密封圈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及借助密封圈對(duì)被軸穿過(guò)的殼體開(kāi)口的密封，其中，密封圈將一相應(yīng)至少部分包圍軸的內(nèi)腔與一外腔分隔開(kāi)。在此，內(nèi)腔可以是殼體內(nèi)腔，該殼體內(nèi)腔由密封圈相對(duì)于包圍殼體的外腔在必要時(shí)壓力密封地分隔開(kāi)，從而液體、氣體和/或微粒狀物質(zhì)不能從殼體內(nèi)腔中流出，材料也不能從外腔進(jìn)入殼體內(nèi)腔中。因此，本發(fā)明也涉及一種具有這種密封圈的殼體。
【背景技術(shù)】
[0002]由EP 1156242B1已知一種設(shè)計(jì)為徑向軸密封圈的密封圈，其由一環(huán)形的、金屬的支撐體和一連接于其上的密封唇構(gòu)成。徑向軸密封圈在安裝位置由軸穿過(guò)，其中，密封唇將特別是處于壓力下的液壓側(cè)或者說(shuō)內(nèi)腔或殼體內(nèi)腔與大氣側(cè)或者說(shuō)外腔密封地分隔開(kāi)。此夕卜，密封唇借助環(huán)形螺旋彈簧壓緊到軸上并且朝向大氣側(cè)定向的、附加的密封唇還可以進(jìn)一步降低灰塵可能朝液壓側(cè)的方向以及因此朝殼體內(nèi)腔方向進(jìn)入。密封唇基本上通過(guò)兩個(gè)截錐形周面構(gòu)成，其中，第一截錐形周面朝向大氣側(cè)或者說(shuō)朝向外腔定向，而第二截錐形周面朝向液壓側(cè)或者說(shuō)內(nèi)腔定向。第一截錐形周面具有一彎折部，從而在密封圈的未裝配狀態(tài)中，在軸向方向和第一截錐形周面之間的角度α在密封唇在軸上的接觸面的區(qū)域中可以設(shè)計(jì)為35至65度、優(yōu)選為45至60度。第二截錐形周面相對(duì)于軸向方向的角度β在未裝配狀態(tài)中為15至30度、優(yōu)選為17至22度。在密封圈與軸的安裝位置，角度α和β大約相同大小并且具有在20至50度之間的、優(yōu)選為30度的值。角度α、β的未裝配狀態(tài)相對(duì)于安裝位置的該變化歸因于重疊，由于該重疊當(dāng)軸插入密封圈中時(shí)一方面恰好發(fā)生該軸變化，而另一方面密封唇的圓周在軸安裝時(shí)彈性地?cái)U(kuò)張。
[0003]在DE 2458773Α1中描述了一種密封件、特別是用于旋轉(zhuǎn)軸的密封件，該密封件包括一金屬的、環(huán)形的支撐體，在該支撐體上連接有一密封唇。為了避免由于通過(guò)在殼體內(nèi)腔中出現(xiàn)的壓力引發(fā)的壓力負(fù)載而折彎，朝向外腔定向的、限定密封唇的面設(shè)計(jì)為無(wú)彎折的。
[0004]此外，在恰好該限定密封唇的、朝向外腔定向的面中當(dāng)安裝軸時(shí)的不連續(xù)性可能會(huì)導(dǎo)致密封唇翻轉(zhuǎn)或者說(shuō)翻折。這可以恰好通過(guò)該無(wú)彎折的設(shè)計(jì)或者說(shuō)沒(méi)有不連續(xù)性的設(shè)計(jì)來(lái)減少或防止。在此，在該限定密封唇的面之間的角度在密封唇在軸上的接觸面的區(qū)域中一一在安裝軸之前一一為至少35度。由于重疊，在此該角度可能在密封件與軸的安裝位置較小地降低。此外，由于可能出現(xiàn)在殼體內(nèi)腔中的相對(duì)的過(guò)壓可以使該角度的值進(jìn)一步減小。
[0005]密封圈的密封唇由彼此相交的錐面、也就是說(shuō)通過(guò)截錐形周面限定，這種密封圈因此通常作為密封件用在殼體開(kāi)口的區(qū)域中，在所述殼體開(kāi)口中殼體被軸穿過(guò)。通常，密封圈的唇相對(duì)于要密封的面或者說(shuō)相對(duì)于要應(yīng)用在密封圈中的軸而具有徑向的重疊，從而在將軸應(yīng)用在密封圈中時(shí)，密封唇被徑向預(yù)緊并且擴(kuò)開(kāi)。由于徑向的預(yù)緊力，密封唇密封地包圍要密封的面或軸。