专利名称：密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将在第一构件与能相对该第一构件绕转动轴线转动的第二构件之间的间隙密封的密封装置。
背景技术：
例如需要这种密封装置，以便在用于将工件置入液态介质的处理池中的输送设备中来保护可运动的构件的转动轴承免受液态介质或来自处理池的蒸汽的影响，因为转动轴承可能由于液态介质的侵入而粘合或由于液态介质和/或蒸汽状介质的侵入而受腐蚀作用的影响。
为了达到这种密封效果，可以例如使用由弹性材料制成的O型密封圈。但O型密封圈的弹性材料于是必须具有对抗在运行中用来加载输送设备的液态介质或蒸汽状介质的腐蚀作用的高耐抗性。
此外还公知的是，作为对这种O型密封圈的补充，使用压缩空气流，转动轴承通过该压缩空气流来屏蔽液态介质或蒸汽状介质。
但在这种情况下不利的是，压缩空气存储器或用于连续产生压缩空气的压缩机必须与承载待处理工件的工件支架一起运动穿过处理设备，这会造成很高的设备费用。发明内容
本发明的任务是，提供一种用于将在第一构件与能相对该第一构件绕转动轴线转动的第二构件之间的间隙密封的密封装置，该密封装置具有可靠的密封效果、很高的介质耐抗性以及简单的结构。
该任务通过一种用于将在第一构件与能相对该第一构件绕转动轴线转动的第二构件之间的间隙密封的密封装置来解决，该密封装置包括至少一个在密封装置安装好的状态下用径向密封面靠置在第二构件的圆周面上的密封元件和至少一个预紧元件，该预紧元件在密封装置安装好的状态下向密封元件施加按压力，该按压力将密封元件沿转动轴线的径向压向第二构件。
通过密封元件的径向密封面在第二构件的圆周面上的平面的，优选基本上整面的靠置，特别可靠地实现了在第一构件与第二构件之间的密封，这种密封对制造公差以及对密封面在密封装置运行中由例如沾漆或化学品作用或在密封面上的磨损造成的很小的干扰不敏感。通过由预紧元件施加到密封元件上的按压力，实现了在密封元件与第二构件的接触面上的高度的密封面配合。
径向密封面沿转动轴线的轴向方向的延展优选至少约为径向密封面的半径的10%，特别优选至少约为三分之一，尤其至少约为一半。
在本发明的优选的设计方案中，密封元件具有密封唇，在该密封唇上，密封元件沿基本上直线形的密封线靠置在第二构件的圆周面上。
在另一种优选的变型方案中，密封元件具有大面积的，优选基本上柱体形的径向密封面。
按本发明的密封装置的密封元件优选是简单的元件，该元件可以容易地用最为不同的材料来制造。
当按本发明的密封装置的密封元件不具有细丝编织的结构时，按本发明的密封装置能特别容易地被安装，而为此无需专门的工具。
按本发明的密封装置的安装非常简单，从而使得可能导致密封装置不密封性的安装错误被最小化。
由预紧元件施加到密封元件上的按压力可以尤其通过如下方法产生，S卩，密封装置包括轴向压力产生装置，至少一个预紧元件可以借助该轴向压力产生装置由沿转动轴线的轴向作用的轴向压力来加载。
在这种轴向压力的作用下，预紧元件被沿轴向压缩，这导致预紧元件沿转动轴线的径向延展。因为预紧元件在其背离第二构件的一侧上例如通过第一构件支撑，所以预紧元件的这种沿径向的延展导致该预紧元件向密封元件施加沿转动轴线的径向作用的按压力。
优选至少一个预紧元件能借助轴向压力产生装置沿转动轴线的轴向压缩。
为了能将用来将密封元件压向第二构件的按压力调整到所期望的值，可以设置，轴向压力产生装置包括至少一个用于对作用到密封元件上的按压力进行调整的间隔元件。
该间隔元件优选沿轴向压力产生装置的轴向布置在预紧元件之前或之后。通过其沿轴向延展确定了预紧元件借助该轴向压力产生装置能以何种程度沿轴向压缩。预紧元件沿轴向能被压缩得越剧烈，那么按压力就越大，预紧元件基于这种沿轴向压缩将该按压力沿径向施加到密封元件上。
按压力尤其可以通过如下方法来调整，即，为密封装置添加或从该密封装置取走一个或多个这样的间隔元件，或有预定的沿轴向的延展的间隔元件被另一个有不同的沿径向的延展的间隔元件替代。
此外可以设置，轴向压力产生装置包括至少一个固定器件，至少一个密封元件与第一构件可以借助该固定器件相对彼此张紧。
这种固定器件可以尤其配设有螺纹，该螺纹优选和与之互补的螺纹协同作用，以便将密封元件与第一构件相对彼此张紧。
在本发明的优选的设计方案中还设置，密封装置包括至少一个轴向密封件，该轴向密封件密封在至少一个密封元件与第一构件之间的密封间隙。通过该轴向密封可以避免污物颗粒侵入密封装置中。
优选地，至少一个预紧元件在径向布置在径向密封件内部，从而使得预紧元件通过轴向密封件被保护不与污物颗粒和/或来自在径向在轴向密封件外部的区域的侵蚀性介质接触。
这种轴向密封件可以尤其构造成O型圈，该O型圈优选由弹性体材料，例如聚氨酯、EPDM (三元乙丙橡胶Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk)或类似物制成。
密封装置的至少一个预紧元件优选包括弹性体材料。
特别有利的是，密封装置的至少一个预紧元件完全或部分由弹性体材料构成。适合使用在预紧元件内的弹性体材料例如是聚氨酯。
预紧元件能以简单的方式由初始材料，例如通过水射流切割来制造。
当预紧元件通过轴向密封被保护不受来自密封装置外部空间的侵蚀性介质侵入时，预紧元件可以由如下材料制成，该材料不同于制成密封元件的原料。
预紧元件优选基本上空心柱体形地构造。
预紧元件在密封装置安装好的状态下优选平面地、尤其是基本上全面地靠置在密封元件上。
