CN1867793A - 具有大曲率半径的转动防护罩 - Google Patents

具有大曲率半径的转动防护罩 Download PDF

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CN1867793A CN200480030209.7A CN200480030209A CN1867793A CN 1867793 A CN1867793 A CN 1867793A CN 200480030209 A CN200480030209 A CN 200480030209A CN 1867793 A CN1867793 A CN 1867793A
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J·道
C·迪瑟
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Abstract

一种用于密封两个一起旋转的旋转部件(21、22)的转动防护罩(10)，该两部件可以互相相对地用关节联接和/或互相相对地轴向移动，该转动防护罩(10)具有纵向并且对称的轴线A，该转动防护罩(10)包括以下部分：第一颈圈，具有较小直径，用于固定具有较小直径的第一旋转件(11)上，第二颈圈，具有较大直径，用于固定具有较大直径的第二旋转件(12)上，以及环形壁(13)，其直径从较小的第一颈圈(11)扩大到较大的第二颈圈(12)，其中，环形壁(13)在生产状态下，在未夹紧的转动防护罩中，以在其纵向半部中以S－形延伸，以一内曲率邻接较小的第一颈圈(11)并且以一向外曲率邻接较大的第二颈圈(12)。

Description

具有大曲率半径的转动防护罩
技术领域
本发明涉及用于密封两个一起旋转的旋转部件，两者或者彼此用关节联接或者互相相对地可以作轴向移动，该转动防护罩具有纵向对称轴线A，并且该转动防护罩包括以下部件：固定在较小直径旋转件上的一较小直径的第一颈圈，固定在较大直径旋转件上的一较大直径的第二颈圈，和一环形壁，其直径从较小的第一颈圈扩大到较大的第二颈圈。根据应用情况，这种转动防护罩由橡胶弹性体或塑料弹性体或某种混合物制成。取决于材料，它们可以用注射模塑或吹塑法制造。在生产过程中，现有技术的防护罩各自包括一锥形环形壁，该环形壁从较小的第一颈圈延伸到较大的第二颈圈，并且当从模具取下以后，从较大的颈圈如此向后折叠，以使较大的第二颈圈轴向位置比较接近于较小的第一颈圈，并且径向地在环形壁外面，结果，使其部分地为径向双层壁形。如此可获得半圆环形，在其纵向半部包括一基本上C-形曲率顶点，其位置轴向地远离第一颈圈和第二颈圈。
在这种类型转动防护罩的图示中，假定转动防护罩在安装状态中的曲率是基本上均匀的，并且如果材料中内应力被最小化，则处于最大尺寸。
背景技术
为了减少转动防护罩在安装状态中的内应力，在本申请人的DE 102 31 075文件中，建议环形壁(在生产过程中是锥形的)最初应该从内部完全折叠到外部，然后从这样的形状开始，应该向后折向较小的颈圈。在这样的情况中，图中也假定可以获得转动防护罩的均匀地最大的曲率半径。
实际情况是，按照最初所述方法产生的转动防护罩图纸是理想化的。实际上，不规则的曲率半径不利地在防护罩安装状态中的环形壁上形成。此外，防护罩的静态形状与防护罩的使用寿命是无关的，因为它只使用于低速。在离心力(这是这种转动防护罩的典型负荷图谱并且是最主要的)的影响下，传统工艺转动防护罩是变形的，即在第二较大颈圈区域上形成比较尖锐的扭结，特别是在旋转及互相用关节联接的第一和第二旋转部件中，该扭结导致在环形壁中相当大的弯曲，而这限制了转动防护罩的使用寿命。
发明内容
因此本发明目的是提供一种所述类型的转动防护罩，它在离心力的影响下，显示出比较有利的成型行为并且因此具有较长的使用寿命。
