DE2520697C2 - Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von ringförmigen Dichtelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von dünnwandigen, ringförmigen Dichtelementen aus metallischen aushärtbaren Werkstoffen mit einem hohlen, C-förmigen Querschnitt, in der die Dichtelemente unter Belastung auf Härtetemperatur erhitzt und ausgehärtet werden.

Dichtelemente der genannten Art werden dort verwendet, wenn außer der notwendigen Elastizität hohe Anforderungen an Wärmebeständigkeit und Unempfindlichkeit gegen Drücke gestellt werden. Um Dichtelemente mit solchen Eigenschaften zu erhalten, müssen sie nach der Formgebung einer besonderen Härtewarmbehandlung unterzogen werden. Es hat sich nun gezeigt, daß infolge der Form und Dünnwandigkeit der Dichtelemente während der Warmbehandlung, die beispielsweise im Luftumwälzofen, Schutzgasofen oder in Salzbädern vorgenommen wird, Verzüge auftreten, die durch eine ungleichmäßige Erwärmung verursacht werden und zu unbrauchbaren Teilen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gleichmäßige Wärmebeaufschlagung sicherstellt und ein Verziehen der empfindlichen Dichtelemente unmöglich macht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag liegt das Dichtelement gegen eine direkte Wärmebeaufschlagung geschützt innerhalb der Vorrichtung, so daß eine gleichmäßige Erwärmung erreicht wird, da sich zunächst die Vorrichtung erwärmt und dann eine allseitig gleichmäßige Wärmeübertragung auf jedes Dichtelement erfolgt. Ein einseitiges und ungleichmäßiges Aufheizen der verzugsempfindlichen Dichtelemente kann dadurch vermieden werden. Da jedes Dichtelement von der jeweils folgenden Scheibe auf den Steg der unteren Scheibe gedrückt wird, wird eine gleichmäßige Verteilung der Belastung über den Umfang des Dichtelcmentes bewirkt und das Auftreten von Verzügen beim Härten vermieden. In dem aus Scheiben bestehenden stapelbaren Vorrichtungspaket können je nach Größe des Härteofens mehrere Dichtelemente gleichzeitig erwärmt werden.

Um eine rasche Wärmeübertragung auf die Vorrichtung zu erreichen, können die Scheiben radial innerhalb des Steges axiale Bohrungen aufweisen. Durch diese Bohrungen wird die wärmeaufnehmende Oberfläche vergrößert und das Heizmedium kann auch im Kern der Vorrichtung Wärme abgeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der ίο Zeichnung dargestellt, die wie folgt beschrieben wird. Es zeigt

Fi g. 1 eine Teilansicht einer aus mehreren Scheiben bestehende Vorrichtung, teilweise geschnitten, und F i g. 2 einen Schnitt durch ein Teilstück der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab.

Es sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, in der die Hälfte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von ringförmigen Dichtelementen 1 dargestellt ist, wobei der untere und obere Bereich geschnitten gezeigt ist. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus mehreren Scheiben 2, die zum Zwecke der Wärmebehandlung beispielsweise in einem Härteofen je nach Größe der Beschickungsöffnung in einer entsprechenden Anzahl gestapelt werden können. Jeweils zwischen zwei benachbarten Scheiben 2 ist ein Dichtelement 1 angeordnet. Die aufeinander gestapelten Scheiben 2 werden von oben durch einen Deckel 3 abgedeckt und ruhen unten auf einem rohrförmigen Sockel 4. In den Scheiben 2 sind mehrere axiale J» Bohrungen 5 und im Sockel 4 sind Öffnungen 6 vorgesehen, damit das Heizmedium während des Härtevorganges die Vorrichtung nicht nur von außen, sondern ebenfalls von innen heraus beaufschlagen kann, was insbesondere bei der Wärmebehandlung in einem Salzbad von Vorteil ist. Durch einzelne Bohrungen 5 können gegebenenfalls Schraubverbindungen hergestellt werden, um die Vorrichtung als ein Paket zusammenzudrücken.

