KR20140129216A

KR20140129216A - 밀봉장치 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20140129216A
Application number: KR1020147026160A
Authority: KR
Inventors: 홀거 조단
Original assignee: 트렐레보르크 씰링 솔루션즈 저머니 게엠베하
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2014-11-06
Also published as: EP2817540A1; PL2817540T3; DK2817540T3; ES2623781T3; US20140353915A1; DE102012202571A1; EP2817540B1; JP2015510570A; CN104220795A; WO2013124192A1; HUE032697T2

Abstract

본 발명의 밀봉장치는 이동 축을 따라 및/또는 이동축 둘레를 서로에 대하여 이동될 수 있도록 설치되는 두 개의 기계부품들(12, 14)과 두 개의 기계부품(12), (14)들 중 어느 하나의 밀봉부 지지구조체(20) 위에 압압 끼워맞춤식으로 지지되는 적어도 하나 이상의 탄성적으로 변형가능한 밀봉부(22)을 구비하며, 밀봉부(22)가 두 개의 기계부품(12), (14)을 위한 활주 안내부(40)를 형성하고, 밀봉부(22)가 어느 경우든 두 개의 기계부품(12), (14) 중 어느 하나와 밀봉 접촉되고 밀봉부 지지구조체(20)로 부터 이격되어 축 방향으로 연장한 하나 이상의 밀봉립(30)들을 구비하며, 밀봉립(30)의 자유단부(32)가 한정된 접촉 압력으로 두 개의 기계부품(12), (14)중 어느 하나와 접촉되는 식으로 다른 기계부품(12), (14)상에서 적어도 하나 이상의 탄성적으로 변형가능한 프리텐셔닝 요소(38)들에 의하여 지지되게 구성하고, 밀봉장치의 제조방법은 적어도 하나 이상의 프리텐셔닝 요소(38)를 기계부품(12, 14)들 중 어느 하나에 배열 하고 적어도 하나 이상의 블랭크(70)들을 기계부품(12, 14)등 중의 어느 하나의 밀봉부 지지구조체(20)와 함께 압축하여 밀봉부(22)가 형성되게 한 단계들로 이루어진다.

Description

밀봉장치 및 그의 제조방법{Sealing arrangement and method for the production thereof}

본 발명은 이동축을 따라 및/또는 이동축 둘레를 서로에 대하여 이동될 수 있는 두 개의 기계부품들과 두 개의 기계부품들 중 한 기계부품 상에 놓인 밀봉부 지지구조체 위에 압착 끼워 맞춤식으로 결합되고 두 개의 기계부품을 위한 활주 안내부를 형성하는 적어도 하나 이상의 탄성 변형가능한 밀봉부들을 구비한 밀봉장치 및 그의 제조방법에 관한 것이고, 밀봉부는 어느 경우 다른 기계부품과 밀봉 접촉되고 밀봉부 지지구조체로부터 이격하여 축 방향으로 연장한 적어도 하나 이상의 밀봉립으로 구성된다.

잘 알려진 밀봉장치는 실예를 들면, 독일공개공보 DE 195 13 727 A1에서 개시되어 있으며, 이 밀봉장치는 사용 중에 자주 만족스럽지 못한 밀봉 기능을 나타낸다. 이러한 밀봉장치가 상당한 정도의 오염 환경에서 사용된 때, 즉 쇽업쇼바, 해머드릴 등에서 사용된 때, 활주 안내부를 적당한 방법으로 밀봉하고 밀봉장치의 과도한 마모에 대처하도록 추가의 밀봉부품들 또는 세척소자들이 자주 요구된다. 이는 값을 비싸게 하고 기술적인 제조와 관련하여 단점으로 된다.

