計量裝置制造方法
【專利摘要】一種計量裝置，其包括活塞-缸-裝置和徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件（110），活塞-缸-裝置包括缸和活塞桿，它們都沿軸向方向延伸并且能沿該軸向方向彼此相對運動，徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件密封在缸的壁與相對于缸可運動的活塞桿的壁之間的徑向間隙，徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件包括一個密封構(gòu)件（112）和至少一個與之共同作用的偏壓構(gòu)件（114），該密封構(gòu)件具有沿軸向方向和沿圓周方向延伸的密封區(qū)段（116），在該密封區(qū)段上構(gòu)成指向第一徑向方向的密封面，并且在該密封區(qū)段上構(gòu)成指向第二徑向方向的偏壓面（120），偏壓構(gòu)件具有一個彈簧座和多個分開構(gòu)成的徑向彈簧區(qū)段，這些徑向彈簧區(qū)段至少沿徑向方向彈性地支承在彈簧座上，工作面構(gòu)成在活塞桿的外側(cè)面上。
【專利說明】計量裝置
[0001]本申請是申請日為2008年11月5日、申請?zhí)枮?00880132381.1 (國際申請?zhí)枮镻CT/EP2008/009319)、發(fā)明名稱為“計量裝置用的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件和包括這樣的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的計量裝置”的原申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件以及一種計量裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]這樣的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件特別用于計量裝置，其具有活塞-缸-裝置。這樣的計量裝置例如是注射器、吸取裝置等。
[0004]在這樣的計量裝置中，同類的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件一般用于密封在缸壁與相對于缸可運動的活塞桿的壁之間的徑向間隙。
[0005]由于這樣的徑向間隙一般沿圓周方向是環(huán)繞的，優(yōu)選不僅密封區(qū)段(特別是在其中構(gòu)成的密封面)，而且工作面沿圓周方向是環(huán)繞的。
[0006]在已知的現(xiàn)有技術(shù)的計量裝置中，作為徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件經(jīng)常將密封構(gòu)件套在O形圈上，該O形圈在徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的組裝的狀態(tài)下向密封構(gòu)件施加徑向偏壓力。在此，O形圈壓向密封區(qū)段的偏壓面并且因此在徑向方向上偏壓密封面，該密封面在徑向方向上與偏壓面相反。
[0007]徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的該已知的實施形式首先不利的是，由于已知的橡膠彈性的偏壓構(gòu)件的大的形狀公差和決定性的材料特性的大的分散，很大地改變由構(gòu)成為偏壓構(gòu)件的O形圈發(fā)出的徑向偏壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)一種計量裝置，使其徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件提供盡可能可再現(xiàn)的均勻的徑向偏壓力，借此沿徑向方向偏壓密封面。
[0009]按照本發(fā)明通過一種計量裝置達(dá)到該目的，其包括活塞-缸-裝置和徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件，所述活塞-缸-裝置包括缸和活塞桿，所述缸和活塞桿都沿軸向方向延伸并且能沿該軸向方向彼此相對運動，所述徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件密封在所述缸的壁與相對于所述缸可運動的活塞桿的壁之間的徑向間隙，所述徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件包括一個密封構(gòu)件和至少一個與該密封構(gòu)件共同作用的偏壓構(gòu)件，該密封構(gòu)件具有沿軸向方向和沿圓周方向延伸的、優(yōu)選沿圓周方向環(huán)繞的密封區(qū)段，在該密封區(qū)段上構(gòu)成指向第一徑向方向的密封面，用于密封地和至少沿軸向方向滑動地貼緊在沿軸向方向和沿圓周方向延伸的、優(yōu)選沿圓周方向環(huán)繞的工作面上，并且在該密封區(qū)段上構(gòu)成指向與第一徑向方向相反的第二徑向方向的偏壓面，用于與偏壓構(gòu)件傳遞徑向偏壓力地接合，其中偏壓構(gòu)件具有一個彈簧座和許多分開構(gòu)成的徑向彈簧區(qū)段，這些徑向彈簧區(qū)段至少沿徑向方向彈性地支承在彈簧座上，工作面構(gòu)成在活塞桿的面向缸內(nèi)壁的外側(cè)面上。[0010]通過設(shè)置許多分開構(gòu)成的徑向彈簧區(qū)段，可以為偏壓面的每一個為徑向彈簧區(qū)段配置的圓周部分設(shè)置或甚至調(diào)節(jié)確定的徑向偏壓力。
[0011]為了支承由各徑向彈簧區(qū)段向密封構(gòu)件施加的徑向偏壓力，各徑向彈簧區(qū)段支承在偏壓構(gòu)件的彈簧座上。彈簧座因此能夠承受由各個徑向彈簧區(qū)段施加的偏壓力的反力。
