专利名称：密封组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于密封第一和第二可相互移动体之间的槽的密封组件，例如密封包括第一和第二元件的轴承环，上述第一元件设置在第一体上，第二元件设置在上述第二体上。
背景技术：
为了防止固体污染物和湿气渗入到例如轴承环的第一和第二可相互移动体之间的槽中，使用不同的密封件是很普遍的。本发明并不限定于只是用于密封封闭轴承，还可以用于密封其他各种机器零件之间的槽，因为通过密封件解决的上述问题通常都是相同的，而和密封零件的类型无关。但是这里，本发明将大部分通过轴承来进行描述。
这样，下面参考通用轴承，已知的密封件将只作简略的描述。
密封例如轴承的密封件可以是内置式或外置式中的一种。内置式密封件是一种设置用来遮挡轴承的一个或两个轴向端部，并直接设置在轴承上。这种类型的密封件经常充分有效的用于外置式密封件不能设置的地方，例如可以是因为轴承装置上没有足够的空间。
在上述外置式密封件中，密封件设置在轴承装置的一个合适地方，也就是一个或几个轴承被支撑的地方，但通常都不是直接在上述轴承上。
而且，用于和轴承、尤其是和滚动轴承结合的内置式密封件和外置式密封件可以分为两种非接触式密封件和接触式密封件。接触式密封件和轴承或轴承的旋转或静止构件相接触，并通常设置有密封唇或类似的构件。另一方面，非接触式密封件在旋转和静止构件之间不接触，在上述构件之间设置有一个很窄的间隙。
通过上述限定，本发明的密封件在安装和初始运行阶段是一种接触式密封件，此后转变成为一种非接触式密封件。但是，本发明的密封件只是作为一种非接触式密封件，在下文中将更详细的描述这种密封件。
可以理解，非接触式密封件的效率主要取决于上述很窄间隙的设计。因为如果间隙设计不当，就会很容易为空气提供一条通路，湿气和灰尘就会从外界环境进入到轴承中来。
所以形成一种有效密封的良好方法就是设置一个非常盘旋的间隙，也就是一种或多或少的由迷宫形成的间隙。
这样的密封件，称为迷宫式密封件是一种通用有效的、可以作为内置和外置使用的非接触式密封件。迷宫式密封件包括两部分，设置有对应梳状元件构造或舌片构造，上述在第一部分上的构造彼此和第二部分上的上述构造啮合，在上述构造之间形成只有一个很窄的盘绕缝隙。这样有利的是，带有这个很窄盘绕缝隙的密封件可以用于和充满例如油脂这样润滑剂的轴承和轴承装置结合。在密封件旋转过程中，试图离开上述轴承或轴承装置的润滑剂很难通过上述盘绕的缝隙，就会在上述缝隙内向很多方向流动。
一个已知的充满油脂润滑的密封件被文献DE19627048所公开。但是，所述的密封件非常复杂，并由四个具有类似啮合构造的梳状元件的不同部分组成。这样的密封件制造成本昂贵而且安装费时。这样的密封件防泄漏的可靠性也有待质疑，因为形成四个部分的密封件需要有相当数量的相邻表面彼此要紧密配合。
本发明的目的这样，本发明的一个目的就是提供一种用于密封第一和第二可相互移动体之间的槽的密封组件，例如轴承环。密封组件具有下列优点·可靠，·由很少的部分组成，·减少了密封件内的摩擦，·防止空气，灰尘和湿气通过密封件，·防止润滑油通过密封空间，
·易于拆装，·制造简单，·成本低，·即可以用作内置式密封件，也可以用作外置式密封件。
这些目的的实现是通过一种密封件，其包括一个第一和第二元件，上述第一元件设置在第一体上，第二元件设置在上述第二体上，在第一和第二元件之间形成有一个迷宫式缝隙，上述缝隙充满有具有润滑特性的半固态材料，以便于在上述元件运动的时候，上述材料可以沿着上述元件滑动，从而在上述元件和材料之间形成一种非常薄的迷宫，该迷宫基本上可以防止空气，湿气和灰尘的进入。
附图简述在下面，通过参考附图，本发明将更详细的描述优选实施例，其中
图1是根据本发明第一优选实施例，设置有一个密封组件的轴承截面部分视图；图2是根据本发明第二优选实施例，设置有一个密封组件的轴承截面部分视图；图3是根据本发明第二实施例的密封件的45视图；图4是根据本发明第三优选实施例的一个密封组件的轴承截面部分视图，其中，第三实施例用于密封两个彼此相对线性运动的、并可相互移动体之间的槽；图5是根据本发明第四优选实施例的一个密封组件的轴承截面部分视图，其中，第三实施例用于密封两个在第三实施例中彼此相对线性运动的、并可相互移动体之间的槽；图6是根据本发明第五优选实施例的一个密封组件的轴承截面部分视图，其中示出了密封组件的构件通过咬接的方式互连到一起。
优选实施例的描述本发明的密封组件优选用于密封第一和第二可相互移动体之间的槽。
该密封组件既可以是例如用来密封轴承环，尤其是滚动轴承环之间槽的内置式密封组件，也可以是用来密封旋转主轴和外壳或可相互线性运动构件之间槽的外置式密封组件。
