密封裝置和具有密封裝置的軸承組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種密封裝置(Dichtung)，它設(shè)計(jì)用于至少局部密封位于第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間的用于一種流體的間隙，所述流體處于第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間，以及本發(fā)明還涉及一種具有所述密封裝置的軸承組件(Lageranordnung)。
【背景技術(shù)】
[0002]密封裝置在許多用途中使用于在構(gòu)件之間的密封。這方面可涉及能彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，例如環(huán)與軸承、外殼與軸，或還可以涉及彼此不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)地設(shè)置的構(gòu)件。至于流體則例如可涉及氣體、空氣、液體，例如潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑液或潤(rùn)滑油脂。經(jīng)常會(huì)關(guān)注的是檢測(cè)狀態(tài)參數(shù)，例如流體的壓力或溫度。
[0003]對(duì)于軸承，在有些情況下可通過(guò)軸承中的溫度和/或壓力，來(lái)推斷軸承的磨擦并由此推斷出軸承的狀態(tài)。軸承或軸承組件中傳統(tǒng)的溫度或壓力測(cè)量，往往可以通過(guò)在軸承內(nèi)部安置或安裝溫度傳感器，例如熱元件(Thermoelemente)或壓力傳感器實(shí)現(xiàn)。為了將相應(yīng)的傳感器定位在軸承組件內(nèi)，往往將不旋轉(zhuǎn)的軸承構(gòu)件，例如軸承環(huán)，通過(guò)孔和/或槽制備為，能夠安置并固定溫度或壓力傳感器。但是這些孔和/或槽在不利的情況下會(huì)導(dǎo)致削弱這種構(gòu)件。由此可能降低構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。當(dāng)然在大多為淬火的軸承環(huán)內(nèi)，為了制造所需要的孔和/或槽的耗費(fèi)或成本因素也是不應(yīng)忽視的。在有些情況下這一疑難問(wèn)題也可能出現(xiàn)在其他相互密封的構(gòu)件中，在這些構(gòu)件之間存在需要確定其溫度和/或壓力的流體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此需要改進(jìn)測(cè)量?jī)蓚€(gè)構(gòu)件之間溫度和/或壓力的設(shè)計(jì)方案。按照獨(dú)立權(quán)利要求所述的密封裝置和軸承組件考慮了上述需求。
[0005]實(shí)施例涉及一種密封裝置。此密封裝置設(shè)計(jì)用于至少局部密封位于第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間的用于一種流體的間隙，所述流體處于第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間。安裝在密封裝置上的傳感器設(shè)計(jì)為，使它能檢測(cè)流體的溫度和/或壓力。在有些實(shí)施例中，通過(guò)傳感器安裝在密封裝置上而不是安裝在構(gòu)件之一本身上，一方面可以提高或至少保持該構(gòu)件的穩(wěn)定性，以及另一方面簡(jiǎn)化傳感器的安置和固定。這在有些實(shí)施例中是可行的，因?yàn)槊芊庋b置使用比構(gòu)件軟和更容易加工的材料制造，而且密封裝置大多并沒(méi)有用于穩(wěn)定其他構(gòu)件或密封裝置組件或在其中使用的密封裝置的軸承組件的功能。
