CN109237033A - 密封圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封圈，其具有至少一个密封唇(1)，所述密封唇具有至少一个回输螺旋部(2)，其特征在于，回输螺旋部(2)具有≤30μm的螺旋部深度(3)。

Description

密封圈

技术领域

本发明涉及一种密封圈，其具有至少一个密封唇，所述密封唇具有至少一个回输螺旋部。

背景技术

这样的密封圈由EP 1 249 648 A2已知并且是密封装置布置结构的组成部分。

密封圈构成为径向轴密封圈，其具有由硬韧的材料制成的支承环，密封唇固定在所述支承环上。密封唇轴向朝要密封的空间的方向向前拱出并且在径向的预应力下密封地包围要密封的轴。在其朝向要密封的轴的一侧上，密封唇具有回输螺旋部形式的表面成型部，以用于在密封圈的规定的使用期间将要密封的介质到回输要密封的空间中。

此外一般地已知包括在密封唇中的回输螺旋部的其他的密封圈。

在先已知的密封圈的密封唇中的回输螺旋部的螺旋部深度通常为0.1mm至0.3mm，因为负责密封圈的结构的本领域技术人员由螺纹理论出发至今的意见是，尽可能深的螺旋部引起密封圈的最好的使用特性，尤其是要密封的介质到要密封的空间中的最好的回输。在之前所述并且通常的螺旋部深度情况下的措施是，将尽可能多的液体稳定地在长的时间间隔上往回输送到要密封的空间中。

因为所有密封装置是磨损件，所以在对螺旋部深度的确定尺寸时计入密封唇的并且因此回输螺旋部的由运行决定的磨损，以便也随着使用寿命进展实现足够的螺旋部深度和由此足够的输送作用。在密封圈的由制造决定的状态中，螺旋部深度优选最大。

然而具有大的螺旋部深度、例如如之前说明具有0.1mm和0.3mm之间的螺旋部深度的粗的螺旋部结构具有明显加重的缺点。这样的粗的螺旋部结构引起从密封圈的环境到密封装置布置结构的要密封的空间中的非常高的空气输送。由于该非常高的空气输送，仅通过包括回输螺旋部的密封圈，可以在要密封的空间中形成直至1巴的相对的过压。为了抑制该不利的效果，通常需要轴排气、发动机排气或变速器排气，因为密封唇否则在最短的时间内强烈磨损。

然而这样的排气结构上耗费并且昂贵。

此外存在危险，由于大的螺旋部深度，特别是在要密封的机器元件相对于密封唇停止运行时，亦即例如在密封圈的冷却阶段中，在回输螺旋部的螺距中形成油炭。油炭对于密封功能不利地起作用。

特别是结合伴随高的氧气进入的之前所述非常高的空气输送，发生在回输螺旋部中不利地形成油炭。

如果具有粗的螺旋部结构的密封装置在要密封的机器元件的高的圆周速度和/或高的油槽温度情况下被使用时，则还进一步加强不希望的油炭形成。

发明内容

本发明的任务是，这样进一步改进开头所述类型的密封圈，使得其在长的使用寿命期间具有良好的使用特性，尤其是尽管存在要密封的介质到要密封的空间中的足够良好的回输作用，在密封唇的回输螺旋部中的油炭形成减少到最小值。

该任务按照本发明通过具有权利要求1的特征的密封圈解决。从属权利要求涉及有利的设计。

为了解决该任务设置密封圈，在所述密封圈中回输螺旋部具有≤30μm的螺旋部深度。

优选螺旋部深度为10μm至20μm。

令人意料不到地发现，而不是如至今假定的，即，回输螺旋部的螺旋部深度越深，则密封圈的使用特性越好。

≤30μm、优选10μm至20μm的螺旋部深度足够将处于密封唇下的要密封的介质可靠地回输到密封装置布置结构的要密封的空间中。

然而在回输螺旋部的螺旋部深度的按照本发明的设计中特别有利的是，也在密封圈的长的使用寿命之后实际上不会发现油炭形成在回输螺旋部中。即使当要密封的机器元件以高的转速相对于密封唇运行和/或密封装置布置结构具有高的油槽温度时，仍然不会。

这可能归结于，通过小的螺旋部深度只输送小的体积流量，由此来自密封唇和要密封的机器元件之间的接触区的散热特别有效并且因此在回输螺旋部中的油炭形成的倾向减少为最小值。

