密封裝置和具有密封裝置的軸承組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種密封裝置(Dichtung)，它設計用于至少局部密封位于第一構件與第二構件之間的用于一種流體的間隙，所述流體處于第一構件與第二構件之間，以及本發明還涉及一種具有所述密封裝置的軸承組件(Lageranordnung)。
【背景技術】
[0002]密封裝置在許多用途中使用于在構件之間的密封。這方面可涉及能彼此相對運動的構件，例如環與軸承、外殼與軸，或還可以涉及彼此不能相對運動地設置的構件。至于流體則例如可涉及氣體、空氣、液體，例如潤滑劑、潤滑油、潤滑液或潤滑油脂。經常會關注的是檢測狀態參數，例如流體的壓力或溫度。
[0003]對于軸承，在有些情況下可通過軸承中的溫度和/或壓力，來推斷軸承的磨擦并由此推斷出軸承的狀態。軸承或軸承組件中傳統的溫度或壓力測量，往往可以通過在軸承內部安置或安裝溫度傳感器，例如熱元件(Thermoelemente)或壓力傳感器實現。為了將相應的傳感器定位在軸承組件內，往往將不旋轉的軸承構件，例如軸承環，通過孔和/或槽制備為，能夠安置并固定溫度或壓力傳感器。但是這些孔和/或槽在不利的情況下會導致削弱這種構件。由此可能降低構件的結構強度。當然在大多為淬火的軸承環內，為了制造所需要的孔和/或槽的耗費或成本因素也是不應忽視的。在有些情況下這一疑難問題也可能出現在其他相互密封的構件中，在這些構件之間存在需要確定其溫度和/或壓力的流體。
【發明內容】
[0004]因此需要改進測量兩個構件之間溫度和/或壓力的設計方案。按照獨立權利要求所述的密封裝置和軸承組件考慮了上述需求。
[0005]實施例涉及一種密封裝置。此密封裝置設計用于至少局部密封位于第一構件與第二構件之間的用于一種流體的間隙，所述流體處于第一構件與第二構件之間。安裝在密封裝置上的傳感器設計為，使它能檢測流體的溫度和/或壓力。在有些實施例中，通過傳感器安裝在密封裝置上而不是安裝在構件之一本身上，一方面可以提高或至少保持該構件的穩定性，以及另一方面簡化傳感器的安置和固定。這在有些實施例中是可行的，因為密封裝置使用比構件軟和更容易加工的材料制造，而且密封裝置大多并沒有用于穩定其他構件或密封裝置組件或在其中使用的密封裝置的軸承組件的功能。
[0006]至少局部密封在兩個構件之間間隙的密封裝置，可例如防止來自周圍環境的顆粒，例如灰塵、污物等侵入兩個構件之間的間隙內。在有些情況下，密封裝置還可以防止處于兩個構件之間的流體或介質通過間隙排出。所述介質可例如涉及氣體、空氣、液體，例如潤滑劑、潤滑油、潤滑液、潤滑油脂和/或類似物。在有些情況下，密封裝置也可以允許流體例如少量排出，以防顆粒從外部進入。
[0007]作為補充，第一構件設置為可相對于第二構件相對運動。在有些實施例中，通過兩個構件彼此相對運動會造成摩擦。摩擦的程度可例如通過溫度變化和/或壓力改變得知。所述相對運動可例如涉及旋轉運動和/或滑移運動。
[0008]作為補充或替代方式，密封裝置設置為不能相對于至少兩個構件之一相對運動。在有些實施例中，通過密封裝置不相對于至少兩個構件之一運動，可以簡化傳感器與計算分析單元和/或電源的連接。例如密封裝置可以安裝在不旋轉的或位置固定地設置的那個構件上。不能相對于一個構件相對運動的密封裝置，例如不能相對于此構件旋轉以及也不能相對于此構件沿軸向運動。同樣，所述構件也不能相對于密封裝置實施這些運動。密封裝置可例如涉及一種徑向密封裝置。
