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DE2619015A1 - Verfahren zur herstellung einer wellendichtung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer wellendichtung

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Publication number
DE2619015A1
DE2619015A1 DE19762619015 DE2619015A DE2619015A1 DE 2619015 A1 DE2619015 A1 DE 2619015A1 DE 19762619015 DE19762619015 DE 19762619015 DE 2619015 A DE2619015 A DE 2619015A DE 2619015 A1 DE2619015 A1 DE 2619015A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mold
sealing element
ptfe
elastomeric
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762619015
Other languages
English (en)
Inventor
Dean R Bainard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Garlock Inc
Original Assignee
Garlock Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Garlock Inc filed Critical Garlock Inc
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE
3353 Bad Gandershelm, 29« April 1976 Postfach 129 Hohenhufen S Telefon: (05382) 2842 Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm
Unsere Akten-Nr. 2620/16
Garlock Ine,
Patentgesuch vom 29. April 1976
Garlock Ine»
Division Street
Palmyra, New Yor^V.St.A«,
Verfahren zur Herstellung einer Wellendichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wellendichtung, welche einen ringförmigen Elastomerkörper und eine mit diesem durch eine Haftverbindung verbundene Dichtlippe aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) aufweist« Solche Dichtungen, die oft auch als Öldichtungen
bezeichnet werden, dienen dazu, den Austritt von leckflüssigkeit längs einer Welle zu verhindern, z.B. längs Kurbelwellen von Motoren, Transmissionswellen in Fahrzeugantrieben, ete* Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Dichtungsbauart mit einem Dichtelement aus
Polytetrafluoräthylen (im folgenden abgekürzt als PTFE),
Bei den bislang gebräuchlichen Verehren war nach dem Formen der Dichtung ein getrennter Arbeitsgang notwendig, um der PTFE-Dichtlippe die gewünschte Form zu geben. Dieser zweite Formvorgang erforderte zusätzliche Zeit, Arbeitsaufwand und Kosten, und falls er nicht sorgfältig und genau
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Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandershelm. Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover 66715
durchgeführt wurde, konnte hierbei eine Exzentrizität zwischen Innen- und Außendurchmesser der Dichtung entstehen.
Eine Aufgabe der Erfindung wird deshalb darin gesehen, hier eine Verbesserung zu schaffen, insbesondere soll ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Dichtungen mit PTFE-Dichtlippen aufgezeigt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Durch die Erfindung werden also die früher nach dem Formen erforderlichen zusätzlichen Sehritte eliminiert, und man erhält auf kostensparende Weise ι ein verbessertes Endprodukt, bei dem die geschilderten Schwierigkeiten, also insbesondere mangelnde Konzentrizität
von Innen- und Außendurchmesser, nicht mehr zu erwarten sind. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen ! und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen. Es zeigen
Fig. 1-4 jeweils Längsschnitte durch verschiedene Formen zum erfindungsgemäßen Herstellen einer Wellendichtung, welche mit einer PTFEADichtlippe versehen ist.
Fig.1 zeigt eine Spritzpreßform 10 zur Verwendung bei der Herstellung einer Wellendichtung von der Bauart, die ein Metallgehäuse 14, einen Ring 16 aus elastomeren Werkstoff, z.B. synthetischem Gummi, und eine flexible, nicht-elastomere Dichtlippe 18 aufweist, welch letztere vorzugsweise aus PTFE ! hergestellt ist. Bislang war nach dem Formen ein zusätzlicher '. Arbeitsgang erforderlich, um der PTFE-Dichtlippe 18 die ge-. wünschte Form zu geben, also gewöhnlieh eine konische Form«, ! Erfindungsgemäß wird aber dem Dichtelement 18 zum gleichen j Zeitpunkt die gewünschte Form gegeben, zu dem der Ring 16 geformt und durch Haftverbindungen (vergleiche hierzu auch
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die Ausführungen am Ende der Beschreibung!) mit dem Dichtelement 18 und dem Metallgehäuse 14 verbunden wird.
