-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kugelringdichtungselement,
das in einer Kugelrohrverbindung für ein Autoabgasrohr verwendet
wird, sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
-
STAND DER
TECHNIK
-
Verschiedene
Kugelringdichtungselemente, die in Kugelrohrverbindungen für Autoabgasrohre
verwendet werden, wurden beispielsweise in den Veröffentlichungen
JP-A-54-76759, JP-A-6-123362, JP-A-10-9396,
JP-A-10-9397 und dergleichen offenbart.
-
Im
Vergleich mit einer balgartigen Verbindung kann jedes der vorgeschlagenen
Kugelringdichtungselemente die Herstellungskosten senken und zeichnet
sich durch Haltbarkeit aus. Jedes dieser Kugelringdichtungselemente
wird jedoch so ausgebildet, dass ein aus geschäumtem Graphit und dergleichen
bestehendes wärmebeständiges Material
und ein aus Metalldrahtgeflecht bestehendes Verstärkungselement
zusammengepresst werden, um die Maschen des Metalldrahtgeflechts
des Verstärkungselements
so mit dem wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass dieses und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind. Deshalb besteht zusätzlich zu
dem Problem eines Austretens von Abgasen durch das Kugelringdichtungselement
selbst, das auf das Anteilsverhältnis
des Verstärkungselements
zum wärmebeständigen Material
und den Grad an Kompression des wärmebeständigen Materials und des Verstärkungselements
zurückzuführen ist,
insofern ein inhärentes
Problem, als ein abnormales Geräusch
aufgrund des Vorhandenseins des wärmebeständigen Materials an der teilweise
konvexen Kugelfläche
auftreten kann, die gleitbeweglich an einem Gegenstück anstößt. Wenn beispielsweise
das Verhältnis
des Verstärkungselements
zum wärmebeständigen Material übermäßig groß ist, oder
der Grad an Druckbeaufschlagung des wärmebeständigen Materials niedrig ist,
nimmt der Grad an Abdichtung durch das wärmebeständige Material im Hinblick
auf extrem kleine Durchgänge
ab, die um das Verstärkungselement
herum auftreten, was zu einer anfänglichen Leckage führt. Darüber hinaus
besteht die Möglichkeit
eines frühen
Austretens von Abgasen aufgrund der Oxidation und des Verschleißes des
wärmebeständigen Materials
bei hohen Temperaturen. Wenn zusätzlich
das wärmebeständige Material
an der teilweise konvexen Kugelfläche in starkem Ausmaß mit Druck
beaufschlagt wurde, oder das Anteilsverhältnis, mit dem das wärmebeständige Material
an der teilweise konvexen Fläche
dem Verstärkungselement
ausgesetzt ist, extrem groß ist,
kann ein Stick/Slip-Effekt oder Ruck-Gleiten auftreten, was möglicherweise
das Auftreten abnormalen Geräuschs
verursacht.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend beschriebenen
Gesichtspunkte gemacht, und ihre Aufgabe besteht darin, ein Kugelringdichtungselement,
das es möglich
macht, das Austreten von Abgasen durch das Kugelringdichtungselement
selbst abzuschaffen, und das es möglich macht, das Auftreten abnormalen
Geräuschs
abzuschaffen und über
eine stabile Abdichtungseigenschaft verfügt, sowie ein Verfahren zu
dessen Herstellung bereitzustellen.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ein Kugelringdichtungselement nach
dem unabhängigen
Anspruch 1 bereit. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
wiedergegeben.
-
Die
beanspruchte Erfindung lässt
sich mit Blick auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen
besser verstehen. Der aufmerksame Leser wird jedoch feststellen,
dass einige Aspekte der beschriebenen Ausführungsformen über den
Rahmen der Ansprüche
hinausgehen. Im Hinblick darauf, dass die beschriebenen Ausführungsformen
tatsächlich über den
Rahmen der Ansprüche
hinausgehen, sollten die beschriebenen Ausführungsformen als zusätzliche
Hintergrundinformation und als keine Definitionen der Erfindung
per se darstellend angesehen werden. Dies trifft auch auf die anschließende „kurze
Beschreibung der Zeichnungen" sowie
die „Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen" zu.
-
Ein
Kugelringdichtungselement nach einer ersten Ausführungsform, die über den
Rahmen der Erfindung hinausgeht, umfasst: einen Dichtungskörper, der
eine ringförmige
Gleitfläche
aufweist, und in dem mindestens ein wärmebeständiges Material und ein aus
Metalldrahtgeflecht bestehendes Verstärkungselement komprimiert wurden,
um die Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements
derart mit dem wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind, wobei das Verstärkungselement
und das wärmebeständige Material
in einem Verhältnis
von 15 bis 80 Gew.-% bzw. 20 bis 85 Gew.-% enthalten sind, und das
wärmebeständige Material
im Dichtungskörper
eine Dichte von 1,20 g/cm3 bis 2,00 g/cm3 hat.
-
Beim
Dichtungskörper,
bei dem ein wärmebeständiges Material
und ein aus komprimiertem Metalldraht bestehendes Verstärkungselement
integral in Mischform ausgebildet sind, kann es passieren, dass, wenn
das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von über
80 Gew.-% und das wärmebeständige Material in
einem Verhältnis
von unter 20 Gew.-% enthalten ist, die Abdichtung (Füllwirkung)
durch das wärmebeständige Material
im Hinblick auf viele extrem kleine Durchgänge (Spalten), die um das Verstärkungselement
auftreten, in vielen Fällen
nicht vollständig
stattfindet. In der Folge kann sich ein anfängliches Austreten von Abgasen
ergeben. Selbst wenn die Abdichtung in Hinblick auf die extrem kleinen
Durchgänge überall stattgefunden
hat, verschwindet eine solche Abdichtung frühzeitig aufgrund etwa von Oxidation
und Verschleiß des
wärmebeständigen Materials
bei hohen Temperaturen, und auch das Austreten von Abgasen tritt
in einem frühen Zeitraum
auf. Ist hingegen das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von weniger als 15 Gew.-% und das wärmebeständige Material in einem Verhältnis von über 85 Gew.-%
enthalten, wird die Menge des Verstärkungselements an der ringförmigen Gleitfläche und
in deren unmittelbaren Umgebung extrem klein. In der Folge findet
keine zufriedenstellende Verstärkung
für das
wärmebeständige Material
an der ringförmigen
Gleitfläche
und deren unmittelbaren Umgebung statt. Von daher tritt ein merkliches
Abblättern
des wärmebeständigen Materials
auf, und es wird schwierig, einen vom Verstärkungselement ausgehenden Verstärkungseffekt
zu erwarten.
-
Wenn
zusätzlich
beim vorstehend beschriebenen Dichtungskörper dieser im Herstellungsstadium nicht
fest komprimiert wird, und das wärmebeständige Material
eine Dichte von unter 1,20 g/cm3 hat, treten extrem
kleine Hohlräume
auf und breiten sich über
lange Gebrauchsdauern extensiv in einem solchen wärmebeständigen Material
aus. Im Ergebnis tritt ein Austreten von Abgasen auf. Wird hingegen
der Dichtungskörper im
Herstellungsstadium sehr stark komprimiert und das wärmebeständige Material
hat eine Dichte von über 2,00
g/cm3, findet praktisch kein richtiger Wärmeübergang
vom wärmebeständigen Material
auf ein Gegenstück
statt, so dass der Unterschied zwischen dem dynamischen und dem
statischen Reibungskoeffizienten sehr groß wird. Folglich ist es wahrscheinlich,
dass abnormales Geräusch
beim Gleiten auftritt.
-
Aus
der vorstehend beschriebenen Perspektive ist das Kugelringdichtungselement
nach dem ersten Aspekt frei vom Auftreten von Abgasen durch den
Dichtungskörper
selbst, erzeugt kein abnormales Geräusch während des Gleitens mit dem
Gegenstück,
und weist eine stabile Dichtungseigenschaft auf.
-
Ein
Kugelringdichtungselement nach einer zweiten Ausführungsform,
die über
den Rahmen der Ansprüche
hinausgeht, umfasst: einen Dichtungskörper, der eine ringförmige Gleitfläche aufweist,
und in dem mindestens ein wärmebeständiges Material
und ein aus Metalldraht bestehendes Verstärkungselement komprimiert wurden,
um Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements so mit dem wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind; und eine Abdeckschicht,
die integral mit einer Außenumfangsfläche des
Dichtungskörpers
ausgebildet ist und aus mindestens einem Schmierstoff besteht, wobei
die ringförmige
Gleitfläche
durch eine freiliegende Fläche
der Abdeckschicht gebildet ist, wobei im Dichtungskörper und
der Abdeckschicht das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von 15 bis 80 Gew.-% enthalten ist, und das wärmebeständige Material und der Schmierstoff
in einem Verhältnis
von 20 bis 85 Gew.-%
enthalten sind, und wobei das wärmebeständige Material
und der Schmierstoff im Dichtungskörper und der Abdeckschicht
eine Dichte von 1,20 g/cm3 bis 2,00 g/cm3 haben.
-
Da
das Kugelringdichtungselement nach dem zweiten Aspekt eine ringförmige Gleitfläche aufweist, die
durch eine freiliegende Fläche
der Abdeckschicht gebildet ist, ist es möglich, ein ruckfreieres Gleiten
an dem Gegenstück
sicherzustellen, das an solch einer ringförmigen Gleitfläche anstößt. Darüber hinaus
tritt genauso wie beim Kugelringdichtungselement nach dem ersten
Aspekt kein Austritt von Abgasen durch den Dichtungskörper selbst
auf, und es tritt auch kein abnormales Geräusch während des Gleitens am Gegenstück auf.
