本发明涉及一种轴密封套件和一种轴组件。
背景技术：
1、在轴组件中，例如在工程车辆的传动系统、机床、电动手持工具等中，必须可靠地防止杂质进入轴承间隙或密封间隙中，以避免故障并确保轴组件有足够的使用寿命。在实践中，例如可采用以下来实现这一点，填料密封、迷宫密封以及具有多个前后依次布置的密封环的多级密封系统。
技术实现思路
1、本发明的任务是提供一种轴密封套件以及一种轴组件，一方面，它们具有广泛的应用范围，另一方面，它们能够更可靠地防止污物进入轴承间隙或密封间隙中。
2、与轴密封套件有关的任务由具有权利要求1所述特征的轴密封套件来解决。本发明的轴组件具有权利要求12所述的特征。本发明的优选拓展方案在从属权利要求和说明书中给出。
3、本发明的轴密封套件设置用于轴和围绕轴的机械部件之间形成的密封间隙并具有由可弹性变形的泡沫材料制成的泡沫环，该泡沫环可布置在待密封的密封间隙中。轴密封套件还包括绞拧环。与泡沫环不同的是，绞拧环能够以抗扭转的方式布置或固定在轴或围绕轴的机械部件上并且包括基体，至少一个凸块背离该基体延伸。在轴密封套件的装配状态下，凸块的作用是接触并局部压缩泡沫环的泡沫材料，即使其变形。在运行过程中，绞拧环随轴一起旋转，并且所述至少一个凸块(非破坏性地)与配合到泡沫环中并沿旋转方向逐渐压缩该泡沫环，从而对其进行绞拧。泡沫环的泡沫材料或泡沫材质由塑料组成，并且适于防止落在外侧上的液态和颗粒杂质进一步进入密封间隙，从而吸收可能已渗入密封间隙的杂质以及存在于密封间隙中的润滑剂。因此，泡沫环可用作密封元件、过滤器和润滑剂储存器。通过由于轴旋转而对泡沫环的绞拧，该泡沫环可以在局部释放和吸收(吸收和吸附)润滑剂。由此，轴组件中相邻密封环的密封区段就能得到可靠的润滑，从而提高其使用寿命和密封功能。
4、绞拧环优选具有多个凸块。在此，有利的是，这些凸块在圆周方向上优选有规律地相互间隔开。这样就能以更高的频率并且更有效地实现泡沫环的绞拧或压缩以及随后的松弛。
5、绞拧环的至少一个凸块可设计为径向凸块或轴向凸块。作为径向凸块，它在相对于相对于绞拧环的中心轴线的径向方向上远离绞拧环的基体延伸。作为轴向凸块，它在相应的轴向方向上远离绞拧环的基体延伸。泡沫环可通过径向凸块沿径向方向压缩并且可通过轴向凸块沿轴向方向压缩。
6、根据本发明的一个优选实施方式，绞拧环可以具有多个上述凸块。这些凸块的至少一部分可设计为径向凸块和/或轴向凸块。如果绞拧环同时具有轴向凸块和径向凸块，则可实现特别有效的压缩，即对泡沫环进行特别有效的压缩或绞拧。这样，泡沫环中吸附或吸收的润滑剂就能特别有效地从泡沫环中挤出。
7、根据本发明，绞拧环的凸块中的至少一部分在几何形状和/或尺寸上可以一致。例如，绞拧环可以有两组在尺寸和/或几何形状上互不相同的凸块。由此，可以有针对性地影响泡沫环在流体以及颗粒杂质方面的吸入和释放性能。
8、特别有利的是，在轴密封套件的装配状态中，泡沫环可被绞拧环的每个凸块压缩至少10％(优选至少15％)的径向或轴向伸展量。由此，实现了泡沫环的特别有效的吸入和释放性能。
9、根据本发明，每个凸块优选都被倒圆地实施，以便避免在运行过程中对泡沫环造成不希望的机械损坏或泡沫环发生不希望的旋转。
10、根据本发明的一个优选拓展方案，绞拧环具有至少一个用于泡沫环的支撑法兰(用于在轴向方向上支撑泡沫环)，该支撑法兰沿径向方向远离绞拧环的基体延伸。从制造技术的角度来看，支撑法兰有利地成型在绞拧环上。因此，绞拧环可以成本有利地设计成注射成型件。
11、根据本发明的一个拓展方案，绞拧环具有两个支撑法兰，泡沫环可以布置在两个支撑法兰之间。这样，绞拧环形成用于泡沫环的环形槽，通过该环形槽，泡沫环可以相对于绞拧环在轴向方向上固定到位。
12、如果绞拧环设有轴向凸块，则泡沫环可以支撑在绞拧环的侧面法兰之一上。因此，该侧面法兰可用作泡沫环的轴向支座。