下面，将通过五个优选实施例来详细描述本发明中的密封组件。首先，第二和第五实施例描述了上述密封组件如何用来密封例如轴承环的同心可相互旋转的第一和第二体之间的环槽，上述第一、第二体一个设置在另一个中。在第三和第四实施例中，将会描述根据本发明的密封组件是如何用来密封相互可线性运动的第一和第二体之间的槽，例如气缸的两个部分或机床坐标台的两个部分之间。
在附图中，作为一个整体的密封组件的附图标号为10，在实施例中，除非没有指出，上述主要部件都会用相同的标号表示。
首先，根据本发明的第一和第二实施例，密封一个通用滚动轴承，密封组件设置在两个同心的可相互旋转的体之间的环槽12中，即第一体14和第二体16。作为上述轴承内环的第一体14设置在第二体16内部，其中第二体16作为轴承的外环。这样上述环槽12就形成在一个轴承内环14的环形外包络面18和一个轴承外环16的环形内包络面20之间。
最好是，在轴承滚动件24的外侧，上述密封组件10设置在基本上靠近轴承轴端的环槽12内。
上述密封组件10包括一个第一元件26和一个第二元件28。在上述优选实施例中，第一元件26设置在轴承内环14中，第二元件28设置在轴承外环16上。尤其是，第一元件26径向设置在轴承内环14的外包络面18上。而且，第一元件26和内环14之间的接触非常紧密，以便于防止空气，湿气和灰尘通过。类似的，第二元件28径向设置在轴承外环16的内包络面20上。第二元件28和外环16之间的接触非常紧密，也是以便于防止空气，湿气和灰尘通过。而且，第一元件26优选设置在第二元件28的外侧，也就是第一元件26基本上设置在靠近轴承轴端22的地方，第二元件28设置在第一元件26和轴承滚动件24之间。可以理解，本发明并不限定于这样的结构设置，例如第二元件28和第一元件26的位置就可以互换。
而且，密封组件的第一和第二元件26、28就位于彼此之间具有一个轴向距离。选择一个合适的轴向距离要取决于实施例的类型或所需密封效果的类型。
在上述图1说明的第一优选实施例中，密封组件的第二元件28可以成型为一个环29并设置在第二体16的内包络面20上。上述环29是一种成形套筒，并设置有一个径向凸缘30，该凸缘30径向的基本上从轴承外环16的内包络面20延伸设置到轴承内环14的外包络面18上，只留下了一个在上述凸缘径向端面和轴承内环14外包络面18之间的很窄间隙34。优选的是，可以选择上述间隙34的尺寸以使得其可以适合于轴承的尺寸，并和要密封的轴承相一致。通常，轴承及其密封的关系可以简要概括为间隙越大，密封效果越差。
优选的是，上述凸缘30为平面结构并恰恰设置在上述环29的端部上，该端部非常靠近轴承的滚动件24。第二元件28具有一种L形式，或者如果上述凸缘30和上述端部之间设置有一个距离，第二元件就类似于一种T形结构。
而且第一元件26可以成型为一个环盘31。环盘31基本上径向的从轴承内环14的外包络面18延伸设置到第二元件28的环29上，只留下了一个在上述环29的内包络面和上述盘31外包络面之间的很窄间隙32。对于上述间隙34的尺寸，可以选择间隙32的尺寸以使得其适合于轴承的尺寸并和要密封的轴承相一致。优选的是上述盘31为平面结构。
在彼此面对的轴向表面上，第一元件26和第二元件28每个都至少设置有一个基本上环形的轴向延伸舌片36。有利的是，为了获得有效的密封，上述舌片至少有一半延伸到对面的舌片上，也就是第一元件的舌片至少有一半延伸到第二元件的轴向端面，第二元件的舌片至少有一半延伸到第一元件的轴向端面。在图1所示的优选实施例中，上述舌片基本上有2/3延伸到对面的元件上。而且，上述舌片之间设置有一个距离以使得第一元件26的舌片36可以和第二元件28的舌片相配合，反之亦然，从而在其间形成一种迷宫式缝隙38。由于上述舌片彼此咬合，上述措辞“配合”在这里的意思为“相互咬合”。
为了进一步增加上述缝隙38的盘旋性，基本上每个轴向舌片36都设置有一个径向延伸尖端40，并优选的是该第一元件26的舌片36尖端40朝向第二元件28的舌片36的尖端40。
如上所述，每个元件26、28上舌片36的数量至少为一个，但数量可以变化。优选的是，设置多个舌片36，因为多个舌片36可以使盘旋性增加，从而增加了迷宫式缝隙38的环转。在图1所示的实施例中，分别设置了四到五个舌片36，但这并不意味着是一个最佳的数目。实际上，不同的应用需要不同数量的舌片36，但这要取决于环槽12的尺寸和所需的密封效果来决定。
有利的是，在或靠近第一元件26的径向端部设置一个舌片，最好是没有尖端，参考图1，以便于上述间隙32可以延长，从而基本上可以形成两倍或更多于两倍原始间隙32长度的通道。而且，第一元件的另一端，和轴承内环14的外包络面18接触的端部也同样设置有一个舌片。优选的，上述舌片形成一个成形套筒环环绕着上述轴承内环14的包络面18，并在纵向方向设置有一个尖端，直接离开轴承内环14在上述间隙34前面形成一个后部。