-
Ein
Kugelringdichtungselement nach einer dritten Ausführungsform,
die über
den Rahmen der Ansprüche
hinausgeht, umfasst: einen Dichtungskörper, der eine ringförmige Gleitfläche aufweist,
und in dem mindestens ein wärmebeständiges Material
und ein aus Metalldraht bestehendes Verstärkungselement komprimiert wurden,
um Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements so mit dem wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind; und eine Abdeckschicht,
die integral mit einer Außenumfangsfläche des
Dichtungskörpers
ausgebildet ist, und derart ausgebildet ist, dass mindestens ein
wärmebeständiges Material
und ein aus Metalldraht bestehendes Verstärkungselement komprimiert wurden,
um Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements derart mit dem
Schmiermaterial und dem wärmebeständigen Material
zu füllen, dass
das Schmiermaterial, das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind, wobei die ringförmige Gleitfläche durch
eine freiliegende Fläche
der Abdeckschicht gebildet ist, in welcher eine Fläche, die
durch das Verstärkungselement
gebildet ist, und eine Fläche,
die durch den Schmierstoff gebildet ist, in Mischform vorliegen,
wobei im Dichtungskörper
und der Abdeckschicht das Verstärkungselement
in einem Anteilverhältnis
von 15 bis 80 Gew.-% enthalten ist, und das wärmebeständige Material und der Schmierstoff
in einem Verhältnis
von 20 bis 85 Gew-% enthalten sind, und wobei das wärmebeständige Material
und der Schmierstoff im Dichtungskörper und der Abdeckschicht
eine Dichte von 1,20 g/cm3 bis 2,00 g/cm3 haben.
-
Da
das Kugelringdichtungselement nach dem dritten Aspekt eine ringförmige Gleitfläche aufweist,
die durch eine freiliegende Fläche
der Abdeckschicht gebildet ist, in der eine Fläche, die durch das Verstärkungselement
gebildet ist, und eine Fläche,
die durch den Schmierstoff gebildet ist, in Mischform vorliegen,
ist es genauso wie beim Kugelringdichtungselement nach dem zweiten
Aspekt möglich,
ein ruckfreieres Gleiten an dem Gegenstück sicherzustellen, das an
der ringförmigen
Gleitfläche
anstößt. Darüber hinaus
kann die Fläche,
die durch den Schmierstoff gebildet ist, durch die Fläche, die
durch das Verstärkungselement
gebildet ist, an der freiliegenden Fläche gehalten werden. Zusätzlich kann
die Übertragung
des Schmierstoffs von der ringförmigen
Gleitfläche
auf das Gegenstück,
und das Abtragen des auf das Gegenstück übertragenen Schmierstoffs angemessen
erfolgen, mit dem Ergebnis, dass ein ruckfreies Gleiten über lange
Zeiträume
sichergestellt wird. Darüber
hinaus tritt genauso wie beim Kugelringdichtungselement nach dem
ersten Aspekt kein Austritt von Abgasen durch den Dichtungskörper selbst
auf, und es tritt auch kein abnormales Geräusch während des Gleitens am Gegenstück auf.
-
Ein
Kugelringdichtungselement nach einem ersten Aspekt der Erfindung
umfasst, wie in Anspruch 1 definiert: einen Dichtungskörper, der
eine ringförmige
Gleitfläche
aufweist, und in dem mindestens ein wärmebeständiges Material und ein aus
Metalldrahtgeflecht bestehendes Verstärkungselement komprimiert wurden, um
die Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements derart mit dem
wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind; und eine Abdeckschicht,
die integral mit einer Außenumfangsfläche des
Dichtungskörpers
ausgebildet ist und derart aus einem Schmierstoff, einem wärmebeständigen Material
und/oder einem aus Metalldrahtgeflecht bestehenden Verstärkungselement
ausgebildet ist, dass der Schmierstoff, das wärmebeständige Material und/oder das
Verstärkungselement
komprimiert wurden, um die Maschen des Metalldrahtgeflechts des
Verstärkungselements
derart mit dem Schmiermaterial und dem wärmebeständigen Material zu füllen, dass
das Schmiermaterial, das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind, wobei die ringförmige Gleitfläche durch
eine freiliegende Fläche
der Abdeckschicht gebildet ist, in welcher eine Fläche, die
durch das Verstärkungselement
gebildet ist, und eine Fläche,
die durch den Schmierstoff gebildet ist, in Mischform vorliegen,
wobei in einem ringförmigen
Oberflächenschichtabschnitt
des Kugelringdichtungselements mit einer Dicke von 1 mm ausgehend
von der ringförmigen
Gleitfläche das
Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von 60 bis 75 Gew.-% enthalten ist, das wärmebeständige Material und das Schmiermaterial
in einem Verhältnis
von 25 bis 40 Gew.-% enthalten sind, und das Verstärkungselement,
das wärmebeständige Material
und das Schmiermaterial in dem ringförmigen Oberflächenschichtabschnitt
eine Dichte von 3,00 g/cm3 bis 5,00 g/cm3 haben, und wobei in einem übrigen ringförmigen Abschnitt des
Kugelringdichtungselements, der den ringförmigen Oberflächenschichtabschnitt
ausschließt,
das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von 20 bis 70 Gew.-% und das wärmebeständige Material
in einem Verhältnis
von 30 bis 80 Gew.-% enthalten ist.
-
Beim
Kugelringdichtungselement ist die Dicke der Abdeckschicht, in der
das Schmiermaterial, das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind, vom Standpunkt seiner dem
Verschleiß zuzusprechenden
Nutzdauer erfahrungsgemäß ausreichend,
wenn sie 1 mm oder weniger beträgt.
Wenn das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von weniger als 60 Gew.-% im ringförmigen Oberflächenschichtabschnitt
des Kugelringdichtungselements mit einer Dicke von 1 mm ausgehend von
der ringförmigen
Gleitfläche
enthalten ist, und das wärmebeständige Material
und der Schmierstoff in einem Verhältnis von über 40 Gew.% darin enthalten
sind, wird es dementsprechend schwierig, die Wirkung des Verstärkungselements
an diesem Oberflächenschichtabschnitt
zu erhalten. In der Folge tritt wahrscheinlich Abblättern und
Ablösen
am Oberflächenschichtabschnitt
auf. Ist hingegen das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von mehr als 75 Gew.-% enthalten, und das wärmebeständige Material und der Schmierstoff
sind in einem Verhältnis
von weniger als 25 Gew.-% enthalten, findet die Abdichtung (Füllwirkung)
durch das wärmebeständige Material
im Hinblick auf viele extrem kleine Durchgänge (Spalten), die um das Verstärkungselement
auftreten, in vielen Fällen
nicht vollständig
statt. In der Folge kann sich ein anfängliches Austreten von Abgasen
ergeben. Selbst wenn die Abdichtung im Hinblick auf die extrem kleinen
Durchgänge überall stattgefunden
hat, verschwindet eine solche Abdichtung frühzeitig aufgrund etwa von Oxidation
und Verschleiß des wärmebeständigen Materials
bei hohen Temperaturen, und auch das Austreten von Abgasen tritt
in einem frühen
Zeitraum auf.
-
Wenn
zusätzlich
des Verstärkungselement,
das wärmebeständige Material
und der Schmierstoff im ringförmigen
Oberflächenabschnitt
eine Dichte von unter 3,00 g/cm3 haben,
bedeutet dies, dass der Dichtungskörper im Herstellungsstadium
nicht fest kom primiert wurde. Als solches treten extrem kleine Hohlräume auf und
breiten sich über
lange Gebrauchsdauern extensiv in einem solchen ringförmigen Oberflächenschichtabschnitt
aus. Im Ergebnis tritt ein Austreten von Abgasen auf. Haben hingegen
das Verstärkungselement,
das wärmebeständige Material
und der Schmierstoff eine Dichte von über 5,00 g/cm3,
bedeutet dies, dass der Dichtungskörper im Herstellungsstadium
stark komprimiert wurde. Als solches findet praktisch kein richtiger
Wärmeübergang
vom wärmebeständigen Material
auf ein Gegenstück
statt, so dass der Unterschied zwischen dem dynamischen und dem
statischen Reibungskoeffizienten sehr groß wird. Folglich ist es wahrscheinlich, dass
abnormales Geräusch
beim Gleiten auftritt.
-
Ist
darüber
hinaus das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von weniger als 20 Gew.-% im übrigen
ringförmigen
Abschnitt des Kugelringdichtungselements, das den ringförmigen Oberflächenabschnitt
ausschließt,
enthalten, und das wärmebeständige Material
ist in einem Verhältnis
von mehr als 80 Gew.% darin enthalten, erfolgt keine zufriedenstellende
Verstärkung
für das
wärmebeständige Material
am übrigen
ringförmigen
Abschnitt. Von daher tritt ein merkliches Abblättern des wärmebeständigen Materials auf und es
wird schwierig, den vom Verstärkungselement
ausgehenden Verstärkungseffekt
zu erwarten. Ist hingegen das Verstärkungselement in einem Verhältnis von
mehr als 70 Gew.-% enthalten, und das wärmebeständige Material ist in einem
Verhältnis
von weniger als 30 Gew.-% enthalten, findet die Abdichtung (Füllwirkung)
durch das wärmebeständige Material
im Hinblick auf viele extrem kleine Durchgänge (Spalten), die um das Verstärkungselement
auftreten, in vielen Fällen
nicht vollständig
statt. In der Folge kann sich ein anfängliches Austreten von Abgasen
ergeben. Selbst wenn die Abdichtung im Hinblick auf die extrem kleinen
Durchgänge überall stattgefunden
hat, verschwindet eine solche Abdichtung frühzeitig aufgrund etwa von Oxidation
und Verschleiß des wärmebeständigen Materials
bei hohen Temperaturen, und auch das Austreten von Abgasen tritt
in einem frühen
Zeitraum auf.