[0006]至少局部密封在兩個(gè)構(gòu)件之間間隙的密封裝置，可例如防止來(lái)自周圍環(huán)境的顆粒，例如灰塵、污物等侵入兩個(gè)構(gòu)件之間的間隙內(nèi)。在有些情況下，密封裝置還可以防止處于兩個(gè)構(gòu)件之間的流體或介質(zhì)通過(guò)間隙排出。所述介質(zhì)可例如涉及氣體、空氣、液體，例如潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑液、潤(rùn)滑油脂和/或類似物。在有些情況下，密封裝置也可以允許流體例如少量排出，以防顆粒從外部進(jìn)入。
[0007]作為補(bǔ)充，第一構(gòu)件設(shè)置為可相對(duì)于第二構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在有些實(shí)施例中，通過(guò)兩個(gè)構(gòu)件彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)造成摩擦。摩擦的程度可例如通過(guò)溫度變化和/或壓力改變得知。所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)可例如涉及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和/或滑移運(yùn)動(dòng)。
[0008]作為補(bǔ)充或替代方式，密封裝置設(shè)置為不能相對(duì)于至少兩個(gè)構(gòu)件之一相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在有些實(shí)施例中，通過(guò)密封裝置不相對(duì)于至少兩個(gè)構(gòu)件之一運(yùn)動(dòng)，可以簡(jiǎn)化傳感器與計(jì)算分析單元和/或電源的連接。例如密封裝置可以安裝在不旋轉(zhuǎn)的或位置固定地設(shè)置的那個(gè)構(gòu)件上。不能相對(duì)于一個(gè)構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的密封裝置，例如不能相對(duì)于此構(gòu)件旋轉(zhuǎn)以及也不能相對(duì)于此構(gòu)件沿軸向運(yùn)動(dòng)。同樣，所述構(gòu)件也不能相對(duì)于密封裝置實(shí)施這些運(yùn)動(dòng)。密封裝置可例如涉及一種徑向密封裝置。
[0009]傳感器可例如固定在密封裝置的支承結(jié)構(gòu)上。為此可以采用任何固定方式，例如粘結(jié)、焊接、夾緊、螺釘連接、鉚接、卡鎖等。所述支承結(jié)構(gòu)可例如是密封裝置的一部分，密封裝置通過(guò)它防旋轉(zhuǎn)地安裝在第一構(gòu)件上。沿徑向與第一構(gòu)件相對(duì)置地，密封裝置的密封唇可以從支承結(jié)構(gòu)伸出。第二構(gòu)件此時(shí)必要時(shí)可以相對(duì)于密封裝置和第一構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。密封唇可例如在第二構(gòu)件上滑過(guò)。
[0010]作為補(bǔ)充或替代方式，傳感器沿一個(gè)有至少一個(gè)軸向方向分量的方向從密封裝置伸出。因此在有些實(shí)施例中可以提供這樣的可能性，即，使傳感器足夠遠(yuǎn)地伸入兩個(gè)構(gòu)件之間的一個(gè)空腔內(nèi)或間隙內(nèi)，為的是能真實(shí)地檢測(cè)直接在這些構(gòu)件之間的溫度。例如傳感器可以從密封裝置伸出一個(gè)距離，它至少相應(yīng)于密封裝置沿軸向的尺寸的二分之一、整整兩倍、3倍、4倍、5倍或10倍。傳感器可例如安裝在密封裝置內(nèi)側(cè)。密封裝置內(nèi)側(cè)可例如面對(duì)流體和/或軸承滾動(dòng)體。
[0011]作為補(bǔ)充或替代方式，密封裝置有傳感器孔，其中安裝和/或固定傳感器。因此在有些實(shí)施例中可以提供這樣的可能性，即，可以從密封裝置或所述間隙引出傳感器的至少一個(gè)連接端。此連接端可例如用于將傳感器與電源和/或計(jì)算分析單元連接。傳感器孔可例如設(shè)計(jì)為比環(huán)形密封裝置的同心孔小。必要時(shí)傳感器孔可以相對(duì)于密封裝置的中心線偏心設(shè)置。
