DE874006C

DE874006C - Method and device for surface hardening of the cutting edges of metallic seals

Info

Publication number: DE874006C
Application number: DEK11704A
Authority: DE
Inventors: Hans Kreidel Jun; Hans Kreidel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-10-20
Filing date: 1951-10-20
Publication date: 1953-04-20

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Oberflächen-Kalthärten der Schneidkanten von metallischen Dichtungen Es ist bekannt, durch spanlose Verformung von Metallen in kaltem Zustand eine M aterialv erfestigung zu erzielen, wodurch die Elastizitätsgrenze, die Zugfestigkeit und insbesondere die Härte derselben gesteigert wird.Method and device for surface hardening of the cutting edges of metallic seals It is known by non-cutting deformation of metals to achieve a material consolidation in the cold state, whereby the elastic limit, the tensile strength and especially the hardness thereof is increased.

Das Verfahren der Erfindung macht von dieser allgemeinen Erkenntnis Gebrauch, um mittels einer speziellen Behandlung bei metallischen Dichtungen mit Dichtkanten keilförmigen Querschnitts diese zum Einschneiden in:Dichtflächen bestimmten Dichtkanten auf kaltem Wege an der Oberfläche zu härten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß durch Druckeinwirkung eine v erfestigende Stoffverdichtung mit Verdrängung an der Schneide derDichtkante und in deren unmittelbarer #,TÜhe erfolgt. Es werden auf diese Weise außerordentlich harte, unnachgiebige und widerstandsfähige Schneidkanten bei zugleich zähem, also elastischem Dichtungskern erzielt. Dichtungen mit auf diese `'eise kaltverfestigten Dichtkanten vermögen beim Herstellen abzudichtender Verbindungen mit ihren Dichtkanten in die vorgesehenen Dichtflächen einzuschneiden, ohne daß an der Dichtung selbst eine Verformung der Dichtkanten eintritt. Da durch das erfindungsgemäße Kalthärten die elastischen Eigenschaften des Kernes nicht beeinträchtigt werden, ist die Dichtung in sich zäh und in der Lage, die beim Herstellen der Dichtung auf dieselbe ausgeübten Anzugskräfte und Belastungen ohne Reißen oder Zerspringen aufnehmen zu können.The method of the invention draws on this general knowledge Use to use a special treatment for metallic seals with Sealing edges wedge-shaped cross-section these are intended for cutting into: sealing surfaces To harden sealing edges on the surface in a cold way. According to the invention this is achieved in that a solidifying material compaction by the action of pressure with displacement at the cutting edge of the sealing edge and in its immediate #, TÜhe he follows. In this way they become extraordinarily tough, unyielding and resilient Cutting edges achieved with a tough, so elastic seal core at the same time. Seals with sealing edges that are cold-hardened in this way are able to be sealed when producing To cut connections with their sealing edges in the intended sealing surfaces, without deformation of the sealing edges occurring on the seal itself. Through this the cold hardening according to the invention does not impair the elastic properties of the core the seal is inherently tough and capable of producing the seal to the same tightening forces and loads exerted without tearing or cracking to be able to record.

Außerdem werden darüber hinaus die z. B. bei Stahl mit einer Warmhärtung verbundenen Nachteile vermieden, so insbesondere die bei der Warmhärtung auftretenden Härteverzüge. Schließlich ist durch das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit eröffnet, mit Schneidkanten versehene Dichtungen aus nichtrostenden, säurebeständigen Stählen mittels Kaltverfestigung an den Schneidkanten zu härten, da diese Stähle im allgemeinen einer Warmhärtung nicht unterworfen werden können,.In addition, the z. B. with steel with a heat hardening associated disadvantages are avoided, in particular those in the case of heat curing occurring Hardening distortions. Finally, the method according to the invention provides the possibility opened, with cutting edges provided seals made of rustproof, acid-resistant To harden steels by means of work hardening at the cutting edges, as these steels generally cannot be subjected to heat curing.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, z. B. zur Herstellung eines Dichtringes, besteht erfindungsgemäß aus einer zweiteiligen Hohlform, welche gesenkartig ausgebildet ist. Die Druckflächen von Ober- und Untergesenk, die zur Durchführung der verfestigenden Materialverdichtung auf die keilförmigen Kanten des Dichtringes einwirken, sind in besonderer Weise ausgebildet. DieseDruckfllächen schließen erfindungsgemäß einen Winkel ein, der größer ist als derjenige; den die Flanken der betreffenden Schneidkanten am noch nicht kaltverformten Dichtring bilden. Die verfestigende Kaltverformung der Schneidkanten wird dann durch Schlagen oder Pressen vorgenommen. Hierbei wird durch den Winkelunterschied der Flanken, des Ober- und Untergesenkes sowie desjenigen der Kanten des Dichtringes bewirkt, daß eine Materialverdichtung und somit Kalthärtung eintritt, die sich solcherart über dieDichtringkanten verteilt, daß die größte Verdichtung des Materials und damit die größte Härte an der Ringschneide eintritt und nach der Ringmitte und den Ringaußenfläehen zu abnimmt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Schneide der Dichtkante eine Härte aufweist, die es derselben ermöglicht, in eine Dichtfläche einzuschneiden und somit abzudichten.The device for performing the method, e.g. B. for production a sealing ring, according to the invention consists of a two-part hollow shape, which Is formed like a die. The pressure surfaces of the upper and lower die, which are used for Implementation of the consolidating material compaction on the wedge-shaped edges of the sealing ring are designed in a special way. These printing surfaces enclose according to the invention an angle which is greater than that; the the Form the flanks of the relevant cutting edges on the sealing ring that has not yet been cold-formed. The hardening cold deformation of the cutting edges is then done by hammering or Pressing made. The angle difference between the flanks, the upper and lower die as well as that of the edges of the sealing ring causes a Material compaction and thus cold hardening occurs, which is spread over the sealing ring edges distributed that the greatest compression of the material and thus the greatest hardness the ring cutting edge enters and decreases towards the middle of the ring and the outer surface of the ring. This measure ensures that the cutting edge of the sealing edge has a hardness, which allows the same to cut into a sealing surface and thus seal.