-
Von
daher ist in Übereinstimmung
mit dem Kugelringdichtungselement nach dem ersten Aspekt der Erfindung
im ringförmigen
Oberflächenabschnitt
das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von 60 bis 75 Gew.-% enthalten, das wärmebeständige Material und der Schmierstoff
sind in einem Verhältnis
von 25 bis 40 Gew.-% enthalten, und das Verstärkungselement, das wärmebeständige Material
und der Schmierstoff im ringförmigen
Oberflächenabschnitt
haben eine Dichte von 3,00 g/cm3 bis 5,00
g/cm3. Deshalb treten das Abblättern
und Ablösen
des Oberflächenschichtabschnitts
schwerlich auf, und es tritt kein anfängliches Austreten von Abgasen
durch den Oberflächenschichtabschnitt
auf. Darüber
hinaus kann das Austreten von Abgasen nicht nur in einem frühen Zeitraum,
sondern auch in einem längeren
Zeitraum verhindert werden, und das Auftreten abnormalen Geräuschs während des
Gleitens am Gegenstück
kann verhindert werden.
-
Zusätzlich ist
in Ubereinstimmung mit dem Kugelringdichtungselement nach dem ersten
Aspekt der Erfindung in einem verbleibenden ringförmigen Abschnitt
des Kugelringdichtungselements, der den ringförmigen Oberflächenabschnitt
ausschließt,
das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von 20 bis 70 Gew.-% enthalten, und das wärmebeständige Material ist in einem
Verhältnis
von 30 bis 80 Gew.-% enthalten. Deshalb kann das Austreten von Abgasen
durch den übrigen
ringförmigen
Abschnitt zuverlässig
verhindert werden, und die Verstärkung
des wärmebeständigen Materials
in diesem Abschnitt erfolgt zufriedenstellend, wodurch das Abblättern des
wärmebeständigen Materials
zufriedenstellend verhindert wird.
-
Ein
Kugelringdichtungselement nach einer vierten Ausführungsform
der Erfindung, die als solches nicht beansprucht ist, umfasst: einen
Dichtungskörper,
der eine ringförmige
Gleitfläche
aufweist, und in dem mindestens ein wärmebeständiges Material und ein aus
Metalldraht bestehendes Verstärkungselement
komprimiert wurden, um Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements
so mit dem wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind; und eine Abdeckschicht,
die integral mit einer Außenumfangsfläche des
Dichtungskörpers
ausgebildet ist, und derart ausgebildet ist, dass mindestens ein
Schmierstoff, ein wärmebeständiges Material
und ein aus Metalldraht bestehendes Verstärkungselement komprimiert wurden,
um Machen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements derart mit dem
Schmiermaterial und dem wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass das Schmiermaterial, das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind, wobei die ringförmige Gleitfläche durch
eine freiliegende Fläche
der Abdeckschicht gebildet ist, in welcher eine Fläche, die
durch das Verstärkungselement
gebildet ist, und eine Fläche, die
durch den Schmierstoff gebildet ist, in Mischform vorliegen, wobei
in der Abdeckschicht das Verstärkungselement
in einem Verhältnis
von 60 bis 75 Gew.-% enthalten ist, und das wärmebeständige Material und der Schmierstoff
in einem Verhältnis
von 25 bis 40 Gew-% enthalten sind.
-
In Übereinstimmung
mit dem Kugelringdichtungselement nach der vierten Ausführungsform
der Erfindung ist genauso wie beim Kugelringdichtungselement nach
der ersten Ausführungsform
der Erfindung, das Verstärkungselement
in der Abdeckschicht in einem Verhältnis von 60 bis 75 Gew.-%
enthalten, und das wärmebeständige Material
und der Schmierstoff sind in einem Verhältnis von 25 bis 40 Gew.-%
darin enthalten. Deshalb tritt das Abblättern und Ablösen der
Abdeckschicht schwerlich auf, und ein anfängliches und frühzeitiges
Austreten von Abgasen durch die Abdeckschicht kann zuverlässig verhindert
werden.
-
Ein
Kugelringdichtungselement nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung, die
als solches nicht beansprucht ist, umfasst: einen Dichtungskörper, der
eine ringförmige
Gleitfläche
aufweist, und in dem mindestens ein wärmebeständiges Material und ein aus
Metalldraht bestehendes Verstärkungselement
komprimiert wurden, um Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements
so mit dem wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind; und eine Abdeckschicht,
die integral mit einer Außenumfangsfläche des
Dichtungskörpers
ausgebildet ist, und derart ausgebildet ist, dass mindestens ein
Schmierstoff, ein wärmebeständiges Material
und ein aus Metalldraht bestehendes Verstärkungselement komprimiert wurden,
um Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements derart mit dem
Schmiermaterial und dem wärmebeständigen Material
zu füllen,
dass das Schmiermaterial, das wärmebeständige Material
und das Verstärkungselement
integral als Mischform ausgebildet sind, wobei die ringförmige Gleitfläche durch
eine freiliegende Fläche
der Abdeckschicht gebildet ist, in welcher eine Fläche, die
durch das Verstärkungselement
gebildet ist, und eine Fläche,
die durch den Schmierstoff gebildet ist, in Mischform vorliegen,
wobei in der ringförmigen
Gleitfläche
die Fläche,
die durch das Verstärkungselement
gebildet ist, in einem Flächenverhältnis von
0,5 bis 30% freiliegt, und die Fläche, die durch das Schmiermaterial
gebildet ist, in einem Flächenverhältnis von
70 bis 99,5% freiliegt.
-
Wenn
bei der ringförmigen
Gleitfläche
die Fläche,
die durch das Verstärkungselement
gebildet ist, in einem Flächenverhältnis von
weniger als 0,5% freiliegt, und die Fläche, die durch das Schmiermaterial
gebildet ist, in einem Flächenverhältnis von
mehr als 99,5% freiliegt, wird die ringförmige Gleitfläche im Wesentlichen durch
die Fläche
eingenommen, die durch das Schmiermaterial gebildet ist, so dass
es wahrscheinlich ist, dass ein Abblättern und Ablösen der
Fläche
auftritt, die durch das Schmiermaterial gebildet ist. Trotz der
Tatsache, dass die Übertragung
des Schmierstoffs von der ringförmigen
Gleitfläche
auf das Gegenstück
stärker
als nötig stattfindet,
findet kein entsprechendes Abtragen des auf das Gegenstück übertragenen
Schmiermittels statt. Liegt hingegen die Fläche, die durch das Verstärkungselement
gebildet ist, in einem Flächenverhältnis von mehr
als 30% frei, und die Fläche,
die durch das Schmiermaterial gebildet ist, liegt in einem Flächenverhältnis von
unter 70% frei, wird die vom Schmiermaterial ausgehende Wirkung
gering. Von daher wird der Verschleiß des Gegenstücks, das
gleitbeweglich an der ringförmigen
Gleitfläche
anstößt und relativ
gleitet, merklich, und es wird unmöglich, ein ruckfreies Gleiten über lange
Nutzdauern zu erhalten.
-
Deshalb
ist es in Übereinstimmung
mit dem Kugelringdichtungselement nach der fünften Ausführungsform, die als solches
nicht beansprucht wird, möglich,
das Abblättern
und Ablösen
der Fläche
zu verhindern, die an der ringförmigen
Gleitfläche
durch das Schmiermaterial gebildet ist. Darüber hinaus ist es möglich, ein ruckfreies
Gleiten am Gegenstück über lange
Nutzdauern zu erhalten und das Auftreten abnormalen Geräuschs zu
eliminieren.
-
Obwohl
beim Kugelringdichtungselement nach den vorstehend beschriebenen
verschiedenen Aspekten das wärmebeständige Material
wie beim Kugelringdichtungselement nach der sechsten Ausführungsform vorzugsweise
geschäumten
Graphit enthält,
ist die Ausführungsform
nicht auf diesen beschränkt.
Beispielsweise kann das wärmebeständige Material
zusätzlich
zu geschäumtem
Graphit oder als Ersatz für
geschäumten
Graphit Materialien enthalten, die aus einer, zwei oder drei Arten
von Glimmer oder Asbest ausgewählt sind.
-
Beim
Kugelringdichtungselement nach den vorstehend beschriebenen verschiedenen
Aspekten umfasst die ringförmige
Gleitfläche
wie beim Kugelringdichtungselement nach einer siebten Ausführungsform
zusätzlich
eine teilweise konvexe Kugelfläche,
eine teilweise konkave Kugelfläche
oder eine kegelstumpfförmige Fläche. Das
Kugelringdichtungselement ist dazu ausgelegt, an einer solchen teilweise
konvexen Kugelfläche, teilweise
konkaven Kugelfläche
oder kegelstumpfförmigen
Fläche
gleitbeweglich am Gegenstück
anzustoßen. Darüber hinaus
kann in den vorstehend beschriebenen verschiedenen Aspekten das
Kugelringdichtungselement eine Außenumfangsfläche umfassen,
die wie beim Kugelringdichtungselement nach einer achten Ausführungsform
die ringförmige
Gleitfläche
einschließt,
und kann eine Innenumfangsfläche
umfassen, die wie beim Kugelringdichtungselement nach einer neunten
Ausführungsform
die ringförmige
Gleitfläche
einschließt.
-
Es
wäre anzumerken,
dass die ringförmige
Gleitfläche
des Kugelringdichtungselements dazu ausgelegt sein kann, gleitbeweglich
ganz am Gegenstück
anzustoßen,
oder alternativ dazu ausgelegt sein kann, gleitbeweglich teilweise
in Bandform am Gegenstück
anzustoßen.
Darüber
hinaus ist die ringförmige
Gleitfläche
nicht auf diejenige beschränkt,
die eine teilweise konvexe Kugelfläche, eine teilweise konkave
Kugelfläche oder
eine kegelstumpfförmige
Fläche
einschließt,
sondern kann zwei oder mehr teilweise konvexe Kugelflächen oder
teilweise konkave Kugelflächen
mit unterschiedlich angeordneten Krümmungsmittelpunkten oder Krümmungsradien,
oder kegelstumpfförmige
Flächen
mit verschiedenen Neigungswinkeln umfassen.
