密封装置的制作方法

本发明涉及一种密封装置，所述密封装置包括第一密封元件和压紧元件，所述第一密封元件构造成槽环并且具有第一密封唇和第二密封唇，所述压紧元件设置在第一密封唇和第二密封唇之间，并且实现第一密封唇和第二密封唇的径向预紧。

背景技术：

由一般的机械工程已知这种类型的密封装置，并且这种密封装置例如用作杆密封件或活塞密封件，例如用于密封平移运动的机械元件。这里，第一密封元件以第一密封唇贴靠在壳体上并以第二密封唇贴靠在要密封的机械元件上。设置在两个密封唇之间的压紧元件使得两个密封唇沿径向在壳体和机械元件上预紧，并由此确保密封装置的密封性。

由现有技术中已知，设置一个或多个弹簧体作为压紧元件，所述弹簧体设置在形成于第一密封唇和第二密封唇之间的槽中。这里的问题是，要密封的介质可能与弹簧体发生接触，要密封的介质可能留在在两个密封唇之间的槽中，尤其是还可能流在弹簧体中，从而在这里形成死区和无法清洁的间隙。因此，这种的密封件不适于在食品技术中使用。在这种情况下，还已知的是，设置具有由硅树脂材料制成的衬层的槽环。但这样的衬层在制造上是复杂的。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种密封装置，所述密封装置在具有良好密封效果的同时适于食品技术中使用。

所述目的通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求涉及有利的设计方案。

为了实现所述目的，所述密封装置包括第一密封元件和压紧元件，第一密封元件构造成槽环并且具有第一密封唇和第二密封唇，所述压紧元件设置在第一密封唇和第二密封唇之间，并且使得第一密封唇和第二密封唇沿径向预紧到要密封的机械元件和壳体上，所述压紧元件封闭第一密封唇与第二密封唇之间的间隙，并且由此在介质侧形成无死区且平坦的表面。

这里有利的是，由所述槽形成的空间被封闭，从而没有介质可以进入这个空间中。另一个优点是，所述压紧元件构造成，使得所述压紧元件仅以相对小的接触面与要密封的介质发生接触。此外，压紧元件还设计成，使得没有要密封的介质存留在压紧元件中。由此所述密封装置设计成无死区的，并且尤其是适于在食品技术中使用。

第一密封元件可以由聚合物材料形成。特别合适的聚合物材料是例如ptfe(聚四氟乙烯)。ptfe具有特别低的摩擦，并且耐受多数要密封的介质，尤其是耐受来自食品技术领域的多数要密封的介质。此外，ptfe耐受清洁介质，如例如在现场清洁(cip清洁)中使用并允许与食品接触的清洁介质。在cip清洁中，现场清洁食品技术设备的组件，例如密封装置，而无需拆卸。

根据本发明的密封装置由于其造型特别适合于cip清洁，因为清洁剂和产品残余都不能留存在死区。

所述压紧元件可以由弹性体材料制成。此时，压紧元件实现了第一密封元件向机械元件上恒定的压紧。用于在食品技术中使用的有利的弹性体材料是氟橡胶。类似于ptfe，氟橡胶耐受多数介质，并且还可以在很宽的温度范围上使用。除氟橡胶外，还使用乙丙二烯橡胶(epdm)。此时，压紧元件还可以以多种形状制造。这里，压紧元件还可以与槽的形状以及与两个密封唇向机械元件上期望的压紧相适配。

压紧元件可以与第一密封唇和第二密封唇的自由端部齐平地封闭第一密封唇与第二密封唇之间的间隙。由此得到平坦的侧面，该侧面分配给要密封的空间或周围环境。在这种设计方案中，密封元件的轮廓在介质侧设计成平的。此时，可以防止介质进入密封装置中。这种密封装置是无死区的并且适合用于食品技术中。此外，通过所述压紧元件还实现了使得密封装置向要密封的机械元件上施加确定且持久的压紧力，并由此实现了高密封效果。

可以在第一密封唇和第二密封唇之间设置弹簧体。所述弹簧体实现了沿径向附加地预紧第一密封唇和第二密封唇，从而由此进一步改善了持久的密封效果。此时，弹簧体朝要密封的空间的方向由压紧元件覆盖，从而弹簧体不会与要密封的介质发生接触。

