具有無源激活部件的密封部件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種密封部件，其位置固定地設置在殼體(1)上，所述密封部件包括密封唇口(5)，該密封唇口通過加固件、尤其是螺旋形彈簧(7)被壓到一可動的部件、尤其是轉動的軸(2)上，其中在密封唇口(5)的背離流體側(4)的一側上設置有由親脂的材料組成的激活部件(9，10)。
【專利說明】具有無源激活部件的密封部件
[0001]本申請是申請日為2009年11月16日、名稱為“具有無源激活部件的密封部件”的專利申請N0.200980146279.1(國際申請?zhí)枮镻CT/EP2009/008146)的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種密封部件。
【背景技術】
[0003]由DE10110397A1已知一種密封環(huán)，其由多個密封唇口的組合組成。通常僅一個密封唇口是活性的/有效的。如果通過傳感器檢測出泄漏，那么通過一機構使另一個密封唇口 “開始”變成活性的并向外封閉泄漏處。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，以經(jīng)濟的方式改進密封部件。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過具有下述特征的密封部件、殼體、減速器/傳動裝置(Getriebe)或者具有下述特征的方法來實現(xiàn)。
[0006]在本發(fā)明中，密封部件的重要特征為:用于軸密封的密封部件一尤其是軸密封環(huán)一包括一貼靠在軸密封面上的密封唇口，其中，所述密封唇口把內部空間和外部空間分隔開，在外部空間中在密封部件上設置有一激活部件，從而在密封唇口不密封時，流出物和激活部件共同作用，由此一另外的密封件可無源地/被動地貼靠在軸密封面上。這樣的優(yōu)點在于，在密封唇口泄漏后，另外的密封在沒有另外的傳感器的情況下純無源且完全自動地進行。在此，“流出物”理解為存在于內部空間中的潤滑劑的一部分，其例如在密封唇口泄漏的情況下從密封部件和軸之間溢出。
[0007]在密封部件的另一種實施形式中，激活部件是親脂疏水的吸收體，該吸收體在軸密封面和軸密封環(huán)之間布置在軸密封環(huán)上，吸收體由于接收流出物而導致體積增加，由于吸收體的體積的增加，使得一另外的密封件能以密封的方式貼靠在軸密封面上。這樣的優(yōu)點在于，一直到軸被再次密封且因此沒有流出物或潤滑劑到達位于密封部件的另一側上的外部空間中或環(huán)境中為止，流出物都被接收。
[0008]在另一種實施形式中，所述另外的密封件是吸收體本身。這樣的優(yōu)點在于，不需要另外的部件。
[0009]在另一種實施形式中，吸收體布置在密封唇口和防塵唇口之間的區(qū)域中，在所述體積增加時，吸收體將防塵唇口從軸密封面抬起。這樣的優(yōu)點在于，可以從密封部件處的殼體的外部看出密封唇口的失效。
[0010]在另一種實施形式中，一另外的密封唇口與軸密封面間隔開，在所述體積增加時該另外的密封唇口可由激活部件密封地壓緊在軸密封面上。這樣的優(yōu)點在于，用于密封的所述另外的密封唇口被優(yōu)化。
[0011]在另一種實施形式中，激活部件布置在密封唇口和一另外的密封唇口之間，且激活部件使該另外的密封唇口從軸密封面抬起，其中激活部件是軸密封環(huán)上的油溶性的涂層。這樣的優(yōu)點在于，一旦涂層由于流出物而溶解，該另外的密封唇口就自動地由于材料中存在的預應力而被密封地壓在軸上。