본 발명의 목적은 이동축을 따라 및/또는 이동축 둘레를 서로에 대하여 이동될 수 있는 두 개의 기계부품들과 두 개의 기계부품들 중 한 기계부품 상에 놓인 밀봉부 지지구조체 위에 압착 끼워 맞춤식으로 결합되고 두 개의 기계부품을 위한 활주안내부를 형성하는 적어도 하나 이상의 탄성 변형가능한 밀봉부들을 구비한 밀봉장치를 제공하여 개선된 밀봉기능을 갖게 하며 마모를 적게 하는 밀봉장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 이 밀봉장치를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 청구항 1에 기재된 특징을 달성하는 밀봉장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 청구항 15에 기재된 특징을 가지는 밀봉장치의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 밀봉장치는 밀봉립이 개선된 밀봉기능을 갖는다는 것이 장점으로 된다. 밀봉립의 자유단부는 어느 한 기계부품 위에 소정소자에 의하여 탄성 지지되고 다른 기계부품에 대항하여 균일한 즉, 사전에 임의로 정해 질수 있는 접촉압력으로 프리텐셔닝 요소(Pretentioning element)에 의하여 압압된다. 그러므로 상당히 오염된 환경에서 사용 중이라도 활주 안내부의 영역에서 실예를 들면, 먼지의 입자들 및/또는 작동유체와 같은 오염물의 유입이 상당히 감소된다. 더하여, 활주 안내부의 영역 즉, 두 개의 기계부품들 사이에 밀봉하고자 하는 밀봉갭에 있는 윤활유의 방출이 확실하게 저지(무효화) 된다. 이는 두 기계부품들이 서로에 대하여 병진 및/또는 회전운동을 하게함을 의미한다. 전반적으로, 밀봉장치의 필요한 유지보수 간격은 연장되고 밀봉장치의 사용수명은 대체적으로 증가된다. 더하여, 본 발명에 따른 밀봉장치는 밀봉부에 의하여 형성된 활주 안내부를 특히 먼지의 마모 입자 등으로 부터 보호하는 추가의 밀봉 및/또는 세척 요소들이 예외적인 경우에 요구되거나 완벽히 불필요하게 된다. 이는 구조적으로 밀봉장치를 더욱 단순화 하고 소형화한다. 전반적으로 이는 경제적인 잇점도 제공한다.

밀봉부는 방사상 및/또는 축상 압압 끼워맞춤으로 어느 한 기계부품상에서 지지되고 내부 및/또는 외부 밀봉부로써 축조될 수 있다. 내부 밀봉부의 경우, 밀봉부는 실예를 들면 실린더로써 축조되는 어느 한 기계부품에 의하여 적어도 부분적으로 둘러쌓여진다. 밀봉부가 외부 밀봉부로 축조되는 경우, 어느 한 기계부품실예를 들면, 피스톤의 둘레면을 둘러쌓는다. 본 실시예는 밀봉부와 밀봉부에 의하여 형성되는 활주 안내부의 가로축의 안정면에서 상당한 요구가 있는 경우 유리하다. 전반적으로 밀봉장치의 대단히 상당한 넓은 범위의 사용을 가능하게 한다.

본 발명의 구체적 실시예에 따르면, 밀봉부는 방사상 방향으로 밀봉부 지지구조체를 덮고 바람직하기로는 그와 직접 결합한다. 두 기계부품을 위한 활주 안내부는 간단한 방법으로 그의 영역에 견고해지도록 축조되므로, 즉 방사상 방향으로는 유연하지 못하게 된다. 이는 두 기계부품의 정확한 안내 또는 지지가 서로에 대하여 가능하게 한다.

어느 한 기계부품 위에 밀봉부를 축상으로 압압 끼워 맞춤하는 경우, 기계부품의 밀봉부 지지구조체의 지지 홈부에 클램핑 방식으로 배열되도록 하는 것이 바람직하다. 선택적으로 또는 추가로, 밀봉부는 어느 한 홈부 플랭크(Flank)에 의하여 지지되며, 이 플랭크는 밀봉부의 인접 구성요소내로 다소 크게 또는 다소 작게 삽입되는 다른 홈부 플랭크에 의하여 밀봉하고자 하는 측면으로부터 이격하여 지향된다. 다른 홈부의 플랭크가 밀봉부의 인접 구성요소의 내부로 삽입되지 않는 경우 밀봉부는 핀, 나사 및/또는 벽부 돌기와 같은 보조요소들에 의하여 안정한 위치에 지지된다.

대체적으로 어느 한 기계부품의 밀봉부 지지구조체에 대하여 밀봉부의 바람직 하지 않은 축변위 또는 회전은 방지된다. 더하여, 밀봉부는 현저히 간단한 방식으로 조립될 수 있다.

구조적으로 매우 간단한 경우, 본 발명에 따른 밀봉부는 지지홈부 내에 그의 단부들 중 한 단부가 설치된다. 본 발명에 따라 밀봉부의 다른 단부는 밀봉립으로 구성된다. 두 개의 기계부품들의 활주 안내부를 위하여 필요한 활주 안내부의 가로 또는 방사상 강도는 지지홈부에 있는 밀봉부의 방사상 (또는 가로) 지지부와 밀봉부의 적절히 선택 가능한 탄성계수에 의하여 조정될 수 있다. 어느 한 기계부품의 지지홈부는 밀봉부를 선택적으로 축지지하여 방사상 하중의 경우 밀봉부의 과도한 탄성을 상쇄하도록 밀봉갭까지 곧바로 연장한 적어도 하나 이상의 홈부 프랭크를 구비한다.