An Hand der Zeichnung ist schematisch in den Fig. i und :2 der Verfahrensablauf in Verbindung mit einer in Fig. 3 gezeigten schematischen Darstellung der die verfestigende Stoffverdichtung bewirkenden Einrichtung und weiter in Fig.4 die Anwendung eines erfindungsgemäß durch Kaltverfestigung oberflächengehIrteten Dichtringes an einer Verschlußschraube dargestellt.The process sequence is shown schematically in FIGS. 1 and 2 with reference to the drawing in connection with a schematic representation shown in Fig. 3 of the solidifying Material compaction effecting device and further in Fig. 4 the application of a according to the invention by work hardening surface-hardened sealing ring on a Locking screw shown.

In- Fig. i ist der ungehärtete Dichtring i im Querschnitt dargestellt. Die Flanken 2 und 3 der Dichtkanten 4 verlaufen zunächst noch verhältnismäßig spitz zueinander. Der Dichtring i wird in dieser Form in die in Fig. 3 schematisch im Querschnitt gezeigte Druckeinrichtung eingelegt. Diese aus Obergesenk 6 und Untergesenk 5 bestehende Druckeinrichtung ist an ihren auf die Dichtringkanten bzw. -flächen zur Einwirkung gelangenden Druckflächen 7 und 8 stärker abgeflacht als die Dichtkantenflanken 2. und 3 des ungehärteten Dichtringes i. Bei Druckwirkung in Richtung der eingezeichneten Pfeile auf bekannten Pressen oder Hämmern tritt eine Oberflächenverformung bzw. Materialverdichtung am Dichtring i ein, und zwar soweit, bis die Druckflächen 7 und 8 am Ober- und Untergesehk an den Flanken 2 und 3 der Dichtkanten ¢ am Dichtring anliegen. Es ergibt sich dann eine Dichtringendform 9, wie sie in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist. Die eingetretene Verfestigung bzw. Oberflächenhärtung an und in unmittelbarer Nachbarschaft der Dichtkanten 4 ist durch eingezeichnete Punktierung versinnbildlicht.In Fig. I the uncured sealing ring i is shown in cross section. The flanks 2 and 3 of the sealing edges 4 are initially still relatively pointed to each other. The sealing ring i is in this form in the in Fig. 3 schematically im Cross-section shown printing device inserted. These from the upper die 6 and lower die 5 existing pressure device is on their on the sealing ring edges or surfaces the pressure surfaces 7 and 8 that come into effect are flattened more than the sealing edge flanks 2. and 3 of the unhardened sealing ring i. In the case of pressure acting in the direction of the Arrows on known presses or hammers cause surface deformation or Material compression on sealing ring i until the pressure surfaces 7 and 8 on the upper and lower legs on the flanks 2 and 3 of the sealing edges ¢ on the sealing ring issue. This then results in a sealing ring end shape 9, as shown in FIG. 2 in cross section is shown. The solidification or surface hardening that has occurred on and in the immediate vicinity of the sealing edges 4 is indicated by dotted lines symbolized.

Nach dieser Oberflächenhärtung durch Kaltverformung stellen die Dichtkanten 4 dichtende Schneidkanten dar, die, wie Fig. 4 zeigt, beim Festziehen der gegeneinander abzudichtenden Flächen io und i i in deren Material infolge ihrer großen Härte einschneiden. AlleUnebenheiten dieserDichtflächen werden unterschnitten und so einwandfreie Abdichtungen erreicht.After this surface hardening by cold deformation, the sealing edges are made 4 sealing cutting edges, which, as FIG. 4 shows, when tightening the against each other to be sealed surfaces io and i i cut into their material due to their great hardness. All unevenness of these sealing surfaces are undercut and thus perfect seals achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i: Process for surface cold hardening of the sealing Cutting edges of wedge-shaped cross-section on the end faces of metallic ones Seals, in particular sealing rings, characterized in that the material plastically cold deformed by pressure on and in the immediate vicinity of the cutting edges will.

2. Device for performing the method according to claim i, characterized by a two-part die-like hollow shape (upper and lower die), whose on the wedge-shaped, frontal edges. of the sealing ring to be hardened coming to the action pressure surfaces enclose an angle that is larger than the one formed by the flanks of the relevant edge on the sealing ring.