-
Ein
als solches nicht beanspruchtes Verfahren zur Herstellung des Kugelringdichtungselements
nach jedem der vorstehend beschriebenen Aspekte umfasst die folgenden
Schritte: Vorbereiten eines wärmebeständigen Flächenkörperelements,
welches das wärmebeständige Material
und ein aus Metalldrahtgeflecht bestehendes Verstärkungsflächenkörperelement
umfasst; Ausbilden eines rohrförmigen
Grundteils, indem das Verstärkungselement über das
wärmebeständige Flächenkörperelement
gelegt und anschließend
ein übereinanderliegender
Verbund von diesen zu einer zylindrischen Form aufgerollt wird;
und das rohrförmige Grundteil
auf eine Außenumfangsfläche eines
Kerns einer Form aufgesteckt wird, und das rohrförmige Grundteil in der Form
in der axialen Richtung des Kerns formgepresst wird.
-
Zusätzlich umfasst
ein als solches nicht beanspruchtes Verfahren zur Herstellung des
Kugelringdichtungselements nach einem der vorstehend beschriebenen
Aspekte Eins bis Neun die folgenden Schritte: Ausbilden eines rohrförmigen Grundteils,
indem ein Verstärkungsflächenkörperelement,
welches das wärmebeständige Material
enthält, über ein
aus Metalldrahtgeflecht bestehendes wärmebeständiges Flächenkörperelement gelegt und anschließend ein übereinanderliegender
Verbund von diesen zu einer zylindrischen Form aufgerollt wird;
Ausbilden eines zylindrischen Vorformlings, indem ein eine Abdeckschicht
bildendes Teil, das aus einem weiteren wärmebeständigen Flächenkörperelement besteht, welches
das wärmebeständige Material
enthält,
eine Schmierstoffschicht, welche Schmierstoff enthält und auf
eine Fläche
des weiteren wärmebeständigen Flächenkörperelements
aufgetragen ist, und ein weiteres Verstärkungsflächenkörperelement, das in der Schmierstoffschicht
angeordnet ist und aus Metalldrahtgeflecht besteht, um eine Außenumfangsfläche des
rohrförmigen
Grundteils gewickelt wird, wobei eine Fläche der Schmierstoffschicht
auf einer Außenseite angeordnet
ist; und der zylindrische Vorformling auf eine Außenumfangsfläche eines
Kerns einer Form aufgesetzt und der zylindrische Vorformling in
der Form in einer axialen Richtung des Kerns formgepresst wird.
-
Darüber hinaus
umfasst ein als solches nicht beanspruchtes Verfahren zur Herstellung
des Kugelringdichtungselements nach einem der vorstehend beschriebenen
Aspekte Eins bis Acht und Zehn die folgenden Schritte: Ausbilden
eines rohrförmigen
Grundteils, indem ein eine Abdeckschicht bildendes Teil, das aus
einem wärmebeständigen Flächenkörperelement
besteht, eine Schmierstoffschicht, die den Schmierstoff enthält und auf
eine Oberfläche
des wärmebeständigen Flächenkörperelements
aufgetragen ist, und ein Verstärkungsflächenkörperelement,
das in der Schmierstoffschicht angeordnet ist und aus Metalldrahtgeflecht
besteht, aufgerollt werden, wobei eine Fläche der Schmierstoffschicht
an einer Innenseite angeordnet ist; Ausbilden eines zylindrischen
Vorformlings, indem ein weiteres aus Metalldrahtgeflecht bestehendes
Verstärkungsflächenkörperelement über ein
weiteres wärmebeständiges Flächenkörperelement,
welches das wärmebeständige Material
enthält,
gelegt und anschließend
ein übereinanderliegender
Verbund von diesen um eine Außenumfangsfläche des
rohrförmigen
Grundteils gewickelt wird; und der zylindrische Vorformling auf
eine Außenumfangsfläche eines
Kerns einer Form aufgesetzt und der zylindrische Vorformling in
der Form in einer axialen Richtung des Kerns formgepresst wird.
-
Nach
der Ausführungsform
ist es möglich,
ein Kugelringdichtungselement, das es möglich macht, das Austreten
von Abgasen durch das Kugelringdichtungselement selbst abzuschaffen,
und das es möglicht macht,
das Auftreten abnormalen Geräuschs
abzuschaffen, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen.
-
Nachstehend
erfolgt eine Beschreibung der Ausführungsformen und einer Art
und Weise, diese auszuführen,
auf Grundlage der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen.
Es wäre
anzumerken, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt
ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform
eines Kugelringdichtungselements nach den Ausführungsformen darstellt;
-
2 ist
eine perspektivische Ansicht eines wärmebeständigen Flächenkörperelements in einem Herstellungsprozess
der in 1 gezeigten Ausführungsform;
-
3 ist
ein Diagramm, das ein Verfahren zum Ausbilden eines aus Metalldrahtgeflecht
bestehenden Verstärkungsflächenkörperelements
im Herstellungsprozess der in 1 gezeigten
Ausführungsform
erläutert;
-
4 ist
eine Frontansicht des rohrförmigen
Grundteils im Herstellungsprozess der in 1 gezeigten
Ausführungsform;
-
5 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Stadium darstellt, bei
dem das rohrförmige
Grundteil im Herstellungsprozess der in 1 gezeigten
Ausführungsform
in eine Form eingesetzt ist;
-
6 ist
eine vertikale Querschnittsansicht einer Abgasrohrkugelverbindung,
in welche das Kugelringdichtungselement nach der in 1 gezeigten
Ausführungsform
eingebaut wurde;
-
7 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform
des Kugelringdichtungselements nach den Ausführungsformen darstellt, die
nicht in den Rahmen der Ansprüche
fallen;
-
8 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die noch eine andere Ausführungsform
des Kugelringdichtungselements nach den Ausführungsformen darstellt, die
nicht in den Rahmen der Ansprüche
fallen;
-
9 ist
eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht
der in 8 gezeigten Ausführungsform;
-
10 ist
eine vertikale Querschnittsansicht des wärmebeständigen Flächenkörperelements, in dem im Herstellungsprozess
der in 8 gezeigten Ausführungsform eine Schmierstoffschicht
ausgebildet wurde;
-
11 ist
ein Diagramm, welches das Verfahren zum Ausbilden eines eine Abdeckschicht
bildenden Teils im Herstellungsprozess der in 8 gezeigten
Ausführungsform
erläutert;
-
12 ist
ein Diagramm, welches das Verfahren zum Ausbilden des eine Abdeckschicht
bildenden Teils im Herstellungsprozess der in 8 gezeigten
Ausführungsform
erläutert;
-
13 ist
eine Vorderansicht, die das Verfahren zum Ausbilden eines zylindrischen
Vorformlings im Herstellungsprozess der in 8 gezeigten
Ausführungsform
erläutert;
-
14 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform
des Kugelringdichtungselements nach den Ausführungsformen darstellt;
-
15 ist
eine vertikale Querschnittsansicht der Abgasrohrkugelverbindung,
in welche das Kugelringdichtungselement nach der in 14 gezeigten
Ausführungsform
eingebaut wurde;
-
16 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Stadium darstellt, bei
dem das rohrförmige Grundteil
im Herstellungsprozess der in 14 gezeigten
Ausführungsform
in eine Form eingesetzt ist;
-
17 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Stadium des Formpressens
im Herstellungsprozess der in 14 gezeigten
Ausführungsform
darstellt;
-
18 ist
eine vertikale Querschnittsansicht der Abgasrohrkugelverbindung,
in welche das Kugelringdichtungselement nach noch einer anderen
Ausführungsform
eingebaut wurde; und
-
19 ist
eine vertikale Querschnittsansicht der Abgasrohrkugelverbindung,
in welche das Kugelringdichtungselement nach noch einer anderen
Ausführungsform
eingebaut wurde.
-
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
In 1 hat
ein Kugelringdichtungselement 1 einen Dichtungskörper 4,
in dem ein wärmebeständiges Material 2 und
ein aus Metalldraht bestehendes Verstärkungselement 3 komprimiert
wurden, um Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements 3 dreart
mit dem wärmebeständigen Material 2 zu
füllen,
dass das wärmebeständige Material 2 und
das Verstärkungselement 3 integral
als Mischform ausgebildet sind. In dieser Ausführungsform hat der Dichtungskörper 4 selbst
eine zylindrische Innenumfangsfläche 6,
die eine Durchgangsöffnung 5 bildet;
eine Außenumfangsfläche 10 mit
einer teilweise konvexen Kugelfläche 7,
die als ringförmige
Gleitfläche
dient, d.h. in dieser Ausführungsform
besteht die Außenumfangsfläche 10 nur
aus der teilweise konvexen Kugelfläche 7; und ringförmige Stirnflächen 8 und 9,
die auf einer Seite großen
Durchmessers bzw. einer Seite kleinen Durchmessers der teilweise
konvexen Kugelfläche 7 vorgesehen
sind. Bei einem solchen Dichtungskörper 4 sind das Verstärkungselement 3 und
das wärmebeständige Material 2 in
einem Verhältnis
von 15 bis 80 Gew.-% bzw. 20 bis 85 Gew.-% enthalten. Das wärmebeständige Material 2 im
Dichtungskörper 4 hat
eine Dichte von 1,20 g/cm3 bis 2,00 g/cm3.
-
Das
geschäumten
Graphit enthaltende wärmebeständige Material 2 wird
durch Pressen und Komprimieren eines geschäumten Graphitflächenkörpers ausgebildet,
der als wärmebeständiges Flächenkörperelement
dient und durch Pressverdichten geschäumter Graphitpartikel erhalten
wird. Das wärmebeständige Material 2 kann
erforderlichenfalls Phosphorpentoxid, Phosphat und andere Oxidationshemmer
oder dergleichen enthalten.