밀봉립의 단부는 바람직하게도 프리텐셔닝 요소와 접촉하여 이동될 수 있다. 그것에 의해 밀봉립은 필요한 경우, 실예를 들면 두 기계부품이 서로에 대하여 상대 이동의 경우 보상 이동을 할 수 있다. 그러므로 서로에 대하여 이동될 수 있는 기계부품들의 축 충격 또는 축 편심이 밀봉 기능의 손실 없이도 보상되고 동시에 특히 밀봉 변부의 영역에서의 밀봉립의 마모를 감소되게 하는 것이 가능하다. 더하여, 밀봉장치의 현저하게 간단한 조립 및 유지보수가 달성된다. 따라서, 프리텐셔닝 요소는 개별적으로 적용가능한 장소에 새로운 프리텐셔닝 요소와 교체될 수 있다.

물론 밀봉부와 프리텐셔닝 요소는 또한 일체로 축조될 수 있다. 특히 프리텐셔닝 요소는 밀봉부위에 형성된다.

본 발명의 매우 특별한 구체적인 실시예에 따르면, 밀봉장치는 두 개의 밀봉립을 구비한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 밀봉장치는 축방향에서 서로로부터 이격되어 연장하여 있다.

밀봉부에 의하여 형성된 활주 안내부는 특히 입자오염물의 유입 및/또는 밀봉갭으로부터 윤활유의 방출이 되지 않도록 구조적으로 매우 간단한 방법으로 축상 보호 될 수 있다. 축조 형식은 증가된 사용 범위 및 증가된 사용수명에 의하여 달라진다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 밀봉립들은 축 방향에서 평행하게 배열된다(Tandem seal:앞뒤로 배열한 밀봉부).

본 발명에 따르면, 밀봉립은 특히 형상, 크기, 구성요소 및/또는 구성요소의 속성면에서 서로 일치한다.

본 발명의 실시예는 밀봉장치의 높은 기계적 특징을 가져 매우 유리하게도 밀봉부가 각기 밀봉립을 구비한 두 개의 밀봉요소로 이루어져 있다는데 차별화된다. 본 실시예에서, 밀봉부는 그 결과로서 두 개의 부품들 즉, 두 개의 부분으로 축조된다. 두 개의 밀봉부들은 가급적 본 발명에 따라 서로 다른 방향으로 지향되도록 배열된다. 이 두 개의 밀봉요소들은 어느 한 기계부품의 상이한 지지홈부에서 그의 단부들을 서로 대향하도록 배열된다. 밀봉부 지지구조체를 구비한 기계부품은 다른 기계부품을 위한 (강한) 베어링 구조체를 구비하며, 이 베어링 구조체는 두 개의 밀봉 요소들 사이에 축 방향으로 배열된다. 이 실시예에서, 밀봉부에 의하여 만들어진 활주 안내부에 대한 베어링 구조체는 방사상 하중의 경우 가급적이면 더욱 강체, 즉 유연하지 않아야 한다. 특히 두 개의 기계부품들이 서로에 대하여 정확하고 동시에 강력한 지지 또는 안내를 성취한다. 동시에 밀봉부 또는 밀봉 안내부의 기계적 하중은 간단하게 작동 중에 제한될 수 있으며, 이는 밀봉장치의 사용수명에 유리하다. 더하여, 베어링 구조체는 양 측면(캡슐이 씌워진 구조)의 밀봉요소들에 의하여 오염물로부터 효과적으로 보호되며, 그에 의하여 작동 중 베어링 구조체의 고장은 최소로 된다.

본 발명에 따르면, 베어링 구조체는 다른 기계부품과 면하여 있는 베어링 표면에 적어도 하나 이상, 가급적이면 다수의 리세스들을 구비하여 두 개의 기계부품들 사이에 두 개의 밀봉요소들에 의하여 축으로 경계를 정한 밀봉갭내로 유입 가능한 오염물을 수용하도록 한다. 리세스 및/또는 리세스들은 이동 축을 따르거나 둘레에 두 개의 기계부품들의 이동 방향에 대하여 유리하게도 가로로 배열된다. 전반적으로, 밀봉장치, 특히 활주 안내부의 작동상의 손상은 감소된다. 리세스들 때문에 특히 베어링 구조체의 낮은 마찰저항이 달성된다.