预紧元件用来靠置在密封元件上的面，优选基本上柱体形地构造。
在本发明的特别的设计方案中设置，至少一个密封元件除了径向密封面外还具有轴向密封面，该轴向密封面在密封装置安装好的状态下靠置在能相对第一构件转动的第三构件的轴向端面上。
通过密封元件的附加的轴向密封功能，可以实现使密封元件额外充当粗密封件，该粗密封件防止了来自密封装置外部的污物颗粒和/或侵蚀性介质侵入密封元件的径向密封面。
第三构件可以尤其能相对第一构件转动地布置。
此外,第三构件优选抗相对转动地与第二构件连接。
第三构件也可以与第二构件一体地构造。
密封装置的至少一个密封元件优选相对第一构件静止地布置。为此，可以在密封元件与第一构件之间设置形状锁合的和/或摩擦锁合的协同作用。
为了降低在第三构件与密封元件之间的相对运动时在轴向密封面上出现的摩擦，可以设置，至少一个密封元件在轴向密封面上配设有至少一个凹部，密封元件在密封装置安装好的状态下用来靠置在第三构件上的接触面的大小由于该凹部而变小。
该凹部可以构造成槽，尤其是构造成环槽。
为了在密封元件的轴向密封面上达到充分的密封面配合，可以设置，密封装置包括按压装置，至少一个密封元件与第三构件能借助该按压装置在密封元件的轴向密封面上相对彼此按压。
该按压装置可以尤其包括例如以夹紧板形式的夹紧元件，和至少一个固定器件，夹紧元件能借助该固定器件性对第二构件张紧。
此外，该按压装置可以包括至少一个间隔元件，在密封元件与第三构件之间的按压力能借助该间隔元件来调整。
按压力的这种调整可以尤其通过方法来进行，S卩，将这种间隔元件添加给按压装置或从按压装置取下，或通过如下方法来进行，即，用另一个有沿按压装置的轴向的其他延展的间隔元件来替换这种间隔元件。
密封元件优选构造成环形。
密封元件可以包括径向密封区段并且任选地包括轴向密封区段，其中，径向密封区段承载密封元件的径向密封面的至少一部分，而轴向密封区段承载密封元件的轴向密封面。
在此，轴向密封区段必要时优选与密封元件的径向密封区段一体地构造。
密封元件的径向密封区段和/或轴向密封区段优选基本上成空心柱体形地构造并且优选具有不同的外直径。
轴向密封区段的外直径优选大于径向密封区段的外直径。
密封装置的至少一个密封元件优选包括如下材料，该材料对出现在密封装置的外部空间内的液态介质或蒸汽状介质有抵抗力。
尤其可以设置,至少一个密封元件包括PE (聚乙烯Polyethylen)材料，PEEK (聚醚醚酮 Polyetheretherketon)材料、NBR (丁晴橡胶 Nitril-Butadien-Kautschuk)材料和/或PTFE (聚四氟乙烯Polytetrafluorethylen)材料,优选基本上完全由这些材料中的一种或多种形成。所提到的材料对液态处理介质和蒸汽状处理介质，尤其是对电泳浸漆涂装设备的漆料以及对预处理设备的介质具有特别高的抵抗性，其中，在预处理设备中，待涂漆的工件在电泳浸漆涂装之前被预处理。
按本发明的密封装置尤其适合使用在结构组件中，该结构组件包括第一构件、能相对该第一构件绕转动轴线转动的第二构件和按本发明的用于在第一构件与第二构件之间密封的密封装置。
按本发明的密封装置特别适合使用在结构组件中，该结构组件在其运行中至少暂时且至少部件用液态介质和/或蒸汽状介质来加载。
该结构组件优选还包括滑动轴承，第一构件和第二构件借助该滑动轴承以能转动的方式相互支承。
带有按本发明的密封装置的按本发明的结构组件尤其适合使用在用于将工件置入液态介质的处理池中以及用于将工件从液态介质的处理池中取出的输送设备中，该输送设备包括前述类型的结构组件，该结构组件在输送设备运行中至少暂时且至少部件用液态介质和/或蒸汽状介质来加载。
按本发明的密封装置可以例如用于在轴承座(第一构件)与能相对该轴承座绕转动轴线转动的转动轴(第二构件)之间的密封。
此外，按本发明的密封装置可以用于在滚轮(第一构件)与能相对该滚轮绕转动轴线转动的滚轮轴(第二构件)之间的密封。
密封装置可以包括两个或更多的密封元件，以便实现在包括密封装置的结构组件的多个彼此间隔的密封部位上的径向密封效果。
在此，为密封装置的每个密封元件优选配设各一个预紧元件，该预紧元件在密封装置安装好的状态下向分别配属的密封元件施加将分别配属的密封元件沿转动轴线的径向压向第二构件的按压力。
在按本发明的密封装置的优选的设计方案中，预紧元件不与来自密封装置外部空间的液态介质或蒸汽状介质接触。
预紧元件优选布置在密封元件背离第二构件的一侧上并且优选通过尤其是以O型圈形式的轴向密封件保护不受来自密封装置外部空间的液态介质或蒸汽状介质的影响。
朝着第二构件的密封通过预紧元件将密封元件相对第二构件的按压来实现。
预紧元件在此优选构造成弹性体元件。
预紧元件沿径向施加到密封元件上的按压力，可以通过如下方法来调整，S卩，将较小或较大数量的间隔环布置在预紧元件之前或之后。
通过将密封元件固定在第一构件上，尤其是拧到第一构件上，可以达到预紧元件的压缩。通过将预紧元件相对第一构件拉紧，预紧元件于是被压紧。由此建立起到密封元件的径向密封面上的按压力以及产生了在径向密封面上的密封效果。
在此，密封元件的轴向密封面任选地额外充当粗密封件，第三构件被靠置和/或按压到该粗密封件上。
该粗密封件可以尤其不让来自密封装置外部空间的漆料或化学品靠近密封元件的径向密封面以及因此保护了径向密封面不会因污物颗粒或其他固体而磨损。
本发明其他的特征和优势是接下来说明书和实施例附图的主题。
