SE447349B

SE447349B - DEVICE FOR MANUFACTURE OF AN ANIMAL HALLAR OR ASSEMBLY FOR A SEAL

Info

Publication number: SE447349B
Application number: SE8204579A
Authority: SE
Inventors: G Tavin
Original assignee: Hutchinson Sa
Priority date: 1981-08-05
Filing date: 1982-08-04
Publication date: 1986-11-10
Also published as: ES514630A0; IT8248927A0; ES8308241A1; JPS5877730A; SE8204579L; FR2510919A1; DE3229267A1; GB2103521A; FR2510919B1; IT1149029B; SE8204579D0; GB2103521B

Description

447 349 Detta förfarande tar relativt lång tid och är kostsamt och leder till metallförlust på grund av insnitten och de erhållna hållar- eller monteringsorganen uppvisar en viss svaghet på grund av när- varon adslitsar efter insnitten. 447 349 This procedure takes a relatively long time and is costly and leads to metal loss due to the incisions and the obtained holding or mounting means show a certain weakness due to the presence of cracks after the incisions.

| Uppfinningen har som syfte att a ena sidan förbättra de tillver- kade hållar- eller monteringsorganen så att de cirkulära kanterna i dessa organ är sammanhängande i den zon som utsätts för den in- ledande pressningen och de olika delarna av hållar- eller monte- ringsorganet är avgränsadened släta ytor utan veckningar, varvid vissa delar lokalt är till och med starkare än det utsprungliga bandet, och å andra sidan att snabbare och mera ekonomiskt medge tillverkning av sådana hållar- eller monteringsorgan, varvid de- ras tvärdeformation kan ske i ett enda steg.| The object of the invention is on the one hand to improve the manufactured holding or mounting means so that the circular edges in these means are continuous in the zone which is subjected to the initial pressing and the different parts of the holding or mounting means are delimited smooth surfaces without creases, some parts locally being even stronger than the original belt, and on the other hand to allow faster and more economical manufacture of such holding or mounting means, whereby their transverse deformation can take place in a single step.

Med detta syfte sker den tvärledes deformationen i varje ring vä- sentligen enligt uppfinningen genom axial inpressning av ringen i ett enda steg i en ringformig hålighet av ringa tjocklek, avgrän- sad mellan två parallella styrytor (S, S'), varvid hålighetens in- lopp uppvisar en komplementär form till ringen och vars botten har komplementär form till det hållar- eller monteringsorgan som skall tillverkas.To this end, the transverse deformation in each ring essentially according to the invention takes place by axial pressing of the ring in a single step in an annular cavity of small thickness, delimited between two parallel guide surfaces (S, S '), the cavity of the cavity The barrel has a complementary shape to the ring and the bottom of which has a complementary shape to the holder or mounting member to be manufactured.

Anordningen för utövande av detta deformationsförfarande har som 'väsentligt kännetecken att en stämpel i klockform med en tunn cy- lindrisk mantel är anordnad att vara axialt glidbar i inloppet till hâligheten, varvid mantelns tvärsektion har formen av en ring, vars mått överensstämmer med tvärsektionens hos den ring, som skall pressas.The device for carrying out this deformation process is essentially characterized in that a piston in bell shape with a thin cylindrical jacket is arranged to be axially slidable in the inlet to the cavity, the cross-section of the jacket being in the form of a ring, the dimensions of which correspond to the cross-section of the ring, to be pressed.

I en föredragen utföringsform innefattar anordningen ifråga dess- utom tryckfjäderdon anordnade axialt mellan dornen och den klock- formade stämpelns innertak, så att dornen kraftigt kan pressas mot kärlets botten vid formning av hållar- eller monteringsorganet genom inpressning av ringen och samtidigt enkelt utdra icke en- dast stämpeln utan också dornen från kärlet efter formning av var- je hållar- eller monteringsorgan så att det färdiga organet kan tas ut från kärlet.In a preferred embodiment, the device in question further comprises compression spring means arranged axially between the mandrel and the ceiling of the bell-shaped piston, so that the mandrel can be strongly pressed against the bottom of the vessel when forming the holder or mounting means by simply pressing the ring. but also the mandrel from the vessel after forming each holder or mounting member so that the finished member can be removed from the vessel.

