CN101506551B - 用于旋转支承装置的密封组件 - Google Patents

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Abstract

借助用于旋转装置和旋转分配器的密封组件提供一种解决方案，该旋转分配器具有一固定部分和一旋转部分，它寿命长并且在能及时识别系统中可能存在的不密封的同时保证可靠的密封功能。这由此实现：在该固定部分(2，22)和该旋转部分(3，23)之间设置有至少两个相互间隔开的密封(5，6，41，42，44，46，50，52)，在它们之间安置有一用于容纳阻挡介质的腔室(7，43，45，47，51，53)。

Description

用于旋转支承装置的密封组件
技术领域
本发明涉及一种用于具有一固定部分和一旋转部分以及一旋转分配器的旋转支承装置的密封组件。
背景技术
这种旋转支承装置例如在容器处理机和用饮料、药品等灌装的灌装机中使用。通过这种旋转支承装置，这种设备的旋转部分与固定部分可转动地连接。按照机器的构型不同，这类旋转支承装置必须满足不同的要求。
在一种重要的应用中，旋转支承装置不仅用于支承机器的旋转部分，而且附加地用于将液体或气体的物质传递到机器的旋转部分中。为此使用所谓旋转分配器，通过它们例如将经管道带到机器上的灌装物引入机器的可旋转部分中并且在那里经过多个灌装站灌装到穿过设备的容器中。
附加地或替换地存在这种应用可能性：其中，可能也存在旋转部分的机器区域被很大程度地与环境屏蔽。这由此实现：机器的这些部分被一个罩包围，该罩的内部只能通过确定的路径触及到。因此罩的内部例如实际上可保持无菌，以便能够防腐处理和灌装例如饮料容器或药剂容器。在这种应用情况下必要的是，旋转连接这样构成：使得不期望的物质不能到达罩的内部。
常规的用于旋转支承装置的密封系统经常不满足为此所需的密封性要求和密封长久稳定性。此外常规密封系统的维护和检修是费事的和复杂的并且一般需要拆解相应的连接，以便确定密封是否还有足够的功能性。此外，密封功能失效通常在洁净室区域的污染已经发展到在其中处理的大部分容器在此期间可能已经变得不能再使用的时候才被发现。
发明内容
本发明要提供一种密封组件，它寿命长并且在能及早识别到系统中可能存在的不密封的同时保证可靠的密封功能。
本发明通过具有权利要求1特征的密封组件实现这一点。
设置两个相互间隔开的密封已经提高了密封可靠性。通过在这些密封之间附加设置一个用于容纳阻挡介质的腔室，能够可靠防止不期望的物质从密封组件的一侧侵入到另一侧。为了克服整个密封组件，物质必须在穿过第一密封环后同样穿过具有阻挡介质的腔室。根据本发明的构型不同，阻挡介质以不同的方式阻止穿过。按照一种构型，阻挡介质例如可以与邻近该密封组件的区域相比具有过压。通过这种方式已经可靠防止不期望的物质侵入到密封组件本身中，因为在两个密封中的一个不密封的情况下阻挡介质被挤压穿过该密封，因此不会有不期望的物质穿过该密封。
按照另一构型，阻挡介质也可以具有比环境低的压力并且适宜地通过一个或多个通道与供给装置连接。如果不洁物要穿过密封到达腔室中，则它被抽吸到供给装置中，因此不能穿过密封组件。
如果在腔室中或者一与其连接的供给装置这设置一压力监视装置，则在两种情况下都可以及早发现不密封性，因为在两个密封中的一个不密封时在具有阻挡介质的腔室中会出现压力下降或者压力上升并且可测量到。
作为阻挡介质考虑液体或气体，它们根据应用不同可以具有杀菌特性，以便例如在洁净室应用时即使在细菌进入到所述腔室的情况下也能立刻将其杀死，使得在洁净室中不会出现带有生物活性物质的不洁物。