[0012]在一殼體中，使用了上述密封部件。這樣的優(yōu)點在于，可靠地密封了殼體的軸穿過部/軸通過部。
[0013]在一具有殼體的減速器/傳動裝置中，使用了根據(jù)本發(fā)明的密封部件。
[0014]對于用于可靠地密封一穿過殼體的殼體壁的軸的方法來說，重要的特征在于，
[0015]在軸和殼體之間相對于殼體抗轉動地布置有一密封環(huán)，該密封環(huán)的密封唇口使所述軸相對于殼體密封，
[0016]其中密封環(huán)具有內側和外側，所述內側朝著殼體的被潤滑劑填充的內部空間，
[0017]其中密封唇口與軸的密封面密封地共同作用，
[0018]其中在密封環(huán)的外側上設置有激活部件，
[0019]其中當密封環(huán)、尤其是密封唇口泄漏時，流出物和激活部件共同作用，
[0020]其中激活部件使一另外的密封件無源地貼靠在軸密封面上。
[0021]這樣的優(yōu)點在于，可以簡單且可靠地密封軸穿過部。
[0022]在該方法的一種有利的實施形式中，激活部件——優(yōu)選親脂、疏水的涂層——由于和流出物接觸而溶解或膨漲。
[0023]在一殼體中，為了密封一另外的元件、尤其是軸，在殼體件上設置有密封部件，其中在密封部件的第一側上提供有流體、尤其是潤滑劑如潤滑油等，
[0024]其中從所述第一側流出并在另一側處溢出的流體可被密封部件的材料區(qū)域接收，且所述接收導致該材料區(qū)域的體積增加，這種體積增加引起
[0025]-唇口的啟用(Zuschalten),
[0026]-唇口的貼靠，
[0027]-密封部件和待密封的元件之間的縫隙尤其是密封縫隙的減小，和/或
[0028]-唇口向待密封的另一個元件施加的壓緊力的增加。
[0029]這樣的優(yōu)點在于，在密封變差時，通過密封唇口溢出的潤滑劑被涂層接收，從而使涂層膨脹，由此將防塵唇口這樣壓緊在軸上，使得直至下一次維修日期前都確保密封。此夕卜，有利的是，可以不使用用于確定泄漏的傳感器，并進而實現(xiàn)了成本經(jīng)濟的變型。
[0030]優(yōu)點還在于，保護了環(huán)境。因為溢出的潤滑劑不發(fā)生化學變化或形成化合物，而是被吸收并進而引起膨脹，該膨脹反作用于潤滑劑的溢出。因此，自動引起密封的開始或形成，且沒有潤滑劑進入環(huán)境。
[0031]在一種有利的設計方案中，涂層包含活性炭。這樣的優(yōu)點在于，涂層特別有吸附能力且成本經(jīng)濟。
[0032]在一種有利的設計方案中，由微粒組成的涂層利用二甲基二氯硅烷來處理。這樣的優(yōu)點在于，對于待接收的流體來說，在所述涂層的顆粒上存在足夠數(shù)量的結合位置。
[0033]在一種有利的設計方案中，涂層包括多個不同的材料層。這樣的優(yōu)點在于，流體僅被引導穿過第一層，以便然后停留在另一層中，在那里流體起到加固的功能，該功能對使防塵唇口壓緊在軸上是必要的。
[0034]在一種有利的設計方案中，朝向流體的材料層設計成吸收(流體)的和引導流體的，而朝向密封環(huán)的材料層設計為使流體在那里停留。
[0035]本發(fā)明的關于殼體的重要特征為，設有密封布置結構，其中在殼體上設置有密封部件，該密封部件用于密封另一個元件、尤其是軸，
[0036]其中在密封部件的第一側上提供有流體、尤其是潤滑劑如潤滑油等，
[0037]其中從所述第一側流出并在密封部件的材料區(qū)域的另一側處溢出的流體可導致溢出的流體與材料區(qū)域之間的化學反應，該材料區(qū)域引起
[0038]-唇口的啟用，
[0039]-唇口的貼靠，
[0040]-密封部件和待密封的元件之間的縫隙尤其是密封縫隙的減小，和/或