压紧元件可以形锁合地保持在第一密封唇和第二密封唇之间的间隙中。为此，第一密封元件和压紧元件可以设有适当的形锁合几何形状。通过这种形锁合，压紧元件防丢失地固定在第一密封元件中，这尤其是在密封装置的运输和组装时是有利的。但是这种形锁合也防止了压紧元件由于动态载荷和运行带来的压力波动和温度变化而向外移动。

在密封元件和压紧元件之间可以形成至少一个补偿腔。所述补偿腔能够补偿由于热膨胀和介质膨胀引起的密封元件和压紧元件的形状变化。

压紧元件可以沿轴向支承在第一密封元件的槽底上。因此改善了密封装置在受到压力加载时的性能。

第一密封元件可以具有第三密封唇和第四密封唇，所述第三密封唇和第四密封唇伸入背离第一密封唇和第二密封唇的侧面，在第三密封唇与第四密封唇之间的间隙中设置第二压紧元件。由此得到一种用于平移运动的机械元件的密封装置，这种密封装置在两个轴向方向上同样良好地密封。可以从第一密封元件中形成沿径向向外伸出的肩部。通过所述肩部，所述密封装置可以位置固定地定位在壳体中。

附图说明

下面参照附图详细说明根据本发明的密封装置的几个设计方案。

所述附图分别示意性地：

图1用剖视图示出密封装置；

图2示出根据图1的具有径向向外伸出的肩部的密封装置；

图3示出具有弹簧体的密封装置；

图4示出双侧作用的密封装置；

图5示出具有优化几何形状的密封装置；

图6示出具有轴向密封结构的密封装置。

具体实施方式

附图中示出具有第一密封元件2和压紧元件3的密封装置1，所述第一密封元件2构造成槽环。第一密封元件2具有第一密封唇4和第二密封唇5。压紧元件3设置在第一密封唇4和第二密封唇5之间并且使得沿径向预紧第一密封唇4和第二密封唇5。所述压紧元件3构造成，使得所述压紧元件封闭第一密封唇4和第二密封唇5之间的间隙。这里，第一密封元件2和压紧元件3在端侧沿一个径向平面构造成平的。这样就形成了具有平的无死区的端侧的密封装置1。

第一密封元件2由聚合物材料构成，这里由ptfe构成，而压紧元件3由弹性体材料构成，这里由氟橡胶构成。

压紧元件3形锁合地保持在第一密封唇4与第二密封唇5之间的间隙中。为此，第一密封唇4具有径向向内伸出的第一突起9，且第二密封唇5在其自由端部上具有沿径向伸入槽环的内部的环绕的第二突起10。由此在间隙中形成侧凹，在装配之后，压紧元件3卡接在所述侧凹中。压紧元件3在外周侧和内周侧上分别具有环绕的凸棱11，所述凸棱构造成和在压紧元件3上设置成，使得在将压紧元件3安装在第一密封元件2中之后，所述凸棱贴靠在第一突起9和第二突起10的向内指向的侧面上。因此，在装配之后，两个凸棱11沿轴向位于第一突起9和第二突起10的后面。在装配期间，凸棱11防丢失地卡扣在第一突起9和第二突起10的后面。

第一突起9的内周和第二突起10的外周构造成圆柱形的。压紧元件3在向外指向的端部上具有管状的部段，该部段密封地贴紧在第一突起9和第二突起10的圆柱面上。通过这种设置封闭了第一密封唇4与第二密封唇5之间的间隙。同时，提高了密封唇4、5的压紧力并且由此也提高了密封效果。压紧元件3指向内部的端部在内周侧和外周侧上斜切/倒棱，从而压紧元件3的横截面朝槽底18的方向逐渐变窄。

这里，压紧元件3设计成，使得其轴向地支承在密封元件2的槽底18上，以便由此能承受压力加载。

图1用剖视图示出用于密封平移运动的机械元件12的密封装置1。这里，第一密封唇4密封地贴靠在壳体13上，而第二密封唇5密封地贴靠在平移运动的机械元件12上。在当前情况下，所述机械元件12是活塞杆。