附图中:
图1示出输送设备的能移动的工件支架的立体图，其带有基本部件、能相对该基本部件提升和下降的升降部件以及能相对该升降部件转动的转动部件，该转动部件具有用于待处理的工件(尤其是车身)的工件容纳部；
图2示出在沿基本部件的平移方向的视向的情况下图1的工件支架的后视图，其中，升降部件与转动部件一起从图1所示的提升位置下降到下降位置中，在该下降位置中，转动部件完全浸入用于工件表面处理的设备的处理池中；
图3示出图1和2的工件支架的组件的示意性剖面图，该工件支架包括轴承座、能相对该轴承座绕转动轴线转动的转动轴和用于在轴承座与转动轴之间进行密封的密封装置；
图4示出图3中区域I的放大图5示出输送设备的能移动的工件支架的第二实施形式的立体图，其带有基本部件和能相对该基本部件转动的转动部件，该转动部件具有用于待处理的工件(尤其是车身)的工件容纳部，其中，基本部件在侧向布置在用于工件表面处理的设备的处理池旁且转动部件布置在该处理池上方；
图6示出图5的能移动的工件支架的配合滚轮的示意性垂直剖面图7是图6的区域II的放大图8是图7的区域III的放大图；以及
图9示出在沿图6中箭头9方向的视向的情况下图6的配合滚轮的示意性侧视图。
相同的或功能等效的元件在所有附图中都用相同的附图标记标注。
具体实施方式
在图1至4中示出了用附图标记100标注的用于工件(尤其是(未示出)的车身)的表面处理的设备。
设备100包括至少一个处理区域102，但也可以包括多个相继布置的处理区域。
处理区域102尤其可以构造成布置在处理槽104中的处理液的处理池106。
当设备100例如是用于工件的电泳或自泳浸漆涂装的设备时，那么处理区域102由布置在浸槽中的由电泳或自泳漆构成的池形成。
但设备100也可以是用于对紧接着待涂漆的工件表面进行预处理的预处理设备或用于对紧接着待进一步处理的工件表面进行清洁的清洁设备。
尤其在是清洁设备的情况下，处理区域102不必包括待处理的工件被浸入其内的处理池106 ;更确切地说，在这种情况下，处理区域102可以是如下空间区域，在该空间区域中，借助液体射束、蒸汽射束和/或气体射束来加载待清洁的工件，以便将污物从工件表面清除。从待清洁的工件滴落的清洁介质在这种情况下可以被处理槽104接收。
为了能将工件置入处理区域102中，输送穿过处理区域102以及再次从处理区域102取出，设备100包括输送设备108，该输送设备本身包括多个能彼此独立地移动的工件支架110，该工件支架分别承载其中一个工件。
此外，输送设备108还包括沿平移方向112延伸的承载轨道114，该承载轨道优选基本上水平取向。但也可能的是，承载轨道114具有上升的和/或下降的区段，这些区段相对水平线倾斜，以便改变工件支架110的输送水平的高度。
在图1至4中详细示出了其中一个工件支架110。每个工件支架110包括能借助平移驱动器118沿平移方向112移动的基本部件116、能借助升降驱动器122相对基本部件116提升和下降的升降部件120以及能相对升降部件120以及因而也能相对基本部件116借助转动驱动器126绕转动轴线128转动的转动部件124。
转动轴线128优选基本上水平以及优选基本上垂直于平移方向112取向(参看图1和 2)。
由图1和2可知，基本部件116包括框架结构130，在该框架结构上以能绕水平的转动轴线转动的方式支承有多个(例如两个)工作轮132。基本部件116用这些工作轮132在承载轨道114上滚动。
基本部件116能借以沿平移方向112相对承载轨道114移动的平移驱动器118包括一个或多个摩擦轮马达134，这些摩擦轮马达中的每一个都驱动以能绕垂直的转动轴线转动的方式支承的摩擦轮136进行转动运动。
每个摩擦轮136都用其圆周面在弹性预紧的情况下靠置在承载轨道114的垂直的滚动面上,从而当摩擦轮136被摩擦轮马达134驱动进行转动运动时，摩擦轮136在承载轨道114上沿平移方向112滚动。
此外，基本部件116的框架结构130还具有水平的悬臂138，该悬臂承载升降塔140，在该升降塔的下端部上，升降驱动马达142被布置在升降驱动马达壳体中。
升降驱动马达142用于驱动环形闭合的升降驱动链的环绕运动，该升降驱动链在升降塔140内部通过转向滚轮在升降塔的下端部和上端部上运行。
在升降驱动链的塔上固定有构造为升降滑块的升降部件120 ;为了实现这，升降塔140在其朝向升降部件120的侧上具有垂直延伸的穿通切槽144。
工件支架110的升降部件120包括布置在其上端部上的、在转动驱动马达壳体中的转动驱动马达146和从转动驱动马达146沿垂直方向向下延伸的保持臂148,在该保持臂的下端部上以能转动的方式支承有转动轴150，该转动轴与工件支架110的转动部件124的转动轴线128同轴取向。
转动轴150能由转动驱动马达146借助驱动传递设备来驱动以相对升降部件120进行转动运动。
驱动传递装置例如可以包括带有链条的链式副轴，该链条通过抗相对转动地与转动轴150连接的小齿轮环绕运行并且能被转动驱动马达146驱动以进行环绕运动。
工件支架110的转动部件124抗相对转动地与转动轴150连接并且包括沿径向离开转动轴线128延伸的转动臂152，该转动臂在其背离转动轴150的自由端部上承载有例如大致柱体形的横梁154，该横梁基本上平行于转动轴线128地在转动臂152的背离升降部件120的侧上离开该转动臂延伸。
横梁154承载两个垂直于横梁154的纵向取向的、沿横梁154的纵向彼此间隔的以及基本上相互平行取向的纵向承载件156。
