滑环密封件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的滑环密封件。
【背景技术】
[0002]DE 10 2011 114 349 Al已经公开一种具有波纹管状的弹性装置的滑环密封件。在前述的滑环密封件中，匹配环容纳在支承环中，其中，支承环又配属于轴。支承环固定连接到轴，以在轴旋转期间驱动匹配环。
[0003]在该背景下，需要具有特别柔性的滑环或匹配环的滑环密封件，以毫无问题地补偿振动。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的是设计并且改进开头所述类型的滑环密封件，使得该滑环密封件在低成本和毫无问题的制造之后具有特别柔性的滑环和/或匹配环。
[0005]本发明通过权利要求1的特征实现了前述目的。
[0006]根据本发明，至少一个密封面具有大小为0.1 μ m至W的隆起部或不平整部，其中，W根据公式
[0007]W = 0.03Dm/s，
[0008]计算，其中，平均直径Dm是圆环形的密封面的外径和内径的平均值，并且其中，s表示滑环或匹配环的厚度。根据本发明，首先已经认识到，对于密封面非常柔性的滑环密封件，可相对毫无问题地补偿由制造引起的不平整性。具体而言，已经认识到，在滑环上和/或在匹配环上的由制造引起的不平整性可通过波纹管状的弹性装置来补偿。仅通过波纹管状的弹性装置的弹性力即可补偿不平整性。因此不需要在匹配环和滑环的密封面上进行麻烦的后续改进工作和后续加工。由现有技术可知，制造滑环密封件，使得其密封面具有最多几微米的不平整部。根据本发明可节省此制造步骤，因为由于柔性的密封面，更大的不平整部是可以容许的。在本说明书意义下的隆起部、不平整部或平整部是根据DIN ISO 1101测量的。
[0009]前述的系数0.03也可为更高的值，本领域技术人员可根据本说明书找到合适的值。
[0010]在此背景下，至少一个密封面可具有大小在I μ??至W之间、优选大小在5μηι至W之间、特别优选大小在20 μ m至W之间、最优选大小在50 μ m至W之间的隆起部或不平整部，其中，隆起部或不平整部不包括表面粗糙度或气槽。说到底，隆起部或不平整部为密封面的环绕路径上出现的波峰和波谷。就此而言，表面粗糙度或气槽不属于影响滑环和/或匹配环的不平整度或波度的结构。
[0011]隆起部或不平整部位可为波谷和波峰的形式。隆起部或不平整部是在密封面的环绕路径上出现的波峰和波谷。因此有利的是，也可使用呈波浪形的滑环和匹配环。
[0012]隆起部或不平整部在密封面上可具有至少两个高点和两个低点、优选三个高点和三个低点、特别优选四个高点和四个低点。说到底，隆起部或不平整部位即为在密封面的环绕路径上出现的波峰和波谷。根据波度可出现不同数量的波峰和波谷。该波度可基本被处理平整。
[0013]至少一个密封面上的隆起部或不平整部可通过波纹管状的弹性装置至少局部地变形，使得在滑环密封件工作期间不会对功能产生不利影响。波纹管状的弹性装置可将力施加到密封面上，该力将密封面的波度基本上处理平整。完全地平整也是可能的。
[0014]波纹管状的弹性装置能以环形的接触区域抵靠在滑环上，并且以环形的连接区域固定到壳体上，其中，接触区域和连接区域通过至少一个可弹性变形的铰接区域相互连接。通过该具体的设计方案，使得弹性装置具有这样的几何形状，该几何形状允许弹性装置无论在径向上、扭转方向上还是在轴向方向上都能轻易地偏转和变形。无论如何，通过铰接区域和对弹性体刚度的合适选择，可将适当的接触压力施加到滑环上。在此背景下，铰接区域在横截面中可为S形。这种铰接区域可尤其轻易地并且毫无问题地在径向、扭转方向和轴向方向上偏转。波纹管状的弹性装置优选由聚合物、尤其是弹性体制成。特别优选地，弹性体是天然橡胶或具有天然橡胶。
[0015]匹配环可由支承体容纳，该支承体具有轴向突伸部，以用于压到轴上。由此可实现在支承体和轴之间的过盈配合。