第一种解决方法是环形壁在生产过程状态下，在未夹紧的转动防护罩中，在纵向半部分中，以S-形方式延伸，一内曲率紧接着较小的第一颈圈，而一外曲率紧接着较大的第二颈圈。即使在静态机状态下，与按照传统工艺的转动防护罩相比，本发明在曲率顶点区域中，仍包括比较有利的环形壁的加大曲率半径。此外，在曲率顶点区域中，即使在离心力的影响下，仍旧可以保持所述的加大的曲率半径，即当旋转部件旋转时，仍旧如此，因此，按照本发明的转动防护罩使用寿命可以显著地延长。在纵向半部中可见的环形壁的S-形延伸部分基本上是，在生产的情况下，在未夹紧的转动防护罩中，环形壁邻接较小的第一颈圈，以相对于纵向轴线A大致平行于轴线延伸，和/或在生产中，在未夹紧的转动防护罩中，环形壁邻接较大的第二颈圈，大致平行于纵向轴线A延伸。根据随后负荷的类型，对于旋转部件的互相关节联接方式，和旋转部件各自互相轴向的位移，所述转动防护罩在生产状态下轴向延伸可以或多或少为直线的，就是说，环形壁在轴向方向上的长度可以适合于各自的应用。在某种给定的负荷图谱中，与传统工艺的转动防护罩相比，本发明的转动防护罩可以缩短环形壁的长度。
第二解决方法是环形壁在生产过程状态下，在未夹紧的转动防护罩中，在纵向半部分中，以C-形方式延伸，在较小的第一颈圈和较大的第二颈圈之间具有内部曲率。在该情况中，与按照传统工艺的转动防护罩的质量效果和优点相比，与第一种解决方法相同。本发明从成型和生产的观点出发，简单的总体形状是非常有利的。按照本发明的这样类型的转动防护罩，在曲率顶点区域中的曲率半径在离心力的影响下，也大于传统工艺的转动防护罩。
按照后一种解决方法的有利实施例，建议在生产状态下的环形壁在转动防护罩的未夹紧时邻接较小的颈圈以便大致平行于纵向轴线A延伸。此外，按照较佳实施例，建议在生产状态下，环形壁在转动防护罩的未夹紧时，在纵向半部中，相对于纵向轴线A以一锐角而邻接较大第二颈圈。
因为具有较大的曲率半径而在总体上减少了弯曲，可以避免在防护壁中出现不能允许的温度升高，从而对防护罩的使用寿命和填充在防护罩中润滑脂的使用寿命产生有利效果。
按照一另外有利的实施例，建议较小的第一颈圈相对于环形壁向内加厚。这样就有可能当旋转部件互相用关节联接时，可以避免环形壁和与较小直径的旋转部件之间的接触。按照另一有利的实施例，较小的第一颈圈在其外部包括用于接纳张紧带的环形凹槽。在这种方式下，有可能防止第一颈圈在第一旋转部件上纵向移动，并且较佳地，在第一旋转部件的外部也设置了环形凹槽。
按照一另外的有利实施例，较大的第二颈圈设置成为圆的卷边。这在与环形固定帽盖合作的情况下特别有利，即其中第二颈圈也具有相同的卷边。具有第二旋转部件形式的这样的固定帽盖或者作为趋向第二旋转部件的过渡部分较佳地包括一圆柱形状，该圆柱形状从第二颈圈开始。在离心力的影响下，环形壁可以部分地依靠在所述固定帽盖的内壁上。这已经在承受离心力影响的环形壁的曲率半径的有利形状中予以考虑。
此外，建议在较小的第一颈圈中内部设置通风沟槽，该沟槽由一系列沿圆周互相偏移的纵向凹槽和一条连接这些纵向凹槽的圆周方向凹槽构成。此外，建议在较小的颈圈上，在环形壁轴向相对，设置一薄壁保护套管，其端部为开放的，并离开纵向轴线A最短的距离。
附图说明
下面将结合附图叙述本发明的较佳实施例，在附图中，
图1为本发明转动防护罩在生产状态下的第一实施例，其中：
a)为纵向剖面；
b)为立体图。
图2为图1转动防护罩的纵向半部剖面图，其中：
a)为正在生产中的状态；
b)在折叠安装状态，未受离心力的影响；
c)在折叠安装状态，在离心力的影响下。
图3为本发明的转动防护罩在生产状态下的第二图实施例，其中：
a)为纵向剖面；
b)为立体图。
图4为通过图3转动防护罩的纵向半部剖面图，其中：
a)为正在生产中的状态；
b)在折叠安装状态，未受离心力的影响；
c)在折叠安装状态，在离心力的影响下。
具体实施方式
图1中两个图例将在下面联合描述。它们是本发明转动防护罩10在从其模具中取下后的生产状态中。转动防护罩相对于纵向轴线A是环形对称的。转动防护罩显示它在最低应力和自行调整的状态。转动防护罩显示为包括具有较小直径的第一颈圈11和具有较大直径的第二颈圈12。两者用环形壁13连接，其直径从第一颈圈扩大到第二颈圈，并且与两颈圈成为一体。第一颈圈11后面是薄壁保护套管14，其最小直径设置在其自由端。第一颈圈11将固定在第一旋转部件上，更具体地说是固定在一驱动轴上，并且包括基本上为内圆柱形座面15，而在其外部为环形凹槽16，其中可以在轴向固定一张紧带。在第一颈圈11内的通风系统包括两条纵向凹槽17、18，它们在圆周方向互相相对偏移，和一条位于纵向凹槽17、18之间并且与其连接的圆周方向凹槽19。如此就可以保证气体压力在转动防护罩内部和转动防护罩安装周围环境之间得以经常交换。保护套管14可防止尘埃直接侵入纵向凹槽17。