-
Das
Verstärkungselement 3 wird
durch Pressen und Komprimieren eines Metalldrahtgeflechts ausgebildet,
dessen Maschen ca. 3 bis 6 mm groß sind, und das durch Weben
oder Wirken unter Verwendung eines feinen Drahtelements oder mehrerer
feiner Drahtelemente mit einem Durchmesser von ca. 0,10 bis 0,32
mm hergestellt wird. Die feinen Drähte umfassen als Draht auf
Eisenbasis einen rostfreien Stahldraht wie austenitische rostfreie
Stähle
SUS 304 oder SUS 316, einen ferritischen rostfreien Stahl SUS 430,
oder einen Eisendraht (JIS-G-3532) oder einen galvanisierten Eisendraht
(JIS-G-3547), oder
als Kupferdraht ein Drahtelement aus Kupfer-/Nickellegierung (Cupro-Nickel), eine Kupfer-/Nickel-/Zinklegierung
(Nickelsilber), Messing oder Beryllium/Kupfer.
-
Es
ist auch möglich,
als Verstärkungselement 3 zusätzlich zum
vorstehend beschriebenen Metalldrahtgeflecht ein sogenanntes Streckmetall
zu verwenden, bei dem eine rostfreie Stahlblechtafel oder eine Phosphor-/Bronzetafel
mit einer Dicke von ca. 0,3 bis 0,5 mm geschlitzt wird, und die
Schlitze aufgeweitet werden, um Reihen gleichmäßiger 3 bis 6 mm großer Maschen
zu bilden.
-
Als
Nächstes
erfolgt eine Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung des in 1 gezeigten
Kugelringdichtungselements 1. Als Erstes werden ein streifenartiges
wärmebeständiges Flächenkörperelement 11 und
ein Verstärkungsflächenkörperelement 16 vorbereitet.
Das wärmebeständige Flächenkörperelement 11 besteht
aus geschäumtem
Graphit als wärmebeständiges Material 2,
und wird auf eine vorbestimmte Breite und Länge, wie etwa die in 2 gezeigte,
zugeschnitten. Das Verstärkungsflächenkörperelement 16 wird hergestellt,
indem ein Metalldrahtgeflecht, das durch Weben oder Wirken feiner
Metalldrähte
ausgebildet wurde, auf eine vorbestimmte Breite (die im Wesentlichen
gleich der Breite des wärmebeständigen Flächenkörperelements
ist) und eine vorbestimmte Länge
zugeschnitten wird. Alternativ wird dieses zylindrische Metalldrahtgeflecht 12,
wie in 3 gezeigt, zwischen einem Paar von Walzen 13 und 14 hindurchgeschickt,
um ein bandartiges Metalldrahtgeflecht 15 mit einer bestimmten
Breite (die im Wesentlichen gleich der Breite des wärmebeständigen Flächenkörperelements
ist) herzustellen, und dieses bandartige Metalldrahtgeflecht 15 wird dann
auf eine vorbestimmten Länge
zugeschnitten. Als Nächstes
werden das wärmebeständige Flächenkörperelement 11 und
das Verstärkungsflächenkörperelement 16 übereinander
gelegt, und dieser übereinanderliegende
Verbund wird, wobei das wärmebeständige Flächenkörperelement 11 sich
auf der Innenseite befindet, so aufgerollt, dass das wärmebeständige Flächenkörperelement 11 mit
einer Windung mehr aufgerollt wird, wodurch ein wie in 4 gezeigtes
rohrförmiges
Grundteil 17 entsteht. Dann wird eine Form 27,
wie die in 5 gezeigte, vorbereitet. Die
Form 27 hat eine zylindrische Innenwandfläche 21,
eine teilweise konkave Kugelinnenwandfläche 22, die sich von
der zylindrischen Innenwandfläche 21 fortsetzt,
und eine Durchgangsöffnung 23,
die sich von der teilweise konkaven Kugelinnenwandfläche 22 fortsetzt.
Da ein Stufenkern 24 in die Durchgangsöffnung 23 eingesetzt
ist, sind ein hohlzylindrischer Abschnitt 25 und ein kugelringförmiger hohler
Abschnitt 26, der sich vom hohlzylindrischen Abschnitt 25 fortsetzt,
im Inneren der Form gebildet. Dann wird das rohrförmige Grundteil 17 auf
den Stufenkern 24 der Form 27 aufgesetzt. Das
rohrförmige
Grundteil 17, das sich im hohlzylindrischen Abschnitt 25 befindet,
und der kugelringförmige
hohle Abschnitt 26 der Form 27 werden einem Formpressvorgang
mit einem vorbestimmten Druck in der Richtung der Kernachse unterzogen,
wodurch das wie in 1 gezeigte Kugelringdichtungselement 1 gebildet
wird, das aus dem Dichtungskörper 4 mit
der teilweise konvexen Kugelfläche 7 besteht.
-
Dann
wird es durch angemessene Auswahl der Dicke des wärmebeständigen Flächenkörperelements 11,
das als wärmebeständiges Material 2 verwendet
wird, der Art, des Durchmessers und des Maschengrads des Drahts
des Metalldrahtgeflechts, das als Verstärkungselement 3 verwendet
wird, des Druckausmaßes
im Hinblick auf das rohrförmige
Grundteil 17 und dergleichen, möglich, das Kugelringdichtungselement 1 zu
erhalten, das aus dem Dichtungskörper 4 besteht,
bei dem das Verstärkungselement 3 und
das wärmebeständige Material 2 in
einem Verhältnis
von 15 bis 80 Gew.-% bzw. 20 bis 85 Gew.-% enthalten sind. Das wärmebeständige Material 2 im
Dichtungskörper 4 hat
eine Dichte von 1,20 g/cm3 bis 2,00 g/cm3.
-
Das
Kugelringdichtungselement 1 wird zum Beispiel durch Einbau
in eine in 6 gezeigte Abgasrohrkugelverbindung 31 verwendet.
Und zwar ist ein Flansch 34 etwa durch Anschweißen an einer
Außenumfangsfläche eines
auf der vorgeordneten Seite befindlichen Abgasrohrs 32,
das an einen Motor angeschlossen ist, befestigt, indem ein Rohrende 33 übriggelassen
wird. Das Kugelringdichtungselement 1 wird auf das Rohrende 33 an
der die Durchgangsöffnung 5 bildenden
Innenumfangsfläche 6 aufgesetzt
und mit seiner Stirnseite 8 auf der Seite des großen Durchmessers
am Flansch 34 anstoßend
gelagert. Ein auf der nachgeordneten Seite befindliches Abgasrohr 44 ist
dem auf der vorgeordneten Seite befindlichen Abgasrohr 32 entgegengesetzt
und an einen Auspufftopf angeschlossen. Ein sich trichterartig aufweitender
Abschnitt 43, der als Gegenstück dient und aus einem konkaven
Kugelflächenabschnitt 41 und
einem Flanschabschnitt 42 besteht, der an einem Rand eines Öffnungsabschnitts
des konkaven Kugelflächenabschnitts 41 vorgesehen
ist, ist integral an dem auf der vorgeordneten Seite befindlichen
Abgasrohr 44 ausgebildet. Das auf der nachgeordneten Seite befindliche
Abgasrohr 44 ist mit dem konkaven Kugelflächenabschnitt 41 gleitbeweglich
an der teilweise konvexen Kugelfläche 7 des Kugelringdichtungselements 1 anstoßend angeordnet.
-
Bei
der in 6 gezeigtem Abgasrohrkugelverbindung 31 wird
das auf der nachgeordneten Seite befindliche Abgasrohr 44 konstant
federelastisch zum auf der vorgeordneten Seite befindlichen Abgasrohr 32 gedrückt, und
zwar mittels zweier Schrauben 51, wovon jede ein am Flansch 34 befestigtes
Ende hat, und ein anderes Ende, das angeordnet wird, indem es in
den Flanschabschnitt 42 des sich trichterförmige aufweitenden
Abschnitts 43 eingesteckt wird, und mittels zweier Spiralfedern 52,
die jeweils zwischen einem vergrößerten Kopf
der Schraube 51 und dem Flanschabschnitt 42 angeordnet
sind. Die Abgasrohrkugelverbindung 31 ist so angeordnet,
dass relative Winkelverschiebungen, die in den auf der vorgeordneten
und nachgeordneten Seite befindlichem Abgasrohren 32 und 44 auftreten,
durch eine Gleitbewegung zwischen der teilweise konvexen Kugelfläche 7 des
Kugelringdichtungselements 1 und dem konkaven Kugelflächenabschnitt 41 des
sich trichterförmig
aufweitenden Abschnitts 43 zugelassen werden, der am Ende
des sich auf der nachgeordneten Seite befindlichen Abgasrohrs 44 ausgebildet
ist.
-
Das
Kugelringdichtungselement 1, das an eine solche Abgasrohrkugelverbindung 31 angelegt
wird, besteht aus dem Dichtungskörper 4,
bei dem das Verstärkungselement 3 und
das wärmebeständige Material 2 in
einem Verhältnis
von 15 bis 80 Gew.-% bzw. 20 bis 85 Gew.-% enthalten sind und das
wärmebeständige Material 2 eine
Dichte von 1,20 g/cm3 bis 2,00 g/cm3 hat. Deshalb tritt kein Austreten
von Abgasen durch den Dichtungskörper 4 selbst
auf, und es tritt auch kein abnormales Geräusch beim Gleiten am konkaven
Kugelflächenabschnitt 41 auf,
bei dem es sich um das Gegenstück
handelt.
