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DE60107053T2 - Wellendichtung mit eimem hydrodynamisch oberflächenstrukturiertem laufring - Google Patents

Wellendichtung mit eimem hydrodynamisch oberflächenstrukturiertem laufring Download PDF

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DE60107053T2
DE60107053T2 DE60107053T DE60107053T DE60107053T2 DE 60107053 T2 DE60107053 T2 DE 60107053T2 DE 60107053 T DE60107053 T DE 60107053T DE 60107053 T DE60107053 T DE 60107053T DE 60107053 T2 DE60107053 T2 DE 60107053T2
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DE
Germany
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grooves
blank
inches
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axial flange
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DE60107053T
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Kuang-Yu Huang
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SKF USA Inc
Original Assignee
SKF USA Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Öldichtungen, und, genauer ausgedrückt, Dichtungen mit zugehörigen Verschleißhülsen, und auf denen die Verschleißhülsen ein hydrodynamisches Muster besitzen. In Verbindung mit der Öldichtung selbst arbeiten die Nuten oder Ausbildungen auf der Verschleißhülse, um leicht auslaufendes Öl aus der "Luft-" Seite unter der Dichtung zur "Öl-" Seite der Dichtung zu pumpen.
  • Da die Auto- und Lastwagenhersteller durch allgemeine Verbesserungen in den Produkten und durch Konkurrenz gezwungen sind, Garantien immer weiter zu verlängern, bleibt die Öldichtung ein besorgniserregendes Problem der Autoindustrie. Die Dichtung muss nicht nur für ihre einige Leistung verantwortlich sein, sondern aufgrund der unzugänglichen Position der meisten Öldichtungen übersteigt die beim Auswechseln verschlissener oder fehlerhafter Dichtungen beteiligte Arbeit um ein Vielfaches die Kosten, die auf die Öldichtung selbst zurückzuführen sind. Infolge dieser Überlegung, unter anderen, besteht ein steigender Schwerpunkt auf der Verwendung von PTFE (Polytetrafluorethylen) oder ähnlichen Materialien als die Primärlippe in Öldichtungen. Insbesondere werfen viele, sehr hohe zurückgelegte Meilenzahlen beinhaltende Anwendungen, wie zum Beispiel Lastwagen und mit Sattelzügen verwendete Zugfahrzeuge, besondere Probleme auf.
  • Die Materialien vom PTFE- oder "Teflon-" Typ sind gewöhnlich mit Graphit, Fiberglas und anderen Komponenten gefüllt, die den Fachleuten im technischen Gebiet bekannt sind. In einem Versuch, Öldichtungen herzustellen, die eine hydrodynamische Beschaffenheit haben und die auch "Teflon" – Komponenten beinhalten, sind jedoch mehrere Probleme insbesondere mit hydrodynamischen Dichtungen entstanden. Die harzartigen "Teflon-" Lippen enthalten hydrodynamische Ausbildungen, die die Tendenz haben, lange vor den Dichtungen abzunutzen.
  • Der erste Ansatz, der zum Beseitigen dieses Problems versucht wurde, bestand in der Prägung eines hydrodynamischen Musters auf der Welle oder dergleichen. Dies erzeugt jedoch zahlreiche Kostenprobleme, die wirklich nicht einfach zu überwinden sind. So beinhaltet die Idee von Vernutung oder Einkerbung einer Welle komplexe Maschinenarbeitsgänge, die "in der Rundung" durchgeführt werden müssen, das heißt auf die Welle geprägt werden müssen, nachdem dieselbe hergestellt wurde. Außer Bearbeitung erfordert dies ferner Wärmebehandlung oder eine andere Oberflächenbehandlung, auch "in der Rundung".
  • Nun ist es aufgrund des Wunsches der Fahrzeug- und anderen Hersteller, nur einen Lieferanten als eine Quelle für Öldichtungen zu nutzen, gewöhnlich, dass eine Dichtung, die für eine bestimmte Anwendung verkauft wird, auch Teile enthält, die zum Bilden der vollständigen Dichtung benötigt werden, d. h. ein Lieferant erzeugt nun beide Verschleißflächen. Folglich umfasst die gewöhnliche Dichtung dieses Typs sowohl das, was als eine Verschleißhülse bekannt ist, als auch die Dichtung selbst. Die Dichtung besteht normalerweise aus Gummi, besteht jedoch in vielen Fällen aus Teflon oder dergleichen, oder umfasst zumindest eine Teflon-Verschleißfläche.