第二颈圈12显示为基本上圆形并且其外面为卷边形，这样就适合于卷边成环形固定帽盖。下面将在加以解释，在此阐明的生产状态并不与使用中的防护罩完全相同。这将联系图2予以解释。
图2示出了图1中转动防护罩的纵向半部剖面，其中也示出纵向轴线A，但圆周边缘已经取消以便简化图形。图例a)目的是显示环形壁13包括第一部分131，它在纵向半部中邻接第一颈圈11并以大约轴线平行于轴线A延伸，并且它在纵向半部中包括一内曲率。然后在该处紧接一第二部分132，它在纵向半部中邻接第二颈圈12以大约轴线地平行于纵向轴线A延伸，并且它在纵向半部中包括一外曲率。在纵向半部中，所述壁因此基本上为S-形，在两部分131和132之间带有曲率反转点。
在图b)中，同一转动防护罩第一次在其安装位置显示为静止状态，它再次显示了纵向轴线A，并且此外还有第一轴颈形状的旋转件21和环形帽盖状的第二旋转件22，其中，只示出了面向转动防护罩的轮廓。将第一颈圈11夹紧在轴颈21上的张紧带23被滑在第一颈圈11上。保护套管14的自由端定位在轴颈21上。第一颈圈11定位在轴颈21的圆周凹槽24中。在环形壁13区域中，转动防护罩被折叠，使其从径向观察时成为双层结构，其中第二颈圈12在环形壁的第一部分131外面轴向较近地接近第一颈圈11。转动防护罩在纵向半部采取一曲率，该曲率在一个方向上大部分保持为恒定，而在纵向半部曲率的反向点上(如果存在的话)移动到紧靠第二颈圈12。在三维空间上，转动防护罩现在具有半圆环形状，其在纵向剖面中的最小曲率半径位于顶点20区域。
图c)显示在安装状态中及离心力影响下的转动防护罩。第二部分132大部分接触第二旋转件22的内部。最小曲率半径继续位于顶点20区域中并且有利地相对于图b)的实施例有所增加。更具体地说，它现在大于按照传统工艺的转动防护罩的曲率半径。
图3中两个图例将在以下联合描述。它们是在本发明转动防护罩10在生产中已经从其模具中取出的状态。转动防护罩相对于纵向轴线A是环形对称的。转动防护罩是在最小应力、自行调整的状态。图中的转动防护罩显示为包括具有较小直径的第一颈圈11和具有较大直径的第二颈圈12。两者由环形壁13连接，其直径从第一颈圈扩大到第二颈圈，并且与二颈圈成为一整体。第一颈圈11后紧接一薄壁保护套管14，其最小直径设置在其自由端。第一颈圈11将固定在第一旋转部件上，更具体地说是固定在一驱动轴上，并且包括基本上为一内圆柱形座面15，而在其外部为环形凹槽16，其中可以在轴向固定一张紧带。在第一颈圈11内的通风系统包括两条纵向凹槽17、18，它们在圆周方向互相相对偏移，和一条位于纵向凹槽17、18之间并且与其连接的圆周方向凹槽19。可以保证气体压力在转动防护罩内部和转动防护罩安装周围环境之间得以经常交换。保护套管14可防止尘埃直接侵入纵向凹槽17。
第二颈圈12基本上为圆形并且其外面为卷边，这样就适合于卷边成环形固定帽盖。这将在下面解释，在此示出的生产状态并不与使用中的防护罩状态完全相同。这将联系图4予以解释。
图4是按照图3中转动防护罩的纵向半部剖面图，其中也示出了纵向轴线A，但圆周边缘已经取消以便简化图形。图例a)目的是显示在纵向半部中的环形壁13邻接第一颈圈以大约在轴向平行于轴线A而延伸，并且它在纵向半部中包括一内曲率。环形壁13，在其纵向半部，邻接第二颈圈12以便以一锐角相对于纵向轴线A延伸。在纵向半部中，所述壁基本上为C-形。
在图b)中，同一转动防护罩第一次在其安装位置显示为静态状态。它也示出了其纵向轴线A，并且此外还有第一轴颈形状的旋转件21和环形帽盖状的第二旋转件22，其中只示出面向转动防护罩的轮廓。将第一颈圈11夹紧在轴颈21上的张紧带23被滑上第一颈圈11。保护套管14的自由端定位在轴颈21上。第一颈圈11定位在轴颈21的圆周凹槽24中。在环形壁13区域中，转动防护罩被折叠，使其从径向观察时成为双层结构，其中第二颈圈12轴向地较近于第一颈圈11，而第二部分132位于环形壁的第一部分131的外面。从三维方向看，转动防护罩现在具有变形的半环形状，其在纵向剖面中的最小曲率半径位于顶点20的区域。
