CN102472398B - 弹簧弹性的轴向密封件 - Google Patents

Abstract

用于沿着封闭的轮廓密封两个对置的抵靠面的密封件（160）包括弹性的密封元件（210）、分别配属于所述密封面之一的两个弹簧元件（220、230）以及布置在所述弹簧元件之间的支撑元件（250），所述密封元件具有两个对置的密封面（240）用于抵靠在轮廓区域内的抵靠面上，其中每个弹簧元件包括两个支臂（260、270），其中一个支臂将配属于弹簧元件的密封面压到抵靠面之一上并且另外的支臂支撑在支撑元件上。

Description

弹簧弹性的轴向密封件

技术领域

本发明涉及一种密封件。本发明尤其涉及用于密封两个对置的抵靠面的密封件。

背景技术

例如在滑阀中需要密封对置的抵靠面。阀体和密封垫圈的平坦的表面在那里相互间隔开地平行布置。阀体中的开口允许流体介质例如冷却液流向阀盘。该阀盘相对于阀体可移动地布置，例如线性或者可旋转地布置，并且具有开口，该开口根据阀盘的位置或多或少地与阀体中的开口对准。所述开口例如可以具有圆形或者椭圆形的横截面。相应地，流体介质通过阀盘的流动取决于其关于阀体的移动位置。

为了禁止介质流过阀盘和阀体之间的缝隙，需要在该区域内设置密封件。通常这种密封件位于缝隙中并且在一侧要么在阀盘上要么在阀体上不可移动地进行固定。

如此布置所述密封件，使得其在一定的压力下靠在两个对置的表面上并且由此相对于流体形成密封性。在一些应用中，在运行时所述两个表面之间的间隔是可变的，可能也已经为了一定的偏差的安装时间克服了间距。两个表面的密封性可以取决于抵靠面的距离，这会使得在特定的运行情况下例如在用污物污染的流体中或者在滑阀的部件的由温度引起的膨胀不同时在密封区域内出现不密封性。

发明内容

因此，本发明的任务是提供两个对置的表面的可靠的密封。

用于沿着封闭的轮廓密封两个对置的抵靠面的密封件包括弹性的密封元件、两个弹簧元件以及布置在弹簧元件之间的支撑元件，所述密封元件具有两个对置的密封面用于抵靠在轮廓范围内的抵靠面上，所述弹簧元件分别配属于所述密封面之一，其中每个弹簧元件包括两个支臂，其中一个支臂将配属于弹簧元件的密封面压到抵靠面之一上并且另外的支臂支撑在支撑元件上。

由此，两个弹簧元件关于弹簧方向串联，使得整个密封件的弹簧常数小于各个弹簧元件的弹簧常数。如此可以补偿沿着弹簧方向的运行、安装以及制造公差，而不会将很大的力施加到密封面上，该力会引起抵靠面相对于密封面困难的移动。

所述支撑元件同时承受一部分剪切力，该剪切力在抵靠面相对于密封面移动时沿侧面的方向作用到密封件上，使得密封件在移动时不会显著变形并且可以维持密封性。所述弹簧元件可以与波型体形式的支撑元件进行集成，由此可以更简单地制造密封件。该波型体可以具有缺口，从而使得波型体沿着轮廓进行弯曲变得容易。

每个所述弹簧元件可以包括U或者V形的沿着轮廓延伸的型体。该简单的实施方式由常规的密封件公开并且实验确定。此外，在轮廓的内侧和外侧之间存在压差时这种型体可以如此定位，使得支臂指向高压侧。所述压差相互挤压弹簧元件的支臂，由此可以进一步改善密封件的密封作用。

所述弹簧元件和支撑元件可以是螺旋弹簧的区段。这是垂直于密封面的较低的弹簧常数与朝密封面侧面延伸的剪切力的良好支撑作用进行组合的更加简单并且成本低廉的方案。

作为替代方案，所述弹簧元件和支撑元件也可以是由金属丝织物（Drahtgestricken）制成的弹性的全金属垫的区段，从而所述密封件也可以承载较高的温度。

附图说明

下面根据附图对本发明进行详细描述，其中：

图1是旋转滑阀的侧面的剖视图；

图2是用于图1中阀门的密封件的第一实施方式的剖视图；

图3是用于图1中阀门的密封件的第二实施方式的剖视图；

图4是用于图1中阀门的密封件的第三实施方式的剖视图；

图5是用于图1中阀门的密封件的第四实施方式的剖视图；

图6是用于图1中阀门的密封件的第五实施方式的剖视图；

图7是用于图1中阀门的密封件的第六实施方式的剖视图；

图8是用于图1中阀门的密封件的第七实施方式的剖视图；以及

图9是用于图1中阀门的密封件的第八实施方式的剖视图。

具体实施方式

图1示出了旋转滑阀100的剖视图。该旋转滑阀100包括阀壳110、具有圆形开口130和毂台140的阀盘120、盘轴150以及两个密封件160。在阀盘120或者说在阀体110上形成用于密封件160的抵靠面170。该抵靠面170例如可以由陶瓷、硬质金属、钢或合成材料制成。轮廓180圆形地沿着圆柱形的连接面延伸，该连接面将相互对置的抵靠面170相互连接。所述轮廓180例如可以是环形的、椭圆形的、多边形的或者不规则的形状并且平行地在抵靠面之间延伸。所述阀壳110具有三个入口/出口A、B和C。尽管按本发明的密封件160不限制于在旋转滑阀100中的应用或者总的在阀门中的应用，还是应该根据旋转滑阀100描述密封件160的可能的任务范围。

