CN110242747B - 前置密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于密封圈的前置密封装置，具有基本上圆环形构成的由可导电的材料制成的电位补偿环(1)，所述电位补偿环密封地可与要密封的机器元件的要密封的表面接触，并且具有至少一个由软磁的材料制成的屏蔽环(2)，以用于屏蔽电磁的干扰波。

Description

前置密封装置

技术领域

本发明涉及一种用于密封圈的前置密封装置，其具有基本上圆环形构成的由导电的材料制成的电位补偿环，所述电位补偿环能够密封地与要密封的机器元件的要密封的表面接触。

背景技术

由DE 10 2013 000 982A1已知一种密封装置，其具有包括至少一个动态承受负荷的密封唇的密封圈和这样的前置密封装置。所述前置密封装置成轴向的距离相邻于密封唇设置并且由导电的材料制成。密封唇和前置密封装置密封地包围要密封的第一机器元件的要密封的表面，其中，第一机器元件以径向的距离相邻于第二机器元件设置。在通过所述径向的距离形成的间隙中，设置密封圈以及前置密封装置。第二机器元件接地到确定的接地电位上，其中，第一和第二机器元件由前置密封装置分别贴靠地接触并且由此导电地相互连接。

前置密封装置构成为电位补偿环并且例如由导电的、以PTFE浸渍的无纺织物制成。因此排除机器元件通过电压击穿的机械的损坏。

没有电位补偿时，相对彼此要密封的机器元件的机械的损坏可能由此产生，即，机器元件的不同大小的电位通过电压击穿补偿。具有不同的电位的机器元件越紧密地彼此相邻地配置，则这样的电压击穿越可能。电压击穿可以引起在具有相对较小的加载的机器元件上的材料去除并且引起在进行电压击穿的区域中的材料组织的变化。电磁的干扰波的有效的屏蔽、尤其是具有≥30MHZ频率的电磁的干扰波的有效的屏蔽通过电位补偿元件不可能实现。

由DE 10 2014 010 269A1已知另一种前置密封装置。所述前置密封装置具有由导电的并且空气可渗透的材料制成的基本上圆环形构成的盘和支承体，其中，所述盘相对于支承体构成为单独制造的零件并且与支承体连接。

支承体可以通过密封圈形成。

前置密封装置不只具有电位补偿的任务，而且也具有如下任务，即，阻止来自环境的污染物往前挤至密封圈的密封唇。

前置密封装置是脱耦的电桥。“脱耦”在这里理解为，例如与前置密封装置组合的密封圈的密封功能与电桥的功能脱耦，所述电桥的功能即避免电压击穿并且引起机器元件之间的电位补偿。

前置密封装置不与要密封的介质处于直接的接触中。在此有利的是，前置密封装置的电阻在前置密封装置的整个使用寿命期间基本上恒定。如果前置密封装置与要密封的介质接触，则阻抗不可计算地改变。

由DE 10 2010 018 270A1已知一种可导电的密封装置布置结构，其在混合车辆和电动车中使用。可导电的密封装置布置结构应该阻止，分布的RF能量导致不希望的干扰，例如对机动车中的收音机的干扰。所述不希望的干扰应该由此被阻止，即，密封圈由可导电的材料制成并且导电地在要密封的轴和壳体之间设置。

总体地，之前所述可导电的材料没有良好适合于对电磁的干扰波的使人满意的屏蔽，尤其是在如下情况中不适合，即，前置密封装置关联于电子移动性被使用并且电磁的干扰波因此具有经常≥30MHZ的频率。

发明内容

本发明的任务是，这样进一步改进开头所述类型的前置密封装置，使得其附加于密封功能具有其他的功能并且由此可以特别有利地在“电子移动性”的技术领域使用。尤其是应通过所述前置密封装置可以有效屏蔽具有≥30MHZ的频率的电磁的干扰波。

该任务按照本发明通过按照本发明所述的密封装置解决。

该任务通过一种用于密封圈的前置密封装置解决，所述前置密封装置具有基本上圆环形构成的由可导电的材料制成的电位补偿环，所述电位补偿环能够密封地与要密封的机器元件的要密封的表面接触，并且所述前置密封装置具有至少一个由软磁的材料制成的屏蔽环，以用于屏蔽电磁的干扰波。

软磁的材料相比于能导电的无纺织物或能导电的聚合物基于屏蔽相关的材料成分的较高的体积含量引起较强烈的屏蔽。如之前说明的，已示出，强制地必须由可导电的材料制成的电位补偿环为了满足其功能，没有良好适合于极其有效地屏蔽电磁的干扰波。尤其是当电磁的干扰波具有≥30MHZ的频率时，屏蔽只是不充分的。