Die Spritzpreßform 10 weist einen Abschnitt 20 für die ! untere Pressenhöhlung, einen Abschnitt 22 für die obere Pressenhöhlung, einen Plungerkolben 24 und einen Mittelring auf, welches alles für den Fachmann bekannte Teile sind, deren Arbeitsweise aus diesem Grunde nicht beschrieben zu werden j brauchte Zur Herstellung einer Dichtung 12 wird ein Metall- ! gehäuse 14 - sofern ein solches verwendet wird - in einer j Formhöhlung 32 der Spritzpreßform 10 angeordnet, und dann j wird ein Teil aus PTFE, vorzugsweise eine flache Ringscheibe, , I in die Preßform eingelegt, z„B. in die in Pig· 1 mit gej strichelten Linien eingezeichnete bevorzugte· lage 28, deren I bevorzugte Maßverhältnisse direkt der Zeichnung entnommen ; werden können«. Der Ring 28 liegt dabei in der Mitte der Höhe i der Formhöhlung oder etwas oberhalb dieser Mitte, und zu sei« ner Abstützung dient eine in dieser Höhe angeordnete Ringschulter, - Sodann wird ein Formrohling aus synthetischem : Gummi in eine ringförmige Ausnehmung 30 eingelegt, und wenn
■ die Form die geschlossene Stellung gemäß Pig« 1 erreicht hat, ist öas;·. PTFE-Teil aus seiner ursprünglichen Porm und Lage 28
; umgeformt worden zu einem Dichtelement 18, welches die ge-
i wünschte, in Pig, 1 dargestellte endgültige Porm hat. Der
' synthetische Gummi ist aus der Ausnehmung 30 in die Form-
S höhlung 30 gepiEßt worden, um den Ring 16 zu bilden und
letzterer ist durch Haftverbindungen mit dem Metallgehäuse 14
; und dem Dichtelement 18 verbunden worden; alle diese Vorgänge
■ sind praktisch zur gleichen Zeit erfolgt, also in einem ein-
! zigen Arbeitsgang» Dieses Herstellungverfahren eliminiert alle ; bislang nach dem Formen erforderlichen zusätzlicne Formvor- : gänge und ergibt ein wirtschaftlicheres Verfahren zur Her- ; ; stellung einer verbesserter Dichtung 12, Beim Preßformen wird — ebenso wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Pig, 2-4 alles überschüssige PTPE abgeschnitten. Die Spritzpreßform ·
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wird üblicherweise etwa drei bis vier Minuten geschlossen gehalten, und es werden Drücke in der Größenordnung von 1120 j
ρ '
bis 1410 Kilopond pro cm bei einer Temperatur von etwa J
180... 21O0C verwendet. Diese bevorzugten Angaben gelten ' auch für die folgenden Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 bis 4.
Fig. 2 zeigt eine zweite Spritzpreßform 40 zur Her— stellung einer Dichtung 42 von der Art, die ein ringförmiges Metallgehäuse 44, einen eine Hilfsdichtlippe 48 bildenden Ring 46 aus elastomeren Werkstoff und ein PTFE-Dichtelement 50 aufweist. Die Preßform 40 hat einen unteren Abschnitt 52, einen Kern 54, einen oberen Abschnitt 56, einen Plungerkolben 58, zwei Abstreifringe 60 und 62 sowie mehrere Stützstifte 64, welch letztere dazu dienen, einen Abschnitt des Metall— gehäuses 44 in seiner Lage zu halten, wenn die Form geschlossen wirdo Diese Teile und ihre Arbeitsweise sind dem Fachmann geläufig, so daß eine ausführliche Erläuterung nicht erforderlich ist.
