CN106795968B - 带有缓冲件的密封布置系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封布置系统(10),所述密封布置系统包括:第一机器元件(12)和第二机器元件(14),这两个机器元件在构成密封间隙(28)的情况下相互间隔开地并且能沿运动轴线(16)相对于彼此平移运动地设置;带有密封唇口(26)的密封元件(24),所述密封元件至少局部地设置在所述第一机器元件(12)的保持槽(20)中并且所述密封元件用于相对于密封布置系统的高压区域(H)密封低压区域(N);能橡胶弹性地变形的预紧元件,所述预紧元件设置在保持槽(20)中并且所述预紧元件用于使密封元件(24)以其密封唇口(26)在第二机器元件(14)的密封面(28)上预紧;和至少一个用于沿轴向支撑密封元件(24)的能弹性变形的缓冲件,所述缓冲件沿轴向方向至少局部地设置在保持槽(20)的设置在低压侧的槽侧面(30)与密封元件(24)之间。在所述缓冲件(36)和第二机器元件(14)的密封面(28)之间构成自由空间(42),通过第二机器元件的密封面(28)和缓冲件(36)的朝向密封面(28)的内壁(40)沿径向方向限定所述自由空间。

Description

带有缓冲件的密封布置系统
技术领域
本发明涉及一种密封布置系统,所述密封布置系统包括第一机器元件和第二机器元件,所述两个机器元件在构成支承间隙或密封间隙的情况下相互间隔开地、能沿着运动轴线相对于彼此平移运动地设置。所述密封布置系统具有带有密封唇口的密封元件,所述密封元件至少局部地设置在两个机器元件的中一个机器元件的保持槽中并且通过密封布置系统的高压区域相对于密封布置系统的低压区域密封。在保持槽中设置橡胶弹性的预紧元件,所述预紧元件用于使密封元件以其密封唇口相对于两个机器元件中的另一个机器元件的密封面预紧。
背景技术
这种密封布置系统在实际中广泛使用,并且长期以来例如在减震器和液压的致动器中设立这种密封布置系统。
所述密封布置系统的寿命决定性地依赖于所使用的密封元件的耐久性。
密封元件在密封布置系统的运行中经常承受高的机械载荷。因此,密封布置系统的高压区域的压力加载或两个机器元件的平移相对运动导致密封元件的这种高机械载荷,使得密封元件可能在其贴靠在保持槽的设置在低压侧的槽侧面上的区域中过度受载并且甚至可能塑性变形。在极端情况下,密封元件在载荷作用下被挤入两个机器元件之间的密封间隙中。总体上,这对密封元件的密封能力是不利的并且可能导致密封元件的功能完全丧失。在实际中,例如可以由氟橡胶(FKM)或由能承受较高热负荷的聚四氟乙烯(PTFE)制成的密封元件因此必须设计成具有足够大的尺寸,以便可以充分地承受在运行中产生的载荷。然而,密封元件较大的尺寸又可能导致密封元件的冷缩特性恶化。结果可能是密封元件在低温区域中摩擦系数恶化以及密封能力恶化。
发明内容
因此,本发明的任务在于,这样改进开始时提到的密封布置系统以及设有所述密封布置系统的减震器或液压致动器,使得所述密封布置系统的密封元件在运行中受到更好的保护,以防过度受载,从而密封元件可以在密封元件的寿命不改变时设计成具有较小的尺寸并且必要时可以由具有例如相对于PTFE进一步改善的摩擦系数的、对于机械载荷耐抗能力较小的材料制成。
涉及密封布置系统的任务一种密封布置系统来解决,所述密封布置系统包括:
-第一机器元件和第二机器元件,所述第一机器元件和第二机器元件在构成密封间隙的情况下相互间隔开地并且能沿运动轴线相对于彼此平移运动地设置;
-带有密封唇口的密封元件,所述密封元件至少局部地设置在所述第一机器元件的保持槽中并且所述密封元件用于相对于密封布置系统的高压区域密封低压区域;
-能橡胶弹性地变形的预紧元件,所述预紧元件设置在保持槽中并且所述预紧元件用于使密封元件以其密封唇口向第二机器元件的密封面上预紧;和
-至少一个用于沿轴向支撑密封元件的能弹性变形的缓冲件,所述缓冲件松动地放入保持槽中,所述缓冲件沿轴向方向至少局部地设置在保持槽的设置在低压侧的槽侧面与密封元件之间,
其中,在所述缓冲件和第二机器元件的密封面之间构成自由空间,通过第二机器元件的密封面和缓冲件的朝向密封面的内壁沿径向方向限定所述自由空间,所述自由空间连续地从缓冲件的内壁一直延伸到第二机器元件的密封面,
其中,所述缓冲件在高压区域受压力加载时通过密封元件沿轴向方向压缩并且能够自由变形进入所述自由空间中,其中,所述缓冲件在密封布置系统的高压区域的压力加载的状态下沿轴向方向部分地覆盖密封间隙并且缓冲件在高压区域预定最大的压力加载时不接触第二机器元件的密封面,以及,