由软磁的材料制成的屏蔽环与此相对非常良好地适合于，屏蔽电磁的干扰波。甚至如在电子移动性的区域中的出现的电磁的干扰波、即具有≥30MHZ的频率的电磁的干扰波能够通过这样的屏蔽环极其有效地屏蔽。

通过进入使用中的软磁的材料，其为铁磁的材料，屏蔽环相反于之前所述电位补偿环不导电。由此，这样的屏蔽环不适合作为电位补偿环；屏蔽环不具有不同于屏蔽电磁的干扰波的其他任务。

前置密封装置通过电位补偿环引起机器元件之间的被控制的电位补偿并且同时通过屏蔽环引起对电磁的干扰波的屏蔽，如所述干扰波尤其是在电子移动的领域中出现的那样。

相对彼此要密封的机器元件由于机器元件之一的静电充电和对于具有另一个电位的另一个机器元件的跟随的电压击穿的机械损坏通过电位补偿环排除。在前置密封装置的约定的使用期间，相对彼此要密封的机器元件之一接地到确定的接地电位上(例如作为接地电位的机动车车身)，从而通过可导电的前置密封装置，实现相对于另一个机器元件的电位补偿。

前置密封装置是脱耦的电桥。“脱耦”在这里理解为，将例如与前置密封装置组合的密封圈的密封功能与电桥的功能脱耦，电桥的功能即避免电压击穿和引起机器元件之间的电位补偿。

前置密封装置不与要密封的介质处于直接的接触中。在此有利的是，前置密封装置的电阻在前置密封装置的整个使用寿命期间基本上恒定。如果前置密封装置与要密封的介质进入接触，则阻抗不可计算地改变。

屏蔽环和电位补偿的良好的作用方式只能够在如下情况中被确保，即，进行严格的功能上的分离。由于屏蔽环不可导电/绝缘，其不适合于电位补偿。

反之，由可导电的密封材料制成的密封圈不可以用于电磁的干扰波的有效的屏蔽，尤其是在如下情况中不可以，即，电磁的干扰波是高频的，在≥30MHZ的频率范围中。由可导电的材料制成的单独制造的电位补偿环也为此不能实现这点。

电位补偿环和屏蔽环相互连接并且优选形成可预装配的第一单元。在这里有利的是，即可使用的前置密封装置只包括可预装配的第一单元并且作为整体可以装入密封装置布置结构中。装配由此特别简单，并且装配错误的风险限定为最小值。

按照一种有利的设计可以设置为，屏蔽环通过铁氧体环形成。这样的铁氧体环实际上不导电/电绝缘。铁氧体环可以由烧结陶瓷制成。制成软磁的铁氧体环的材料一般已知并且不是本发明的主题。

由于软磁的铁氧体如之前说明地不导电/绝缘，不出现涡流损耗并且其甚至良好适合用于屏蔽具有在≥30MHZ的范围中的高频率的电磁的干扰波。

依赖于使用情况的相应的给定条件、尤其是依赖于要屏蔽的电磁的干扰波的频率，可以设置为，至少两个屏蔽环以功能技术上的串联连接设置。

这样的功能技术上的串联连接可以由此实现，即，所述至少两个屏蔽环沿轴向方向彼此相邻地设置并且形成一个可预装配的单元。进入使用的屏蔽环的数量的越大，则高频的电磁的干扰波也越好地被缓冲。

所述至少两个屏蔽环可以形成可预装配的第二单元。前置密封装置的装配由此特别简单。通过屏蔽环的模块化的构造，所述单元可以良好地与使用情况的相应的给定条件、尤其是电磁的干扰波的要屏蔽的频率的大小适配。

电位补偿环可以通过空气可渗透的并且可导电的无纺织物环形成。这样的无纺织物环如开头说明的例如由DE 10 2013 000 982A1已知。备选地，电位补偿环可以由可导电的聚合物材料制成。

依赖于使用情况，可以设置例如至少两个电位补偿环。

此外本发明涉及一种密封装置布置结构，其具有前置密封装置，如之前说明的，并且具有密封圈，其中，前置密封装置在轴向背离要密封的空间的一侧上、亦即在密封圈的朝向环境的一侧上设置。前置密封装置可以与各种密封圈一起使用，其中，密封圈通过与前置密封装置的组合非常良好地适合于在电子移动的领域中使用。通过密封圈与前置密封装置的组合，整个密封装置布置结构同时适合用于密封要密封的介质，用于良好的电位补偿并且此外用于对电磁的干扰波的有效的屏蔽。

