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CN102003535A - 密封装置及其应用 - Google Patents

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CN102003535A
CN102003535A CN2010102688499A CN201010268849A CN102003535A CN 102003535 A CN102003535 A CN 102003535A CN 2010102688499 A CN2010102688499 A CN 2010102688499A CN 201010268849 A CN201010268849 A CN 201010268849A CN 102003535 A CN102003535 A CN 102003535A
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J·霍夫曼
S·贝格
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Carl Freudenberg KG
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Abstract

本发明涉及一种密封装置，包括一个密封圈(1)和一个由过滤无纺布制成的过滤圈(2)，该过滤圈在朝向待密封的腔(3)的那侧有轴向间隔地相邻配置于所述密封圈(1)，其中，待密封的腔(3)至少部分地填充有润滑剂(4)。

Description

密封装置及其应用
技术领域
本发明涉及一种密封装置及其应用，其中，所述密封装置包括一个密封圈和一个由过滤无纺布(过滤毛毡)制成的过滤圈，该过滤圈在朝向待密封的腔的那侧有轴向间隔地相邻配置于所述密封圈。
背景技术
由DE 36 19 309 C1已知这种密封装置。该密封装置包括用于内燃机的冷却水泵密封，其中，在冷却水侧，在滑动地紧贴在轴上的主密封件的前面接有一个保护密封件，该保护密封件由一种过滤无纺布组成，在此，过滤无纺布被固定在支承主密封件的外壳上。该过滤无纺布具有60至900g/m2的单位面积重量和1mm至4mm的厚度，并且优选由聚酯纤维组成。
发明内容
本发明的目的在于，开发一种用于非冷却水的待密封介质的密封装置。
上述目的通过按照权利要求1所述的密封装置得以实现。有利的设计参见各从属权利要求。
此外，该密封装置应该可以作特殊应用。该目的通过按照权利要求10所述的一种应用得以实现。
为了实现上述目的而提出这样一种密封装置，它包括一个密封圈和一个由过滤无纺布制成的过滤圈，该过滤圈在朝向待密封的腔的那侧有轴向间隔地相邻配置于所述密封圈，其中，所述待密封的腔至少部分地填充有润滑剂。
通常情况下，密封圈(其密封一种润滑剂)通过待密封的润滑剂实现润滑，使得它在尽可能长的使用寿命中，具有尽可能保持不变的良好的使用特性；密封圈的磨损应通过润滑被降低至最小。
但前提是，待密封的润滑剂尽可能不含污物，特别是不含起研磨作用的污物，该污物可能损坏密封圈。然而，特别是在机动车的传动装置或者轴中使用该密封装置时，并不能避免被密封的润滑剂带有起研磨作用的颗粒污物，因此，按照本发明的密封装置的密封圈通过朝待密封的腔的方向沿轴向在上游连接的由过滤无纺布制成的过滤圈而得以保护，以防受到上述污物/颗粒的作用。上述污物通过由过滤无纺布制成的过滤圈被收纳，并且只有不带污物的润滑剂能穿过由过滤无纺布制成的过滤圈到达密封圈，以润滑该密封圈。即使在苛刻的条件下，例如当在机动车的传动装置或者轴中使用上述密封装置时，该密封装置在长时间的使用寿命中也具有一种不变的良好的使用特性，因为密封圈只是被施加润滑剂(依据操作条件在该应用中产生的污物被从润滑剂中滤出)。
密封圈和过滤圈可以紧贴地包围待密封的机械零件的待密封的面。密封圈在弹性预紧的情况下包围待密封的面。可以规定：密封圈和过滤圈分别相对于待密封的面各自具有一个重叠部。对于某些应用情况可能有意义的是，过滤圈不具有重叠部。
密封圈可以设计为例如径向轴密封圈，并且具有动态加载的密封唇口，该密封唇口在轴向上朝待密封的腔的方向往前隆起。根据具体应用情况，密封唇口可以通过一个环形螺旋弹簧紧密地紧压在待密封的面上，该环形螺旋弹簧在径向外周侧包围密封唇口。但是通常也存在这样的可能性，即，密封唇口无辅助措施(例如环形螺旋弹簧)地在由材料所决定的弹性预紧情况下紧密地包围待密封的面。
由过滤无纺布制成的过滤圈优选相应于密封圈同样地在轴向上朝待密封的腔的方向往前隆起，其中，过滤圈的重叠部仅仅是很小的，能保证待密封的面的圆周侧接触即可。由于过滤圈的重叠部很小，摩擦功率也就非常小，因此，所不希望的热量产生也非常小。