纵向承载件156在其两个端部区域上各承载一个用于将工件(尤其是车身)锁定在纵向承载件156上的锁定装置158，该锁定装置因此与横梁154 —起形成了工件容纳部160，待处理的工件(尤其是车身)在处理过程期间被保持在该工件容纳部上。
图2示出处在如下状态下的工件支架110，在该状态中升降部件120 (以及因而转动部件124)处在相对基本部件116最大向下下降的位置中，在该位置中，转动部件124 (必要时与布置在其上的工件一起)完全浸入处理池106中。
为了防止液态处理介质从处理池106侵入转动轴承中，工件支架110配设有接下来参考图3和4详细说明的密封装置162，其中，转动轴150借助该转动轴承以能转动的方式支承在升降部件120上。
在升降部件120的保持臂148的下端部上固定有轴承座164，转动轴150延伸穿过该轴承座。
轴承座164的径向内置的侧承载滑动轴承166，转动轴150沿其圆周支撑在该滑动轴承上。
在轴承座164的轴向在前的、朝向转动臂152的侧上布置着环形的密封元件168，该密封元件包括平行于转动轴线128延伸的且朝着转动轴150的自由端部取向的在轴向169前置的、具有较大外直径D的轴向密封区段170和在轴向169后置的、具有较小外直径d的径向密封区段172。
密封元件168的轴向密封区段170和径向密封区段172优选相互一体式构造。
密封元件168的轴向密封区段170与轴承座164借助多个以固定螺栓形式的固定器件174相对彼此张紧，其中，固定器件174的每一个都贯穿在密封元件168的轴向密封区段170中的各一个固定器件通孔176并且用螺纹区段拧入轴承座164的螺纹盲孔178中。
此外，密封装置162还包括轴向密封件180，该轴向密封件将在轴承座164的前端面184与密封元件168的轴向密封区段170的后端面186之间的密封间隙182密封。
轴向密封件180例如可以构造成优选由弹性体材料制成的O型圈。
轴向密封件180可以被容纳在环槽188中，该环槽构造在轴承座164的前端面184上。
此外，轴承座164在其前端面184上具有居中的凹部190，密封元件168的径向密封区段172延伸进入该凹部中。
凹部190的周壁192具有比密封元件168的径向密封区段172更大的外直径，从而在凹部190的周壁192与密封元件168的径向密封区段172的外圆周面194之间形成了间隙196，尤其是环形的预紧元件198被布置在该间隙中。
预紧元件198包括弹性体材料以及优选基本上完全由弹性体材料构成。
合适的弹性体材料例如是聚氨酯。
预紧元件198用外圆周面200平面地靠置在居中的凹部190的周壁192上以及用内圆周面202平面地靠置在密封元件168的径向密封区段172的圆周面194上。
在预紧元件198的沿轴向169后置的端面204与凹部190的底面206之间布置有一个或多个环形的间隔垫片208。
在预紧元件198的沿轴向169前置的端面210与密封元件168的轴向密封区段170的后端面186之间布置有支撑环212。
但在所描述的密封装置162的变型方案中也可以设置，取消支撑环212且预紧元件198的前端面210直接靠置在密封元件168的轴向密封区段170上。
通过将密封元件168的轴向密封区段170朝着轴承座164拉紧，在密封装置162安装时产生了沿密封装置162的轴向169以及平行于转动轴线128作用的轴向压力，该轴向压力沿预紧元件198的纵向作用到该预紧元件上并且至少部分弹性地压紧该预紧元件。
由于预紧元件198的弹性，由此在预紧元件198中产生了沿横向于轴向169延伸的径向213的压力，从而使得预紧元件198在密封装置162安装好的状态下向密封元件168的径向密封区段172施加将密封元件168沿转动轴线128的径向压向转动轴150的按压力。
密封元件168的径向密封区段172的用作密封元件168的径向密封面216的内圆周面214通过该按压力被按压到转动轴150的圆周面218上，并且因而在密封元件168与转动轴150之间进行密封，从而没有来自处理区域102的介质能这些构件之间穿过到达滑动轴承166。
径向密封面216基本上整面地靠置在转动轴150上。
因此，密封元件168的轴向密封区段170、轴承座164、间隔垫片208和必要时支撑环212与固定器件174 —起形成了轴向压力产生装置220，预紧元件198借助该轴向压力产生装置能加载以沿转动轴线128的轴向作用的轴向压力，从而使得预紧元件198在密封装置162安装好的状态下向密封元件168施加将该密封元件168沿转动轴线128的径向压向转动轴150的按压力，从而使得密封元件168可靠地在用作第一构件222的轴承座164与用作第二构件224的转动轴150之间进行密封。
在此，由轴向压力产生装置220施加到预紧元件198上的压缩以及因而作用到密封元件168上的按压力可以通过如下方法以所期望的方式来调整:用作间隔元件226的间隔垫片208以及必要时支撑环212沿轴向169的总延展发生变化，更确切地说，要么通过移除或添加这种间隔元件226，要么通过用另一在轴向169具有不同的延展的间隔元件226来替换一个或多个该间隔元件226。
也就是说，通过间隔元件226沿轴向169的总延展确定了预紧元件198沿其平行于轴向169的纵向的延展以及因此确定了预紧元件198能以何种程度沿其纵向被轴向压力产生装置220压缩。