也在密封圈的数千工作小时之后，通过回输螺旋部的非常精细的构造和所述仅非常小的螺旋部深度，不会在回输螺旋部中发现油炭形成。

此外有利的是，本来动态加负荷的密封唇通过回输螺旋部的只非常小的螺旋部深度也在静止的、要密封的机器元件中引起良好的静止的密封部。通过回输螺旋部的小的螺旋部深度，在静止的要密封的机器元件和密封唇的径向朝向机器元件的在其上设置有回输螺旋部的一侧之间产生毛细活性的狭窄部的密封间隙，在所述密封间隙中，也在静止的、要密封的机器元件中，要密封的介质被可靠地阻止排出到环境中。

因此在按照本发明的密封圈中在相对于密封唇静止的机器元件中不需要例如环绕的、本身封闭的密封凸起部或环绕的、本身封闭的密封唇，以用于将要密封的介质抑制在要密封的空间中。

回输螺旋部的小的螺旋部深度此外对此决定性地负责，即，密封圈也在如下情况对于要密封的机器元件的两个旋转方向可以使用，即，在密封唇中使用仅一个回输螺旋部，所述回输螺旋部具有朝要密封的空间的方向的主要的输送作用。

在包括深的螺旋部结构的至今使用的现有技术密封圈中，在要密封的机器元件的旋转方向变换时如之前说明的那样由于深的螺旋部结构大多出现不可接受的泄漏。基于非常细小的螺旋部结构，输送作用在承受负荷的密封圈中也在旋转方向变换时最小，从而直至数个小时没有泄漏出现。

也可以通过具有小的螺旋部深度的回输螺旋部没有问题地补偿压力负载。

螺旋部结构越深，则压差越关键地在密封唇上作用。在要密封的机器元件停止运行时也可以是这种情况。基于在作用到密封唇上的过压情况下还进一步减少的非常小的螺旋部深度和这时也较强地作用的表面张力，在低粘度的、要密封的介质中也不会出现泄漏。

所述密封唇可以由弹性体的材料制成。对于大多使用情况，通常可低成本地获得具有各种的规范的这样的密封材料。

按照另一种设计可以设置为，密封唇由聚合物材料、优选PTFE(聚四氟乙烯)材料制成。特别是由这样的材料制成的密封唇在非常长的使用寿命期间具有始终良好的使用特性。

具有仅非常小的螺旋部深度≤30μm的回输螺旋部优选由制造决定地通过压印引入密封唇中。这样的制造过程可过程可靠地实施。

附图说明

接着借助示意性示出的图1进一步解释按照本发明的密封圈的实施例。

具体实施方式

密封圈是密封装置布置结构的组成部分，所述密封装置布置结构除了密封圈之外具有要密封的轴的形式的要密封的机器元件4和壳体5，所述壳体以径向的距离包围要密封的机器元件。在通过径向的距离形成的间隙中设置密封圈。

密封圈的密封唇1轴向朝要密封的空间6的方向向前拱出并且在径向的预应力下密封地包围要密封的机器元件4。在密封唇1的径向朝向要密封的机器元件4的一侧上所述密封唇设有回输螺旋部2，所述回输螺旋部具有螺旋部深度3，所述螺旋部深度在示出的实施例中为10μm至20μm。

密封唇1由适合于相应的使用情况的密封材料、在这里示出的实施例中由弹性体的材料制成。

基于仅非常小的螺旋部深度3，仅非常小的体积流量通过回输螺旋部2朝要密封的空间6的方向输送，其中由于小的体积流量，也只较少的空气从环境引入要密封的空间6中并且在那里因此实际上没有形成过压。

按照本发明的密封圈在非常长的使用寿命期间始终具有良好的使用特性，则实际上没有油炭在回输螺旋部2中形成。

Claims (5)

1.密封圈，所述密封圈具有至少一个密封唇(1)，所述密封唇具有至少一个回输螺旋部(2)，其特征在于，回输螺旋部(2)具有≤30μm的螺旋部深度(3)。

2.按照权利要求1所述的密封圈，其特征在于，螺旋部深度(3)为10μm至20μm。

3.按照权利要求1或2所述的密封圈，其特征在于，密封唇(1)由弹性体的材料制成。

4.按照权利要求1或2所述的密封圈，其特征在于，密封唇(1)由聚合物材料制成。

5.按照权利要求4所述的密封圈，其特征在于，密封唇(1)由PTFE制成。