优选的，根据上述第一实施例中密封件的第一和第二元件26、28可以由聚合材料，板状金属，黄铜或橡胶制成。制造的方法要取决于材料的类型。优选的是聚合材料和橡胶元件可以由模制成形制造，黄铜元件可由车削加工。板状金属元件可以锻压。
每个第一和第二元件26、28分别都和包络面18、20固定连接。例如这通过干涉配合，胶粘或通过咬合到槽里来完成。
当根据图1组装上述密封组件10，并安装到轴承上去的时候，上述迷宫式缝隙38充满了具有润滑性质的半固态材料(没有示出)。这样，上述词语半固态意味着该材料是可成形的，从而其可以被制成基本上可以充满上述迷宫式缝隙38的每个部分。有利的是，该材料还可以通过例如一个滑脂枪被注射到迷宫式缝隙38中。
目前，市场上现有的一些具有润滑性质的半固态材料就适合用于本发明的密封。这样的材料例如可以是一种商标为“Solid Oil”标示的材料，其是一种类似润滑油的饱和矩阵聚合物，还具有摩擦减小物质。上述用于Solid Oil的聚合材料具有一种设置了大量微孔的多孔结构，上述微孔可以通过毛管力吸收润滑油。在热量，压力和粘着力的影响下，两个零件产生相互的旋转，Solid Oil可以缓慢释放摩擦减小物质，从而润滑上述零件。
也可以理解本发明并不限于使用Solid Oil。任何合适的具有润滑性质的半固态材料都可以使用，例如聚四氟乙烯(PTFE)。
在上述密封组件的元件26、28旋转的时候，通过这种半固态材料充满上述迷宫式缝隙38，就获得了一种非常有效的密封，上述材料将至少沿着上述一个元件滑动，从而在上述元件和材料之间形成一个非常薄的迷宫，这个迷宫就可以防止空气，湿气和灰尘进入上述轴承。该迷宫还可以防止轴承内部充满的润滑油泄漏出轴承。
如上所述，上述半固态材料将沿着密封组件的一个元件滑动。或者上述材料将沿着第一元件26的上述舌片36，或第二元件28的舌片36，或元件26、28的一部分滑动。
本发明额外的一个好处就是密封件中的摩擦可以被保持在很低的水平。这是由于充满迷宫式缝隙38的上述半固态材料可以减少密封件中的摩擦。因为在第一和第二元件相互旋转所产生的热量，压力或粘着力的影响条件下，上述半固态材料具有释放一种例如油的摩擦减小物质的特性。
释放摩擦减小物质和开始释放的温度都要取决于所使用的半固态材料的类型，这里就不进一步描述了。
下面，根据图2和图3来描述第二优选实施例。
根据第二实施例中的密封组件区别于第一实施例主要是在上述密封元件26、28的设计上。
在第二实施例中，第一元件26是一个环52设置在轴承内环14的外包络面18上。上述环42是一个成形套筒并设置有一个径向凸缘44，该凸缘44基本上从环42在轴承内环14的外包络面18的方向上延伸到第二元件28的环部55上，下面将详细描述，环部55设置到轴承外环16的内包络面20上，只留下了一个在上述环部55和凸缘44的自由端之间的很窄间隙46。和第一实施例中的间隙32，34相类似，可以选择上述间隙46的尺寸以使得其可以适合于轴承的尺寸，并和要密封的轴承相一致。
上述第二元件28是一种杯形环48径向的设置在轴承外环16的内包络面20上。上述杯形环48具有一个开口侧，一个杯形部分50，直接处于轴向方向并朝向第一元件26的径向凸缘44。而且，在轴向方向上述杯形环48靠近第一元件26的凸缘44并有一个缝隙52在二者之间。上述杯形环48基本上径向的从轴承外环16的内包络面20延伸设置到第一元件26的环42上，只留下了一个很窄的间隙54。这样，在上述杯形环48内包络面和第一元件26的环42的外包络面之间就形成了一个轴向间隙54。而且，在凸缘44的一个侧面和一个可想象轴端面，即一个可想象的“盖”之间就形成了一个在杯形部分50之上的径向缝隙52。
上述杯形环48具有一个环部55和第二体16的内包络面20相接触。在轴向方向，这个环部55具有一个延伸超过上述第一元件26凸缘44的自由端。优选的，环部55的自由端设置有一个径向延伸唇57向内引导上述槽，唇57在安装的过程中可以折叠或弯曲到凸缘44上面。优选的，唇57基本上等分上述环部的圆周，并在所示的优选实施例中，唇57的数量为二十个，但这并不意味着一个最佳的数量，实际上，每个不同的应用都需要不同数量的唇57，这要取决于上述密封件的尺寸。当解释唇57功能的时候，这很容易理解第二元件28设置有唇57是为了防止密封件，也就是第一和第二元件26，28在操作和运输的过程中脱落。出于防止密封件脱落的目的，上述唇也可以形成连续的唇沿着整个圆周延伸。但是，这样设计的一个不利之处就是密封件就会暴露在水或其他污染物之下，这样例如在操作或在运输过程中就会发生密封件泄漏的麻烦，并且上述污染物还会呆在上述唇之下。实际上，通过使用多个带有开口的小唇57，上述密封件就会“自动排放”水或其他污染物，这样污染物就会沿着唇通过上述开口排放掉。可替换的是，如果使用一个连续的唇，其上可以设置排放孔。
