KR19990062984A - 밀봉 링의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시이트로부터 먼저 중공 실린더(5, 6)가 형성되고, 상기 중공 실린더(5, 6)가 재변형에 의해 보강 링(2)의 형상으로 바뀐 다음, 중합체 재료로 이루어진 밀봉 립과 결합되는 방식의, 밀봉링(1) 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 시이트가 컬링에 의해 쓰레기 없이 중공 실린더(5, 6)의 형상으로 바뀐다.

Description

밀봉 링의 제조 방법

본 발명은 시이트로부터 먼저 중공 실린더가 형성되고, 상기 중공 실린더가 재변형에 의해 보강 링의 형상으로 바뀐 다음, 중합체 재료로 이루어진 밀봉 립과 결합되는 방식의, 밀봉 링 제조 방법에 관한 것이다.

이러한 방법은 공지되어 있다. 개별 중공 실린더는 시이트 스트립으로 이루어진 블랭크의 펀칭에 의해 얻어지며, 이것은 많은 량의 쓰레기를 발생시키므로 비경제적이다.

휠 제조 분야에서, 시이트 스트립을 컬링에 의해 중공 실린더의 형상으로 만든 다음 재변형함으로써 림을 형성하는 것은 공지되어 있다. 이렇게 하면 쓰레기가 발생되지 않는다. 그러나, 이러한 기술을 밀봉 링의 제조 분야에 적용하는 것은 상기 방법을 사용해서 규정된 제조 정확도가 얻어질 수 없을 거라는 편견에 부딪친다. 따라서, 상기 분야에서 나타나는 경제성에도 불구하고 오늘날까지 샤프트 밀봉 링의 제조에 필요한 보강 링은 시이트 스트립의 펀칭에 의해 얻어진 블랭크로만 형성된다.

본 발명의 목적은 밀봉 링의 제조에 필요한 보강 링을 지금까지 보다 경제적으로 그리고 비교적 양호한 형상 정확도 및 강도로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

도 1 및 2는 시이트를 컬링에 의해 쓰레기 없이 중공 실린더의 형상으로 만드는 제 1 방법을 나타낸 사시도.

도 3은 중공 실린더의 재변형을 나타낸 단면도.

도 4는 재변형된 보강 링을 포함하는 밀봉 링의 단면도.

도 5 및 6은 시이트를 컬링에 의해 쓰레기 없이 중공 실린더의 형상으로 만드는 제 2 방법을 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명의 방법에 따라 제조된 보강 링을 중합체 재료로 이루어진 밀봉 립을 가진 밀봉 링에 사용한 예를 나타낸 단면도.

도 8은 시이트의 양 단부가 상호 클로잉에 의해 결합된 중공 실린더를 나타낸 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 밀봉 링 2: 보강 링

3: 밀봉 립 5, 6: 중공 실린더

7: 천공 8: 클로잉

9: 칼라 10: 계단

11, 13: 단부 12: 가상 축선

상기 목적은 본 발명에 따라 시이트가 컬링에 의해 쓰레기 없이 중공 실린더의 형상으로 바뀜으로써 달성된다. 이렇게 함으로써, 공지된 방법에 비해 50% 이상의 재료 절감이 이루어지면서 탁월한 형상 정확도가 얻어진다. 따라서, 밀봉 링의 제조와 관련해서 현저한 경제성이 얻어진다.

이것과 더불어, 결정 재료의 배향이 모든 원주 영역에서 일치되어 형성된다는 것이 매우 중요하다. 이것으로부터 비교적 향상된 강도가 주어진다.

또한, 한 방향으로 롤링된 시이트 스트립으로부터 둥근 펀칭 부품이 형성된 다음 디프드로잉에 의해 변형되면 필연적으로 나타나는 바와 같은 서로 수직인 2개의 방향으로 서로 다른 직경이 나타나지 않는다. 따라서, 형상 정확도가 향상된다. 본 발명에 따른 링은 완전히 회전 대칭으로 형성된다. 추후에 형성되는, 중합체 재료, 예컨대 고무로 이루어진 밀봉 립은 지지 동안 더 이상 상이한 주변 영역에서 상이하게 회전되지 않는다.

중합체 재료로 이루어진 밀봉 립은 고유의 보강 링과 무관하게 형성되며 추후에 이것과 결합된다. 특히, PTFE로 이루어진 밀봉 립이 종종 상기 방식으로 고정된다.

밀봉 립을 보강 링에 직접 형성할 때, 양호한 접착 강도를 얻기 위해 시이트가 중공 실린더의 형상으로 바뀌기 전에 천공 및/또는 접착제 코팅을 시이트에 제공하는 것이 바람직하다. 천공 및 접착제 코팅은 연속 공정으로 수행될 수 있다.

