CN114302799A - 具有冷却机构的密封装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于密封壳体(200)与可旋转地被支撑在壳体中的轴(310)之间的间隙的密封装置(100)，具有：第一板状的本体(110)，其具有前侧、后侧和第一开口(120)，第一开口从前侧延伸至后侧并且适于使轴(310)穿过；和在本体(110)中延伸的冷却导管(170)，其适于引导冷却介质。在此，第一本体(110)适于被密封地紧固在壳体(200)上，使得可旋转地支撑在壳体(200)中的轴(310)被引导穿过第一开口(120)。第一开口(120)适于引入密封件(140)，使得密封件(140)密封轴(310)与第一本体(110)之间的间隙。冷却导管(170)在冷却介质的冷却导管入口(172)和冷却导管出口(174)之间围绕第一开口(120)引导，使得由轴(310)的旋转产生的热量可以在空间上均匀地通过冷却介质排出。

Description

具有冷却机构的密封装置
技术领域
本发明涉及一种用于密封可旋转地被支撑的轴并且用于排出由摩擦产生的热量的密封装置。此外，本发明涉及一种用于制造这种密封装置的方法。
背景技术
在许多机器中，轴用于传递旋转运动。尤其已知的是，使用驱动轴来使混合装置旋转。为此，驱动轴从变速器和/或马达出来被引导到壳体中，在壳体中，驱动轴与混合装置连接，以便使这些混合装置运动。这种机器的一个例子是挤出设备，在这些挤出设备中，在壳体中旋转的挤出机螺杆对挤出物料进行彻底揉搓或混合。这种挤出机螺杆与驱动轴连接，该驱动轴从挤出设备的壳体中伸出。
在这种混合装置中，由于混合过程(例如由于磨削)或由于用于混合的材料(例如呈粉末形式的材料或混合添加物，例如白垩、滑石或彩色粉末)，可能形成大量的粉尘。在混合装置的壳体与从壳体伸出的轴之间的间隙未密封的情况下，在运行期间会出现严重的污染。此外，逸出的灰尘可能对健康有害，或也可能由于过大的灰尘沉积而导致对马达、变速器或传动系的损坏。
用于这种密封的装置可以由至少一个壳体元件和位于其中的密封件例如压密封件、O形环、径向轴密封环、填料函密封件或类似物组成。在此有利的是，壳体元件附加地配备有冷却导管，以便将在轴与密封件或壳体元件之间产生的摩擦热从密封组件导出。在此，冷却导管应该尽可能靠近产生热量的摩擦点处伸延，以便使冷却效果最大化。
为此，导管通常采用钻孔加工，并且通过塞子重新封闭敞开的端部，其中，仅一个入口开口和一个出口开口保持敞开。然而在此可能出现以下问题。
一方面，冷却导管由于切削的制造过程在几何方面受限制，并且在大多数情况下不确保均匀的、即在空间上均匀的热量排出。这会导致密封部不均匀地被加热和/或密封件过热，并且因此导致密封部的损坏。
此外，具有多个加工步骤的制造过程是繁琐的。有时，壳体元件还具有相对大的或许多的密封面，由此会出现冷却的泄漏。由此会发生冷却剂的过度消耗和/或设备的污染。
在有限的结构空间或在密封部的壳体元件的可接近性差的情况下，通常仅可以将简单地设计的冷却导管引入到壳体元件中，该冷却导管无法到达所有待冷却的区域。由此也会由于过热而导致密封部的损坏。
此外，在通过切削过程进行制造期间产生的切屑会留在冷却导管中，这些切屑阻碍冷却介质的流通。这导致冷却性能变差，并且会降低所使用的密封件的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于可旋转地被支撑的轴的密封装置，通过该密封装置不会出现上述问题。特别是要提供一种确保在空间上均匀地消散在密封装置中产生的摩擦热的密封装置。
该目的利用独立权利要求的主题来实现。有利的改进方案在从属权利要求中限定。
一种用于将壳体与可旋转地被支撑在壳体中的轴之间的间隙密封的密封装置，该密封装置可以具有第一板状的本体和在该本体中延伸的冷却导管，该第一板状的本体具有前侧、后侧和第一开口，该第一开口从前侧延伸至后侧并且适于使轴穿过，该冷却导管适于引导冷却介质。在此，第一本体适于被密封地紧固在壳体上，使得可旋转地支撑在壳体中的轴被引导穿过第一开口。第一开口适于引入密封件，使得密封件将轴和第一本体之间的间隙密封。冷却导管在冷却介质的冷却导管入口和冷却导管出口之间围绕第一开口，使得由轴的旋转产生的热量能够在空间上均匀地通过冷却介质排出。
