密封环和具有这种密封环的密封筒的制作方法

文档序号:8344403阅读:513来源:国知局
密封环和具有这种密封环的密封筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种密封环和具有根据本发明的密封环的密封筒(sealingcartridge)。此外,本发明涉及具有根据本发明的密封环的搅拌单元。
【背景技术】
[0002]例如,在诸如用于化学工业的、具有工作室的搅拌单元或混合单元中,轴穿过搅拌单元或混合单元的壳体,其中在轴的端部处设置搅拌器等。为了防止工作室内包含的材料流通到外侧,需要对轴馈通件(feedthrough)进行密封。特别是在此也可能存在大气和工作室之间的压差。
[0003]DE 20 2009 013547 Ul公开了设置有用于密封轴的密封装置的轴馈通件,另外配置了节流和剥离组件(throttle and stripper assembly)。节流和剥离组件设置用于特别是在清洁过程之后防止密封装置上的泄漏。该节流和剥离组件包括单独的引导环和剥离环,其中引导环和剥离环都不接触轴。然而,由于设置附加元件用于密封,在这种轴密封的情况下,节流和剥离组件的附加配置导致轴向上相对较长的结构。

【发明内容】

[0004]因此,本发明的目的在于提供一种用于密封转动部件的密封环和密封筒,该密封环结构简单并且能够易于制造,且占据尽量小的轴向空间。
[0005]通过分别具有方案1、9和12的特征的密封环实现该目的。从属方案示出本发明优选的改进。
[0006]根据本发明的用于对转动部件(特别是轴等)进行密封的密封环被构造为具有基体和唇形密封部的单件式部件。基体具有朝向转动部件的面。与基体一体制成并因此由与基体相同的材料制成的唇形密封部是可弯曲的,并且展现出在转动部件上的密封功能。因此,唇形密封部被构造为抵靠并且密封转动体。因此,根据本发明的密封环被设置为,无论何时出现轴运动时基体都对唇形密封部重新定位。由此确保在操作期间唇形密封部始终以最适宜的方式抵靠转动部件。例如能够通过对基体进行非切割冲孔(non-cuttingpiercing)操作来制造唇形密封部。优选地,唇形密封部仅极小程度地弯曲,即,在预定的小范围内弯曲。
[0007]优选地,基体被设置为滑动支承件,朝向转动部件取向的面被设置为滑动支承面。由此,除了密封功能以外,根据本发明的密封环还能够展现出转动部件的支承功能。
[0008]根据本发明的进一步优选改进的密封环还包括配置在基体的朝向转动部件取向的面上的单独的滑动支承带或环。由此与基体的材料独立的,滑动支承带提供用于密封环的滑动支承面,使得用于滑动支承带的材料可以自由选择。这里,滑动支承带是单独的部件。特别优选地,基体包括配置在朝向转动体取向的面内的环形凹部或槽。滑动支承带在此被配置在环形凹部中。由此,能够简单并且快速的将滑动支承带安装在压环的基体上。
[0009]此外优选地,唇形密封部展现出朝向基体取向的内应力。唇形密封部的该内应力确保唇形密封部始终尽量紧密地抵靠转动部件。此外,唇形密封部的内应力使得密封环绕着转动部件简单的居中。
[0010]优选地,密封环是由具有充填物的热塑性材料制成的。优选地,纤维被用作充填物。用于增强的纤维优选地为玻璃纤维或碳纤维。聚四氟乙烯(PTFE)优选地被用作该热塑性材料。特别是PTFE与玻璃纤维的组合仅示出较低的热膨胀系数,特别是在_10°C至+200°C的温度范围内。此外,该材料示出非常良好的耐化学性。此外,该材料示出非常低的表面张力,该表面张力使密封环的表面相当严重地润湿。由此能够避免不期望的介质粘附到密封环的表面。特别地,由此能够在密封环的整个使用寿命期间确保唇形密封部的弯曲特性和弹性特性。可选地或附加地,颗粒、特别是石墨颗粒可以用作充填物。
[0011]此外,PTFE和玻璃纤维的组合示出相对较低的摩擦系数。能够特别防止所谓的“粘滑效果”。玻璃纤维的量优选的在10%和20%之间的范围,特别优选的是15%。玻璃纤维的使用使得材料具有特别高的耐磨耗性。此外,玻璃纤维的量还抵抗所谓的冷变形(coldflow),即,在施加压应力期间材料的缓慢的但是持久的变形。进一步优选地,诸如碳或石墨的其他的充填物被添加到热塑性材料中。
[0012]特别优选地,密封环的基体被构造为,在常规操作期间基体不接触转动部件。根据本发明的基体仅在所述转动部件沿径向运动时与转动部件接触,以便确保唇形密封部也具有相应的补偿运动,并且由此在每种操作条件下都可靠地密封。