所述缓冲件由与密封元件的材料的弹性模量相比弹性模量更小的材料制成。
所述任务还通过具有按照本发明的密封布置系统的减震器或液压致动器来解决。
本发明的扩展方案是说明书和在附图中示出的实施例的主题。
按照本发明,密封布置系统具有能弹性变形的缓冲件,用于轴向支撑密封元件,所述缓冲件沿运动轴线的方向、即沿轴向方向至少局部地设置在保持槽低压侧的槽侧面和密封元件之间。这里,所述缓冲件由与密封元件的材料的弹性模量相比弹性模量更小的材料制成。
密封元件可以在密封布置系统的压力加载的运行状态下或在密封元件随着两个机器元件的相对运动朝密封布置系统的低压侧的方向轴向移动(携动)时支撑在缓冲件上。这里,缓冲件在密封元件对缓冲件作用轴向定向的压紧力的情况下由于缓冲件与密封元件的材料相比较小的弹性模量而弹性变形。由此,即使在高压或超高压应用中或在两个机器元件的平移相对运动有高加速度值时,也能可靠地防止密封元件的超载以及随之发生的损坏。此外,密封元件总体上可以设计成尺寸较小,就是说,构造成具有比在没有这种缓冲件的情况下所能实现的更小的总体积。这在密封元件的冷缩特性方面是有利的。此外,密封元件可以由对机械载荷耐抗能力较小的材料制成,而这不对密封元件的寿命起负面作用。因此,密封元件可以由这样的材料制成(构成),一方面,该材料的突出之处在于特别低的摩擦系数,但是所述材料由于其对于静态/动态的运行载荷很小的阻力目前为止仍被认为不适于在上面提到的密封布置系统中使用。这里,减小的摩擦系数使得能实现较小的损耗和密封元件更为广泛的技术上的使用范围。此外,通过缓冲件可以抑制在密封布置系统中可能的不期望的振动,所述振动由贴靠在第二机器元件的密封面上的密封元件的粘滑效应(粘滑特性)造成。
在缓冲件和第二机器元件的密封面之间构成自由空间,所述缓冲件在其加载有密封元件的沿轴向朝低压侧的方向指向的压紧力时能够朝第二机器元件的方向弹性地变形进入所述自由空间中。因此,所述自由空间确保了,所述缓冲件可以横向于运动轴线自由伸展。所述自由空间沿径向方向通过第二机器元件的密封面和缓冲件的朝向密封面的内壁限定。换言之,所述自由空间连续地由缓冲件的内壁延伸到第二机器元件的密封面。自由空间是指密封布置系统的一个空间体积,在该空间体积中没有设置固体、即没有设置密封布置系统的构件。总体上由此提供了缓冲件的缓冲作用所需的变形空间。此外,由此可以与密封元件相对于缓冲件的压紧力成比例地、即与存在于密封布置系统的高压区域中的环境压力成比例地加大缓冲件用于密封元件的有效支撑面。
按照本发明,这样来实现针对超载或损坏进一步改进对密封元件的保护,即,缓冲件至少在密封布置系统(或高压区域)的压力加载状态下沿轴向方向部分地覆盖密封间隙。在这种情况下,缓冲件得到了阻挡元件的附加功能,通过所述阻挡元件能够使密封间隙在其净宽上动态地、即与作用到缓冲件起上的压紧力相关地部分地被隔断。由此,特别是在高压或超高压应用中能够可靠地消除密封元件塑性变形进入在两个机器元件之间构成的密封间隙中的危险、即密封元件被挤出到密封间隙中的危险。
按照本发明,缓冲件特别是可以构造成,使得在密封布置系统的高压侧存在预先给定的最大压力加载时、即存在密封元件对缓冲件的最大压紧力时,缓冲件不接触第二机器元件的密封面。否则,缓冲件可能影响两个机器元件的相对移动。
按照本发明,缓冲件可以具有多边形的、圆形的、卵形或椭圆形的横截面形状或其它横截面形状。
缓冲件可以在其不受载的状态下完全设置在保持槽内部。换言之,缓冲件在其不受载的状态下不会横向于运动轴线朝第二机器元件的方向突出于低压侧的槽侧面。
在结构上最简单的情况下,缓冲件在不受载的状态下优选以其远离第二机器元件的端部沿垂直于运动轴线的方向贴靠在第一机器元件上。对于缓冲件,第一机器元件在这种情况下用作支座,从而缓冲件与其通过密封元件发生轴向的压缩相关地并且在贴靠在低压侧的槽侧面上的情况下主要朝第二机器元件的方向变形。按照本发明的一各优选的实施方式,缓冲件可以贴靠或者支撑在第一机器元件的凸肩上或保持槽的槽底上。
当然,缓冲件可以直接地(紧邻地)或经由预紧元件支撑在第一机器元件上。
在制造技术方面已经证明有利的是,缓冲件松动地设置在或置入保持槽中。
按照本发明,缓冲件特别是可以与预紧元件构造成一体的。这在成本方面以及考虑到简化密封布置系统的装配是有利的。
按照本发明的一种扩展方案,缓冲件可以局部地固定在密封元件上或固定在保持槽的低压侧的槽侧面上。
按照本发明,密封元件可以有轴向间隙地设置在保持槽中。由此,可以根据需要调整密封布置系统或密封元件的响应特性。