因此，无论用于轴的容纳密封件的开口，还是冷却导管，都位于密封装置的相同的结构元件中。密封板或第一本体通过其板状的设计，适于密封地紧固在壳体上，使得位于壳体中的物质沿着轴仅可以通过第一本体的开口从壳体中漏出。
同时，由于位于开口中的密封件，仅在密封装置的开口的区域中发生摩擦。由于这样的位置，可以使得冷却导管足够靠近摩擦位置伸展，即足够靠近开口。在此，冷却导管与开口的距离可以处于0.5cm至10cm的范围中，例如为1cm、2cm、5cm或7cm。在此，该距离可以随冷却导管的延伸而变化。然而，该距离也可以是恒定的。
冷却导管例如可以围绕开口连续地延伸。由此，特别是当第一本体由具有高导热率的材料例如诸如铝、铁或铜的金属构成时，能够实现热量的最佳消散。特别是由于冷却导管的连续延伸，热量消散在空间上是均匀的，即，由于在开口中被塞入的密封件上的摩擦而产生的热量从开口的边缘起，在所有方向上被均匀地排出。
由此，抑制了密封装置或在该密封装置中被塞入的密封件或轴的不均匀加热和/或过热，由此能够防止密封件的过早老化或损坏。
第一本体可以特别是借助于增材制造方法而单件地构造。于是，第一本体因此不是由多个子部件组成，例如由具有铣削的冷却导管的板的组合组成，该板被另一个板覆盖，而是仅由一个单独的元件组成。
在例如借助于3D打印的增材制造中，第一本体被逐层地构造。在此，已经在制造时开设出设置在第一本体中的空腔，如冷却导管或第一开口。这使得后续的切削加工是不必要的。因此，不存在产生阻塞冷却导管的切屑的风险。
此外，借助于增材制造方法的制造具有的优点是，无论在走向方面还是在横截面方面，均可以完全自由地选择全部空腔、即特别是冷却导管和开口的形状和位置。冷却导管特别是可以具有任何任意的横截面，例如圆形、椭圆形或多边形。冷却导管内的横截面积也可以改变。同样可能的是，实现任意的、有利的导管引导，即特别是实施任意数量的偏转部和/或分支部或分散部。由此，可以最佳地调节导管内的压降，这导致冷却介质的更少消耗、更快或更有针对性的热量排出和/或导致能量节省。
第一本体可以由具有足够强度以用作密封板的任何材料制成。第一本体优选地由金属制成，例如由铝制成。
在此特别有利的是，冷却导管具有六边形的横截面。即，该横截面允许借助于增材的方法简化密封装置的制造。即，由于导管横截面的六边形形状，例如作为等角的或长形的六角形，在逐层地构造第一体时不会出现相对于下一层的重量太不稳定的悬垂部，以便防止冷却导管通道塌陷。
在此特别有利的是，选择以下导管横截面，即在该导管横截面中，六边形的尖端指向第一本体的前侧和后侧的方向。于是，在构造第一本体时，首先可以开设出v形的楔口，与其垂直的壁连接到该楔口上，该壁的长度于是大于楔口的侧边的长度。为了封闭冷却导管，这些壁能够被呈向上朝向的楔形物(∧)的形式的封盖覆盖，该楔形物可以相应于镜像的v形的楔口，因为该形状对于一起增长的层序列是足够稳定的。
此外，因为六边形形状可以是相对于180°的旋转或镜像是对称的。于是，第一本体可以从其前侧或其后侧开始制造。这使得制造更加灵活并且因此更加简单。
冷却导管可以在第一本体内部分散成多个分导管。由此可以保证更好地导出产生的摩擦热。
密封件可以构造为填料函密封件。这是一种用于可旋转的轴的可简单实现的密封。此外，填料函密封件允许在开始不密封(例如由于磨削)时调节密封。密封件可以尽可能长时间地保持工作，而不必更换。
密封装置还可以具有在本体中延伸的密封导管，该密封导管适于引导液态或气态的密封介质。在此，密封导管具有通过至少一个偏转部和/或至少一个分散部与入口连接的多个出口，这些出口径向对称地被引导到第一开口中。在此，引入到第一开口中的密封件在不阻塞密封导管的出口的情况下将轴与第一本体之间的间隙密封。
在这种情况下，密封装置适于借助于密封件和密封介质的组合进行密封。由此，密封装置的密封性能得到改善。通过径向对称地供给密封介质，特别是确保位于开口中的轴完全被密封介质包围，以便确保可靠的密封。
