CN101846185A - 用于旋转轴用密封件的金属制的一体的支承体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种支承体，所述支承体可以简单地安装可靠的静态密封部。轴方向的环状套筒(2)具有至少一个环状阶梯部(9)，静态密封部(4)通过它的密封部件(11)而被载置安装在该环状阶梯部(9)内。

Description

用于旋转轴用密封件的金属制的一体的支承体

技术领域

本发明涉及支承体，其是用于旋转轴用密封件的金属制的一体的支承体，该支承体由金属薄板带材制造，并弯曲加工成环状体，所述金属薄板带材的相互对接的端缘部相互焊接，上述支承体包括轴方向的环状套筒和半径方向的凸缘，并具有静态密封部和动态密封部。

背景技术

在旋转轴用密封件中使用金属制的一体的支承体，这本身是公知的。该支承体具有轴向环状套筒，该轴向环状套筒具有半径方向的凸缘。在制造这种支承体时，根据公知的方法，首先利用金属薄板带材冲压加工坯料；然后该坯料通过多次方法工序成型，由此形成具有作为底部的半径方向的凸缘的中空圆筒体。该方法费力且伴随有大量的废弃物。而且，利用这种情况下使用的深拉伸加工法，不仅在中空圆筒体上，在底部也有可能产生让人不称心的裂纹。一种更为简单的制造法提出来，形成由金属薄板环状体构成的支承体，该金属薄板环状体由金属薄板带材形成。在该情况下，由金属薄板带材形成的环状体的彼此接触的缘部被相互焊接在一起。该方法价廉，基本上不伴有废弃物。

在德意志联邦共和国专利申请公开第19755391号说明书中，公知有一种用于制造密封环的方法。在该公知方法中，首先由金属薄板形成中空圆筒体。该中空圆筒体通过后变形加工而变形为支承体的形状。在该情况下，金属薄板通过辊轧成型成型为中空圆筒体的形状而不产生废弃物，然后通过深拉伸加工工序而变形为支承体(还同时称为“加强环状体”)的形状。用于形成底部或者凸缘的该后变形加工，可以通过旋压加工法来进行。在深拉伸加工工序或者滚压加工工序之后，金属薄板的彼此相对的端部经焊接而相互结合。

在上述方法的基础上，根据欧洲专利申请公开第1818581号说明书，焊接过程可以通过激光焊接来实施。在该情况下，在周面侧形成隆起部。该隆起部在后续的加工中被整平。

在德意志联邦共和国专利申请公开第102006046414号说明书中公开有一种方法，即：首先由金属带材卷成螺旋体，然后分离该螺旋体的一部分，这部分被弯曲加工，由此形成圆筒状的环状体，从而制作杯状壳体形的支承体。然后，半径方向的凸缘(在本出版物中称为“壳体底部”)在旋压加工过程中制作。通过该旋压加工工序，可以在本出版物中称为“壳体周壁”的环状套筒上制作环状槽形的下切(undercut)。可以在该下切内嵌入静态密封部。

上述支承体均为了收容想要安装在环状套筒上的静态密封部、与想要安装在凸缘上的动态密封部而发挥作用。

(专利文献1)德意志联邦共和国专利申请公开第19755391号说明书

(专利文献2)欧洲专利申请公开第1818581号说明书

(专利文献3)德意志联邦共和国专利申请公开第102006046414号说明书

发明内容

本发明的课题是，改进开头所述形式的支承体，在支承体上能够简单安装可靠的静态密封部。因而，优选的是支承体尽可能廉价简单地制造，静态密封部能够可靠且简单地安装在支承体上。