图c)显示在安装状态中及离心力影响下的转动防护罩。第二部分132部分地接触金属盖帽22。最小曲率半径继续位于顶点20区域中并且有利地相对于图b)显示的实施例有所增加。更具体地说，它现在大于按照传统工艺的转动防护罩的曲率半径。
说明书中的编号的一览表
10  转动防护罩
11  第一颈圈
12  第二颈圈
13  环形壁
14  密封套管
15  座面
16  环形凹槽
17  轴向凹槽
18  轴向凹槽
19  环形凹槽
20  顶点
21  轴颈
22  环形空隙
23  张紧带
24  环形凹槽
A   纵向轴线
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种用于密封两个一起旋转的旋转部件(21、22)的转动防护罩(10)，该两部件可以互相相对地用关节联接和/或互相相对地轴向移动，该转动防护罩(10)具有纵向并且对称的轴线A，该转动防护罩(10)包括以下部分：
第一颈圈(11)，具有较小直径，用以固定在具有较小直径的第一旋转件(21)上，
第二颈圈(12)，具有较大直径，用以固定在具有较大直径的第二旋转件(22)上，
环形壁(13)，其直径从较小的第一颈圈(11)扩大到较大的第二颈圈(12)，
其中，环形壁(13)，在生产好后的非应力状态下，在未夹紧的转动防护罩中，在其纵向半部中，在一层中以连续扩大的S-形方式延伸，并具有一向内曲率邻接较小的第一颈圈(11)和一向外曲率邻接较大的第二颈圈(12)，以及
其中，内壁(13)，在由于经折叠所受预应力的的状态下，在组装后在其纵向半部中，在局部折叠状态、在较小的第一颈圈(11)和较大的第二颈圈(12)之间以C形方式延伸。
2.按照权利要求1所述的转动防护罩，其特征在于，环形壁(13)，在正在生产状态中，在未夹紧的转动防护罩中，邻接较小的第一颈圈(11)以相对于纵向轴线A大约平行于轴线延伸。
3.按照权利要求1或2所述的转动防护罩，其特征在于，环形壁(13)，在正在生产状态中，在未夹紧的转动防护罩中，邻接较大的第二颈圈(12)以便相对纵向轴线A大约平行于轴线延伸。
4.一种用于密封两个一起旋转的旋转部件(21、22)的转动防护罩(10)，该两部件可以互相相对地用关节联接和/或互相相对地轴向移动，该转动防护罩(10)具有一纵向并且对称的轴线A，该转动防护罩(10)包括以下部分：
第一颈圈(11)，具有较小直径，用于固定在具有较小直径固定的第一旋转件(21)上，
第二颈圈(12)，具有较大直径，用于固定在具有较大直径固定的第二旋转件(22)上，
环形壁(13)，其直径从较小的第一颈圈(11)扩大到较大的第二颈圈(12)，
其中，环形壁(13)，在生产好后的非应力状态下，在未夹紧的转动防护罩中，在其纵向半部中，在一层中以连续扩大的C-形方式延伸，在较小第一颈圈(11)和较大的第二颈圈(12)之间则具有一向内曲率，以及
其中，环形壁(13)，在由于经折叠所受预应力的的状态下，在组装后在其纵向半部中，在局部折叠状态、在的第一颈圈(11)和较大的第二颈圈(12)之间以C形方式延伸。
5.按照权利要求4所述的转动防护罩，其特征在于，环形壁(13)，在正在生产状态中，在未夹紧的转动防护罩中，邻接较小的第一颈圈(11)以便相对纵向轴线A大约平行于轴线延伸。
6.按照权利要求4或5所述的转动防护罩，其特征在于，环形壁(13)，在正在生产状态中，在未夹紧的转动防护罩中，在纵向半部中，以相对于纵向轴线A的一锐角邻接较大的第二颈圈(12)。
7.按照权利要求1到6中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，较小的第一颈圈(11)相对于环形壁(13)向内变厚。
8.按照权利要求1到7中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，较小的第一颈圈(11)，在其外面，包括用于接纳张紧带(23)的环形凹槽(16)。
9.按照权利要求1到8中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，较大的第二颈圈(12)以圆形的卷边所形式提供。
10.按照权利要求9所述的转动防护罩，其特征在于，较大的第二颈圈(12)是卷边成环形固定帽盖的。
