CN102359496B - 用于流体静力线性引导部的密封件 - Google Patents

Abstract

一种用于流体静力线性引导部的密封件(1)，该流体静力线性引导部具有预先规定的调整方向(5)，所述密封件(1)具有基本上平行于调整方向(5)分布的纵向密封段(7、7′)和基本上横向于调整方向(5)分布的横向密封段(8、8′)，其中，第一密封唇(12)沿纵向密封段(7、7′)分布并且第二密封唇(14)沿横向密封段(8、8′)分布。在此设置为，第一密封唇(12)的高度沿所述调整方向(5)呈波浪形波动。利用这种密封件(1)，对于流体静力线性引导部，实现了高动态的油密封性。

Description

用于流体静力线性引导部的密封件

本申请是申请日为2008年6月19日，国家申请号为200880023141.8(PCT申请号为PCT/EP2008/057766)，题为“用于流体静力线性引导部的密封件”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具有预先规定的调整方向的流体静力线性引导部用的密封件，该密封件具有基本上平行于所述调整方向分布的纵向密封段以及基本上横向于所述调整方向分布的横向密封段，其中，第一密封唇沿纵向密封段分布并且第二密封唇沿横向密封段分布。

背景技术

流体静力线性引导部用的这种密封件例如由US 2004/0042689A1公知。在那里所提出的密封件为避免不希望的油流出而设置在承载体的边缘上，该承载体以流体静力支承的方式相对于导轨沿预先规定的调整方向线性运动。为流体静力地支承，油通过输送管路泵入承载体的室(Tasche)内并且为构成滑动膜而压向导轨。通过适当的回流通道，将油导出并在循环过程中重新泵回到所述室内。设置在承载体边缘上的密封件包括密封唇，以避免在承载体相对于导轨调整时，油不必要地发生泄漏。为此，在承载体的平行于调整方向分布的纵向侧上，分别设置有带有分布在调整方向上的第一密封唇的纵向密封段，并且在承载体的横向边沿或横向侧上，分别设置有带有横向于调整方向分布的第二密封唇的横向密封段。在此，纵向密封段和横向密封段特别是通过容纳区相互连接。

为使流体静力线性引导部利用相对于导轨在滑动膜上滑动的承载体发挥作用，所装入的密封件必须产生一定的动态的油密封性，从而总体上尽可能避免油损耗。在系统停机时，密封件应相对于导轨对外尽可能油密封地封闭。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种流体静力线性引导部用的开头所述类型的密封件，该密封件在其油密封性方面相对于现有技术所公开的实施方式得到进一步改善。

该任务对于开头所述类型的密封件，依据本发明以如下方式得以解决，即第一密封唇的高度沿调整方向呈波浪形波动。

沿纵向密封段分布的第一密封唇以如下方式构成，即，所述第一密封唇的高度，也就是所述第一密封唇基本上垂直于基座的伸展沿调整方向呈波浪形地波动。通过这种构造方案，纵向密封段取得油密封性、摩擦与磨损之间的最佳效果。通过波形组(Wellenzug)沿纵向密封段的数目，可以根据要求并根据流体静力线性引导部的设计来配合或调整所希望的特性。通过波浪形的构造方案实现了密封唇相对于导轨平面式地接触，由此相对于接触边沿的密封性得以改善。在装入状态下密封唇基本上平行于支承面地定向，从而使密封唇的高度在支承面的平面内呈波浪形波动。

纵向密封段密封唇的高度的波浪形构成通过平面式接触和通过沿运动方向的波浪形分布，特别是针对流体静力线性引导部相比于直线式边沿改善了动态油密封性。通过沿调整方向的波浪形分布，在运行期间在一个波形组上流出的油被下个波形组再次送回到系统内。