-
Obwohl
das Kugelringdichtungselement 1 in der vorstehenden Beschreibung
aus dem Dichtungskörper 4 besteht,
kann es auch aus dem Dichtungskörper
und einer Abdeckschicht bestehen, wie in 7 gezeigt ist,
die nicht in den Rahmen der Ansprüche fällt. Und zwar hat ein in 7 gezeigtes
Kugelringdichtungselement 61 eine Außenumfangsfläche 60 mit
einer teilweise konvexen Kugelfläche 62,
die als ringförmige
Gleitfläche
dient, d.h. in dieser Ausführungsform
besteht die Außenumfangsfläche 60 nur
aus der teilweise konvexen Kugelfläche 62. Das Kugelringdichtungselement 61 besitzt
noch den zuvor erwähnten
Dichtungskörper 4 und
eine Abdeckschicht 63, die aus einem Schmierstoff besteht
und integral mit der Außenumfangsfläche 7 (der
zuvor erwähnten
teilweise konvexen Kugelfläche 7)
des Dichtungskörpers 4 ausgebildet
ist, wobei die teilweise konvexe Kugelfläche 62 durch die freiliegende
Fläche
der Abdeckschicht G3 gebildet ist.
-
Was
die Abdeckschicht 63 betrifft, so ist der Schmierstoff
auf die Außenumfangsfläche 7 des
Dichtungskörpers 4,
der genauso ausgebildet wurde wie zuvor beschrieben, durch Aufstreichen,
Eintauchen, Besprühen
oder dergleichen aufgetragen, um eine Dicke von ca. 10 bis 300 μm anzunehmen.
Nach dem Trocknen des so aufgetragenen Schmierstoffs, wird die freiliegende
Fläche
geglättet
und die Abdeckschicht 63 wird durch die teilweise konvexe
Kugelfläche 62 gebildet,
die aus solch einer glatten freiliegenden Fläche besteht.
-
Bei
dem Schmierstoff als Material zum Ausbilden der Abdeckschicht 63 handelt
es sich um Polytetrafluorethylenharz, einem Material, dessen Hauptbestandteil
Polytetrafluorethylenharz ist, und das erforderlichenfalls Bornitrid
oder dergleichen enthält,
und die Abdeckschicht 63 wird gebildet, indem eine wässrige Dispersion
davon aufgetragen wird.
-
Das
in 7 gezeigte Kugelringdichtungselement 61 hat
an der Außenumfangsfläche 7 des
Dichtungskörpers 4 die
Abdeckschicht 63, die aus dem Schmierstoff besteht, und
hat die teilweise konvexe Kugelfläche 62, die durch
die freiliegende Fläche
der Abdeckschicht 63 gebildet ist. Deshalb ist es bei der
Anwendung auf die Abgasrohrkugelverbindung möglich, ein ruckfreieres Gleiten
am Gegenstück
sicherzustellen, das an solch einer teilweise konvexen Kugelfläche 62 anstößt. Darüber hinaus
tritt genauso wie beim Kugelringdichtungselement 1 kein
Austreten von Abgasen durch den Dichtungskörper 4 selbst auf,
und es tritt auch kein abnormales Geräusch beim Gleiten am konkaven
Kugelflächenabschnitt 41 auf,
bei dem es sich um das Gegenstück
handelt.
-
Das
Kugelringdichtungselement nach der Ausführungsform kann ein wie in
den 8 und 9 gezeigtes Kugelringdichtungselement 71 anstelle
der in den 1 und 7 gezeigten
Kugelringdichtungselemente 1 und 61 sein. Das
wie in den 8 und 9 gezeigte
Kugelringdichtungselement 71 hat eine Außenumfangsfläche 70 mit
einer teilweise konvexen Kugelfläche 72,
die als ringförmige
Gleitfläche
dient, d.h. in dieser Ausführungsform
besteht die Außenumfangsfläche 70 nur
aus der teilweise konvexen Kugelfläche 72. Das Kugelringdichtungselement 71 weist
noch den Dichtungskörper 4 sowie
eine Abdeckschicht 77 auf, die integral mit einer Außenumfangsfläche 73 (die
der zuvor erwähnten
teilweise konvexen Kugelfläche 7 entspricht,
aber eine unregelmäßige Oberfläche hat)
des Dichtungskörpers 4 ausgebildet
ist, in der ein Schmierstoff 74, ein wärmebeständiges Material 75 und
ein aus Metalldrahtgeflecht bestehendes Verstärkungselement 76 komprimiert
wurden, um die Maschen des Metalldrahtgeflechts des Verstärkungselements 76 mit
dem Schmierstoff 74 und dem wärmebeständigen Material 75 so
zu füllen,
dass der Schmierstoff 74, das wärmebeständige Material 75 und
das Verstärkungselement 76 integral
als Mischform ausgebildet sind. Die teilweise konvexe Kugelfläche 72 ist
durch die freiliegende Fläche
der Abdeckschicht 77 gebildet, in der eine Fläche 78, die
durch das Verstärkungselement 76 gebildet
ist, und eine Fläche 79,
die durch den Schmierstoff 74 gebildet ist, in Mischform
vorliegen. Im Dichtungskörper 4 und
der Abdeckschicht 77 sind die Verstärkungselemente 3 und 76 in
einem Verhältnis
von 15 bis 80 Gew.-% enthalten, und die wärmebeständigen Materialien 2 und 75 und
der Schmierstoff 74 sind in einem Verhältnis von 20 bis 85 Gew.-%
enthalten. Die wärmebeständigen Materialien 2 und 75 und
der Schmierstoff 74 im Dichtungskörper 4 und der Abdeckschicht 77 haben
eine Dichte von 1,20 g/cm3 bis 2,00 g/cm3.
-
Als
Nächstes
erfolgt eine Beschreibung des Verfahrens zum Herstellen des in den 8 und 9 gezeigten
Ringdichtungselements 71. Als Erstes wird das rohrförmige Grundteil 17,
wie das in 4 gezeigte, genauso vorbereitet
wie beim Kugelringdichtungselement 1. Dann wird das wie
in 2 gezeigte wärmebeständige Flächenkörperelement 11 separat
vorbereitet. Eine wässrige
Dispersion, die Polytetrafluorethylenharz als Schmierstoff enthält, wird
auf eine Fläche
dieses weiteren wärmebeständigen Flächenkörperelements mittels
Aufstreichen, Walzbeschichten, Aufsprühen oder dergleichen aufgetragen.
Diese Beschichtung wird dann getrocknet, um eine wie in 10 gezeigte
Schmierstoffschicht 80 auszubilden. Dann wird ein Verstärkungsflächenkörperelement 81,
das aus dem wie in 3 gezeigten bandförmigen Metalldrahtgeflecht 15 besteht,
separat vorbereitet. Anschließend
wird, wie in 11 gezeigt, das wärmebeständige Flächenkörperelement 11 mit
der Schmierstoffschicht 80 in das Verstärkungsflächenkörperelement 81 eingeführt und
ein Verbund von diesen wird, wie in 12 gezeigt,
durch zwei Walzen 82 und 83 geschickt, um integral
ausgebildet zu werden. So entsteht ein eine Abdeckschicht bildendes
Teil 84, das aus dem weiteren wärmebeständigen Flächenkörperelement 11, der
Schmierstoffschicht 80, die den Schmierstoff enthält, der
auf eine Fläche
dieses weiteren wärmebeständigen Flächenkörperelements 11 aufgetragen
ist, und dem weiteren Verstärkungsflächenkörperelement 81 besteht,
das aus dem in der Schmierstoffschicht 80 angeordneten
Metalldrahtgeflecht 12 besteht. Das so erhaltene, die Abdeckschicht
bildende Teil 84 wird um die Außenumfangsfläche des
rohrförmigen
Grundteils 17 mit der auf der Außenseite angeordneten Schmierstoffschicht 80 gewickelt,
wodurch ein wie in 13 gezeigter Vorformling 85 hergestellt
wird. Dieser zylindrische Vorformling 85 wird in die Form 27 eingebracht
und genauso wie zuvor beschrieben einem Formpressvorgang unterzogen,
wodurch das Kugelringdichtungselement 71 erhalten wird.
-
Dann
wird es durch angemessene Auswahl der Dicke der wärmebeständigen Flächenkörperelemente 11,
die als wärmebeständige Materialien 2 und 75 verwendet
werden, der Art, des Drahtdurchmessers und des Maschengrads des
Drahts der Metalldrahtgeflechte 12, die als Verstärkungselemente 3 und 76 verwendet
werden, der Dicke der Schmierstoffschicht 80, des Druckausmaßes im Hinblick
auf den zylindrischen Vorformling 85 und dergleichen, möglich, das
Kugelringdichtungselement 71 zu erhalten, das aus dem Dichtungskörper 4 und
der Abdeckschicht 77 besteht, und bei dem im Dichtungskörper 4 und
der Abdeckschicht 77 die Verstärkungselemente 3 und 76 in
einem Verhältnis
von 15 bis 80 Gew.-% enthalten sind, und die wärmebeständigen Materialien 2 und 75 und
der Schmierstoff 74 in einem Verhältnis von 20 bis 85 Gew.-%
enthalten sind, und bei dem die wärmebeständigen Materialien 2 und 75 und
der Schmierstoff 74 im Dichtungskörper 4 und die Abdeckschicht 77 eine
Dichte von 1,20 g/cm3 bis 2,00 g/cm3 haben.