对于密封布置系统的低压侧和高压侧之间的可能必要的压力偿(所谓的压力转换位置),密封元件可以具有压力补偿通道,通过所述压力补偿通道能将低压侧与高压侧流体连通。
按照本发明的一种扩展方案,密封元件具有支撑区段,所述支撑区段与朝向高压侧的密封棱边沿轴向间隔开地设置,并且密封元件可以通过所述支撑区段支撑在密封面上。
缓冲件特别是可以由能体积不变地弹性变形的材料制成。由此,可以横向于运动轴线简单地实现缓冲件的与缓冲件的压力负荷成正比的变形。在此,缓冲件特别是可以由弹性体制成。当然,弹性体可以具有添加料、例如像纤维和/或金属颗粒,以便根据需要调整弹性体的机械或热的负荷能力。
按照本发明的一种备选实施方式,缓冲件的材料可以具有可压缩的空气封入部或气体封入部、特别是二氧化碳封入部、氮气封入部或其它惰性气体封入部。阻尼元件的材料在这种情况下不能体积不变地弹性变形。
密封元件特别是可以由聚四氟乙烯或其它氟聚合物、特别是氟化的共聚物制成,所述共聚物优选包括PTFE单体。当然,上面提到的材料也可以包含添加料。
按照本发明,所述两个机器元件的其中一个机器元件可以构造成壳体或缸体,而所述两个机器元件中相应的另一个机器元件构造成在壳体/缸体中被引导的活塞杆。密封元件在这种情况下构造成径向密封元件。这里,预紧元件和缓冲件优选具有闭合的环形形状。
按照本发明的密封布置系统可以在很多技术构件中使用。因此,按照本发明,特别是在工程车辆中的减振器或减震器、液压致动器或液压驱动器可以具有上面说明的密封布置系统。
总而言之,本发明涉及一种密封布置系统,所述密封布置系统包括:
-第一机器元件和第二机器元件,所述两个机器元件在构成密封间隙的情况下相互间隔开地设置并设置成能沿运动轴线相对于彼此平移运动;
-带有密封唇口的密封元件,所述密封元件至少局部地设置在所述第一机器元件的保持槽中并且所述密封元件用于相对于密封布置系统的高压区域(H)密封低压区域(N);
-能橡胶弹性地变形的预紧元件,所述预紧元件设置在所述保持槽中并且所述预紧元件用于将密封元件以其密封唇口在第二机器元件的密封面上预紧;和
-至少一个能弹性变形的缓冲件,用于沿轴向支撑密封元件,所述缓冲件沿轴向方向至少局部地设置在保持槽的设置在低压侧的槽侧面与密封元件之间,并且所述缓冲件由与密封元件的材料的弹性模量相比弹性模量更小的材料制成。
附图说明
以下借助于在附图中示出的实施例来说明本发明。在图中以表明各构件在功能上的配合作用的方式示出各个构件。
在图中:
图1示出在未受载的状态下按照本发明的密封布置系统的第一实施例,所述密封布置系统具有两个机器元件,这两个机器元件在构成密封间隙的情况下相互间隔开地设置并且能相对于彼此平移运动,其中,密封布置系统的高压区域H和低压区域N通过设置在保持槽中的密封元件相对于彼此密封,并且密封元件配设有缓冲件,密封元件能通过所述缓冲件支撑在保持槽的低压侧的槽侧面上;
图2以局部的剖视图示出在压力加载运行状态下的图1的密封布置系统;
图3以局部的剖视图示出密封布置系统的另一个实施例;
图4以局部的剖视图示出密封布置系统的另一个实施例;
图5以局部的剖视图示出密封布置系统的另一个实施例;
图6以局部的剖视图示出密封布置系统的另一个实施例,在该密封布置系统中缓冲件具有拱形的内侧;
图7以局部的剖视图示出密封布置系统,在该密封布置系统中缓冲件构造成两面凸的;
图8以局部的剖视图示出密封布置系统,在该密封布置系统中缓冲件具有圆形的或者基本上圆形的横截面形状;
图9以局部的剖视图示出密封布置系统,在该密封布置系统中预紧元件沿轴向搭接密封元件;
图10以局部的剖视图示出密封布置系统,在该密封布置系统中密封元件设有压力补偿通道和支撑区段;
图11示出具有按照本发明的密封布置系统的液压致动器。
具体实施方式
图1以局部的剖视图示出密封布置系统10。密封布置系统10包括第一机器元件12和第二机器元件14。两个机器元件12、14设置成能沿着运动轴线16相对于彼此平移运动。第一机器元件12例如构造成壳体,而第二机器元件14构造成在壳体中被引导的活塞杆。两个机器元件12、14相互间隔开地设置,从而在两个机器元件12、14之间以已知的方式构成支承间隙或密封间隙18。
第一机器元件12具有保持槽20。在保持槽20中设置橡胶弹性的预紧元件22和密封元件24。预紧元件22和密封元件24分别构造成环形的。密封元件24在当前情况下具有矩形的横截面形状,但是也可以具有与此不同的其它横截面形状。
