DE2924542A1

DE2924542A1 - Verfahren zum herstellen einer wellendichtung

Info

Publication number: DE2924542A1
Application number: DE19792924542
Authority: DE
Inventors: Kalle Dipl Ing Lampela; Jukka Timperi
Original assignee: Ahlstrom Corp
Current assignee: Ahlstrom Corp
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1980-01-03
Also published as: FR2434319A1; JPS5514388A; FR2434319B1; FI64846C; FI782078A; CA1114591A; FI64846B

Description

A. Ahlström Osakeyhtiö in Noormarkku (Finnland)

Verfahren zum Herstellen einer Wellendichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Dichtung für Wellen. Die Wellendichtung umfaßt ein mit der Welle umlaufendes Dichtungsglied bzw. einen solchen Diohtungsteil und ein stationäres bzw. ortsfestes Dichtungsglied, wobei die sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen davon die Dichtung bilden.

Diese Art von Dichtungen, die bis heute allgemein bei Pumpen verwandt wird, kann entweder eine sogenannte hydrostatische Dichtung sein, in welchem Falle eine dünne Fluidmembrane zwischen den Flächen vorgesehen ist, oder eine sogenannte mechanische Dichtung sein, bei der die Fläche des ortsfesten bzw. nicht drehenden Teils gegen die umlaufende bzw. drehende Fläche gepreßt und in Berührung mit der drehenden Fläche gehalten wird. In beiden Fällen sind parallele und ebene Dichtungsflächen notwendige Bedingungen für eine zufriedenstellende Wirkung bzw. ein solches Arbeiten.

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Wenn das Material für hydrostatische Dichtungen mit höheren Beanspruchungen, z.B. für die Wasserkreislaufpumpen in nuklearen Kraftanlagen verwandt wird , muß in erster Linie ein Material vorgesehen werden, welches einer Korrosion widersteht, auch wenn die Kosten etwas höher sind. Dies führt zur Notwendigkeit, austenitische Stahlarten als Material für die Dichtungsteile der Wellendichtung zu verwenden. Diese Stahlarten haben jedoch eine negative Eigenschaft, indem bleibende Deformationen bzw. Verformungen auftreten, wenn sie geringeren Beanspruchungen ausgesetzt sind.

Wenn Beanspruchungen auf Dichtungen aus dieser Materialart -entweder unter normalen Arbeitsbedingungen oder infolge von Störungen beim Betrieb bzw. bei der Arbeit ausgesetzt ,sind, ändern die Dichtungsoberflächen ihre Form bleibend auch bei geringen Beanspruchungen. Der Umstand, daß die Dichtungsflächen auf diese Weise zerstört werden, führt zu einem geringeren Dichtungsvermögen und unterwirft die Dichtung Störungen bei der Arbeit oder sogar Schaden.

Das Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Herstellungsverfahren für die Wellendichtungen zu schaffen, durch welches Dichtungen hergestellt werden, die den Beanspruchungen beim jeweils gegebenen Gebrauch bzw. im jeweiligen Gebrauchsfall widerstehen, beispielsweise infolge der schnellen Änderungen in der Temperatur, ohne daß Zerstörungen und Verluste an Dichtwirkung verursacht werden.

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Das Ziel der Erfindung wird erreicht, wenn die Dichtungsteile einer Hitzebehandlung ausgesetzt werden, die bleibende Deformationen bzw. Verformungen verursacht. Die Hitzebehandlung muß .wenigstens die Größe der Beanspruchungen verdoppeln, denen die Dichtungsteile während der Arbeit ausgesetzt werden, wonach die Dichtungsflächen mit Genauigkeit endbearbeit werden, beispielsweise durch Läppen. Hiernach treten keine bleibenden Verformungen in der Größenordnung von Beanspruchungen gleicher oder geringerer Größe mehr auf.

Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben, die eine in Frage stehende Dichtung im Längsschnitt zeigt, bei der das Verfahren nach der Erfindung angewandt worden ist.

Die Figur zeigt eine drehende bzw. umlaufende Welle 1, die eine Schulter 2 für die Anordnung aufweist, welche mit Hilfe der Federn 4 das Dichtungsglied 3 abstützt. Die gegenüberliegende Flächen und 8 des Dichtungsteiles bilden einen engen bzw. geringen Spalt 9, worin ein extrem- bzw. äußerst dünne Fluidmembrane sich befindet, die die Dichtungflächen voneinander trennt. Das Fluid wird zwischen die ebenen Flächen unter Druck von der Außenseite des Spaltes 9 sowohl von Bohrungen Io in dem Dichtungsteil ~$ als auch dem Kanal 11 zugeleitet. Das Fluid, das durch den Spalt 9 strömt, tritt mit einem geringeren Drucken das Gehäuse durch den Spalt 12 zwischen dem feststehenden

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Dichtungsteil 5 und der Welle 1. Da der Spalt zwischen den ebenen Flächen 7 und 8 äußerst schmal bzw. klein ist, verursachen sogar kleine Verformungen bzw. Deformationen der Dichtungsflächen ein unannehmbares Wachsen in dem Flüssigkeitsstrom.