  • Es ist mindestens ein Vorschlag gemacht worden, das hydrodynamische Muster auf dem Axialflansch der Verschleißhülse auszubilden. Dementsprechend wurde im Horve Patent Nr. 5,350,181 ein Teil der Hülse so gezeigt, dass es gezogen und gleichzeitig in ein geprägtes Muster auf dem Ziehwerkzeug gepresst wird. Infolgedessen könnte, wie in dem Patent gezeigt ist, ein Muster aus abgewinkelten Rippen auf der Verschleißhülse gebildet werden. Dieser Prozess barg jedoch viele der gleichen Probleme in bezug zum Formwerkzeug, wie sie ansonsten mit der Welle auftreten würden, nämlich Schneiden oder Ausbilden hydrodynamischer Rippen im Formwerkzeug, welche Rippen dann Aushärten erfordern können, so dass das Formwerkzeug viele Male verwendet werden könnte.
  • Daher beinhaltete Prägen eines hydrodynamischen Musters im Formwerkzeug, über dem der Axialflansch der Verschleißhülse ausgebildet wurde, einen etwas arbeitsintensiven Fall von Schneiden von allem außer den Rippen in das Formwerkzeug oder auf andere Weise Bilden des Musters auf dem Ziehwerkzeug. Ein solches Muster musste in dem Ring ausgebildet werden, der dann in dem Ziehprozess verwendet wurde. Dementsprechend war anschließend Oberflächenhärtung des Formwerkzeugs erforderlich. Ein solcher Prozess war unnötig teuer, insbesondere für die Flansche unterschiedlicher Größen. Eine solche Dichtung barg jedoch den Vorteil, das hydrodynamische Muster auf der Metallverschließhülse anstatt auf der PTFE-Lippe zu platzieren, und wurde in diesem Sinne als vorteilhaft, wenn auch in gewissem Maße unpraktisch angesehen.
  • Folglich wäre es vorteilhaft, eine verbesserte Form einer hydrodynamischen Dichtung zu schaffen, insbesondere eine, die mit PTFE oder ähnlichen Dichtungen wirksam ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer zweistückigen Dichtung zu schaffen, die ein Dichtungselement und ein Verschleißhülsenelement aufweist, wobei die Verschleißhülse eine Ausbildung, vorzugsweise ein bidirektionales Muster einschließt, das in diese geprägt oder gestanzt ist, und durch ein neues Verfahren hergestellt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Verfahren zum Herstellen einer Verschleißhülse geschaffen, das umfasst, einen flachen Rohling aus einer dünnen Lage eines harten, steifen Materials mit einem kreisförmigen Außendurchmesser und einem beabstandeten konzentrischen kreisförmigen Innendurchmesser zu bilden, wobei der genannte Rohling einen inneren Rand einschließt, mindestens den inneren Randteil des genannten flachen Rohlings derart zu biegen, dass er einen Axialflansch mit Nuten darin bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Nuten in dem genannten inneren Rand vor dem Biegen und auf einer Oberfläche gebildet werden, die der Außendurchmesser des genannten Axialflanschs werden wird, wobei die genannten Nuten in einem Muster vorliegen, das eine Mehrzahl konzentrischer Ausbildungen mit voneinander geringfügig verschiedenen Durchmessern aufweist und jede, mit der genannten Mitte der genannten Mehrzahl von Nuten etwas von der Mitte des genannten flachen Rohlings versetzt ist, wobei die genannten Nuten ein sinusförmiges hydrodynamisches Muster in dem genannten axialen Außendurchmesser des genannten Axialflanschs bilden.
  • Durch Verwendung der Erfindung können ein oder mehrere der folgenden Punkte erreicht werden:
    • (i) Durchführung eines Stanz- oder Prägevorgangs auf dem Verschleißhülsenrohling und danach Ausbildung der Verschleißhülse zu ihrer fertigen Abmessung.