본 발명의 구체적 실시예에 따르면, 밀봉장치는 점가소성체로 이루어진다. 점가소성체는 가급적 중합 물질,특히 폴리테트라후로아에틸렌 (Polytetrafluoroethylene: PTFE)이다. 한편, 두 개의 기계부품들과 그의 평베어링들의 밀봉을 하는 것이 가능하여 열적, 기계적 또는 심지어 화학적 영향에도 견딘다.

본 발명에 따르면, 프리텐셔닝 요소는 바람직하게도 리세스, 실예를 들면 어느 한 기계부품의 홈부에 배열된다. 그러므로 프리텐셔닝 요소는 어느 한 기계부품에 대하여 원치않는 위치 변경을 하더라도 구조적으로 매우 간단한 방법으로 고정될 수 있다. 한편, 이는 프리텐셔닝 요소가 밀봉장치를 조립할 때 어느 하나의 기계부품의 홈부에 위치되어야 하므로 기술적인 생산면에서 여러 장점을 가진다.

프리텐셔닝 요소의 단면과 재질이 적당한 방식으로 선택된 때, 다른 기계부품에 대한 밀봉립의 프리텐셔닝 즉, 다른 기계부품에 대항한 밀봉립의 접촉 압력은 간단히 조절될 수 있다. 물론, 프리텐셔닝 요소는 원형, 타원 또는 다각 단면 형상을 가질 수 있다.

프리텐셔닝 요소는 특히 환형상(실예를 들면, 오-링)으로 축조되고 바람직하게는 탄성체, 특히 열가소성 탄성체로 이루어진다.

본 발명에 따른 밀봉장치의 제조 방법은 어느 한 기계부품상에 적어도 하나 이상의 다른 기계부품을 바람직하게 어느 한 기계부품의 홈부에 설치하고 계속하여 어느 한 기계부품의 밀봉부 지지구조체로써 적어도 하나 이상의 밀봉 플랭크를 압축하여 밀봉부를 형성하는 단계들로 이루어진다.

본 발명은 이동축을 따라 및/또는 이동축 둘레를 서로에 대하여 이동될 수 있는 두 개의 기계부품들과 두 개의 기계부품들 중 한 기계부품 상에 놓인 밀봉부 지지구조체 위에 압착 끼워 맞춤식으로 결합되고 두 개의 기계부품을 위한 활주 안내부를 형성하는 적어도 하나 이상의 탄성 변형가능한 밀봉부들을 구비한 밀봉장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 밀봉부는 어느 경우 다른 기계부품과 밀봉접촉되고 밀봉부 지지구조체로 부터 이격하여 축 방향으로 연장한 적어도 하나 이상의 밀봉립으로 구성된다. 밀봉립의 자유단부는 한정된 접촉 압력으로 다른 기계부품과 접촉되는 식으로 어느 한 기계부품상에 적어도 하나 이상의 탄성적으로 변형 가능한 프리텐셔닝 요소에 의하여 지지된다.

본 발명의 요지가 되는 이런 저련 장점을 가진 실시예들은 상세한 설명, 청구범위와 도면들로부터 알 수 있다. 위에 언급된 특징들과 이하에 상세히 기술되는 특징들은 각각 또는 조합하여 동시에 이용될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참고로 하여 상세히 설명된다. 도시되고 설명되는 실시예들은 한정되는 기록으로 이해하도록 의도하지 않았으나, 그대신 본 발명을 설명하는 전형적인 특징을 가진다.
도 1은 내부 밀봉부로써 축조되고 축상으로 압압 끼워맞춤되므로 밀봉부 지지구조체 위에 지지되는 밀봉부를 구비하며, 밀봉부가 축 방향으로 밀봉부 지지구조체 위를 지나 돌출하는 밀봉립을 구비하며, 밀봉립이 어느 하나의 기계부품 위에 탄성 프리텐셔닝 요소에 의하여 그의 자유단부와 함께 한정된 접촉압력으로 다른 기계부품 위로 압압되는 방식으로 지지되게 한 본 발명에 따른 밀봉장치의 종단면도이고,
도 2는 각각 밀봉립을 구비하고 어느 한 기계부품 위에 축상으로 압압되는 압력으로 설치되는 두 개의 밀봉 요소들에 의하여 형성되는 밀봉부를 구비한 밀봉장치의 종단면도이며,
도 3A 및 3B는 각각 어느 한 기계부품 위에 축상으로 압압되는 압력으로 설치되는 두 개의 밀봉 요소들에 의하여 형성되는 밀봉부를 구비한 밀봉장치의 종단면도와 약간의 구조적 변경부들과 함께 보인 절단 단면의 사사도이고,
도 4는 서로 다른 방향으로 지향되는 두 개의 밀봉립을 구비한 단일체 밀봉부를 구비하며, 이 밀봉부가 어느 한 기계부품 위에 방사상 압압되어 끼워맞춤되므로 지지되게 한 밀봉장치의 종단면도이며,
도 5는 오부 밀봉부로써 축조되고 방사상으로 압압하여 끼워맞춤으로 어느 한 기계부품의 덥개면 위에 설치되는 밀봉장치의 부분적으로 단면을 보인 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따라 밀봉장치를 제조라는 개별적인 방법 단계들로 이루어진 블록선도이다.