[0041]-唇口向待密封的另一個元件施加的壓力的增加。
[0042]這樣的優(yōu)點在于，通過化學反應可實現(xiàn)防塵唇口在可轉動的軸上的壓緊力的改變，由此可實現(xiàn)密封。在此可如此選擇化學反應物，使得化學反應的最終產(chǎn)物可以無污染地被清除或回收。
[0043]在一種有利的設計方案中，溢出的流體和涂層之間的反應導致施加于密封唇口上的壓緊力增加。這樣的優(yōu)點在于，密封唇口本身可壓緊在可轉動的軸上，由此可密封可能的泄漏。
[0044]在一種有利的設計方案中，存在有指示劑，該指示劑可以使防塵唇口上的增加的壓緊力、進而密封唇口上的泄漏從外部可以看見。這樣的優(yōu)點在于，從外部可識別密封環(huán)上的泄漏并可以在下次維修日期時更換密封環(huán)。
[0045]在一種有利的設計方案中，設有傳感器，該傳感器檢測出防塵唇口上的增加的壓緊力并進而檢測出密封唇口上的泄漏并通知上級的控制裝置。這樣的優(yōu)點在于，通過密封環(huán)自動地進行對密封的監(jiān)控。
[0046]本發(fā)明并不局限于權利要求的特征組合。對本領域技術人員來說，尤其從目的的提出和/或通過與現(xiàn)有技術的比較而提出的目的，得出權利要求的和/或單個權利要求特征的和/或說明書的特征的和/或附圖的特征的其它合理的組合可能性。
[0047]附圖標記列表:
[0048]I 殼體
[0049]2 軸
[0050]3密封環(huán)
[0051]4流體側
[0052]5密封唇口
[0053]6防塵唇口
[0054]7螺旋形彈簧/阻油圈皮墊彈簧
[0055]8金屬環(huán)
[0056]9激活部件
[0057]10另外的激活部件
【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]下面參照附圖借助實施例詳細地描述本發(fā)明。附圖純示意性地示出:[0059]圖1:根據(jù)本發(fā)明的密封部件的剖視圖；以及
[0060]圖2:根據(jù)本發(fā)明的密封部件的可選實施形式的剖視圖。
【具體實施方式】
[0061]圖1是根據(jù)本發(fā)明的密封部件的剖視圖。
[0062]圖1示出支承在殼體I中的、可轉動的軸2。軸2通過殼體I的殼體件的缺口穿過殼體的殼體壁。殼體I的內部空間用一流體、優(yōu)選潤滑劑、尤其是潤滑油來填充。該潤滑劑用于潤滑布置在該內部空間中的、彼此接合的齒部件。利用一密封部件相對于軸2密封所述殼體件，所述密封部件優(yōu)選為密封環(huán)3或軸密封環(huán)。
[0063]密封環(huán)3包括一通過金屬環(huán)8加固的基體。密封唇口 5借助于螺旋形彈簧/阻油圈皮墊彈簧7壓在軸上，并進而阻止流體溢出。由螺旋形彈簧7產(chǎn)生的壓力應該恰好大到使密封唇口 5密封地貼靠在軸2的軸密封面上。但應避免強的摩擦，以便防止快速磨損。因此，防止了流出物也就是說潤滑劑、尤其是潤滑油從密封部件的流體側4的內部空間溢出并流入密封部件外側上的外部空間中。
[0064]如果密封唇口 5被磨損，那么潤滑劑作為流出物從內部空間進入外部空間。潤滑劑與激活部件接觸。由此引起激活部件和流出物之間的化學和/或物理反應。這種化學和/或物理反應使得所述軸相對于其中一另外的密封件貼靠在軸密封面上的所述殼體重新密封。所述密封部件和所述另外的密封件密封地貼靠在軸密封面上或者能以密封的方式貼靠在軸密封面上。
[0065]這純粹是無源地發(fā)生的，也就是說，沒有發(fā)生對流出物的檢測或沒有從密封部件的外部輸入能量。激活部件的化學和/或物理反應足以使所述軸相對于殼體重新密封。