所述旋转滑阀100用于选择性地并且成比例地实现或者说阻止入口/出口A和C或者说B和C之间的液体。借助于盘轴150旋转阀盘120，使得阀盘120中的开口130根据需要或多或少地与入口/出口A或者入口/出口B对准。在所示出的位置中，阀盘120中的开口130完全与入口/出口A对准，从而实现了液体在入口/出口A和C之间流动。阀盘120同时禁止液体在入口/出口B与入口/出口A和C之间流动。

在入口/出口A和B区域内的密封件160具有对液体在入口/出口A和B与阀盘120之间的违反流动予以反作用的任务。因此，该密封件160必须向上在用于阀盘120的抵靠面170上保持良好的接触并且向下在阀壳110的抵靠面170上保持良好的接触，并且同时对于阀盘120的运动不敏感。为了在密封件160的区域内补偿阀盘120与阀壳110之间间距中的运行和制造公差，该密封件160沿垂直方向具有较低的弹簧常数。

图2示出了用于图1中阀门100的密封件160的第一实施方式的剖视图。该密封件160沿着圆形的轮廓180（没有示出）延伸，该轮廓垂直于图纸平面延伸。出于对称缘故，仅仅示出了密封件160的一个剖面，在附图的左边边缘上画出了对称线，该对称线同时形成了轮廓180的中轴线。

所述密封件160包括密封元件210、第一弹簧元件220以及第二弹簧元件230。在上面和下面，所述密封元件210分别具有用于与抵靠面170（没有示出）接触的密封面240。在弹簧元件220和230之间，所述密封元件210包括过梁250。在上面和下面，所述密封元件210分别具有密封唇，该密封唇的远离的界面形成了密封面240。在上面的密封唇的区域内布置了用于在密封件160或者说轮廓180的内侧打开的U形型体形式的第一弹簧元件230。

每个弹簧元件220、230分别包括上面的支臂260和下面的支臂270。第一弹簧元件220的上面的支臂260向上挤压密封面240。以相应的方式在下面的密封唇的区域内存在第二弹簧元件230，该第二弹簧元件的下面的支臂270向下挤压下面的密封面240。第二弹簧元件230的上面的支臂260以及第一弹簧元件220的下面的支臂270从对置的方向向过梁250支撑。该过梁250比密封面240和配属的弹簧元件220或者说230之间的区段更厚，从而提高了密封件240沿垂直方向的可运动性并且同时在弹簧元件220和230的相邻的支臂260、270之间提供良好的支撑作用。

所述密封元件210在其外侧（右边）上包围弹簧元件220和230。该实施方式在从密封元件210的内侧到其外侧具有压差的情况下是特别有利的，因为可以利用压差将密封面240更强烈地压到相应的抵靠面170上。

所述密封元件210可以由任意持久弹性的材料制成，例如基于硅树脂、生胶或合成材料。所述弹簧元件220、230由弹簧弹性的不锈钢板制成。

与具有仅仅一个弹簧元件的密封件160相对，在具有相应弹簧常数的两个弹簧元件220、230中用压紧力能够实现与抵靠面170之间不同的间隔的适配，该压紧力以因子2稍许变动。如果在单个弹簧常数为60N/mm时所述间隔围绕+/-0.1mm变动，那么在使用仅仅一个弹簧元件220、230时所述压紧力围绕+/-12N变动，然而在所示出地使用两个串联的弹簧元件220、230时，压紧力仅仅围绕+/-6N变动。

图3示出了用于图1中阀门100的密封件160的第二实施方式的剖视图。所示出的实施方式相应于图2中的实施方式，区别是所述弹簧元件220和230的U形型体的支臂260、270向外示出并且由密封元件210向内遮盖。所述结构在从外向内的压差的情况下推荐，从而提高由压差引起的密封面240在相应压紧面上的压紧作用。

图4示出了用于图1中阀门100的密封件160的第三实施方式的剖视图。所示出的密封件类似于在图3中所示的实施方式，然而相对于图3中U形的弹簧元件220和230使用了V形型体的V形弹簧元件220、230。所述弹簧元件沿垂直方向具有比图2和3中U形型体的弹簧元件220、230更小的弹簧常数并且有助于整个密封件160沿垂直方向在密封面240之间更低的弹簧常数。

