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DE2723930A1 - Oeldichtring fuer rotationskolbenmotoren - Google Patents

Oeldichtring fuer rotationskolbenmotoren

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Publication number
DE2723930A1
DE2723930A1 DE19772723930 DE2723930A DE2723930A1 DE 2723930 A1 DE2723930 A1 DE 2723930A1 DE 19772723930 DE19772723930 DE 19772723930 DE 2723930 A DE2723930 A DE 2723930A DE 2723930 A1 DE2723930 A1 DE 2723930A1
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DE
Germany
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lip
carbides
weight
sealing ring
oil sealing
Prior art date
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Application number
DE19772723930
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English (en)
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DE2723930C3 (de
DE2723930B2 (de
Inventor
Kazumi Hatakeyama
Tsuyoshi Morishita
Teruo Sunami
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Toyo Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Kogyo Co Ltd filed Critical Toyo Kogyo Co Ltd
Publication of DE2723930A1 publication Critical patent/DE2723930A1/de
Publication of DE2723930B2 publication Critical patent/DE2723930B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2723930C3 publication Critical patent/DE2723930C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/005Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/935Seal made of a particular material
    • Y10S277/939Containing metal
    • Y10S277/94Alloy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12861Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951Fe-base component
    • Y10T428/12958Next to Fe-base component

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

18842
TOYO KOGYO GO., LTD. Aki-gun, Hiroshima-ken (Japan)
öldichtring für Rotationskolbenmotoren
Die Erfindung betrifft Rotationskolbenmotoren, insbesondere einen öldichtring für derartige Motoren.
Übliche Rotationskolbenmotoren besitzen ein Gehäuse mit einem mittleren Gehäuseteil und zwei Gehäuseseitenteilen, die an entgegengesetzten Seiten des mittleren Gehäuseteils befestigt sind und mit diesem einen Hohlraum begrenzen, in dem ein Rotationskolben gelagert ist, der um seine eigene Achse drehbar ist und um die Achse einer Abtriebswelle eine Umlaufbewegung ausführen kann. Damit kein Schmieröl in zwischen dem Gehäuse und dem Umfang des Rotationskolbens vorhandene Druckräume eintreten kann, ist der Rotationskolben auf seinen beiden Seitenflächen mit öldichtungen versehen.
Zu diesem Zweck ist in üblichen Rotationskolbenmotoren der Rotationskolben auf beiden Seitenflächen mit einer kreisringförmigen Dichtnut zur Aufnahme eines öldichtringes versehen. Dieser besitzt eine Lippe, und es ist in der öldichtnut unter dem öldichtring gewöhnlich eine gewellte oder balgartige Feder vorgehen, welche gewähr-
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leistet, dass die Lippe des öldichtringes ^ecen die Innenfläche des Gehäuseseitenteils gedrückt wird. In derartigen Anordnungen ist es üblich, diese Lippe aus verschleißfestem Material auszubilden. Beispielsweise ist in der US-PS 3 4-56 626 ein öldichtring angegeben, in dem die
Lippe von einer Chromauflage gebildet wird. Das jedoch selbst die Verwendung einer solchen Chromauflage keine befriedigende Verschleißfestigkeit gewährleistet, hat man auch schon den Körper des öldichtringes aus einem verschleißfesten 7/erkstoff hergestellt, und zwar aus einem Gußeisen mit einem hohen Gehalt an Bor und Fhosphor. Ein derartiger Dichtring führt zwar zu einer gewissen Verbesserung, doch erzielt man mit den bekannten Maßnahmen keine genügende Verschleißfestigkeit, so dass mit derartigen öldichtringen versehene Rotationskolbenmotoren einen relativ hohen Schmierölverbrauch haben.
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, für Rotationskolbenmotoren einen öldichtring mit erhöhter Verschleißfestigkeit zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines öldichtringes, der so biegeelastisch ist, dass er sich der Form der mit ihm zusammenwirkenden Fläche des seitlichen Gehäuseteils anpassen kann.
Ferner versteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines öldichtringes, der einerseits biegeelastisch und andererseits genügend verschleißfest ist.
Außerdem besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines öldichtringes, dessen Tragkörper aus zähem,
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elastischem Material und dessen Lippe aus einem Legierungsmaterial besteht, das eine solche Zusammensetzung und eine solche Härte hat, dass es die mit ihm zusammenwirkende Fläche nicht beschädigt.