第一本体可以具有另一开口，该开口适于使另一轴穿过。这允许密封装置也用于具有多个、特别是平行的轴的装置。这种密封装置特别是适于使用在多轴挤出机中。
密封装置还可以具有另一本体，该另一本体如同第一本体那样构造，并且适于与第一本体密封地连接，使得第一本体的第一开口与另一本体的另一开口重叠，并且允许使轴穿过，并且使得第一本体的另一开口与另一本体的第一开口重叠，并且允许使另一轴穿过。在此，第一本体的冷却导管可以与另一本体的冷却导管连接，使得两个冷却导管通过共同的入口被供给。
因此，第一本体和第三本体基本上结构相同，即，它们具有相同类型的开口和导管。两个本体都具有第一开口和另一开口，密封件可以在第一开口中被塞入，并且因此在密封工作期间必须对密封件冷却。在两个本体中，冷却导管环绕第一开口，以便能够排出在工作期间形成的摩擦热。
轴可以被引导穿过两个开口。但具有密封件的开口不是重叠的，而是分别配属于另一轴。由此可以实现对两个平行地运转的轴的密封，这些轴例如存在于双螺杆挤出机中。
一个本体的冷却导管的入口可以与另一本体的冷却导管的出口连接，从而产生闭合的冷却回路。这使得能够在被冷却的情况下以有效的方式密封具有两个可旋转的轴的系统。
同样可以考虑的是，在密封板中设置多个开口，这些多个开口被冷却导管包围，如其在上面描述的那样。由此也可以有效地密封具有任意数量的轴的多轴系统。此外，如上所述的多个密封板在相应地补充贯通开口的情况下可以彼此紧固，以用于密封具有任意数量的轴的系统。
挤出装置可以具有借助于轴可旋转地被支撑在壳体中的挤出螺杆，以及如上所述的用于密封壳体和轴之间的间隙的密封装置。因此这种挤出装置被有效地密封，以防挤出物和/或特别是粉末状的混合添加物在螺杆驱动器的方向上漏出。同时，密封装置被冷却，由此提高了所使用的密封件的使用寿命。
一种多螺杆挤出装置，可以具有借助于第一轴和第二轴可旋转地被支撑在壳体中的两个挤出螺杆和如上所述的用于多轴的密封装置。由此，多螺杆挤出机可以以有效的方式被密封，以防挤出物和/或特别是粉末状的混合添加物在螺杆驱动器的方向上漏出。同时，密封装置被冷却，由此提高了所使用的密封件的使用寿命。
一种用于制造如上所述的密封装置的方法，可以具有：借助于增材制造方法、特别是借助于3D打印，产生第一本体。如上所述，这允许以尽可能更有效和更适用的方式制造密封装置。
一种计算机程序产品，可以当在用于增材制造的装置上执行时促使用于增材制造的装置实施上述方法。
附图说明
下面要参考附图对本发明进行详细说明。应当理解，该说明仅是示例性的。本发明的主题仅由权利要求限定。
图1是密封装置的示意图；以及
图2A和图2B是另一密封装置的示意图。
具体实施方式
下面将参考用于双螺杆挤出机的密封装置100来解释本发明。但是本发明不应因此受到限制。本发明特别是应该包括，对用于只具有一个或多于两个螺杆的挤出机的密封装置的以下说明的概括，以及还有对用于具有相对于壳体待密封的一个或多个轴的其它机器的密封装置的概括，只要这些密封装置落入权利要求的主题范围内。
图1示出了用于密封在壳体与可旋转地被支撑在壳体中的轴之间的间隙的密封装置100的示意图。
密封装置100具有板状的第一本体110。密封装置100可以基本上由第一本体110构成。但是，如下面参考图2A和图2B示例性地解释的那样，该密封装置也可以由多个部件构成。
第一本体110构造为盖板，即，其在两个方向上的延伸长度大于其在第三方向上的延伸长度。在此，第一本体110设计为，使得其可以例如通过螺栓连接、铆接、焊接或类似方式固定地并且平齐地安装在待密封的壳体的表面上。在此，第一本体110的与壳体接触的表面可以任意地构造，只要保证壳体和第一本体110之间的接触被密封，使得从壳体中溢出的物质不能够沿着壳体和第一本体110之间的连接部漏出。以这种方式实现，在壳体和轴之间的希望的密封也可以在第一本体110和轴之间产生。
在此，壳体与第一本体110之间的密封可以以任意公知的方式实现，例如通过借助于螺栓连接、铆接等将彼此靠置的构件单纯地压紧连接，通过附加的密封件(例如橡胶密封元件)或密封介质(例如油脂)，或也通过将第一本体110与壳体焊接来实现。
