专利名称：气囊式密封的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的在万向球接头上的气囊式密封。
DE3618565C2公开了一种带有接头球体和球面轴颈的万向球接头-尤其是行走机构的万向球接头上的气囊式密封，该密封具有一个弹性气囊，该气囊在轴颈侧和铰节侧各有一开口并包绕万向球接头的球面轴颈，其中密封气囊在轴颈侧的开口上设有一圈弹性的指向外的密封唇。
德国公开文献DE1266074也公开了一种气囊式密封。该文献公开的气囊式密封用于带有接头球体和球面轴颈的万向球接头上，有一弹性气囊，该气囊在轴颈侧和铰节侧各有一开口并轴向包绕万向球接头的球面轴颈，其中密封气囊在轴颈侧的开口上设有一圈弹性的指向外的密封唇。另外在轴颈侧的开口上装有一个冠形的圆柱形环，该环备有润滑油出口通道并起到增强气囊端部刚度的作用。
在使用这种气囊式密封时，尤其是用在行走机构上时，已表明，这种实施形式不能抵抗腐蚀，在使用很短时间后气囊式密封的密封效果就减弱了。
因此，本发明的任务是提出这样一种气囊式密封，其密封效果更好，寿命更长，并减少腐蚀的可能性。
本发明的任务是通过权利要求1的特征实现的。
因此建议，气囊式密封用于带有接头球体和球面轴颈的万向球接头上，尤其用于行走机构的万向球接头，该密封有一弹性气囊，该气囊在轴颈侧(zapfenseitig)和铰节侧(gelenkseitig)各有一开口并轴向包绕万向球接头的球面轴颈，其中密封气囊在轴颈侧的开口上设有一圈弹性的指向外的密封唇，该密封唇可位于密封面上，如下述进一步发展，即在轴颈侧的开口上设有一个L形圈，其第一支脚基本沿轴向(轴向支脚)，其第二支脚径向向外(径向支脚)，其中径向支脚嵌入一个环绕在密封气囊内侧的槽内最好是固定在其中，轴向支脚的内侧密封地位于一个对置的滑动面上。
借助本发明的实施形式实现，气囊式密封用于预密封和主密封。预密封由密封唇和对置的密封面构成。该预密封主要用于粗大的污物和其它较大的杂质。主密封在被保护部位，通过L形圈和滑动面构成。
有利的是，气囊式密封可以这样设计，即与轴向支脚内侧密封对置的滑动面构成球面轴颈的一部分，其中为此最好使用球面轴颈的圆柱形部分。
在另一个优选的设计方案中，密封唇、密封面、L形圈和球面轴颈构成空腔，该空腔还可填充油脂、硅酮或者其它介质以改善密封。
另一个特别优选的气囊式密封设计方案在于，L形圈的径向内部设一中间圈位于球面轴颈上，使得其外侧构成L形圈轴向支脚的滑动面。由此可以通过相应的L形圈和中间圈的材料选择获得L形圈和中间圈之间的特别有利的滑动特性和密封特性。借助中间圈还可避免密封面的腐蚀。有利的是，中间圈可设计成U形，其中外支脚，或者说外凸缘径向向外，以此在两个凸缘之间形成滑动面，L形圈位置限定地安装在其中。
为了简化安装，中间圈也可实施为沿旋转方向分布，使得U形圈由两个结构相同的相互对置的L形圈组装而成。
另一个特别有利的气囊式密封设计方案在于，这样相互调整L形圈的径向支脚长度和槽嵌入径向支脚内的深度，使得在L形圈的轴向支脚外侧和气囊之间形成间距a。通过这种实施形式，密封气囊可以获得另外的运动自由度和弹性，从而使密封气囊的寿命更长。
气囊密封也可以这样实施，即L形圈具有弹性，使L形圈的轴向支脚和径向支脚之间的角度在安装时可调。就是说在安装时给L形圈一定的预紧，这将改善L形圈在滑动面上的安放。因此避免L形圈从滑动面上提前松开或滑落。
此外，L形圈和/或中间圈可以用塑料制成。为此优选使用石墨加强的PTFE(聚四氟乙烯)。
特别有利的结构实施方案是，还具有一个L形的塑料密封圈，其同时有对轴颈侧密封面稳定形状的作用。L形圈的材料可以用石墨加强的PTFE，这在密封系统中已得到证明并且比纯PTFE有更强的耐磨性和弹性。L形圈在安装时的扩径导致表面压力增大，这将阻止水的侵入。为简化安装，万向球接头的轴颈有一个凸缘，其上可支承L形圈。
这种结构方式将挡住污物还喷水与密封使不渗透水及其它湿度分开。为获得最佳功效，最好密封面对置涂覆在密封气囊的密封唇上，以使密封面不会因锈斑而增大磨损。另一种方法是，用防腐蚀的中间盘片作密封面。
很显然，前述的及后述的本发明特征不仅可用在各给出的组合，而且可用在其他组合或单个中，都不超出本发明范围。
本发明的其他特征和优点将参考附图用从属权利要求和几个优选
图1是根据本发明的带有L形圈的气囊式密封；图2是根据本发明的带有L形圈和中间圈的气囊式密封；图3是根据本发明的带有两部分的中间圈的气囊式密封。
图1示出了行走机构轴承的万向球接头上的气囊式密封的横截面断面，其带有球面轴颈2，该球面轴颈向上通向接头球体，这里未示出。球面轴颈具有一圈凸缘3，带有一个向下连接的圆柱形部分4，其向下转为锥形部分5。在锥形部分上安放行走机构轴承的杠杆孔(Hebelauge)。该杠杆孔16在气囊式密封部位具有一个密封面7，在该密封面上支承有密封气囊1的密封唇6。在密封气囊1的轴颈侧开口的端部，密封气囊有一个槽，L形圈8的径向支脚10嵌入其中或者说固定在其中。通常径向支脚10硫化在该密封气囊中。L形圈8具有一个轴向支脚9，该轴向支脚推到球面轴颈的圆柱形部分4上并被球面轴颈的凸缘3固定。