Weiter besteht eine Aufgabe der Srfindung darin für Rotationskolbenmotoren einen öldichtring zu schaffen, an dessen Tragkörper eine Dichtlippe ausgebildet wird, indem Legierungsund Carbidpulver an dem Tragkörper geschmolzen und zum Erstarren gebracht werden.
Die vorstehend angegebenen Aufgaben werden erfindun^sgemäß durch die Schaffung eines für Rotationskolbenmotoren bestimmten öldichtringes gelöst, dessen Tragkörper aus einem Eisenbasismaterial besteht und mit mindestens einer Dichtlippe versehen ist, die aus einem Verbundmaterial besteht, das eine Eisenbasislegierung mit 3 bis 6 Gew.% C, 5 his 20 Gew.#; Co, 1 bis 6 Gew.% Mo und 1 bis 8 Gew.# Mo enthält, in der in der Legierung selbst gebildete Mischcarbiden von Mo, W und Pe mit einem Flächenanteil von 20 bis 60 % und ferner 10 bis 50 Gew.% mindestens eines der zugesetzten Carbide Mo^C, NbC, TaC und Cr^C^ dispergiert sind. Vorzugsweise wird die Lippe aus einem Gemisch eines Pulvers der Eisenbasislegierung und eines Pulvers der zugesetzten Carbide hergestellt, indem das Gemisch geschmolzen und an dem Tragkörper des Dichtringes geschmolzen und zum Erstarren gebracht wird.
Der erfindungsgemäße öldichtring besitzt somit einen Tragkörper und eine an diesem ausgebildete Lippe. Der Tragkörper besteht aus einem relativ biegeelastischen-EisenbaBismaterial, z.B. aus Gußeisen. Die Lippe wird aus
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einem Gemisch aus einer Eisenbasislegierung und einem oder mehreren Carbiden hergestellt, indem das Gemisch an dem Tragkörper geschmolzen und danach zum Erstarren gebracht wird. In der Legierung sind in ihr selbst gebildete Mischcarbide vorhanden. Zugesetzte Carbide sind in dem Metall und den Mischcarbiden der Legierung verteilt.
Es hat sich gezeigt, dass der öldichtring gemäß der Erfindung sehr verschleißfest und so biegeelastisch ist, dass ersieh der Form der mit ihm zusammenwirkenden Fläche des seitlichen Gehäuseteils anpassen kann, ohne aber diese Fläche zu beschädigen. Infolgedessen eermöglicht der öldichtring gemäß der Erfindung eine bessere Abdichtung. Ä ist seit langem bekannt, dass ein öldichtring für Rotationskolbenmotoren so biegeelastisch sein muß, dass er sich der Form der mit ihm zusammenwirkenden Fläche des Gehäuseseitenteils anpassen kann, d.h., dass er sich während der Rotation des Rotationskolbens unregelmäßig geformten oder welligen Teilen der mit dem öldichtring zusammenwirkenden Fläche des Gehäuseseitenteils anpassen und daher die Berührung zwischen der Lippe des öldichtringes und der Wandfläche aufrechterhalten kann. Daher hat man sich bemüht, die Öldichtringe hinsichtlich ihres Aufbaus, ihrer Abmessungen und Werkstoffe im Hinblick auf diese Forderung zu verbessern. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Veränderung des Aufbaus und der Abmessungen der öldichtringe nur innerhalb gewisser Grenzen möglich ist und dass derartige Veränderungen daher nicht zu dem gewünschten Erfolg führen können.
Die Erfinder s<tiLagen nun vor, den Tragkörper des öldichtringes aus einem biegeelastischen Material mit einem niedrigen Elastizitätsmodul herzustellen und zum Ausbilden der
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Lippe verschleißfestes Material in Form eines Pulvers oder von Spänen an dem Tragkörper zu schmelzen und zum Erstarren zu bringen. Im Rahmen der Erfindung soll das Material des Tragkörpers einen Elastizitätsmodul von
ζ 2
höchstens 22 . 10 kp/mm haben. Beispielsweise kann man einen normalen Stahl verwenden, der einen Elastizitäts-
p ρ
modul von 21 . 10 kp/mm hat, oder eine gesinderte
Eisenbasislegierung mit einem Elastizitätsmodul von 13 . 105 kp/mm2.
Die Lippe besteht im Rahmen der Erfidnung aus einem Material mit einer Vickershärte von 590 bis 900. Die in der Eisenbasxslegierung selbst gebildeten oder kristallisierten Carbide sind langgestreckt oder nadeiförmig und haben eine Länge von 50 bis 200 Jim und eine Breite von 10 bis 50 um. Die dispergierten Carbide Mo2G, NbC, TaC und Cr^Co sind in dem Verbundmaterial gleichmäßig verteilt.