为了解决上述课题，本发明的支承体，其中，轴方向的环状套筒至少具有一个环状阶梯部，静态密封部通过它的密封部件而被载置安装在该环状阶梯部内。

根据本发明的支承体的有利方式，环状阶梯部定向于想要密封的内室。

根据本发明的支承体的有利方式，静态密封部具有至少局部覆盖环状套筒的内缘部的隆起部。

根据本发明的支承体的有利方式，密封部件在其内缘部具有倾斜倒角部。

根据本发明的支承体的有利方式，静态密封部被硫化固定安装。

根据本发明的支承体的有利方式，静态密封部被粘结。

根据本发明的支承体的有利方式，静态密封部通过冷压接而固定在环状阶梯部上。

根据本发明的支承体的有利方式，所述金属薄板带材的端缘部相对环状套筒的轴线倾斜定向。

根据本发明的支承体的有利方式，环状阶梯部由两个阶梯状弯部隔开。

根据本发明的支承体的有利方式，环状套筒在环状阶梯部的区域且在其周壁上，具有穿孔，密封部件的销卡合在该穿孔内。

根据本发明的支承体的有利方式，环状阶梯部以不在环状阶梯部上膨胀出的方式形成。

根据本发明的支承体的有利方式，密封部以夹持的方式嵌合在支承体上。

根据本发明的支承体的有利方式，密封部具有从背后与设置在环状套筒的内表面上的环状阶梯部相卡合的隆起部。

根据本发明的支承体的有利方式，静态密封部和动态密封部一体形成，并以把持环状套筒的内缘部和凸缘的内缘部的方式对它们进行包围。

根据本发明的支承体的有利方式，环状套筒的内缘部和凸缘的内缘部嵌入密封部的环状槽状的凹部内。

根据本发明的支承体的有利方式，环状阶梯部定向于周边部。

根据本发明的支承体的有利方式，相对于静态的半径方向的密封部件，密封部还附加有静态的轴方向的密封部件。

根据本发明的支承体的有利方式，静态的轴方向的密封部件以其外表面至少局部覆盖凸缘。

根据本发明的支承体的有利方式，凸缘在其周壁上具有开口，密封部件的销卡合在该开口内。

根据本发明的支承体的有利方式，静态密封部被硫化并贴附在支承体上，且经开口在凸缘的内表面与保持部相结合。

本发明使用了借助旋压加工法的支承体的本身公知的简单的制造形式。通过该旋压加工法，由金属薄板带材制造支承体。在这种情况，首先金属薄板带材被弯曲加工，由此可以形成环状体。接下来，该环状体通过旋压加工法来装备底部，即、半径方向的凸缘。但是，金属薄板带材是环状，若通过旋压加工法来成型而使其不仅具有轴向的环状套筒、还具有半径方向的凸缘，则更有利。根据公知的方法，饶卷该金属薄板带材，由此形成螺旋体，从该螺旋体上按标准尺寸切断相应的部分，然后，在该部分的端缘部彼此焊接，由此形成完成的支承体。为了在所述支承体中实现良好的静态密封部，基于本发明而提案如下，轴方向的环状套筒具有至少一个环状阶梯部，静态密封部的密封部件贴付在该环状阶梯部上。通过环状阶梯部，使在轴方向扩展的密封部件的安装成为可能。该密封部件占据环状套筒的轴方向的延伸长度的至少一半。由此，密封部可以极其可靠地嵌入设置的壳体内或者是开口内，进而实现极其可靠的密封。而且，还可以以极为多样的形式将静态密封部安装在环状套筒上。不仅可以使用硫化，还可以使用粘结法。在相应环状阶梯部形成时，可以使静态密封部单独、或者是根据情况不同而与动态密封部一同以夹持的方式嵌合在支承体上。

就环状阶梯部配置的最简单的方式来说，环状阶梯部定向在收容润滑介质的、想要密封的内室。在该情况下，可以使静态密封部的缘部与环状套筒的内缘部相匹配定向。但是，也可以是静态密封部具有至少局部覆盖环状套筒的内缘部的隆起部。为了易于使旋转轴用密封件插入相应的开口内，在所有的方式中均提出密封部件在它的内缘部具有倾斜倒角部。出于周全考虑，还示意有环状阶梯部经阶梯状弯部而直接与支承体材料一体结合的内容。

通过旋压加工过程，可以使环状阶梯部形成在支承体的中间区域，由此，在此之后，该环状阶梯部由两个阶梯状弯部隔开。在该槽状环状阶梯部内，可以有利地夹持并嵌合从横截面观察呈椭圆形状的密封环。相对于旋转轴用密封件的中线轴线，该密封环的长度方向轴线沿轴方向延伸。为了使受到硫化固定安装了的静态密封部可靠地保持在环状套筒上，该环状套筒还可以在环状阶梯部区域且在其周壁处具备穿孔。密封部件的销卡合在该穿孔内。该销在硫化工序期间形成。

