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Verfahren zur Herstellung von Dichtungsringen Den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von selbstspannenden Dichtungsringen
aus Gußeisen oder einem anderen Werkstoff, die zum Einbau in Kolben, Stopfbüchsen
o..dgl. oder zum Abdichten umlaufender Wellen o. dgl. Verwendung finden sollen und
denen je nach ihrem Verwendungszweck eine entweder radial nach außen oder eine radial
nach innen wirkende Federspannkraft erteilt ist, wobei diese Federspannkraft durch
Anw en:dung des bekannten Ausschnittverfahrens oder :durch die bekannte innere oder
äußere Schichtenbehandlung der Ringumfangsflächen oder auch durch eine Vereinigung
dieser an sich bekannten Maßnahmen erzeugt werden kann.
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Bei :der Herstellung der bekannten Selb@stspannerdichtungsringe finden
die vorstehend als bekannt hingestellten Maßnahmen jedoch nur zu dem einzigen Zwecke
Anwendung, zu ermöglichen, daß ,die Ringe, die vielfach auch in ihrer radialen Höhe
nach den Stoßenden zu verjüngt ausgeführt werden, trotz -der in ihrer Form begründeten,
für die verschiedenen Umfangsstellen des Ringes ungleich großen Anpressungskraft,
an ihrer ganzem Umfangsabdichtungsfläche mit einem gleichmäßig hohen Anpressungsdruck
an der Zylinderwand zum Anliegen gelangen.
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Bei den bisher bekannt gewordenen Selbstspannerdichtungsringen, die
im vorstehenden Sinne hergestellt sind, wird die ihnen durch die Schichtenbehandlung
ihrer Umfangsflächen erteilte Anpres-sungskraft gleicher Größe für alle Umfangsstellen
nach der Inbetriebnahme des Ringes bei einsetzender Abnutzung des letzteren in stetig
steigendem Maße an den verschiedenen Umfangsstellen des Ringes ungleich. Durch diese
schon bald nach der Inbenutzungnahme des Ringes einsetzende ungleich starke Anpress,ung
an die Zylinderwand nutzt sich der Ring in radialer Höhe ungleichmäßig ab, er wird
undicht und führt zu einer verminderten Leistung der Maschine -und zu einer an sich
nicht erwünschten Erhöhung der mittleren Wandungstemperatur des Zylinders. Will
man diese Übelstände vermeiden, so ist man gezwungen, die schadhaft gewordenen Ringe
schon nach verhältnismäßig kurzer Laufzeit und im Hinblick auf ihre radiale Bauhöhe
nur ganz unzureichend abgenutzt auszuwechseln. Dies führt aber wiederum zu unliebsarnen
Betriebspausen, die nicht in allen industriellen Betrieben ohne Störungen des Fabrikation:svorgan:ges
sich einrichten lassen.
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Zweck der Erfindung ist es, diese sämtlichen den bekannten Selbstspannerdichtungsringen
anhaftenden oder mit ihrer Anwendung sich später einstellenden Übelstände einfach
und sicher wirkend auszuschalten, ohne daß hierbei andere Nachteile in Kauf genommen
werden müssen.
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Gemäß der Erfindung wird ein Dichtungsring mit verbesserter Verschleißkurve
und dadurch bedingter größerer Lebensdauer erzielt, der vom Beginn -seines Einbaues
bis zu seinem nahezu völligen Verschleiß gleich gut
verwendbar ist
und der während dieser ganz.n Betriebszeit mit einem bestimmten, nach unten beschränkten
Drucke gegen die Zylinderwand oder die Stangen- oder Wellenoberflache sich anlegt.
Dieser Erfolg wird dadurch herbeigeführt, daß die Dichtungsringe außer der örtlichen
gleichmäßigen Anfangspressung an allen Stellen des Umfanges erfindungsgemäß vor
allem einen zeitlich gleichbleibenden Dauerdruck auszuüben in der Lage sind,
und zwar wird dies dadurch erreicht, daß die dein Verschleiß ausgesetzten Ringzonen
einer spannungserzeugenden Schichtenbehandlung (Einschlagen oder Eindrücken von
Kerben in die Verschleißfläche oder die ihr benachbarten Ringstirnflächen, Verdichten
der Ringzonen durch Pressen, Walzen o. dgl. oder eine Vereinigung solcher Maßnahmen)
unterwarfen werden und daß ;der Ring in irgendeiner an sich bekannten Weise (durch
Häminerung, Ausschnittverfahren, Kerbung o. dgl.) eine in der Dichtungsrichtung
wirkende Überspannung erhält, die durch die Wirkung der erstgenannten Schichtenbehandlung
zum Teil aufgehoben ist, aber ;nährend des Betriebes des Ringes allmählich in demselbenMaße
wieder wirksam wind, wie die durch die Schichtenbehandlung hervorgerufene Spannung
infolge des Verschleißes dieser Ringzone nachläßt. Dies ist so lange der Fall, wie
Kräfte im Ring vorhanden sind, und diese sind nach dem neuen Z-erfabren so lange
vorhanden, bis der Ring nahezu verschlissen ist.