预紧元件22用于使密封元件24以其密封唇口26朝第二机器元件的方向预紧并且预紧在第二机器元件14的密封面28上。因此,密封元件24预紧地密封地贴靠在第二机器元件14的密封面28上。密封布置系统10的用H标记的高压区域和密封布置系统10的用N标记的低压区域通过密封元件24相对于彼此密封。
保持槽20可以在结构上最简单的情况下具有矩形的横截面形状,如在图1中示出的那样。保持槽20包括设置在低压侧的槽侧面30和设置在高压侧的槽侧面32,这两个槽侧面通过槽底34相互连接。预紧元件22贴靠在槽底34上并且沿关于运动轴线16的径向方向支撑在槽底上。
如图1所示,密封元件24有轴向间隙地设置在保持槽20中。备选地,密封元件24也可以设置成沿轴向方向形锁合地保持在保持槽20中。
密封布置系统10具有能弹性变形的缓冲件36。缓冲件36沿运动轴线16的方向设置在保持槽20的设置在低压侧的槽侧面30和密封元件24之间。
缓冲件36使得能在低压侧支撑密封元件24并且使得能缓冲密封元件24朝保持槽20的设置在低压侧的槽侧面30的方向的轴向运动。
缓冲件36以其远离第二机器元件14的端部38贴靠在橡胶弹性的预紧元件22上并经由预紧元件22(弹簧弹性地)支撑在第一机器元件12的保持槽20的槽底34上。
缓冲件36可以松动地放入保持槽20中,并且在当前情况下例如构造成相对于第一机器元件12、橡胶弹性的预紧元件22和密封元件24单独的构件。
缓冲件36由与密封元件24的材料的弹性模量相比弹性模量更小的能弹性变形的材料制成。由此确保,在高压区域H受压力加载和密封元件24随之压紧到缓冲件36上时,缓冲件36比沿轴向支撑在缓冲件上的密封元件24更容易变形。
缓冲件36的材料不具有(大的)气体封入部或空气封入部并且因此能体积不变地弹性变形。
密封元件24的材料例如可以是弹性的氟聚合物材料、特别是氟化的共聚物。当然,密封元件的材料可以包含所谓的添加料。
在密封布置系统10的不受载的运行状态下,缓冲件36完全设置在保持槽20的内部。因此,缓冲件36没有以其朝向第二机器元件14的密封面28的内壁40朝密封面28的方向突出于保持槽20的设置在低压侧的槽侧面30。换言之,缓冲件36的内部横截面(未示出)在密封布置系统10的不受载的运行状态下大于第一机器元件12的通过横截面(未示出)。
在缓冲件36和第二机器元件14的密封面28之间构成自由空间42。自由空间42是指密封布置系统的一个空间体积,在该空间体积中没有设置固体、即没有设置密封布置系统10的构件。自由空间42连续地从缓冲件36的内壁40一直延伸到第二机器元件14的密封面28并且沿径向方向由这两个构件限定。
在密封布置系统10和高压区域H的不受载的状态下,密封元件24朝缓冲件36的方向并以压紧力F向缓冲件运动或压紧。缓冲件36贴靠在设置在低压侧的槽侧面30上并且通过压紧力F沿轴向方向压缩。由此,缓冲件36横向于运动轴线16朝第二机器元件14的方向变形,因此沿径向方向变形进入密封布置系统的自由空间40中。
在以最大的运行压力对高压区域H压力加载时,密封间隙18由缓冲件36沿轴向方向部分地覆盖,如在下面的图2中示出的那样。
由于缓冲件36变形进入自由空间18中,缓冲件36的用于密封元件24的有效支撑面44与压力成比例地加大。这里,可以通过沿轴向部分地覆盖密封间隙18可靠地防止密封元件损坏或被挤压到密封间隙18中。
图2示出在高压区域H受压力加载的状态下并且在高压侧的运行压力最大时图1的密封布置系统10。密封元件24以其低压侧的侧壁46贴靠在缓冲件36上并且支撑在缓冲件36上。缓冲件36相对于密封布置系统(和缓冲件36)的在图1中示出的不受载状态通过密封元件24沿轴向方向压缩并且横向于运动轴线16、即沿径向方向变形进入自由空间42中。
如由图2所示,缓冲件36朝第二机器元件14的密封面28的方向从保持槽中伸出。因此,密封间隙18沿轴向方向部分地由缓冲件36覆盖。由此,缓冲件在密封布置系统10的压力加载的运行状态下用作用于密封元件24的机械阻挡元件,通过该阻挡元件可以防止密封元件24不期望地塑性变形(被挤出)到密封间隙18中。
要注意的是,当在密封布置系统10的高压侧H上存在最大运行压力时,缓冲件36的内壁40与第二机器元件的密封面28间隔开地设置。由此可靠地避免了两个机器元件12、14之间的摩擦力不期望地提高。