-
Das
Kugelringdichtungselement 71 hat eine Außenumfangsfläche 73 des
Dichtungskörpers 4,
die Abdeckschicht 77, in welcher der Schmierstoff 74,
das wärmebeständige Material 75 und
das Verstärkungselement 76 integral
als Mischform ausgebildet sind. Darüber hat das Kugelringdichtungselement
die teilweise konvexe Kugelfläche 72,
die durch die freiliegende Fläche
des Abdeckschicht 77 gebildet ist, in welcher die Fläche 78,
die durch das Verstärkungselement 76 gebildet
ist, und die Fläche 79,
die durch den Schmierstoff 74 gebildet ist, in Mischform
vorliegen. Deshalb ist es genauso wie beim Kugelringdichtungselement 61 möglich, ein
ruckfreieres Gleiten am konkaven Kugelflächenabschnitt 41 sicherzustellen,
bei dem es sich um das Gegenstück
handelt, das an der teilweise konvexen Kugelfläche 72 anstößt. Darüber hinaus
kann die Fläche 79,
die durch den Schmierstoff 74 gebildet ist, an der freiliegenden
Fläche
durch die Fläche 78 gehalten
werden, die durch das Verstärkungselement 76 gebildet
ist. Zusätzlich
kann die Übertragung
des Schmierstoffs 74 von der teilweise konvexen Kugelfläche 72 auf
den konkaven Kugelflächenabschnitt 41,
und das Abtragen des auf den konkaven Kugelflächenabschnitt 41 übertragenen
Schmierstoffs 74 angemessen erfolgen, mit dem Ergebnis,
dass ein ruckfreies Gleiten über
lange Zeiträume
sichergestellt wird. Darüber
hinaus tritt genauso wie beim Kugelringdichtungselement 1 kein
Austreten von Abgasen durch den Dichtungskörper 4 selbst auf,
und es tritt auch kein abnormales Geräusch während des Gleitens am konkaven
Kugelflächenabschnitt 41 auf,
bei dem es sich um das Gegenstück
handelt.
-
Indem
alternativ ein Herstellungsverfahren ähnlich demjenigen für das Kugelringdichtungselement 71 eingesetzt
wird, und durch angemessene Auswahl der Dicke der wärmebeständigen Flächenkörperelemente 11,
die als wärmebeständige Materialien 2 und 75 verwendet
werden, der Art, des Drahtdurchmessers und des Maschengrads des
Drahts der Metalldrahtgeflechte 12, die als Verstärkungselemente 3 und 76 verwendet
werden, der Dicke der Schmierstoffschicht 80, des Druckausmaßes im Hinblick
auf den zylindrischen Vorformling 85 und dergleichen, kann
ein Kugelringdichtungselement ausgebildet werden, das den Dichtungskörper 4 und die
Abdeckschicht 77 hat, und einen ringförmigen Oberflächenschichtabschnitt 91 mit
einer Dicke von 1mm ausgehend von der teilweise konvexen Kugelfläche 62 zur
Mitte hin hat. In diesem ringförmigen
Oberflächenschichtabschnitt 91 sind
die Verstärkungselemente 3 und 76 in
einem Verhältnis
von 60 bis 75 Gew.-% enthalten, die wärmebeständigen Materialien 2 und 75 und
der Schmierstoff 74 sind in einem Verhältnis von 25 bis 40 Gew.-%
enthalten, und die Verstärkungselemente 3 und 76,
die wärmebeständigen Materialien 2 und 75 und
der Schmierstoff 74 in diesem ringförmigen Oberflächenschichtabschnitt 91 haben
eine Dichte von 3,00 g/cm3 bis 5,00 g/cm3. Im übrigen
ringförmigen
Abschnitt des Kugelringdichtungselements, der den ringförmigen Oberflächenschichtabschnitt 91 ausschließt, ist
das Verstärkungselement 3 in
einem Verhältnis
von 20 bis 70 Gew.-% und das wärmebeständige Material 2 in
einem Verhältnis
von 30 bis 80 Gew.-% enthalten.
-
Bei
einem derartigen Kugelringdichtungselement tritt schwerlich ein
Abblättern
und Ablösen
des Oberflächenschichtabschnitts 91 auf,
und es tritt auch kein anfängliches Austreten
von Abgasen durch den Oberflächenschichtabschnitt 91 auf.
Darüber
hinaus kann das Austreten von Abgasen nicht nur in einem frühen, sondern
auch in einem längeren
Zeitraum verhindert werden, und auch das Auftreten abnormalen Geräuschs während des
Gleitens am konkaven Kugelflächenabschnitt 41,
bei dem es sich um das Gegenstück
handelt, kann verhindert werden. Zusätzlich kann das Austreten von
Abgasen durch den übrigen
ringförmigen
Abschnitt zuverlässig
verhindert werden, und die Verstärkung
des wärmebeständigen Materials
in diesem Abschnitt fällt zufriedenstellend
aus, wodurch das Abblättern
des wärmebeständigen Materials
auf zufriedenstellende Weise verhindert wird.
-
Indem
immer noch alternativ ein Herstellungsverfahren ähnlich demjenigen für das Kugelringdichtungselement 71 eingesetzt
wird, und durch angemessene Auswahl der Dicke des weiteren wärmebeständigen Flächenkörperelements 11,
das als wärmebeständiges Material 75 verwendet
wird, der Art, des Drahtdurchmessers und des Maschengrads des Drahts
des Metalldrahtgeflechts 12, das als Verstärkungselement 76 verwendet
wird, der Dicke der Schmierstoffschicht 80 und dergleichen,
kann ein Kugelringdichtungselement ausgebildet werden, das den Dichtungskörper 4 und
die Abdeckschicht 77 hat, wobei in der Abdeckschicht 77 das
Verstärkungselement 76 in
einem Verhältnis
von 60 bis 75 Gew.-% enthalten ist, und der Schmierstoff 74 und
das wärmebeständige Material 75 in
einem Verhältnis
von 25 bis 40 Gew.-% enthalten sind. Bei einem solchen Kugelringdichtungselement
tritt schwerlich ein Abblättern
und Ablösen
der Abdeckschicht 77 auf, und es ist möglich, das anfängliche
und frühe
Austreten von Abgasen durch den Abschnitt der Abdeckschicht 77 zuverlässig zu
verhindern.
-
Indem
alternativ ein Herstellungsverfahren ähnlich demjenigen für das Kugelringdichtungselement 71 eingesetzt
wird, und durch angemessene Auswahl der Dicke des weiteren wärmebeständigen Flächenkörperelements 11,
das als wärmebeständiges Material 75 verwendet
wird, der Art, des Drahtdurchmessers und des Maschengrads des Drahts
des Metalldrahtgeflechts 12, das als Verstärkungselement 76 verwendet
wird, der Dicke der Schmierstoffschicht 80 und dergleichen,
kann ein Kugelringdichtungselement ausgebildet werden, das den Dichtungskörper 4 und
die Abdeckschicht 77 hat, wobei in der teilweise konwexen
Kugelfläche 72 die Fläche 78,
die durch das Verstärkungselement 76 gebildet
ist, in einem Flächenverhältnis von
0,5 bis 30% freiliegt, und die Fläche 79, die durch
den Schmierstoff 74 gebildet ist, in einem Flächenverhältnis von
70 bis 99,5% freiliegt. Bei einem solchen Kugelringdichtungselement
kann das Abblättern
und Ablösen
der Fläche 79,
die durch den Schmierstoff 74 gebildet ist, an der teilweise
konvexen Kugelfläche 72 verhindert
werden, und es ist möglich,
ein ruckfreies Gleiten am konkaven Kugelflächenabschnitt 41 selbst
in langen Gebrauchszeiträumen
zu erhalten.
-
Nebenbei
bemerkt wurde das Beispiel des Kugelringdichtungselements 1, 61 bzw. 71 vorstehend
beschrieben, das die Außenumfangsfläche 10, 60 bzw. 70 mit
der teilweise konvexen Kugelfläche 7, 62 bzw. 72 als
ringförmige
Gleitfläche
hat. Alternativ ist es bei den Ausführungsformen jedoch möglich, ein
Kugelringdichtungselement 101 mit einer Innenumfangsfläche 100 zu
verwenden, welche die kegelstumpfförmige Fläche 102 als ringförmige Gleitfläche umfasst,
wie in 14 gezeigt ist. Zusätzlich zur
kegelstumpfförmigen
Fläche 102 hat
das Kugelringdichtungselement 101 die Innenumfangsfläche 100 mit
einer zylindrischen Innenfläche 103,
die sich von der kegelstumpfförmigen
Fläche 102 fortsetzt;
Außenumfangsflächen 106 mit
einer kegelstumpfförmigen
Außenfläche 104,
die der kegelstumpfförmigen
Fläche 102 entsprechen,
sowie eine zylindrische Außenfläche 105,
die sich von der kegelstumpfförmigen
Außenfläche 104 fortsetzt;
ringförmige
Stirnseiten 108 und 109, die auf der Seite des
großen
Durchmessers bzw. auf der Seite des kleinen Durchmessers der kegelstumpfförmigen Fläche 102 vorgesehen
sind. Das Kugelringdichtungselement 102 ist ähnlich dem Kugelringdichtungselement 1, 61 bzw. 71 aufgebaut.
-
Das
in 14 gezeigte Kugelringdichtungselement 101 mit
der Innenumfangsfläche 100,
welche die kegelstumpfförmige
Fläche 102 als
ringförmige
Gleitfläche
umfasst, wird dadurch verwendet, dass es in eine zum Beispiel in 15 gezeigte
Abgasrohrkugelverbindung 131 eingebaut wird. Und zwar wird
ein Flanschteil 132 etwa durch Anschweißen an der Außenumfangsfläche des
auf der vorgeordneten Seite befindlichen Abgasrohrs 32 befestigt,
das an die Motorseite angeschlossen ist. Die Stirnseite 109,
die kegelstumpfförmige
Außenfläche 104 und
die zylindrische Außenfläche 105 der
Außenumfangsflächen 106 werden
jeweils genau in die Innenumfangsflächen 137 des Flanschteils 132 eingesetzt,
das eine ringförmige
Fläche 134,
eine kegelstumpfförmige Fläche 135 und
eine zylindrische Fläche 136 eines
kegelstumpfförmigen
Abschnitts 133 umfasst. Das Kugelringdichtungselement 101 wird
somit an seinen Außenumfangsflächen 106 angebaut.