    • (ii) Eine Verschleißhülse mit einem in diese gestanzten oder geprägten Muster, das aus mehreren kreisförmigen Nuten besteht, deren Mitte etwas in bezug zur Mitte des Verschleißhülsenrohlings versetzt ist, wodurch, wenn die Verschleißhülse so gezogen wird, um einen Axialflansch einzuschließen, die Vertiefungen oder dergleichen ein bidirektionales Pumpmuster in der Verschleißhülse bilden.
    • (iii) Eine Verschleißhülse mit einem in diese gestanzten oder geprägten Abschnitt, der anschließend zu einem Axialflansch ohne jeglichen Verlust von Wirksamkeit verlängert wird.
    • (iv) Eine viel wirtschaftlichere und zufriedenstellendere Art zum Herstellen einer Verschleißhülse, in die ein hydrodynamisches Muster geprägt wurde, ist entdeckt worden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine einfache Reihe konzentrischer kreisförmiger Nuten, die zum Bilden eines Pumpmusters geringfügig versetzt sind, in dem Verschleißhülsenrohling der Dichtungsbaugruppe ausgebildet, während sich der Verschleißhülsenrohling in einem flachen Zustand befindet. Danach wird der beim Bilden der Verschleißhülse verwendete flache Rohling so gezogen, dass ein Axialflansch (und vorzugsweise eine gewöhnliche Installierrollneigung) in der Verschleißhülse gebildet wird, die das gleiche hydrodynamische Muster trägt, das in den Verschleißhülsenrohling gestanzt oder geprägt wurde, während dieser sich in einem flachen Zustand befand. Das Verfahren zum Herstellen der Verschleißhülse umfasst daher lediglich, Stanzen oder Prägen einer Nutenmusters in die flache Hülse, woraufhin die Hülse gezogen werden kann und der Axialflansch derselben eine etwas reduzierte Dicke und verlängerte Form erfahren wird.
  • Obwohl die Länge des Axialflansches etwas verlängert sein kann, wie zum Beispiel bis zu 30% länger als der zum Ziehen ausgewählte Originalabschnitt, sind daher die Tiefe und Konfiguration der Nuten, die die hydrodynamische Wirkung liefern, relativ unverändert. In einigen Fällen, in denen die Tiefe der Nut bedeutet reduziert ist, kann dies lediglich durch Stanzen oder Prägen des Musters auf eine größere Tiefe in dem Rohling vor Ziehen des Rohlings ausgeglichen werden.
  • Dementsprechend ist es möglich, eine Öldichtung mit den Vorteilen eines hydrodynamischen Musters einer axialen Verschleißhülse herzustellen, die ein bidirektionales Muster einschließt, ohne die Kosten und Schwierigkeiten, die früher als notwendig zum Erzeugen eines solchen Produkts angesehen wurden.
  • Die Erfindung soll nun weiter beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen gleiche Bezugsziffern durchgehend entsprechende Teile anzeigen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer gemäß der Erfindung hergestellten Dichtung und Verschleißhülse, die ein auf der Verschleißhülse geprägtes Muster zeigt;
  • 2 ist eine vertikale Schnittansicht eines Dichtungselements, wie es in einer Form geformt wird, das vorzugsweise eine kegelstumpfförmige Verschleißhülsen-Kontakteinheit einschließt, welche aus PTFE oder einem anderen Dichtungsmaterial hergestellt und an ein Dichtungsgehäuse gebunden ist;
  • 3 ist eine Ansicht ähnlich 2, die die Dichtung verknüpft mit einer gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Verschleißhülse zeigt;
  • 4 ist eine Schnittansicht der Verschleißhülse der Erfindung, die die Nuten, welche in diese geschnitten oder geprägt werden, zur Deutlichkeit übertrieben zeigt;
  • 5 ist eine Draufsicht des Verschleißhülsenrohlings der vorliegenden Erfindung, die denselben zeigt, der mit einem bidirektionalen hydrodynamischen Muster zu stanzen oder zu prägen ist, welches durch Versetzen der Mitte des Nutenmusters in bezug zur Mitte des Rohlings gebildet wird;
  • 6 ist eine Ansicht einer typischen Lage von Rohlingen, die gemäß einer Form der Erfindung hergestellt sind;
  • 7 ist eine schematische Ansicht des Formwerkzeugs, das verwendet wird, um der Verschleißhülse der vorliegenden Erfindung die Endform zu verleihen;