[0016]突伸部的区域在横截面中可以为截锥形，使得突伸部的用于容纳轴的内部空间呈锥形地延伸。突伸部的内部空间基本上是与截锥形部分邻接的空心圆柱。内部空间的锥形轮廓便于将支承体引入到轴上。锥形构造允许容纳直径稍许波动的轴。
[0017]由于锥形轮廓的形成，确保一个区域不抵靠在轴上。由此，过盈配合所引起的变形不以这种程度传递到支承体上，即，以不利的方式影响匹配环的取向。因此，在安装处理过程中，匹配环产生更小的位置差错，使得滑环密封件非常稳固。因为锥形轮廓提供解耦，所以在金属板中的较大重叠和塑性变形都是允许的。支承体可以此方式安置在轴上，使得无需额外的密封辅助就提供了密封座。密封座可以呈现金属密封。塑性变形使得可以可靠地封闭泄漏通道。
[0018]滑环上面对弹性装置的第一圆环状区域和在弹性装置与滑环抵靠的抵靠区域之间延伸的突伸的第二圆环状区域的商被选择，使得由于压力变化(在空间20中，参见图4)而使沿轴向朝滑环的方向作用到突伸的第二圆环状区域上的第二力介于第一力的1%和100000 %之间、优选10 %和1000 %之间、特别优选10 %和100 %之间，该第一力由于压力变化(在空间20中，参见图4)而沿轴向朝匹配环的方向作用到第一圆环状区域上。由此，更高的压力差和尤其是波动的压力状况对可靠的密封几乎没有影响。
[0019]此外，在此结构下，在非常小的安装空间内的构造可以获得压力稳定。甚至在无波动的压力负荷的情况下，可利用很小的安装空间。
[0020]在给定区间中的所述百分比值可根据具体的应用、基于待密封的压力差进行合适的选择。因此，可简单地实现具有大约为O的k系数的滑环密封件。通常，滑环密封件必须具有在0.6至0.8的范围中的k系数，以针对压力提供可靠的密封。
[0021]k系数是所谓的液压负荷系数。但是已知的滑环密封件只能有限地应用在波动压力状况下。具有非常小的k系数的滑环密封件甚至可承受住波动压力状况，并且针对该压力状况提供可靠的密封。作为上限，可以想到本领域一般技术人员基于本说明书可以适当发现的更高的百分比值。
[0022]弹性装置可具有依靠在滑环上的径向唇，该径向唇具有与支承体相同的内径或比它更大的内径。优选地，径向唇与弹性装置材料一致地并且整体式地构造。由此防止污染物进入到密封面的区域中。
[0023]在此背景下，弹性装置可具有依靠在滑环上的径向唇，其具有与支承体相同的内径。通过该具体设计方案，确保径向唇轻微地依靠在轴的外周面上，并且使得几乎没有颗粒能够进入到密封面的区域中。
[0024]弹性装置可具有径向唇，该径向唇以某一角度从滑环突伸，并且具有与支承体相同的内径或比它更大的内径。由于此角度，径向唇可轻易地变形，并且可毫无问题地压靠到轴的外周面上。
[0025]在此背景下，弹性装置可具有径向唇，该径向唇以某一角度从滑环突伸，并且具有与支承体相同的内径。这种径向唇轻微地依靠在轴的外周面上，由此几乎不会有颗粒能够经过该径向唇。
[0026]弹性装置可具有依靠在其止挡区域上的防尘唇，其具有与支承体相同的内径或比它更大的内径。防尘唇没有与弹性装置材料一致地构造。防尘唇例如可由无纺布织物制成。具体地可以考虑，设有由无纺布构成的垫片。通过防尘唇可防止灰尘进入到密封面的区域中。
[0027]在此背景下，弹性装置可具有依靠在其止挡区域上的防尘唇，该防尘唇具有与支承体相同的内径。通过该具体设计方案，确保防尘唇轻微地依靠在轴的外周面上。通过该具体设计方案，几乎不会有灰尘能经过防尘唇。
[0028]弹性装置可具有依靠在其连接区域上的防尘唇，该防尘唇具有与支承体相同的内径或比它更大的内径。通过将防尘唇连接到连接区域上，可使防尘唇轻易地柔性变形，而在此不会撞击到弹性装置上，并不会干扰该弹性装置。
[0029]在此背景下，弹性装置可具有依靠在其连接区域上的防尘唇，该防尘唇具有与支承体相同的内径。通过该具体的设计方案，可实现可轻易变形的柔性的防尘唇，该防尘唇在正常状态下轻微地依靠在轴的外周面上。
[0030]弹性装置可至少局部地在轴向和/或径向方向上被壁包围。由此实现迷宫式密封件。
[0031]在此背景下，壁可以是支承体的一部分，在该部分中容纳有匹配环。通过该具体的设