11.按照权利要求1到10中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，在较小的第一颈圈(11)内部设置通风沟槽，该沟槽由在圆周上互相偏移的纵向沟槽(17、18)，和连接后者的圆周沟槽(19)共同组成。
12.按照权利要求1到11中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，在较小的第一颈圈(11)上，轴向地面对环形壁(13)，设置一薄壁保护套管(14)，该套管在其自由端离纵向轴线A最短的距离。

Claims (12)

1.一种用于密封两个一起旋转的旋转部件(21、22)的转动防护罩(10)，该两部件可以互相相对地用关节联接和/或互相相对地轴向移动，该转动防护罩(10)具有纵向并且对称的轴线A，该转动防护罩(10)包括以下部分：
第一颈圈，具有较小直径，用以固定在具有较小直径的第一旋转件(11)上，
第二颈圈，具有较大直径，用以固定在具有较大直径的第二旋转件(12)上，
环形壁(13)，其直径从较小的第一颈圈(11)扩大到较大的第二颈圈(12)，以及
其中，环形壁(13)在生产状态下，在未夹紧的转动防护罩中，在其纵向半部中，以扩大的S-形方式延伸，以一向内曲率邻接较小的第一颈圈(11)并且以向外曲率邻接较大的第二颈圈(12)。
2.按照权利要求1所述的转动防护罩，其特征在于，环形壁(13)，在正在生产状态中，在未夹紧的转动防护罩中，邻接较小的第一颈圈(11)以相对于纵向轴线A大约平行于轴线延伸。
3.按照权利要求1或2所述的转动防护罩，其特征在于，环形壁(13)，在正在生产状态中，在未夹紧的转动防护罩中，邻接较大的第二颈圈(12)以便相对纵向轴线A大约平行于轴线延伸。
4.一种用于密封两个一起旋转的旋转部件(21、22)的转动防护罩(10)，该两部件可以互相相对地用关节联接和/或互相相对地轴向移动，该转动防护罩(10)具有一纵向并且对称的轴线A，该转动防护罩(10)包括以下部分：
第一颈圈，具有较小直径，用于固定在具有较小直径固定的第一旋转件(11)上，
第二颈圈，具有较大直径，用于固定在具有较大直径固定的第二旋转件(12)上，和
环形壁(13)，其直径从较小的第一颈圈(11)扩大到较大的第二颈圈(12)，以及，其中，环形壁(13)在生产状态下，在未夹紧的转动防护罩中，在其纵向半部中以C-形形状、在较小的第一颈圈(11)和较大的第二颈圈(12)之间以一向内曲率延伸。
5.按照权利要求4所述的转动防护罩，其特征在于，环形壁(13)，在正在生产状态中，在未夹紧的转动防护罩中，邻接较小的第一颈圈(11)以便相对纵向轴线A大约平行于轴线延伸。
6.按照权利要求4或5所述的转动防护罩，其特征在于，环形壁(13)，在正在生产状态中，在未夹紧的转动防护罩中，在纵向半部中，以相对于纵向轴线A的一锐角邻接较大的第二颈圈(12)。
7.按照权利要求1到6中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，较小的第一颈圈(11)相对于环形壁(13)向内变厚。
8.按照权利要求1到7中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，较小的第一颈圈(11)，在其外面，包括用于接纳张紧带(23)的环形凹槽(16)。
9.按照权利要求1到8中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，较大的第二颈圈(12)以圆形的卷边所形式提供。
10.按照权利要求9所述的转动防护罩，其特征在于，较大的第二颈圈(12)是卷边成环形固定帽盖的。
11.按照权利要求1到10中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，在较小的第一颈圈(11)内部设置通风沟槽，该沟槽由在圆周上互相偏移的纵向沟槽(17、18)，和连接后者的圆周沟槽(19)共同组成。
12.按照权利要求1到11中任一项所述的转动防护罩，其特征在于，在较小的第一颈圈(11)上，轴向地面对环形壁(13)，设置一薄壁保护套管(14)，该套管在其自由端离纵向轴线A最短的距离。
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