도 1은 밀봉장치10을 도시하고 있으며, 밀봉장치10는 이동축16을 따라 서로에 대하여 이동될 수 있도록 배열되는 두 개의 기계부품들12, 14를 구비한다. 이 경우, 한 기계부품12는 실예를 들면 실린더이고, 다른 기계부품14는 실린더 내에서 전후 이동 될수 있도록 설치되는 피스톤이다. 한 기계부품12는 실질적으로 강성한 재질, 실예를 들면 금속의 카트릿지형 밀봉삽입부18을 구비한다. 밀봉삽입부18은 지지홈부로써 축조되는 밀봉부 지지구조체20을 구비한다. 밀봉부22는 단자 고정부24와 함께 축상으로 압압되는 끼워맞춤으로 지지(보유)된다. 고정부24는 축방향28에서 종으로 연장한 밀봉립30에 굴곡 밀봉부26에 의하여 연결된다. 밀봉립30은 축방향으로 한 기계부품12의 밀봉부 지지구조체20으로 부터 이격하여 연장되어있다. 밀봉립30의 자유단부32는 밀봉변부34를 구비한다. 밀봉립30은 밀봉하고자 하는 측면A를 향하여 있다.

도 1에 도시와 같이, 밀봉부30의 자유단부32는 밀봉 삽입부18 내에 배열되고 이 경우 환상형으로 되는 홈부36을 덮는다. 홈부36에는 프리텐셔닝 요소38이 설치된다. 자유단부32는 프리텐셔닝 요소38과 이동가능하게 접촉되어 있으며, 한 기계부품12 상에 탄성적으로 지지된다. 본 실시예에서, 프리텐셔닝 요소38은 무 부하 상태에서 실질적으로 원형단면을 가진다.

프리텐셔닝 요소38의 단면은 프리텐셔닝 요소38이 하중 인가 상태에서 홈부36로부터 외부로 돌출하고 다른 기계부품14 상에서 한정된 프리텐셔닝(힘을 가한다는 의미임)함으로 밀봉 엣지(edge)4와 함께 압압되는 식으로 홈부36의 깊이와 관련되어 선택된다. 프리텐션닝 요소38은 적용하고 장소에 따라 첨가물이 달라지는상업적으로 구득 가능한 탄성체이다.

밀봉부22는 점소성체 중합 물질 이 경우, 폴리테트라후로아에틸렌(PTFE)으로 이루어진다. 물론, 밀봉부의 중합물질은 적용가능한 경우 도면에서 상세히 예시되지 않은 첨가물 또는 강화 삽입물을 포함할 수 있다.

밀봉부22는 축상으로 밀봉부 지지구조체20에 인접한 밀봉립30과 함께 두 개의 기계부품12, 14들을 위하여 강체(실질적으로 유연하지 않음)로 되는 활주 안내부40을 형성한다. 밀봉립30으로부터 이격하여 면한 지지홈부의 홈부 플랭크42a는 밀봉립30을 축상으로 지지하도록 지지홈부의 다른 홈부 플랭크42b에 대하여 다른 기계부품14를 향하는 방향에서 방사상으로 돌출한다. 도 1에 도시와 같이, 다른 홈부 플랭크42b는 밀봉하고자 하는 측면A을 향하는 방향으로 다른 홈부 플랭크42b와 인접한 돌출벽부43과 함께 밀봉부22의 내부로 삽입된다. 그에 의하여, 밀봉부22는 그에 작용되는 축방향 힘에 대하여 한 기계부품12 위에서 안정되게 지지된다. 돌출벽부43은 한 기계부품12의 내측 주연부의 방향으로 돌출되도록 축조된다. 이 경우, 밀봉부22는 회전 가능하게 고정되는 방식으로 한 기계부품12상에서 지지된다.