图3示出密封布置系统10的另一个实施方式,该实施方式与在图1中给出的实施例主要区别在于,缓冲件36直接、即紧邻地支撑在第一机器元件12上。缓冲件特别是可以贴靠在第一机器元件12的保持槽20的槽底34上,并且至少在通过密封元件24轴向定向地压缩缓冲件时,缓冲件支撑在槽底上。缓冲件36在密封布置系统10所示的不受载运行状态下沿关于运动轴线16的径向方向几乎延伸到密封间隙28。换言之,缓冲件36在不受载的状态下具有大于第一机器元件12的通过横截面(未示出)的内部横截面(未示出)。
缓冲件36和在图1中示出的密封布置系统相同构造成与橡胶弹性的预紧元件22以及密封元件24分离的构件。
密封元件24具有密封唇口26,所述密封唇口具有高压侧的接触面角度α1和低压侧的接触面角度α2,α1、α2都小于90°。高压侧的接触面角度α1优选大于低压侧的接触面角度α2。
在图4中以局部的剖视图示出密封布置系统10的另一个实施例。缓冲件36和橡胶弹性的预紧元件22在该实施例中构造成相互为一体的。密封元件24示例性地具有矩形的横截面形状。当然,密封元件也可以具有其它横截面形状、例如在图3中示出的横截面形状。
图5示出密封布置系统10的另一个实施例,其中,密封元件24部分地沿径向在外部搭接缓冲件36。因此,缓冲件沿径向方向支撑在密封元件24本身上。
能橡胶弹性地变形的预紧元件22原则上也可以具有其它横截面形状。
在按照图6的密封布置系统10中,预紧元件22在其受载状态下具有基本上蛋形或椭圆形的横截面形状。如在图6中示出的按照本发明的密封布置系统10的实施例中示出的那样,缓冲件可以具有拱形的内壁40。
按照本发明的一个扩展方案,缓冲件36也可以构造成平凸的或两面凸的。在两面凸的情况下,支撑面44和缓冲件36的相对置的槽贴靠面48向外弯曲,如在图7中示出的密封布置系统10中示出的那样。
如在图7中所述,预紧元件22可以具有基本上圆形的横截面形状。
图8示出另一个密封布置系统10,其中密封元件24在密封元件24高压侧的表面区域中构造成台阶状的。
如这在图9中示出的密封布置系统10的那样,预紧元件22可以沿轴向方向在高压侧搭接密封元件24。在这种情况下,预紧元件22本身用作密封元件的高压侧缓冲件。由此,在密封布置系统10的运行使用中,密封元件在朝高压侧的方向运动时(例如在高压侧H和低压侧N之间存在短时间的压力平衡时)也可以受到保护,以防止硬性地触碰到槽侧面32上并由此造成损坏。
按照在图10中示出的密封布置系统10的实施方式,密封元件24也可以设有压力补偿通道50。压力补偿通道50特别是可以延伸穿过密封元件24并具有设置在低压侧的第一开口52和设置在高压侧的第二开口54。
在密封布置系统10的正常运行中,压力补偿通道50的第一开口52通过预紧元件22或如图10中所示通过缓冲件36相对于低压侧N密封。在低压侧N上存在的压力超过在高压侧H上存在的压力的情况下,密封元件24或缓冲件36可以通过在低压侧N和高压侧H之间的压力降沿轴向朝高压侧H的方向移动。由此,可以实现压力补偿通道50的第一开口52与低压侧N的流体连通。以这种方式能实现在低压侧N和高压侧H之间的压力补偿。
按照本发明的一种扩展方案,密封元件24可以具有在图10中示出的支撑区段56,该支撑区段在高压侧与密封棱边26沿轴向方向间隔开地设置。支撑区段能局部地贴靠在第二机器元件14的密封面28上。
下面参考图1至5详细说明按本发明的密封布置系统10的功能:
在压力加载密封布置系统10的高压区域H时或在第二机器元件14沿方向R相对于密封元件24运动时,密封元件24沿轴向朝缓冲件36压紧并压紧在缓冲件上。密封元件24支撑在缓冲件36上。缓冲件36通过密封元件24以压紧力F压向保持槽20的低压侧的槽侧面30并且由于其相对于密封元件的材料更小的弹性模量而沿轴向方向被压缩。这里,缓冲件36沿径向朝第二机器元件14的密封面28的方向变形(图2)。缓冲件36至少在以最大的运行压力来压力加载密封布置系统10的高压侧H时从保持槽20伸出。由此,缓冲件36部分地隔断(覆盖)在两个机器元件12、14之间沿轴向方向的密封间隙18。由此,缓冲件36用作动态的阻挡元件,通过该阻挡元件防止密封元件24塑性变形和由此发生损坏/破坏,或防止密封元件沿运动轴线16方向被挤压到在两个机器元件12、14之间构成的密封间隙18中。由此,在按照本发明的密封布置系统中,密封元件24总体上可以设计成具有较小的尺寸和/或由这样的材料制成,所述材料与通常使用的聚四氟乙烯相比对机械载荷的耐抗能力更小。因此,密封元件24特别是由相对于聚四氟乙烯更摩擦系数小的其他氟聚合物或氟化共聚物、例如具有PTFE单体单元的氟化共聚物构成。
图11示例性地示出按照本发明的密封布置系统10在单向作用的减震器或液压致动器100中的使用,所述减震器或液压制动器可以在工程车辆或工程机械中使用。