第一元件26的凸缘44至少设置一个波状环形皱褶56并朝向上述杯形部分50，以使得该皱褶56的顶端58可以在上述杯形部分50内延伸一段距离。波状环形皱褶56顶端58的数量可以改变。有利的是，可以设置大量的顶端58，因为上述顶端58增加了盘旋性，从而增加了迷宫式缝隙52的回转性。在图2所示的实施例中，设置有七个顶端58，尽管七个顶端58并不是一个所有应用所必要的最佳数目。实际上，每个不同的应用需要不同数量的顶端58，但是这要取决于环槽12的尺寸和所需的密封效果。
本发明并不限于使用一个皱褶凸缘44，还可以设置有一个或多个顶端58的凸缘并且其只位于朝向上述杯形环48的侧面上。上述背离上述杯形环48的凸缘侧面却可以很光滑。因为顶端58增加了盘旋性，从而增加了迷宫式缝隙52的回转性，所以类似于皱褶56，最好是设置有大量的顶端58。
优选的，上述顶端58为圆形形式，但可以理解上述顶端58还可以有其他合适的形式。
有利的是，根据第二实施例密封件的第一和第二元件26，28可以由聚合材料，板状金属，黄铜或橡胶制成。制造的方法要取决于材料的类型。优选的是聚合材料和橡胶元件可以由模制成形制造，黄铜元件可由车削加工。板状金属元件可以锻压。
和第一实施例一样，每个第一和第二元件26、28分别都和包络面18、20固定连接。例如这通过干涉配合，胶粘或通过咬合到槽里来完成。
在将密封件10安装到轴承中之前，上述第一元件28的杯形部分50首先充满具有润滑特性的半固体材料59。该半固态材料除了已经在第一优选实施例中描述，可以理解半固态材料也可以用于第二优选实施例中。
整个杯形部分50都被上述半固体材料59充满，参看图2，也就是上述半固态材料59填满上述杯形部分50的可想象轴向端面，即可想象“盖”。
其次，第一和第二元件26、28通过折叠第二元件28的唇57到第一元件26凸缘44的上面，而使第一和第二元件放置在一起。密封组件10然后就可以被压到轴承的环槽12中。当压的时候，最好在上述唇57和第一元件26的环42上作用轴向压力。
当安装的时候，重要的是在于注意第一元件26的凸缘44偏压/预加载在上述半固体材料59上，以使得在轴承运动设置的时候，上述顶端58可以正确地嵌入到上述半固体材料59中。
一种第一控制上述凸缘44预加载的优选方法就是在朝向上述杯形部分50的方向上稍微预加载上述凸缘44。在安装两个元件26、28的时候，通过允许凸缘向内弯曲以使得预加载生效，从而弯曲凸缘44以便于上述环和凸缘之间的角度小于90几度，优选小于3-7。靠近凸缘44自由端的上述顶端开始时位于上述上述半固体材料59内，当轴承运动时，凸缘44的顶端58一个接一个的嵌入到上述半固体材料59内的时候，凸缘44上的偏压力减小。如果凸缘44不再被偏压，上述顶端58就不会再嵌入到上述半固体材料59中了。
偏压/预加载凸缘44的第二种方法就是在凸缘44上提供一种压力，以使空气或气体或其他介质被加压。
这样由于元件26、28的旋转，当凸缘44的波状环形皱褶56在上述半固体材料59中形成一种对应的波状环形皱褶56的时候，就形成了上述有效的迷宫式缝隙52。接着上述半固体材料59将沿着上述一个元件滑动，从而在上述元件和上述半固体材料59之间形成一个非常薄的迷宫，该迷宫同样也能够防止空气，湿气和灰尘进入到轴承中。上述迷宫也可以防止轴承内充满的润滑油从轴承中泄露出来。
和第一实施例中所述的一样，本发明的一个额外优点就是密封组件10的摩擦可以被保持在一个很低的水平。这是由于充满杯形部分50的上述半固态材料59可以减少密封件中的摩擦。因为在第一和第二元件26、28相互旋转所产生的热量，压力或粘着力的影响条件下，上述半固态材料59具有释放一种例如油的摩擦减小物质的特性。
如上所述，密封组件并不限定于用来密封第一和第二同心的可相互旋转体之间的环槽，例如轴承环，第一、第二体一个设置在另一个之中。上述密封组件还可以密封第一和第二可相互运动体之间的槽，上述运动可以是线性运动。将参考图4-5来描述这样的应用，其示出了本发明的第三实施例，图5示出了本发明的第四实施例。可以看到，第三和第四实施例有点类似于第二实施例。但是在第三实施例中类似的部件将不会用相同的参考标号指示。
根据第三实施例的密封组件可以称其为第二实施例的线性变体，优选进行密封一个第一体和一个第二体之间的槽，至少一个体相对另一个可以进行线性运动。在图4中，示出了一个标号为60的第一体和一个标号为62的第二体，二者之间形成一个槽64。第一和第二体60、62可以为气缸或机床坐标台的两个部分，在图4所示的实例中，在基本上垂直于纸面的方向，也就是“进入”或“离开”纸面的方向上进行相互的线性运动。通常，在所述的实施例中，第一和第二体60、62基本上彼此平行就位，从而形成一个沿着体60、62纵向延伸(没有示出)的直槽64。类似的是，密封组件10和上述第一和第二体60、62的纵向延伸并排设置，从而随动于它们之间的线性运动。这样密封组件10包括一个和第一体60相连的第一元件66以及一个和第二体62相连的第二元件68。