如参考图2所解释的，另外的部件也可以布置在壳体与第一本体110之间，只要壳体与第一本体110的连接部(包括另外的部件在内)整体上是密封的。
在此，第一本体110可以由任何足够坚固的材料组成，该材料适于以下面描述的形状来设计，并且可以与壳体连接。第一本体110特别是可以由诸如铝或铁的金属组成。然而，第一本体110也可以由足够硬的塑料或陶瓷制成。
在第一本体110中设置了在第一本体110的后侧与前侧之间延伸的(第一)开口120。第一开口120足够大，使得当密封装置100或第一本体110与壳体连接时，从壳体伸出的轴能够被贯通地引导通过该第一开口。例如，开口120可以具有10cm至100cm或更大的直径，例如20cm、40cm、60cm或80cm。因此，当密封装置100和轴的壳体彼此连接时，第一开口120允许轴旋转。
通过壳体与第一本体110的固定的并且密封的连接，处于壳体中的、待密封的材料(例如粉末，比如白垩、滑石粉，或有色粉末)可以从其中漏出的区域转移到第一本体110与轴之间的间隙。因此，将开口120的未被轴填充的区域密封就足以进行密封。
因此，开口120设计成，使得在该开口中可以塞入(第一)密封件140，使得在第一本体110和轴之间的区域中的开口120完全被密封。在此，密封件140可以采取适于密封第一本体110和旋转的轴之间的间隙的任何任意的形状。例如，密封件140可以是O形环、径向轴密封圈等或它们的组合。密封件140优选地构造为填料函密封件，因为该填料函密封件允许在不密封的情况下进行再调节。密封件140通常由橡胶、胶体等组成。于是，开口120例如可以构造为台阶状的，以便能够实现抵靠台阶压入密封件140并且由此使密封件展开，由此抵靠可旋转的轴挤压密封件140并且因此改善密封。
因为密封件140为了有效密封必须紧密地靠置在轴和第一本体上，所以在轴、密封件140和/或第一本体110之间出现摩擦，因此出现产生热量。同样地，在相应地设计第一本体110的情况下，在轴和第一本体110之间也会出现摩擦，因此出现产生热量。这种摩擦热在轴的长时间运行中会变得很多，并且在没有冷却的情况下会导致对密封件140、轴和/或密封装置100的损坏。
出于这个原因，第一本体110具有冷却导管170，该冷却导管从冷却导管入口172延伸至冷却导管出口174，并且适于引导冷却介质，例如空气、水或其它已知的冷却液。在此，冷却导管170特别是包围第一开口120，该第一开口具有在塞入其中的密封件140。为此，冷却导管170具有连续的偏转部和/或多个分支部，冷却导管170通过这些偏转部和/或分支部始终在能够产生摩擦热的全部位置附近延伸。因此，冷却导管170能够在空间上均匀地排出所产生的摩擦热。
在此，冷却导管170可以如图1所示圆形地延伸，并且形成除了在几厘米处之外闭合的回路。因此，在此冷却导管170冷却第一本体110的整个周长。由此，通过第一本体110从开口120传输的热量可以以特别有效的方式均匀地被排出。
然而，一般来说，冷却导管170可以具有任何任意的导管引导部，该导管引导部使得能够将产生的摩擦热从第一本体110均匀地排出。例如，冷却导管170也可以具有带有多个分支部的星形延伸部。此外，也可以在第一本体110中构造多个冷却回路，如果认为这是有利的。
如图1中所示，冷却导管入口172和冷却导管出口174可以分别位于第一本体110的前侧或后侧。由此实现了与在密封装置的另外的部件中存在的冷却导管的模块化的连接，如同例如下面参考图2A和图2B进一步描述的。此外，这种布置允许使冷却导管170完全在第一本体110内部引导，并且因此邻近产生的摩擦热引导，由此改善冷却性能。然而，冷却导管入口和冷却导管出口172、174也可以布置在第一本体110的旁侧。此外，如果需要，也可以存在多个冷却导管入口172和/或冷却导管出口174。
在此，冷却导管170的横截面可以任意地形成，例如圆形、椭圆形或多边形。如果需要，冷却导管170的横截面几何形状和宽度也可以在其走向方面改变。如下面进一步描述的，具有指向前侧和后侧的尖端的六边形形状对于借助于3D打印制造的第一本体110而言是特别有利的。冷却导管170的直径通常处于0.5cm至3cm的范围中。
