用于墊圈生產(chǎn)的方法和設(shè)備以及墊圈技術(shù)

一種用于生產(chǎn)在螺栓連接結(jié)合部中用于鎖定的金屬墊圈（1）的方法，所述墊圈具有環(huán)形構(gòu)造并且在一個(gè)側(cè)面（9）上具有徑向延伸的凸輪的樣式（10）且在另一側(cè)面上具有徑向延伸的齒的樣式（3），所述墊圈至少在具有齒的樣式的所述側(cè)面（2）上具有如下表面：該表面的硬度優(yōu)選地超過在鎖定操作中與所述墊圈的齒的樣式相互作用的材料的硬度。特別地，該方法的特征在于以下步驟：-為一批墊圈（1）涂覆抗腐蝕外的表面層（7），所述外表面層（7）的硬度超過在鎖定操作中與所述墊圈的齒的樣式（3）相互作用的材料（6）的硬度。本發(fā)明專利技術(shù)還涉及墊圈和設(shè)備。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種根據(jù)所附權(quán)利要求I的前序部分所述的用于生產(chǎn)用于鎖定的墊圈的工藝。本專利技術(shù)還涉及一種根據(jù)所附權(quán)利要求24的前序部分所述的設(shè)備。本專利技術(shù)還涉及一種根據(jù)所附權(quán)利要求13的前序部分所述的用于鎖定的墊圈。
技術(shù)介紹
上文中描述的類型的金屬墊圈是已知的。這種類型的墊圈意于成對(duì)使用，所述墊圈的設(shè)置有凸輪的樣式的側(cè)面彼此面對(duì)，而設(shè)置有齒的樣式的側(cè)面向外翻轉(zhuǎn)以及抓緊到螺栓連接結(jié)合部中的工件表面或螺栓頭或螺母之中。為了獲得此功能，墊圈的齒必須比 工件和螺栓頭/螺母更硬，使得對(duì)相應(yīng)的表面的刺入足以確保在齒與工件和螺栓頭/螺母之間的接觸中的摩擦分別能夠超過在相應(yīng)的凸輪表面之間的摩擦。根據(jù)某些實(shí)施方式，金屬墊圈由鋼、例如不銹鋼、例如耐酸不銹鋼制成。通過墊圈的冷成形，硬度通過應(yīng)變硬化而增加。然而，以這樣的方式，該硬度增加到至與通過在相關(guān)的螺栓連接結(jié)合部中使用的螺栓和螺母的冷成形獲得的硬度近似相同的水平。因而，墊圈硬度必須進(jìn)一步增加以確保良好的功能。除了冷成形，另一種已知的、用于獲得硬的墊圈表面以及適于分批生產(chǎn)的方法是以在碳?xì)錃夥罩羞M(jìn)行熱處理的形式進(jìn)行硬化，這種方法提供足夠硬的表面。然而，這種方法成本較高并且會(huì)使得該表面的耐蝕性非常差。本專利技術(shù)的目的是提供一種用于分批提供具有硬的墊圈表面的金屬墊圈、同時(shí)避免先前已知的和上文中提到的方法中的缺點(diǎn)的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
該目的以及其他目的通過分別具有根據(jù)所附的權(quán)利要求1、24和13所述的特征的方法、設(shè)備和墊圈而獲得。后文中將討論的其他優(yōu)點(diǎn)通過從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說明的內(nèi)容而獲得。根據(jù)本專利技術(shù)，墊圈涂有抗腐蝕的外表面層，該外表面層具有超過在鎖定操作中與墊圈的齒的樣式進(jìn)行相互作用的材料的硬度的硬度。“涂覆”或“被涂覆”指的是抗腐蝕的外表面層被施加于墊圈的外表面上。附圖說明在考慮了下文結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述后，將更好地理解本專利技術(shù)，附圖中，相同的細(xì)部由相同的附圖標(biāo)記指定，并且附圖中圖I示意性地示出使用了用于鎖定的墊圈、例如根據(jù)本專利技術(shù)的墊圈的螺栓連接結(jié)合部的一個(gè)實(shí)施方式的橫截面；圖2示出根據(jù)本專利技術(shù)的墊圈的一個(gè)實(shí)施方式的對(duì)著具有齒的樣式的側(cè)面觀察的立體圖；圖3示出根據(jù)本專利技術(shù)的墊圈的一部分的徑向橫截面；圖4示出呈現(xiàn)了根據(jù)本專利技術(shù)的工藝的一個(gè)實(shí)施方式的框圖；圖5示意性地示出根據(jù)本專利技術(shù)的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式。具體實(shí)施例方式大體為上文中所指定的類型的金屬墊圈I為先前已知的，并且被設(shè)置用于例如鎖定目的的螺栓連接結(jié)合部或相應(yīng)的緊固元件。如圖I中示意性地所示出的，設(shè)置有齒的樣式3的側(cè)面2在一對(duì)墊圈I中向外翻轉(zhuǎn)，該齒意于抓緊到螺栓頭4’的底部側(cè)面4或相應(yīng)的例如螺母的底部側(cè)面，以及抓緊到工件6的表面5之中。根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，墊圈由鋼、例如不銹鋼制成。有時(shí)，特別優(yōu)選地為由 耐酸不銹鋼制成。根據(jù)本專利技術(shù)，墊圈設(shè)置有外表面層7 (圖1)，該外表面層7優(yōu)選地意于比與墊圈的齒的樣式相互作用并且因此該墊圈的齒的樣式所意于抓緊的材料更硬。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，所述表面層7由鎳合金制成。如圖3所示，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，電解地施加的純鎳的層310設(shè)置在鎳合金的所述表面層7的下方，以用作所述外表面層的基礎(chǔ)覆層。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，所述表面層7包括鎳/磷合金。優(yōu)選地，所述鎳/磷合金包含在重量上約占2%至14%的磷，以及更具體地包括在重量上約占6%至9%的磷，其余為鎳磷合金中的鎳和通常的雜質(zhì)。