[0013]进一步优选地,设置在基体和唇形密封部之间的缝隙的长度比基体的径向上的长度的一半小。由此确保唇形密封部不会太长,唇形密封部太长则在操作期间可能出现唇形密封部从基体不期望的剥离的风险。
[0014]根据本发明的进一步优选的改进,基体包括多个开口,该开口被构造为容纳销,特别是以具有游隙的方式容纳销。此处,该游隙特别为径向的。配置在基体的开口内的销由此防止本发明的压环与转动部件的不期望的共同转动。此外,通过存在于基体内的开口和销之间的游隙能够确保以快速并且简单的方式在径向上作用的压环的浮动安装。
[0015]进一步优选地,本发明涉及一种组件,该组件具有根据本发明的密封环和容纳该密封环的壳体。壳体优选地包括容纳部和盘,其中,密封环配置在容纳部和盘之间。容纳部优选地包括L形截面的环形凸缘,该凸缘在轴向上夹持密封环。
[0016]进一步优选地,组件包括附加的密封环,特别是O形环,其配置在密封环上并且在密封环的轴向上预加载密封环。因此,除了在密封环和组件的壳体之间的密封功能以外,O形环另外具有用于密封环的预加载功能。
[0017]此外,本发明涉及具有多个根据本发明的密封环的密封筒。密封环在此优选地配置在相同的方向或不同的方向上。进一步优选地,密封筒包括包围密封环的壳体。优选地,在壳体上设置有口,以便将例如密封介质(barrier medium)供给到两个相邻的密封环之间的区域。通过密封介质的使用,能够在唇形密封部在密封液室的供应密封介质的方向上取向时对唇形密封部另外施加压力。此外,该口能够用于控制和监测功能。该口还能够用于泄漏排放。
[0018]此外,本发明涉及一种搅拌单元,其包括转动轴和根据本发明的密封环和/或根据本发明的组件。优选地,转动轴被轴套包围,密封环的唇形密封部对轴套进行密封。优选地,在密封环的基体和转动部件之间存在环形间隙或切口(incis1n)。优选地,间隙具有0.1mm的径向宽度。
[0019]如上所述的,本发明优选地用于搅拌单元。然而,还可以将根据本发明的密封环用于例如泵内。
【附图说明】
[0020]以下将参考【附图说明】本发明的优选实施方式。在附图中,相同的或功能相同的部件在不同的实施方式中分别以相同的附图标记表示。在附图中:
[0021]图1是根据本发明的第一实施方式的密封环的示意性截面图;
[0022]图2是图1的示意性部分放大截面图;
[0023]图3是图1的密封环在安装状态下的示意性截面图;
[0024]图4是具有根据本发明的密封环的组件的示意图;
[0025]图5是根据第二实施方式的密封环在安装状态下的示意性截面图;
[0026]图6是具有多个根据本发明的密封环的密封筒的示意性截面图。
【具体实施方式】
[0027]以下参考图1至图3详细地说明根据本发明的第一优选实施方式的密封环I。如从图1能够看到的,密封环I被制造为单件式部件并且包括基体2和唇形密封部3。唇形密封部3是通过在基体2的内周进行切割、使得唇形密封部3的部分与基体2之间产生缝隙4而生产的。此处以缝隙4的深度比基体2的径向R上的尺寸的一半小的方式选择缝隙4的深度。唇形密封部3由此能够极小程度地弯曲,优选地在零点几毫米的范围内弯曲。
[0028]滑动支承面5设置在基体2的向内取向侧。两个相对大的斜面51、52形成于滑动支承面5的边缘。X-X表示密封环的轴向。
[0029]此外,在压环I中形成四个开口 6 ;这些开口在轴向X-X上贯穿基体2延伸。这里,开口 6配置在缝隙4的径向端的径向外侧。开口 6被构造为容纳防止密封环I与转动部件20共同转动的销,在该实施方式中转动部件20是轴。配置在开口 6中的销由此形成防扭转装置,其中,在开口 6的区域中,基体2在开口 6的两侧处包括错开的第一和第二两个大的斜面或凹部7、8。因此,特别是在压环I沿径向运动时,能够减小压环的侧面的区域中的摩擦。
[0030]在操作期间,密封环I以如下方式在转动部件20上具有密封功能:仅唇形密封部3与转动部件20产生接触K。间隙21位于基体2的滑动支承面5和转动部件之间。径向R上的间隙宽度在此为大约0.1mm。在理想的操作中,在径向R上将没有轴挠曲(shaftdeflect1n),从而环形间隙21将始终存在。
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