本发明专利技术涉及一种密封环装置(1)，其在外部径向导向环(2)与内部径向导向环(4)间具有合成材料密封环(3)，其中外部导向环(2)比内部导向环(4)具有更大的热膨胀系数，使得在导向环间的环状间隙的有效体积膨胀系数比合成材料密封环(3)的合成材料的体积膨胀系数大。通过环状间隙体积的大的有效热膨胀系数，其如通过外部和内部导向环的不同膨胀系数实现，能够对合成材料密封环的轴向夹紧力的波动加以限制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及密封环和具有至少一个此密封环的压力测量换能器。
技术介绍
制造工业有时在具有如下介质的情况下工作，已有的弹性体仅能在一定条件下耐 受该介质。因此在可以期望到这种介质的情况下，在接触介质的密封件的情况中通常不使 用另外的通常弹性体。反而是应用金属密封件或惰性合成材料，尤其为含氟聚合物如PTFE、 FEP或PFA。然后，要相对于彼此密封的部件的设计必须与密封材料的特殊性质相适应。因 此，例如，为了产生需要的压缩压力，金属密封件通常需要大的夹紧力，为了能够克服通常 在金属密封配件与密封件本身间的热膨胀差值、结构中的热应力、螺纹接头的松动和在给 定的情况下与前述效果相关的滞后现象以及密封材料的流动和制造公差，必须对含氟聚合 物密封件弹性地预加应力。 由这一情况造成的工业过程测量技术的问题在于，测量装置应使用尽可能小数量 的关于结构的变体来适合于大多数不同的工艺介质。由于通常来说弹性密封件足够了，所 以为全部装置提供这种复杂的结构使他们能够充分地对热塑密封件弹性地预加应力是不 合理的。
技术实现思路
尚未公开的专利申请DE 10 2012 004 406公开了具有Z形横截面的金属密封环， 其中在密封环的端面上的密封表面涂布有聚合物，尤其为PTFE。该Z形横截面产生密封环 的轴向弹性，利用该轴向弹性可以对密封表面轴向地预加应力。然而，所述金属密封环导致 轴向夹紧力的温度依赖性波动。另外，金属密封环的制造是昂贵的。 因此，本专利技术的目的为提供新的密封环和具有此密封环的压力测量换能器，其具 有耐化学性材料和减轻有机材料的大的热膨胀效果。 通过如在独立权利要求1中限定的密封环和如在独立权利要求11中限定的压力 测量换能器实现所述目的。 本专利技术的在轴向地夹紧状态下用于密封的密封环包括：具有第一线性热膨胀系数 a :的第一材料的环状密封元件；环状导向装置，其对由密封元件可消耗的体积的赤道环状 表面限定至少一个径向屏障，其中赤道环状表面具有有效区域热膨胀系数0，其达到大于 第一线性热膨胀系数的两倍，尤其不小于二点五倍，使得环状密封元件的有效轴向热膨胀 系数小于第一线性热膨胀系数，尤其达到不大于第一线性热膨胀系数的一半，优选不大于 30ppm/K，以及尤其优选不大于20ppm/K。 在专利技术进一步的改进中，导向装置包括内部径向导向环，其中内部径向导向环对 于密封元件具有内部径向边界面，其中内部导向环包括具有第二线性热膨胀系数a 2的第 二材料，其中导向装置还包括外部径向导向环，其中外部导向环对于密封元件具有外部径 向边界面，其中外部导向环包括具有第三线性热膨胀系数a 3的第三材料，其中第二热膨胀 系数a 2小于第三热膨胀系数a 3。 在专利技术进一步的改进中，第三热膨胀系数a 3小于第一热膨胀系数a i，其中对外 部边界面的有效外径Ra和内部边界面的有效内径心进行选择，使得在期望的使用温度范围 内尽可能满足以下关系： ?F3= ? (I) 在这种情况下，Fi等于（1+a，AT)，其中AT为与基准温度1^^0 1^= 3001^9 偏差。考虑到热膨胀项a" AT显著小于1这一事实，因此对于半径比适用以下等式：【主权项】1. 在轴向地夹紧状态下用于密封的密封环，包括： 具有第一线性热膨胀系数a1的第一材料的环状密封元件； 环状导向装置，其对由所述密封元件可消耗的体积的赤道环状表面限定至少一个径向 屏障，其中所述赤道环状表面具有有效的区域热膨胀系数0，所述区域热膨胀系数0达到 大于所述第一线性热膨胀系数的两倍，尤其不小于二点五倍， 使得所述环状密封元件的有效轴向热膨胀系数小于所述第一线性热膨胀系数，尤其 不大于所述第一线性膨胀系数的一半，优选达到不大于30ppm/K，W及尤其优选不大于 20卵m/K。