预紧元件198沿轴向能被压缩得越剧烈，那么由此产生的按压力就越大，预紧元件198用该按压力将密封元件168沿径向压向转动轴150。
预紧元件198以距转动轴线128比距轴向密封件180更小的径向间距来布置，从而使得预紧元件198通过轴向密封件180被保护以免与来自处理区域102的介质接触。
因此，尤其也使用如下材料作为用于预紧元件198的材料，该材料对该介质并不耐腐蚀。
密封元件168的轴向密封区段170的背离轴承座164的前端面228用作密封元件168的轴向密封面230，该轴向密封面在密封装置162安装好的状态下靠置在能与转动轴150 一起相对密封元件168转动的垫圈234的后轴向端面232上。
垫圈234因此在所描述的实施形式中形成了第三构件236，并且密封元件168的轴向密封区段170在该第三构件236与用作第一构件222的轴承座164之间进行密封。
在此，第三构件236优选抗相对转动地与第二构件224 (转动轴150)连接，而密封元件168则相对第一构件222 (轴承座164)静止地布置。
为了减小在垫圈234相对密封元件168运动时在垫圈234与密封元件168的轴向密封区段170之间的摩擦，密封元件168在其轴向密封面230上优选配设有一个或多个例如以环槽240形式的凹部238，密封元件168在密封装置162安装好的状态下用来靠置在第三构件236 (垫圈234)上的接触面的大小由于该凹部而变小。
为了实现在密封元件168的轴向密封区段170与垫圈234之间的充分的密封，密封装置162还包括按压装置242，垫圈234和密封元件168借助该按压装置能在密封元件168的轴向密封面230上相对彼此按压。
由图3清楚可知，该按压装置242包括一个或多个以另一垫圈246形式和以间隔垫圈248形式的间隔元件244，其布置在垫圈234与转动臂152之间，从而使得沿轴向作用的按压力能从转动臂152传递到垫圈234上，该按压装置还包括夹紧板250，该夹紧板从后方作用到转动臂152背离轴承座164和垫圈234的前端面252上并且能借助固定器件254(例如螺栓256)相对转动轴150张紧。
尤其可以设置，固定器件254延伸穿过在夹紧板250中的通孔258以及用螺纹区段旋入设置在转动轴150的自由前端面262中的螺纹盲孔260中。
通过将固定器件254插入到转动轴150的螺纹盲孔260中，夹紧板250被压向转动臂152，该转动臂将该按压力沿着轴向通过间隔元件244传递给垫圈234上，该垫圈由此被压向密封元件168的轴向密封面230。
密封元件168优选包括合成材料，尤其是PE材料、PEEK材料、NBR材料和/或PTFE材料。
优选地，密封元件168基本上整面地由合成材料，尤其由PE材料、PEEK材料、NBR材料和/或PTFE材料形成。
前述用于工件(尤其是车身)的表面处理的设备100如下地工作:
当带有锁定在工件容纳部160上的工件的工件支架110靠近处理槽104的前端壁时，升降部件120通过对升降驱动器122的操纵首先相对基本部件116被提升，以及带有布置在其上的工件的转动部件124通过对转动驱动器126的操纵相对升降部件120绕转动轴线128转动，以便将工件从标准位置转移到垂直位置中，其中，在标准位置中，工件的纵向基本上水平取向，在垂直位置中，工件的纵向基本上垂直取向。
在达到垂直位置后，在基本部件116沿平移方向112继续平移运动的情况下，工件支架110的升降部件120通过对升降驱动器122的操纵相对基本部件116下降，从而使得工件基本上垂直地以及在相距处理槽104的前端壁极小间距的情况下浸入处理池106中。
在基本部件116沿平移方向112继续平移运动的情况下，升降部件120进一步下降直至达到最大下降位置，并且在此，转动部件124同时通过对转动驱动器126的操纵相对升降部件120转动，使得将工件从垂直位置引入倒置位置(KopfUberstellung)中，在该倒置位置中，工件的纵向基本上水平取向且工件相对其初始位置(标准位置)绕水平的转动轴线转动了 180°。
在工件处在处理池106中且通过基本部件116沿平移方向112的平移运动输送穿过处理池106期间，在处理池106中进行处理，尤其是对工件的例如阳离子电泳的浸漆涂装。
待处理的工件和带有轴承座164、转动轴150和垫圈234以及密封元件168的密封装置162在此完全浸入处理池106中。通过在轴向密封面230上的轴向密封以及借助轴向密封件180以及通过在径向密封面216上的径向密封，在此防止了来自处理池106的介质到达滑动轴承166或预紧元件198。
在工件支架110靠近处理槽104的后端壁时，在基本部件116沿平移方向112继续平移运动的情况下，升降部件120通过对升降驱动器122的操纵再次从其最大下降位置被提升，而同时工件通过转动部件124相对升降部件120借助转动驱动器126的转动从倒置位置转移到另一个垂直位置中，在该垂直位置中，工件的纵向基本上垂直取向。
在工件的该垂直位置中，处理液可以从内部空间以及从工件的空腔流出进入处理槽104中。
紧接着，在基本部件116沿平移方向112继续平移运动的情况下，工件通过转动部件124借助转动驱动器126相对升降部件120的转动再次转移到标准位置中，在该标准位置中，工件的纵向基本上水平取向。在此，升降部件120同时通过对升降驱动器122的操纵从其最大提升位置相对基本部件116运动到处在升降部件120的最大提升位置与最大下降位置之间的中间位置中。
在图5至9中示出了用于对工件、尤其是对(未示出的)车身的表面进行处理的设备100的第二实施形式。
