CN1361367A - 唇形密封圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于可相对运动的机械元件(1)的唇形密封圈,它包括一用聚合物材料做的柔韧的密封唇(2),该唇在密封间隙(3)的范围内在弹性预紧的作用下紧贴地包围机械元件(1),此时,密封间隙(3)在至少一个周向位置沿纵向(5)从涡旋段(4)穿过,此时,涡旋段(4)通过密封唇中的螺旋线形槽(6)和机械元件(1)的朝向槽的被密封的表面(7)界定,以及该槽(6)将要密封的空间(8)与周围环境(9)连接起来。密封间隙(3)在界定涡旋段(4)的槽(6)的范围内通过一触变性介质(10)被封闭。

Description

唇形密封圈
技术领域
本发明涉及一种用于可相对运动的机械元件的唇形密封圈，它包括一用聚合物材料做的柔韧的密封唇，该唇在密封间隙的范围内在弹性预紧的作用下紧贴地包围机械元件，此时，密封间隙在至少一个周向位置沿纵向从涡旋段穿过，此时，涡旋段通过密封唇中的螺旋线形槽和机械元件的朝向槽的被密封的表面界定，以及该槽将要密封的空间与周围环境连接起来。
现有技术
这种唇形密封圈已经从DE 19532701 C2知道。密封间隙至少在界定涡旋段的槽的范围内通过蜡封闭。
发明的描述
本发明以这样的任务为基础，即如此改进前述类型的唇形密封圈，以致封闭该槽的介质可以较简单地因而是经济地装入，以及不管耐压试验时的环境温度如何，该密封间隙都能可靠地被封闭。
按照本发明，此任务将用权利要求1和6的特征来解决。对于有利的结构，可参考所援引的从属权利要求。
为了解决此任务，预先设定，在界定涡旋段的槽的范围内，密封间隙通过一触变性介质被封闭。此处，有这样的优点，即介质在耐压试验时所处的环境温度对介质的粘度没有影响，以及即使在较高的温度下，介质本身也能可靠地保持在槽中。
在唇形密封圈安装在机械元件例如一旋转对称的轴的外周上以后，通过该槽产生一通路形凹座，该凹座将要密封的空间与周围环境连接起来，并且有这样的目的，即通过在轴旋转时产生的流体动力将穿过密封间隙的泄漏液体往回送至要密封的空间中。涡旋段此时要如此构造，以使泄漏液体在轴旋转时由此例如沿要密封的空间的方向被往回送，以致涡旋段与转轴的旋转轴线包含一锐角。
唇形密封圈在很多情况下要用自动安装装置安装。此时，可能会出现，密封唇通过不可预见的影响沿轴向沿错误的方向翻过来和/或受损伤。不管是密封唇沿错误的方向翻过来还是密封唇受损伤，都不会得到令人满意的密封效果。因此，需要在其安装以后，接着检查唇形密封圈，是否正确地进行安装和/或密封唇未损伤。特别是在安装位置在其中难于看清的安装处，靠人工途径这样做是困难的。因此，通常在唇形密封圈安装以后，接着在要密封的空间中灌以具有预定的检查压力的压缩空气，并在一预定的时段中观察压力降。如果产生异常的快速的压力降，则这就成为密封唇错误安装和/或损伤的可靠的标志。
为了还能检查密封唇，该密封唇在朝向被密封的机械元件的一侧有一按螺旋线形形成的槽，而该槽将要密封的空间与周围环境连接起来，要求只能在耐压试验时封闭该槽。
由于耐压试验不总是在室温下进行，而是也在蜡开始熔化的温度范围中进行的，故触变性介质是有利的。触变性介质还在耐压试验时，在例如环境温度超过蜡的熔点时能可靠地保持在槽中。蜡的熔点通常为50至90℃。
当在周向预先设置多个依次跟随的涡旋段，或一沿正弦形延伸的涡旋段多次与密封间隙接触或相交时，则要求在涡旋段的范围内沿周向存在的每个槽，或密封间隙的每个别的中断，通过一个或同一个涡旋段，通过触变性介质来封闭。不管所具有的涡旋段的数目如何，采用这种方式，在进行耐压试验时，在密封间隙的范围内总是达到要密封的空间的气密性封闭。
触变性介质可由润滑油形成，具有硅化合物添加剂。硅化合物可例如由二氧化硅形成。此处，有利的是，触变性介质是与环境相容的，因此在耐压试验以后不必单独清除。在成功的封闭耐压试验之后，就可使被密封的机械元件作其预定的运动，此时，该介质由于轴的旋转和/或所产生的振动而液化，并通过槽的输送作用被泵送至被密封的空间中。接着槽就空出，并完全可用于有效地将被密封的介质往回送至被密封的空间中。
触变性介质在用一种含有二氧化硅的润滑油作为基础时是特别的，它与多数被密封的介质能很好地相容，以致要密封的介质的使用性能在其与触变性介质混合以后不会受到不良的影响。
触变性介质可以有与密封唇不同的颜色。此处，有利的是，必要时可以特别简单地进行光学检查。容易辨认，密封唇是否在涡旋段的范围内完全和/或均匀地涂以触变性介质层。介质最好含有具有紫外线指示剂(UV-Indikator)的染料，该指示剂在紫外光(UV-Licht)下发出亮光。
密封唇可例如由PTFE(聚四氟乙烯)组成。就此而论，PTFE也可理解为PTFE复合物。对于许多应用场合，用PTFE做的密封唇已经证明是有利的，这是因为，它们的表面在一定的最少的初始磨损之后玻璃化，接着在其很长的使用期中照样有良好的使用性能。
此外，本发明涉及一种用于封闭如权利要求1的涡旋段的方法，该涡旋段通过唇形密封圈的密封唇中的螺旋线形槽和被密封的机械元件的朝向槽的被密封的表面界定，其中，位于一运动的容器中的液态触变性介质被送入处于静止的唇形密封圈的槽的至少一部分区域中，此时，最初还是液态的触变性介质在其送入槽中以后自行固化，并在此时接着将唇形密封圈装在机械元件上。通过其中存有触变性介质的容器的运动，这些介质将液化或保持液态。在液态触变性介质被从容器中送入槽中以后，介质这样地自行固化，即唇形密封圈要处于静止状态。
液态触变性介质送入槽中最好通过喷洒来进行。此处，有利的是，形成喷雾的微粒是处于运动状态的，也就是是液化的。与此不同的是，还有这样的可能性，即触变性介质被涂抹在密封唇的朝向机械元件的表面上和槽中。
在触变性介质固化之后，就可储存、运输和安装唇形密封圈，此时，环境温度对触变性介质的粘度没有影响。
附图的简要说明
下面通过附图进一步说明本发明的对象。图中：
图1用剖视图示出按照本发明的类型的唇形密封圈；
图2用放大图示出如图1的唇形密封圈的在朝向机械元件这一侧的密封唇的片断。
实施例说明
在图1中用纵向剖视图示出的唇形密封圈是限定用于可相对运动的机械元件1的，例如用于绕一旋转轴线旋转的轴的。唇形密封圈包括一柔韧的密封唇2，它在此实施例中由PTFE复合物组成。在此处所示的实施例中，密封唇2在轴向沿被密封的空间8的方向按照一喇叭的喇叭筒的方式向前隆起并靠在机械元件1的被密封的表面7上。在密封唇2的直径最大的区域，密封唇间接或直接地固定在一支承环11上，例如这样做，即密封唇2用一橡胶支承12固定在支承环11上。
支承环11在其沿径向伸出的部分13的范围内被埋入一用橡胶做的外壳14中，该外壳在朝向周围环境9的一侧以环绕的防尘唇15贴紧地靠在机械元件1的表面7上。密封唇2在密封间隙3的范围内设有一完全包围机械元件1的表面7的螺旋线形涡旋段4，其中涡旋段4通过螺旋线形槽6和机械元件1的表面7界定，涡旋段4如此构造，以使在机械元件1旋转时，在涡旋段4的范围内沿被密封的空间8的方向得到一输送作用。
在此实施例中，密封唇2只设有独一的涡旋段4，它按照螺旋线的方式在机械元件1的整个外周上包围要封闭的机械元件1。因此，为了防止在耐压试验时通过界定涡旋段4的槽6的压力损失，当在独一的周向位置通过触变性介质10封闭涡旋段4时，已经足够。触变性介质10的量必须如此安排，以使密封间隙3通过触变性介质10完全封闭。如果在将唇形密封圈安装在机械元件1上以后进行耐压试验，则密封唇2通过在被密封的空间8中的升高的压力而加强地压在机械元件1的表面7上，这样就提高了密封作用。在涡旋段4的范围内不会漏出任何压力气体。在耐压试验时，在唇形密封圈未受损伤和正确安装的情况下气体压力最大可能地保持不变。与之相反，当唇形密封圈受到损伤和/或错误地安装时，就产生比较快的压力损失。
在按规定使用时，在密封唇2和相对旋转的机械元件1的表面7之间产生相对运动，同时，通过相对运动还产生振动。封闭密封间隙3的触变性介质10将因此液化并沿被密封的空间8的方向被输送。涡旋段4可接着由此完全满足它预定的目的，即沿被密封的空间8往回输送泄漏的液体。

