JP5065388B2 - シール - Google Patents

Description

本発明は、シールエレメントと、Ｌ字形の支持体とを有しており、このＬ字形の支持体が環状エレメントとディスク状フランジとを有しており、フランジが、エレメントとは反対側に面した側に端面を有する、シールに関する。

この種類のシールは従来周知の技術である。周知技術のシールは、金属から形成された支持体と、ＰＴＦＥから形成されたディスク状のシールエレメントとから成る。シールエレメントは、ポリマ材料から形成された中間層によって支持体に固定されている。すなわち、この種類のシールは少なくとも３つの材料から成っている。さらに、シールエレメントは、支持体と、中間層を備えたシールエレメントが結合される接触面、その結果、製造は資源集中的である。ある構成において、シールされる媒体は支持体又は接触面と接触することができる。これは、シールされる媒体が化学的に攻撃的であると、問題である。さらに、この種類のシールは、製造するために資源集中的である。

発明の説明
本発明の目的は、製造が特に容易なシールを提供することである。

この目的は請求項１の特徴によって達成された。従属請求項は有利な実施態様を引用する。

この目的の達成のためにシールエレメントは端面に配置されている。支持体へのシールエレメントの結合は中間層なしに行われているので、付加的な射出成形プロセスが排除される。

この形式において製造は特に単純でかつ費用対効果が高い。有利な実施形態において、端面はシールされる空間の方向を指し示しているので、シールエレメントは、シールされる空間に面した支持体の側がカバーされるように配置されている。この実施形態においてシールエレメントのみがシールされる空間との境界面を形成しているので、シールされる媒体もシールエレメントとしか接触しない。シールエレメントは、シールされる媒体と接触しないように、支持リングと、シールエレメントと支持体との間の接触面とを保護する。

シールエレメントは、支持体との材料接着によって結合されることができる。材料接着結合は容易に提供され、小さな設計資源しか必要としない。

接着剤層がシールエレメントと支持体との間に存在することができる。接着剤層は軸受リング又は支持リングに提供されることができる。接着剤結合は、熱を加えるか又は加えずに、圧力を加えることによって提供されることができる。

シールエレメントは、シールエレメント第１の区分が運動用シールリップを形成し、シールエレメントの第２の区分が固定用シールを形成するように支持体に配置されることができる。この場合、シールエレメントは、組立て後にシールエレメントの第１の区分がシールされる軸を包囲しかつ第２の区分がハウジングと支持体との間の固定用シールを提供するように支持体を包囲する。この場合、シールエレメントによってハウジングと支持体との間の固定用シール位置の構成が固定されていると、特に有利である。この形式において、支持体とシールエレメントとの間の接合は、故障のない組立てが可能であるように選択されることができる。運転中に生じる負荷は、支持リングとハウジングとの間のシールエレメントの締め付けられた接合によって提供されるので、シールエレメントはその位置に固定されている。

シールエレメントは、第２の区分の領域にコーティングを有することができる。このコーティングは例えばシーラントであることができる。小さなコーティング厚さを備えることにより、これらのタイプのコーティングはシールエレメントの固定用シール効果を改善する。

シールエレメントは、ＰＴＦＥ化合物から成ることができ、このＰＴＦＥ化合物はガラス繊維で補強されることもできる。さらに、ＰＴＦＥ分散で含浸された不織布又はフェルト材料の使用が、考慮される。ＰＴＦＥは、多数の化学的に攻撃的な媒体に対して集中的であり、小さな摩擦係数を有する。固定用シールを形成するシールエレメントの区分もＰＴＦＥから形成されているので、シールされるハウジング内へのシールのプレスばめは単純化される。

支持体は金属材料から成ることができる。金属材料は容易に成形されるので、支持リングは、スタンピングされた部材として費用対効果が大きく製造されることができる。別の実施形態において支持体はプラスチックから成ることもできる。その場合、例えば射出成形によって複雑な形状が製造されることができる。

シールエレメントは掃気溝を有することができる。掃気溝は第１の区分の領域に形成されており、正確な組立てによって、シールされる軸の方向を指し示す。掃気溝は運動用シール効果を向上させる。

シールエレメントは周囲環境の方向に突き出ていることができる。この種類のシールは容易に組み立てられる。特別な組立て工具は必要とされない。

シールエレメントは、シールされる空間の方向に突き出ていることができる。この種類のシールは、シールされる空間内の高圧においてさえも、確実にシールする。

本発明は、有利には、両方向に示すシールリップを備えたシールのために、同じ支持体及び同じディスク状シールエレメントを使用することを可能にする。シールエレメントの掃気溝が、シールされるべき機械部分（例えば軸）に向かって示すように、シールエレメントの掃気溝を支持体に配置することだけが必要である。

支持体はセンサのための保持装置を含むことができる。保持装置は自由端部において環状エレメントに配置されている。保持装置及び支持体は一体的な部分として形成されている。保持装置は、スペーサと、センサを固定するための結合部材とを有する。この実施形態の結果は、僅かな部材、すなわち支持体、ディスク状シールエレメント、及びセンサのみを備えた、シール及びセンサを含むシール構成である。

以下に本発明によるシールの実施形態の幾つかの例が図面を参照しながらより詳細に説明される。すなわちそれぞれの場合概略的に：

本発明によるシールを示している。 周囲環境の方向に延長したシールリップを備えた組み立てられたシールを示している。 シールされる空間の方向に延長したシールリップを備えた組み立てられたシールを示している。 本発明によるシールのための製造手順を示している。 シール及びセンサを備えたシール構成を示している。