도 2는 밀봉부가 두 개의 독자적인 밀봉 요소22a, 22b들로 형성된다는 점에서 위 설명된 실시예와 실질적으로 상이한 밀봉장치10을 나타낸다. 두 개의 밀봉요소22a, 22b들은 밀봉 삽입부18의 상이한 지지홈부20a에서 축상 압압하여 끼워맞춤되므로 일 단부에서 각각 지지된다. 두 개의 밀봉요소22a, 22b들은 또한 축상으로 압압하여 끼워맞춤되므로 홈부 내에 선택적으로 또는 추가로 설치될 수 있다. 지지홈부 구조체20의 다른 홈부 플랭크42b는 도 2의 실시예에서 각 밀봉요소22a, 22b들 내에 삽입되지 않는다. 밀봉요소22a, 22b들 각각은 밀봉립26을 구비하며, 밀봉립26들은 위에서 기재한 방식으로 한 기계부품12 위에 설치한 프리텐셔닝 요소38에 의하여 지지된다. 두 개의 밀봉립26들은 이 경우 서로 다른 축 방향으로 연장하여 있다. 한 기계부품12은 추가로 서로 일정한 거리 이격되어 있도록 배열된 두 개의 밀봉요소22a, 22b들 사이에 설치된 베어링 구조체44를 구비한다. 베어링 구조체44는 방사상 방향으로 상당히 강체이고 다른 기계부품14와 함께 베어링면46과 접촉되게 하는 방식으로 다른 기계부품14를 지지하도록 기능한다. 베어링면46은 이동 축에 대하여 횡으로 지향되고 특히 밀봉장치10의 작동 중 밀봉갭50 내로 유입되는 입자오염물을 수납하는 요홈 형상의 리세스48들을 구비한다. 더하여 리세스48들은 베어링면46의 마찰력이 확실히 낮게한다.

도 3A는 밀봉장치10의 개략적인 예시도면이다. 이 밀봉장치10는 두 개의 플랭크42b들(도2 참조)과 돌출벽부43(도3a 참조)들이 밀봉요소22a, 22b들 내부에 삽입된다는 점에서 도 2의 실시예와 다르다. 두 개의 밀봉요소22a, 22b들은 지지홈부들 내에 클램핑 방식으로 지지된다. 서로에 대하여 축상 일정한 간격을 두고 배열된 두 개의 밀봉요소22a, 22b들 사이에는 어떠한 베어링 구조도 설치되어 있지 않다.

도 3B는 두 개의 밀봉요소22a, 22b들과 함께 약간의 변경을 한 도 3A에 도시된 밀봉장치의 한 기계부품12의 사시도이다. 도면에서 분명하듯이 돌출벽부43은 기계부품12의 둘레 방향에 구분되어 축조된다. 돌출벽부43는 각 경우마다 밀봉요소22a, 22b들에 의하여 씌워지는데, 이는 점선으로 표시된다.

도 4는 밀봉부22가 내측 밀봉부로써 일체로 축조되는 밀봉장치10을 나타내고 있다. 이 실시예에서 밀봉부22는 한 기계부품12의 원통형 밀봉부 지지구조체20상에 방사상 압압하는 끼워맞춤으로 지지된다. 밀봉부 지지구조체20는 다수의 환상 돌기52들을 구비하며, 그에 의하여 밀봉부 지지구조체20에 의해 압박되는 밀봉부22가 축상 변위되지 않도록 한 기계부품12 위에서 지지된다. 또 다른 실시예에서 돌기52들은 또한 한 기계부품12의 내부 둘레 위에 분리 배열 또는 지점 배열 방식으로 분포되도록 설치될 수 있다. 밀봉부22는 방사상 방향에서 밀봉부 지지구조체20를 완전히 덮으며 방사상 방향으로 연장하여 있고 서로 떨어져서 면하여 있는 두 개의 밀봉립 30들을 구비한다. 이 두 개의 밀봉립30들은 각각 밀봉부 지지구조체20를 지나 축 방향으로 돌출되고 방사상 측면에 홈부36들을 덮는다. 탄성 프리텐셔닝 요소38을 설치한 경우, 두 개의 밀봉립26들의 자유단부32들은 또한 정해진 프리텐셔닝 작용(정해진 접촉압력)으로 탄성 접촉된다. 방사상으로 밀봉부 지지구조체20을 덮고있고 그와 전체 표면에 걸쳐 접촉되는 밀봉부22의 종방향 부분은 두 개의 기계부품12, 14들을 위한 방사상 방향으로 단단한 활주 안내부40을 형성한다.