密封圈和过滤圈可以分别固定在一个支承体上，并且与所属的支承体分别构成一个可预装配的单元。在此有利的是，通过这种模件式结构，不同的密封圈可以与不同的过滤圈组合。各圈的支承体优选由一种坚韧的材料、例如金属板或者聚合物材料组成。密封圈的使用特性和过滤圈的使用特性可以配匹于相应的应用情况。例如，如果在待密封的润滑剂内部的颗粒负载特别大和/或组成密封圈的材料特别容易磨损，则可设置这样一个由过滤无纺布制成的过滤圈，该过滤圈具有特别良好的过滤效果。相反，如果密封圈需要被特别好地润滑和/或待密封的润滑剂具有非常小的颗粒负载，则过滤无纺布可具有明显更小的过滤效果，因此获得了待密封的润滑剂到密封圈的更高的渗透性。
过滤圈和支承体可以相互粘接和/或卡合。
按照另一种构造设计，过滤圈和密封圈可相互粘接。
按照第一种构造设计可以规定，将两个可预装配的单元相互连接并形成另一单元。该另一单元可简单地操作，因为它包括密封圈和过滤圈。因此安装错误的危险被限制为最小。
按照另一种构造设计可以规定，可预装配的单元有轴向间隔地彼此相邻设置于安装空间中。在此有利的是，在安装空间中可以轴向在可预装配的单元之间设置一条用于新鲜油的输送管道。新鲜油在其被引入到密封装置中之后，朝待密封的腔的方向，经过往前隆起的过滤圈，被输送到待密封的腔中。然后过滤圈便起到一种逆止阀的作用。在新鲜油到达待密封的腔中以后，过滤圈再次紧贴到待密封的面上，以防止被污染的润滑剂从待密封的腔中直接地、未过滤地通过而回到密封圈处。
过滤圈的过滤无纺布优选是层合/胶合的。因此实现了过滤无纺布的一种更好的粘合，并且在密封装置常规使用期间，纤维的拉脱被最小化。这一点就下述情况而言是很重要的，纤维的拉脱可能会危害密封圈的密封机制，因为，例如密封圈的返回输送装置(必要时可以设置该返回输送装置，用以将待密封的介质往待密封的腔的方向回送)可能由于被拉脱的纤维而停止工作。
优选通过NBR-胶合(NBR-Laminierung)达到过滤无纺布的一种特别良好的粘合。
润滑剂可以由一种润滑油构成。
上述密封装置可在商用车的传动装置或者轴中加以应用，特别是用在快速小型运输车的传动装置或者轴中。与轿车相比，在转速大约相同的情况下，密封装置的尺寸设计要大得多，因此，对于这种应用场合的密封装置，在功能和耐久性上提出了特别高的要求。润滑油通常是被严重污染的。密封圈通过朝待密封的腔的方向在上游连接的过滤圈而特别可靠地受到保护。
该密封装置也可在静止的传动装置中使用。
附图说明
下面详细解释按照本发明的密封装置的三个实施例。在附图中分别示出：
图1第一实施例，在此，密封圈和过滤圈形成另一单元；
图2第二实施例，与图1中实施例的区别在于，两个可预装配的单元在安装空间的内部分开地隔断，
图3第三实施例，在此，过滤圈被固定于密封圈的支承圈的弹性体材料包覆层上。
具体实施方式
在图1至3中分别示出了密封装置，该密封装置包括一个密封圈1和一个过滤圈2，其中，过滤圈2由过滤无纺布组成。过滤圈2在朝向待密封的腔3的那侧有轴向间隔地相邻配置于密封圈1，其中，在这里示出的实施例中，待密封的腔3是设置在机动车的传动装置或者轴中。润滑剂4、例如一种润滑油被设置在待密封的腔3的内部，该润滑剂相对周围环境16被密封。在这里示出的实施例中，待密封的机械零件6是一个轮轴或者一个轴杆，其中，不仅密封圈1、而且过滤圈2都紧贴地包围着待密封的机械零件6的待密封的面5。
相对于待密封的面5而言，密封圈1以及过滤圈2各自具有一个重叠部7、8，其中，过滤圈2的相对于待密封的面5的重叠部8仅仅是非常小的，优选≤1mm。通过这个微小的重叠部8保证了：过滤圈2一方面连续地接触待密封的面5(从圆周方向观察)，另一方面不会由于摩擦而产生所不希望的大量的热量。
在图1中示出按照本发明的密封装置的第一实施例。密封圈1与支承体9相连，过滤圈2与支承体10相连，其中，两个支承体9、10分别由一金属板组成。可预装配的单元11由密封圈1和相应的支承体9构成，可预装配的单元12由过滤圈2和相应的支承体10构成，其中，这些可预装配的单元11、12在图1中被合并成另一单元13。因此在密封圈1和过滤圈2之间的轴向距离被预先给定，并且始终保持恒定。
在图2中示出第二实施例，该实施例与上述按照图1的实施例的区别在于，可预装配的单元11、12彼此分开，并且有轴向间隔地彼此相邻设置在安装空间14中。在外壳17的内部，在单元11、12之间轴向间隔的区域中设置有一个开口18，通过该开口，新鲜油可被输入安装空间14中。新鲜油可以是干净的，或者例如通过滤油器被加以清洁。然后新鲜油穿过开口18进入安装空间14，并且从那里，在待密封的面5和过滤圈2之间穿过而进入待密封的腔3中。
在图3中示出第三实施例，与图1中的实施例相似，其中，密封圈1的支承体9通过一个弹性体材料层19包覆，该弹性体材料层也构成相对外壳17的静态密封20。在弹性体材料层19的轴向面朝待密封的腔3的侧面上设置有一凹槽21，由过滤无纺布制成的过滤圈2被设置在该凹槽中；过滤圈2和密封圈1是相互粘接的。
在全部三个实施例中，由过滤无纺布组成的过滤圈2用来使位于待密封的腔3内部的待密封的润滑剂4中的污物不达到密封圈1。因此，密封圈1只具有非常微小的磨损，并且由此得到了在长时间的使用寿命中保持不变的良好的使用特性。