Claims (7)

1.用于可相对运动的机械元件的唇形密封圈，它包括一用聚合物材料做的柔韧的密封唇，该唇在密封间隙的范围内在弹性预紧的作用下紧贴地包围机械元件，此时，密封间隙在至少一个周向位置沿纵向从涡旋段穿过，其中，涡旋段通过密封唇中的螺旋线形槽和机械元件的朝向槽的被密封的表面界定，以及该槽将要密封的空间与周围环境连接起来，其特征为，在界定涡旋段(4)的槽(6)的范围内，密封间隙(3)被触变性介质(10)封闭。
2.如权利要求1的唇形密封圈，其特征为，触变性介质(10)由一种润滑油形成，其中有硅化合物添加剂。
3.如权利要求2的唇形密封圈，其特征为，硅化合物由二氧化硅形成。
4.如权利要求1至3的任一项的唇形密封圈，其特征为，触变性介质(10)有与密封唇(2)不同的颜色。
5.如权利要求1至4的任一项的唇形密封圈，其特征为，密封唇(2)由PTFE组成。
6.用于封闭如权利要求1的涡旋段的方法，该涡旋段通过唇形密封圈的密封唇(2)中的螺旋线形槽(6)和被密封的机械元件(1)的朝向槽(6)的被密封的表面(7)界定，其中，位于一运动的容器中的液态触变性介质(10)被送入处于静止的唇形密封圈的槽(6)的至少一部分区域中，此时，最初还是液态的触变性介质(10)在其送入槽(6)中以后自行固化，并在此时接着将唇形密封圈装在机械元件(1)上。
7.如权利要求6的方法，其特征为，液态触变性介质(10)至槽(6)中的送入通过喷洒进行。
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