CN111479996A - 密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封装置(1)，所述密封装置包括第一密封元件(2)和第二密封元件(4)，所述第一密封元件以径向预紧力密封地贴靠在机械元件(3)上，所述第二密封元件与第一密封元件(2)同心地设置并且使得第一密封元件(2)沿径向压紧到机械元件(3)上，所述第一密封元件(2)和第二密封元件(4)容纳在一个壳体(17)的壳体孔(5)中，其特征在于，所述第一密封元件(2)和第二密封元件(4)封闭壳体孔(5)和机械元件(3)之间的间隙(6)，其中，所述第一密封元件(2)和第二密封元件(4)至少在朝向要密封的空间(10)的端侧(7)上构造成沿一个径向平面是平坦的并且是彼此齐平的。

Description

密封装置
技术领域
本发明涉及一种密封装置，所述密封装置包括第一密封元件和第二密封元件，所述第一密封元件有径向预紧地密封贴靠在机械元件上，所述第二密封元件与第一密封元件同心地设置并且使得第一密封元件沿径向压紧到第二机械元件上，第一密封元件和第二密封元件容纳在壳体孔中。
背景技术
由一般的机械工程中已知这种密封装置，并且这种密封装置例如用作杆密封件或活塞密封件，用于密封平移运动的机械元件。这里，第一密封元件贴靠在机械元件上，第一密封元件向机械元件施加的径向压紧力由第二密封元件产生，所述第二密封元件在外周侧设置在第一机械元件上并且使得第一密封元件沿径向压紧到机械元件上。这里，所述第一密封元件通常由弹性较低的聚合物材料制成，而第二密封元件通常由弹性体材料制成。例如已知的是，使用O形环作为第二密封元件。
为了可靠地固定这种密封装置，通常在壳体中设有用于所述密封装置的槽形容纳腔。
在由现有技术已知的密封装置中，不利的是，壳体孔或槽形的容纳腔与要密封的介质接触并且可能形成死区，要密封的介质存留在所述死区中。因此，这种密封装置不适于在食品技术中使用。
在将已知的径向轴密封环用于旋转的应用场合时，也会出现相同的问题。在这些应用场合，例如在支承环和密封唇之间形成环形的死区。此外，在有压力加载时，这种径向轴密封环仅有限地适用。
发明内容
本发明的目的是，提供一种密封装置，所述密封装置在具有良好密封效果的同时适于食品技术中使用。
所述目的通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求涉及有利的设计方案。
为了实现所述目的，所述密封装置包括第一密封元件和第二密封元件，所述第一密封元件有径向预紧地密封贴靠在机械元件上，所述第二密封元件与第一密封元件同心地设置并且使得第一密封元件沿径向压紧到第一机械元件上，其中第一密封元件和第二密封元件容纳在一个壳体孔中，所述第一密封元件和所述第二密封元件密封壳体孔与机械元件之间的间隙，其中，第一密封元件和第二密封元件至少在朝向要密封空间的端侧上沿一个径向平面平坦地构成并且是彼此平齐的，从而形成平坦且无死区的表面。
这里，第一密封元件和第二密封元件设置成，使得可以由壳体孔容纳第一密封元件和第二密封元件。不需要在壳体中提供槽形的容纳腔。在壳体孔和机械元件之间形成的间隙由第一密封元件和第二密封元件填充，使得要密封的介质不会进入壳体孔和机械元件之间的间隙中。就此而言，根据本发明的密封装置特别适于在食品技术中使用。
第一密封元件和/或第二密封元件可以构造成基本上是圆柱形的。此时，与设计成圆柱形的壳体孔相结合，得到这样的优点，在安装到壳体孔中之后，第一密封元件和第二密封元件填充壳体孔，使得要密封的介质不能进入壳体孔中。这里特别有利的是，不会形成要密封的介质可能留存的死区。
第一密封元件和第二密封元件的朝向要密封的空间的端侧优选构造成圆环形的。因此，相对于待有要密封的介质的要密封的空间，形成平坦的平面，该平面由第一密封元件和第二密封元件形成。在这个设计方案中，不会形成要密封的介质可能留存的死区。壳体孔由第一密封元件和第二密封元件封闭，从而要密封的介质不能进入。
这样设计的密封装置特别适于现场清洁(CIP清洁)。在CIP清洁中，在现场清洁食品技术设备的组件、例如密封装置，而无需拆卸。根据本发明的密封装置特别适于这种CIP清洁，因为清洁剂和产品残余都不能留存在死区、如例如间隙或槽中。