图2示出根据图1的密封装置1，其中，第一密封元件2还配备有肩部8，所述肩部从第一密封元件2沿径向向外伸出并且用于安装到壳体13中。在安装之后，肩部8被夹紧在壳体13中，从而密封元件2通过肩部8抗扭转地固定在壳体13中。这种密封元件2特别适于密封旋转运动的机械元件12。就这方面来说，在图2中所示的设计方案中的机械元件12被设计为旋转轴。还可以想到的是，机械元件12既可以旋转地又可以平移地运动。

图3示出根据图2的密封装置1。在第一密封唇4和第二密封唇5之间附加地设置弹簧体14。所述弹簧体14在横截面中构造成v形的并且设置在第一密封元件2和压紧元件3之间的间隙中。由于压紧元件3密封地设置在第一密封唇4和第二密封唇5之间，弹簧体14不与要密封的介质发生接触。弹簧体14由金属材料构成。弹簧体14可以构造成环形的，或者也可以由单个分段组成。

图4示出密封装置1，其中，第一密封元件2具有第三密封唇6和第四密封唇7，所述第三密封唇和第四密封唇伸入沿轴向背离第一密封唇4和第二密封唇5的侧面中，在第三密封唇6与第四密封唇7之间的间隙中设置另一个压紧元件3。由此得到这样的密封装置1，所述密封装置适于在两个轴向方向上密封平移运动的机械元件12。在第一密封唇4与第二密封唇5之间以及在第三密封唇6与第四密封唇7之间可以分别设置一个弹簧体14，所述弹簧体14朝要密封的空间的方向分别由压紧元件3覆盖。但通过这种具有肩部8的优化设计，所述肩部在安装后被夹紧在壳体13中，密封元件2也特别适于密封旋转运动的机械元件12。

图5示出根据图1的密封装置的一个改进方案。在当前设计方案中，密封唇4、5具有与密封元件2的端侧17和压紧元件3齐平的密封边缘15、16。由此，密封装置1的端侧17没有间隙并且没有死区。

图6示出具有第一密封元件2和压紧元件3的备选密封装置1，其中第一密封元件2构造成槽环。这里，密封元件2这样定向，即，在轴向方向上产生密封效果。第一密封元件2具有第一密封唇4和第二密封唇5。压紧元件3设置在第一密封唇4和第二密封唇5之间并且实现沿轴向预紧第一密封唇4和第二密封唇5。压紧元件3构造成，使得压紧元件封闭第一密封唇4和第二密封唇5之间的间隙。

第一密封元件2由聚合物材料制成，这里由ptfe制成，并且压紧元件3由弹性体材料制成，这里由氟橡胶制成。

压紧元件3形锁合地保持在第一密封唇4和第二密封唇5之间的间隙中。为此，第一密封唇4具有轴向向内突出的第一突起9，并且第二密封唇5在其自由端部上具有沿轴向伸入槽环内部的环绕的第二突起10。由此在间隙中形成侧凹，在装配之后，压紧元件3卡接在所述侧凹中。压紧元件3在两个凸缘上分别具有环绕的凸棱11，所述凸棱构造成并且在压紧元件3上设置成，使得在将压紧元件3安装在第一密封元件2中之后，所述凸棱贴靠在第一突起9和第二突起10的朝内的侧面上。因此，在装配之后，两个凸棱11沿径向位于第一突起9和第二突起10的下方。在装配期间，凸棱11防丢失地卡扣在第一突起9和第二突起10的后面。

第一突起9和第二突起10的相互朝向的表面构造成环形的和平坦的。压紧元件3沿径向向外指向的端部上具有管状部段，所述管状部段密封地贴靠在第一突起9和第二突起10的环形表面上。通过这种设置封闭了第一密封唇4与第二密封唇5之间的间隙。同时，提高了密封唇4、5的压紧力并且由此也提高了密封效果。压紧元件3的沿径向向内指向的端部在侧面斜切，从而压紧元件3的横截面朝槽底的方向上逐渐变窄。

机械元件12具有肩部，密封元件2贴靠在所述肩部的侧面上。密封元件在内周侧贴靠在机械元件上。此外，密封元件支承在壳体13的侧面上。