在按照本发明的旋转分配器中，在各个分配器腔室之间分别设置有按照本发明的密封组件。分配器腔室通常基本环形地设置在旋转分配器的固定部分与旋转部分之间并且在固定部分上具有向外的通道，通过该通道将液体或气体物质引入环形室中。该环形室在旋转部分中又具有一个或多个与旋转部分的一个或者可能两个自由端部的环形连接。由此，在固定部分中导入的物质通过环形室被引导到旋转部分上的通道处并在那里被取出。当然该输送也可以在相反方向上进行。在许多应用中，通过这种旋转分配器将多种不同物质从分配器的固定部分引入旋转部分中。为此在轴向上并排设置有多个环形的腔室，它们分别在固定侧和旋转部分上配备有一个或多个接头。它们由于位置原因大多星形地绕分配器布置。为了使不同的分配器环形室相互密封，在它们之间各设置至少一个按照本发明的密封组件。通过这种方式能够可靠地防止物质从一个环形室进入另一环形室并发生相应物质的混合。
按照一种构型，可以在两个环形的分配器腔室之间设置两个或多个密封组件，在它们之间各设置一个另外的空腔，该空腔按照构型同样可具有与外面的连接。通过这种方式可以及时识别泄露，因为由此会有一些阻挡介质或阻挡介质与位于相邻分配器腔室中的物质组成的混合物侵入到空腔中并且可通过通道被从外面识别到。
在按照本发明的旋转分配器的另一构型中，可以使具有阻挡介质的所有腔室或者一些腔室相互连接，用于阻挡介质的公共的输入口和排出口由此分开，以减少接头数量。即使在密封组件的不同部分中使用不同的阻挡介质，也可以至少将腔室中的一些相互连接。
由从属权利要求得知本发明的这些有利构型和其它有利构型，它们在此成为描述的对象。
附图说明
下面借助于附图详细描述本发明。附图示出：
图1具有本发明密封组件的旋转装置的剖切侧视图，
图2按照图1的旋转装置在另一剖切平面中的局部放大图，
图3本发明旋转分配器在第一剖切平面中的剖面，
图4图3中的旋转分配器在第二剖切平面中的剖面，
图5按照图3的旋转分配器在第三剖切平面中的剖面，
图6本发明的一个独立的、另外的构型。
具体实施方式
图1中详细示出总体以1标记的旋转支承装置。它具有一个固定部分2和一个旋转部分3。该旋转支承装置1例如用做无菌灌装设备中的容器处理机用的支架。旋转部分3通过未详细示出的驱动装置旋转。在固定部分2与旋转部分3之间设置有一按照本发明的密封组件4，它在图2中详细示出。
按照本发明的密封组件4在固定部分2与旋转部分3之间具有一第一密封5和一第二密封6，它们以密封环的形式密封地贴靠在旋转部分3上。在这两个密封5与6之间有一环形的腔室7，它包含阻挡介质。阻挡介质经进入管道8进入到腔室7中并且可以通过排出管道9从腔室流出，由此能够循环。进入管道8和排出管道9与一供给单元连接，该供给单元将阻挡介质、例如15％的H2O2溶液在过压下压入腔室中并且监视压力的维持。当两个密封5、6中的一个不密封时，记录到压力下降，触发一相应的维护信号。
通过该密封有效地防止不期望的物质例如润滑剂从轴承10侵入到旋转部分3的区域中。因此该旋转部分能够布置在无菌的环境中并且由此防止污物或防止细菌等穿过密封组件4侵入到设备的该部分中。如果实际上两个密封5或6中的一个不密封了，则通过腔室7中处于压力下的、如上所述具有杀菌特性的阻挡介质至少防止被细菌污染，因为细菌一方面由于处于压力下的阻挡介质而不能穿过密封组件，另一方面在与该介质接触时直接被杀死。
在图3至5中详细示出按照本发明的旋转分配器20。它例如在未详细描述的饮料容器灌装设备中使用。在此它同样具有一固定部分22和一旋转部分23。它一方面用于承载灌装设备的旋转的基板21，另一方面用于将液体的和气体的介质从设备的固定区域引导到旋转部分。
待灌装物通过第一接头24引入基本环形的环形室25中，该环形室设置在旋转分配器20的固定部分22中和旋转部分23中的相对应的位置上。在分配器的旋转部分23中在环形腔室25与旋转部分23的空心中间部分26之间设置有多个连接，使得处于环形室25中的灌装物可以通过旋转部分23的内部被继续引导给旋转的、未详细示出的灌装站。