优选的，和体60、62相连的元件66、68要就位于沿着上述直槽64的凹槽中。出于这个目的，第一体60在朝向第二体62的表面上设置有一个凹槽70，密封组件10的第一元件66就位于上述凹槽70内，第二体62在朝向第一体60的表面上设置有一个凹槽72，密封组件10的第二元件68就位于上述凹槽72内。优选的，凹槽70、72和元件66、68的相对尺寸可以使得元件66、68压配到上述凹槽70、72内并可以由于紧密配合而停留在那里。
有利地，尽管带有一个在两个支脚之间的竖直中部76，密封组件10的第一元件66仍然是一种基本类似于U形的轮廓构件74。这种U形轮廓构件74可以通过先将其支脚压到凹槽70中，而被压到凹槽70内，优选是元件66由稍微具有弹性的材料制成，以便于上述支脚在安装的过程可以压到凹槽70中，并在安装之后施加一个压力作用在凹槽70的侧面上，从而在第一元件66和第一体60之间提供一种紧密配合。
在这个实施例中，U形轮廓构件74的支脚长于凹槽70的长度，这样它们就可以从第一体60延伸出一段距离，并朝向带有第二密封元件68的第二体62。U形轮廓构件74的竖直中部76也就是朝向密封组件第二元件68的表面，位于在第二体62的凹槽72内有一段距离，并设置有一个类似于上述第二实施例(关于皱褶的详细描述参看第二实施例)的波状皱褶78。
优选的，上述伸出凹槽70的支脚部分向内倾斜形成一个短于上述凹槽70实际宽度的中部76。
第一元件66可以设计成另一种方式类似于第二实施例，上述皱褶78可以和向外延伸的顶端，最好是七个顶端互换。而且上述U形轮廓构件74也可以和一个具有一个倾斜侧面以及一个朝向第二元件表面的实心块相互换，该密封组件的第二元件至少设置一个顶端。
密封组件10的第二元件68也可以是一U形轮廓构件80，相类似的是，其也可以压到第二体62的凹槽72内，但是U形轮廓构件80的开口部分朝向第一元件66的U形轮廓构件74，第一元件66的U形轮廓构件74延伸进入到第二元件68的U形轮廓构件80中，在上述第一和第二元件66、68之间就形成了一个缝隙82。
参考第二实施例的描述，第二元件68在U形轮廓构件80的开口内充满一种半固体材料83。上述开口充满的程度使得在元件66、68的运动过程中，上述波状皱褶78或顶端和半固态材料相接触，并在上述半固体材料中形成一种对应的皱褶或凹槽。然后，上述材料83就会沿着上述元件滑动，从而在上述元件和材料83之间形成一个非常薄的迷宫，这个迷宫就可以防止空气，湿气和灰尘进入上述直槽64。如上所述，由于充满迷宫式缝隙82的上述半固态材料83在第一和第二元件相互旋转所产生的热量，压力或粘着力的影响条件下，具有释放一种摩擦减小物质的特性。
有利的，根据第三实施例中密封组件的第一和第二元件66、68可以由聚合材料，板状金属，黄铜或橡胶制成。制造的方法要取决于材料的类型。优选的是聚合材料和橡胶元件可以由模制成形制造，黄铜元件可由车削加工。板状金属元件可以锻压。
在制造过程中，第二元件68U形轮廓构件80的开口用半固态材料83填充。
安装的时候，密封组件10的第一元件66和第一体60相连，密封组件10的第二元件68和第二体62相连。如前所述，第一和第二元件66、68都分别和体60、62中设置的凹槽70、72固定连接，并最好是通过例如干涉配合来完成。完成连接的另一种方法就是利用黏性物质胶粘到合适的地方。其他的方法就是可以通过合适的螺钉进行螺纹连接。但更重要的是在于注意上述顶端或第一元件66的波状皱褶78顶端是否合适的预加载在上述半固态材料83中，以便于当体60、62运动的时候，上述顶端可以正确的嵌入到半固体材料83内。例如可以通过改变上述槽64的尺寸来设置合适的预加载或偏压力。如果密封组件10没有被偏压，上述顶端就不会成功的嵌入到上述半固态材料83中，从而导致迷宫式缝隙82的欠缺，影响密封组件10的密封效果。
第三实施例已经简要说明了，可以理解任何其他的形式，例如有关上述半固体材料或密封组件的功能都可以在第二实施例的描述中找到。
下面，参考图5来简要描述一下本发明的第四实施例。第四实施例是第二实施例的一个线性变体，从附图中可以看出，尽管第四实施例的密封组件是线型的而不是环形的，但第四实施例中的密封组件却具有和第二实施例相同的截面。所以当描述第四实施例的时候，将会使用一些用在第二实施例中的附图标号，但在其后都补充“a”加以区分。因此这个实施例中的第一和第二体就表示为14a和16a。
除了运动方式为线性的以外，这两个实施例之间的区别在于应用和安装，所以这里只简要描述一下上述密封组件，可以理解上述密封组件的详细情况都可以在第二实施例中的描述找到。