Uppfinningen innefattar frånsett sina huvuddrag vissa andra sär- drag, vilka lämpligen används samtidigt och vilka skall beskrivas 447 349 mera ingående i det följande.The invention includes, apart from its main features, certain other features, which are suitably used simultaneously and which will be described in more detail below.

I det följande beskrivs en föredragen utföringsform av uppfinnin- gen med hänvisning till bifogade ritning.In the following, a preferred embodiment of the invention is described with reference to the accompanying drawing.

Fig. 1 i ritningen visar i axialt halvsnitt en läpptätning med en ringformig hâllar- eller monteringsring av metall tillverkad enligt uppfinningen.Fig. 1 of the drawing shows in axial half-section a lip seal with an annular holder or mounting ring of metal made according to the invention.

Fig. 2 visar i planet ett metallband som utgångspunkt för tillverk- ning av hâllar- eller monteringsorganet enligt uppfinningen.Fig. 2 shows in the plane a metal strip as a starting point for manufacturing the holder or mounting member according to the invention.

Fig. 3 visar i axialt snitt en cylindrisk ring, som bildar ett mel- lansteg vid tillverkningen.Fig. 3 shows in axial section a cylindrical ring, which forms an intermediate stage during manufacture.

Fig. 4 visar i axialt snitt ettenligt uppfinningen tillverkat hål- lar- eller monteringsorgan.Fig. 4 shows in axial section according to the invention manufactured holder or mounting means.

Fig. 5 och 6 visar i axialsnitt schematiskt två påföljande arbets- moment i en pressmaskin enligt uppfinningen, vilken medger formning av ett hâllar- eller monteringsorgan enligt fig. 4 med utgångspunkt från en ring enligt fig. 3.Figs. 5 and 6 schematically show in axial section two successive operating steps in a pressing machine according to the invention, which allows the formation of a holder or mounting member according to Fig. 4 starting from a ring according to Fig. 3.

I den här beaktade utföringsformen avses att tillverka det ringfor- miga hâllar- eller monteringsorganet 1 för en läpptätning 2 avsedd att monteras i ett cylindriskt lager 3 och att täta mot en roter- bar axel 4 genom lagret.In the embodiment considered here, it is intended to manufacture the annular holder or mounting member 1 for a lip seal 2 intended to be mounted in a cylindrical bearing 3 and to seal against a rotatable shaft 4 through the bearing.

Det ringformiga hâllar- eller monteringsorganet 1 är presspassat i lagret 3 och uppvisar ett halvsnitt i form av ett L eller en vinkel, vars ena gren l1 sträcker sig parallellt med hâllar- eller monteringsorganets axel och vars andra gren 12 sträcker sig radi- alt mot axeln med utgångspunkt från den första grenen.The annular holder or mounting member 1 is press-fitted in the bearing 3 and has a half-section in the form of an L or an angle, one branch 11 of which extends parallel to the axis of the holder or mounting member and whose other branch 12 extends radially towards the shaft. starting from the first branch.

För tillverkning av ett sådant hâllar- eller monteringsorgan ut- går man från ett metallband 5 (fig. 2), vars art och mått är valda i enlighet med organets syfte.For the manufacture of such a holder or mounting member, the starting point is a metal strip 5 (Fig. 2), the nature and dimensions of which are selected in accordance with the purpose of the member.

Bandets 5 tjocklek ligger i allmänhet mellan 0,3 och 1,5 mm och lämpligen mellan 0,6 och 0,8 mm.The thickness of the strip 5 is generally between 0.3 and 1.5 mm and suitably between 0.6 and 0.8 mm.

Bandets bredd är i allmänhet 5-30 mm och lämpligen 10-20 mm. vad beträffar materialet i bandet är det i allmänhet stål, even- tuellt rostfritt stål eller mässing. 447 549 Bandet 5 avskärs i stycken av en och samma längd i snitt vinkel- räta mot bandet eller lämpligen utmed laxstjärtsnitt 6.The width of the belt is generally 5-30 mm and preferably 10-20 mm. as far as the material in the strip is concerned, it is generally steel, possibly stainless steel or brass. 447 549 The belt 5 is cut into pieces of one and the same length in sections perpendicular to the belt or preferably along a salmon tail cut 6.

