De GmbH
Priority date: 1982-01-16
Filing date: 1982-01-16
Publication date: 1984-03-22
Also published as: DE3201263A1

Abstract

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Herstellung eines Dichtungsringaggregates mit Spiraldichtring. Dieser besitzt ein umlaufendes, nach außen vorspringendes Verbundprofil, welches in eine angepaßte Aufnahmenut an der Innenkante der Außenringscheibe einfaßt. Bei der Herstellung wird zunächst ein ebener Außenringscheibenrohling zu einem Konusring verformt. Dieser weist an der Konusringkante mit dem kleineren Radius die Aufnahmenut auf. Der Spiraldichtring mit seinem Verbundprofil wird in die Aufnahmenut des Konusringes eingelegt. Danach wird der Konusring zusammen mit dem Spiraldichtring wieder in die Ebene zurückgestellt. Auf diese Weise gelingt ein sehr schonendes Einbringen des Spiraldichtringes in die Außenringscheibe. Die Aufnahmenut kann im Rahmen des Verfahrens in den Außenringscheibenrohling eingedrückt werden.

Description

wobei der Spiraldichtring ein umlaufendes, nach außen vorspringendes Verbundprofil aufweist, welches in eine angepaßte Aufnahmenut in der Innenkante der Außenringscheibe einfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein ebener Außenringscheibenrohling zu einem Konusring verformt wird, der an der Konusringkante mit dem kleineren Radius die Aufnahmenut aufweist, daß der Spiralring mit seiner Bundprofilierung in die Aufnahmenut des Konusringes eingelegt wird, und daß danach der Konusring zusammen mit dem Spiraidichtring wieder in die Ebene zurückgestellt wird, — wob«i der Konusring an der Konusringkante mil dem größeren Radius in einer Umfassung gelenkig gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in der Ausführungsform für die Herstellung eines Dichtungsringscheibenaggregates mit keilförmiger Aufnahmenut, dadurch gekennzeichnet, daß ein ebener, aufnahmenutfreier Außenringscheibenrohling zunächst zu einem Konusring mit Konuswinkel etwa 45° verformt wird, daß danach mit einem Stempel, der axial in Richtung des sich öffnenden Konuswinkels gegen die Konusringkante mit <⁴em kleineren Radius gefahren wird, die an einem Widerlager arujestützt wird, eine keilförmige Aufnahmenut für das Verbundprofil eingebracht wird, — und daß danach wie im Anspruch 1 angegeben weiter verfahren wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Außenringscheibe bei der Umformung zum Konusring in bezug auf ihren Innenradius aufgeweitet und bei der Rückstellung in die Ebene gegen den Spiralring gepreßt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch

ein feststehendes Zentrierwerkzeug mit Zentrieraufnahme für den ebenen Außenringscheibenrohling,

ein in axialer Richtung zugeordnetes Umformaußenwerkzeug mit Widerlager und Aufnahme für den zu bildenden Konusring,
einen in axialer Richtung durch das Zentrierwerkzeug hindurch in das Umformaußenwerkzeug einfahrbaren Außenstempel mit Aufnahme für den Spiraidichtring und
einem Rückstellstempel für die Rückstellung des Konusringes zusammen mit dem Spiraidichtring in die Ebene,

wobei der Konusring bei der Rückstellung von der Aufnahme des Umformwerkzeuges umfaßt und an dieser in bezug auf die Verformung Konusring/ Außenringscheibe gelenkig abstützbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellstempel gegen einen Verformungsstempel zum Einbringen der Aufnahmenut in die Konusringkante mit dem kleineren Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsringaggregates mit

id aus einem profilierten Blechstreifen gewickeltem Spiraidichtring und Außenringscheiben,

wobei der Spiraidichtring ein umlaufendes, nach außen vorspringendes Verbundprofil aufweist, welches in eine angepaßte Aufnahmenut in der Innenkante der Außenringscheibe einfaßt Spiraidichtring meint einen Ring, der aus einem Blechstreifen , z. B. Stahlblechstreifen aus austenitischem Stahl, spiralförmig gewickelt ist, wobei zwischen den einzelnen Windungen andere Werkstoffe angeordnet sein können. Dichtungsringaggregate des beschriebenen Aufbaus mit Spiraidichtring

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Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten Maßnahmen wird ein ebener Außenringscheibenrohling mit der Aufnahmenut versehen und in den ebenen Außenringscheibenrohling wirtT der Spiraidichtring eingedrückt oder eingeschlagen, wobei das Verbundprofil am Spiraidichtring in die Aufnahmenut gleichsam einrasteL Im allgemeinen springt das Verbundprofil im Axialschnitt keilförmig vor und ist die Aufnahmenut komplementär zu dieser Keilform ausgebildet Das sind Maßnahmen, die verhältnismäßig aufwendig sind.