  • 8 ist eine vertikale Schnittansicht, die zeigt, wie der Rohling mit dem in diesen gestanzten oder geprägten Muster gezogen wird;
  • 9 zeigt, wie ein Bein der Verschleißhülse ohne Ziehen auf eine reduzierte Breite so gebildet wird, um einen Axialflansch einzuschließen; und
  • 10 zeigt den Verschleißhülsen-Axialflansch in seinem verlängerten Zustand ohne Verlust der Wirksamkeit des in diesen gestanzten oder geprägten Musters.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Während die vorliegende Erfindung in verschiedenen Formen und Typen von Dichtungsbaugruppen realisiert werden kann, soll eine Beschreibung einer momentan bevorzugten Form von Dichtung aufgezeigt werden. In diesen Einheiten ist die Dichtungsbaugruppe eine Einheit aus zwei Elementen, die ein primäres Dichtungselement und ein Verschleißhülsenelement einschließen, und die hydrodynamischen Elemente werden in einem axialen Flanschabschnitt der nach außen gerichteten Oberfläche des Verschleißhülsenkragens gebildet. In einigen Fällen kann die Primärdichtung einen konventionellen elastomeren Aufbau haben, aber im bevorzugten Fall wird die Primärdichtung aus einem gefüllten Harzstreifen aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt. Die hydrodynamischen Elemente sind vorzugsweise bidirektional, wobei die Erfindung ihre vorteilhafteste Form erreicht, jedoch andere Form möglich sind.
  • Es liegt innerhalb des Umfangs der Erfindung, die Ausrichtung bestimmter der Teile umzukehren, das heißt, die Dichtung rotieren und die Verschleißhülse feststehend zu lassen, und die Verschleißhülse auf der Außenseite und das Dichtungselement auf der Innenseite zu haben.
  • Nun bezugnehmend auf 1, ist dort eine allgemein mit 10 gekennzeichnete Dichtungsbaugruppe gezeigt, und diese Baugruppe besteht aus einem allgemein als 12 bezeichneten Dichtungselement, und einem allgemein als 14 bezeichneten Verschleißhülsenelement. In dieser Dichtungsform besteht das Dichtungselement aus einem PTFE- oder Teflonmaterial, das allgemein mit 18 bezeichnet und zu einem kegelstumpfförmigen Ring 20 geformt ist. Der Ring 20 kann zuerst auch vollständig in einer radialen Ebene liegen, d. h. bei Bedarf flach sein, und anschließend in die geeignete Form geformt werden.
  • Der Ring kann einen verdickten Außendurchmesserabschnitt 22 und einen Innendurchmesserabschnitt 24 reduzierter Dicke einschließen, um trichterförmiges Ausweiten zu vereinfachen. Der Dichtungsabschnitt 12 stellt eine Arbeitsfläche 26 zu dem Gegenabschnitt einer Verschleißhülse 14 dar. Die Dichtung umfasst auch ein allgemein mit 28 bezeichnetes Gehäuse mit einem Verbindungs- oder Radialflansch 30 und einem Axial- oder Installationsflansch 32. Der Erfindung zufolge umfasst die Dichtung 12 vorzugsweise einen Gummiaußendurchmesserabschnitt 34, einen Innensteg 36 aus Gummi und einen Gummikragenabschnitt 38, der an die Rückseite 40 des Teflonelements 20, vorzugsweise nahe der Mitte desselben gebunden ist. Andere Formen zum Befestigen des Harzelements an dem Pressteil sind auch zufriedenstellend.
  • Bezugnehmend auf 3, ist die Verschleißhülse 14 gezeigt, um vorzugsweise einen Radialflansch 42 und einen Axialflansch 44 aufzuweisen, der in einem Rollneigungsabschnitt 46 endet. Die Verschleißhülse 14 umfasst eine Installations- oder Innendurchmesserfläche 48, die dicht über den Außendurchmesser einer abzudichtenden (nicht gezeigten) Welle gepresst wird. Es ist vorstellbar, dass die Installationsfläche 48 des Axialflanschs 44 auch mit einem dünnen Streifen oder Abschnitt aus Gummi (nicht gezeigt) versehen werden könnte, um die Installierung zu vereinfachen. Ein sehr wichtiges Merkmal der Erfindung liegt in den hydrodynamischen Nuten 50a, 50b, etc., die in der passenden Oberfläche der Verschleißhülse ausgebildet sind, und in dem Verfahren zum Herstellen derselben.