도 5는 도 3에 도시된 밀봉장치와 실질적으로 다른 밀봉장치10을 나타내고 있으며, 이 밀봉장치10에서 다른 점은 밀봉부22가 피스톤으로써 축조된 다른 기계부품14상에 외측 밀봉부에 방사상으로 압압하는 끼워맞춤으로 설치된다. 실예를 들면, 피스톤은 상세히 도시되지 않은 충격 천공기 또는 해머 드릴의 리벳 피스톤으로 축조되는데, 여기서 리벳 피스톤은 다른 기계부품 내에서 안내된다. 이 피스톤의 밀봉부 지지구조체20는 피스톤의 외부 덮개면54에 의하여 형성되고 다른 기계부품14의 외부 덮개면54의 홈부36에 의하여 각각의 경우 축 방향에서 설치가 제한된다. 홈부36에서, 환상 탄성체의 프리텐셔닝 요소38은 피스톤 위에서 축으로 변위되지 않도록 설치된다. 본 실시예에서, 밀봉부는 또한 두 개의 밀봉립30들을 구비하며, 이 밀봉립30들은 이동축16에 대하여 축상으로 연장되고 프리텐셔닝 요소38 중 어느 하나에 의하여 다른 기계부품12에 대항하는 정의된 접촉압력으로 밀봉부의 자유단부32와 함께 압압된다. 상기된 본 발명의 실시예에 관련하여 밀봉립30들의 효과적인 세척 및 밀봉 작용이 달성된다.

두 개의 자유단부32들은 각각 프리텐셔닝 요소38들과 이동가능하게 접촉되고 그들의 자유 말단의 방향으로 감소하는 두께를 가진다. 프리텐셔닝 요소38과 접촉된 밀봉립30들의 접촉면56들은 이 경우 프리텐셔닝 요소의 외형을 따라 형성되며 축 방향으로 다소 오목하게 축조된다. 밀봉립30들의 자유단부32들은 프리텐셔닝 요소38들 위에 축 방향으로 지지된다.

상세히 도시되지 않은 피스톤의 외부 덮개면54에 의하여 형성된 밀봉부 지지구조체20은 그 내부에 결합한 하나 이상의 리세스들을 구비하며, 그에 의하여 피스톤에 대하여 밀봉부의 축 변위 또는 회전이 신뢰성 있게 방지된다.

피스톤은 일 단부(세척 측면)에 평탄화된 외부 측면60을 구비한 환상칼라58로 이루어진다. 환상칼라58은 그와 다른 기계부품14 사이에 채워지는 입자들(실예를 들면, 오염물)의 위험에 대처하도록 밀봉부22의 최대 외부 직경D_D와 비교하여 감소되는 환상의칼라직경D_R을 가진다. 피스톤은 다른 단부에 (실예를 들면, 밀봉장치10의 오일 측면과 면한) 축 방향에서 원형을 이루도록 축조되는 외부 측면60을 구비한 중심 칼라62를 구비한다.

실예로써 상기된 밀봉장치에서, 밀봉부22와 관련된 프리텐셔닝 요소38들은 상세히 기술되지 않은 단일체로도 축조될 수 있다. 더하여, 카트릿지형 밀봉삽입부18과 이 밀봉삽입부를 구비한 기계부품들도 단일체로 축조될 수 있다. 물론 상기된 밀봉장치10의 두 개의 기계부품12, 14들은 추가적 또는 선택적으로 이동축16을 중심으로 서로에 대하여 이동되거나 회전될 수 있다.

본 발명에 따른 밀봉장치10은 특히 충격 천공기, 해머드릴, 쇽업쇼바 등에서 사용하기에 적합하다.

도 6은 본 발명에 따른 밀봉장치를 제조하는 방법의 각 단계들을 보인 블록선도이다. 밀봉장치를 제조하는 방법100은 다음 단계들로 이루어진다.

단계110에서는 적어도 하나 이상의 프리텐셔닝 요소38을 기계부품12, 14들 상에 배열한다. 그 다음 단계120에서는 적어도 하나 이상의 블랭크(Blank)70들을 한 기계부품12, 14의 밀봉부 지지구조체20과 함께 압축하여 밀봉부22가 형성되게 한다. 특별히 형성하고자 하는 내부 밀봉부의 경우에 밀봉 블랭크의 압축은 상세히 도시되지 않은 기구 맨드렐에 의하여 수행될 수 있다.

