密封件和密封装置制造方法及图纸

技术编号:7408283 阅读:186 留言:0更新日期:2012-06-03 07:22
本发明专利技术建议一种密封件,用于密封在第一机械零件(1)与第二机械零件(3)之间的密封表面(2),所述第一机械零件具有密封件容纳结构,该密封件容纳结构优选为凹槽,所述第二机械零件具有所述密封表面(2)且相对于第一机械零件(1)可移动,其中通过该密封件,在各机械零件(1、3)之间能相对于一低压区域密封一高压区域,该密封件包括:保持元件(5),用于将该密封件位置固定在密封件容纳结构中;和密封唇(6),该密封唇成形到保持元件(5)上、由弹性体材料构成、具有在该密封唇(6)的自由端上成形的用于贴靠到密封表面(2)上的密封边缘(7),其中密封唇(6)具有邻接高压区域的高压表面区域(10)和邻接低压区域的低压表面区域(11)。其中,该密封件具有支撑体(15),其中支撑体(15)构成密封唇(6)的在低压表面侧的基本上平行于密封边缘(7)延伸的支撑件,并且其中该支撑件设置在密封边缘(7)与保持元件(5)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种密封件,用于密封在第一机械零件与第二机械零件之间的密封表面,所述第一机械零件具有密封件容纳结构,该密封件容纳结构优选为凹槽,所述第二机械零件具有所述密封表面且相对于第一机械零件可移动,其中通过该密封件在各机械零件之间能相对于一低压区域密封一高压区域,本专利技术还涉及一种具有这种密封件的密封装置。
技术介绍
这种密封件具有保持元件,用于将密封件位置固定在密封件容纳结构中;和密封唇,该密封唇成形到保持元件上、由弹性体材料、亦即橡胶弹性的材料(例如聚氨酯或橡胶)构成、具有在密封唇的自由端上成形的用于贴靠到密封表面上的密封边缘。密封唇具有邻接高压区域的高压表面区域和邻接低压区域的低压表面区域。该密封件通常构成为密封圈,并且可以不仅用作为旋转密封件(径向轴密封件)而且用作为活塞密封件、亦即平移密封件。在用作为旋转密封件的情况下,两个机械零件中的一个构成为在可旋转地支承在另一机械零件中的贯通部内的轴。在用作为活塞密封件的情况下,两个机械零件相对于彼此轴向往复移动。因此,该密封件可用作为杆密封件或活塞密封件,以在液压应用或气动应用中(例如在气动缸或阀中)进行密封,和/或例如在高压应用中用作为旋转密封件。这种密封件通常装入在两个相互轴向移动和/或旋转运动的机械零件之间、在这两个机械零件之一的一个表面中的凹槽中,其中该表面与由第二机械零件的一个表面构成的密封表面相对置地设置。在所述两个表面之间存在待密封的密封间隙。在密封圈的情况下,这两个表面相互同心地定向。通常,凹槽在这种情况下设置在外部的机械零件的相应表面中。但凹槽也可以设置在内部的机械零件中。柔性的密封唇如同弹簧一样在密封边缘与保持元件之间起作用,从而密封边缘偏压地贴靠在密封表面上。保持元件的尺寸确定成使其能够将密封件尽可能位置固定地座靠在例如槽底部上。在将这种密封件使用在例如液压缸、气动缸中或用作例如马达的驱动轴的轴密封件时,该密封件在操作过程中在其高压表面区域上被施加处于压力下的介质、亦即流体 (例如油和/或空气),该介质在高压区域内处于缸或马达内。为了获得希望的密封效果, 密封件以偏压的方式嵌入在密封件容纳结构中。由于密封唇是弹性的,因此高压表面区域的压力施加导致密封边缘较强地压到密封表面上。由此在静态的情况下提高密封力。在动态的情况下通过密封力的提高可以使密封边缘变形为,使得密封边缘的密封功能由于不利的压力分布而减弱。此外,密封唇可以变形为使得密封边缘从密封表面上抬起。后者特别是可以通过如下方式引起密封唇在其低压表面区域的一侧、亦即在其向外朝低压区域的方向定向的通常邻接外界空气的表面区域上弹性和/或塑性变形并因此松弛。密封件在例如气动缸或马达操作时的这种功能缺陷导致高压区域的泄漏,和/或可由于在密封边缘区域内的不希望的变形导致在各密封表面之间的润滑膜的断裂,从而可以增大各密封表面的表面磨损。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种密封件和一种密封装置,其避免现有技术的缺点并改进密封的可靠性。该目的通过独立权利要求的主题实现。各从属权利要求描述本专利技术的优选的实施形式。