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Die Herstellung des Dichtungsringes gesehielit zweckmäßig derart,
daß ihm zwei entgegengesetzt gerichtete Spannungen erteilt werden, von denen die
eine radial nach innen und die andere radial nach außen wirkt. Bei Ringen, die nach
außen spannen sollen oder die am äußeren Umfang dem Verschleiß aus- , gesetzt sind,
überwiegt dann die- im freien Zustand des Ringes auf gegenseitige Entfernung der
Ringenden hinwirkende Spannkraft, während 'bei Ringen, die nach innen spännen sollen
oder die an der inneren Umfangsfläche dem Verschleiß ausgesetzt sind, :die auf Annäherung
der Ringenden hinwirkende Spannkraft die andere überwiegt. Vorteilhaft verfährt
man dabei in der Weise, daß der Ring durch Bearbeitung seiner der Dichtungsfläche
gegenüberliegenden Ringfläche zunächst eine in der Dichtungsrichtung wirkende Überspannung
erhält, -,vorauf durch Bearbeitung der Dichtungsfläche selbst die in der Dichtungsrichtung
wirkende Überspannung bis auf das Maß des gewünschten, seitens des Ringes auszuübenden
Dichtungsdruckes aufgehoben wird, und wobei .die, der Überspannung des Ringes entgegenwirkende
Bearbeitung desselben insbesondere in die Verschleißstellen des Ringes verlegt isst.
Bei der Fertigung der Ringe und der spannungserzeugenden Bearbeitung seiner Außenflächen
kann der Ring ein geschlossener Körper bleiben, und das Aufschlitzen kann erst nach
der endgültigen Fer-' tigstellung vorgenommen werden. Desgleichen genügt es, wenn
die !durch die Schichtenbehandlung verursachten Kerben o..dgl. nur so weit beseitigt
werden, daß an der Dichtungsfläche ausreichende Dichtungsleisten stehenbleiben.
Es kann hierbei genügen, daß die Kerbeindrücke von vornherein zwischen den Dichtungsleisten
angebracht werden.
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Die neuartige Wirkung des nach dem vorliegend beschriebenen Verfahren
hergestellten Dichtungsringes äußert sich :darin, daß beim Verschleißvorgang der
Einfluß der auf die erzeugte Überspannung im entgegengesetzten Sinne einwirkenden
Spannkraft mehr oder minder verhältnismäßig schnell beseitigt wird und hierdurch
infolge oder sich entsprechend vermindernden radialen Ringwandstärke der Einfluß
der ruhenden Spannkraft in den noch nicht dem Verschleiß ausgesetzten Ringzonen
der Dichtungsfläche in steigendem Maße wieder- zur Wirkung ,gelangt. Die Ringe legen
sich also stets mit einem im Ausmaß des Nachlassens des Anpressungsdrucke:s durch
Ringverschleiß ausgelöstem Zusatzdruck, d. h. mit einem Anpres--sungsdruck gleich
dem ihnen von der Inbetriebnahme an innewohnenden Anpres.sungsdruck, stetig an die
Zylinderwand, Stangen- oder Wellenoberfläche an, im Gegensatz zu den bekannten Selbstspannerdichtungsringen,
bei denen der zunehmende Verschleiß der Ringe eine Abnahme des Anpressungsdruckes
an jeder Umfangsstelle herbeiführt. Die nach dein neuen. Verfahren hergestellten
Ringe ergeben somit eine gesteigerte Lebensdauer und gestatten es, daß in Berücksichtigung
ihrer stetigen und immer gleich guten Dichtungswirkung ihre Anzahl bei Neoanlagen
vermindert werden kann und damit die Herstellungskosten der Maschine herabgesetzt
werden. Diese Vorteile lassen sich bei jeder Ringform, auch bei schräg geschlitzten
oder überlappten Ringen, erreichen, es ist nur auf eine sinngemäße Anwendung des
neuen Herstellungsverfahrens Bedacht zu nehmen.