Därefter böjs de avskurna styckena till anliggning mellan ändar- na så att de bildar en cylindrisk ring 7 (fig. 3). Även om det icke är helt nödvändigt fixeras den cylindriska for- men genom infästning av styckets anliggande ändar, isynnerhet ge- nom lödning, limning eller stiftning av ändarna och då de är skur- na som laxstjärt 6, genom införande av laxstjärten 8 i det komple- mentära spåret 9 i den andra änden såsom fig. 3 visar.Then the cut pieces are bent into abutment between the ends so that they form a cylindrical ring 7 (Fig. 3). Although not absolutely necessary, the cylindrical shape is fixed by attaching the abutting ends of the piece, in particular by soldering, gluing or stapling the ends and when they are cut like salmon tail 6, by inserting the salmon tail 8 into the complex. mental track 9 at the other end as shown in Fig. 3.

För att slutligen forma denna cylindriska ring 7 till det önskade, ringformiga hållar- eller monteringsorganet 1 (fig. 1 och 4) fort- sätter man medelst axial pressning av ringen i en form, vilken är avgränsad medelst lämpliga styrytor.In order to finally form this cylindrical ring 7 into the desired, annular holding or mounting member 1 (Figs. 1 and 4), one continues by means of axial pressing of the ring in a mold which is delimited by means of suitable guide surfaces.

Man har funnit, att om dessa ytor är anordnade så att de styr rin- gen utmed båda sidorna under hela deformationen utan fastkilning och utan spel, kan den önskade deformationen erhållas mycket en- kelt och med utmärkt resultat medelst en sådan pressning i ett en- da steg, även i kallt skick. I För att anordna dessa styrytor anlitas en anordning innefattande: ett kärl 10, vars invändiga hålighet avgränsas av en yta S, ned- till försedd med en horisontal, plan botten och åt sidorna med en cylindrisk yta med vertikal axel, varvid bottnen och den cylind- riska ytan är ömsesidigt förbundna medelst en ringformig, avrun- dad yta, en cylindrisk dorn 11 anordnad att vila mot bottnen i kärlet 10 mot en cirkulär skiva 12, vilken lämpligen sammanhänger med dor- nen, och varvid utsidan S' på dornen, då den vilar mot kärlets botten, sträcker sig utmed insidan S på kärlet. parallellt med denna och på ett ringa avstånd d, något större än tjockleken e för den ring 7, som skall deformeras, samt en stämpel 13 i form av en klocka, vilken inhöljer dornen 11, varvid den aktiva, ringformiga delen av stämpeln bildar en cylíndrisk mantel 131, vilken med passning är belägen mellan de övre cylindriska delarna ,u;'S och S' och nedtill slutar med en ringformig yta av samma mått som tvärsnittet på den ring 7 som skall pressas. 447 549 Med andra ord har den cylindriska manteln 13 en radial tjocklek 1 lika med e.It has been found that if these surfaces are arranged so as to guide the ring along both sides throughout the deformation without wedging and without play, the desired deformation can be obtained very easily and with excellent results by means of such pressing in a single da step, even in cold condition. To arrange these guide surfaces, a device is used comprising: a vessel 10, the internal cavity of which is delimited by a surface S, downwards provided with a horizontal, flat bottom and to the sides with a cylindrical surface with a vertical axis, wherein the bottom and the cylinder the risk surface is mutually connected by means of an annular, rounded surface, a cylindrical mandrel 11 arranged to rest against the bottom of the vessel 10 against a circular disc 12, which is suitably connected to the mandrel, and wherein the outside S 'of the mandrel, when it rests against the bottom of the vessel, extending along the inside S of the vessel. parallel thereto and at a small distance d, slightly greater than the thickness e of the ring 7 to be deformed, and a piston 13 in the form of a bell, which envelops the mandrel 11, the active, annular part of the piston forming a cylindrical jacket 131, which is fitted between the upper cylindrical parts, u '' and S 'and ends at the bottom with an annular surface of the same dimension as the cross section of the ring 7 to be pressed. 447 549 In other words, the cylindrical jacket 13 has a radial thickness 1 equal to e.