按照本专利技术的密封件适用于密封在第一机械零件与第二机械零件之间的密封表面,所述第一机械零件具有密封件容纳结构,该密封件容纳结构优选为凹槽,所述第二机械零件具有所述密封表面且相对于第一机械零件可移动。在此通过该密封件在各机械零件之间能相对于一低压区域密封一高压区域。具有较高压力的区域称为高压区域,亦即应该相对于彼此地理解高压区域和低压区域的概念。绝对的例如相对于大气压的高压不必主导在高压区域内。例如相对于大气压的超压也可以主导在低压区域内,此时则大于该超压的压力主导在高压区域内。在具有密封件的密封装置操作时压力比也可以改变,因此可以出现两个压力区域相对于密封唇和密封边缘的位置交换。高压区域应该被理解为具有比在低压区域内的压力高的压力的瞬时区域。该密封件具有保持元件,用于将密封件位置固定在密封件容纳结构中;和密封唇,该密封唇成形到保持元件上、由弹性体材料构成、具有优选动态的在密封唇的自由端成形的用于贴靠到密封表面上的密封边缘。在此,密封唇的边缘称为密封边缘,为了贴靠到密封表面上,该密封边缘构成为在密封表面与密封件容纳结构之间的密封间隙的密封件。密封唇具有邻接高压区域的高压表面区域和邻接低压区域的低压表面区域。高压表面区域和低压表面区域至少部分地相对置地设置。低压表面区域邻接一自由空间,密封唇通过其变形可以朝该自由空间的方向压入或压入到该自由空间中。自由空间在此可以例如被空气填充。但该自由空间也可以被弹性可压缩的材料填充。按照本专利技术,密封件具有支撑体,其中支撑体构成密封唇的在低压表面侧的基本上平行于密封边缘延伸的支撑件,并且该支撑件设置在密封边缘与保持元件之间。通过将支撑体支撑在低压表面侧面上,不仅可以避免密封唇并从而避免密封边缘过度压紧到密封表面上,而且避免在最大压力时密封边缘从密封表面上过早抬起。支撑件将密封唇并从而也将其高压表面区域分成密封边缘侧的区域和保持元件侧的区域。因此, 在对高压表面区域施加压力时,通过该压力可以将一使密封边缘卸载或使密封边缘加载的绕支撑件作用的倾斜力矩施加到密封唇上。该倾斜力矩在密封唇的材料内引起拉应力,该拉应力导致密封边缘的卸载或加载。当按照本专利技术的密封件用作为一起旋转的旋转密封件时、亦即当第一机械零件(在其密封件容纳结构中嵌入密封件)构成为旋转的机械零件、例如构成为驱动轴时,也可以产生相应的倾斜力矩。在旋转时产生的离心力则可以这样作用到密封唇的设置在支撑件两侧的区域的物体上,使得使密封边缘卸载的倾斜力矩产生。因此,按照本专利技术的支撑件导致密封唇的妨害密封边缘的密封效果的变形被避免。借此可以避免密封边缘不希望地过度压紧到密封表面上。优选地,密封件环形地构成为径向轴密封圈。按照本专利技术的密封件在这种情况下例如可用作旋转密封件。当在高压表面区域上在密封唇的具有密封边缘的自由端的区域内设置螺旋弹簧时,防止密封边缘因过度的倾斜力矩而从密封表面上倾斜出,从而即使在高压区域内出现压力峰值时依然确保可靠的密封效果。有利地,支撑体至少部分地嵌入到密封唇中。在此该嵌入结构构成密封唇的限定转动轴线的表面,倾斜力矩可以绕该转动轴线作用。密封唇在其邻接支撑件的区域内可以材料加强地构成,亦即密封唇可以在该区域加厚,借此可以避免不希望的变形。在一很简单的实施形式中,支撑体具有圆形的横截面。当支撑体具有基本上T形的横截面时,其中T的横梁至少部分地凸出于低压表面区域,实现密封唇在邻接横梁的区域上的加固。可以设想到,支撑体的所有横截面形状,这些横截面形状实现朝支撑体的方向的用于密封唇的支撑作用。优选地,保持元件具有优选横截面为L形的加固元件。在此该加固元件可以例如由金属或刚性的复合材料制造。通过该加固元件在最大程度上防止保持元件在各机械零件操作时变形。还确保配合精确地且更可靠地座靠在密封件容纳结构中。当支撑体紧接着加固元件或与加固元件一件式构成时,其中支撑件由加固元件的自由端构成,能够很简单地将密封件嵌入到密封件容纳结构中,因为在这种情况下整个密封件可仅作为一个构件在仅一个工作步骤中嵌入。还防止支撑体在密封装置内滑动。有利地,该加固元件至少部分地由密封唇的弹性体材料包围,从而确保将加固本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:M·弗朗茨
申请(专利权)人:特瑞堡密封系统德国有限公司
类型:发明
国别省市:

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