DE968267C - Sintered metal sealing or cover ring for stuffing box packings - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen für gleitende Reibung vorgesehenen Dicht- oder Deckring aus Sintermetall für Stopfbuchspackungen.The invention relates to a sealing or cover ring provided for sliding friction made of sintered metal for stuffing box packings.

Für Lager, Kolbenringe, Dicht- und Deckringe für Stopfbuchspackungen usw. verwendet man seit langem die sogenannten selbstschmierenden Metalle, die im wesentlichen aus NE-Metallpulver mit Graphitzusatz entweder heiß gepreßt oder gepreßt und gesintert sind. Diese selbstschmierendenFor bearings, piston rings, sealing and cover rings for stuffing box packings etc. one has used since For a long time the so-called self-lubricating metals, which essentially consist of non-ferrous metal powder with the addition of graphite are either hot-pressed or pressed and sintered. These self-lubricating

ίο Metalle besitzen zwar gute Laufeigenschaften, haben aber andere Nachteile, die sich je nach Verwendung verschieden auswirken. Ein Nachteil ist z. B. die geringe Festigkeit und Elastizität, die der hohe Graphitgehalt mit sich bringt. Man hat deshalb Kolbenringe schon aus zwei Schichten hergestellt, wobei eine äußere, auf Reibung beanspruchte dünne Schicht aus edleren Metallen mit Graphitzusatz besteht, während der Kern aus irgendeinem anderen Metallpulver hergestellt ist.ίο Metals have good running properties, but have other disadvantages, which have different effects depending on the use. One downside is z. B. the low strength and elasticity that the high graphite content brings with it. That's why you have Piston rings are already made from two layers, one outer layer being exposed to friction thin layer consists of noble metals with added graphite, while the core consists of any other metal powder.

Die Ausdehnung der verschiedenen Metalle durch Wärme spielt bei Kolbenringen keine Rolle, da die Kolbenringe geschlitzt sind und daher auch bei Dehnung infolge ihrer Elastizität trotzdem gut dichten.The expansion of the various metals due to heat does not play a role in piston rings, as the Piston rings are slotted and therefore still good when stretched due to their elasticity poetry.

Anders verhält es sich bei Dicht- und Deckringen für Stopfbuchspackungen, die z. B. den Überdruck eines Zylinders an der hin- und hergehenden Kolbenstange gegenüber der äußeren Atmosphäre abdichten. Bei normalen Temperaturen treten hier keine Schwierigkeiten auf, bei höheren Temperaturen aber macht sich der höhere Ausdehnungskoeffizient des erwähnten Dichtungsringes, der mit etwa 18 bis 20 · 10—^β angegeben werden kann, gegenüber dem Ausdehnungskoeffizienten der stählernen Kolbenstange, der etwa 10 bis 12 · 10—^G beträgt, unangenehm bemerkbar. In der Regel entsteht zwischen Kolbenstange und Dichtring ein Spalt, durch den der Überdruck abbläst. Diese Undichtigkeit wächst mit der Temperatur. .The situation is different with sealing rings and cover rings for stuffing box packings which, for. B. seal the overpressure of a cylinder on the reciprocating piston rod from the outside atmosphere. At normal temperatures there are no difficulties here, but at higher temperatures the higher coefficient of expansion of the sealing ring ^{mentioned, which can be specified as around 18 to 20 · 10-β,} is greater than the coefficient of expansion of the steel piston rod, which is around 10 to 12 · 10 - ^G is uncomfortably noticeable. As a rule, there is a gap between the piston rod and the sealing ring, through which the excess pressure blows off. This leakage increases with temperature. .

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring zu schaffen, der neben seinen selbstschmierenden Eigenschaften möglichst denselben Ausdehnungskoeffizienten wie die Kolbenstange besitzt.The invention is now based on the object of creating a sealing ring that, in addition to his self-lubricating properties, if possible, the same expansion coefficient as the piston rod owns.

Nachdem durch Versuche festgestellt war, daß die Sintermetalle annähernd denselben Ausdehnungskoeffizienten besitzen wie die betreffenden Metalle selbst, wäre es naheliegend, einen Dichtungsring aus Stahl- oder Eisenpulver zu pressen, dem in üblicher Weise das die Schmierung bewirkende Graphitpulver beigemischt ist. Ein solcher Ring neigt aber wegen der schlechten Laufeigenschaften- zum Fressen. Versuche, nur eine dünne Schicht des selbstschmierenden NE-Metalls auf einen Stahlkern zu pressen, scheiterten an der mangelhaften Haftung des NE-Graphitpulver-Gemisches am massiven Stahlkern, selbst wenn der Stahlkern zur besseren Haftung verkupfert ist.After it was found through tests that the sintered metals had approximately the same coefficient of expansion like the metals in question, it would be obvious to have a sealing ring to press from steel or iron powder, which in the usual way brings about the lubrication Graphite powder is added. Such a ring tends, however, because of the poor running properties to eat. Try to just put a thin layer of the self-lubricating non-ferrous metal on it To press a steel core failed because of the poor adhesion of the non-ferrous graphite powder mixture on the solid steel core, even if the steel core is copper-plated for better adhesion.