[0066]在不同的實施形式中，提供有激活部件的不同的化學和/或物理反應，例如溶解、膨脹、吸收、粘附、化合。
[0067]激活部件優(yōu)選設計成密封部件的材料區(qū)域或密封部件上的材料區(qū)域，尤其為密封部件上的涂層9。
[0068]在圖1和2中示出的密封環(huán)3還包括防塵唇口 6作為額外的保護結構，該防塵唇口 6阻止可能會損壞密封唇口 5的顆粒到達密封唇口 5。
[0069]根據(jù)一種優(yōu)選的實施形式，在密封唇口 5和防塵唇口 6之間的空間/腔室中設有作為涂層9的激活部件。
[0070]在另一種實施形式中，涂層9包括直接施加在密封環(huán)3的表面上的活性炭，該活性炭如此構造，即多孔材料的毛細吸附作用使得存在于表面上的流體由于表面張力被吸入活性炭內部的小孔中。
[0071]活性炭內部中流體的增加引起涂層9的膨脹。由于膨脹而引起的涂層9的體積的增加導致在防塵唇口 6上施加壓力。防塵唇口 6被壓向軸密封面并相對于殼體件密封所述軸2。這樣，防止了流體的進一步泄漏并阻擋住了流出物。
[0072]因為在裝配密封環(huán)3時，防塵唇口 6獲得預應力，該預應力恰好大到防止由轉動的軸造成磨損但阻礙粉塵微粒的侵入，所以對于實現(xiàn)為阻止流體的不期望的溢出而進行的密封所需的壓緊力來說必要的額外的力是極小的。該小的壓緊力可以通過膨脹的活性炭或類似的涂層來實現(xiàn)。[0073]在可選的實施形式中，取代防塵唇口 6，將一另外的密封唇口布置在密封環(huán)3上。該另外的密封唇口如上述防塵唇口 6—樣壓緊在軸密封面上。但是，該另外的密封唇口更適于密封。
[0074]在另一種實施形式中，涂層9形成一油溶性的而不溶于水的層。涂層9導致所述另外的密封唇口或防塵唇口從軸2或軸密封面上抬起。涂層9使得該另外的密封唇口或防塵唇口 6從軸2彎離。如果密封唇口不密封，那么潤滑劑溢出且溶解涂層9。由于密封環(huán)3的材料的內應力，所述另外的密封唇口或防塵唇口 6被壓在軸2或軸密封面上并重新密封殼體。
[0075]在另一種實施形式中，激活部件本身為用于密封的部件。例如，其作為材料區(qū)域或涂層9布置在密封唇口 5前方的外部空間中。如果出現(xiàn)流出物，那么激活部件吸收流出物并膨脹到使得激活部件本身被壓到軸上的程度。
[0076]如果激活部件還具有信號色，那么可直接從殼體2的外部看見泄漏的出現(xiàn)。假如密封環(huán)3還具有防塵唇口 6，那么激活部件膨脹到把防塵唇口 6從所述軸壓離并進而可見到該激活部件的程度。
[0077]在圖2示出的實施形式中，還示出一另外的激活部件10，其與涂層9相組合地或單獨地布置在密封環(huán)3上。當密封唇口 5不密封時，該另外的激活部件在與流出物接觸時導致防塵唇口 6或者可選地導致另一個密封唇口壓緊在軸上或軸密封面上。對此，例如所述另外的激活部件10簡單地在與潤滑劑接觸時膨脹。
[0078]在另一種實施形式中，所述另外的激活部件10在與流出物接觸時改變其可見的顏色、尤其是肉眼可見的顏色。優(yōu)選地，該顏色從不顯眼的顏色變?yōu)樾盘柹?，從而可容易地觀察到密封環(huán)3的泄漏。
[0079]所述另外的激活部件和涂層9或激活部件也可以組合地(如圖2所示)布置在密封環(huán)3上。激活部件優(yōu)選由疏水親脂的材料組成，因此空氣中所含的水分或出現(xiàn)的結露水就不會引起化學和/或物理反應。因為潤滑劑大多以礦物的、合成的或生物的油為基，所以僅在泄漏時會發(fā)生激活部件的可靠的激活。