図１はシール１を示しており、このシールは、金属材料から形成された支持体２と、ガラス繊維で補強されたＰＴＦＥ化合物から形成されたシールエレメント６とから成っている。Ｌ字形の支持体は、環状エレメント１５とディスク状のフランジ１６とを有しており、フランジ１６は、エレメント１５とは反対側において端面５を有している。シールエレメント６は、支持体２の端面５に接着剤接合によって物質的に接合されている。ここでは、接着剤層１１が支持体２に存在する。シールエレメント６は、シールエレメント６の第１の区分７が運動用シールリップを形成し、シールエレメント６の第２の区分８が固定用シールを形成するように、支持体２に配置されている。固定用シール効果を向上させるために、シールエレメント６は、第２の区分８の領域にシーラントの形式のコーティング９を有している。第１の区分７の領域において、シールエレメント６は、掃気溝の形式の掃気ジオメトリ１２を有している。

図２は、図１に示されたシール１を備えたシール構成１３を示している。シールエレメント６の第１の区分７は、シールされる軸１４に当接しており、シールエレメント６は周囲環境１０の方向に突き出ている。この場合、端面５は、シールされる空間４の方向を指し示しており、シールエレメント６は、シールされる空間４に向かって面した支持体２の端面５がカバーされるように配置されており、シールエレメント６のみが、シールされる空間４との境界面を形成している。

図３は、図１に示されたシール１を備えたシール構成１３を示している。シールエレメント６の第１の区分７は、シールされる軸１４に当接しており、シールエレメント６は、シールされる空間４の方向に突き出ている。

図４は、本発明によるシール１のための製造手順を示している。製造のために、予成形された支持体２が型１６に配置され、シールエレメント６のブランクが支持体２の端面５に配置される。支持体２は接着剤層１１を有している。次に、圧力及びスタンピングを同時に提供することによって、シールエレメント６は支持体２と物質的に結合され、掃気ジオメトリ１２がシールエレメント６の第１の区分に提供される。圧力の提供は、熱を加えながら又は加えずに、行われることができる。

図５は、図１に示されたシール１を備えたシール構成２０を示している。この実施形態において、支持体２はさらに保持装置２２を有しており、保持装置２２は、スペーサ１７と、センサ１９を解離可能に固定するための結合部材１８とを有している。センサ１９は、スナップ式嵌め合いによって結合部材１８に固定されている。別の実施形態において、センサ１９は螺合又は接着剤結合によって固定されることができる。センサ１９によって検出されるエンコーダ２１は、シールエレメント６によってシールされる軸１４に取り付けられている。

１ シール、 ２ 支持体、 ４ シールされる空間、 ５ 端面、 ６ シールエレメント、 ７ 第１の区分、 ８ 第２の区分、 ９ コーティング、 １１ 接着剤層、 １２ 掃気ジオメトリ、 １３ シール構成、 １４ 軸、 １５ 環状エレメント、１６ フランジ、 １７ スペーサ、 １８ 結合部材、 １９ センサ、 ２０ シール構成、 ２１ エンコーダ、 ２２ 保持装置

Claims (10)

1. シール（１）であって、シールエレメント（６）と、Ｌ字形の支持体（２）とが設けられており、該支持体が、環状のエレメント（１５）とディスク状のフランジ（１６）とを有しており、該フランジ（１６）が、エレメント（１５）とは反対側に面した側において端面（５）を有しており、シールエレメント（６）が端面（５）に配置されており、シールエレメント（６）の第１の区分（７）が運動用シールリップを形成しかつシールエレメント（６）の第２の区分（８）が固定用シールを形成するようにシールエレメント（６）が支持体に配置されている形式のものにおいて、シールエレメント（６）がＰＴＦＥ化合物から成り、第１の区分（７）の領域が、掃気溝の形式の掃気ジオメトリ（１２）を有しており、該掃気ジオメトリ（１２）が、シールの製造に際して、シールエレメント（６）を支持体（２）と物質的に結合するためにシールエレメント（６）に圧力及びスタンピングを同時に提供することによって、シールエレメント（６）の第１の区分（７）に形成されていることを特徴とする、シール。
2. 端面（５）が、シールされる空間（４）の方向を指し示しており、シールエレメント（６）が、シールされる空間（４）に向かって面した支持体（２）の面（５）がカバーされるように構成されている、請求項１記載のシール。
3. シールエレメント（６）のみが、シールされる空間（４）との境界面を形成している、請求項１又は２記載のシール。
4. シールエレメント（６）が支持体（２）と物質的に結合されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のシール。
5. 支持体（２）とシールエレメント（６）との間に接着剤層（１１）が配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のシール。
6. シールエレメント（６）が第２の区分（８）の領域にコーティング（９）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載のシール。
7. 支持体（２）が金属材料から成る、請求項１から６までのいずれか１項記載のシール。
8. シールエレメント（６）が周囲環境（１０）の方向に突き出ている、請求項１から７までのいずれか１項記載のシール。
9. シールエレメント（６）が、シールされる空間（４）の方向に突き出ている、請求項１から７までのいずれか１項記載のシール。
10. 支持体（２）が、センサ（１９）のための保持装置（２２）を含む、請求項１から９までのいずれか１項記載のシール。

Images