13、根据本发明，绞拧环可以由金属、塑料或复合材料制成。可以理解的是，绞拧环的材料优选比泡沫环的泡沫材料具有更高的弹性模量。
14、尤其，绞拧环可以由可粘弹性变形的塑料制成。例如聚酰胺(如pa6)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯(pc)等。
15、根据本发明，泡沫环的泡沫材料优选是至少区段地开孔(＝open-pored)或混合开孔-闭孔(＝mixed open-closed-pored)。例如，泡沫材料可以是聚乙烯(＝pe)泡沫或聚氨酯(pu)泡沫。
16、本发明的轴组件包括：
17、-轴形式的第一机械部件和围绕轴的第二机械部件，其中两个机械部件布置成在形成密封间隙的情况下彼此间隔开并布置成可绕旋转轴线彼此相对旋转；以及
18、-至少一个如上所述的轴密封套件，其中所述泡沫环布置在所述密封间隙中并且所述绞拧环以抗扭转的方式布置在轴上或第二机械部件上，从而使得在两个机械部件相对运动时，泡沫环被绞拧环的凸块沿旋转方向逐渐压缩。
19、在本发明的轴组件中，绞拧环与泡沫环的相互作用被用于泡沫环的周向绞拧。因此，泡沫环可以释放吸收的润滑剂和杂质(如液体和颗粒)，并在其各自的局部压缩区域卸载后，局部地再次吸收或吸附它们。吸附或机械粘附在泡沫环上的杂质可以在足够高的轴转速下从泡沫环上冲走。泡沫环可以布置成抗扭转地、尤其夹紧地保持在相应另一个机械部件上，绞拧环没有被固定在该相应另一个机械部件上。
20、根据本发明的一个优选的拓展方案，绞拧环在其各个凸块之间的表面与泡沫环接触，但不压缩该泡沫环或者与该泡沫环间隔开。因此，泡沫环在受到绞拧环凸块的挤压后，由于其固有的弹性恢复能力，可以再次展开或变形回原来的形状。
21、根据本发明，轴组件优选包括具有动态密封区段或密封边缘的密封环，该动态密封区段或密封边缘环绕地动态密封地贴靠在轴上。轴密封套件可以关于该密封环在轴向方向上朝向密封间隙的污垢侧或外侧偏移地布置。在这种情况下，泡沫环可以作为第一道保护屏障，防止污物进入密封间隙。
22、根据本发明的另一个拓展方案，轴密封套件关于密封在轴向方向上朝向密封间隙的内侧或清洁侧偏移地布置。在这种情况下，泡沫环可作为润滑剂储存器以及针对积聚在密封间隙中的(磨损物、油碳等)杂质或穿过密封件的防污屏障。
23、轴密封套件优选具有多个密封环，这些密封环在轴向方向上相互间隔开，其中在至少两个或所有成对相邻的密封环之间分别布置一个轴密封套件。一个轴密封套件中的每个泡沫环可以用其两个侧翼分别形状配合地贴靠在所述密封环之一上，尤其在其整个径向延伸范围内。因此，泡沫环对密封环具有(一定的)支撑功能。此外，每个泡沫环都可以通过简单的结构方式固定在相对于轴的预定轴向位置上。如果泡沫环在轴向预紧力(预压)作用下分别被保持在两个密封环之间，则还可以可靠地抵消泡沫环随轴发生的意外旋转。
24、根据本发明，每个泡沫环都可以在外周侧沿径向方向直接或间接地支撑在第二机械部件或装配套筒上。
25、根据本发明，每个轴密封套件的每个密封环和泡沫环可以一起布置在一个设计为装配套筒的机械部件中。装配套筒可以安装在另一个壳体部件或类似部件上。这种装配套筒可以由不同的材料制成，例如金属、可粘弹性或者甚至可橡胶弹性变形的塑料或复合材料。这种装配套筒可以大大简化各个构件的储存和装配。这在制造成本方面是有利的。
1.一种轴密封套件(30)，其用于在轴(12)和围绕该轴(12)的机械部件(14)之间形成的密封间隙，其中所述轴和所述机械部件(14)能够围绕旋转轴线l彼此相对调节，所述轴密封套件具有：
2.根据权利要求1所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述绞拧环(32)具有多个凸块(38a、38b)，所述多个凸块布置成在所述绞拧环(32)的圆周方向上彼此间隔开。