在一种适当的构造方案中，第一密封唇的高度沿调整方向呈正弦形波动。由此，沿纵向密封段实现了密封唇均匀重复的接触面。

另外，特别是纵向密封段与横向密封段之间的过渡部位在动态的油密封方面存在问题。在系统运行时，由于承载体相对于导轨的运动，在密封唇处不断有一些油流出，但这些油在反向运动时重新流入系统内。但恰恰是在纵向密封段与横向密封段之间的对接部位上，这种密封存在问题。适当的是，纵向密封段与横向密封段相互连接。

在以往所使用的密封件中，纵向密封段和横向密封段的密封唇在角区内相互间扁平对接。换句话说，一个密封唇在其碰触到与其横向分布的其他密封唇的部位上终止。因此，在斜向于调整方向的角区内流出的油基于承载体相对于导轨的一维运动而不再能充分地回流到系统内。

优选地，如果第一密封唇和第二密封唇以连续的曲率过渡为彼此，则避免出问题的角区，在该角区处，在承载体相对于导轨运动时，很容易出现泄漏。而提供一种环绕式密封边沿，其中，由于连续曲率，通过运动可能引发的泄漏部位得以避免。油被可靠地挡回。但同样在角区内流出的油在这种构型中在相反运动时可以再次返回到系统内。

总体上也由此实现了得到改善的动态油密封性。通过环绕式的密封边沿，停机时的油密封性也得到提高。

在这种情况下，概念“曲率”是指密封唇每个长度单位的方向变化，或者换句话说，是指由密封唇给出的曲线分布相对于切线的一阶导数。

密封件本身可以具有多个纵向密封段和多个横向密封段并且特别是在整体上具有闭合的形体。密封件可以作为整体制造或者由零件制成，随后将这些零件组装成密封件。作为密封件用的材料，原则上适用弹性材料，如橡胶等以及特别是合成橡胶、热塑性塑料或者热塑性合成橡胶。特别是可以使用丁腈橡胶(NBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氟化橡胶(FKM)或者三元乙丙橡胶(EPDM)。原则上也可以设想聚酰胺。这种合成材料例如可以很容易地通过压力注塑或者通过挤出而制造或加工。

对于第一密封唇与第二密封唇之间的过渡区具有连续曲率的构造方案，适用不同的分布及特别是波浪形的分布，只要曲率不是突变的并因此不连续地在纵向密封段与横向密封段之间的角区内变换曲率的数值。

具有优点地，因为易于制造，所以第一密封唇和第二密封唇通过弧过渡为彼此。特别地，弧可以是圆弧，从而沿曲线分布的曲率区域具有恒定的曲率。按照这种方式，纵向密封段与横向密封段之间的角区形状相同构成，这样在油密封性方面得到进一步改善。

在另一种具有优点的构造方案中，横向密封段包括第三密封唇，该第三密封唇基本上平行于第二密封唇地分布。因此，横向密封段双唇式地构造。通过这种构造方案，可以以如下方式执行功能分化，即，第二密封唇承担油密封的功能，而第三密封唇则具有污物分离、灰尘分离或者颗粒分离的功能并且因此防止污物颗粒或者灰尘颗粒进入承载体的内部进而危及线性引导部的正常工作。为此，特别地设置为：第三密封唇从外部在承载体的内部空间方向上观察接在第二密封唇的前面。特别是根据所设置的不同功能性，第二密封唇和第三密封唇的断面彼此不同。

在另一具有优点的构造方案中，第一密封唇和/或者第二密封唇横向于其纵向具有如下断面，所述断面带有逐渐变尖的末端。通过将该尖端安设到各密封唇上，提高了外边沿相对于导轨的配合，这在密封性方面也是具有优点的。在此，尖端在断面上不一定非得对称地构造，而是可以为泵作用进而为改善动态的油密封性而非对称地构造。

为使第一密封唇连续和均匀过渡，适当地设置有对于第一密封唇和/或者第二密封唇统一的断面。同样地，也可以很好地设想：第一密封唇和第二密封唇的断面彼此不同。在这种情况下，第一密封唇和第二密封唇的不同断面在过渡区内逐渐地和连续地过渡为彼此，从而在那里不出现降低油密封性的突变式改变。

