密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及密封装置，它包括用聚合材料制成有一固定段（２）和一密封段（３）的密封片（１），其中密封段在有弹性预紧力的情况下在圆周侧紧密地围绕着要密封的机器构件（４）并在面朝机器构件（４）的那一侧有第一种成型表面（５）和在背对机器构件（４）的那一侧有第二种成型表面（６），在密封装置的纵剖面内观察，第一种成型表面（５）由密封唇（７．１、７．２…）构成，它们配置成互相具有轴向间距（８）地相邻，以及在密封装置的纵剖面内观察，第二种成型表面（６）由肋（９．１、９．２…）构成，肋配置成互相具有轴向间距（１０）地相邻，第一个由密封唇（７．１、７．２…）的高度（１１）与肋（９．１、９．２…）的高度（１２）构成的比值和第二个由密封唇（７．１、７．２…）的间距（１３）与肋（９．１、９．２…）的间距（１４）构成的比值分别大于１。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密封装置，包括用聚合材料制成有一固定段和一密封段的密封片，其中，密封段在有弹性预紧力的情况下在圆周侧紧密地围绕着要密封的机器构件并在面朝机器构件的那一侧有第一个成型表面和在背对机器构件的那一侧有第二个成型表面，在密封装置的纵剖面内观察，第一个成型表面由密封唇构成，密封唇配置成互相具有轴向间距地相邻，以及在密封装置的纵剖面内观察，第二个成型表面由肋构成，肋配置成互相具有轴向间距地相邻。由DE 19836986 C2已知这种密封装置。第一个成型表面由锯齿形槽构成以及第二个成型表面由基本上U形的在背对轴的一侧敞开的槽构成，其中，密封唇的高度与肋高度之比约为0.5，以及密封唇的间距与肋的间距之比约为1。本专利技术的目的是进一步发展前言所述类型的密封装置，使密封片至少在其背离固定段的端部基本上没有内应力以及可靠地紧贴着围绕要密封的机器构件。按本专利技术此目的通过权利要求1的特征达到。从属涉及有利的设计。为达到此目的规定，第一个由密封唇的高度与肋的高度构成之比值和第二个由密封唇的间距与肋的间距构成之比值均大于1。采用密封段的这种设计，有效地避免了制造引起的不希望的内应力，以及密封段背离固定段的那一端在有均匀的弹性预紧力的情况下沿周向紧密地围绕着要密封的机器构件。其结果是按本专利技术的密封装置有更好的使用特征，由此改善了密封效果。若与此相对，第一个由密封唇的高度与肋的高度构成之比值如先有技术中那样小于1，则带来的缺点是，当密封片的起始厚度小时，它会被过分地削弱，使密封片沿周向围绕着机器构件的紧度对于密封性而言不够大。若除此之外或选择第二个由密封唇的间距与肋的间距构成之比值如先有技术那样为1或甚至更小，则带来的缺点是为了降低密封片在密封段中的内应力，肋的数量太少。密封段的端部不能在有均匀预紧力的情况下围绕要密封的机器构件。业已证明特别有利的是，第一个和第二个比值同样大小，优选地为3。采用这种比值的优点是，由此可达到最长的运行时间、最低的功率损失以及最少的积碳。若第一个比值远大于3，例如大于35，则缺点是由于肋的高度低因而第二个成型表面不能满足所提出的要求。若第二个比值远大于3，例如大于6，则缺点是由于肋的表面小因而第二个成型表面失去其作用。按本专利技术的密封圈有利的使用特性由于采取下列措施而得到有力的支持，即令第三个在互相相邻的密封唇之间的轴向间距与密封段厚度之比值基本上等于1。在这种情况下带来的优点是，密封唇有一个有利于工作的大的表面，不会不允许地削弱密封片。若第三个比值明显地偏离1，亦即例如只等于0.5，则缺点是为了在彼此相邻的密封唇之间能有工作效能的轴向间距，密封片必须如此之厚，以致它不再能顺应轴的圆形误差，其结果是导致不密封性。若第三个比值大于1，例如等于3，则缺点是密封唇的数量对于足够的回输作用而言太少。这三个按本专利技术的密封片的比值采用按本专利技术的有利的协调关系，与前言授引的先有技术的密封圈相比，在密封间隙内的温度和功率损失减小，从而改善了密封能力和延长了使用寿命。按本专利技术的这三个比值的协调关系允许采用很薄的密封片，其结果是能特别经济地生产。密封唇和肋可以有相同或不同的形状。在密封装置的纵剖面内观察，有利的形状例如是基本上三角形、等腰三角形和是锯齿形的结构。U形或正弦形的设计也是可能的。选择时应顾及工作条件和要密封的介质。按一项有利的设计规定，沿密封圈的周向肋和/或密封唇设计为螺旋线形的。与上述型面相结合，如此设计的第一个成型表面的优点是，当密封装置用作径向的轴密封圈时，要密封的介质极好地从密封唇与要密封的机器构件之间的径向区朝要密封的腔的方向回输。