根据将静态密封部收纳到具有侧方的阶梯弯部的环状阶梯部内的其它可能性，可以实施旋压加工过程而不在轴方向的环状套筒的内表面生成膨胀。在此可以实现支承体的内部的空间优势。从而根据不同情况，在此获得供给其它部件所必需的空间。

为了便于进行静态密封部向着环状套筒的夹持嵌合过程，还可以采取下述方式，该静态密封部具有从背后与设置在环状套筒的内表面上的环状阶梯部相卡合的隆起部。一般而言，这样做的优点在于，对于旋转轴用密封件，在它的用于静态密封部的材料不同于针对动态密封部所提出的材料情况下是极其有利的。这是支承体的有利的使用方式。然而也可以采取下述方式：不仅是静态密封部，连同动态密封部也可一并由一种材料来制作，从而将两个密封部以夹持的方式嵌合在支承体上。在该情况下，环状套筒的内缘部和凸缘的内缘部由各密封部来包围。

在密封部上，除静态半径方向密封部件之外还想要设置轴方向的静态密封部件的情况，静态密封部向着定向在周边部上的环状阶梯部的安装是有利的。在该实施方式中，凸缘的外周面至少由静态密封部件局部覆盖。在此处，还可以在凸缘的周壁上配置开口。在硫化期间可以使弹性材料流过该开口。由此，可以在凸缘的内表面上形成与静态密封部相对的附加保持部。

在附图中表示与环状阶梯部的构成有关的多种变化方式以及静态密封部向着环状套筒的配置方式。

附图说明

图1是具有环状阶梯部和附在该环状阶梯部上的静态密封部的环状套筒的截面图。

图2是具有局部覆盖环状套筒内缘部的隆起部的静态密封部的截面图。

图3是概略地表示借助冷压接而把静态密封部安装于环状套筒的图。

图4是经相对套筒周面来说倾斜定向的焊接缝，将金属薄板带材的端缘部结合而形成的套筒的概要图。

图5是表示由两个阶梯状弯部隔成的环状阶梯部的构成的图。

图6是表示具有穿孔且由两个面包围的环状阶梯部的图。

图7是表示由两个阶梯状弯部隔开的、且具有环状套筒的内部的自由内室的环状阶梯部的图。

图8是表示具有以夹持的方式嵌合的静态密封部的支承体的图。

图9是静态密封部和动态密封部一体制造、且由半径方向的轴密封部包围的支承体的图。

图10是一支承体的示意图，该支承体即：相对于静态的半径方向的密封部件，密封部另附加有静态的轴方向的密封部件，并具有一起被定向于周边部的环状阶梯部。

图11是一支承体的示意图，该支承体即：相对于静态的半径方向的密封部件，密封部另附加有静态的轴方向的密封部件，并具有一起被定向于周边部的环状阶梯部。

附图文字

1—支承体；2—环状套筒；3—凸缘；4—静态密封部；5—动态密封部；6—密封唇；7—螺旋弹簧；8—防尘唇；9—环状阶梯部；10—阶梯状弯部；11—密封部件；12—旋转轴用密封件；13—内室；14—隆起部；15—内缘部；16—倾斜倒角部；17—冷压接部；18—焊接缝；19—端缘部；20—端缘部；21—阶梯状弯部；23—穿孔；24—销；25—隆起部；26—内缘部；27—内缘部；28—凹部；29—凹部；30—周边部；31—密封部件；32—穿孔开口；33—保持部。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