为进一步提高密封唇的压紧力，适当的是，第一密封唇和/或者第二密封唇由如下的材料制成，与其余密封材料相比，所述材料具有提高的刚度。这一点例如可以通过所使用的合成材料在其组成方面的配合来进行，或者特别是以如下方式来进行，即，密封唇采用载体材料，特别是金属或者合成材料来加固。在两种情况下，与密封件的其余材料相比，密封唇被增加刚度，由此，在一定的范围内，无论是动态油密封性，还是静态油密封性均得到改善。

这种密封件原则上可以粘接在承载体上，注塑在承载体上，或者在制造方法中与承载体交联，特别是进行硫化。但为提高功能可靠性，纵向密封段和/或者横向密封段包括附加的机构，用于与线性引导部的部件，特别是与承载体形状配合和/或者力配合地连接。这种机构例如可以是凹处、槽或者撑条(Steg)，它们与线性引导部的部件相应互补构成的元件共同作用。特别是密封件可以包括用于卡接的机构。

正如所提到的那样，密封件可以单件式地制成或者由多个零件组成。在一种适当的构造方案中，密封件由多部分制成，其中，零件通过各一个对接边沿相互固定连接，特别是交联。虽然对接边沿原则上也可以相互粘接，但是提供了交联并且特别是硫化，这是因为交联，特别是硫化表现出具有更高油密封性的连接。对于适用的粘接剂，在粘接剂的耐油性和油密封性方面同样存在很高的要求。此外，粘接剂在硬化之后应尽可能具有与其所粘接的密封材料相同的弹性。交联也可以直接在模具内进行，例如压力作用和/或者温度作用下进行，由此产生了零件的可靠接合，而不存在移位的危险，这种移位危险的存在，在油密封性方面是不利的。

为使零件通过粘接或者通过交联可靠和持续接合，有益的是：对接边沿分别相对于密封唇的纵向倾斜地分布或者呈梯级状构成。两项措施均增加接合面积，从而使连接在整体上得到改善。特别是通过这种构成可以补偿制造公差。

在另一种适当的构成中，零件之间的对接边沿分别设置在纵向密封段内。在此，顾及到的是：无论是在油密封性方面，还是在连接的使用寿命方面，对接边沿直接在纵向密封段与横向密封段之间的角区内的安设是有问题的。此外，与安置在横向密封段内相比对于对接边沿在纵向密封段内的安设来说，具有变为横向密封段的过渡部的纵向密封段的压力注塑用的模具一般情况下比如下横向密封段的压力注塑用的模具更复杂进而成本更高，该横向密封段具有变为纵向密封部的或向纵向密封段的过渡部或者角区。即一般情况下足够的是，纵向密封段设有一个单个的密封唇，而横向密封段则具有优点地装有两个平行分布的密封唇。在对接边沿设置在横向密封段内的情况下，用于制造纵向密封段的模具因而必须为此构成，即，在过渡区内成型有第二密封唇的起始部。在相反情况下，在横向密封段所包括的过渡区内，第二密封唇完全(schlichtweg)终止，这在注塑技术上更加简单地执行。

就此而言，当横向密封段连同连续曲率的主要区域一起作为零件制成，则这在制造技术上成本更低也更简单。于是，纵向密封段的交联或者粘接或者普遍意义上的接合也可以自身在模具内进行。

在一种适当的改进方案中，为了密封件在装入状态下相对于线性引导部的部件进行密封，也就是说，特别是相对于承载体进行密封，而包括有第四密封唇。于是，该第四密封唇适当地在密封件相对于线性引导部部件的内边缘上分布，在该部件上装配有密封件。