该设备100也包括至少一个处理区域102，该处理区域尤其可以构造成布置在处理槽104中的处理液的处理池106。
为了能将工件置入处理区域102，输送穿过处理区域102以及再次从处理区域102取出，设备100包括输送设备108，该输送设备本身包括多个能彼此无关地移动的工件支架110，该工件支架各承载一个工件。
此外，输送设备108包括两个沿平移方向112延伸的承载轨道114，承载轨道优选基本上水平取向。
在此，第一承载轨道114a在处理槽104的第一侧上延伸以及平行于第一承载轨道114a取向的第二承载轨道114b在处理槽104的与第一侧对置的第二侧上延伸。
每个工件支架110包括基本部件116和转动部件124，其中，基本部件能借助平移驱动器118沿平移方向112移动，而转动部件则能借助转动驱动器126绕转动轴线128相对基本部件116转动。
基本部件116借助(未示出的)滚轮支撑在第一承载轨道114a上。
转动轴线128优选基本上水平地且优选基本上垂直于平移方向112取向(参看图5)。
转动部件124包括与转动轴线128同轴取向的且以能转动的方式支承在基本部件116上的转动轴150，该转动轴通过布置在基本部件上的转动驱动马达146来驱动以相对基本部件116进行转动运动。
转动轴150承载两个横向于转动轴线128取向的保持横梁264，保持横梁基本上彼此平行取向并且沿转动轴线128的方向彼此间隔。
横向横梁264在其两个端部区域上各承载一个用于将工件、尤其是车身锁定在横向横梁264上的锁定装置158，该锁定装置因此与转动轴150 —起形成了工件容纳部160，待处理的工件(尤其是车身)在处理过程期间被保持在该工件容纳部上。
转动轴150借助接下来称为滚轮266的配合滚轮支撑在第二承载轨道114b上，该配合滚轮以能转动的方式支撑在滚轮轴268上(参看图6)，该滚轮轴本身抗相对转动地固定在转动轴150背离基本部件116的自由端部上。
滚轮轴268在转动轴150上的固定在此可以借助固定突缘270进行，该固定突缘被固定器件271贯穿，该固定器件被拧入在转动轴150的自由端面上的(未示出的)螺纹盲孔中。
为了防止来自处理池106的液态处理介质的或从处理池106排出的蒸汽的飞沫侵入滚轮266的转动轴承中，工件支架110配设有下面参考图6至9详细说明的密封装置162，其中，滚轮266借助转动轴承以能转动的方式支承在滚轮轴268上。
在滚轮266的内圆周面上布置有滑动轴承166，滚轮266沿其圆周支撑在该滑动轴承上。
在滚轮266的背离转动轴150和基本部件116的轴向在前的前端面277上布置有第一环形密封元件168a，该第一环形密封元件包括沿平行于转动轴线128延伸的且朝着滚轮轴268的自由端部方向取向的在轴向169前置的、具有较大外直径D的轴向密封区段170和沿轴向169后置的、具有较小外直径d的径向密封区段172 (尤其参看图7)。
密封元件168a的轴向密封区段170和径向密封区段172优选彼此一体地构造。
在滚轮266的背离转动轴150和基本部件116的轴向在后的侧上布置有第二环形密封元件168b，该第二环形密封元件与第一密封元件168a (关于滚轮266的垂直于转动轴线128取向的横向中央平面273)基本上镜像对称地构造和布置。
因此，第二密封元件168b包括沿轴向169后置的、具有较大直径D的轴向密封区段170和沿轴向169前置的、具有较小外直径d的径向密封区段172。
密封元件168b的轴向密封区段170和径向密封区段172也优选彼此一体地构造。
这两个密封元件168a和168b以及滚轮266借助多个以固定螺栓形式的固定器件174相对彼此张紧，其中，每个固定器件174分别贯穿在第一垫圈276a中的固定器件通孔274、在第一密封元件168a的轴向密封区段170中的固定器件通孔176、在滚轮266中的固定器件通道278以及在第二密封元件168b的轴向密封区段170中的固定器件通孔176，并且用螺纹区段拧入在第二垫圈276b中的螺纹孔279中。
在此，第一垫圈276a用后端面280a平面地靠置在第一密封元件168a的轴向密封区段170的前端面282上，而第二垫圈276b用前端面280b平面地靠置在第二密封元件168b的轴向密封区段170的后端面282b上。
此外，密封装置162包括两个轴向密封件180，轴向密封件分别将在滚轮266的前端面272a与第一密封元件168a的轴向密封区段170的后端面284a之间的密封间隙182密封，或在滚轮266的后端面272b与第二密封元件168b的轴向密封区段170的前端面284b之间的密封间隙182密封。
该轴向密封件180例如可以分别构造成优选由弹性体材料构成的O型圈。
轴向密封件180可以容纳在各一个环槽188中，该环槽构造在滚轮266的前端面272a或后端面272b上。
此外，滚轮266在其前端面272a上具有居中的凹部190，第一密封元件168a的径向密封区段172延伸进入该凹部中。
凹部190的周壁192具有比密封元件168a的径向密封区段172更大的外直径，因此在凹部190的周壁192与密封元件168a的径向密封区段172的外圆周面194之间形成了间隙，尤其是环形的第一预紧元件198a布置在该间隙中。
预紧元件198a包括弹性体材料并且优选基本上完全由弹性体材料形成。
合适的弹性体材料例如是聚氨酯。