Manteln är sålunda ytterst tunn och värdet e är i allmänhet mind- re 1 mm, medan dess axiala längd i allmänhet är större än 10 mm.The jacket is thus extremely thin and the value e is generally less than 1 mm, while its axial length is generally greater than 10 mm.

För att undvika att manteln deformeras vid sammanpressning av rin- gen 7 består den av ett mekaniskt mycket motståndskraftigt mate- rial, t.ex. stål med en draghållfasthet av 160-200 kg/mmz, men det bör uppmärksammas att styrningen mellan de två ytorna S och S' under pressningsarbetet utesluter större delen av dessa risker för deformation.In order to avoid that the jacket is deformed when the ring 7 is compressed, it consists of a mechanically very resistant material, e.g. steel with a tensile strength of 160-200 kg / mmz, but it should be noted that the guide between the two surfaces S and S 'during the pressing work excludes most of these risks of deformation.

Fjäderdon 14 är anordnade mellan valvet 132 i stämpeln och dornen 11 så att dornen under pressning av ringen 7 skall bli stabilt pressad mot bottnen på kärlet 10 så att den ömsesidiga kontakten mellan de två elementen skall bibehällas trots de särande krafter- na på dem på grund av själva pressningen.Spring means 14 are arranged between the vault 132 in the piston and the mandrel 11 so that the mandrel during pressing of the ring 7 will be stably pressed against the bottom of the vessel 10 so that the mutual contact between the two elements is maintained despite the separating forces on them due to of the pressing itself.

Fjäderdonen 14 kan bestå av fjädrar, t.ex. skruvfjädrar av det slag som fig. 5 och 6 visar men kan också vara av annat slag, t.ex. pneumatiska eller hydrauliska organ.The spring means 14 may consist of springs, e.g. coil springs of the type shown in Figs. 5 and 6 but may also be of another type, e.g. pneumatic or hydraulic means.

Icke visade organ är därtill lämpligen anordnade att förbinda dor- nen 11 och stämpeln 13, så att deras axiala avstånd begränsas.In addition, means (not shown) are suitably arranged to connect the mandrel 11 and the piston 13, so that their axial distance is limited.

Man skall därtill mycket enkelt kunna frigöra dornen 11 samtidigt som stämpeln 13 från kärlet efter pressning av varje hållar- eller monteringsorgan 1 för att medge uttag av organet från kärlet.In addition, it should be very easy to release the mandrel 11 at the same time as the piston 13 from the vessel after pressing each holding or mounting member 1 to allow removal of the member from the vessel.

Vid formpressningen av ett sådant hållar- eller monteringsorgan förfares såsom följer.In the compression molding of such a holder or mounting member, the procedure is as follows.

Med dornen 11 och stämpeln 13 uttagna ur kärlet 10 placeras i den uppåt öppna hâligheten en ring 7, vars utsida är lätt glidbar mot hålighetens insida 8.With the mandrel 11 and the piston 13 removed from the vessel 10, a ring 7 is placed in the upwardly open cavity, the outside of which is easily slidable towards the inside 8 of the cavity.

Därefter införs i kärlet dornen 11 och stämpeln 13, varvid infö- randet kan underlättas medelst lämpliga styrorgan såsom avfasade ytor till dess att å ena sidan dornen kommer i vertikal kontakt med kärlets botten och å andra sidan stämpeln mot ringens 7 övre kant (se fig. 5). i 6 för att pressa ner dess mantel 13 447 549 Därefter pressar man mot stämpeln 13 i pilens F riktning i fig. 7 1 som utgör dess aktiva del i det ringformiga intervallet mellan kärlet och dornen.Then the mandrel 11 and the piston 13 are inserted into the vessel, the insertion being facilitated by means of suitable guide means such as chamfered surfaces until on the one hand the mandrel comes into vertical contact with the bottom of the vessel and on the other hand the piston against the upper edge of the ring 7 (see fig. 5). i 6 to press down its jacket 13 447 549 Then one presses against the piston 13 in the direction of the arrow F in Fig. 7 1 which constitutes its active part in the annular interval between the vessel and the mandrel.