在一种适当的构成中，密封件设置在流体静力线性引导部的承载体凹处的环绕式边缘上，其中，将承载体的中心凹处构成用于容纳纵向轨或者导轨。

附图说明

现借助附图对本发明的实施例进行详细说明。其中：

图1以透视的和部分透明的图示示出设置在流体静力线性引导部的承载体上的、具有纵向密封段和横向密封段的环绕式密封件；

图2以透视视图示出流体静力线性引导部的承载体，所述承载体带有固定于其上的环绕式密封件；

图3以透视部分视图示出根据图1的密封件的横向密封段的概要图；

图4以透视部分视图示出根据图1的密封件的纵向密封段的概要图；

图5以透视部分视图示出根据图1的密封件的纵向密封段与横向密封段之间接合区；以及

图6以透视部分视图示出根据图1的密封件的设置在承载板上的横向密封段的剖面边沿的视角。

具体实施方式

在图1以透视的和部分透明的图示示出环绕式密封件1，该密封件1安设在流体静力线性引导部的承载体3上。承载体3具有中心凹处4，用于容纳未示出的导轨。此外，承载体3在其内侧上具有一定数量的油室(这里未示出)，通过相应的输油管路向油室内泵油。通过相应的表面构造，油从所述室中流出并且相对于在凹处4内引导的导轨在内侧上形成滑动膜，从而承载体3相对于导轨沿所标注的调整方向5以流体静力支承的方式线性地调整。承载体3和未示出的导轨共同形成所谓的流体静力线性引导部。

一体的且环绕式的密封件1沿着承载体3的中心空隙4的环绕式边缘6引导。在此，密封件1借助撑条和槽形状配合地固定在承载体3上。密封件1附加地可以相对于承载体3进行卡接或者粘接以及交联。一般情况下，承载体3由金属组成。在此，交联通过增附剂进行。

环绕式密封件1包括总计两个纵向密封段7和7′，纵向密封段7和7′平行于调整方向5在承载体3朝向凹处4或导轨的纵向边沿上延伸，还包括两个基本上横向于调整方向5分布的横向密封段8和8′，横向密封段8和8′相对于导轨对承载体3的横向于调整方向5分布的边沿进行密封。在此，纵向密封段7和7′分别在角区10处过渡为横向密封段8和8′。横向密封段8和8′在这种情况下固定在承载板9上，该承载板9又与固有的承载体3螺栓连接。承载板9可以要么由合成材料组成，要么由金属组成。此外，弧形密封区11位于两个横向密封段8和8′的依照图1的上侧，弧形密封区11用于密封承载板9内的凹处，该凹处用于油回流。通过相对于承载体3内置的另外的密封唇，将通过油室并经过滑动区流动的油导向密封区11并在那里导出。然后，将导出的油重新泵入油室，从而整体上形成油循环。

此外，在图1中可以看到沿两个纵向密封段7和7′分布的、具有波浪形形状的第一密封唇12。从图1同样可以看到第二密封唇14，第二密封唇14分别沿两个横向密封段8和8′分布。在角区10内，第一密封唇12和第二密封唇14分别以连续曲率过渡为彼此。由此，整体上形成环绕凹处4的边缘6的、统一的密封边沿，该密封边沿在停机时产生承载体3相对于导轨的静态油密封性并且在运行时产生承载体3相对于导轨的动态油密封性。

纵向密封段7和7′、横向密封段8和8′以及沿其分布的第一密封唇12和第二密封唇14的部分可以由其他附图获悉。特别是密封件1由四个零件A、A′、B和B′制成，其中，四个零件A、A′、B和B′基本上由两个纵向密封段7和7′以及通过两个横向密封段8和8′形成。但零件A、A′、B和B′之间的对接部位不是处于角区10内，而是设置在纵向密封段7和7′的区域内。在图1中那里所标注的横向线处可以看出这一点。横向密封段8和8′连同所属的角区10一起分别作为零件A或A′制成。连接零件A或A′的其他零件B或B′基本上包括两个纵向密封段7和7′。密封件1整体上借助压力注塑法由热塑性合成橡胶制成或者由合成橡胶制成。此外，零件A、A′、B和B′通过交联以及特别是通过硫化就已在模具中相互固定连接。