在第三实施例中，第一和第二体14a、16a之间的运动方向垂直于纸面，也就是“进入”或“离开”纸面。将要密封的凹槽12a的延伸方向和上述运动方向并行。
将要密封的凹槽12a相对小于上述密封组件10，上述密封组件10位于桥接第一和第二体14a、16a的凹槽84中，并沿上述槽12a的纵向方向延伸。
密封件的第一元件26a包括一个板状形式的基座42a，该基座42基本上在一个第一端设置有一个垂直于上述基座42a的凸缘44a。类似于第二实施例中的凸缘44，在第四实施例中，上述凸缘44a设置有至少一个顶端或带有顶端58a的波状皱褶56a。
而且，密封件的第一元件26a和上述第一体14a相连。这有助于第一体14a上的轴肩86靠近上述凹槽12a。由于凹槽84设置在第一和第二体14a，16a内，从而产生这个轴肩86，第一元件26a基座42a的第二端面设置使得其可以和上述轴肩86相接触。优选的，轴肩86可以具有一个类似于基座42a的高度，以便于基座42a的上侧基本上可以水平的和槽12a并排设置，基座42a下侧面由第一体14a的凹槽面88来支撑。而且，上述设置在基座42a上的凸缘44a几乎随时都沿着第二体16a的凹槽面90延伸，上述第二体16a的凹槽面90和第一体14a的凹槽面88基本上平行设置，中间有一个很窄间隙46a。
密封件的上述第二元件28a包括一个延长杯形件48a，由第二体16a凹槽84a内的两个表面所支撑。上述杯形件48a的基座90和更早提及的第二体16a内的凹槽表面90相接触，上述杯形件48a的杯形部分50a和第二体16a的一个凹槽表面94相接触，该凹槽表面基本上和早先提及的那两个凹槽表面88，90相垂直。
这样上述延长杯形件48a就设置在第一元件26a的凸缘44a和第二体16a的凹槽表面94之间。而且，上述第二元件28a的杯形部分50a几乎就沿着第二元件26a的基座42a延伸设置，中间留下了一个很窄间隙54a和上述槽12a并排设置。而且，由于上述杯形件48a将定位于第一元件26a的凸缘44a和第二体16a的凹槽表面90之间，所以这个间隙46a很窄。
就象第二实施例，在第一元件26a的凸缘44a和上述第二元件28a的杯形部分50a之间形成有一个缝隙52a，该杯形部分50a充满半固态材料59a。
我们知道，该第四实施例第一和第二元件26a，28a的安装和第二实施例有点区别，在于它们并不通过干涉装配分别固定在第一和第二体14a、16a上，而是优选的上述第一和第二元件26a、28a粘合或螺纹连接起来。
在图6所示的本发明的第五实施例中，密封组件的构件通过咬接连接互联在一起。下面将描述的这种密封组件和第二实施例中的两个修改实例，即一个加强方式，一种咬接连接方式相同。所以，当描述第五实施例的时候，将使用一些用在第二实施例中的参考标号，但在其后补充“b”加以区分。
当上述密封组件的第一和第二元件26b，28b由例如通常刚度小于钢的聚合材料制造的时候，上述元件26b，28b需要得到加强以满足工作需要。解决加强的一种方式就是在第一和第二元件26b，28b上设置钢或其它硬质材料的套筒。
密封组件的第一元件26b在环42b的内包络面上设置有一个套筒96，在轴承安装之后，上述套筒96将和第一体14b的外包络面18b相接触。类似的是，密封组件的第二元件28b在杯形环48b的外包络面上设置有一个套筒98，在轴承安装之后，上述套筒98将和第二体16b的内包络面20b相接触。
优选的，上述套筒96、98分别通过胶粘，干涉配合或会接和元件26b，28b相连。例如上述和密封组件相连的套筒包络面就可以抛光并在此之后放置到一个注模机内，使得上述聚合材料形成的密封组件通过套筒和密封元件之间的有效粘结可以直接被构造在上述套筒上。
另一种修改实例就是便于上述密封组件的操作和安装，当由聚合材料制造的时候，通过咬接方式将密封组件的构件互联在一起。在密封组件运输的过程中，通过将密封组件的第一和第二元件26b，28b咬合在一起，就不会出现第一和第二元件26b，28b脱落的危险了。
有利的，可以通过设置一个带有凹槽100的第一元件26b和一个突出部102的配合一起来获得上述咬接方式。该凹槽100设置在朝向第二元件28b杯形环48b的表面上环42b上，上述突出部对应于第二元件28b杯形环48b内表面的凹槽100。
上述突出部102在尺寸上稍微小于凹槽100，以便于当上述突出部102咬合到上述凹槽100中的时候，尽管比以前更窄，仍还可以保持上述间隙54b。
类似的是，朝向第一元件26b凸缘44b的表面，第二元件28b的环部55b内形成有一个凹槽104，上述凸缘44b为加长的，以便于其可以延伸进入到上述凹槽104中。
尽管相对优选实施例，已经描述了本发明，但可以理解在不偏离本发明随后权利要求所限定的精神和目的的范围内可以有不同的修改和变化。