在图1中，以截面图概略地表示金属制支承体(金属环)1的上侧的部分。支承体1主要包括轴方向的环状套筒2和半径方向的凸缘3。支承体1由金属一体制造。为此，金属薄板带材被弯曲加工，而在相互对接的端缘部相互焊接，由此形成环状体；然后，通过旋压加工法或者深拉伸加工法形成半径方向的凸缘3。例如在德意志联邦共和国专利申请公开第102006046414号说明书中，公知有由该方法制造的支承体。为了静态密封而在环状套筒2的外表面上设置密封部4。动态密封部5位于凸缘3上。在图示的实施方式中，该动态密封部5具有密封唇6。所述密封唇6被螺旋弹簧7压接在轴(未图示)上。除此之外，动态密封部5还具防尘唇8。静态密封部4与动态密封部5均可以通过硫化处理固定在支承体1上。环状套筒2具有环状阶梯部9。该环状阶梯部9沿半径方向朝内阶梯状弯折。环状阶梯部9由旋压加工法来成型，且经阶梯状弯边部10而与环状套筒2结合成为一体。在环状阶梯部9上载置安装有静态密封部4的密封部件11。就用于径向轴密封件的、即旋转轴用密封件12的支承体1的此实施形式来说，可以由旋压加工法简单制造，根据使用状况，还可以极其简单地配备静态密封部4。旋转轴用密封件12在其使用时嵌入开口内，由此，环状阶梯部9被定向在想要密封的内室13中。

图2中所示的旋转轴用密封件12，其结构虽然相当于图1中所示的旋转轴用密封件，然而不同之处在于静态密封件4具备隆起部14。该隆起部14局部覆盖环状套筒2的内缘部15。这种实施方式有利于想要进行单独进行密封部4向着支承体1的固定、或者是附加形状连接的情况。为了方便组装在与旋转轴用密封件12对应设置的开口内，密封部4具有倾斜倒角部16。

根据使用的领域，静态密封部4可以硫化固定安装或者是粘结在环状阶梯部9上。图3中表示的是密封部4经冷压接部而固定在环状阶梯部9上的实施方式。冷压接部在此处由剖面线17来示意。冷压接部并不需要粘合剂的贴附或者粘结剂的使用，从而此处实现了节约。

针对多个实施方式而提出如下方案，用于制造环状套筒2的金属薄板带材具有终端面，该终端面相对金属薄板带材的侧缘部呈直角延伸，由此焊接缝可以与轴的轴线相对平行。但是，在特别的实施方式中，也可以是，以使切断缘部相对于环的侧缘部形成角度的方式，将切断缘部设置在金属薄板带材上。这种实施方式概要表示在图4中。在本实施方式中，焊接缝18相对环状套筒2的侧缘部倾斜形成。图4的其它所有部分相当于图2中所示的实施方式。

在图5中表示的是环状阶梯部9由两个阶梯状弯部10、21划分的实施方式。环状密封部件22嵌入在由两阶梯状弯部10、21形成的环状槽内。该环状密封部件22以横向截面图观察具有椭圆形状，且相对阶梯状弯部10、21具有稍许的自由空间，由此，环状密封部件22在向开口内插入期间受到挤压，则可以躲避到自由空间内。

通过在环状阶梯部9的周壁上配置穿孔23，从而可以实现静态密封部4向由两个阶梯状弯部10、21隔成的环状阶梯部9内的极其可靠的固定。在硫化工序期间，有一部分的密封材料可以进入该穿孔23内。由此，密封部件11经销24而被附加保持在环状套筒2上。这种情况表示在图6中。在该实施方式中，可以不必使用粘合剂或者粘结剂。而且，可以进行利用穿孔通过支承体的硫化成型、或者借助多种材料的一次硫化成型。

在图7中表示有一实施方式，所示实施方式的内容是，环状阶梯部9以不如上述图1～图6的实施方式所示的朝环状套筒2的内室膨胀出的方式形成在环状套筒2上。

具有环状阶梯部的环状套筒2的构成还具有其它优点，在于静态密封部4可以夹持嵌合在支承体1上。这种可能性表示在图8中。在此处，密封部4具有隆起部25。该隆起部25从背后与设置在环状套筒2的内表面上的、环状阶梯部9的阶梯状弯部10相卡合。密封部4以完全包围环状阶梯部9和环状套筒2的内表面的方式形成。不仅在本实施方式中，在图1～图7的所有的实施方式中也是同样，静态密封部4与动态密封部5分别安装在支承体1上。这样做具有可以使用各种不同的材料形成密封部的优点。