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten dadurch, daß der reibungsfreie Teil, der Kern des Dicht- oder Deckringes, aus einem Metallpulver besteht, das in an sich bekannter Weise den gleichen oder annähernd gleichen Ausdehnungskoeffizienten hat wie der Werkstoff des abzudichtenden Maschinenteils, und daß an den Reibungsflächen des Dichtringes in an sich bekannter Weise eine Auflage aus einem selbstschmierenden Metall-Graphitpulver-Gemisch vorhanden ist. Dieses Metall-Graphitpulver-Gemisch kann aus einem selbstschmierenden Nichteisenmetall-Graphitpulver-Gemisch bestehen. Die Reibungsflächen sind in bekannter Weise mit einer dünnen Schicht des NE- Metall - Graphitpulver - Gemisches verpreßt. Diese Schicht sorgt für eine gleichbleibende und hochwertige Schmierung der Reibfläche.The invention overcomes these difficulties in that the frictionless part, the core of the Sealing or cover ring, consists of a metal powder that is the same in a manner known per se or has approximately the same expansion coefficient as the material of the to be sealed Machine part, and that on the friction surfaces of the sealing ring in a known manner Support made of a self-lubricating metal-graphite powder mixture is present. This metal-graphite powder mixture can be made from a self-lubricating mixture of non-ferrous metal and graphite powder exist. The friction surfaces are covered in a known manner with a thin layer of the Non-ferrous metal - graphite powder - mixture pressed. This layer ensures a consistent and high quality lubrication of the friction surface.

In der Zeichnung ist ein solcher Ring schematisch dargestellt. Dabei ist 1 der Kern aus Eisenpulver und 2 die aus selbstschmierendem Metall bestehende Schicht. Selbstverständlich ist dies nicht die einzige denkbare Ausführung. Es können auch Fälle vorkommen, in denen z. B. nur eine Fläche des Maschinenteils oder auch alle vier Flächen mit einer solchen dünnen selbstschmierenden Schicht versehen sind.Such a ring is shown schematically in the drawing. Here 1 is the core made of iron powder and 2 the layer made of self-lubricating metal. Of course it is not the only conceivable execution. There may also be cases where e.g. B. only one area of the machine part or all four surfaces with such a thin self-lubricating layer are provided.

An einem Beispiel sei noch die Auswirkung dieser Erfindung erläutert:The effects of this invention will be explained using an example:

Ein Stahlring mit einer Bohrung von 55 mm dehnt sich bei der Erwärmung von 400⁰ C um 0,34 mm aus, ein Dichtring nach der der Erfindung entsprechenden Abbildung mit etwa 1,5 bis 2 mm Schichtdicke um 0,35 mm und ein massiver Ring aus dem selbstschmierenden Metall der Ummantelung, wie er bisher hergestellt wurde, um 0,44 mm.A steel ring with a bore of 55 mm expands ^{by 0.34 mm when heated to 400 °} C., a sealing ring according to the figure corresponding to the invention with about 1.5 to 2 mm layer thickness by 0.35 mm and a solid ring from the self-lubricating metal of the casing, as it has been produced up to now, by 0.44 mm.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Für gleitende Reibung vorgesehener Dichtoder Deckring aus Sintermetall für Stopfbuchspackungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) des Dichtringes aus einem Metallpulver besteht, das in an sich bekannter Weise den gleichen oder annähernd gleichen Ausdehnungskoeffizienten hat wie der Werkstoff des abzudichtenden Maschinenteils und daß an den Reibflächen des Dichtringes in an sich bekannter Weise eine Auflage (2) aus einem selbstschmierenden Metall - Graphitpulver - Gemisch vorhanden ist.1. Sintered metal sealing ring or cover ring intended for sliding friction for stuffing box packings, characterized in that the core (1) of the sealing ring is made from a metal powder exists, which has the same or approximately the same coefficient of expansion in a manner known per se has like the material of the machine part to be sealed and that on the friction surfaces of the sealing ring in per se known Way, a support (2) made of a self-lubricating metal-graphite powder mixture is available. 2. Dicht- oder Deckring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsbeanspruchte Auflage (2) aus selbstschmierendem NE-Metall-Graphitpulver-Gemisch besteht.2. sealing or cover ring according to claim 1, characterized in that the frictional stressed Support (2) consists of a self-lubricating mixture of non-ferrous metal and graphite powder.