當(dāng)密封唇在軸上的形成的環(huán)形的接觸面具有> 20_的大內(nèi)徑時(shí)，密封唇與軸的要密封的表面的預(yù)設(shè)的重疊對(duì)接觸面的軸向?qū)挾葞缀鯖](méi)有影響。這原因在于，具有大直徑的和與其相關(guān)聯(lián)地大密封唇圓周長(zhǎng)度的密封圈在其安裝在軸上時(shí)可以沒(méi)有問(wèn)題地?cái)U(kuò)張重疊的值，而這不會(huì)對(duì)密封唇作用到要密封的面上的徑向壓緊力和進(jìn)而對(duì)接觸面的軸向?qū)挾扔胁焕绊?。然而，軸直徑以及進(jìn)而密封圈的環(huán)形接觸面的內(nèi)徑越小，密封唇在圓周上的可能的膨脹下降得就越少。因此隨著軸半徑或密封唇在軸上的接觸面的內(nèi)徑的減少，可能出現(xiàn)正是該接觸面由于不期望高的變形和密封唇在要密封的面上的壓緊力而發(fā)生的擴(kuò)寬。然而接觸面的擴(kuò)寬引起密封唇的較高的磨損以及變差的、無(wú)法區(qū)分的密封性能。如果接觸面還加強(qiáng)地朝向外腔或朝向大氣側(cè)移動(dòng)，則特別是在啟動(dòng)-停止運(yùn)行中，可能在密封唇中尤其在未足夠潤(rùn)滑的情況下更多地出現(xiàn)缺口或切口。由此可能會(huì)在密封唇的區(qū)域中出現(xiàn)泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提出一種改進(jìn)的密封圈或一種改進(jìn)的具有這種密封圈的殼體，其中，密封圈應(yīng)在長(zhǎng)的使用壽命期間具有良好的使用性能，即使當(dāng)其僅具有較小直徑時(shí)也是這樣。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)。有利的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。
[0008]作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種密封圈、特別是徑向軸密封圈，用于將一至少部分包圍軸的內(nèi)腔與一同樣至少部分包圍軸的外腔密封地分隔開(kāi)。該密封圈裝備有一通過(guò)一個(gè)第一和一個(gè)第二截錐形周面限定的密封唇。在此，第一截錐形周面在軸向方向上朝向外腔定向，而第二截錐形周面在軸向方向上朝向內(nèi)腔定向。此外，各截錐形周面在安裝位置通過(guò)密封唇的一貼靠在軸上的、環(huán)形的接觸面相互連接。第一截錐形周面與軸在安裝位置形成23至40度的第一角度。在此，貼靠在軸上的、環(huán)形的接觸面的內(nèi)徑在安裝位置為I至15_，該內(nèi)徑取決于相應(yīng)要密封的軸的直徑。
[0009]有利地，通過(guò)密封唇的這種設(shè)計(jì)方案盡管與要密封的表面重疊仍然可以形成在安裝位置與軸的接觸面的較小的軸向?qū)挾取?br>[0010]軸可以這樣穿過(guò)殼體或殼體開(kāi)口設(shè)置，即，軸不僅由殼體內(nèi)腔、而且也由圍繞殼體的外腔圍繞。在由軸穿過(guò)的殼體開(kāi)口中，密封圈可以用于將內(nèi)腔相對(duì)于外腔按規(guī)定地密封或分隔開(kāi)。殼體內(nèi)腔在此可以具有液體、氣體、顆粒狀物質(zhì)等并且處于相對(duì)于外腔升高的壓力之下。因此，密封圈防止設(shè)置在殼體內(nèi)腔中的液體、氣體、顆粒狀物質(zhì)等流出。此外密封圈防止材料從外腔進(jìn)入內(nèi)腔中。由此可有利地防止內(nèi)腔和設(shè)置在其中的液體、氣體、顆粒狀物質(zhì)等受到來(lái)自于外腔的污染物的污染。