Claims

밀봉장치에 있어서,
이동축을 따라서거나 둘레 중 어느 한 가지거나 두 가지 방법으로 서로에 대하여 이동될 수 있도록 설치되는 두 개의 기계부품들(12, 14)과
두 개의 기계부품(12), (14)들 중 어느 하나의 밀봉부 지지구조체(20) 위에 압압 끼워맞춤식으로 지지되는 적어도 하나 이상의 탄성적으로 변형가능한 밀봉부(22)를 구비하며,
밀봉부(22)가 두 개의 기계부품(12), (14)를 위한 활주 안내부(40)을 형성하고,
밀봉부(22)가 어느 경우든 다른 기계부품(12), (14)와 밀봉접촉되고 밀봉부 지지구조체(20)로부터 이격되어 축 방향으로 연장한 하나 이상의 밀봉립(30)들을 구비하며,
밀봉립(30)의 자유단부(32)가 정의된 접촉 압력으로 다른 기계부품(12), (14)와 접촉되는 식으로 어느 한 기계부품(12), (14)상에서 적어도 하나 이상의 탄성적으로 변형가능한 프리텐셔닝 요소(38)들에 의하여 지지되게 한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
청구항 1에 있어서,
밀봉부(22)는 방사상이거나 축 압압 중 어느 한가지거나 두가지 방법의 끼워맞춤으로 밀봉부 지지구조체(20)상에 지지되게 한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
밀봉부(22)는 방사상 방향으로 밀봉부 지지구조체(20)를 덮게 한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
선행 청구항들 중의 어느 한 가지 항에 있어서,
밀봉립(30)의 자유단부(32)는 프리텐셔닝 요소(38)와 접촉하여 이동하게
한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
선행 청구항들 중의 어느 한 가지 항에 있어서,
밀봉부(22)가 축 방향에서 서로 이격하여 연장되게 한 두 개의 밀봉립을 구비하게한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
청구항 1 내지 4 중의 어느 한 가지 항에 있어서,
앞뒤로 배열한 상태에서 밀봉립(30)들이 동일 방향으로 지향되게 한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
청구항 5 또는 6에 있어서,
밀봉부(22)가 각각 밀봉립(30)을 구비한 두 개의 밀봉요소(22a, 22b)들로 구성한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
청구항 7에 있어서,
기계부품(12, 14)들 중 어느 하나가 다른 기계부품(12, 14)을 위하여 견고한 베어링 구조체(44)를 구비하며, 이 베어링 구조체가 두 개의 밀봉요소(22a, 22b)들 사이에서 축 방향으로 배열되게 한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
청구항 8에 있어서,
베어링 구조체(44)가 그의 베어링면(46)에서 이동축(16)에 대하여 가로로 배열된 적어도 하나 이상의 리세스(48)들을 구비한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
선행 청구항들 중의 어느 한 가지 항에 있어서,
밀봉부(22, 22a, 22b)들이 점소성체 물질로 이루어지게 한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
청구항 10에 있어서,
점소성체 물질이 폴리테트라후로아에틸렌의 중합물질인 것을 특징으로 한 밀봉장치.
선행 청구항들 중의 어느 한 가지 항에 있어서,
프리텐셔닝 요소(38)가 어느 한 기계부품(12, 14)의 홈부(36)에 설치되게 한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
선행 청구항들 중의 어느 한 가지 항에 있어서,
프리텐셔닝 요소(38)가 탄성체인 것을 특징으로 한 밀봉장치.
선행 청구항들 중의 어느 한 가지 항에 있어서,
밀봉부 지지구조체(20)은 기계부품(12, 14)들 중 어느 하나에 고정되는 카트릿지형 밀봉삽입부(18)에 의하여 형성한 것을 특징으로 한 밀봉장치.
밀봉장치를 제조하는 방법에 있어서,
적어도 하나 이상의 프리텐셔닝 요소(38)를 기계부품(12, 14)들 중 어느 하나에 배열 하는 단계(110)와;
적어도 하나 이상의 블랭크(70)들을 어느 한 기계부품(12, 14)의 밀봉부 지지구조체(20)와 함께 압축하여 밀봉부(22)가 형성되게 한 단계(120)들로 이루어지게 한 것을 특징으로 한 밀봉장치를 제조하는 방법.