優(yōu)選地，所述表面層7通過所謂的非電鍍鍍鎳工藝進(jìn)行施加，優(yōu)選地，通過所謂的滾鍍工藝進(jìn)行施加。這種工藝本身是已知的，在墊圈上的表面層自動(dòng)催化地還原。在用于墊圈的滾鍍工藝中，一批墊圈浸浴到筒中，用于提供期望的表面層。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，所述表面層7的厚度約為ΙΟμπι至50μηι。此外，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，鎳/磷合金的所述表面層7在約400°C下熱處理約I小時(shí)，或者在約200°C至300°C下熱處理達(dá)到約12小時(shí)，優(yōu)選地，熱處理在惰性氣氛中進(jìn)行，以及根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，優(yōu)選地，所述表面層7被熱處理至硬度約為1000HV。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供了一種用于生產(chǎn)墊圈的方法，因此該方法用于在螺栓連接結(jié)合部中用于鎖定的墊圈的鋼墊圈的批量生產(chǎn)，如圖2所示，墊圈具有帶中央孔8的平坦的環(huán)形構(gòu)造，以及在一個(gè)側(cè)面9上具有徑向延伸的凸輪的樣式10，以及在另一個(gè)側(cè)面2上具有徑向延伸的齒的樣式3，該方法包括提供硬的墊圈表面層的步驟，該層的硬度意于超過在鎖定操作中與墊圈的齒的樣式3相互作用的例如螺栓頭、螺母或工件的表面材料的硬度。在圖4中，示出了根據(jù)本專利技術(shù)的方法的步驟。因此，在第一步驟410中，生產(chǎn)鋼墊圈I。在第二步驟420中——其為優(yōu)選的但非總是必要的步驟，墊圈被清潔用以接收適于進(jìn)行覆層的清潔的表面。在第三步驟430中一其也是優(yōu)選但非總是必要的步驟，純鎳的層310作為用于所述外表面層7的基礎(chǔ)覆層進(jìn)行電解地施加。在第四步驟440中，一批墊圈I被設(shè)置了所述表面層7。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，所述表面層包括如上文中描述的鎳/磷合金。同樣優(yōu)選的是，使用非電鍍鍍鎳工藝以施加表面層7，優(yōu)選地，非電鍍鍍鎳工藝作為滾鍍工藝執(zhí)行。在第五步驟450中一其為優(yōu)選的但非總是必要的步驟，所述墊圈的表面層7在約400°C下進(jìn)行熱處理約I小時(shí)，或者在約200°C至300°C下熱處理達(dá)到約12小時(shí)，優(yōu)選地，熱處理在惰性氣氛中進(jìn)行。優(yōu)選地，該表面層7被熱處理至硬度約為1000HV。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，墊圈由不銹鋼制成，特別優(yōu)選地，由耐酸不銹鋼制成。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供一種設(shè)備，該設(shè)備用于生產(chǎn)在螺栓連接結(jié)合部中的用于鎖定的墊圈，該墊圈為上文中討論的類型，在圖5中示出了這種設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式。因此，該設(shè)備包括用于生產(chǎn)例如大致為圖4中示出的類型的鋼墊圈的裝置510。優(yōu)選地，該設(shè)備還包括用于清潔生產(chǎn)好的墊圈的裝置520，以及優(yōu)選地，該設(shè)備包括用于在墊圈上電解地施加純鎳的層310作為基礎(chǔ)覆層的裝置530。此外，該設(shè)備包括用于在一批墊圈 上施加外表面層7的裝置540，所述表面層7為鎳合金。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，所述層7由有鎳/磷合金組成，并且為了施加所述層7，使用非電鍍鍍鎳工藝，優(yōu)選地，使用滾鍍工藝。此夕卜，該設(shè)備優(yōu)選地包括用于墊圈的熱處理的裝置550和用于對(duì)熱處理過的墊圈進(jìn)行受控冷卻的裝置560。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，設(shè)置在一批鋼墊圈上的外表面層借助物理氣相沉積PVD工藝進(jìn)行施加，所述外表面層由以下化合物中的至少一種制成氮化鈦TiN、碳氮化鈦TiCN、氮化鉻CrN、氮化鋁鈦TiAIN。這種類型的外表面層為所述一批墊圈的墊圈齒的樣式的側(cè)面提供期望的硬度和期望的耐蝕性。該層的厚度優(yōu)選地約為O. 5 μ m至50 μ m。根據(jù)本專利技術(shù)的這方面，根據(jù)本專利技術(shù)的方法包括對(duì)應(yīng)于前述的步驟410、420和430的步驟，其中步驟430為包括PVD工藝的步驟。此外，根據(jù)本專利技術(shù)的這方面，根據(jù)本專利技術(shù)的設(shè)備包括大體地對(duì)應(yīng)于前述的裝置510、520和540的裝置，其中裝置540包括用于提供為所述一批墊圈提供外表面的PVD工藝的裝置。在相當(dāng)大的且必要的程度上，根據(jù)本專利技術(shù)的墊圈和方法以及設(shè)備的功能應(yīng)當(dāng)已經(jīng)通過上文給出的說明而變得清楚。因此，本專利技術(shù)使得能夠生產(chǎn)具有外表面層的金屬墊圈，該外表面提供尤其是用于墊圈的齒的樣式側(cè)面的硬度，如果需要的話，該硬度超過齒意本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：庫爾特·佩爾松，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：諾德鎖具公司，
類型：
國別省市：