Denna nedpressning sammantrycker fjädrarna 14 - vilket kraftigt fanbringar dornen 11 mot kärlets 10 botten - och pressar ringen 7 vidare nedåt så att den metall, vilken bildar nederdelen av rin- gen, flyter in i den enda tillgängliga volymen, dvs det ringformi- ga utrymme som förefinns vertikalt mellan omkretsen under dornen och Omkretsen vid kärlets botten, varvid metallen är tvungen att - flyta radialt i detta utrymme i riktning mot axeln till dess att utrymmet är fyllt såsom åter fig. 6 visar.This pressing compresses the springs 14 - which vigorously fan the mandrel 11 against the bottom of the vessel 10 - and presses the ring 7 further downwards so that the metal which forms the lower part of the ring flows into the only available volume, i.e. the annular space which is located vertically between the circumference below the mandrel and the circumference at the bottom of the vessel, the metal having to float radially in this space towards the shaft until the space is filled as again shown in Fig. 6.

Därigenom är formningsförfarandet avslutat.This completes the forming process.

Därpå frigörs vertikalt dornen 11 och stämpeln 13 ur kärlet 10 för att medge uttag av stämpeln 13, vilket i följd efterföljs av ett särande av stämpeln 13 från dornen 11 följt av avspänning av fjäd- rarna 14 och därpå uttag av själva dornen från kärlet.Thereafter, the mandrel 11 and the piston 13 are vertically released from the vessel 10 to allow removal of the piston 13, which is followed by a separation of the piston 13 from the mandrel 11 followed by tensioning of the springs 14 and then removal of the mandrel itself from the vessel.

Det formade hållar- eller monteringsorganet 1 vid kärlets botten kan då i sin tur uttagas från kärlet.The shaped holding or mounting member 1 at the bottom of the vessel can then in turn be removed from the vessel.

Ytan på det så erhållna organet är till alla delar komplementär med styrytorna S och S', mellan vilka hâllar- eller monterings- organet är instängt vid slutet av formningen.The surface of the member thus obtained is in all respects complementary to the guide surfaces S and S ', between which the holder or mounting member is enclosed at the end of the molding.

Isynnerhet uppvisar denna yta på varje punkt en fullkomlig slät- het och frihet från veck och andra oregelbundenheter om styrytor- na ifråga motsvarar dessa villkor, vilket isynnerhet medger god täthet mellan hållar- eller monteringsorganet och en hålighet med motsvarande släta yta genom presspassning av organet in i hålig- heten såsom är fallet vid utföringsformen enligt fig. 1.In particular, this surface at each point exhibits a complete smoothness and freedom from creases and other irregularities if the guide surfaces in question meet these conditions, which in particular allows good tightness between the holding or mounting means and a cavity with a corresponding smooth surface by press-fitting the means into in the cavity as is the case with the embodiment according to Fig. 1.

'Det bör anmärkas att på grund av presspassningen hâllar- eller monteringsorganet 1 kommer att arbeta med radial sammantryckning, vilket kraftigt anbringar de båda anliggande ytterkanterna mot varandra på det band som bildar själva organet. Detta kraftiga anbringningstryck tillförsäkrar i sig självt god täthet mot av- _ brottet i ringen. 447 349 Men i stort sett är det inte nödvändigt att de båda anliggande ändarna behöver ge full täthet, eftersom hållar- eller monterings- organet i det övervägande antalet fall helt är inbäddat i en massa av gummi eller elastomer. Det räcker därför i allmänhet att de båda ifrågavarande ändarna ligger i juxtaposition med varandra utan att behöva stiftas mot varandra.It should be noted that due to the press fit the holding or mounting member 1 will operate with radial compression, which strongly abuts the two abutting outer edges against each other on the belt forming the member itself. This strong application pressure in itself ensures good tightness against the break in the ring. 447 349 But in general it is not necessary that the two abutting ends need to give full tightness, since the holding or mounting means in the vast majority of cases is completely embedded in a mass of rubber or elastomer. It is therefore generally sufficient that the two ends in question are in the juxtaposition with each other without having to be pinned against each other.