Nach der Erfindung ist es am praktischsten bzw. geeignesten, den Dichtungsteilen eine Hitzebehandlung mit einem Fluid zu geben, welches zum Durchfluß durch die Dichtung gebracht wird, wenn diese

in einer Spezialeinrichtung oder Pumpe angeordnet wird, worin ein Dichtungsglied bzw. ein Diohtungsteil gedreht wird. Die Hitzebehandlung umfaßt eine Aufheizphase, während welcher die Temperatur sich so schnell ändert, daß permanente bzw. bleibende Deformationen sich ergeben, und eine Herunterkühlphase, während welcher die Temperatur so langsam geändert wird, daß keine weiteren bleibenden Deformationen oder Verformungen eintreten. Die Hitzebehandlung wird vorgenommen, um zum wenigsten gleiche oder größere Beanspruchungen in den Dichtungsteilen zu verursachen, als die welchen die Dichtungsteile bei der Arbeit bzw. im Betrieb ausgesetzt sind. Die Hitzebehandlung kann erforderlich sein, um mehrere Abänderungen zu umfassen, welche bei der Aufheizungsphase und bei der Herunte^rkühlphase auftreten, in welchem Fall die Beanspruchung, die durch jede neue Aufheizphase verursacht wird, höher ist als die der vorangehenden Phase., Die Hitzebehandlung kann beispielsweise drei Aufheizphasen umfassen und drei

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HerunterkUhlphasen, in welchen Fällen die Temperatur wie folgt während der Behandlung geregelt wird: 2o°C - 4o°C - 2o°C - 6o°C - 2o°C - 9o°C - 2o°C. Die Geschwindigkeit der Temperaturänderung in den Aufheizphasen soll wenigstens 2o°C/min betragen und die der Herabkühlphasen höchstens sich auf lo°C/min belaufen. In jedem Fall hängt die Geschwindigkeit der Temperaturänderungen, welche in jedem besonderen Fall gewählt werden, zusammen bzw. in Verbindung mit anderen Dingen an dem Dichtungsteilmaterial, der Größe und Form, der verwandten Flüssigkeit für die Behandlung als auch von den mechanischen Belastungen ab, welchen die Dichtungen unterworfen werden.

Es ist klar, daß die Hitzebehandlung auch in entgegengesetzter Weise durchgeführt werden kann, d.h. zuerst ein schnelles Herunterkühlen, um die bleibenden Deformationen zu erreichen, und wobei danach eine langsame Aufheizung erfolgt, welche keine weiteren bleibenden Verformungen bzw. Deformationen verursacht. Diese Behandlung wird angewandt, wenn die Dichtung entsprechenden Beanspruchungen bei der Arbeit ausgesetzt wird.

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Claims

A. Ahlström Osakeyhtiö in Noormarkku (Finnland).

Patentansprüche.

1.'Verfahren zur Herstellung einer Wellendichtung, welche Wellendichtung ein mit der Welle umlaufendes bzw. drehendes Dichtungsglied und ein ortsfestes bzw. stationäres Dichtungsglied umfaßt, wobei die sich gegenüberliegenden Flächen eine Dichtung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsglieder einer Wärmebehandlung ausgesetzt werden, um bleibende bzw. permanente Deformationen bzw. Verformungen zu verursachen, in welchem Falle die Hitzebehandlung Beanspruchungen an den Dichtungsgliedern verursacht, welche gleich oder größer sind als die Beanspruchungen, welchen die Dichtungsglieder während der Arbeit ausgesetzt sind, wobei danach die Dichtungen eine genaue Endbearbeitung der sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen erfahren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hitzebehandiung eine Aufheizphase_Λ während welcher die Temperatur schnell geändert wird, und eine Herunterkühlphase, während weichet·die Temperatur

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langsam geändert wird, umfaßt.

J5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad bzw. das Ausmaß der Temperaturänderung während der Aufheizphase zum wenigsten der Größe des Temperaturanstieges während des Betriebes bzw. der Arbeit gleich ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Temperaturänderung während der Herabkühlphase so langsam bzw. so gering ist, daß keine weiteren permanenten bzw. bleibenden Deformationen bzw. Verformungen an den Dichtungsgliedern verursacht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme- bzw. Hitzbehandlung eine Herunterkühlphase , während welcher die Temperatur schnell geändert wird, und eine Aufheizphase umfaßt, während welcher die Temperaturänderung langsam erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Grad bzw. das Ausmaß der Temperaturänderung während der Herunterkühlphase zum wenigsten in der Größe gleich der Temperaturänderung bzw. dem Temperaturabfall während des Betriebes bzw. der Arbeit ist.

7.Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Temperatμränderung der Aufheizphase so langsam ist, daß keine weitere bleibenden Deformationen bzw. Verformungen der Dichtungsglieder verursacht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung mehrere Änderungen umfaßt, die bei der Aufheiz- und bei der Herunterkühlphase auftreten.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch jede neue Aufheizphase verursachte Beanspruchung größer als die von der vorangehenden ist.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Dichtungsflächen durch Läppen oder gleichartige Mittel endbearbeitet sind.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsglieder bzw. -teile aus austenitischem, nicht rostendem Stahl hergestellt werden.

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