[0012]在有些實(shí)施例中傳感器安裝在轉(zhuǎn)接件上，而轉(zhuǎn)接件固定在密封裝置上。因此在有些實(shí)施例中傳感器可以方便地固定和/或定位。在有些情況下還能簡(jiǎn)化傳感器孔的密封或封閉。
[0013]轉(zhuǎn)接件可以有軸向止擋，它設(shè)計(jì)用于將轉(zhuǎn)接件沿軸向固定在密封裝置上。因此在有些實(shí)施例中可以簡(jiǎn)化傳感器沿軸向定位，和/或能避免傳感器從密封裝置滑出。
[0014]作為補(bǔ)充或替代方式，在密封裝置與安裝在傳感器孔中的傳感器之間或也在與安裝在傳感器孔中的轉(zhuǎn)接件之間設(shè)置密封材料。因此在有些實(shí)施例中雖然密封裝置環(huán)繞著傳感器孔，但密封裝置仍能密封。
[0015]作為補(bǔ)充或替代方式，轉(zhuǎn)接件有連接結(jié)構(gòu)，它設(shè)計(jì)用于連接傳感器與電源和/或計(jì)算分析單元。因此在有些實(shí)施例中可以取消在密封裝置與傳感器之間的密封，而代之以僅在靈敏度可能較低的轉(zhuǎn)接件與密封裝置之間實(shí)施密封。
[0016]實(shí)施例涉及一種具有至少按照上述諸實(shí)施例之一所述密封裝置的軸承組件。其中，第一構(gòu)件是軸承內(nèi)環(huán)以及第二構(gòu)件是軸承外環(huán)，其中，傳感器設(shè)計(jì)和安裝為，能測(cè)量在軸承內(nèi)腔中的壓力和/溫度。作為替代方式，第一構(gòu)件也可以是軸以及第二構(gòu)件是外殼。
[0017]在上述說(shuō)明書、下面的權(quán)利要求書以及附圖中公開(kāi)的實(shí)施例及其各項(xiàng)特征，不僅逐個(gè)而且為實(shí)現(xiàn)一種實(shí)施例按其不同擴(kuò)展設(shè)計(jì)的任意組合均應(yīng)具有重要意義并且可以實(shí)施。
【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖示意性地表示出如下視圖，其中:
[0019]圖1示意性表示出按一種實(shí)施例在軸承組件中的密封裝置局部剖切透視圖；
[0020]圖2示意性表示出按圖1所示實(shí)施例的軸承組件和密封裝置局部剖視圖；
[0021]圖3示意性表示出圖2所示軸承組件透視圖；
[0022]圖4示意性表示出按一種實(shí)施例的密封裝置的傳感器和轉(zhuǎn)接件透視圖；
[0023]圖5示意性表示出圖4所示密封裝置的傳感器和轉(zhuǎn)接件剖視圖；
[0024]圖6示意性表示出按另一種實(shí)施例的軸承組件中密封裝置局部剖切透視圖；
[0025]圖7示意性表示出圖6所示軸承組件和密封裝置透視圖；
[0026]圖8示意性表示出圖7所示軸承組件局部剖視圖；
[0027]圖9示意性表示出圖7所示軸承組件另一個(gè)透視圖；
[0028]圖10示意性表示出按另一種實(shí)施例的密封裝置的傳感器和轉(zhuǎn)接件透視圖；
[0029]圖11示意性表示出圖10所示傳感器和轉(zhuǎn)接件另一個(gè)局部剖切透視圖；
[0030]圖12示意性表示出圖10所示傳感器和轉(zhuǎn)接件另一個(gè)透視圖；以及
[0031]圖13示意性表示出圖10所示傳感器和轉(zhuǎn)接件另一個(gè)局部剖視圖。
[0032]在下面對(duì)附圖的說(shuō)明中，同樣的附圖標(biāo)記表示相同或類似的構(gòu)件。此外對(duì)于在實(shí)施例中或在附圖中多次出現(xiàn)的構(gòu)件和物體使用綜合的附圖標(biāo)記，然而關(guān)于一項(xiàng)或多項(xiàng)特征共同說(shuō)明。用相同或綜合附圖標(biāo)記說(shuō)明的構(gòu)件或物體，在單個(gè)、多個(gè)或所有特征方面，例如它們的尺寸可以相同設(shè)計(jì)，然而必要時(shí)也可以不同設(shè)計(jì)，只要不會(huì)由說(shuō)明書中得出其他明顯或隱含的意思。