DE1189339B

DE1189339B - Gleitender Abdichtring

Info

Publication number: DE1189339B
Application number: DEU9585A
Authority: DE
Inventors: Kenneth John Levan
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1962-02-16
Filing date: 1963-02-16
Publication date: 1965-03-18

Description

Gleitender Abdichtring Aus Kohle und Graphit bestehende gleitende Abdichtringe sind bekannt. Sie werden für verschiedene Zwecke verwendet und zeichnen sich im allgemeinen durch gute Eigenschaften aus.
Es wurde nun gefunden, daß der Verschleißwiderstand solcher Abdichtringe wesentlich verbessert werden kann, wenn das Kohle- und Graphitgemisch als Zusatz ein Fluorid von Barium, Calcium, Zer, Magnesium oder Strontium enthält.
Vorteilhaft verwendet man 0,5 bis 12,5 Gewichtsprozent dieser Zusätze. Bei Verwendung von Bariumfluorid empfiehlt sich ein Zusatz von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bei Verwendung von Calciumfluorid, Zerfluorid, Magnesiumfluorid oder Strontiumfluorid ein Zusatz von etwa 5 Gewichtsprozent.
Abdichtringe nach der Erfindung können natürlichen oder künstlichen Graphit enthalten. Als Kohlebestandteil kann natürliche oder künstliche Kohle in Form von beispielsweise Ruß oder Petroleumkoks verwendet werden. Der Kohlegehalt kann auch dadurch erzielt werden, daß man Graphit für sich oder zusammen mit Kohle mit einem kohlenstoffhaltigen Bindemittel, z. B. mit Pech, mischt und formt und dann das Bindemittel in bekannter Weise durch Erhitzen in Kohle überführt.
Die Herstellung von Dichtungsringen nach der Erfindung kann in verschiedener Weise erfolgen. Man kann z. B. ein Gemisch aus Graphit, gegebenenfalls Kohle und einem kohlenstoffhaltigen Bindemittel mit einem der genannten Fluoride innig vermengen und es dann in bekannter Weise durch Mahlen, Formen und Erhitzen zu Dichtungsringen verarbeiten. Man kann aber auch die Fluoride erst nach dem Vermahlen zusetzen. Schließlich kann man auch einen fertigen geformten und gebackenen Körper mit Lösungen tränken, die beim Zusammenbringen die gewünschten Fluoride entstehen lassen.
Zur Feststellung des Verschleißwiderstandes wurden Abdichtringe geprüft, die Ruß und natürlichen Graphit im Mengenverhältnis 60: 40 und 5 Gewichtsprozent eines Fluorides enthielten.

Die Ringe waren hergestellt durch Mischen der erwähnten Bestandteile mit Pech, Mahlen und Erhitzen in einer Form bei 1400° C. Sie hatten eine Dicke von etwa 63 mm, einen äußeren Durchmesser von 44,5 mm und einen inneren Durchmesser von 36,8 mm. Diese Ringe ließ man auf einer rotierenden Welle mit einer Umdrehungszahl von 3600 je Minute unter einem Druck von 0,85 kg/cm2 gegen eine Platte aus Werkzeugstahl laufen. Nach 48 Stunden wurde der Abrieb gemessen. Es wurden die nachstehenden Werte erhalten:

Fluorid I Abrieb, u/h

Keines .................... 4,52

BaF2 ..................... 1,04

CeF. ..................... 0,99

MgF2..................... 0,89

0,79

Ca F2 ..................... 0,91

Diese Versuche zeigen, daß der Verschleißwiderstand durch den Zusatz von Fluoriden wesentlich verbessert wird.

Die weiteren Versuche wurden unter denselben Bedingungen durchgeführt, mit dem einzigen Unterschied, daß Ruß und Graphit im Mengenverhältnis 20:80 verwendet wurden und daß die Mischungen bei 1000° C gebacken waren. Es wurden die nachstehenden Werte erhalten:

Fluorid I Abrieb, u/h

Keines .................... 1,65

BaF, ..................... 1,04

Auch hierbei zeigt sich die Überlegenheit von Abdichtungen mit einem Zusatz von Bariumfluorid. Auch bei einer stärkeren Beanspruchung zeigt sich die überlegenheit von Dichtungsringen mit einem Zusatz eines Fluorids. Für die nachstehend beschriebenen Versuche wurden Ringe derselben Zusammensetzung wie nach Beispiel 1 verwendet. Ihr äußerer Durchmesser betrug aber 9,52 cm, wodurch bei einer Umdrehungszahl von 3650 je Minute sich eine Gleitgeschwindigkeit von 17,2 m/Sek. gegenüber 7,65 m/Sek. nach Beispiel 1 ergab. Der Anpreßdruck betrug etwa 1,75 kg/cm2. Bei einem 8 Stunden dauernden Versuch wurden die nachstehenden Werte erhalten:

Zusatz Menge, o/o ( Abrieb, u/h

Keiner .................... 96,52

BaF, ..................... 1,0 25,40

BaF, ..................... 2,5 19,05

BaF, ..................... 5,0 13,97

BaF= ..................... 7,5 10,16

BaF, ..................... 10,0 9,40

w4 ..................... 5;0 10,92

CeFy ..................... 5,0 14,48

SrFp ...................... 5,0 16,76

M9F= ..................... 5,0 9,91

Claims

Patentansprüche: 1. Aus Kohle und Graphit bestehender gleitender Abdichtring, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohle- und Graphitgemisch einen Zusatz eines Fluorides von Barium, Calcium, Zer, Magnesium oder Strontium enthält.
2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohle- und Graphitgemisch 0,5 bis 12,5 Gewichtsprozent eines Fluorides als Zusatz enthält.
3. Dichtungsring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohle- und Graphitgemisch als Zusatz 1 bis 10 Gewichtsprozent Bariumfluorid enthält.
4. Dichtungsring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohle- und Graphitgemisch als Zusatz etwa 5 Gewichtsprozent Calciumfluorid, Zerfluorid, Magnesiumfluorid oder Strontiumfluorid enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 720 039; »Power«, März 1956, S. 120.