Härte, Korngrößen und Verteilungen der im Rahmen der Erfindung verwendeten Carbide werden so gewählt, dass sie dem Dichtungsring eine befriedigende Verschleiß- und Freßfestigkeit verleihen und die mit ihm zusammenwirkende Fläche nicht beschädigen. Da der erfindungsgemäße öldichtring biegeelastisch ist, wie vorstehend erwähnt wurde, kann die Lippe aus einem harten Material bestehen, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung der mit ihr zusammenwirkenden Fläche besteht. Infolgedessen hat der öldichtring gemäß der Erfindung eine längere Lebensdauer als übliche Dichtungen.
Bei der in der Lippe verwendeten Eisenbasxslegierung ist der Kohlenstoffgehalt für die Verschleißfestigkeit entscheidend. Bei einem Kohlenstoffgehalt unter 3 Gew.% wird
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eine genügende Verschleißfestigkeit nicht erzielt. Bei einem Kohlenstoffgehalt über 6 Gew.% "bildet sich Graphit, wodurch die Zähigkeit und Verschleißfestigkeit herabgesetzt werden. Aus diesem Grund soll der Kohlenstoffgehalt 3 bis 6 Gew.°/o betragen. Bevorzugt wird ein Kohlenstoffgehalt von 3,5 bis 5 %.
Es ist bekannt, dass Kobalt mit Eisen eine feste Lösung von hoher Zähigkeit bildet und für eine feste Bindung zwischen dem Grundwerkstoff und den Carbiden sorgt. Ifei einem Kobaltgehalt unter 5 Gew.% erhält man jedoch kein befriedigendes Ergebnis. Bei einem Kobaltgehalt über 20 Gew.% wi rd die Verschleißfestigkeit durch einen zu hohen Metallgehalt beeinträchtigt. Aus diesem Grunde soll der Go-Gehalt 5 bis 20 Gew.% betragen. Bevorzugt wird ein Co-Gehalt von 10 bis 15 %.
Molybdän bildet mit Kohlenstoff eine Verbindung und verbessert die Verschleißfestigkeit. Bei einem Mo-Gehalt unter 1 Gew.% erhält man jedoch kein befriedigendes Ergebnis. Bei einem Mo-Gehalt über 6 Gew.% nimmt die Zähigkeit ab und kann die Dichtung bei der spanenden Bearbeitung brechen. Aus diesem Grunde soll der Mo-Gehalt 1 bis 6 Gew.% betragen. Ein Mo-Gehalt von 2 bis 5 % wird bevorzugt.
Ebenso wie das Molybdän verbessert auch das Wolfram durch Bildung von Carbiden die Verschleißfestigkeit, doch kann man mit einem Wolframgehalt unter 1 Gew.% kein befriedigendes Ergebnis erzielen. Durch einen Wolframgehalt über 8 Gew.% wird die Zähigkeit beeinträchtigt. Aus diesem Grunde soll der W-Gehalt 1 bis 8 Gew.% betragen. Bevorzugt wird ein W-Gehalt von 2 bis 6 %.
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der W-Gehalt 1 bis 8 Gew.% betragen. Bevorzugt wird ein W-Gehalt von 2 bis 6 yO,
Es wird angenommen, dass die Mischcarbide von Mo, W und Fe die Verschleiß- und die Preßfestigkeit verbessern. Bei einem Flächenanteil von weniger als 20 % erzielt man kein befriedigendes Ergebnis. Bei einem Flächenanteil von mehr als 60% wird der Grundwerkstoff zu spröde. Aus diesem Grunde soll der Flächenanteil der Mischcarbide 20 bis 60 % betragen. Bevorzugt wird ein Flächenanteil von 25 bis 50 %.
Im Rahmen der Erfindung setzt man vorzugsweise Phosphor in einer Menge von bis zu 4 Gew.%, vorzugsweise von 1 bis 3 Gew.%, zu. Durch diesen Phosphorzusatz wird der Schmelzpunkt des Materials herabgesetzt, so dass der Schmelzvorgang leichter durchgeführt werden kann. Ferner führt der Phosphor zur Bildung von "steadites", wodurch die Gefahr einer Beschädigung der mit der Dichtung zusammenwirkenden Fläche herabgesetzt und die Verformbarkeit verbessert wird.