但是，图9中表示的是不仅静态密封部4，动态密封部5也是由同一材料制造并且相互结合的实施方式。该实施方式尤其适合于密封部可夹持嵌合的结构。在该情况下，密封部形成为，环状套筒2的内缘部26与凸缘3的内缘部27被密封部包围。在所述密封部处，支承体1朝向外方的面被密封材料完全覆盖。在该情况下，环状套筒2的内缘部26与凸缘3的内缘部27被密封部4、5的环状槽状的凹部28、29把持。

图10以及图11中表示的是环状阶梯部9被定向在旋转轴用密封件12的周边部30的实施方式。在这些实施方式中，相对于密封部4的静态半径方向的密封部件11，还附加设置有附加的静态轴向密封部件31。该静态轴向密封部件31利用它的外表面至少局部覆盖凸缘3。在此处，凸缘3可以具有穿孔开口32。密封部的材料可以流入该穿孔开口32内，而形成固定销24。在这种情况，若借助密封材料在凸缘3的内表面形成保持部33的话则更为有利。能够实现经该保持部33将静态密封部4、31特别紧固地保持在支承体1上。

Claims (20)

1.一种用于旋转轴用密封件的金属制的一体的支承体，该支承体由金属薄板带材制造，并弯曲加工成环状体，所述金属薄板带材的相互对接的端缘部相互焊接，所述支承体包括轴方向的环状套筒和半径方向的凸缘，且具有静态密封部和动态密封部，其特征在于，轴方向的环状套筒(2)具有至少一个环状阶梯部(9)，静态密封部(4)通过其密封部件(11)而被载置安装在该环状阶梯部(9)。

2.根据权利要求1所述的支承体，其特征在于，环状阶梯部(9)被定向于想要密封的内室(13)。

3.根据权利要求1或2所述的支承体，其特征在于，静态密封部(4)具有至少局部覆盖环状套筒(2)的内缘部(15)的隆起部(14)。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的支承体，其特征在于，密封部件(11)在其内缘部具有倾斜倒角部(16)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的支承体，其特征在于，静态密封部(4)被硫化固定安装。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的支承体，其特征在于，静态密封部(4)被粘结。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的支承体，其特征在于，静态密封部(4)通过冷压接而固定在环状阶梯部(9)上。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的支承体，其特征在于，所述金属薄板带材的端缘部(19、20)相对环状套筒(2)的轴线倾斜定向。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的支承体，其特征在于，环状阶梯部(9)由两个阶梯状弯部(10、21)隔成。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的支承体，其特征在于，环状套筒(2)在环状阶梯部(9)的区域且在其周壁上具有穿孔(23)，密封部件(11)的销(24)卡合在该穿孔(23)内。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的支承体，其特征在于，环状阶梯部(9)以不在环状阶梯部(2)上膨胀出的方式形成。

12.根据权利要求1～4中任一项所述的支承体，其特征在于，密封部(4)以夹持的方式嵌合在支承体(1)上。

13.根据权利要求12所述的支承体，其特征在于，密封部(4)具有从背后与设置在环状套筒(2)的内表面上的环状阶梯部(9)相卡合的隆起部(25)。

14.根据权利要求12所述的支承体，其特征在于，静态密封部(4)和动态密封部(5)一体形成，并以把持环状套筒(2)的内缘部(26)和凸缘(3)的内缘部(27)的方式对它们进行包围。

15.根据权利要求14所述的支承体，其特征在于，环状套筒(2)的内缘部(26)和凸缘(3)的内缘部(27)嵌入密封部(4、5)的环形槽状的凹部(28、29)内。

16.根据权利要求3～15中任一项所述的支承体，其特征在于，环状阶梯部(9)定向于周边部(30)。

17.根据权利要求16所述的支承体，其特征在于，相对于静态的半径方向的密封部件(11)，密封部(4)还附加有静态的轴方向的密封部件(31)。

18.根据权利要求17所述的支承体，其特征在于，静态的轴方向的密封部件(31)以其外表面至少局部覆盖凸缘(3)。

19.根据权利要求18所述的支承体，其特征在于，凸缘(3)在其周壁上具有开口(32)，密封部件(31)的销(24)卡合在该开口(32)内。

20.根据权利要求19所述的支承体，其特征在于，静态密封部(31、4)被硫化并贴附在支承体(1)上，且经开口(32)在凸缘(3)的内表面与保持部(33)相结合。

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