In Fig. 2 ist gezeigt, daß jede Scheibe einen am äußeren Rand 9 umlaufenden Bund 7 aufweist, der das Dichtelement 1 bei der Wärmebehandlung vor einer direkten Wärmebeaufschlagung dutch das Heizmedium schützt. Radial innerhalb dieses Bundes 7 ist ein ringförmiger Steg 8 vorgesehen, auf dem das Dichtelement 1 aufgenommen wird. Zu diesem Zweck ist der Steg 8 mit seiner Höhe Λ2 ebenso groß wie der Bund 7, aber größer als die Höhe h\ des Dichtelementes 1, so daß das Dichtelement 1 frei auf dem Steg 8 aufliegen kann. Von der ebenen Unterseite 2a der folgenden aufliegenden Scheibe 2 wird das Dichtelement 1 auf den Steg 8 gedrückt und axial belastet. Wie in F i g. 1 gezeigt, können zur Aufnahme von verschiedenen Dichtringen die Stege 8 ebenfalls verschiedene mittlere Durchmesser d\ bzw. efe erhalten. Bei gleicher Höhe hi des Steges 8 und des Bundes 7 kann sich allerdings zwischen den Scheiben 2 jeweils ein Spalt A ergeben. Da durch diesen Spalt A während des Härtevorganges Heizmedium eindringen kann, ist es zweckmäßig, wenn der Steg 8 in seiner Höhe um etwas weniger als die Materialstärke bo des Dichtelementes 1 gegenüber dem Bund 7 zurückgesetzt ist, so daß sich die Größe des Spaltes A dem Wert 0 nähert. Hierdurch wird auf jeden Fall noch eine einwandfreie Auflage der Unterseite 2a gegen das Dichtelement 1 sichergestellt, damit dieses unter ^b"> gleichmäßiger Belastung gegen den Steg 8 gedrückt werden kann.

Bei der Wärmebehandlung in einem Härteofen, wie beispielsweise Luftumwälzofen, Schutzgasofen oder in

einem Salzbad, wird die Wärme zunächst von den Scheiben 2 bzw. dem Deckel 3 der Vorrichtung aufgenommen. Diese Erwärmung überträgt sich von der Vorrichtung auf die gegenüber dem direkten Wärmefluß abgekapselten Dichtelemente 1, so daß eine gleichmäßigere Erwärmung der Dich elemente 1 erfolgt. Da die Dichtelemente 1 über die vollständige Wärmebehandlung in den Scheiben 2 der Vorrichtung eingespannt bleiben, können keinerlei Verzüge an den Dichtelementen auftreten.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführupgsbeispiel mil einem C-förmigen Dichtelement beschränkt. Das erfindungsgemäße Prinzip einer Vorrichtung, die aus mehreren stapelbaren Scheiben besteht, zwischen denen die zur Wärmebehandlung vorgesehenen dünnwandigen Teile eingespannt und von einer direkten Wärmebeaufschlagung geschützt werden, kann selbstverständlich auch für andere dünnwandige und empfindliche Teile angewendet werden. In diesem Fall kann der das jeweilige Teil aufnehmende Steg entsprechend der Form des Teiles ausgebildet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von dünnwandigen, ringförmigen Dichtelementen aus metallischen aushärtbaren Werkstoffen mit einem hohlen, C-förmigen Querschnitt, in der die Dichtelemente unter Belastung auf Härtetemperatur erhitzt und ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus mehreren stapelbaren Scheiben (2) besteht, auf deren Oberseite ein am äußeren Rand (9) umlaufender Bund (7), sowie ein zur Aufnahme des Dichtelements (1) ringförmiger Steg (8) vorgesehen ist, dessen mittlerer Durchmesser (d\) dem des Dichtelements entspricht, wobei die Höhe (h$ des Stegs (8) gleich oder größer als die des Bundes (7), jedoch größer als die Höhe (h\) des Dichtelements ist, und daß die Unterseite (2a) der darüberiiegenden Scheibe (2) im Bereich des Stegs (8) zur Ausübung eines Drucks auf das Dichtungselement (1) eben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (2) radial innerhalb des Steges (8) axiale Bohrungen (5) aufweisen.