3.根据权利要求2所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述凸块(38a、38b)中的至少一部分是径向凸块(38a)。
4.根据权利要求2或3所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述凸块(38a、38b)中的至少一部分是轴向凸块(38b)。
5.根据前述权利要求之一所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述泡沫环(34)在所述轴密封套件(30)的装配状态中能够被每个凸块(38a、38b)分别压缩该泡沫环的径向或轴向延伸量(d1、d2)的至少10％。
6.根据前述权利要求之一所述的轴密封套件(30)，其特征在于，每个凸块(38a、38b)倒圆地实施。
7.根据权利要求2至6之一所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述绞拧环(32)的凸块(38a、38b)中的至少一部分在其几何形状和/或尺寸方面一致。
8.根据前述权利要求之一所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述绞拧环(32)具有用于所述泡沫环(34)的至少一个支撑法兰(44a、44b)，该支撑法兰在径向方向上远离所述绞拧环(32)的基体(36)延伸。
9.根据权利要求8所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述绞拧环(32)具有两个支撑法兰(44a、44b)，所述泡沫环(34)在所述轴密封套件(30)的装配状态中配合在所述两个支撑法兰之间。
10.根据前述权利要求之一所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述绞拧环(32)由金属、塑料或复合材料制成或者所述绞拧环是注射成型件。
11.根据前述权利要求之一所述的轴密封套件(30)，其特征在于，所述泡沫环(34)的泡沫材料至少区段地是开孔泡沫材料或混孔泡沫材料。
12.一种轴组件(10)，包括：
13.根据权利要求12所述的轴组件(10)，其特征在于，所述泡沫环(34)完全接触所述绞拧环(32)或者在圆周方向上区段地与所述绞拧环间隔开。
14.根据权利要求12或13所述的轴组件(10)，其特征在于，所述轴组件(10)包括至少一个密封环(20)，该密封环具有密封边缘(26)，该密封边缘环绕地动态密封地抵靠在所述轴(12)上。
15.根据权利要求12至14之一所述的轴组件装置(10)，其特征在于，所述轴密封套件(30)关于所述密封环(20)在轴向方向上向着所述密封间隙(16)的外侧n偏移地布置。
16.根据权利要求12至15之一所述的轴组件(10)，其特征在于，所述轴密封套件(30)关于所述密封环(20)在轴向方向上向着所述密封间隙的内侧h偏移地布置。
17.根据权利要求12至14之一所述的轴组件(10)，其特征在于，所述轴组件(10)具有多个密封环(20)，所述多个密封环在轴向方向上前后相继地布置，其中在两个成对相邻的密封环(20)之间分别布置轴密封套件(30)。
18.根据权利要求17所述的轴组件(10)，其特征在于，每个泡沫环(34)以其两个侧翼形状配合地分别抵靠在所述密封环之一上，尤其在其整个径向延伸的范围内。
19.根据权利要求12至18之一所述的轴组件(10)，其特征在于，每个泡沫环(34)在外周侧在径向方向上直接或间接地支撑在第二机械部件(14)上。
20.根据权利要求12至17之一所述的轴组件(10)，其特征在于，每个密封环(20)和每个轴密封套件(30)的泡沫环(34)布置成共同地保持在构造为装配套筒的机械部件(14)中。