图5示出了用于图1中阀门100的密封件160的第四实施方式的剖视图。所示出的实施方式相应于图3和4的实施方式，区别是使用具有O形横截面的弹簧元件220、230。在此，可以可选地涉及空心型体或者由实心材料制成的型体；在空心型体的情况下可以将所述弹簧元件闭合或者例如沿着环绕的焊缝敞开。O形型体的弹簧元件220、230沿垂直方向的支撑作用例如大于图4的实施方式中弹簧元件220、230的支撑作用。根据所述弹簧元件220、230在密封元件210里面或者外面布置得多远，所述弹簧元件就更远或者更近地远离密封面240之间的连接面并且相应地产生密封面240之间沿垂直方向更弱或者更强的弹簧作用。如果弹簧元件220、230远离连接面，那么由密封元件210产生密封面240之间密封件160的弹簧常数的重要部分。

图6示出了用于图1中阀门100的密封件160的第五实施方式的剖视图。所示出的实施方式基本上相应于图3中的实施方式，区别是在那里示出的弹簧元件220、230以及过梁250由一体的弹簧元件610的三个区段620、630、640实现。第一区段620和第三区段640相应于第一弹簧元件220或者说第二弹簧元件230，并且第二区段630相应于图3所示的实施方式中的过梁250。

图7示出了用于图1中阀门100的密封件160的第六实施方式的侧视图。所示出的实施方式相应于图6中示出的实施方式，区别是所述弹簧元件610拥有大量沿垂直方向U形型体的区段710。此外，沿着每个所述区段710的外围安置了豁口720，从而在制造时使得沿着密封件160的外围弯曲弹簧元件610变得容易。缺口之间的间距是可以变化的并且在轮廓的狭窄的半径范围内是微小的，并且在轮廓的较大的半径范围内是较大的。

图8示出了用于图1中阀门100的密封件160的第七实施方式的剖视图。该实施方式相应于图6中示出的实施方式，区别是代替弹簧元件610在密封面240之间布置包括多个绕匝的螺旋弹簧810。螺旋弹簧810的分别包括至少一个绕匝的区段820相应于区段620、630和640。

图9示出了用于图1中阀门100的密封件160的第八实施方式的剖视图。所示出的实施方式同样相应于图6中示出的实施方式，区别是代替弹簧元件610在密封面240之间布置全金属垫910。该全金属垫910是弹性的并且包括大量金属丝织物（没有详细示出），其中图6中的区段620、630和640由全金属垫910的任意垂直的区段代替。

Claims (9)

1.用于沿着封闭的圆形的轮廓（180）密封两个对置的抵靠面（170）的密封件（160），其具有：

-弹性的密封元件（210），该密封元件具有两个对置的密封面（240）用于抵靠在轮廓（180）区域内的抵靠面（170）上，其中，所述弹性的密封元件（210）带有具有内直径的内侧和具有外直径的外侧，其中，所述内侧或者所述外侧具有两个豁口，所述豁口径向向外或者径向向内延伸；

-分别配属于所述密封面（240）之一的两个弹簧元件（220、230）；以及

-布置在所述弹簧元件（220、230）之间的支撑元件（250），其中，所述支撑元件（250）是构造在弹性的密封元件（210）上的区段，

-其中每个弹簧元件（220、230）包括两个支臂（260、270），其中一个支臂将配属于弹簧元件（220、230）的密封面（240）压到抵靠面（170）之一上并且另外的支臂（260、270）支撑在支撑元件（250）上，

其中，所述两个豁口分别容纳一个弹簧元件。

2.按权利要求1所述的密封件（160），其特征在于，所述弹簧元件（220、230）之一和/或支撑元件（250）是波型体（610）的区段。

3.按权利要求2所述的密封件（160），其特征在于，所述波型体（610）具有一列沿着至少一个波型（710）的缺口（720）。

4.按权利要求1到3中任一项所述的密封件（160），其特征在于，所述弹簧元件（220、230）之一包括沿着轮廓（180）延伸的U或V形的型体。

5.按权利要求1到3中任一项所述的密封件（160），其特征在于，所述密封元件（210）为了密封轮廓（180）的内侧和外侧之间的压差而遮盖低压侧上的弹簧元件（220、230）。

6.按权利要求5所述的密封件（160），其中，所述弹簧元件（220、230）之一的支臂（260、270）指向高压侧的方向。

7.按权利要求1所述的密封件（160），其特征在于，所述弹簧元件（220、230）以及支撑元件（250）是螺旋弹簧（810）的区段。

8.按权利要求7所述的密封件（160），其特征在于，所述螺旋弹簧（810）围绕轮廓（180）。

9.按权利要求1所述的密封件（160），其特征在于，所述弹簧元件（220、230）以及支撑元件（250）是由金属丝织物制成的弹性的全金属垫（910）的区段。