权利要求
1.一种密封组件(10)，用于密封例如轴承环这样的第一和第二可相互移动体(14；14a；14b；60，16；16a；16b；62)之间的槽(12；12a；64)，其包括一个第一和第二元件(26；26a；26b；66，28；28a；28b；68)，上述第一元件(26；26a；26b；66)设置在第一体(14；14a；14b；60)上，第二元件(28；28a；28b；68)设置在上述第二体(16；16a；16b；62)上，在第一和第二元件(26；26a；26b；28；28a；28b)之间形成有一个迷宫式缝隙(38；52；52a；82)，上述缝隙(38；52；52a；82)充满有具有润滑特性的半固态材料(59；59a；83)，以便于在上述元件之一运动的时候，上述材料(59；59a；83)可以沿着上述元件之一滑动，从而在上述元件和材料之间形成一种非常薄的迷宫或密封，该迷宫基本上可以防止空气，湿气和灰尘的进入。
2.如权利要求1所述的密封组件(10)，其特征在于，第一和第二体(14；14b；16；16b)同心地一个设置在另一个之内，并可相互旋转地形成一个环槽(12b)。
3.如权利要求2所述的密封组件(10)，其特征在于，第一体(14；14b)设置在第二体(16；16b)中，以便于上述环槽(12；12b)形成在一个第一体(14；14b)的环形外包络面(18；18b)和第二体(16；16b)的环形内包络面(20；20b)之间，上述第一元件(26；26b)径向地设置在第一体(14；14b)的环形外包络面(18；18b)上，第二元件(28；28b)径向地设置在第二体(16；16b)的环形内包络面(20；20b)上。
4.如权利要求3所述的密封组件(10)，其特征在于，密封组件的第一和第二元件(26；26b；28；28b；)彼此相距一轴向距离。
5.如权利要求3所述的密封组件(10)，其特征在于，第二元件(28)是一个设置在第二体(16)内包络面(20)上的环(29)，环(29)设置有一个径向凸缘(30)，该凸缘(30)从第二体(16)内包络面(20)基本上全部延伸到第一体(14)的外包络面(18)，只留下了一个很窄间隙(34)。
6.如权利要求3所述的密封组件(10)，其特征在于，第一元件(26)形成一个环盘(31)，该环盘(31)径向地从第一体(14)的外包络面(18)基本上全部延伸到第二元件(28)的环(29)，只留下了一个很窄间隙(32)。
7.如权利要求6所述的密封组件(10)，其特征在于，在轴向方向，上述环盘(31)靠近第二元件(28)的径向凸缘(30)设置，并在其之间设有一个缝隙(38)。
8.如权利要求7所述的密封组件(10)，其特征在于，在彼此相对的轴向表面上，第一元件(26)和第二元件(28)每个都设置有至少一个基本径向延伸的舌片(36)，第一元件(26)的舌片(36)和第二元件(28)的舌片相配合，从而形成一个在其间的迷宫式缝隙(38)。
9.如权利要求8所述的密封组件(10)，其特征在于，轴向舌片(36)设置有一个径向延伸的尖端(40)，第一元件(26)舌片(36)的尖端(40)朝向第二元件(28)舌片(36)的尖端(40)。
10.如权利要求3所述的密封组件(10)，其特征在于，第一元件(26；26b)是一个设置在第一体(14；14b)的外包络面(18；18b)上的环(42；42b)，环(42；42b)设置有一个径向凸缘(44；44b)，该凸缘(44；44b)从第一体(14；14b)的外包络面(18；18b)基本上延伸到第二体(16；16b)内包络面(20；20b)的大部分，只留下了一个很窄间隙(46；46b)。
11.如权利要求3和10所述的密封组件(10)，其特征在于，第二元件(28；28b)是一个杯形环(48；48b)，径向的设置在第二体(16；16b)内包络面(20；20b)上，杯形环(48；48b)具有一个开口侧，即朝向第一元件(26；26b)凸缘(44；44b)的一个杯形部分(50)。
12.如权利要求11所述的密封组件(10)，其特征在于，在轴向方向杯形环(48)靠近第一元件(26)径向凸缘(44)，在其间有一个缝隙(52)，杯形环(48)径向从第二体(16)内包络面(20)基本上全部延伸到第一元件(26)的环(42)上，只留下了一个窄的间隙(54)。
13.如权利要求11和12所述的密封组件(10)，其特征在于，杯形环(48；48b)设置有一个环部(55；55b)和第二体(16；16b)内包络面(20；20b)相接触，在轴向方向，环部(55；55b)设置有一个自由端伸出第一元件(26；26b)的凸缘(44；44b)。
14.如权利要求13所述的密封组件(10)，其特征在于，环部(55；55b)的自由端设置有一个径向的延伸唇(57)。