消毒空气以类似的方式通过另一接头27被导入也设置在固定部分和相对应的旋转部分中的环形室28。在旋转部分23中设置有一个管形的通孔29，它一端与环形室28连接，另一端与旋转部分3上部区域中的一接头30连接。通过这种方式也可以将消毒空气从设备的固定部分引导到旋转部分。与此类似地，通过环形室31借助一些未详细示出的接头传送另一种液体。经接头32和33通过环形室34和连接管道35引导另一种液体，例如清洗泡沫或清洗溶液。
现在在每两个环形室之间还使用按照本发明的密封组件。
在环形室25与环形室28之间布置第一密封41和第二密封42，在它们之间有一环形的腔室43。由15％的H2O2溶液组成的阻挡介质位于该环形腔室43中。密封41和42分别这样构型：使得它们具有相对于相邻环形室的主要密封作用并因此防止两个环形室的内容物相混合。环形室28与环形室31之间的密封组件40也以相同的方式构建。
为了提高室31与34之间的密封安全性，在这里双重构成按照本发明的密封组件。因此，首先设置两个密封44，它们向室31方向密封并且在它们之间设置一带有阻挡介质的腔室45。在环形室34上布置两个密封46，它们向该环形室方向密封并且在它们之间也设置一个带有阻挡介质的腔室47。在这两个双密封组件之间有一空腔48，它可通过一通道49触及到。这用于提高安全性，因为在这些密封之一失效的情况下首先有部分阻挡介质进入空腔48内部并且通过这些通道49向外排出。由此可以及时识别到密封组件的功能故障，尤其是可在环形室31和34的内容物相互混合之前发生。
为了向上密封环形室34，设置了三个密封50，在它们之间布置两个带有阻挡介质的腔室51。与此类似地在该组件的下侧布置三个密封52，它们也在它们之间包围两个带有阻挡介质的腔室53，使得腔室25也被可靠地密封。
腔室43，45和53分别通过旋转部分23中的一些管道54相互连接并且通过接头55，56可从外面触及到。通过这些接头可将阻挡介质引入腔室43，45，53中并从这些腔室中取出。由此也能够实现压力控制和监视，使得例如可以在这些腔室中建立、保持和监视过压，以便由此进一步提高密封安全性并且同时在不密封情况下能够根据压力下降简单地实现探测。腔室47和51通过一分开的管道57相互连接，它们可通过接头58和59触及到。因此腔室43可以通过使用一种可替换的、可能具有不同压力的阻挡介质来密封。
当然本发明不局限于上述实施例，而是可以在多方面变化而不偏离本发明基本构思。尤其是腔室接头和旋转分配器或其它借助本发明密封组件密封的旋转连接的一般构造的型式和具体结构可以在宽范围内变化。尺寸和所使用的材料也可以在宽范围内变化。
此外在本发明的一种独立的改进方案的范围内规定，构成一种用于密封地连接至少两个在装配位置中不运动地相互连接的元件的密封组件，其中，这些元件中的至少一个具有一用于流体的管道。
此外规定，安置至少一个密封元件用于密封所述流体管道或所述至少两个元件相对于环境的连接部位，其中，在由该密封元件所定义的内室的外部设置一用于容纳排出的介质或阻挡介质的腔室7，43，45，47，51，53。如前面已经描述的那样，通过该构造能够通过监控所述腔室7，43，45，47，51，53可靠地以简单方式实现密封元件的功能。
附图标记
1     旋转支承装置        29    密封
2     固定部分            30    腔室
3     旋转部分            31    密封
4     密封组件            32    腔室
5     第一密封            33    密封
6     第二密封            34    腔室
7     腔室                35    空腔
8     进入管道            36    密封
9     排出管道            37    密封
10    轴承                38    腔室
11    旋转分配器          39    密封
12    正面板              40    腔室