Das auf der nachgeordneten Seite befindliche Abgasrohr 44 ist
dem auf der vorgeordneten Seite befindlichen Abgasrohr 32 entgegengesetzt
und an die Auspufftopfseite angeschlossen. Ein konvexes Kugelflächenteil 140,
das als Gegenstück
dient und integral einen konvexen Kugelflächenabschnitt 138 und
einen Flanschabschnitt 139 besitzt, ist durch Schweißen oder
dergleichen am auf der nachgeordneten Seite befindlichen Abgasrohr 44 befestigt.
Das auf der nachgeordneten Seite befindliche Abgasrohr 44 ist
mit dem konkaven Kugelflächenabschnitt 138 gleitbeweglich
an der kegelstumpfförmigen
Fläche 102 des
Kugelringdichtungselements 101 anstoßend angeordnet.
-
Bei
der in 15 gezeigten Abgasrohrkugelverbindung 131 wird
das auf der nachgeordneten Seite befindliche Abgasrohr 44 konstant
federelastisch zum auf der vorgeordneten Seite befindlichen Abgasrohr 32 gedrückt, und
zwar mittels zweier Schrauben 51, wovon jede ein am Flanschabschnitt 139 befestigtes
Ende hat, und ein anderes Ende, das angeordnet wird, indem es in
den Flanschabschnitt 141 des Flanschteils 132 mit
einem ausreichenden Zwischenraum eingesteckt wird, und mittels zweier
Spiralfedern 52, die jeweils zwischen einem vergrößerten Kopf
der Schraube 51 und dem Flanschabschnitt 141 angeordnet
sind. Die Abgasrohrkugelverbindung 131 ist so angeordnet,
dass relative Winkelverschiebungen, die in den auf der vorgeordneten
und nachgeordneten Seite befindlichen Abgasrohren 32 und 44 auftreten,
durch eine Gleitbewegung zwischen der kegelstumpfförmigen Fläche 102 des
Kugelringdichtungselements 101 und dem konkaven Kugelflächenabschnitt 138 des
konvexen Kugelflächenteils 140 zugelassen
werden, das am Ende des sich auf der nachgeordneten Seite befindlichen
Abgasrohrs 44 durch Schweißen oder dergleichen befestigt
ist.
-
Da
das Kugelringdichtungselement 101, das an solch eine Abgasrohrkugelverbindung 131 angelegt wird,
genauso aufgebaut ist wie das Kugelringdichtungselement 1, 61 bzw. 71,
erbringt das Kugelringdichtungselement 101 ähnliche
Wirkungen wie das vorstehend beschriebene Kugelringdichtungselement 1, 61 bzw. 71.
-
Um
das in 14 gezeigte Kugelringdichtungselement 101,
das dem Kugelringdichtungselement 1 bzw. 61 entspricht,
herzustellen, werden zuerst das streifenartige wärmebeständige Flächenkörperelement 11, wie
das in 2 gezeigte, auf das bereits Bezug genommen wurde,
und das Verstärkungsflächenkörperelement 16,
wie das in 3 gezeigte, auf das bereits
Bezug genommen wurde, vorbereitet. Als Nächstes werden das wärmebeständige Flächenkörperelement 11 und
das Verstärkungsflächenkörperelement 16 übereinander gelegt,
und dieser übereinanderliegende
Verbund wird, wobei das wärmebeständige Flächenkörperelement 11 sich
auf der Innenseite befindet, so aufgerollt, dass das wärmebeständige Flächenkörperelement 11 mit
einer Windung mehr aufgerollt wird, wodurch ein wie in 4 gezeigtes
rohrförmiges
Grundteil 17 entsteht. Dann wird eine Form 153,
wie die in 16 gezeigte, vorbereitet. Die
Form 153 hat eine zylindrische Innenwandfläche 145,
eine kegelstumpfförmige
Fläche 146,
die sich von der zylindrischen Innenwandfläche 145 fortsetzt, und
eine kreisrunde Öffnung 148,
die sich von der kegelstumpfförmigen
Fläche 146 über einen
Stufenabschnitt 147 fortsetzt. Da ein Stufenkern 149 in
die Durchgangsöffnung 148 eingesetzt
ist, sind ein hohlzylindrischer Abschnitt 151 und ein kegelstumpfförmigen hohler
Abschnitt 152, der sich vom hohlzylindrischen Abschnitt 151 fortsetzt,
im Inneren der Form 153 gebildet. Dann wird das rohrförmige Grundteil 17 in
den hohlzylindrischen Abschnitt 151, d.h. über die
Außenumfangsfläche des
Stufenkerns 149 der Form 153 eingesetzt, um an
die zylindrische Innenwandfläche 145 angebaut
zu werden. Nach dem Anbauen des rohrförmigen Grundteils 17 an
die zylindrische Innenwandfläche 145,
wird ein zylindrisches Pressteil 162 mit einer kegelstumpfförmigen Fläche 161 an
seinem distalen Endabschnitt, wie in 16 gezeigt,
in den hohlzylindrischen Abschnitt 151 der Form 153 eingeführt. Dann
wird das rohrförmige
Grundteil 17, wie in 17 gezeigt,
einem Formpressvorgang mit einem vorbestimmten Druck in der Richtung
der Kernachse unterzogen, wodurch der Dichtungskörper geformt wird. Indem der
Dichtungskörper
so wie er ist verwendet wird, wird das wie in 14 gezeigte
Kugelringdichtungselement 101 erhalten, das dem Kugelringdichtungselement 1 entspricht.
Dann wird die Innenumfangsfläche
des Dichtungskörpers,
der nach dem Formpressen des rohrförmigen Grundteils 17 durch
das Pressteil 162 erhalten wurde, mittels Aufstreichen,
Walzbeschichten, Besprühen
oder dergleichen mit dem Schmierstoff beschichtet. Nach dem Trocknen
des so aufgetragenen Schmierstoffs wird die freiliegende Fläche dieser
Beschichtungsschicht geglättet,
um durch die kegelstumpfförmige
Fläche 102,
die durch eine solche glatte freiliegende Fläche gebildet ist, eine Abdeckschicht
zu bilden, wodurch es möglich
wird, das in 14 gezeigte Kugelringdichtungselement 101 zu
erhalten, das dem Kugelringdichtungselement 61 entspricht.
-
Um
das in 14 gezeigte Kugelringdichtungselement 101 herzustellen,
das dem Kugelringdichtungselement 71 entspricht, wird das
wie in 12 gezeigte, eine Abdeckschicht
bildende Teil 84, auf das bereits Bezug genommen wurde,
aufgerollt, wobei sich die Oberfläche seiner Schmierstoffschicht 80 auf
der Innenseite befindet, wodurch ein rohrförmiges Grundteil ähnlich dem
rohrförmigen
Grundteil 17 entsteht. Das weitere Verstärkungsflächenkörperelement 16,
das aus dem wie in 3 gezeigten streifenartigen
Metalldrahtgeflecht besteht, auf das bereits Bezug genommen wurde,
wird über
das weitere wärmebeständige Flächenkörperelement 11 gelegt,
welches das wie in 2 gezeigte wärmebeständige Material enthält, auf
das bereits Bezug genommen wurde. Dieser übereinanderliegende Verbund
wird um eine Außenumfangsfläche des
rohrförmigen
Grundteils 17 gewickelt, der durch das eine Abdeckschicht
bildende Teil 84 gebildet ist, wodurch ein zylindrischer
Vorformling ähnlich
dem zylindrischen Vorformling 85 gebildet wird. Genauso
wie vorstehend beschrieben, wird dieser zylindrische Vorformling
in den hohlzylindrischen Abschnitt 151, d.h. über die Außenumfangsfläche des
Stufenkerns 149 der in 16 gezeigten
Form 153 eingesetzt, um an die zylindrische Innenwandfläche 145 angebaut
zu werden. Dann wird der zylindrische Vorformling, wie in 17 gezeigt,
durch das Pressteil 162 im Inneren der Form 153 einem
Formpressvorgang mit einem vorbestimmten Druck in der Richtung der
Kernachse unterzogen, wodurch das Kugelringdichtungselement 101 erhalten
wird.
-
Im Übrigen ist
die beim Kugelringdichtungselement 101 vorgesehene Anordnung
dergestalt, dass die ringförmige
Gleitfläche
der Innenumfangsfläche 100 durch
die kegelstumpfförmige
Fläche 102 gebildet
ist und der konvexe Kugelflächenabschnitt 138 gleitbeweglich
an einem Abschnitt der kegelstumpfförmigen Fläche 102 an einer Stelle
anstoßend
ausgelegt ist. Alternativ kann eine Anordnung so vorgesehen werden,
dass, wie in 18 gezeigt, die ringförmige Gleitfläche der
Innenumfangsfläche 100 durch
eine teilweise konkave Kugelfläche 171 gebildet
wird, und der konvexe Kugelflächenabschnitt 138 gleitbeweglich
an einem im Wesentlichen ganzen Bereich der teilweise konkaven Kugelfläche 171 anstoßend ausgelegt
wird. Noch weiter kann eine Anordnung alternativ so vorgesehen werden,
dass, wie in 19 gezeigt, die ringförmige Gleitfläche der Innenumfangsfläche 100 durch
zwei durchgehende kegelstumpfförmige
Flächen 172 und 173 gebildet
wird, und der konvexe Kugelflächenabschnitt 138 gleitbeweglich
teilweise an zwei Stellen an den kegelstumpfförmigen Flächen 172 und 173 anstoßend ausgelegt
wird.
-
Da
die in den
18 und
19 gezeigten
Kugelringdichtungselemente
101 auf ähnliche Weise aufgebaut sind
wie das Kugelringdichtungselement
1,
61 bzw.
71,
ist es möglich, ähnliche
Wirkungen wie bei dem vorstehend beschriebenen Kugelringdichtungselement
1,
61 bzw.
71 zu
erzielen. Bezugszeichenliste