시이트가 중공 실린더의 형상으로 바뀌기 전에 길이 방향 및/또는 원주 방향으로 절단될 수 있다. 따라서, 예컨대 시이트를 먼저 얇은 벽의 관 형상으로 만들고, 그것으로부터 연속해서 중공 실린더를 절단한 다음, 재변형시키는 것이 가능하다. 물론, 시이트로부터 먼저 축방향으로만 절단한 스트립을 형성하고, 상기 스트립을 중공 실린더의 형상으로 만들기 전 또는 후에 원주 방방으로 절단하는 것도 가능하다. 후자의 경우에는 하나의 코일로부터 연속적으로 풀려지는 시이트 스트립으로부터 개별 중공 실린더를 만드는 것도 가능하다. 이것은 밀봉 링의 대량 생산과 관련해서 특히 바람직하다.

일반적으로 시이트 스트립의 전방 단부를 먼저 가상 축선에 대해 평행하게 배치한 다음, 시이트 스트립을 상기 축선을 중심으로 동일한 간격으로 감음으로써, 시이트 스트립을 중공 실린더의 형상으로 만드는 제조 공정이 바람직하다. 그러나, 전방 단부를 가상 축선에 대해 횡으로 배치하고 상기 축선을 중심으로 동일한 간격으로 감는 것도 가능하다. 중공 실린더가 상기 단계에서 블랭크의 형상을 가지므로, 지금까지 사용된 것과 다른 디프드로잉 다이를 구입할 필요 없이 재변형될 수 있다. 상기 블랭크는 본 발명에서 중공 실린더이다.

밀봉 링은 보강 링이 압축 하중만을 받는 홀내에 종종 삽입된다. 따라서, 구조에 따라 중공 실린더내에서 서로 마주 놓인 단부가 예컨대 단부들을 서로 맞댐으로써 그리고 경우에 따라 비다공성 중합체 재료로 남은 자유 공간을 채우고 밀봉시킴으로써 휘어지지 않게 서로 지지되기만 하면 된다. 특히, 보강 링이 밀봉 립을 형성하는 중합체 재료내에 완전히 매립된 밀봉 링에서, 보강 링의 상기 디자인은 기존 요구 조건을 완전히 충족시킬 수 있다.

시이트의 서로 마주 놓인 단부가 상호 클로잉(clawing)에 의해 결합되면, 기계적 저항성을 가진 구조가 얻어진다. 이러한 구조에서는 양 단부가 서로 포지티브하게 고정되며, 남은 자유 공간이 전술한 의미로 중합체 재료로 채워지면 결합 강도가 매우 양호하게 지속된다.

시이트의 서로 마주 놓인 단부가 용접 및 경질 납땜에 의해 결합되면, 중공 실린더의 소성 변형이 매우 간단히 이루어진다. 특히 이로 인해, 디프드로잉 및/또는 롤링 공정에 의한 재변형이 현저히 용이해진다.

이러한 공정 중에, 방사 방향 및/또는 축에 평행한 방향으로 연장된 적어도 하나의 칼라, 또는 방사 방향 및/또는 축에 평행한 방향으로 연장된 적어도 하나의 파형 또는 계단이 중공 실린더에 제공될 수 있다. 이로 인해, 밀봉 링의 기계적 저항성 향상과 더불어, 밀봉 립에 대한 보다 양호한 결합 가능성이 주어진다. 이것은 양호한 수명의 보장과 관련해서 매우 바람직하다.

중공 실린더의 재변형은 보정 공정을 포함할 수도 있다. 이로 인해, 극도로 높은 정확도의 요구가 충족될 수 있다. 이것은 특히 보강 링의 제조에 본 발명에 따른 방법을 적용할 때 15mm 보다 작은 직경을 가진 밀봉 링의 제조와 관련해서 중요하다.

도 1 및 2에 도시된 방법에서 강 시이트로 이루어진 0.8mm 두께의 스트립의 전방 단부가 간격(A)으로 가상 축선(12)에 대해 평행하게 배치된다. 상기 스트립은 먼저 길이 방향 및 원주 방향으로 형성될 중공 실린더(5)의 치수에 따라 절단된다. 전방 단부(11)가 가상 축선(12)을 중심으로 동일한 간격(A)으로, 전방 단부(11)가 후방 단부(13)에 이를 때까지 감겨진다. 단부(11), (13)의 영역에서 나머지 중공 실린더(5)에 상응하는 변형을 하기 위해, 컬링 공정 전에 시이트 스트립(14)의 상기 영역에 동일한 방향의 아치부를 제공하는 것이 바람직하다. 컬링은 컬링 다이를 사용해서 할 수 있다. 완성된 중공 실린더는 도 5에 도시된다. 단부(11), (13)는 상호 용접에 의해 움직이지 않게 서로 고정될 수 있다.