Claims (12)

1.一种密封装置，包括一个密封圈(1)和一个由过滤无纺布制成的过滤圈(2)，该过滤圈在朝向待密封的腔(3)的那侧有轴向间隔地相邻配置于所述密封圈(1)，其中，所述待密封的腔(3)至少部分地填充有润滑剂(4)。
2.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封圈(1)和过滤圈(2)紧贴地包围一个待密封的机械零件(6)的待密封的面(5)。
3.如权利要求1或2之一所述的密封装置，其特征在于，所述密封圈(1)和过滤圈(2)分别相对于所述待密封的面(5)各自具有一个重叠部(7、8)。
4.如权利要求1至3之一所述的密封装置，其特征在于，所述密封圈(1)和过滤圈(2)分别固定在一个支承体(9、10)上，并且与所属的支承体(9、10)分别构成一个可预装配的单元(11、12)。
5.如权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述过滤圈(2)和支承体(10)相互粘接和/或卡合。
6.如权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述过滤圈(2)和密封圈(1)是相互粘接的。
7.如权利要求4至6之一所述的密封装置，其特征在于，所述可预装配的单元(11、12)相互连接并形成另一单元(13)。
8.如权利要求4至6之一所述的密封装置，其特征在于，所述可预装配的单元(11、12)有轴向间隔地彼此相邻设置于安装空间(14)中。
9.如权利要求8所述的密封装置，其特征在于，在所述安装空间(14)中轴向在可预装配的单元(11、12)之间设置一条用于新鲜油的输送管道(15)。
10.如权利要求1至9之一所述的密封装置，其特征在于，所述过滤圈(2)的过滤无纺布是层合的。
11.如权利要求1至10之一所述的密封装置，其特征在于，所述润滑剂(4)由一种润滑油构成。
12.如权利要求1至10之一所述的密封装置的应用，用在商用车的传动装置或者轴中。
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