DE7529806U - Vorrichtung zum verzugsarmen haerten von ringfoermigen dichtelementen - Google Patents

Description

• · I ·

112/75

Audi nsu auto union Aktiengesellschaft, Neokarsuim/wurtt.

Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von ringförmigen Dichtelementen

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

Es ist bereits vorgeschlagen worden, daß eine derartige Vorrichtung aus mehreren stapelbaren Scheiben besteht, auf deren Oberseite ein am äußeren Rand umlaufender Bund angeordnet ist, wobei radial innerhalb dieses Bundes ein ringförmiger Steg Γ vorgesehen ist, dessen Höhe mindestens so groß wie diejenige des Bundes und größer als die Höhe des Dichtelementes ist und \ auf dem das Dichtelement aufgenommen ist, und daß die Unter-' seite der folgenden Scheibe im Bereich des Steges eben ist und ^: das Dichtelement auf den Steg drückt.

Durch diesen Vorschlag, bei dem das Dichtelement gegen eine direkte Wärmebeaufcchlagung geschützt innerhalb der Vorrichtung liegt, wird ein einseitiges und ungleichmäßiges Aufheizen der ■ verzugsempfindlichen Dichtelemente vermieden, da zunächst die Vorrichtung erwärmt wird und dann eine allseitig gleichmäßige Wärmeübertragung auf das Dichtelement erfolgt. Gleichzeitig

7529806 29.0178

wird jedes Dichtelement von der jeweils folgenden Scheibe auf den Steg der unteren Scheibe gedrückt, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Belastung über den Umfang des Dichtelementes bewirkt wird. Durch eine derartige Maßnahme kann ein Verziehen der empfindlichen Dichtelemente beim Härten weitgehend ausgeschlossen werden. Bei bestimmten Werkstoffen, aus denen die Dichtelemente hergestellt werden, hat sich aber gezeigt, daß beim Härten zwar in der Querebene keinerlei Verzug auftritt, jedoch die Durchmesser mitunter einer Schrumpfung unterliegen, so daß die Maßhaltigkeit nicht immer gewährleistet werden kann.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einer gleichmäßigen Wärmebeaufschlagung der empfindlichen Dichteler.iente ein Verziehen sowohl in der Querebene als auch im Durchmesser unmöglich macht und deren Maßhaltigkeit sicherstellt.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus mehreren aufeinander gestapelten Scheiben besteht, die sich aus einem ringförmigen, geschlitzten Oberteil und einem Unterteil zusammensetzen, wobei das Unterteil auf seiner Oberseite eine flache Ringnut aufweist, in die das ringförmige Oberteil spielfrei einsetzbar ist, und wobei das Oberteil auf seiner Oberseite ebenfalls eine Ringnut aufweist, innerhalb derer ein ringförmiger, im Querschnitt L-förmiger Steg angeordnet ist, auf dem das Dichtelement aufgenommen ist, wobei der eine Schenkel des Steges senkrecht zum Grund der Ringnut und der andere Schenkel parallel zum Grund der Ringnut verläuft und radial nach außen gerichtet ist, und wobei der Durchmesser der radial inneren Nutwand der Ringnut annähernd dem Innendurchmesser und der Außendurchmesser des radialen Schenkels des Steges dem Außendurchmesser des Dichtelementes abzüglicn dessen Wandstärke entspricht, und wobei die Höhe des Steges mindestens so groß ist wie die Tiefe der Ringnut und grosser ist als die Höhe des Dichtelementes, und daß die Unterseite

7529806 29.01.76

ι *

des Unterteiles der folgenden Scheibe im Bereich des Steges, eben ist.

Bei dieser neuerungsgemäßen Lösung, bei der das einzelne Dichtelement innerhalb der Ringnut des Oberteiles der Vorrichtung eingeschlossen und sowohl vom Durchmesser der Nutwand als auch des radialen Schenkels aufgenommen sowie von der folgenden Scheibe gegen den Steg gedrückt wird, kann einerseits eine allseitige schnelle Wärmeübertragung vom Heizmedium auf die Vorrichtung erreicht und andererseits das Dichtelement gegen eine direkte Wärmebeaufschlagung von allen Seiten geschützt werden, so daß sich eine von der erwärmten Vorrichtung ausgehende, allseitige und gleichmäßige Wärmeübertragung auf jedes Dichtelement ergibt und eine maßliche Abweichung infolge des Härtevorganges nicht auftreten kann. Durch Zusammendrücken des geschlitzten Oberteiles ist eine leichte Entnahme des Dichtelements, das den Schenkel des Steges vom Oberteil umgreift, möglich. Damit sich das Oberteil aufgrund des Schlitzes während des Härtevorganges nicht verändern kann, wird seine Maßhaltigkeit durch die Aufnahme in der flachen Ringnut des Unterteiles sichergestellt.