预紧元件198a用外圆周面200平面地靠置在居中的凹部190的周壁192上，而用内圆周面202平面地靠置在密封元件168a的径向密封区段172的圆周面194上。
—个或多个环形的间隔垫片208布置在预紧元件198a的沿轴向169后置的端面204与凹部190的底面206之间。
支撑环212布置在预紧元件198a的沿轴向169前置的端面210与密封元件168a的轴向密封区段170的后端面284a之间。
但在所描述的密封装置162的变型方案中也可以设置，取消支撑环212且预紧元件198a的前端面210直接靠置在密封元件168的轴向密封区段170上。
滚轮266在其后端面272b上同样具有居中的凹部190，第二密封元件168b的径向密封区段172延伸进入该凹部中。
在该另一凹部190中构造和布置有第二预紧元件198b，该第二预紧元件带有一个或多个环形的间隔垫片208以及必要时带有(关于滚轮266的横向中央平面273)基本上相对第一预紧元件198a以及相对与该第一预紧元件相邻的间隔垫片208以及必要时相对与第一预紧元件198a相邻的支撑环212镜像对称的支撑环212。
通过将密封元件168a和168b的轴向密封区段170相对滚轮266拉紧，在安装密封装置162时，产生了沿密封装置162的轴向以及平行于转动轴线128作用的轴向压力，该轴向压力沿预紧元件198a和198b的纵向作用到该预紧元件上并且至少部分弹性地压紧该预紧元件。
由于预紧元件198a和198b的弹性，由此在预紧元件198a和198b中产生了沿横向于轴向196延伸的径向213的压力，从而使得预紧元件198a和198b在密封装置162安装好的状态下向相关的密封元件168a、168b的径向密封区段172施加按压力，该按压力将各自配属的密封元件168a或168b沿转动轴线128的径向压向滚轮轴268。
每个密封元件168a、168b的径向密封区段172的、用作各自的密封元件168a、168b的径向密封面216的内圆周面214由按压力压向滚轮轴268的圆周面218并且因此在各自的密封元件168a、168b与滚轮轴268之间密封，从而没有来自处理区域102的介质可以这些构件之间穿过到达滑动轴承166。
在此，密封元件168a和168b的径向密封面216基本上整面地靠置在滚轮轴268上。
因此，垫圈276a和276b、密封元件168a和168b的轴向密封区段170、滚轮266、间隔垫片208和必要时支撑环212与固定器件174 —起形成了轴向压力产生装置220，预紧元件198a、198b可以借助该轴向压力产生装置加载以沿转动轴线128的轴向作用的压力，从而使得预紧元件198a、198b在密封装置162安装好的状态下向相关的密封元件168a、168b施加将各自配属的密封元件168a、168b沿转动轴线28的径向压向滚轮轴268的按压力，从而使得密封元件168a和168b可靠地在用作第一构件222的滚轮266与用作第二构件224的滚轮轴268之间密封。
在此，由轴向压力产生装置220施加到预紧元件198a和198b上的压缩以及因而作用到密封元件168a、168b上的按压力能通过如下方法以所期望的方式来调整，S卩，用作间隔元件226的间隔垫片208以及必要时支撑环212被移除或添加，或一个或多个该间隔元件226由另一沿轴向169有其他延展的间隔元件226替换，因为间隔元件226沿轴向169的总延展确定了预紧元件198a和198b沿其平行于轴向169的纵向的总延展，以及因此确定了预紧元件198a、198b能以何种程度沿其纵向被轴向压力产生装置220压缩。
预紧元件198a和198b沿轴向能被压缩得越剧烈，则通过压缩产生的按压力就越大，预紧元件198a、198b用这个按压力将分别配属的密封元件168a或168b沿径向压向滚轮轴268。
预紧元件198a、198b以相距转动轴线128比相距轴向密封件180更小的径向间距来布置，从而使得预紧元件198a、198b通过轴向密封件180被保护以免与来自处理区域102的介质接触。
因此，尤其也可以使用如下材料用作用于预紧元件198a、198b的材料，该材料不耐这种介质腐蚀。
密封元件168a和168b优选包括合成材料，尤其是PE材料、PEEK材料、NBR材料和/或PTFE材料。
密封元件168a和/或168b优选基本上完全由合成材料，尤其是由PE材料、PEEK材料、NBR材料和/或PTFE材料构成。
用于对工件(尤其是车身)的表面进行处理的设备100的前述第二实施形式如下工作:
当带有锁定在工件容纳部160上的工件的工件支架110靠近处理槽104的前端壁时，带有布置在其上的工件的转动部件124通过对转动驱动器126的操纵相对基本部件116绕转动轴线128转动，以便将工件浸入处理池106中。
当工件处在处理池106中并且通过基本部件116沿平移方向112的平移运动输送穿过处理池106期间，在处理池106中进行处理，尤其是例如阳离子电泳的浸漆涂装。
在工件支架110沿平移方向112的平移运动期间，工作滚轮266在第二承载轨道114b上滚动，转动轴150借助该工作滚轮266支撑在第二承载轨道114b上。
通过这种滚动运动以及通过转动轴150相对基本部件116的转动运动，产生了轴268相对滚轮266绕转动轴线128的转动运动。
在此，通过借助轴向密封件180的轴向密封以及通过在密封元件168a和168b的径向密封面216上的径向密封，防止了来自处理池106的液态介质的或从处理池106排出的蒸汽的飞沫到达滑动轴承166或到达预紧元件198a、198b。