13    固定部分            41    管道
14    旋转部分            42    接头
15    接头                43    接头
16    环形室              44    管道
17    中间部分            45    接头
18    接头                46    接头
19    环形室
20    通孔
21    接头
22    环形室
23    接头
24    接头
25    环形室
26    连接管道
27    密封组件
28    密封

Claims (11)

1.旋转支承装置用的密封组件，该旋转支承装置具有一固定部分和一旋转部分，其特征在于，在该固定部分(2，22)和该旋转部分(3，23)之间设置有至少两个相互间隔开的密封(5，6，41，42，44，46，50，52)，在它们之间安置有一用于容纳阻挡介质的腔室(7，43，45，47，51，53)；所述腔室(7，43，45，47，51，53)构造得用于阻挡介质的循环，阻挡介质经进入管道(8)进入到腔室中并且可以通过排出管道(9)从腔室流出，由此能够循环，其中进入管道(8)和排出管道(9)与一供给单元连接。
2.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述腔室(7，43，45，47，51，53)环形地构成。
3.如权利要求1或2所述的密封组件，其特征在于，所述腔室(7，43，45，47，51，53)具有至少一个从外部进入的入流口(55，56，58，59)。
4.如权利要求1或2所述的密封组件，其特征在于，在存在多个密封组件(40)的情况下，至少两个腔室(7，43，45，47，51，53)具有一个引导阻挡介质的连接。
5.如权利要求1或2所述的密封组件，其特征在于，所述腔室(7，43，45，47，51，53)具有一压力监视装置和/或一液位监视装置。
6.如权利要求1或2所述的密封组件，其特征在于，在存在多个密封组件(40)的情况下，在它们之间设置有一空腔(48)。
7.如权利要求1或2所述的密封组件，其特征在于，所述阻挡介质是液体的或气态的。
8.如权利要求1或2所述的密封组件，其特征在于，所述阻挡介质设置为消毒剂溶液。
9.旋转分配器，具有至少一个旋转支承装置用的密封组件，该旋转支承装置具有一固定部分和一旋转部分，其特征在于，在该固定部分(2，22)和该旋转部分(3，23)之间设置有至少两个相互间隔开的密封(5，6，41，42，44，46，50，52)，在它们之间安置有一用于容纳阻挡介质的腔室(7，43，45，47，51，53)；所述腔室(7，43，45，47，51，53)构造得用于阻挡介质的循环，阻挡介质经进入管道(8)进入到腔室中并且可以通过排出管道(9)从腔室流出，由此能够循环，其中进入管道(8)和排出管道(9)与一供给单元连接。
10.如权利要求9所述的旋转分配器，其特征在于，在每两个所设置的环形室(25，28，31，34)之间各设置有一个密封组件(40)。
11.一种密封组件，用于密封地连接至少两个在装配位置中不可动地相互连接的元件，其中，这些元件中的至少一个具有流体管道，并且，设置有至少一个用于使该流体管道相对于环境密封的密封元件，其特征在于，在由该密封元件所定义的内室的外部安置一用于容纳流出的介质或容纳阻挡介质的腔室(7，43，45，47，51，53)，所述腔室(7，43，45，47，51，53)构造得用于阻挡介质的循环，阻挡介质经进入管道(8)进入到腔室中并且可以通过排出管道(9)从腔室流出，由此能够循环，其中进入管道(8)和排出管道(9)与一供给单元连接。
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