密封气囊1的密封唇6实施为未安装的放松状态，如图中阴影线所示，其斜向下延伸，而在装配状态其在偏压作用下压向密封面7。在密封唇6后面产生一个空腔15，该空腔通过密封唇、L形圈和球面轴颈的密封面限定。
同样，L形圈的轴向支脚9在安装前具有向内(未用阴影线表示)偏压从而在安装时获得预应力。
不仅球面轴颈在L形圈滑动面部位的上表面，而且杠杆孔的密封面，都最好是防腐蚀的，从而可以避免密封面上的锈斑。
图2示出了图1所示本发明气囊式密封的另一种改进的实施例，但在L形圈8和球面轴颈之间附加了一个中间圈12。中间圈12以其内侧固定在球面轴颈2的圆柱-锥形部分上，并在端部各具有一个凸缘13.1和13.2，形成了L形圈的轴向支脚的滑动面。通过对中间圈12和L形圈8进行相应的材料选择，可以优化滑动面14上的密封特性和磨损特性。
图3示出了图2的一个变型，其中中间圈12实施为两部分12.1和12.2，以此方式简化安装并可使用简单的工具制造圈。此外在使用塑料圈情况下，在制造过程中还避免使用滑动面上的分型面。
总而言之，通过上述的气囊式密封的实施例实现了改善密封效果和减少气囊式密封的磨损。这相对现有技术提高了本发明气囊式密封的寿命。
权利要求
1.气囊式密封(1)，用于带有接头球体和球面轴颈(2)的万向球接头上，尤其用于行走机构的万向球接头，该密封有一弹性气囊，该气囊在轴颈侧和铰节侧各有一开口并轴向包绕万向球接头的球面轴颈(2)，其中密封气囊(1)在轴颈侧的开口上设有一圈弹性的指向外的密封唇(6)，该密封唇可位于密封面(7)上，其中在轴颈侧的开口上设有一个L形圈，其第一支脚(9)基本沿轴向(轴向支脚)，其第二支脚(10)径向向外(径向支脚)，其特征在于，径向支脚(10)嵌入一个环绕在密封气囊(1)内侧的槽(11)内，轴向支脚(9)的内侧密封地位于一个对置的滑动面上。
2.根据权利要求1所述的气囊式密封，其特征在于，与轴向支脚(9)的内侧密封对置的滑动面(14)是球面轴颈(2)的一部分，最好是其圆柱形部分(4)的一部分。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的气囊式密封，其特征在于，在密封唇(6)、密封面(7)L形圈(8)和球面轴颈(2)之间形成一个空腔(15)。
4.根据权利要求1或3所述的气囊式密封，其特征在于，在L形圈(8)分径向内部，中间圈(12)这样压在球面轴颈(2)上，即其外侧构成L形圈轴向支脚(9)的滑动面。
5.根据权利要求4所述的气囊式密封，其特征在于，中间圈(12)是一U形圈，其外支脚，或者说凸缘(13.1，13.2)径向指向外。
6.根据权利要求4-5中的任一项所述的气囊式密封，其特征在于，中间圈(12)实施为沿周向分布。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的气囊式密封，其特征在于，L形圈径向支脚(10)的长度和槽的深度这样相互调整，即使得在L形圈轴向支脚(9)的外侧和气囊(1)之间产生间距a。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的气囊式密封，其特征在于，L形圈(8)设计成弹性的，使得轴向支脚和径向支脚之间的角度在安装时可变。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的气囊式密封，其特征在于，在轴颈侧设有一个凸缘(3)，用于L形圈(8)和/或中间圈(12)的滑推限制。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的气囊式密封，其特征在于，L形圈(8)和/或中间圈(12)用塑料制成。
11.根据权利要求1-9中的任一项所述的气囊式密封，其特征在于，L形圈(8)和/或中间圈(12)用金属制成。
12.根据权利要求11所述的气囊式密封，其特征在于，L形圈(8)和/或中间圈(12)的金属被涂覆。
13.根据权利要求1-12中的任一项所述的气囊式密封，其特征在于，密封面(7)在气囊(1)的密封唇(6)部位具有一个槽(11)，密封唇(6)嵌入该槽内。
全文摘要
气囊式密封(1),用于带有接头球体和球面轴颈(2)的万向球接头尤其是行走机构的万向球接头上,有一弹性气囊,该气囊在轴颈侧和铰节侧各有一开口并轴向包绕球面轴颈,其中密封气囊在轴颈侧的开口上设有一圈弹性的指向外的密封唇(6),该密封唇可位于密封面(7)上,其中在轴颈侧的开口上设有一个L形圈,其径向支脚嵌入一个环绕在密封气囊内侧的槽(11)内最好固定在其中,轴向支脚的内侧密封地位于一个对置的滑动面上。
文档编号F16J15/52GK1331786SQ99801618
公开日2002年1月16日 申请日期1999年9月10日 优先权日1998年9月19日
发明者O·阿贝尔斯 申请人:莱姆福德尔金属制品股份公司