如果壳体的壳体孔与密封元件的端侧平齐，则特别是在卫生的角度上得到进一步的改进。
第一密封元件可以由聚合物材料构成。特别合适的聚合物材料是PTFE或具有填料的PTFE复合物。PTFE具有特别低的摩擦力，并且耐受多数要密封的介质，尤其是耐受来自食品技术领域的多数要密封的介质。此外，PTFE还耐受在CIP清洁中使用的清洁剂。
第二密封元件可以由弹性体材料构成。这里，第二密封元件使得第一密封元件向机械元件施加恒定的压紧力。对于在食品技术中使用有利的弹性体材料是氟橡胶。类似于PTFE，氟橡胶耐受多数介质，并且还可以在很宽的温度范围上使用。
第一密封元件可以形锁合地与第二密封元件连接。为此，第一密封元件和第二密封元件可具有形锁合几何结构。为此，第一密封元件例如可以具有环绕的矩形的或锯齿形的凸起，而第二密封元件在内周侧具有与第一密封元件的凸起同形的凹部。此时，第一密封元件和第二密封元件在装配之后相互卡接，使得它们不会意外地相互松开。当应对平移运动的机械元件进行密封时，这种设计方案是特别有利的。
第一密封元件可以在内周侧、就是说以用朝向机械元件的表面设有回输结构。此时，回输结构优选构造成，使得将介质朝要密封的空间的方向输送返回。这里，回输几何结构例如可以以螺旋形的凹槽几何结构的形式引入第一密封元件中。
向要密封的空间回输的几何结构优选由环绕的凸棱封闭。通过所述环绕的凸棱实现静态密封，从而特别是在停机时防止介质从要密封的空间中流出。
第一密封元件可以至少局部地支承在壳体孔上。特别是当在要密封的介质的侧面上存在可能导致第一密封元件由于剪切作用从第二密封元件上脱离的较高压力时，这是有利的。
可以从第二密封元件中构成保护唇，所述保护唇沿径向和轴向方向从第二密封元件伸出并且所述保护唇至少局部地覆盖第一密封元件。这里，保护唇朝环境侧的方向突出。
第二密封元件在外周侧可以倒角。此时，第二密封元件优选锥形地倒角。由此在壳体和第二密封元件之间形成具有三角形横截面的环形的补偿腔。这里，所述补偿腔没有与介质腔连通，从而这里也不会形成带有要密封的介质的死区。通过补偿腔，可以补偿热膨胀和由介质作用引起的密封元件的膨胀。由此可以确保第一密封元件沿径向恒定地向要密封的机械元件上压紧。为了在例如由于在动态密封位置的暂时泄漏发生介质进入的情况下排空补偿腔，可以通过通道将补偿腔与周围环境连接。
附图说明
下面参照附图详细说明根据本发明的密封装置的几个设计方案。
所述附图分别示意性地：
图1示出具有回输结构的密封装置；
图2示出带有保护唇的密封装置；
图3示出带有第一密封元件和第二密封元件之间的形锁合连接结构的密封装置；
图4示出杆密封件形式的密封装置。
具体实施方式
附图示出密封装置1，该密封装置包括第一密封元件2和第二密封元件4。第一密封元件2有径向预紧地密封贴靠在机械元件3上。第二密封元件4贴靠在第一密封元件2的外周侧上，第二密封元件4与第一密封元件2同心地设置并且使得第一密封元件2沿径向压紧到机械元件3上。
图1示出一个密封装置1，其中，第一密封元件2和第二密封元件4的朝向要密封空间10的端侧7构造成圆环形的，从而密封元件2、4在一个径向平面上构造成平坦的并且是彼此平齐的。由于这种造型，得到密封装置1的平面的并且由此特别小的且封闭的表面，该表面朝向要密封的空间10。这个表面是平坦和无死区的。由于实现了极小的介质接触面积并且可以通过CIP清洁来清洁密封装置1，可以特别容易地清洁密封装置1。
在当前情况下，密封元件2、4在朝向环境侧9的端侧上也是平齐的。
第一密封元件2由聚合物构成，这里由PTFE构成，而第二密封元件4由弹性体材料构成，这里由氟橡胶构成。
第二密封元件4有径向预紧地贴靠在第一密封元件2上。此外，第一密封元件2形锁合地与第二密封元件4连接。为此，第一密封元件2在外周侧具有沿径向向外突出的矩形突起12。第二密封元件4具有与所述突起12全等的矩形槽形式的凹部13。在装配之后突起12卡接在凹部13中，从而第一密封元件2和第二密封元件4防丢失地彼此连接。
第一密封元件2在内周侧在朝向机械元件3的侧面具有回输结构8。在当前情况下，回输结构8构造成螺线形的。为了形成回输结构8，将螺旋形的槽引入第一密封元件2中。这里，回输结构8构造成，使得朝要密封空间10的方向输送介质。这样配备有回输结构8的密封装置1特别适于密封旋转运动的机械元件3。