그리고 나서, 중공 실린더(5)가 디프드로잉 공정에 의해 재변형됨으로써 보강 링(2)의 형상으로 바뀐다. 보강 링(2)의 실시예는 도 3에 도시된다. 보강 링은 단면도로 볼 때 하단부의 영역에 방사 방향 내부로 연장된 칼라(9) 및 계단(10)을 갖는다. 이로 인해, 보강 링의 기계적 저항성이 현저히 상승되고, 추후에 형성될 고무 밀봉 립의 결합이 간단해진다. 보강 링은 단면도로 볼 때 맞은편 단부에, 밀봉 링의 조립을 용이하게 하는 아치부(15)를 포함한다.

도 4는 전술한 방법에 따라 제조된 보강 링(2)을 포함하는 밀봉 링을 나타낸다. 방사방향 내부로 향한 칼라(9)는 직접 형성되며 가황에 의해 경화된 고무 밀봉 립(3)을 갖는다. 밀봉 립(3)은 밀봉 에지의 방사방향 외부에 홈을 갖는다. 금속 나선형 스프링(17)이 상기 홈내로 삽입된다. 상응하는 밀봉 링은 주로 회전 샤프트의 밀봉을 위해 사용된다.

도 5 및 6은 컬링에 의한 중공 실린더의 다른 제조 방법을 도시한다. 길이 방향 및 원주 방향으로 도 6에 따른 중공 실린더의 값에 상응하는 길이를 가진 스트립의 전방 단부가 가상 축선(12)에 대해 횡으로 배치된 다음, 축선(12)을 중심으로 동일한 간격(A)으로, 도 6에 따른 중공 실린더의 형상이 얻어질 때까지 감겨진다. 스트립(14)의 변형 전에 천공(7) 및 도면에 나타나지 않은 접착제 코팅이 스트립에 제공된다. 재변형은 전술한 의미로 디프드로잉 및 롤링에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 보강 링의 사용은 도 7에 도시된다. 천공(7)은 동시에 밀봉 립(3)을 형성하는 비발포 중합체 재료에 의해 완전히 채워진다. 따라서, 보강 링과 밀봉 립(3)의 파괴없는 분리가 불가능하다.

도 8에는 양 단부(11), (13)가 상호 클로잉(8)에 의해 결합된 중공 실린더가 도시된다. 이로 인해, 단부(11), (13)는 재변형을 위해 충분히 결합된다.

본 발명에 따른 방법에 의해 밀봉 링의 제조에 필요한 보강 링이 지금까지 보다 경제적으로 그리고 비교적 양호한 형상 정확도 및 강도로 제조될 수 있다.

Claims (11)

1. 시이트로부터 먼저 중공 실린더(5, 6)가 형성되고, 상기 중공 실린더가 재변형에 의해 보강 링의 형상으로 바뀐 다음, 중합체 재료로 이루어진 밀봉 립과 결합되는 방식의, 밀봉링 제조 방법에 있어서, 시이트가 컬링에 의해 쓰레기 없이 중공 실린더(5, 6)의 형상으로 바뀌는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 시이트가 중공 실린더(5, 6)의 형상으로 바뀌기 전에 시이트에 천공(7) 및/또는 접착제 코팅이 제공되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 시이트가 중공 실린더(5, 6)의 형상으로 바뀌기 전에 길이 방향 및/또는 원주 방향으로 절단되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 시이트가 중공 실린더(5, 6)의 형상으로 바뀐 후에 길이 방향 및/또는 원주 방향으로 절단되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 중공 실린더(5, 6)내에서 서로 마주 놓인 시이트의 단부가 상호 클로잉(8)에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 중공 실린더(5, 6)내에서 서로 마주 놓인 시이트의 단부가 상호 용접 또는 경질 납땜에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 재변형이 디프드로잉 및/또는 롤링 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
8. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 재변형 중에 방사 방향 및/또는 축에 평행한 방향으로 연장된 적어도 하나의 칼라(9)가 중공 실린더(5, 6)에 제공되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 재변형 중에 방사 방향 및/또는 축에 평행한 방향으로 연장된 적어도 하나의 파형 또는 계단(10)이 중공 실린더(5, 6)에 제공되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
10. 제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 재변형이 보정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
11. 중합체 재료로 이루어진 밀봉 립(3)을 가진 밀봉 링(1)에 제 1항 내지 10항에 따른 방법에 의해 제조된 보강 링(2)을 사용하는 방법.