不仅前置密封装置本身而且密封装置布置结构分别是多功能的。

要相对彼此密封的机器元件可以通过电动机的驱动轴形成并且通过与电动机连接的并且包围驱动轴的变速器的壳体形成。在电动机的约定的使用期间，其驱动轴可以静电地充电，并且产生电磁的干扰波。前置密封装置的该特别的使用是特别有利的。如果电动机和变速器共同形成一个驱动单元，则通过电动机的运行通常出现驱动单元的各个构件的静态的充电并且借此出现在相对彼此要密封的构件之间的电位差。这些电位差必须被补偿，以便避免不希望的电压击穿。此外在约定的使用期间产生在≥30MHZ的范围中的电磁的干扰波，所述干扰波通过屏蔽环有效屏蔽，以便避免在前置密封装置的环境中的干扰。

前置密封装置和密封圈可以形成一个可预装配的第三单元。具有包括电位补偿环的前置密封装置和屏蔽环以及密封圈的第三单元可以于是作为整体安装。装配错误的风险由此降低至最小。

附图说明

接着借助示意性示出的图1至3进一步解释按照本发明的前置密封装置的三个实施例。

其中：

图1示出具有电位补偿环和屏蔽环的前置密封装置的第一实施例；

图2示出第二实施例，其类似于图1的实施例，其中附加地另一个屏蔽环进入使用中；

图3示出密封装置布置结构的一个实施例，其中，前置密封装置按照图1被使用并且附加地有密封圈。

具体实施方式

在图1至3中分别示出一个前置密封装置，所述前置密封装置具有基本上圆环形构成的电位补偿环1和屏蔽环2。

电位补偿环1由可导电的材料制成，在示出的实施例中由空气可渗透的并且可导电的无纺织物环制成。

屏蔽环2与此相对由不导电/电绝缘的软磁的材料制成。

电位补偿环1和屏蔽环2共同形成可预装配的第一单元3。

在图1中，将前置密封装置的一个实施例以其最简单的形式示出。

在图2中示出第二实施例，其由此区分于图1的实施例，即，总体上两个屏蔽环2、4被使用，所述屏蔽环共同形成可预装配的第二单元6。两个屏蔽环2、4以功能技术上的串联连接设置，以便改善对电磁的干扰波的屏蔽作用。

在图3中示出一种密封装置布置结构，其具有按照图1的前置密封装置。图1的前置密封装置与密封圈7组合，其中，前置密封装置设置在密封圈7的轴向背离要密封的空间8的侧上、即朝向环境9的侧上。前置密封装置、如在图1中示出的、亦即第一单元3与密封圈7一起形成可预装配的第三单元10。

Claims (9)

1.用于密封圈的前置密封装置，所述前置密封装置具有基本上圆环形构成的由可导电的材料制成的电位补偿环(1)，所述电位补偿环能够密封地与要密封的机器元件的要密封的表面接触，其特征在于，所述前置密封装置具有至少一个由软磁的材料制成的屏蔽环(2、4)，以用于屏蔽电磁的干扰波。

2.按照权利要求1所述的前置密封装置，其特征在于，电位补偿环(1)和屏蔽环(2、4)相互连接并且形成一个可预装配的第一单元(3)。

3.按照权利要求1或2所述的前置密封装置，其特征在于，屏蔽环(2、4)构成为铁氧体环。

4.按照权利要求1或2所述的前置密封装置，其特征在于，至少两个屏蔽环(2、4)以功能技术上的串联连接设置。

5.按照权利要求4所述的前置密封装置，其特征在于，所述至少两个屏蔽环(2、4)沿轴向方向(5)彼此相邻地设置。

6.按照权利要求4所述的前置密封装置，其特征在于，所述至少两个屏蔽环(2、4)形成一个可预装配的第二单元(6)。

7.按照权利要求1或2所述的前置密封装置，其特征在于，电位补偿环(1)通过空气可渗透的并且可导电的无纺织物环形成。

8.密封装置布置结构，所述密封装置布置结构具有按照权利要求1至7之一所述的前置密封装置和密封圈(7)，其中，前置密封装置设置在密封圈(7)的轴向背离要密封的空间(8)的一侧上、在朝向环境(9)的一侧上。

9.按照权利要求8所述的密封装置布置结构，其特征在于，前置密封装置和密封圈(7)形成一个可预装配的第三单元(10)。

Images