15.如权利要求10所述的密封组件(10)，其特征在于，第一元件(26；26b)的凸缘(44；44b)至少设置有至少一个波状环形皱褶(56)并朝向杯形部分(50)，以便于皱褶(56)的顶端(58)在杯形部分(50)内延伸一段距离。
16.如权利要求10所述的密封组件(10)，其特征在于，第一元件(26；26b)的凸缘(44；44b)至少设置有一个朝向杯形部分(50)的顶端，其中顶端(58)在杯形部分(50)内延伸一段距离。
17.如权利要求15所述的密封组件(10)，其特征在于，杯形部分(50)充满半固态材料，以便于上述第一元件(26；26b)凸缘(44；44b)的波状环形皱褶(56)在上述元件之一旋转的过程中可以在半固态材料上形成一个对应的波状环形皱褶(56)。
18.如权利要求16所述的密封组件(10)，其特征在于，杯形部分(50)充满半固态材料(59)，以便于至少一个第一元件(26；26b)凸缘(44；44b)上的顶端在上述元件之一旋转的过程中可以在半固态材料(59)上形成一个对应的凹槽。
19.如权利要求1所述的密封组件(10)，其特征在于，第一和第二体(14a；60，16a；62)之间形成一个槽(12a；64)，第一和第二体(14a；60，16a；62)可以相互线性运动，密封组件的第一元件(26a，66)连接到第一体(14a，60)上，密封组件的第二元件(28a；68)连接到第二体(16a；62)上。
20.如权利要求19所述的密封组件(10)，其特征在于，在朝向第二体(62)的表面内，第一体(60)设置有一个凹槽(70)，密封组件的第一元件(66)位于凹槽(70)内，在朝向第一体(60)的表面内，第二体(62)设置有一个凹槽(72)，密封组件的第二元件(68)位于凹槽(72)内。
21.如权利要求20所述的密封组件(10)，其特征在于，第一元件(66)是一种U形轮廓构件(74)，U形轮廓构件(74)的支脚被压到第一体(60)的凹槽(70)内，U形轮廓构件(74)在朝向密封组件第二元件(68)的表面上设置有一个波状皱褶(78)，第一元件(66)部分设置有从第一体(60)向第二体(62)延伸出一段距离的皱褶(78)。
22.如权利要求20所述的密封组件(10)，其特征在于，第一元件(66)是一种U形轮廓构件(74)，U形轮廓构件(74)的支脚被压到第一体(60)的凹槽(70)内，U形轮廓构件(74)在朝向密封组件第二元件(68)的表面上至少设置有一个向外延伸的顶端，第一元件(66)部分至少设置有一个从第一体(60)向第二体(62)延伸出一段距离的顶端。
23.如权利要求20所述的密封组件(10)，其特征在于，密封组件的第二元件(68)具有一个被压到第二体(62)凹槽(72)内的U形轮廓构件(80)，U形轮廓构件(80)的开口部分朝向第一元件(66)的U形轮廓构件(74)，第一元件(66)的U形轮廓构件(74)延伸进入到第二元件(68)的U形轮廓构件(80)中一段距离，并在第一和第二元件(66，68)之间形成一个缝隙(82)。
24.如权利要求23所述的密封组件(10)，其特征在于，当元件(66，68)之一运动的时候，第二元件(68)充满半固态材料(83)的程度使得波状皱褶(78)在半固态材料(83)内形成一个对应的波状皱褶。
25.如权利要求23所述的密封组件(10)，其特征在于，当元件(66，68)之一运动的时候，第二元件(68)充满半固态材料(83)的程度使得至少一个顶端在半固态材料(83)内形成一个对应的凹槽。
26.如权利要求1所述的密封组件(10)，其特征在于，在第一和第二元件(26；26a；26b；66，28；28a；28b；68)相互运动所产生的热量，压力或粘着力的影响条件下，充满上述迷宫式缝隙(38；52；52a；82)的半固态材料(59；59a；83)具有一种释放摩擦减小物质的特性。
全文摘要
本发明涉及一种用于密封例如轴承环这样的第一和第二可相互运动体(14；16)之间的槽(12)的密封组件(10)。该密封组件包括一个第一和第二元件(26，28)，上述第一元件(26)设置在第一体(14)上，第二元件(28)设置在上述第二体(16)上，在第一和第二元件(26；28)之间形成有一个迷宫式缝隙(38)，上述缝隙(38)充满有具有润滑特性的半固态材料(59)，以便于在上述元件运动的时候，上述材料(59)可以沿着上述元件滑动，从而在上述元件和材料之间形成一种非常薄的迷宫，该迷宫基本上可以防止空气，湿气和灰尘的进入。
文档编号F16J15/447GK1470774SQ0314848
公开日2004年1月28日 申请日期2003年6月27日 优先权日2002年7月2日
发明者汉斯·林登, 福尔克·厄斯特林, 厄斯特林, 汉斯 林登 申请人:Skf公司