[0080]疏水親脂的材料優(yōu)選可以通過利用硅烷、尤其是烷基硅烷例如二甲基二氯硅烷進行硅烷化、甲硅烷基化或硅化處理來得到。
[0081]在優(yōu)選的實施形式中，激活部件具有娃化或娃燒化的過濾元件,該過濾元件包圍膨脹的吸收元件。例如，硅化的膜或濾紙包圍吸油的海綿。
【權利要求】
1.一種用于軸密封的密封部件，所述密封部件是軸密封環(huán)，所述密封部件包括密封唇口，所述密封唇口在所述密封部件的裝配狀態(tài)中貼靠在軸密封面上， 其中所述密封唇口將內部空間和外部空間分隔開， 其特征在于， 在所述外部空間中在所述密封部件上設置有一激活部件，使得當所述密封唇口不密封時流出物與所述激活部件共同作用，由此使所述激活部件能無源地貼靠在所述軸密封面上， 所述激活部件是親脂疏水的吸收體，所述吸收體在軸密封面和軸密封環(huán)之間設置在所述軸密封環(huán)上，通過由在所述吸收體中接收所述流出物的一部分所引起的所述吸收體的體積的增加，所述吸收體本身密封地貼靠在所述軸密封面上和/或能以密封的方式貼靠在所述軸密封面上，其中，借助于接收所述流出物的所述部分，所述激活部件改變其可見的顏色， 所述吸收體設置在所述密封部件的位于所述密封唇口和一防塵唇口之間的區(qū)域中，所述吸收體在體積增加時將所述防塵唇口從所述軸密封面上抬起，進而能見到該激活部件。
2.根據(jù)權利要求1所述的密封部件， 其特征在于， 所述激活部件具有娃化或硅烷化的過濾元件，所述過濾元件包圍在吸收所述流出物的至少一部分量時膨脹的材料。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的密封部件， 其特征在于， 所述激活部件包括硅烷化的微粒。
4.一種用于利用根據(jù)權利要求1至3中的一項所述的密封部件相對于一軸密封一部件的布置結構。
5.一種具有根據(jù)權利要求1至3中的一項所述的密封部件的殼體。
6.根據(jù)權利要求5所述的殼體，其特征在于，所述殼體是減速器殼體。
7.一種用于密封一穿過殼體的殼體壁的軸的方法， 其中，在所述軸和所述殼體之間相對于所述殼體抗轉動地布置有一密封部件， 所述密封部件具有朝著所述殼體的被潤滑劑填充的內部空間的內側和與所述內側相對的外側， 其中，所述密封部件的密封唇口與所述軸的密封面密封地共同作用， 其特征在于， 在所述外側上在所述密封部件上設置有一激活部件， 其中當所述密封唇口泄漏時，流出物的一部分和所述激活部件發(fā)生作用接合， 由此使所述激活部件無源地貼靠在所述軸密封面上， 所述激活部件是親脂疏水的吸收體，所述吸收體在軸密封面和軸密封環(huán)之間設置在所述軸密封環(huán)上，通過由在所述吸收體中接收所述流出物的一部分所引起的所述吸收體的體積的增加，所述吸收體本身密封地貼靠在所述軸密封面上和/或能以密封的方式貼靠在所述軸密封面上，其中，借助于接收所述流出物的所述部分，所述激活部件改變其可見的顏色，所述吸收體設置在所述密封部件的位于所述密封唇口和一防塵唇口之間的區(qū)域中，所述吸收體在體積增加時將所述防塵唇口從所述軸密封面上抬起，進而能見到該激活部件。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，所述方法利用根據(jù)權利要求1至3中的一項所述的密封部件。
【文檔編號】F16J15/16GK103994224SQ201410255194
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2009年11月16日 優(yōu)先權日:2008年11月19日
【發(fā)明者】H·格拉夫 申請人:索尤若驅動有限及兩合公司