回输结构8朝要密封的空间10的方向由环形的凸棱11封闭。由此形成静态的密封结构。
第二密封元件4在外周侧具有横截面为三角形的环绕的凹口19。由此在壳体17和第二密封元件4之间形成补偿腔。通过补偿腔可以补偿密封元件2、4的体积变化。
图2示出一个密封装置1。在当前的设计方案中，从第二密封元件4中构成保护唇14。保护唇14朝环境侧9的方向伸出并且此外还至少部分地覆盖第一密封元件2。
第一密封元件2在朝向机械元件3的侧面上具有梯形的凹口15。这里，在第一密封元件2的两个端侧上形成密封唇，所述密封唇以确定的径向预紧力贴靠在机械元件3上。这样构成的密封装置1特别适于密封平移运动的机械元件3。
保护唇14可以构造成，使得保护唇贴靠在机械元件3上。保护唇14防止污物和类似物进入第一密封元件2与机械元件3之间的间隙中。
图3示出一个密封装置1，其中，第一密封元件2与第二密封元件4形锁合地连接。在这个设计方案中，突起12和凹部13构造成锯齿形的。第一密封元件2在朝向机械元件3的侧面上具有梯形的凹口15，从而在第一密封元件2的两个端侧的区域中形成密封唇，所述密封唇有径向预紧地贴靠在机械元件3上。
图4示出一个密封装置1，该密封装置构造成杆密封件并且用于密封平移运动的机械元件3。这里，第一密封元件2具有朝要密封的空间10的方向突出的唇式密封件16。此外，在壳体17中设置有槽状的容纳腔18，第一密封元件2和第二密封元件4容纳在该容纳腔中。
第二密封元件4在外周侧具有另一个三角形的凹口19，从而第二密封元件4可以在高温或膨胀的作用下延伸到所述另一个凹口19的区域中。

Claims (11)

1.密封装置(1)，所述密封装置包括第一密封元件(2)和第二密封元件(4)，所述第一密封元件以径向预紧力密封地贴靠在机械元件(3)上，所述第二密封元件与第一密封元件(2)同心地设置并且使得第一密封元件(2)沿径向压紧到机械元件(3)上，所述第一密封元件(2)和第二密封元件(4)容纳在壳体(17)的壳体孔(5)中，其特征在于，所述第一密封元件(2)和第二密封元件(4)密封壳体孔(5)和机械元件(3)之间的间隙(6)，其特征在于，所述第一密封元件(2)和第二密封元件(4)至少在朝向要密封的空间(10)的端侧(7)上构造成沿一个径向平面是平坦的并且是彼此齐平的。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封元件(2)和第二密封元件(4)的朝向要密封的空间(10)的端侧(7)构造成圆环形的。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封元件(2)由聚合物材料构成。
4.根据权利要求1至3之一所述的密封装置，其特征在于，所述第二密封元件(4)由弹性体材料构成。
5.根据权利要求1至4之一所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封元件(2)与第二密封元件(4)形锁合地连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封元件(2)设置有回输结构(8)。
7.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，所述回输结构(8)朝要密封的空间(10)的方向输送介质。
8.根据权利要求6或7所述的密封装置，其特征在于，所述回输结构(8)朝要密封的空间(10)的方向通过环绕的凸棱(11)封闭。
9.根据权利要求1至8之一所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封元件(2)至少部分地沿轴向方向上支承在壳体孔(5)上。
10.根据权利要求1至9之一所述的密封装置，其特征在于，所述壳体(17)和所述第二密封元件(4)限定一个补偿腔。
11.根据前述权利要求之一所述的密封装置(1)的应用，用于在食品技术设备中密封机械元件。
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