致动器100包括前面说明的密封布置系统10。所示的密封布置系统10纯示例性地以与在图1中示出的密封布置系统相对应的方式构成。要注意的是,密封布置系统10的第一机器元件12在当前情况下构造成活塞杆,而密封布置系统10的第二机器元件14构造成液压缸。
如图11所示,密封元件24和预紧元件22设置在活塞杆的保持槽20中。
液压线性马达100的用102标记的接管用于输送工作流体,用于操纵活塞杆、即用于使活塞杆沿用R标记的运动方向或工作方向相对于液压缸移动。液压致动器100在液压缸和活塞杆上具有固定器件104,用于将致动器固定在两个能相对于彼此运动的构件上。
当然,减震器或液压致动器100也可以构造为双向作用的。在这种情况下,可以用液压流体加载两个相互对置的活塞面,从而致动器100具有两个主动的运动方向或工作方向R。密封布置系统10在这种情况下可以具有第二缓冲件,第二缓冲件沿轴向设置在高压侧的槽侧面和密封元件24之间。
上面结合图1至11说明的密封布置系统10也可以在其它技术结构元件中使用,例如在特别是用于机动车的减震器或减振器中使用。

Claims (11)

1.密封布置系统(10),所述密封布置系统包括:
-第一机器元件(12)和第二机器元件(14),所述第一机器元件和第二机器元件在构成密封间隙(18)的情况下相互间隔开地并且能沿运动轴线(16)相对于彼此平移运动地设置;
-带有密封唇口(26)的密封元件(24),所述密封元件至少局部地设置在所述第一机器元件(12)的保持槽(20)中并且所述密封元件用于相对于密封布置系统的高压区域(H)密封低压区域(N);
-能橡胶弹性地变形的预紧元件,所述预紧元件设置在保持槽(20)中并且所述预紧元件用于使密封元件(24)以其密封唇口(26)向第二机器元件(14)的密封面(28)上预紧;和
-至少一个用于沿轴向支撑密封元件(24)的能弹性变形的缓冲件,所述缓冲件松动地放入保持槽(20)中,所述缓冲件(36)沿轴向方向至少局部地设置在保持槽(20)的设置在低压侧的槽侧面(30)与密封元件(24)之间,
其中,在所述缓冲件(36)和第二机器元件(14)的密封面(28)之间构成自由空间(42),通过第二机器元件(14)的密封面(28)和缓冲件(36)的朝向密封面(28)的内壁(40)沿径向方向限定所述自由空间,所述自由空间连续地从缓冲件(36)的内壁(40)一直延伸到第二机器元件(14)的密封面(28),
其中,所述缓冲件(36)在高压区域(H)受压力加载时通过密封元件(24)沿轴向方向压缩并且能够自由变形进入所述自由空间中,其中,所述缓冲件(36)在密封布置系统(10)的高压区域(H)的压力加载的状态下沿轴向方向部分地覆盖密封间隙(18)并且缓冲件在高压区域(H)预定最大的压力加载时不接触第二机器元件(14)的密封面(28),以及,
所述缓冲件(36)由与密封元件(24)的材料的弹性模量相比弹性模量更小的材料制成。
2.根据权利要求1所述的密封布置系统,其特征在于,所述缓冲件(36)以其远离第二机器元件(14)的端部(38)支撑在第一机器元件(12)上。
3.根据权利要求2所述的密封布置系统,其特征在于,所述缓冲件(36)直接或经由预紧元件(22)支撑在第一机器元件(12)上。
4.根据权利要求1至3之一所述的密封布置系统,其特征在于,所述缓冲件(36)与预紧元件(22)构造成一体的。
5.根据权利要求1至3之一所述的密封布置系统,其特征在于,所述缓冲件(36)固定在密封元件(24)上或固定在保持槽(20)的低压侧的槽侧面(30)上。
6.根据权利要求1至3之一所述的密封布置系统,其特征在于,所述缓冲件(36)由能体积不变地变形的弹性体制成。
7.根据权利要求1至3之一所述的密封布置系统,其特征在于,所述密封元件(24)由聚四氟乙烯制成或由其它氟聚合物制成。
8.根据权利要求7所述的密封布置系统,其特征在于,所述密封元件(24)由氟共聚物制成。
9.根据权利要求1至3之一所述的密封布置系统,其特征在于,所述密封元件(24)有轴向间隙地设置在保持槽(20)中。
10.根据权利要求1至3之一所述的密封布置系统,其特征在于,所述两个机器元件(12、14)的其中一个机器元件构造为缸,而所述两个机器元件(12、14)中的另一个机器元件构造为在缸中被引导的活塞杆,其中,所述密封元件(36)是径向密封元件。