Die Eisenbasislegierung für dfa Lippe kann ferner ohne nachteilige Wirkung bis zu 10 Gew.% Vanadium und/oder Chrom enthalten.
Die zugesetzten Carbide Mo2C, NbC, TaC und Cr2C2 sind härter ale die in der Eisenbasislegierung selbst gebildeten Carbide und tragen daher sehr zu der Verbesserung der Verschleißfestigkeit der Dichtung bei. Die vorstehend angeführten Carbide können mit gutem Erfolg verwendet werden, weil zwischen ihnen und der vorerwähnten Eisenbaislegierung eine Affinität vorhanden ist. Diese Carbide haben zwar eine
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genügende Härte, sind aber nicht so hart, dass sie die mieder Dichtung zusammenwirkende Fläche beschädigen. Durch die Verwendung von bis zu 10 Gew. ^ dieser Garbide kann man die Verschleißfestigkeit genügend verbessern. Wenn diese zugesetzten Carbide jedoch in einer Menge von mehr als 50 Gew.% vorhanden sind, führen die im Überschuß vorhandenen Carbide zu einer Versprödung des Materials, so dass dieses bei der spanenden Bearbeitung brechen kann. Aus diesem Grund soll der Gehalt an zugesetzten Carbiden 10 bis 50 Gew.% betragen. Bevorzugt wird ein Gehalt von 15 bis 30 fo.
Vorzugsweise beträgt der Gesamtflächenanteil der in der Eisenbaäslegierung selbst gebildeten Carbide und der zugesetzten Carbide 20 bis 80 %.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Mgefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt
Fig. 1 als Teildarstellung im Schnitt einen öldichtring nach einer Ausführungsform der Bfindung.
Fig. 2(a) und 2(b)
zeigen Mikroaufnahmen von Lippenmaterialien gemäß der Erfindung
Fig. 3 stellt in einem Diagramm mit den erfindungsgemäßen oldichtriqeen erhaltene Prüfungsergebnisse dar.
Der in Fig. 1 gezeigte öldichtring besitzt einen Tragkörper 1, der aus dem vorstehend angegebenen Material besteht. Der Tragkörper 1 ist mit einer Nut oder Ausnehmung 2 ausgebildet, die eine Lippe 3 enthält. Wie an sich bekannt ist, wird diese
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Lippe 3 mit der Innenfläche eines nicht gezeigten seitlichen Gehäuseseitenteils in Gleitberührung gebracht. Zur Herstellung der Lippe 3 aus dem vorstehend angegebenen Material werden Späne oder andere Teilchen aus diesem Material in die Nut 2 eingebracht und darin bis zum Schmelzen erhitzt. Nach dem Erstarren des Lippenmaterials erhält dieses durch spanende Bearbeitung die gewünschte Form.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden naiistehend beschrieben.
Beispiel 1
Ein Ring wurde aus Stahl S-45C gemäß der JIS-Norm mit einem Elastizitätsmodul von 21 . 10 kp/mm hergestellt. Der Ring hatte einen Außendurchmesser von 127 ™n» einen Innendurchmesser von 117 mm und eine Höhe von 6 mm. An der Oberseite des Ringes wurde eine 3,5 nun breite und 1,0 mm tiefe Nut ausgebildet, die mit einem Gemisch aus einer -ßisenbasislegierung und Carbiden in Form je eines Pulvers mit einer Korngröße von unter I50 mesh gefüllt wurde.
Die Eisenbasislegierung enthielt 3,0 Gew.% C, 5 Gew.% Go1 1,0 Gew.% Mo, 1,0 Gew.% W, Rest Fe. ftm aus dieser Eisenbasislegierung bestehenden Pulver wurden Garbide in Form von Mo2C in einer Menge von 10 Gew.% zugesetzt.
Das Gemisch wurde gemäß dem Verfahren verdichtet, das in der am 24. März 1977 eingereichten Patentanmeldung mit dem Aktenzeicbai P 27 13 096.7 (diess. Aktenzeichen 18838) angegeben ist, die der am 24. März 1976 eingereichten japanischen Patentanmeldung Sho 51-32845 entspricht, und wurde in einer nichtoxidierenden Atmosphäre 15 min. lang auf einer Temperatur von II50 bis 11600G gehalten und dadurch geschmolzen und danach zur Bildung einer Lippe an dem Ring zum Erstarren gebracht.