如图1中所示，第一本体110可以具有作为可选的组成部分的密封导管130或由密封导管130形成的导管系统，在该密封导管中，密封介质、特别是气态或液态的密封介质，例如空气、水或油脂，可以被引导到开口120。在此，密封导管130可以具有任何任意的适合于引导期望的密封介质的横截面，该横截面在其形状和其面积方面也可以变化。密封导管130的直径可以处于1mm至20mm的范围内，并且可以为例如2mm、5mm、10mm或20mm。
密封导管130具有一个或多个入口132，经由这些入口可以将密封介质引入密封导管130中。在图1中示出三个这样的入口132。然而，应当理解，可以使用任何任意的合适的数量，特别是也可以仅使用一个入口132。入口132既可以位于第一本体110的前侧，也可以位于第一本体110的后侧。因此，密封介质的输入可从外部、即经由第一本体110的与壳体背离的一侧来进行。然而，输入也可以经由布置在壳体中或布置在处于其间的部件中的导管来进行。入口132则位于第一本体110的面向壳体的一侧。然而，这些入口或这个入口132也可以位于第一本体110的一侧。
密封导管130从入口132经由偏转部134和分散部或分支部136延伸至出口138，经由该出口可以将密封介质引至被引导穿过开口120的轴。偏转部134和分散部136用于利用密封介质尽可能径向对称地包围轴。因此，密封导管130形成为，使得出口138相对于轴线径向对称地布置。因此，在图1中，四个出口138分别彼此偏移90°。出口138的数量可以是任意的。该数量优选地大于1，以确保均匀地输入密封介质。但是仅具有一个出口138的密封装置100也是可以考虑的。
在此，密封导管130可以位于与冷却导管170相同的平面中。然而，这两个导管系统也可以布置在不同的平面中，即与第一本体110的前侧或后侧的间隔不同。
在板状的第一本体110中的第一开口120和冷却导管170的上述组合(必要时和密封导管130)构成了密封装置100的基本原理。由此可以以简单的方式实现在壳体中旋转的轴的冷却的密封。尽管这在以下在附图中没有示出，但是该组合可以单独地用于单个轴。同样地可以将多个这样的组合设置在唯一的密封板中，以便冷却地密封多个轴。
替代地，如下面参考图2A和图2B所解释的，与第一本体110对应地形成的多个密封板可以叠置地(或相继地)设置，以便冷却地密封多个轴。
为此，如图1中所示，可以设置另一开口160，另一轴可以被引导穿过该另一开口。该另一开口160在图1中也被冷却导管170包围，以便能够导出可能沿着该另一开口160传导的热量。然而，也可以省去另一开口160，即，冷却导管170仅围绕具有密封件140的第一开口120而引导。
如图1中所示，另一开口160没有设置可选的密封导管130的出口138，即，密封介质不能够从设置在第一本体110中的密封导管130被引入到另一开口160中。
如附图中所示，第一本体110可以单件地构造，即，第一本体110不是由不同的部件构成。第一本体110特别是可以以增材制造方法例如3D打印来制造。这具有的优点是，所有的在第一本体110中延伸的空腔，如冷却导管170、开口120、160或密封导管130，可以具有更灵活的并且是几乎任意的形状。此外，通过放弃切削式的制造技术，如钻孔或铣削，防止了切屑完全或部分地阻塞冷却导管170(或密封导管130)。于是，第一本体110优选地由金属、例如铝组成。
在此特别有利的是，冷却导管170(或密封导管130也)被制造成具有六边形的横截面，其中，六边形的六个角部被定向成，使得两个彼此对置的尖端指向第一本体110的前侧和后侧。在此，六边形优选地设计成，使得平行于轴线的边设计得比形成指向第一本体110的前侧和后侧的尖端的边更长。
通过冷却导管170的这种设计能够确保，在逐层地构造第一本体时，冷却导管不会因为产生过大的材料悬垂部而坍塌。此外，在镜像不变的情况下可以确保，第一本体110不仅可以从其后侧而且可以从其前侧被打印。
替代地，第一本体110也可以由多个部件组成，只要冷却导管170布置在借助于增材制造所制造的部件中。然而，密封导管130也可以利用切削的方法来加工，例如通过在部件的表面上进行铣削，然后用其它部件覆盖该部件。