11.减震器或液压致动器(100),具有根据权利要求1至10之一所述的密封布置系统(10)。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10223066B2 (en) 2015-12-23 2019-03-05 Apple Inc. Proactive assistance based on dialog communication between devices
IT201700074311A1 (it) * 2017-07-03 2019-01-03 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Metodo per fare tenuta, sistema di tenuta e macchina / method of providing sealing, sealing system and machine
CN108679150B (zh) * 2018-05-22 2021-01-19 合肥诚泽机械制造有限责任公司 一种防尘式汽车减震器
DE102020204514A1 (de) * 2020-04-07 2021-10-07 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh Dichtungsanordnung mit Dichtungseinheit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3425431C1 (de) * 1984-07-11 1985-12-05 Heinz Konrad Prof. Dr.-Ing. 7050 Waiblingen Müller Wellendichtung
DE3606886A1 (de) * 1986-03-03 1987-09-10 Heinz Konrad Prof Dr I Mueller Hydraulikdichtung
DE3705448A1 (de) * 1987-02-20 1988-09-01 Blohm Voss Ag Dichtungssytem
GB2202285A (en) * 1987-03-21 1988-09-21 Danfoss As Hydraulic sealing arrangement for sealing an annular gap
DE3931163A1 (de) * 1988-09-22 1990-03-29 Zahnradfabrik Friedrichshafen Dichtanordnung
US6454272B1 (en) * 1999-06-08 2002-09-24 W. S. Shamban Europa A/S Sealing arrangement and a sealing member therefor

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3300225A (en) * 1964-10-20 1967-01-24 Koppers Co Inc Extrusion protected resilient rod seal
GB1150645A (en) * 1965-12-30 1969-04-30 Dowty Rotol Ltd Sealing Device
US3601419A (en) * 1968-05-29 1971-08-24 Dowty Seals Ltd Fluid-pressure-operated piston-and-cylinder device
US4020910A (en) * 1976-05-19 1977-05-03 Rapidex, Inc. Sealing between relatively rotating members in boring apparatus
US4268045A (en) * 1979-04-23 1981-05-19 W. S. Shamban & Co. Seal assembly
DE3502799A1 (de) * 1984-07-11 1986-07-31 Martin Merkel GmbH & Co KG, 2102 Hamburg Wellendichtung
JP2817963B2 (ja) * 1989-08-30 1998-10-30 日本発条株式会社 ダイスプリング装置