  • Nun insbesondere bezugnehmend auf 5, ist dort ein allgemein mit 52 bezeichneter flacher Verschleißhülsenrohling gezeigt, bevor er zu der Verschleißhülse 14 durch einen hier zu beschreibenden Prozess geformt wird. Auf diesem Rohling befindet sich eine Anzahl von Nuten 50a, 50b, 50c, etc., die in einem Kreis geformt sind. Vorzugsweise sind sechs solcher Nuten in der nach oben gerichteten Oberfläche 54 der Verschleißhülse ausgebildet. Die Stanz- oder Prägeform (nicht gezeigt) enthält eine Reihe von Rippen und formt diese Nuten 50a, 50b, etc. durch Prägen oder Stanzen und durch geringfügiges Versetzen ihrer Krümmungsmittelpunkte C1 von den Krümmungsmittelpunkten C2 des flachen Rohlings 52. Dies führt zu dem wie auf dem Rohling 52 gezeigten Muster, nämlich einem kreisförmigen Nutenmuster, das in bezug zum Mittelpunkt des Rohlings geringfügig von der Mitte verschoben ist. Die konzentrischen Kreise sind vorzugsweise flach von dem Mittelpunkt des Rohlings um etwa 0,020 Zoll (etwa 0,508 mm) bis etwa 0,050 Zoll (etwa 1,27 mm).
  • Die Versetzungsgröße dieser Nuten 50a, 50b, etc. ist vorzugsweise 0,015" (0,38 mm) zu einer Seite des Mittelpunkts C2, wodurch eine Gesamtversetzung von 0,030" (0,762 mm) an Durchmessern im flachen Zustand erzeugt wird. Diese Nuten sind voneinander in einem Abstand von etwa 0,04" (etwa 1,016 mm) bis etwa 0,070" (etwa 1,778 mm) beabstandet, auch an Durchmessern gemessen. In einer bevorzugten Ausführungsform wurde ein Abstand von 0,058" (1,473 mm) verwendet. Daher betrug ein Durchmesser 4,543" (115,392 mm), der nächste Durchmesser betrug 4,601" (116,865 mm), der nächste Durchmesser betrug 4,659" (118,339 mm), etc. Jede dieser Nuten wurde dann durch Stanzen oder Prägen auf eine Tiefe von etwa 0,002 bis etwa 0,006 eines Zolls (etwa 0,508 bis etwa 1,524mm), vorzugsweise von etwa 0,002 bis etwa 0,005 eines Zolls (etwa 0,05 mm bis etwa 0,127 mm), stärker bevorzugte 0,004" (0,1016 mm) in dem betrachteten Beispiel gebildet.
  • 7 zeigt den nächsten Schritt in dem Bildungsprozess. Hier ist eine allgemein mit 56 bezeichnete Pressform gezeigt, die ein Niederhalteelement 58, ein Ziehwerkzeug 60 und eine Stanze 62 aufweist. Der Rohling 52 mit den eingeprägten Nuten wird dann nach unten gerichtet auf das Formwerkzeug gelegt, und das Niederhaltelement 58 wird so bewegt, um den Randteil 43 des Rohlings 52 zwischen dem Niederhaltelement und dem Ziehwerkzeug 60 zu ergreifen und festzuhalten.
  • Nun bezugnehmend auf die 810 sowie 7, bildet die Stanze 62 dann den Axialflansch 44 an dem Rohling und verlängert ihn etwas, vielleicht in diesem Beispiel in der Größenordnung von 30%. Die Pressform ist nur zu Darstellungszwecken gezeigt, und der Ziehvorgang kann eine Reihe von Schritten aufweisen, die eine Anzahl von Stanzen verwenden, oder er kann mit einer einzigen Stanze durchgeführt werden. Die genaue Form des Ziehwerkzeugs bildet keinen Teil der Erfindung an sich und ihre Funktionsweise ist nicht besonders wesentlich für den Erfolg der Erfindung.