Darüber hinaus kann häufig nicht ausgeschlossen werden, daß der Spiraidichtring beim Eindrücken oder Einschlagen in die zugeordnete Außenringscheibe eine die Dichtwirkung störende Verformung erfährt. — Letzteres ist zwar bei Dichtungsringaggregaten nicht der Fall, bei denen der Spiraliwihiring und der Zentrierring über einen Zwischenring verbunden sind (DE-OS 2112 809), jedoch ist diese Ausführungsform in fertigungstechnischer Hinsicht wegen des Zwischenringes aufwendig.

•15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches erlaubt, den Spiraidichtring in die Außenringscheibe einzubringen, ohne daß dabei ein Störungen verursachendes Eindrücken oder Einschlagen des Spiraldichtringes in die ebene Außenringscheibe erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß ein ebener Außenringscheibenrohling zu einem Konusrin£ verformt wird, der an der Konusringkante mit dem kleineren Radius die Aufnahmenut aufweist, daß der

« Spiralring mit seiner Bundprofilierung in die Aufnahmenut des Konusringes eingelegt wird, und daß danach der Konusririg zusammen mit dem Spiraidichtring wieder in die Ebene zurückgestellt wird, — wobei der Konusring an der Konusringkante mit dem größeren Radius in

so einer Umfassung gelenkig gehalten wird. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Spiraidichtring in die Außenringscheibe nicht mehr eingepreßt oder eingeschlagen, sondern gleichsam schonend eingeformt, wobei nur die Außenringscheibe Verformungen erfährt, die sie aufgrund ihrer Geometrie und bei Einsatz der üblichen Werkstoffe ohne jeden Schaden aufnimmt. Die Erfindung wendet insoweit Maßnahmen an, die in der Feinmechanik als Spreizver-

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bindung durch Einengen bekannt sind (O. Richter, R. v. Voss, F. Kozer,» Bauelemente der Feinmechanik«, 9. Auflage, 1964, Seite 172, Bild 287.14). Sie haben jedoch zur Lösung der der Erfindung zugrundliegenden Aufgabe bisher nicht beigetragen. — Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mit einem ebenen Außenringscheibenrohling gearbeitet werden, der die Aufnahmenut an der Konusringkante mit dem kleineren Radius bereits mitbringt Sie ist zumeist spanabhebend eingearbeitet Die Aufnahmenut kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, dem wegen des damit erreichten Rationalisierungseffektes besondere Bedeutung zukommt, auch an den Konusring angeformt werden. Dazu lehrt die Erfindung, für die Herstellung von Dichtungsringaggregaten, bei denen der Spiralring ^l:> ein keilförmig vorspringendes Verbundprofil aufweist, daß ein ebener, aufnahmenutfreier Außenringscheibenrohling zunächst zu einem Konusring mit Konuswinkel etwa 45° verformt wird, daß danach mit einem Stempel, der axial in Richtung des sich öffnenden Konuswinkels gegen die Konusringkante mit dem kleineren Radius gefahren wird, die an einem Widerlager abgestützt wird, eine keilförmige Aufnahmenut für das Veroundprofil eingebracht wird, — und daß danach wie im Anspruch 1 angegeben weiter verfahren wird. Bei der Herstellung von Dichtungsringaggregaten des beschriebenen Aufbaus wird die Außenringscheibe im allgemeinen aus einem Blech ausgestanzt Gleichgültig, ob an einem solchen Außenringscheibenrohling die Aufnahmenut spanabhebend eingearbeitet wird, oder in der beschriebenen Weise durch plastische Verformung hergestellt wird, immer ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß der Konusring bei der Rückstellung zur ebenen Außenringscheibe in einer Umfassung gelenkig gehalten wird, daß die äußere Kante der Außenringscheibe an beiden ⁿ Querschnittsecken eine Verrundung und gleichsam Entgratung erfährt. Besondere Entgratungsmaßnahmen außen an der Außenringscheibe bzw. am Außenringscheibenrohling sind also bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht mehr erforderlich. Um den Spiralring in der Außenringscheibe sicher festzuhalten, empfiehlt es sich, so vorzugehen, daß die ebene Außenringscheibe bei der Umformung zum Konusring in bezug auf ihren Innenradius aufgeweitet und bei der Rückstellung in die Ebene gegen den ⁴⁾ Spiralring gepreßt wird.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Spiraldichtring sehr schonend in seine Außenringscheibe eingebracht wird, wobei ein Eindrücken oder '" Einschlagen nicht mehr erforderlich ist und folglich auch die dadurch bedingten Störungen entfallen. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren in vorrichtungsmäßiger Hinsicht sehr einfach verwirklichen läßt, was u.a. im '' folgenden anhand einer Zeichnung ausführlicher erlä-jtert wird. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 verschiedene Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.4 bis 6 verschiedene Schritte einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und zwar in der linken Figurenhälfte und in der rechten Figurenhälfte in unterschiedlichen Funktionsstellungen.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 und 2 entnimmt man zunächst, daß ein ebener Außenringscheibenrohling 1 zu eineiTi Konusring U verformt wird.