2. 如权利要求1的密封环， 其中所述导向装置具有内部径向导向环， 其中所述内部径向导向环对于所述密封元件具有内部径向边界面， 其中所述内部导向环包括具有第二线性热膨胀系数a2的第二材料， 其中所述导向装置还包括外部径向导向环， 其中所述外部导向环具有对于所述密封元件具有外部径向边界面， 其中所述外部导向环包括具有第=线性热膨胀系数a3的第=材料，其中 所述第二热膨胀系数a2小于所述第=热膨胀系数a3。3. 如权利要求2的密封环， 其中所述第=热膨胀系数a3小于所述第一热膨胀系数a1， 其中外部边界面的有效外径R。与内部边界面的有效内径Ri间适用W下关系：其中 0. 67<K<1. 5,尤其 0. 8<K<1. 25,优选 0. 9<K<1. 1，W及尤其优选 0. 95<K<1. 05。4. 如权利要求2或3的密封环，其中所述第二材料包括陶瓷材料或玻璃，和/或其中所 述第二热膨胀系数a2达到不大于8ppm/K，尤其不大于5卵m/K，W及优选不大于3. 5卵m/K。5. 如权利要求2、3或4的密封环，其中所述第=材料包括金属材料，尤其为不诱钢，和 /或其中所述第S热膨胀系数a3达到不小于14ppm/K，尤其不小于15ppm/K，W及优选不小 于 16ppm/K〇6. 如前述权利要求中一项的密封环，其中所述第一材料包括聚合物，和/或其中所述 第一热膨胀系数a1达到不小于80ppm/K且不大于20化pm/K，尤其不大于15化pm/K。7. 如权利要求6的密封环，其中所述第一材料包括含氣聚合物，尤其为PTFE或PFA。8. 如权利要求1的密封环，其中所述第一材料包括弹性体， 其中所述导向装置包括内部径向导向环， 其中所述内部导向环对于所述密封元件具有内部径向边界面， 其中所述内部导向环包括具有小于所述第一线性热膨胀系数a1的第二线性热膨胀系 数a2的第二材料， 其中对所述密封环指定高达最高温度的温度范围， 其中所述内部导向环对所述密封元件径向地预加应力，使得在至少高达I**-20K、优 选高达的温度下密封元件抵靠在密封表面上。9. 压力测量换能器，包括： 压力传感器，其具有 压力传感器主体，所述压力传感器主体包括与第一压力可接触的至少第一压力接收表 面，其中所述压力传感器主体还包括环状地包围所述第一压力接收表面的至少第一密封表 面，W及 用于提供信号的换能器，所述信号取决于在所述压力接收表面上存在的所述第一压力 与基准压力间的差值； 至少第一连接体，所述至少第一连接体包括第一压力开口和第一相对密封表面，其中 所述第一相对密封表面环状地包围所述第一压力开口；和 至少如权利要求1-8中的一项的第一密封环，其中在所述第一密封表面与所述第一相 对密封表面间将所述第一密封环轴向地密封地夹紧，使得所述第一压力接收表面通过所述 第一压力开口与第一压力是可接触的。10. 如权利要求9的压力测量换能器，其中所述连接体和所述传感器主体各自包括金 属材料，尤其是其热膨胀系数偏离本专利技术的所述密封环的第=材料的热膨胀系数不大于 4ppm/K、优选不大于化pm/K的材料。11. 如权利要求9或10的压力测量换能器，其中在所述第一密封表面与具有有效线性 热膨胀系数的所述第一相对密封表面间提供轴向分离，所述有效线性热膨胀系数偏离所述 环状密封元件的有效轴向本文档来自技高网...
【技术保护点】
在轴向地夹紧状态下用于密封的密封环，包括：具有第一线性热膨胀系数α1的第一材料的环状密封元件；环状导向装置，其对由所述密封元件可消耗的体积的赤道环状表面限定至少一个径向屏障，其中所述赤道环状表面具有有效的区域热膨胀系数β，所述区域热膨胀系数β达到大于所述第一线性热膨胀系数的两倍，尤其不小于二点五倍，使得所述环状密封元件的有效轴向热膨胀系数小于所述第一线性热膨胀系数，尤其不大于所述第一线性膨胀系数的一半，优选达到不大于30ppm/K，以及尤其优选不大于20ppm/K。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·古根伯格，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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