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Dann wurde der Lippe durch spanende Bearbeitung die in Fig. 1 dargestellte Form erteilt. Der so erhaltene Dichtring hatte einen Außendurchmesser von 126 mm, einen Innendurchmesser von 119 nun und eine Höhe von 5»7
Das Material der Lippe enthielt Mischcarbide (Fe.Mo.W)mCn mit einem Flächenanteil von 20 % und insgesamt Carbide mit einem Flächenanteil von 30 %. Das Material hatte eine durchschnittliche Vickershärte von 550 bis 650.
Ein Ring mit der in Fig. 1 dargestellten Form kann als äußerer öldichtring eines Rotationskolbenmotors verwendet werden. Man kann aber in einem ähnlichen Verfahren auch innere öldichtringe herstellen. Der in diesem Ausführungsbeispiel hergestellte innere öldichtring hatte einen Außendurchmesser von 116 mm, einen Innendurchmesser von 109 mm und eine Höhe von 5»6 mm.
Beispiel 2
Der Tragkörper des Ringes wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie im Befiel I1 und der Ring hatte auch dieselbe Form und dieselben Abmessungen wie im Beispiel 1.
Das Lippenmaterial bestand aus einer Eisenbasislegierung mit 6,0 Gew.% C, 20 Gew.% Co, 6,0 Gew.% Co, 8,0 Gew.% W, 4,0 Gew.% F, Rest Fe. Ferner wurden Carbide in form von NbC in einer Menge von 50 Gew./6 zugesetzt.
Beide Komponenten des Lippenmaterials wurden in Pulverform in die Nut des Tragkörpers eingebracht und wie in dem vorhergehenden Beispiel verdichtet. Dann wurde das verdichtete
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Material geschmolzen und zum Erstarren gebracht. Die auf diese Weise gebildete Lippe enthielt Mischcarbide (Fe.Mo.W) C mit einem Plächenanteil von etwa 60% und insgesamt mit einem Flächenanteil von etwa 85%. Die Idppe hatte eine Vickershärte von 800 bis 900 .
Beispiel 3
Der Tragkörper des Dichtringes wurde aus demselben Material und in derselben Form und mit denselben Abmessungen hergestellt wie im Beispiel 1.
Das Lippenmaterial enthielt eine EisenbsßLslegierung mit 3,5 Gew.% C, 10 Gew.% Co, 2,0 Gew.% Mo, 1,0 Gew.% P, 2,0 Gew.% W, Rest Fe. Das Lippenmaterial enthielt ferner 15 Gew.% TaC. Das Lippenmaterial wurde wie in den vorhergehenden Beispielen verdichtet und geschmolzen. Die auf diese Weise gebildete Lippe enthielt Mischcarbide (Fe.Mo.W) C mit einem Flächenanteil von etwa 26% und insgesamt Carbide mit einem Flächenanteil von etwa 40 %. Die ^ippe hatte eine Vickershärte von 640 bis 700.
Beispiel 4
Der Tragkörper des Dichtringes bestand aus demselben Material und hatte dieselbe Form und dieselben Abmessungen wie in den vorhergehenden Beispielen.
Das Lippenmaterial enthielt eine Eisenbasislegierung mit 5,0 Gew.% C, 15 Gew.% Co, 5,0 Gew.% Mo, 6,0 Gew.# W, 3,0 Gew.% P, Rest Fe, und enthielt zusätzlich Carbide in Form von NbC in einer Menge von 30 Gew.%. Ähnlich wie in den vorhergehenden Beispielen wurde eine Lippe gebildet, die Mischcarbide (Fe.Mo.W)mCn mit einem Flächenanteil von
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etwa 48% und insgesamt Carbide mit einem Flächenanteil von etwa 78% enthielt. Die Lippe hatte eine Vickershärte von 750 bis 830.
Beispiel 5
Der Tragkörper des Dichtringes bestand aus demselben Material und hatte dieselbe Form und dieselben Abmessungen wie in den vorhergehenden Beispielen.
Das Lippenmaterial enthielt eine Eisenbasislegierung mit 4,3 Gew.% C, 14 Gew.% Co, 3,4 Gew.% Mo, 4,5 Gew.% W, 4,5 Gew.% Cr, 2,6 Gew.% W, 2,0 Gew.% P, Rest Eisen, und zugesetzte Carbide in Form von Mo2C in einer Menge von 20 Gew.%. Ähnlich wie in den vorhergehenden Beispielen wurde aus diesem Lippenmaterial eine Lippe hergestellt, die Mischcarbide (Fe.Mo.W.Cr.V)mCn mit einem Flächenanteil von etwa 40% enthielt und insgesamt Carbide mit einem Flächenanteil von etwa 60 % enthielt. Die Lippe hatte eine Vickershärte von 700 bis 780.