Die Herstellung der Dichtung erfolgt ähnlich wie bei Fig. 1 in der Weise, daß zunächst das Metallgehäuse 44 in die Preßform eingebracht wird, daß eine flache Ringscheibe aus PTFE (ähnlich wie bei Fig. 1 bei 28) eingebracht wird, um das Dichtelement 50 zu bilden, und daß ein Formrohling aus synthetischem Gummi in die Formhöhlung 66 eingebracht und dann die Form 40 geschlossen wird, um den Gummiring 46, das Metallgehäuse 44 und das Dichtelement 50 durch Haftverbindungen miteinander zu verbinden und gleichzeitig dem Ring 46 und
dem Dichtelement 50 die gewünschte Form zu geben, wobei über— : schüssiges PTFE in der bei 68 dargestellten bevorzugten Weise ! abgequetscht wird» " :
Fig. 5 zei£ eine Preßform 70 für das Formpressen. Sie ;
dient zur Herstellung einer Dichtung, welche ein Metallge- !
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häuse 74, einen Ring 76 aus elastomeren Werkstoff und ein ' ringförmiges Dichtelement 78 aus PTFE mit einer Dichtlippe 80 ! aufweist» Die Form 70 hat ein unteres .Teil 82 für die Form« | höhlung, ein oberes Teil 84 für die Formhöhlung, und einen ' Mittelring 86O Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden
das Gehäuse 74, eine flache Ringscheibe 76 aus PTFE und ein
ringförmiger Formrohling aus synthetischem Gummi in die Preß«
form eingelegt, diese wird geschlossen, und es werden gleichzeitig die Teile der Dichtung durch Haftverbindungen miteinander verbunden, der Ring 76 wird geformt, und das PTFE-Dichtelement 78 wird in seine in Fig. 3 dargestellte gewünschte j Form umgeformt.
Figo 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar wiederum eine Preßform 90 für das
Formpressen» Sie dient zur Herstellung einer Dichtung 92,
welche eine längliche, teilweise konische elastomere Hülse 94
mit einer PTFE-Dichtlippe 96 aufweist, welche durch eine
Haftverbindung mit einem Ende der Hülse 94 verbunden ist. Die
Form 90 hat einen unteren Abschnitt 98 für die Formhöhlung, : einen oberen Abschnitt 100 für die Formhöhlung, und einen
Mittelring 1020 In die Form 90 wird ein PTFE-Teil in Form
einer flachen Ringscheibe eingelegt, ferner ein ringförmiger
Formrohling aus synthetischem Gummi. Nach dem Schließen der
Form wird die elastomere Hülse 94 durch Pressen geformt und
durch eine Haftverbindung mit dem PTFE-Dichtelement 96 ver- bunden, und letzteres wird gleichzeitig in die gewünschte Gestalt umgeformt, wobei etwaigea überschüssiges PTFE abgequetscht wird«,
Naturgemäß sind die dargestellten Ausführungsbeispiele i nicht erschöpfend, sondern stellen nur, wie schon ihr Name
aussagt, Beispiele dar, aus denen der Fachmann einen allgemeinen Erfindungsgedanken entnimmt und diesen dann - in Kenntnis der allgemeinen Prinzipien der Erfindung -« in vielfacher
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Weise abwände It und an die jeweiligen Erfordernisse anpaßt. ', Z0B. können Form, Werkstoffe etc. der Metallgehäuse - sofern ! verwendet - in vielfacher Weise modifiziert werden, ebenso ! Form und Art der elastomeren Ringe sowie die Form der PTFE-Dichtelemente und ihrer Dichtlippen« Diese Formen können naturgemäß von den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Formen abweichene Zwar wird man bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen das PTFE-Teil zweckmäßig jeweils in Form einer flachen Ringscheibe in die Form einbringen, so, wie das Figo 1 zeigt, doch ist das nicht wesentlich und es sind auch andere Formen möglieh, Z0B0 Scheibenform oder Konusform, um nur zwei ', Beispiele zu erwähnen,,
Zur Erzielung einer erstklassigen Haftverbindung zwischen den aus synthetischem Gummi bestehenden Teilen der Dichtungen und dem jeweiligen PTFE-Dichtelement kann letzteres in an sich bekannter Weise angeätzt werden, um eine große Zahl kleiner Poren oder Grübchen zu erzeugen, in die der Gummi fließen kann, um eine mechanische Haftverbindung herzustellen. Ferner kann zu diesem Behufe das Metallgehäuse phosphatiert und vor dem Einbringen in die Form an den erforderlichen Stellen mit Klebstoff bestrichen werden, um eine erstklassige chemische Haftverbindung mit dem synthetischen Gummi zu erzielen. Die Formen können z.Be hydraulisch oder mechanisch geschlossen werdeno Hinzuweisen ist ferner darauf, daß zum Einlegen der Ringscheibe an der Stelle 28 ( Fig. 1 ) in der Form in erfindungsgemäßer Weise zweckmäßig eine entsprechende Ringschulter vorgesehen wird, wie das die Fig. 1 bis 3 in verschiedenen Ausführungsformen klar zeigen»
Patentanwälte Dipl.-inn. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel
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Claims (1)

  1. DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSEL
    PATENTANWÄLTE
    T 3353 Bad Gandershelm, 29. April 1976
    Postfach 129 HohenhSfen 5 Telefon: (05382) 2842
    Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm _, _ ' T Unsere Akten-Nr. 2 620/16
    Garloek Inc. .