  • Nun bezugnehmend auf 8, beträgt die Dicke tb der Rohlinge 52 vorzugsweise 0,035" (0,889 mm) bis 0,080" (2,032 mm), und beträgt in diesem Beispiel 0,048" (1,219 mm). Dies ist die gleiche Dicke wie der Flansch tf, bevor der Flansch gezogen wird, und ist darstellend in 9 gezeigt. In dieser Figur, die lediglich zu Darstellungszwecken vorgesehen ist, hat der Flansch auch eine Dicke von 0,048" (1,219 mm). Die Länge des Flanschs ohne Verdünnung ist l bei tf, wohingegen, bei seiner reduzierten Dicke tr der Flansch l bei tr in seiner Dicke von tf zu tr reduziert ist und bei tr auf l verlängert ist. l bei tr ist in 10 gezeigt. l übersteigt l bei tf um ungefähr 20% – 30%. Die Dicke des Axialflanschteils der Rohlinge tb während dieses Prozesses ist um ungefähr 20% bis 30% reduziert und die Länge ist zum Beispiel um 20% – 30% erweitert. Daher ist die Dicke zum Beispiel von 0,048" (1,219 mm) auf 0,036" (0,914 mm) reduziert worden. Die Tiefe der Nuten wird durch diesen Ziehprozess nicht wesentlich verändert, aber wenn die Nuten sich als zu flach herausstellen, können sie einfach zu Beginn tiefer gestaltet werden. Wenn sie durch den Ziehprozess weiter voneinander entfernt werden, können die geprägten Nuten einfach zu Beginn näher beieinander platziert werden.
  • Nun bezugnehmend auf 6, ist dort eine Mehrzahl der allgemein mit 52 bezeichneten Rohlinge lediglich gezeigt, um einen Massenproduktionsansatz zum Herstellen der Hülse zu zeigen. In 6 sind diese Abschnitte an einem Paar von Trägerstreifen 64 mit sehr dünnen Befestigungspunkten 66 an dem Trägerstreifen 64 befestigt.
  • Platzieren der Nuten in den Rohlingen kann erfolgen, bevor oder nachdem die Rohlinge von dem Trägerstreifen 64 getrennt wurden.
  • Es ist das Verfahren dargestellt worden, bei dem die Nuten in der Verschleißhülse durch Prägen oder Stanzen gegeben werden. Dies ist am zweckdienlichsten und insbesondere bei Verwendung mit dem Stanz- oder Ziehprozess bevorzugt, der zum Bilden des Axialflansches der Hülse verwendet wird. Wenn jedoch aus irgendeinem Grund ein anderes Verfahren zu verwenden wäre, würde es weiterhin in den Umfang der Erfindung fallen, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, welcher umfasst, die Nuten zu bilden, während sich der Rohling in einem flachen Zustand befindet und anschließend den Innenrand des Rohlings zu einem Axialflansch zu biegen, während die Nuten relativ in Position gehalten werden.
  • Gleichermaßen bestand das einfachste Verfahren zum Bilden der Nuten lediglich darin, ein Kreismuster von Nuten vom Mittelpunkt des Rohlings zu versetzen, und das auf diese Weise gebildete sinusförmige hydrodynamische Muster wirken zu lassen. Wenn jedoch entschieden werden würde, ein etwas sinusförmiges Präge- oder Stanzmuster zu verleihen, bevor es der Hülse verliehen wird, könnte dies auch in den Umfang der Erfindung fallen, wie sie in den Ansprüchen definiert ist. Der Vorteil der Herstellung eines Kreismusters ist der von Einfachheit, obwohl es möglich ist, ein hydrodynamisches Muster auf der Prägeform zu geben, wenn dies aus irgendeinem Grund gewünscht wäre.
  • Die Kegelstumpfform des PTFE-Elements ist als bevorzugt gezeigt, es ist jedoch nicht absolut erforderlich, dass eine solche Form verwendet wird. Das technische Gebiet ist übersättigt mit Dichtungen, in denen das Teflonelement aus einer absolut flachen Lage gebildet und auf verschiedenen Weisen zu einer schalltrichterartigen Konfiguration geformt wird. Es liegt auch im Umfang der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, dass die Dichtungsringform teilweise schalltrichterartig oder vollständig schalltrichterartig ist, abhängig von der Art, in der ihr Stil geformt oder aus einem Vorblock geschnitten wird. Die bevorzugte Form der Erfindung ist offenbart worden.