Dieser weist an der Konusringkante mit dem kleinere» Radius die Aufnahmenut 2 für das Verbundprofil 3 des Spiraldichtringes 4 auf. In F i g. 2 ist der Spiraldichtring ^ mit seinem Verbundprofil 3 in diese Aufnahmenut 2 des Konusringes U bereits eingelegt Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig.2 und 3 wird deutlich, daß danach der Konusring 1* zusammen mit dem Spiraldichtring 4 wieder in die Ebene zurückgestellt wird, wobei der Konusring U an der Konusringkante 5 mit dem größeren Radius in einer Umfassung 6 in bezug auf diese Verformung Konusring/Außenringscheibe gelenkig gehalten wird. Die Umfassung 6 wurde in den Figuren angedeutet Die F i g. 1 bis 3 zeigen die Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der ebene Außenringscheibenrohling 1 seine Aufnahmenut 2 für das Verbundprofil des Spiraldichtringes bereits mitbringt

Bei der Ausführungsform nach den Fig.4, 5 und 6 wird die Aufnahmeniit 2 für das Verbundprofil 3 am Spiraldichting 4 im Zuge des Verfahrens geformt Aus einer vergleichenden Betrachtung Mr Fig.4 und 5 erkennt man zunächst daß ein ebener, au^:nahmenutfreier Außenringscheibenrohling 1 zunächst zu einem Konusring 1* mit einem Konuswinkel 7 von etwa 45° verformt wird. Danach wird mit einem Stempel 8, der axial ir, Richtung des sich öffnenden Konuswinkels 7 gegen die Konusringkante 9 mit dem kleineren Radius gefahren wird, die keilförmige Aufnahmenut 2 für das entsprechend keilförmige Verbundprofil 3 am Spiraldichtring 4 eingebracht. Aus Materialverdrängungsgründen könnte die Konusringkante 9 zylindrisch angeschrägt werden, wie es die in Fig.5 rechts angedeutete, strichpunktierte Linie zeigt So (oder durch ein Gegenwerkzeug) läßt sich erreichen, daß der Stempel 8 in diesem Bereich Material des Konusringes U aufnahmenutbildend verschiebt, so daß die Aufnahmenut 2 spanlos geformt wird. Danach wird weiterhin so verfahren, wie es in den Fig.2 und 3 erläutert worden ist. Bei der Rückstellung erfährt die KiMe 5 außen an der Außenringscheibe eine Verrundung 10. — Man entnimmt aus den F i g. 1 bis 6 insgesamt, daß der ebene Außenringscheibenrohling 1 bei der Umformung zum Konusring 1* aufgeweitet und danach bei der Rückstellung gegen den Spiraldichtring 4 gepreßt wird. Es versteht sich, daß ein solches Dichtungsringaggregat zusätzlich eine Innenringscheibe aufweisen kann, die innen am Spiraldichtring 4 anliegt

Die in der Fig. 7 dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt in ihrem grundsätzlichen Aufbau die folgenden Werkzeuge bzw. Bauteile, nämlich

eil feststehendes Zentrierwerkzeug 11 mit Zentrieraufnahme 12 für den ebenen Außenringscheibenrohling 1,

ein in axialer Richtung zugeordnetes Umformaußenwerkzeug 13 mit Widerlager 14 und Aufnahme 15 für den zu bildenden Konusring I*,
einen in axialer Richtung durch das Zentrierwerkzeug 11 nindurch in das Umformaußenwerkzeug 13 einfahrbaren Umformstempel i6 mit Aufnahme 17 für den Spiraldichtring 4, und

einen Rückstellstempel 18 für die Rückstellung des Konusringes 1* zusammen mit dem Spiraldichtring 4 in die Ebene.

Der Konusring U ist bei der Rückstellung von der

Aufnahme 15 des Umformaußenwerkzeuges 13 umfaßt und an dieser Aufnahme 15 bei der Umformung Konusring/Außenringscheibe gleichsam gelenkig gehalten, was zu der eingangs erwähnten Kantenverrundung an den Querschnittsecken der Außenringscheibe 1 führt. In der Fig. 7 rechts erkennt man, daß der Rückstellstempel 18 gegen einen Verformungsstempel zum Einbringen der Aufnahmenut 2 in die

Konusringscheibe 1« austauschbar ist. — Es versteht sich von selbst, daß zur erfindungsgemäßen Vorrichtung die üblichen hydraulischen Antriebsvorrichtungen gehören, die die Stempel 16, 18, 19 bewegen. Das Austauschen des Rücksicllstempels 18 gegen einen Verformungs· stempel 19 kann durch einen entsprechend verschwenkbaren Werkzeugträger mit ebenfalls hydraulischem Antrieb erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

32 Ol 263 Patentansprüche: Radius austauschbar ist.

1. Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsringaggregates mit

aus einem profilierten Blechstreifen gewickeltem Spiraidichtring und Außenringscheiben,