此外，为了改善第一开口的密封而可选的，可以在开口120中布置另一(第二)密封件(而不覆盖出口138)。因此，尤其防止密封介质从开口120漏出。然而，开口120也可以以其它方式密封以防止这种漏出，例如通过以面的方式施加在第一本体110上的密封件(轴穿过该密封件伸出)，或通过由另外的部件或密封板被保持在其位置上的密封件。
相对于出口138，密封件140优选地布置在密封装置100的面向壳体的一侧上。因此，密封件用作从壳体漏出的物质的第一密封部。
在轴运转时，总是会发生轴垂直于旋转轴线移动。这导致对密封件140的挤压，由此在密封件140和轴之间或在密封件140和第一本体110之间会产生小的泄漏区域。位于壳体中的待密封的物质可以经由该区域漏出。然而，该物质随后被开口120中的密封介质捕获。
此外，当在出口138的另一侧上设置另一密封件时，密封介质可以在压力下被引入密封件之间的间隙中。于是，在密封件中的一个上出现未密封的区域导致密封件流入该区域中并且由此防止待密封的物质漏出。
与密封导管130连接的压力传感器可以确定与其相关的压力下降。这使得可以监控密封部的密封性，以便及时地对密封装置100予以修理或更换。
然而，密封件140也可以在密封装置100的与壳体背离的一侧上塞入开口120中，并且例如通过台阶被保持在那里。在这种情况下，通过密封介质和密封件140的组合也实现了改善的密封。于是，密封介质通过例如位于第一本体110上的另一密封件保持在开口中，该另一密封件布置在第一本体110和壳体之间。
因此，利用图1中所示的密封装置100可以解决上述问题。旋转的轴能够以可靠的方式被密封。密封可以借助于布置在密封板中的冷却导管170被冷却。由此防止密封部的过早磨损和损坏。由此实现了长寿命的并且可靠的密封。
图2A和图2B示意性地示出了在例如双螺杆挤出装置的壳体200上布置图1的密封装置100，补充了另外的部件。在此，图2B示出了经过密封装置100的沿线A并且垂直于图2A的图面的剖面。
图2A和图2B的密封装置100适用于密封第一轴310和第二轴320，这些轴在壳体200中驱动挤出装置的两个挤出机螺杆。
除了上述具有第一开口120的第一本体110之外，图2的示例中的密封装置100还具有带有两个第二开口420的第二本体410和基本上与第一本体110相同地构造的第三本体510。在此，第一本体110在壳体200的方向上连接在第三本体510上，并且相对置地与第二本体410连接。密封装置100通过第三本体510与壳体200连接。如图2A和图2B中所示，各个部件可以借助于螺栓连接彼此紧固。但是也可以采用任何其它的紧固方法，例如焊接。
第一轴310以上述方式被引导穿过第一本体110的第一开口120。第一开口120在壳体200的方向上具有台阶，第一密封件140固定在该台阶上。密封导管130的出口138与其邻接地布置，经由这些出口将密封介质供给到开口130中。于是，第一轴310穿过第二本体410中的第二开口420，并且从那里到达变速器(未示出)。该第二开口420(替代地，第一开口120，或两个开口配合)保持第二密封件150，该第二密封件与第一密封件140一起限定第一开口120的区域，并且将密封介质保持在其中。该顺序实现了对从壳体200沿着第一轴310漏出的待密封的物质的可靠密封。
通过壳体200和第三本体510的相互作用，为第二轴320规定了密封件和导管出口的类似的顺序。第三本体510具有与第一本体110的第一开口120对应的第一开口520，第二轴320穿过该第一开口伸出。与第一密封件140对应的第三密封件540被固定在第三本体510的第一开口520中的台阶上。这些第三密封件和与第二密封件150对应的第四密封件550包围在第三本体510中构造的密封导管530的出口，这些出口通入第三本体510的第一开口520中。在此，第三本体510的密封导管530可以与第一本体110的密封导管130连接，或具有用于(也可以是其它的)密封介质的自己的入口。在此，第四密封件550由在壳体200中的凹部和/或第三本体510的第一开口520保持。
然后，第二轴320进一步地穿过第一本体110的第三开口160伸展，并且穿过第二本体410中的另外的第二开口420伸展，而没有再次被密封。从那里，第二轴伸展到变速器(未示出)。