不属于本专利技术的对象并可由专业人员根据具体的使用情况规定的回输旋转可按这样的方式设计，即与要密封的轴的旋转方向无关地能实现要密封的介质进入要密封的腔的回输作用。在轴未旋转时的静态密封可通过在一个位置终止此旋转来实现。作为密封唇边界的凹槽与可作为密封唇边界的切口相比凹槽的容积较大，所以这些凹槽能特别好地适用于容纳要密封的介质中的杂质，例如适用于容纳积炭。采用密封唇和肋的这种配置以及采用密封圈的这种有利的设计，使密封片沿径向有很好的柔性，并有能力在即使轴有圆形误差时也能良好地顺应要密封的轴的运动。此外，密封片的密封段有比较大的表面，并因而特别良好地适用于快速地向周围导出密封段产生的摩擦热。至少密封段优选地由PTFE复合材料制造。因此这种密封片对大多数要密封的介质有安定性。此外PTFE材料有良好的耐热性，当在密封段的区域内润滑中止时，有良好的滑动特性和杰出的应急运行特性。用PTFE材料制的密封片几乎不磨损，因为在一定的起始磨损后表面玻璃化并因而非常耐磨。还例如可采用可压注的共聚物，如FEP(Perfluorethylenpropylen)或PFA(Perfluoralcoxycopolymer)或热塑性弹性体。固定段可借助弹性体材料制的中间层与支承体连接。支承体用一种韧性材料优选地用环状金属板制成。环状金属板能简单和经济地制造。为了防腐，这种支承体可被中间层的弹性体材料至少部分优选地全部包围。以上说明的密封装置可以用作径向的轴密封圈。尤其对于密封旋转的轴，第一和第二个成型表面的这种设计有突出的优点，因为即使遇到有不圆度和/或不平衡的轴从而使密封片的密封段沿径向来回移动，密封段仍能可靠而紧密地围绕着要密封的轴。下面借助附图进一步说明按本专利技术的密封装置实施例。密封片1构成密封装置18的一个组成部分。密封装置18在这里设在要密封的机器构件4(在这里设计为轴)与示意表示的外壳20之间的安装腔19内。密封圈通过静态密封装置21相对于外壳20密封，在纵剖面内观察，密封装置21有波纹状表面22并力封闭地相对于外壳密封。静态密封装置21用一种弹性体材料制造并设计为与中间层16互相过渡为一体，在此实施例中用PTFE复合材料制的密封片1借助此中间层与支承体17连接。支承体17设计为环状金属板并通过硫化与中间层16和静态密封装置21连接。密封片1由固定段2和密封段3组成，在此实施例中，密封段3一直延伸到中间层16沿径向的内边缘26并直接过渡到固定段2内。在此实施例中，密封段3逆要密封的腔23成拱形弯曲，亦即例如朝空气侧24的方向弯曲。总体来说同样可以设想与之不同的另一种设计，其中密封段3朝要密封的腔23的方向成拱形弯曲。密封段3在有弹性预紧力的情况下在圆周上紧密地围绕着要密封的机器构件4的表面25，在这里通过第二个成型表面6及其相对于第一个成型表面5的设计，避免了在密封段3内部不希望的内应力，以及密封段3背离固定段2的那一端始终紧贴地围绕要密封的机器构件4，从而可靠地排除了由于内应力使密封段3从要密封的机器构件4表面25抬起的可能性。在图示的密封圈纵剖面内观察，第一个成型表面5由密封唇7.1、7.2...构成，它们配置为互相有轴向间距8地相邻。第一个成型表面5面朝着要密封的机器构件4。同样在密封圈的纵剖面内观察，背对着机器构件4的第二个成型表面6由肋9.1、9.2...构成，它们配置成互相同样有轴向间距10地相邻。对于避免在密封段内部不希望的内应力起决定性作用的是第一和第二个成型表面5、6的具体设计。第一个由密封唇7.1、7.2...的高度11与肋9.1、9.2...的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
密封装置，包括用聚合材料制成有一固定段和一密封段的密封片，其中，密封段在有弹性预紧力的情况下在圆周侧紧密地围绕着要密封的机器构件并在面朝机器构件的那一侧有第一个成型表面和在背对机器构件的那一侧有第二个成型表面，在密封装置的纵剖面内观察，第一个成型表面由密封唇构成，密封唇配置成互相具有轴向间距地相邻，以及在密封装置的纵剖面内观察，第二个成型表面由肋构成，肋配置成互相具有轴向间距地相邻，其特征为：第一个由密封唇（７．１、７．２…）的高度（１１）与肋（９．１、９．２…）的高度（１２）构成之比值和第二个由密封唇（７．１、７．２…）的间距（１３）与肋（９．１、９．２…）的间距（１４）构成之比值均大于１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔日德武阿苏，塞利娜吉耶姆，埃里克卡默雷尔，
申请(专利权)人：卡尔弗罗伊登伯格公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]