在图2中，更加详细地示出流体静力线性引导部的承载体3。现在可以清楚地看到承载板9，承载板9容纳环绕式密封件1横向密封段8。在承载板9居中的上端上，可以看到回油口13。通过该回油口13借助内置的弧形密封区11导出从滑动区流出的油。在承载体3的内部可以看到油室15。油室15由平面区15′围成，平面区15′距未示出的导轨形成小缝隙规格(Spaltmaβ)。在该平面区15′上，借助在压力下从油室15流出的油形成滑动区，从而承载体3可以在导轨上滑动。从滑动区15′流向横向密封段8的油通过内部的另一密封唇收集并通过回油口13从弧形密封区11导出。

图3以部分视图透视地示出横向密封段8的概要图，横向密封段8包括用于过渡为纵向密封段7′的、一同制成的下角区10。换句话说，示出图1的零件A的概要图。现在可以清楚看到在内部分布的第二密封唇14，第二密封唇14设置用于相对于导轨横向于调整方向5进行油密封。此外，横向密封段8包括平行于第二密封唇14分布的第三密封唇16，将第三密封唇16构造用于相对于导轨的污物分离机构或者颗粒分离机构。

内部的第二密封唇14在角区10内过渡为连续曲率的区域18。在这种情况下，将连续曲率的区域18构成为弧20。此外，在横向密封段8的内边沿上设置有第四密封唇21，第四密封唇21用作用于相对于承载体3油密封的辅助密封机构。

在第二密封唇14弧的20的下端上，横向于其分布地可以看到该密封唇14的断面23。该断面上端形成尖端24，由此提高第二密封唇14相对于导轨的压紧力。为了增强压紧力，第二密封唇14还在整体上通过材料组成的适配在其刚度方面相对于密封件1的其余材料得到提高。作为选择地，使用金属加固。

此外，在所示横向密封段8的左下端上，也就是角区10的末端上，可以看到倾斜分布的对接边沿25，构造对接边沿25用于与纵向密封段7或者7′连接。

在图4中又以透视部分视图示出纵向密封段7′的概要图，正如纵向密封段7′连接在图3所示的横向密封段8对接边沿25上那样。换句话说，示出零件B′的概要图。在纵向密封段7′的内边沿上可以看到平行于调整方向5分布的第一密封唇12。现在可以清楚看到，第一密封唇12沿调整方向5的高度27呈波浪形波动。在第一密封唇12的断面29上再次清楚看出，第一密封唇12也在尖端24处终止。

处于纵向密封段7′右下端上的还有倾斜分布的对接边沿30，对接边沿30设置用于与图3所示连同横向密封段8共同制成的角区10的对接边沿25接合。

沿根据图4的纵向密封段7′的上边缘设有两个撑条33和34，撑条33和34用于将纵向密封段7′形状配合地连接在承载体3上。

图5现在示出处于接合位置上的图3和4所示的零件。在此，纵向密封段7′通过在对接边沿25和30上交联而与连同横向密封段8共同制成的角区10连接。现在可以看到，第二密封唇14通过连续曲率的区域18，即通过弧20过渡为第一密封唇12。通过对接边沿25和30在模具内的交联，避免该对接边沿25和30彼此相对侧向移位，由此实现了两个零件A和B′更为平整且更为连续地过渡为彼此。

通过由第一密封唇12、弧20和第二密封唇14得到的、相互关联和环绕式的密封边沿，实现了承载体3的内侧相对于导轨可靠的、静态和动态的油密封。

此外，由图5又可以看到设置用于相对于承载体3进行辅助密封的第四密封唇21的位置和两个撑条33和34的分布。

在图6中又以透视部分视图示出了固定在承载体3上的承载板9的剖面边沿的视角，承载板9带有固定于其上的横向密封段8。在该视图中可以清楚看到第二密封唇14和与第二密封唇14平行分布的第三密封唇16，它们横向于调整方向5地设置。在承载板9的内侧上还可以看到第四密封唇21的分布。