在工件支架110靠近处理槽104的后端壁时，在基本部件116沿平移方向112继续平移运动的情况下，工件通过转动部件124借助转动驱动器126相对基本部件116的转动再次被从处理池106取出。
权利要求
1.一种用于将在第一构件(222)与能相对所述第一构件(222)绕转动轴线(128)转动的第二构件(224)之间的间隙密封的密封装置，其包括至少一个在所述该密封装置(162 )安装好的状态下用径向密封面(216)靠置在所述第二构件(224)的圆周面(218)上的密封元件(168)和至少一个预紧元件(198)，所述预紧元件(198)在所述密封装置(162)安装好的状态下向所述密封元件(168)施加按压力，所述按压力将所述密封元件(168)沿所述转动轴线(128)的径向压向所述第二构件(224)。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置(162)包括轴向压力产生装置(220)，至少一个预紧元件(198)能借助所述轴向压力产生装置加载以沿所述转动轴线(128)的轴向作用的轴向压力。
3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，至少一个预紧元件(198)能借助所述轴向压力产生装置(220)沿所述转动轴线(128)的轴向压缩。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述轴向压力产生装置(220)包括至少一个用于调整所述按压力的间隔元件(226)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述轴向压力产生装置(220)包括至少一个固定器件(174)，至少一个密封元件(168)与所述第一构件(222)能借助所述固定器件相对彼此张紧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置(162)包括至少一个轴向密封件(180)，所述轴向密封件将在至少一个密封元件(168)与所述第一构件(222)之间的密封间隙(182)密封。
7.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，所述至少一个预紧元件(198)在径向上布置在所述轴向密封件(180)内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的密封装置，其特征在于，至少一个预紧元件(198)包括弹性体材料。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的密封装置，其特征在于，至少一个密封元件(168)具有轴向密封面(230)，所述轴向密封面在所述密封装置(162)安装好的状态下靠置在第三构件(236)的轴向端面(232)上。
10.根据权利要求9所述的密封装置，其特征在于，至少一个密封元件(168)在所述轴向密封面(230)上配设有至少一个凹部(238)，所述密封元件(168)在所述密封装置(162)安装好的状态下用来靠置在所述第三构件(236)上的接触面的大小由于所述凹部而变小。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置(162)包括按压装置(242 )，所述至少一个密封元件(168 )与所述第三构件(236 )能借助所述按压装置在所述密封元件(168)的轴向密封面(230)上相对彼此按压。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述至少一个密封元件(168)包括PE材料、PEEK材料、NBR材料和/或PTFE材料。
13.一种组件，其包括:第一构件(222)、能相对所述第一构件(222)绕转动轴线(128)转动的第二构件(224)以及根据权利要求1至12中任一项所述的用于在所述第一构件(222)与所示第二构件(224)之间进行密封的密封装置(162)。
14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述组件在其运行中至少暂时且至少部分用液态介质和/或蒸汽状介质 来加载。
15.一种用于将工件置入液态介质的处理池(106)中以及用于将所述工件从所述液态介质的处理池(106)取出的输送设备，其包括根据权利要求14所述的组件，所述组件在所述输送设备(108)运行中至少暂时且至 少部件用液态介质和/或蒸汽状介质来加载。
全文摘要
为了提供在第一构件(222)与能相对该第一构件绕转动轴线(128)转动的第二构件(224)之间的具有可靠的密封效果、很高的介质耐抗性以及简单的结构的密封，提出了一种密封装置(162)，该密封装置包括在该密封装置(162)安装好的状态下用径向密封面(216)优选平面地靠置在第二构件的圆周面(218)上的密封元件(168)。此外，设置了预紧元件(198)，该预紧元件在该密封装置安装好的状态下向密封元件施加将密封元件沿转动轴线的径向压向第二构件的按压力。
文档编号F16J15/18GK103154585SQ201180049501
公开日2013年6月12日 申请日期2011年10月7日 优先权日2010年10月12日
发明者米夏埃尔·金赛斯, 米夏埃尔·劳尔, 维尔纳·克莱斯 申请人:杜尔系统有限公司