  • Es wird daher erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung eine neue Dichtung und ein neues Verfahren mit einer Reihe von Vorteilen und Charakteristiken einschließlich denjenigen liefert, die hier ausdrücklich hervorgehoben sind, und anderer, die der Erfindung innewohnen. Während eine illustrative Ausführungsform des Produkts der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, ist vorgesehen, dass Variationen an der beschriebenen Form der Vorrichtung den Fachleuten einfallen werden und dass solche Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der anliegenden Patentansprüche abzuweichen.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Verschleißhülse (14), das umfasst, einen flachen Rohling (52) aus einer dünnen Lage eines harten, steifen Materials mit einem kreisförmigen Außendurchmesser und einem beabstandeten konzentrischen kreisförmigen Innendurchmesser zu bilden, wobei der genannte Rohling einen inneren Rand (44) einschließt, mindestens den inneren Randteil des genannten flachen Rohlings derart zu biegen, dass er einen Axialflansch (44) mit Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) darin bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) in dem genannten inneren Rand vor dem Biegen und auf einer Oberfläche gebildet werden, die der Außendurchmesser des genannten Axialflanschs werden wird, wobei die genannten Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) in einem Muster vorliegen, das eine Mehrzahl konzentrischer Ausbildungen mit voneinander geringfügig verschiedenen Durchmessern aufweist und jede, mit der genannten Mitte der genannten Mehrzahl von Nuten (50a, 50b, 50c, etc.), etwas von der Mitte des genannten flachen Rohlings versetzt ist, wobei die genannten Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) ein sinusförmiges hydrodynamisches Muster in dem genannten axialen Außendurchmesser des genannten axialen Flanschs bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das genannte Material aus der Klasse ausgewählt ist, die aus Stahl, Aluminium und Messing besteht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die genannte Mehrzahl von Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) kreisförmige Nuten sind, die durch Stanzen oder Prägen gebildet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannten Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) in Form konzentrischer Kreise vorliegen, die voneinander etwa 0,04 Zoll (etwa 1,016 mm) bis etwa 0,07 Zoll (etwa 1,778 mm) beabstandet sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die genannten konzentrischen Kreise gemessen an Durchmessern von der Mitte der genannten Rohlinge (52) um insgesamt etwa 0,020 Zoll (etwa 0,508 mm) bis etwa 0,050 Zoll (etwa 1,27 mm) versetzt sind.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannten Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) eine Tiefe von etwa 0,002 Zoll (etwa 0,0508 mm) bis etwa 0,006 Zoll (etwa 0,1524 mm) aufweisen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannte Tiefe der genannten Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) etwa 0,004 Zoll (etwa 0,1016 mm) beträgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannte Gesamtversetzung zwischen den genannten Nuten (50a, 50b, 50c, etc.) und dem genannten Durchmesser des genannten Rohlings (52) etwa 0,03 Zoll (etwa 0,762 mm) beträgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der genannte Schritt zum Biegen eines Teils des genannten Rohlings (52) zu einem axialen Flansch (44) aufweist, den genannten Rohling in eine reduzierte Dicke zu ziehen, und dadurch den genannten Flansch etwas zu verlängern und die Nuten etwas weiter entfernt zu verteilen.
  10. Verschleißhülse, die durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet wird.
  11. Kombination aus einer Verschleißhülse nach Anspruch 10 und einer Dichtungseinheit, wobei die genannte Dichtungseinheit ein Dichtungselement (12) aus einem gefüllten PTFE-Material einschließt, so dass das genannte Dichtungselement (12) in radialen Eingriff mit dem genannten Außendurchmesser des genannten Axialflanschs (44) vorgespannt wird.
DE60107053T 2000-02-15 2001-02-09 Wellendichtung mit eimem hydrodynamisch oberflächenstrukturiertem laufring Expired - Lifetime DE60107053T2 (de)

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Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60107053D1 DE60107053D1 (de) 2004-12-16
DE60107053T2 true DE60107053T2 (de) 2005-12-01

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US (1) US6354598B1 (de)
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