    Patentgesuch vom 29. April 1976
    Patentansprüche
    1 J Verfahren zur Herstellung einer Wellendichtung, welche einen ringförmigen Elastomerkörper und eine mit diesem durch eine Haftverbindung verbundene Dichtlippe aus Poly tetrafluoräthylen (PTFE) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringscheibe aus PTFE und ein Formrohling aus synthetischem Gummi in eine Form eingelegt werden, und daß die Form geschlossen wird, um gleichzeitig der PTFE-Ring« scheibe die gewünschte Form eines eine Dichtlippe aufweisenden Dichtelements zu geben, den Formrohling zum ringförmigen Elastomerkörper zu formen, und den geformten Körper durch eine Haftverbindung mit dem PTFE^Dichtelement zu verbinden,
    2β Verfahren zur Herstellung einer Wellendichtung, welche einen ringförmigen Elastomerkörper und ein., ringförmiges, flexibles, nicht—elastomeres, eine Dichtlippe aufweisendes und mit dem Elastomerkörper durch eine Haftverbindung verbundenes Dichtelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibles, nicht-elastomeres Teil und ein Formrohling aus einem elastomeren Werkstoff in eine Preßform oder in eine Bpritzpreßform eingebracht werden, und daß die Form geschlossen wird, um das nicht-elastomere Teil zu einem eine Dichtlippe aufweisenden Dichtelement der gewünschten Form zu formen^ den Formrohling in einen elastomeren Dichtungskörper der gewünschten Gestalt umzuformen, und gleich-
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    Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandershelm. Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover 66715 /-,
    -χι zeitig das geformte Dichtelement mit dem elastomeren Dichtungs-
    Formstück durch eine Haftverbindung zu verbinden, ;
    3« Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, ! daß beim Einbringen in die Form das nicht-elastomere Teil ' in Form einer flachen Ringscheibe in die Form eingelegt wird«
    4-· Verfahren nach Anspruch 2 oder 39 dadurch gekennzeichnet, daß das nioht-elastomere Teil zunächst an einer Stelle in die Form eingelegt wird, welche verschieden ist von der endgültigen Lage, an der das Dichtelement aus diesem Teil geformt wird»
    5# Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement ein Kunstharz aufweist.
    6β Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement aus PTFE ausgebildet ist.
    7· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer ein ringförmiges Metallgehäuse aufweisenden Dichtung ein solches Metallgehäuse vor dem Schließen der Form in diese eingebracht wird«,
    8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse vor dem Einbringen in die Form phosphatiert und gegebenenfalls an den erforderlichen Stel~ len mit einem die Vulkanisation unterstützenden Klebstoff
    bestrichen Wird, Patentanwälte
    Oipl.-Ing. Horst Rose· Dipl.-Ing. Peter KoseJ
    609848/0599
    Leerseite
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