对于第一轴310，第一本体110的第三开口160对应于第三本体510的第三开口560，第一轴310同样地在不被密封的情况下穿过该第三开口伸展。
上述第一密封件、第二密封件、第三密封件和第四密封件140、150、540、550都可以是相同的类型，例如可以形成为O形环、径向轴密封环、压合式密封件或填料函密封组件。但是，则密封件140、150、540、550也可以不同地构造，如果比如出于制造技术的原因或出于成本的原因应该需要这样的话。同样，不同的密封件类型组合成一个密封件也是可行的。
与第一本体110一样，第三本体510也可以借助于增材制造单件地制造，而第二本体410优选地以常规的方式制造，因为它不像第一本体110和第三本体510一样具有分支的导管系统。在此，在变速器侧在第二本体410中示出的向导管入口132的输入可以通过孔来实现。但是也可能的是，第一本体和第三本体或所有三个本体借助于增材制造单件地制造。
具有六边形的横截面的冷却导管170、570既构造在第一本体110中，也构造在第三本体510中，这些冷却导管彼此连接。在此，在第一本体和第三本体110、510中的冷却导管170、570分别布置在与相对应的密封导管130、530不同的平面中。由此方便了制造。此外提高了本体110、510的稳定性。
第一本体110的冷却导管170的冷却导管入口172和冷却导管出口174在图2A中位于第一本体110的面向壳体200的一侧上，在左侧在所示出的经过冷却导管170的横截面的下方。冷却介质在供给导管(未示出)内部沿着箭头B从外部流入第三本体510中，并且从那里被转入第一本体110中的冷却导管170的冷却导管入口172中。
在第一本体110内部，导管170围绕第一开口120和第二开口160环形地延伸，如图1中所示。因此，冷却介质例如在左侧垂直于图2A的图面向前流出，描绘出半圆，并且通过在图2A的右侧所示的冷却导管170的横截面又流入第一本体110中。从那里，冷却介质再次描绘出半圆，并且在左侧示出的冷却导管170的横截面的区域中向下流入第三本体510的冷却导管570中。在此，第一开口520和第三开口560在第三本体510中也以圆形方式环绕，直到冷却介质在左侧的图边缘处又离开密封装置。
因此，唯一的冷却回路足以有效地并且在空间上均匀地冷却整个密封装置。以这种方式，也可以以被冷却的方式密封具有多于一个轴的系统，例如多螺杆挤出机。
此外，通过图2A和图2B中所示的密封装置可以实现用于多轴挤出装置的有效密封，其方式为，将密封从挤出装置的壳体转移到待被紧固在壳体上的密封板中。优选地，该密封装置在密封介质的密封导管的区域中也借助3D打印制造，以便确保将密封介质均匀地且因此更好密封地供给到轴上。
当计算机程序产品在用于增材制造的设备上被执行时，密封装置的上述部件全部可以借助原则上已知的且适合于增材制造的计算机程序产品、例如用于3D打印的数据来实现。这使得能够分开地制造密封装置。
附图标记列表
100 密封装置
110 第一本体
120 第一本体的第一开口
130 第一本体中的密封导管
132 第一本体中的密封导管的入口
134 第一本体中的密封导管的偏转部
136 第一本体中的密封导管的分散部
138 第一本体中的密封导管的出口
140 第一密封件
150 第二密封件
160 第一本体的第三开口
170 第一本体中的冷却导管
172 冷却导管入口
174 冷却导管出口
200 壳体
310 (第一)轴
320 (第二)轴
410 第二本体
420 第二开口
510 第三本体
520 第三本体中的第一开口
530 第三本体中的密封导管
540 第三密封件
550 第四密封件
560 第三本体中的第三开口
570 第三本体中的冷却导管

Claims (12)

1.一种用于密封壳体(200)与可旋转地被支撑在所述壳体中的轴(310)之间的间隙的密封装置(100)，所述密封装置具有：
第一板状的本体(110)，所述第一板状的本体具有前侧、后侧和第一开口(120)，所述第一开口从所述前侧延伸至所述后侧并且适于使所述轴(310)穿过；