Fig. 2(a) zeigt in 1400-facher Vergrößerung eine Mikroaufnahme zur Darstellung der Zusammensetzung des Materials der im Beispiel 3 erhaltenen Lippe. Man erkennt in der Aufnahme die feinen Teilchen aus TaC und die von den Mischcarbiden gebildeten, glatten Flächen. Die streifenformigen Flächen in der Aufnahme stellen metallische Anteile dar. Man erkennt aus dieser Aufnahme, dass das TaC sowohl in den Mischcarbiden als auch in den metallischen Anteilen verteilt ist.
Fig. 2(b) zeigt in 200-facher Vergrößerung eine Mikroaufnahme zur Darstellung der Zusammensetzung des Materials der im Beispiel 5 erhaltenen Lippe. Dabeisind die Mi3Ch-
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carbide durch weiße nadelartige Teile und die metallischen Anteile durch dunkle Bereiche und ist das Mo2C durch graue Bereiche dargestellt. Man erkennt aus dieser Aufnahme, dass das MOpC sowohl in den Mischcarbiden als auch in den metallischen Anteilen verteilt ist.
Der auf diese Weise hergestellte, äußere und innere öldichtring wurde- in Rotationskolbenmotoren eingebaut, die zwei Rotationskolben und aus Gußeisen bestehende, Gehäuseseitenteile besaßen und pro Druckraum ein Hubvolumen von 654- cm5 hatten. Diese Motoren wurden wiederholt Prüfungszyklen unterworfen und in jedem Prüfungszyklus zwei Stunden im Stillstand gehalten, zwei Stunden im Leerlauf betrieben, zwei Stunden lang unter schneller Erhöhung und Herabsetzung der Drehzahl zwischen 1500 U/min und 3000 U/min betrieben und dann drei Stunden lang bei 1500 U/min betrieben. Während der Prüfungen wurde der Ölverbrauch periodisch gemessen.
Die Prüfungsergebnisse sind in der Fig. 3 dargestellt. In dieser Figur ist schraffiert der Ölverbrauch von üblichen Rotationskolbenmaschinen dargestellt, in denen jeder ölring einen Tragkörper besaß, der aus einem Gußeisen mit hohen Prozentsätzen an Bor und Phosphor bestand und mit einer aus einer Chromauflage bestehenden Lippe versehen war. Durch die Linien a, b, c, d und e ist der Ölverbrauch von Motoren dargestellt, die mit nach den Beispielen 1, 2, 3» 4· bzw. 5 hergestellten öldichtringen versehen waren. Die Linie χ stellt den höchstzulässigen Ölverbrauch dar.
Aus der Fig.. 3 erkennt man, dass alle öldichtringe gemäß der Erfindung eine viel größere Haltbarkeit besitzen. Es versteht sich, dass diese Verbesserungen auf die
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neuartige Kombination des relativ elastischen Materials des Tragkörpers und des verschleißfesten Materials der Lippe zurückzuführen sind.
Die Erfindung ist in keiner Weise auf "vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung erläuterten Beispiele eingeschränkt .
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Claims (4)

  1. Patentansprüche;
    11 öldichtring, dadurch gekennzeichnet, dass er einen ^-' Tragkörper besitzt, der ais einem Material auf Eisenbasis besteht und mit mindestens einer Dichtlippe versehen ist, die ais einem Verbundmaterial besteht, das eine Eisenbasislegierung mit 3 bis 6 Gew.% C, 5 bis 20 Gew.% Go, 1 bis 6 Gew.% Mo und 1 bis 8 Gew.% Mo enthält, in der in der Legierung selbst gebildete Mischcarbiden von Mo, W und Pe mit einem Flächenanteil von bis 60 % und ferner 10 bis 50 Gew.% mindestens eines der zugesetzten Carbide Mo2C, NbC, TaC und Cr^Cp dispergiert sind.
  2. 2. öldichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ELsenbasislegierung ferner bis zu 4- Gew.% Phosphor enthält.
  3. 3. öldichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisenbasislegierung ferner bis zu 10 Gew.% Vanadium und/oder Chrom enthält.
  4. 4. öldichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe insgesamt Carbide mit einem Flächenanteil von 20 bis 80% enthält.
    5· öldichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul von bis zu 22 . KK kp/mm besteht.
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    ORIGINAL INSPECTED
DE2723930A 1976-05-31 1977-05-26 öldichtung Expired DE2723930C3 (de)

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