[0009]傳感器可例如固定在密封裝置的支承結構上。為此可以采用任何固定方式，例如粘結、焊接、夾緊、螺釘連接、鉚接、卡鎖等。所述支承結構可例如是密封裝置的一部分，密封裝置通過它防旋轉地安裝在第一構件上。沿徑向與第一構件相對置地，密封裝置的密封唇可以從支承結構伸出。第二構件此時必要時可以相對于密封裝置和第一構件旋轉。密封唇可例如在第二構件上滑過。
[0010]作為補充或替代方式，傳感器沿一個有至少一個軸向方向分量的方向從密封裝置伸出。因此在有些實施例中可以提供這樣的可能性，即，使傳感器足夠遠地伸入兩個構件之間的一個空腔內或間隙內，為的是能真實地檢測直接在這些構件之間的溫度。例如傳感器可以從密封裝置伸出一個距離，它至少相應于密封裝置沿軸向的尺寸的二分之一、整整兩倍、3倍、4倍、5倍或10倍。傳感器可例如安裝在密封裝置內側。密封裝置內側可例如面對流體和/或軸承滾動體。
[0011]作為補充或替代方式，密封裝置有傳感器孔，其中安裝和/或固定傳感器。因此在有些實施例中可以提供這樣的可能性，即，可以從密封裝置或所述間隙引出傳感器的至少一個連接端。此連接端可例如用于將傳感器與電源和/或計算分析單元連接。傳感器孔可例如設計為比環形密封裝置的同心孔小。必要時傳感器孔可以相對于密封裝置的中心線偏心設置。
[0012]在有些實施例中傳感器安裝在轉接件上，而轉接件固定在密封裝置上。因此在有些實施例中傳感器可以方便地固定和/或定位。在有些情況下還能簡化傳感器孔的密封或封閉。
[0013]轉接件可以有軸向止擋，它設計用于將轉接件沿軸向固定在密封裝置上。因此在有些實施例中可以簡化傳感器沿軸向定位，和/或能避免傳感器從密封裝置滑出。
[0014]作為補充或替代方式，在密封裝置與安裝在傳感器孔中的傳感器之間或也在與安裝在傳感器孔中的轉接件之間設置密封材料。因此在有些實施例中雖然密封裝置環繞著傳感器孔，但密封裝置仍能密封。
[0015]作為補充或替代方式，轉接件有連接結構，它設計用于連接傳感器與電源和/或計算分析單元。因此在有些實施例中可以取消在密封裝置與傳感器之間的密封，而代之以僅在靈敏度可能較低的轉接件與密封裝置之間實施密封。
[0016]實施例涉及一種具有至少按照上述諸實施例之一所述密封裝置的軸承組件。其中，第一構件是軸承內環以及第二構件是軸承外環，其中，傳感器設計和安裝為，能測量在軸承內腔中的壓力和/溫度。作為替代方式，第一構件也可以是軸以及第二構件是外殼。
[0017]在上述說明書、下面的權利要求書以及附圖中公開的實施例及其各項特征，不僅逐個而且為實現一種實施例按其不同擴展設計的任意組合均應具有重要意義并且可以實施。
【附圖說明】
[0018]附圖示意性地表示出如下視圖，其中:
[0019]圖1示意性表示出按一種實施例在軸承組件中的密封裝置局部剖切透視圖；
[0020]圖2示意性表示出按圖1所示實施例的軸承組件和密封裝置局部剖視圖；
[0021]圖3示意性表示出圖2所示軸承組件透視圖；
[0022]圖4示意性表示出按一種實施例的密封裝置的傳感器和轉接件透視圖；
[0023]圖5示意性表示出圖4所示密封裝置的傳感器和轉接件剖視圖；
[0024]圖6示意性表示出按另一種實施例的軸承組件中密封裝置局部剖切透視圖；
[0025]圖7示意性表示出圖6所示軸承組件和密封裝置透視圖；
[0026]圖8示意性表示出圖7所示軸承組件局部剖視圖；
[0027]圖9示意性表示出圖7所示軸承組件另一個透視圖；