在所述本体(110)中延伸的冷却导管(170)，所述冷却导管适于引导冷却介质；其中，
所述第一本体(110)适于被密封地紧固在所述壳体(200)上，使得可旋转地支撑在所述壳体(200)中的所述轴(310)被引导穿过所述第一开口(120)；
所述第一开口(120)构造用于引入密封件(140)，使得所述密封件(140)密封所述轴(310)与所述第一本体(110)之间的间隙；以及
所述冷却导管(170)在冷却介质的冷却导管入口(172)和冷却导管出口(174)之间连续地围绕所述第一开口(120)引导，使得由所述轴(310)的旋转产生的热量可以在空间上均匀地通过所述冷却介质排出。
2.根据权利要求1所述的密封装置(100)，其中，
所述第一本体(110)单件地、特别是借助于增材制造方法来构造。
3.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其中，
所述冷却导管(170)具有六边形的横截面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其中，
所述冷却导管(170)在所述第一本体(110)内部分散成多个分导管。
5.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其中，
所述密封件(140)构造为填料函密封件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，还具有：
在所述本体(110)中延伸的密封导管(130)，所述密封导管适于引导液态或气态的密封介质；其中，
所述密封导管(130)具有多个出口(138)，所述多个出口通过至少一个偏转部(134)和/或至少一个分散部(136)与入口(132)连接，所述多个出口径向对称地引导到所述第一开口(120)中；以及，
塞入到所述第一开口(120)中的所述密封件(140)在不阻塞所述密封导管(130)的所述出口(138)的情况下密封所述轴(310)与所述第一本体(110)之间的间隙。
7.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其中，
所述第一本体(110)具有适于使另一轴(320)穿过的另一开口(160)。
8.根据权利要求7所述的密封装置(100)，还具有：
另一本体(510)，所述另一本体如所述第一本体(110)那样地构造，并且适于与所述第一本体(110)密封地连接，使得所述第一本体(110)的所述第一开口(120)与所述另一本体(510)的另一开口(560)重叠，并且允许所述轴(310)穿过，并且使得所述第一本体(110)的所述另一开口(160)与所述另一本体(510)的第一开口(520)重叠，并且允许所述另一轴(320)穿过；其中，
所述第一本体(110)的所述冷却导管(170)与所述另一本体(510)的冷却导管(570)连接，使得两个冷却导管(170、570)通过共同的入口被供给。
9.一种挤出装置，具有：
借助于轴(310)可旋转地被支撑在壳体(200)中的挤出螺杆；和
根据前述权利要求中任一项所述的用于密封所述壳体(200)与所述轴(310)之间的间隙的密封装置(100)。
10.一种多螺杆挤出装置，具有：
借助于第一轴(310)和第二轴(320)可旋转地被支撑在壳体(200)中的两个挤出螺杆；和
根据权利要求7或8所述的用于密封所述壳体(200)与所述第一轴(310)和所述第二轴(320)之间的间隙的密封装置(100)。
11.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的密封装置的方法，具有：
借助于增材制造方法、特别是借助于3D打印产生第一本体。
12.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品当在用于增材制造的装置上执行时促使用于增材制造的所述装置实施上述方法。
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