[0011]密封圈的密封唇基本上在與軸的安裝位置實(shí)現(xiàn)外腔與內(nèi)腔的分隔開(kāi)，該密封唇通過(guò)兩個(gè)截錐形周面限定。換句話說(shuō)，密封唇由彼此相交的截錐形周面限定。在未裝配狀態(tài)中和可能地沒(méi)有磨損痕跡時(shí)，密封唇的各截錐形周面可以通過(guò)一圓形的接觸棱邊相互連接。如果現(xiàn)在將軸插入，則因此密封圈轉(zhuǎn)入安裝位置中并且密封唇由于重疊被這樣壓緊到軸上，使得在密封唇上形成一環(huán)形的接觸面，密封唇隨后利用該接觸面貼靠在軸上。在此，重疊或徑向重疊可以理解為在軸半徑和密封唇的相對(duì)較小的半徑之間的在未裝配狀態(tài)中的差。如果現(xiàn)在將軸插入密封圈中，則因此密封唇恰好是由于該重疊而沿周向擴(kuò)張并且產(chǎn)生環(huán)形的接觸面，密封唇利用該接觸面貼靠在軸上。在此，密封唇可以在未裝配狀態(tài)中在所述兩個(gè)截錐形周面之間也構(gòu)成為倒圓的。軸向方向可以理解為沿著軸在和密封圈的安裝位置中的方向。
[0012]貼靠在軸上的、環(huán)形的接觸面的內(nèi)徑和進(jìn)而軸直徑在安裝位置可以為3至15mm0
[0013]在恰好這些小的內(nèi)徑或軸直徑的情況下，由于密封圈的上述的和下述的實(shí)施方式，可以形成接觸面的期望的較小的軸向?qū)挾取Ｓ纱颂貏e可以為這些小的軸直徑或內(nèi)徑確保密封圈的較高的穩(wěn)健性/魯棒性。此外，特別是在潤(rùn)滑不充足時(shí)、尤其在啟動(dòng)-停止運(yùn)行中，可以至少降低在密封唇中出現(xiàn)缺口或裂縫。此外，特別是在其密封作用方面、尤其相對(duì)于可能出現(xiàn)的軸偏心率和相對(duì)于壓力，密封圈是不靈敏的。
[0014]在接觸面的這種集中的布置中，朝向外腔和朝向內(nèi)腔設(shè)置的接觸面的份額均衡地或者說(shuō)幾乎相同大小地構(gòu)成，該布置可以通過(guò)在安裝位置為23至40度的第一角度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0015]接觸面的設(shè)計(jì)方案還可以通過(guò)為28至35度的第一角度進(jìn)行改進(jìn)。
[0016]接觸面的這種設(shè)計(jì)方案可以通過(guò)在安裝位置設(shè)置在第二截錐形周面和軸之間的第二角度的相應(yīng)設(shè)計(jì)得以支持。該第二角度可以是37至57度、優(yōu)選是42至52度。通過(guò)第二角度的這種設(shè)計(jì)方案，同樣可以使接觸面的寬度最小化并且均衡地設(shè)計(jì)在外腔和內(nèi)腔中的接觸面的份額。
[0017]在密封圈與軸的安裝位置中的這種有利的第一角度和第二角度可以在安裝時(shí)由此得到支持地構(gòu)成，即，第一角度和第二角度在未裝配狀態(tài)中具有相應(yīng)的、預(yù)設(shè)的值。因此，第一角度在未裝配狀態(tài)中可以具有37至50度、優(yōu)選為42至45度的值。第二角度可以在未裝配狀態(tài)中具有30至45度、并且優(yōu)選為35至40度的值。
[0018]利用在密封圈的未裝配狀態(tài)中的這樣預(yù)設(shè)的第一和第二角度，有利的第一和第二角度可以在密封圈與軸的安裝位置、在將軸安裝到密封圈中之后形成。
[0019]此外，密封圈可以具有一設(shè)置在外腔中的、和/或朝向外腔定向地設(shè)置的附加的密封唇。有利地，可以通過(guò)該附加的密封唇進(jìn)一步減少或防止材料從外腔進(jìn)入內(nèi)腔中并且因此抵抗內(nèi)腔受到污染。
[0020]在密封唇與附加的密封唇之間還可設(shè)置有一中間腔。該中間腔通過(guò)各密封唇限定并通過(guò)兩個(gè)密封唇密封。在與軸的安裝位置，可以在該中間腔中引入潤(rùn)滑劑，例如脂、油、石墨、特氟隆等。因此可有利地將設(shè)置在這兩個(gè)密封唇之間的中間腔用作潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存器。
[0021]此外，密封圈可以具有一環(huán)形的、承載的支撐體。該環(huán)形的、承載的支撐體可以由金屬或者由其它耐高溫且不易變形的材料制成。該環(huán)形的、承載的支撐體基本上可以設(shè)計(jì)為套筒。
[0022]借助該環(huán)形的、承載的支撐體可以使密封圈整體上穩(wěn)定和加固。由此簡(jiǎn)化了特別是在安裝時(shí)的易操作性。此外，通過(guò)環(huán)形的、承載的支撐體基本上預(yù)