从横向密封段8的断面上还可以看出两个臂(Schenkel)35，在两个臂35之间形成凹处36，承载板9的相应撑条嵌入该凹处36。由此，在横向密封段8与承载板9之间产生形状配合的连接，该连接在承载体3相对于导轨在调整方向5上调整时，使横向密封段8可靠地保持。

附图符号

1    密封件

3    承载体

4    凹处

5    调整方向

6    环绕的边缘

7    纵向密封段

7′  纵向密封段

8    横向密封段

8′  横向密封段

9    承载板

10   角区

11   密封段

12   第一密封唇

13   回油口

14   第二密封唇

15   油室

15′ 平面区

16   第三密封唇

18   连续曲率的区域

20   弧

21   第四密封唇

23   第二密封唇的断面

24   尖端

25   对接边沿

27   第一密封唇的高度

29   第一密封唇的断面

30   对接边沿

33   撑条

34   撑条

35    臂

36    凹处

A、A′、B、B′零件

Claims (15)

1.一种密封件（1），用于具有预先规定的调整方向（5）的流体静力线性引导部，所述密封件（1）具有基本上平行于所述调整方向（5）分布的纵向密封段（7、7'）和基本上横向于所述调整方向（5）分布的横向密封段（8、8'），

其中，第一密封唇（12）沿所述纵向密封段（7、7'）分布并且第二密封唇（14）沿所述横向密封段（8、8'）分布，并且

其中，所述纵向密封段和所述横向密封段相互连接，

其特征在于，所述第一密封唇（12）的高度（27）沿所述调整方向（5）呈波浪形波动。

2.按权利要求1所述的密封件（1），其特征在于，所述高度（27）呈正弦形波动。

3.按权利要求1或2所述的密封件（1），其特征在于，所述横向密封段（8、8'）包括第三密封唇（16），所述第三密封唇（16）基本上平行于所述第二密封唇（14）地分布。

4.按权利要求1或2所述的密封件（1），其特征在于，所述第一密封唇（12）和/或者所述第二密封唇（14）横向于其纵向地具有断面（23、29），所述断面（23、29）带有逐渐变尖的末端。

5.按权利要求1或2所述的密封件（1），其特征在于，所述第一密封唇（12）和所述第二密封唇（14）具有统一的断面（23、29）。

6.按权利要求1或2所述的密封件（1），其特征在于，所述第一密封唇（12）和/或者所述第二密封唇（14）由如下材料制成，与其余密封材料相比，所述材料具有提高的刚度。

7.按权利要求6所述的密封件（1），其特征在于，所述第一密封唇（12）和/或者所述第二密封唇（14）采用载体材料来加固。

8.按权利要求1或2所述的密封件（1），其特征在于，所述纵向密封段（7、7'）和/或者所述横向密封段（8、8'）包括如下机构，所述机构用于与所述线性引导部的部件进行形状配合和/或者力配合连接。

9.按权利要求1或2所述的密封件（1），其特征在于，所述密封件（1）由多个零件制成，其中，所述零件（A、A'、B、B'）通过各一个对接边沿（25、30）相互固定连接。

10.按权利要求9所述的密封件（1），其特征在于，所述对接边沿（25、30）分别相对于所述密封唇（12、14、16、21）的纵向倾斜地分布或者呈梯级状构成。

11.按权利要求9所述的密封件（1），其特征在于，所述对接边沿（25、30）分别设置在所述纵向密封段（7、7'）内。

12.按权利要求3所述的密封件（1），其特征在于，为了在装入状态下相对于线性引导部的部件进行密封，而包括有第四密封唇（21）。

13.按权利要求7所述的密封件（1），其特征在于，所述第一密封唇（12）和/或者所述第二密封唇（14）以金属或者合成材料来加固。

14.按权利要求9所述的密封件（1），其特征在于，所述零件（A、A'、B、B'）通过各一个对接边沿（25、30）进行交联。

15.一种流体静力线性引导部的承载体（3），所述承载体（3）具有用于容纳导轨的中心凹处（4），

其特征在于，按前述权利要求之一所述的密封件（1）沿所述凹处（4）的环绕的边缘（6）设置。

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