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

Fig. 1 eine Teilansicht einer aus mehreren Scheiben bestehenden Vorrichtung, teilweise geschnitten, und

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Teilstück der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der die linke Hälfte einer neuerungsgemäßen Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von ringförmigen Dichtelementen 1 dargestellt ist, wobei der untere und obere Bereich der Vorrichtung geschnitten gezeigt ist. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus mehreren Saheiben 2,

7529806 29.01.76

die sich aus einem ringförmigen geschlitzten Oberteil 3 und einem Unterte"" I 4 zusammensetzt und zum Zwecke der Wärmebehandlung beispielsweise in einem Härteofen je nach Größe der Beschickungsöffnung in einer entsprechenden Anzahl aufeinandergestapelt werden könne. Zwischen dem Oberteil 3 einer Scheibe 2 und der Unterseite 4a eines benachbarten Unterteiles 4 ist jeweils ein Dichtelement 1 angeordnet. Die aufeinandergestapelten Scheiben 2 werden von oben durch einen Deckel 5 abgedeckt und ruhen unten auf einem rohrförmigen Sockel 6. Im Deckel 5 und im Sockel 6 sind öffnungen 7 und 8 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.

Zur Aufnahme von Dichtelementen mit verschiedenen Durchmessern können die Oberteile ebenfalls verschiedene mittlere Durchmesser dj bzw. dp erhalten, so daß sich die Vorrichtung aus Scneiben 2 zusammensetzt, die sowohl aus Oberteilen 3 und Unterteilen 4 für Dichtelemente 1 als auch aus Oberteilen 3' und Unterteilen 4' für Dichtelemente 1' bestehen.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß auf der Oberseite 4b des Unterteils 4 eine flache Ringnut 9 vorgesehen ist, in die das ringförmige Oberteil 3 spielfrei eingesetzt ist. Das Oberteil 3 weist eine Ringnut 10 auf, in der das Dichtelement vor einer direkten Wärmebeaufsciilagung bei der Wärmebehandlung durch das Heizmedium geschützt liegt. In der Ringnut 10 ist ein ringförmiger Steg 11 angeordnet, auf dem das Dichtelement 1 aufgenommen wird. Der im Querschnitt L-förmige Steg 11 steht mit einem Schenkel 11a senkrecht auf dem Grund der Ringnut 10, während der andere Schenkel 11b parallel zum Grund der Ringnut 10 verläuft und radial nach außen gerichtet ist, wobei der Bereich des Steges 11,

75298Q6 29.01.76

an dem das Dichtelement 1 aufliegt, der Form des Dichtelementes 1 angepaßt ist. Um zu vermeiden, daß das Dichtelement 1 beim Härtevorgang seine Form und Maßhaltigkeit verliert, hat die radial innere Nutwand 12 der Ringnut 10 den gleichen Durchmesser d wie der Innendurchmesser des Dichtelementes 1 und der Außendurchmesser D des radialen Schenkels 11b des Steges 11 den Außendurchmesser des Dichtelementes 1 abzüglich dessen Wandstärke S. Außerdem ist die Höhe hp des Steges 11 mindestens so groß wie die Tiefe t der Ringnut 10 und größer als die Höhe h, des Dichtelementes 1, so daß das Dichtelement 1 frei auf dem Steg 11 aufliegen kann. Das Dichtelement 1 wird von der mindestens im Bereich des Steges 11 ebenen Unterseite 4a des Unterteiles 4 der folgenden aufliegenden Scheibe 2 auf den Steg 11 gedruckt und axial belastet. Damit das Dichtelement 1, das aufgrund seiner Form den Schenkel 11b umgreift, nach dem Härtevorgang ohne weiteres aus dem Oberteil 3 entnommen werden kann, weist das Oberteil 3 einen Schlitz 13 auf. Der Schlitz 13, der in Fig. 2 als nicht schraffierte Fläche dargestellt ist, ist so breit, daß das Oberteil 3 zusammengedrückt werden kann, nachdem es aus der Ringnut 9 des Unterteiles 4, in der es unveränderbar fixiert wird, herausgenommen worden ist.