Det bör ytterligare noteras att tillverkningen av hållar- eller monteringsorganet 1 sker utan annat spill än vissa kantdelar av banden 5. I synnerhet uppstår inget spill som följd av insnitt av- sedda att undertrycka veckning. I praktiken är ekonomin som följd av utebliven veckning mycket betydande.It should be further noted that the manufacture of the holding or mounting member 1 takes place without any spillage other than certain edge parts of the straps 5. In particular, no spillage occurs as a result of incisions intended to suppress folding. In practice, the economy is very significant as a result of no folding.

Man kan ocksä notera att de så erhållna hållar- eller monterings- organen är starkare än de som erhållits med tidigare kända förfa- randen, på grund av frånvaron av insnitt kring deras cirkulära kan- ter.It can also be noted that the holding or mounting means thus obtained are stronger than those obtained with previously known methods, due to the absence of incisions around their circular edges.

Den ovan beskrivna axiala pressningen har vidare verkan att förtä- ta, dvs att något förtjocka den cylindriska delen i hållar- eller monteringsorganet som motsvarar grenen 11 i dess axiala halvsnitt, vilkeﬁökar den mekaniska motståndskraften hos organet.The axial pressing described above further has the effect of densifying, i.e. slightly thickening the cylindrical part of the holding or mounting member corresponding to the branch 11 in its axial half-section, which ﬁ increases the mechanical resistance of the member.

Varje hållar- eller monteringsorgan som är tillverkat enligt upp- finningen är igenkännligt genom att man ser spåren av den ömsesi- diga anliggningen av de båda ändarna på det krökta bandstycket, som bildar dem.Each holding or mounting member made according to the invention is recognizable by seeing the traces of the mutual abutment of the two ends of the curved strip piece forming them.

Som följd härav och oavsett den använda utföringsformen har man slutligen förfarande och anordningar för tillverkning av ringfor- miga hållar- eller monteringsorgan för läpptätningar eller liknan- de vars egenskaper, användningssätt och fördelar är överlägsna de tidigare.As a result, and regardless of the embodiment used, there are finally methods and devices for manufacturing annular holding or mounting means for lip seals or the like whose properties, methods of use and advantages are superior to the previous ones.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de tillämpningar och de utföranden som särskilt beskrivits utan omfattar istället alla varianter, isynnerhet: Sådana där den axiala pressningen av ringen icke sker i kallt till- stånd utan i en över omgivningens temperatur förhöjd temperatur, sådana där det axiala halvsnittet i det tillverkade hållar- eller monteringsorganet har annan form än L, t.ex. V-form eller J-formThe invention is in no way limited to the applications and embodiments specifically described, but instead encompasses all variants, in particular: those in which the axial pressing of the ring does not take place in a cold state but in a temperature elevated above ambient temperature, those in which the axial the half-section of the manufactured holding or mounting member has a shape other than L, e.g. V-shape or J-shape

Claims

447 349 or Z-shape, and those in which the strip blanks are not obtained by transversely cutting a narrow strip, the cuts forming the short sides of the blanks obtained as shown in Fig. 1, but by transversely cutting a wide strip, the cuts corresponds to the long sides of the obtained substances. Patent claims

1. .1. Device for manufacturing an annular holding or mounting means for a seal, which in section through the member itself has a broken or curved shape, starting from a metal strip (5) curved into a cylindrical ring (7), the device comprising an outer vessel (10), a central mandrel (11) arranged to be placed against the bottom of the vessel and designed so that its outside (S ') and the inside (S) of the vessel together define an annular cavity with a small width for receiving and guiding the means for deforming it, characterized in that a piston (13) in bell shape with a thin cylindrical jacket (131) is arranged to be axially slidable in the inlet to the cavity, the cross-section of the jacket having the shape of a ring, the measurement of which corresponds to the cross section of the ring (7) to be pressed.

Device according to claim 1, characterized in that it comprises compression spring means (14) arranged axially between the mandrel (11) and the ceiling of the piston (13), so that the mandrel is strongly attached to the bottom of the vessel (10) during the forming process of the holder or - the mounting means (1) by pressing the ring (7) and at the same time allows easy removal from the vessel not only of the piston but also the mandrel after the pressing of the means for removing the means from the vessel.