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1至圖3表示按一種實(shí)施例在軸承組件2中密封裝置I不同的示意圖。密封裝置I設(shè)計(jì)用于至少局部密封在第一構(gòu)件4與第二構(gòu)件5之間用于一種流體的間隙3，所述流體處于第一構(gòu)件4與第二構(gòu)件5之間。密封裝置I包括至少一個(gè)傳感器6，它設(shè)計(jì)用于檢測(cè)流體的溫度。在此實(shí)施例中，軸承組件2是徑向圓錐滾柱軸承。第一構(gòu)件4是滾柱軸承的外環(huán)，以及第二構(gòu)件5是滾柱軸承的內(nèi)環(huán)。這些軸承環(huán)互相同心配置。沿徑向，在兩個(gè)軸承環(huán)之間導(dǎo)引多個(gè)滾動(dòng)體7。
[0034]在另一些沒(méi)有表示的實(shí)施例中，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件也可以是其他在它們之間構(gòu)成間隙的所有可能的構(gòu)件，例如滑動(dòng)軸承的軸承環(huán)或軸和外殼等。
[0035]密封裝置I沿軸向設(shè)置在用于滾動(dòng)體7的滾道8外面以及構(gòu)件4和5的各個(gè)邊緣9和10的外面。密封裝置I沿軸向和沿徑向完全設(shè)置在這兩個(gè)構(gòu)件4和5之間。在另一些沒(méi)有表示的實(shí)施例中，密封裝置I沿軸向和/或沿徑向從兩個(gè)構(gòu)件之間的間隙伸出。
[0036]在本實(shí)施例中，密封裝置I是一種徑向密封裝置。例如它可以涉及一種徑向的軸密封裝置。密封裝置I設(shè)計(jì)為環(huán)。除密封唇11外，密封裝置I還包括增強(qiáng)區(qū)12。密封裝置I防轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在第一構(gòu)件4上。為此，第一構(gòu)件有朝徑向內(nèi)部定向的槽13，密封裝置I以朝徑向外部定向的增強(qiáng)區(qū)12插入槽13內(nèi)。在本實(shí)施例中，沿徑向設(shè)置在外部的第一構(gòu)件4固定不動(dòng)，而第二構(gòu)件5可相對(duì)于第一構(gòu)件4旋轉(zhuǎn)。因此密封裝置I不能旋轉(zhuǎn)。密封唇11朝徑向內(nèi)部定向以及在第二構(gòu)件5上滑過(guò)。密封裝置I或密封唇11可例如包括彈性材料，例如彈性塑料、生橡膠、橡膠樹(shù)脂。增強(qiáng)區(qū)12可例如有一種比密封唇11的材料更硬或更剛性的材料，例如塑料、金屬、鋼板之類。作為補(bǔ)充或替代方式，增強(qiáng)區(qū)12也可以包括彈性材料。
[0037]按另一些實(shí)施例，密封裝置也可以有其他形式，例如包括不同數(shù)量的密封唇，和/或所述至少一個(gè)密封唇借助彈簧壓靠在第二構(gòu)件上。還可以選擇令密封唇與沿徑向在外部的構(gòu)件接觸。在有些情況下，密封裝置也可以設(shè)置在本身旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件上。
[0038]密封裝置I針對(duì)它密封間隙3的流體可例如是空氣、潤(rùn)滑劑等。例如在有些實(shí)施例中，密封裝置I還能防止污物或顆料從周圍環(huán)境14進(jìn)入內(nèi)腔15中，或構(gòu)件4與5之間的軸承內(nèi)腔中。
[0039]傳感器6固定在轉(zhuǎn)接件16上。轉(zhuǎn)接件16固定在密封裝置I上或保持處于密封裝置I上。為此，密封裝置I有傳感器孔17。傳感器孔17設(shè)置在增強(qiáng)區(qū)12內(nèi)和/或沿徑向設(shè)在密封唇11外部。傳感器孔17的定位偏心于密封裝置I的中心線M0傳感器孔17具有圓形橫截面。傳感器孔17有一個(gè)直徑，它相應(yīng)于密封裝置I徑向尺寸的，亦即其環(huán)寬的至少三分之一、二分之一或至少三分之二。在圖1所示的實(shí)施例中，傳感器孔17小于密封裝置I的其