Wenn die Höhe hp des Steges 11 und die Tiefe t der Ringnut 10 gleich sind, kann sich zwischen dem Oberteil 3 einer Scheibe 2 und der Unterseite 4a eines benachbarten Unterteiles 4 jeweils ein Spalt A ergeben. Da durch diesen Spalt A während des Härtevorganges Heizmedium eindringen kann, ist es zweckmäßig, wenn der Steg 11 in seiner Höhe hp um etwas weniger als die Wandstärke S des Dichtelementes 1 gegenüber der Tiefe t der Ringnut zurückgesetzt ist, so daß sich die Größe des Spaltes A dem Wert 0 nähert, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Dadurch wird auf jeden Fall noch eine einwandfreie Auflage des Unterteiles 4a gegen das Dichtelement 1 sichergestellt, so daß dieses unter gleichmäßiger Belastung gegen den Steg 11 gedrückt werden

t t · I · ·

Il 4 1 t

Bel der Wärnebehandlung in einem Härteofen, wie beispielsweise Luftumwälzofen, Schutzgasofen oder in einem Salzbad, wird die Wärme zunächst von den Scheiben 2, bzw. dem Oberteil 3 und dem Unterteil 4, sowie dem Deckel 5 der Vorrichtung aufgenommen. Diese Erwärmung überträgt sich von der Vorrichtung auf die gegenüber dem direkten Wärmeeinfluß abgekapselten Dichtelemente 1, so daß eine gleichmäßigere Erwärmung der Dichtelemente 1 erfolgt. Da die Dichtelemente 1 während der vollständigen Wärmebehandlung in den Scheiben 2 der Vorrichtung eingespannt bleiben, können keinerlei Verzüge und Schrumpfungen an den Dichtelementen 1 auftreten, wodurch eine einwandfreie Maßhaltigkeit sichergestellt ist.

- Schutzanspruch -

— 7 —

7529806 29.oi.76

Claims (1)

1. - 7 Sohutzanspruch

   Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von dünnwandigen, ringförmigen Dlohtelementen aus metallischen aushärtbaren Werkstoffen mit einem hohlen, vorzugsweise C-förmigen Querschnitt, die in einen Härteofen oder dergleichen einsetzbar ist und in.der die Dlohtelemente unter Belastung auf Härtetemperatur erhitzt und ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus mehreren aufeinander gestapelten Sohelben (2) besteht, die sich aus einem ringförmigen, geschlitzten Oberteil (J) und einem Unterteil (4) zusammensetzen, wobei das Unterteil (4) auf seiner Oberseite (4a) eine flache Ringnut (9) aufweist, in die das ringförmige Oberteil (3) spielfrei einsetzbar ist, und wobei das Oberteil (3) auf seiner Oberseite ebenfalls eine Ringnut (10) aufweist, innerhalb derer ein ringförmiger, im Querschnitt L-förmiger Steg (11) angeordnet 1st, auf dem das Dichtelement (1) aufgenommen ist, wobei der eine Schenkel (Ha) des Steges senkrecht zum Grund der Ringnut (10) und der andere Schenkel (Hb) parallel zum Grund der Ringnut (10) verläuft und radial nach außen gerichtet ist, und wobei der Durchmesser (d) der radial inneren Nutwand (12) der Ringnut (10) annähernd dem Innendurchmesser und der Außendurchmesser (D) des radialen Schenkels (Hb) des Steges (11) dem Aussendurchmesser des Dichtelementes abzüglich dessen Wandstärke (S) entspricht, und wobei die Höhe (h₂) des Steges (11) mindestens so groß ist wie die Tiefe (t) der Ringnut (10) und größer ist als die Höhe (h,) des Dichtelementes (1), und daß die Unterseite (4a) des Unterteiles (4) der folgenden Scheibe (2) im Bereich des Steges (11) eben ist.

   18. 9. 1975
   Co/tk, N/RRX

   7529806 29.91.76