[0028]圖10示意性表示出按另一種實施例的密封裝置的傳感器和轉接件透視圖；
[0029]圖11示意性表示出圖10所示傳感器和轉接件另一個局部剖切透視圖；
[0030]圖12示意性表示出圖10所示傳感器和轉接件另一個透視圖；以及
[0031]圖13示意性表示出圖10所示傳感器和轉接件另一個局部剖視圖。
[0032]在下面對附圖的說明中，同樣的附圖標記表示相同或類似的構件。此外對于在實施例中或在附圖中多次出現的構件和物體使用綜合的附圖標記，然而關于一項或多項特征共同說明。用相同或綜合附圖標記說明的構件或物體，在單個、多個或所有特征方面，例如它們的尺寸可以相同設計，然而必要時也可以不同設計，只要不會由說明書中得出其他明顯或隱含的意思。
【具體實施方式】
[0033]圖1至圖3表示按一種實施例在軸承組件2中密封裝置I不同的示意圖。密封裝置I設計用于至少局部密封在第一構件4與第二構件5之間用于一種流體的間隙3，所述流體處于第一構件4與第二構件5之間。密封裝置I包括至少一個傳感器6，它設計用于檢測流體的溫度。在此實施例中，軸承組件2是徑向圓錐滾柱軸承。第一構件4是滾柱軸承的外環，以及第二構件5是滾柱軸承的內環。這些軸承環互相同心配置。沿徑向，在兩個軸承環之間導引多個滾動體7。
[0034]在另一些沒有表示的實施例中，第一構件和第二構件也可以是其他在它們之間構成間隙的所有可能的構件，例如滑動軸承的軸承環或軸和外殼等。
[0035]密封裝置I沿軸向設置在用于滾動體7的滾道8外面以及構件4和5的各個邊緣9和10的外面。密封裝置I沿軸向和沿徑向完全設置在這兩個構件4和5之間。在另一些沒有表示的實施例中，密封裝置I沿軸向和/或沿徑向從兩個構件之間的間隙伸出。
[0036]在本實施例中，密封裝置I是一種徑向密封裝置。例如它可以涉及一種徑向的軸密封裝置。密封裝置I設計為環。除密封唇11外，密封裝置I還包括增強區12。密封裝置I防轉動地固定在第一構件4上。為此，第一構件有朝徑向內部定向的槽13，密封裝置I以朝徑向外部定向的增強區12插入槽13內。在本實施例中，沿徑向設置在外部的第一構件4固定不動，而第二構件5可相對于第一構件4旋轉。因此密封裝置I不能旋轉。密封唇11朝徑向內部定向以及在第二構件5上滑過。密封裝置I或密封唇11可例如包括彈性材料，例如彈性塑料、生橡膠、橡膠樹脂。增強區12可例如有一種比密封唇11的材料更硬或更剛性的材料，例如塑料、金屬、鋼板之類。作為補充或替代方式，增強區12也可以包括彈性材料。
[0037]按另一些實施例，密封裝置也可以有其他形式，例如包括不同數量的密封唇，和/或所述至少一個密封唇借助彈簧壓靠在第二構件上。還可以選擇令密封唇與沿徑向在外部的構件接觸。在有些情況下，密封裝置也可以設置在本身旋轉的構件上。
[0038]密封裝置I針對它密封間隙3的流體可例如是空氣、潤滑劑等。例如在有些實施例中，密封裝置I還能防止污物或顆料從周圍環境14進入內腔15中，或構件4與5之間的軸承內腔中。
[0039]傳感器6固定在轉接件16上。轉接件16固定在密封裝置I上或保持處于密封裝置I上。為此，密封裝置I有傳感器孔17。傳感器孔17設置在增強區12內和/或沿徑向設在密封唇11外部。傳感器孔17的定位偏心于密封裝置I的中心線M0傳感器孔17具有圓形橫截面。傳感器孔17有一個直徑，它相應于密封裝置I徑向尺寸的，亦即其環寬的至少三分之一、二分之一或至少三分之二。在圖1所示的實施例中，傳感器孔17小于密封裝置I的其