DD297690A5 (de) * 1989-09-16 1992-01-16 Busak U. Luyken Gmbh U. Co.,De Dichtungsanordnung
DE4106159C2 (de) * 1991-02-27 1994-10-27 Busak & Luyken Gmbh & Co Dichtungsanordnung
JPH11270691A (ja) * 1998-03-18 1999-10-05 Nok Corp 密封装置
US6648337B1 (en) * 1998-11-14 2003-11-18 Polymer Sealing Solutions, Inc. Backup ring with controlled spacing
ATE286220T1 (de) * 1999-06-08 2005-01-15 Trelleborg Sealing Solutions D Dichtungsanordnung und dichtungselement dafür
CA2371537C (en) 2001-02-21 2010-12-21 Jeff Baehl Elastomer energized rod seal with integrated backup ring
JP2002276814A (ja) * 2001-03-16 2002-09-25 Nok Corp 密封装置
JP2006038069A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Nok Corp 密封装置
US7461708B2 (en) * 2004-08-16 2008-12-09 Smith International, Inc. Elastomeric seal assembly having auxiliary annular seal components
DE102006023157B3 (de) * 2006-05-16 2008-01-24 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh Dichtungsanordnung zur Druckentlastung
US8702106B2 (en) * 2006-07-20 2014-04-22 Hydril Usa Manufacturing Llc Pressure energized radial seal
DE102012207997A1 (de) * 2012-05-14 2013-11-14 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh Abstreifersystem und Hydraulikeinheit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3425431C1 (de) * 1984-07-11 1985-12-05 Heinz Konrad Prof. Dr.-Ing. 7050 Waiblingen Müller Wellendichtung
DE3606886A1 (de) * 1986-03-03 1987-09-10 Heinz Konrad Prof Dr I Mueller Hydraulikdichtung
DE3705448A1 (de) * 1987-02-20 1988-09-01 Blohm Voss Ag Dichtungssytem
GB2202285A (en) * 1987-03-21 1988-09-21 Danfoss As Hydraulic sealing arrangement for sealing an annular gap
DE3931163A1 (de) * 1988-09-22 1990-03-29 Zahnradfabrik Friedrichshafen Dichtanordnung
US6454272B1 (en) * 1999-06-08 2002-09-24 W. S. Shamban Europa A/S Sealing arrangement and a sealing member therefor

Also Published As

Publication number Publication date
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