[0012]如果在本申請中談到，各徑向彈簧區(qū)段“沿徑向方向彈性地”支承在彈簧座上，則這應(yīng)意味著，各徑向彈簧區(qū)段的至少一個傳遞偏壓力的部分在徑向力的作用下按照有關(guān)的徑向彈簧區(qū)段的可變的或不變的剛度沿徑向方向是可彈性移動的，因此徑向彈簧區(qū)段的傳遞偏壓力的部分在取消力作用以后基本上返回到其無載的位置。在此不應(yīng)排除，各徑向彈簧區(qū)段附加也還能沿其他方向彈性地或可運動地設(shè)置。
[0013]很基本地，徑向彈簧區(qū)段在一種少許優(yōu)選的實施形式中可以在使用沿徑向方向長度可變的螺旋壓簧或螺旋拉簧的情況下構(gòu)成。但這導(dǎo)致顯著的和經(jīng)常不必要的裝配費用，盡管通過這樣的螺旋彈簧在每一單個徑向彈簧區(qū)段上可達(dá)到很精確可調(diào)的徑向偏壓力。
[0014]很基本地，也可以通過許多偏壓構(gòu)件在徑向上偏壓密封構(gòu)件。為此為了避免不必要地高的制造成本，有利的是，各個偏壓構(gòu)件構(gòu)成同樣的，從而只須制造唯一型式的偏壓構(gòu)件。
[0015]如果要求許多偏壓構(gòu)件，則可以沿軸向方向接連地設(shè)置各個偏壓構(gòu)件。對此可以同向或反向地設(shè)置各軸向相鄰的偏壓構(gòu)件或偏壓構(gòu)件組。借此可以達(dá)到適應(yīng)于不同密封構(gòu)件幾何形狀的不同的良好確定的徑向偏壓狀態(tài)。
[0016]具有很小的幾何尺寸、同時盡制造費用和/或裝配費用可能少的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件可以這樣得到，即至少一個徑向彈簧區(qū)段在其軸向縱向端的區(qū)域內(nèi)連接于彈簧座并且構(gòu)成有設(shè)有到該軸向縱向端的軸向間距的、用于貼緊在偏壓面上的偏壓軸向區(qū)段。在這種情況下，徑向彈簧區(qū)段可以成片簧狀沿軸向方向從彈簧座中伸出并且以由在理想情況下在一邊夾緊的梁已知的運動形式沿徑向方向以其自由的縱向端彈動。對此，將在徑向彈簧區(qū)段上的偏壓軸向區(qū)段優(yōu)選設(shè)置在這樣一個區(qū)域上，該區(qū)域具有徑向彈簧區(qū)段的自由軸向縱向端。這不必一定如此:通過片簧狀的徑向彈簧區(qū)段的相應(yīng)的成型，也可以構(gòu)成一個在徑向彈簧區(qū)段的連接于彈簧座的軸向縱向端與徑向彈簧區(qū)段的自由軸向縱向端之間設(shè)置的軸向部分作為偏壓軸向區(qū)段，只要它在該成型的基礎(chǔ)上構(gòu)成用于貼緊在密封構(gòu)件的偏壓面上，亦即在徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的組裝的狀態(tài)下事實上貼緊偏壓面。
[0017]為了有效地充分利用徑向偏壓力，有利的是，偏壓面沿軸向設(shè)置在那一軸向區(qū)域之內(nèi)，在該軸向區(qū)域內(nèi)也設(shè)置密封面，或這兩個表面軸向垂疊。但這不必如此。
[0018]由于彈簧座一般可以承擔(dān)許多功能任務(wù)，在這些功能任務(wù)中，徑向彈簧區(qū)段的支持只是一種體現(xiàn)，有利的是，彈簧座為了各徑向彈簧區(qū)段的支持而具有沿圓周方向延伸的支座區(qū)段，從這里沿軸向方向伸出至少一個徑向彈簧區(qū)段。
[0019]如開頭所述的，因為一般密封面沿圓周方向構(gòu)成環(huán)繞的，有利的是，支座區(qū)段沿圓周方向也構(gòu)成環(huán)繞的。
[0020]為了將用于構(gòu)成按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的所需構(gòu)件的數(shù)量保持盡可能地少，有利的是，從支座區(qū)段沿軸向方向伸出盡可能多的、優(yōu)選全部的徑向彈簧區(qū)段。
[0021]對此可以符合要求的是，徑向偏壓力可以在盡可能大的軸向區(qū)域上作用到密封構(gòu)件上，為此可以考慮，可以向相反的軸向方向從支座區(qū)段伸出多個徑向彈簧區(qū)段。[0022]但如果全部從支座區(qū)段伸出的徑向彈簧區(qū)段向同一軸向方向伸出，則可以得到優(yōu)選的、在其軸向尺寸上盡可能小的偏壓構(gòu)件。在這里描述的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件在計量裝置中的優(yōu)選應(yīng)用中，當(dāng)從支座區(qū)段沿軸向方向背離可變的空腔伸出各徑向彈簧區(qū)段時，可以將在計量裝置中通常設(shè)置的可變的容積構(gòu)成盡量大的。
[0023]另外在一種少許優(yōu)選的實施形式中可以考慮，帶有軸向的相互偏移量地設(shè)置各徑向彈簧區(qū)段。但這由于由此產(chǎn)生的偏壓構(gòu)件的大軸向結(jié)構(gòu)長度是不那么符合要求的。
[0024]在密封區(qū)段沿圓周方向基本上整個延長尺寸上由各個徑向彈簧區(qū)段向密封部件施加徑向偏壓力可以如此得到確保，即沿圓周方向相鄰設(shè)置各徑向彈簧區(qū)段。
[0025]有利的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件可以由盡可能少的零件構(gòu)成，它可以這樣得到，即至少一部分、優(yōu)選全部的徑向彈簧區(qū)段與支座區(qū)段構(gòu)成一體的。為此可以特別有利地將整個偏壓構(gòu)件構(gòu)成為一體的構(gòu)件。
[0026]在結(jié)構(gòu)上偏壓構(gòu)件為了簡單的構(gòu)型可以具有管形區(qū)段，在應(yīng)構(gòu)成為一體的構(gòu)件時尤其如此，該管形區(qū)段具有多個沿圓周方向相鄰的軸向縫隙，它們的軸向長度短于管形區(qū)段的軸向長度，并且它們優(yōu)選從管形區(qū)段的一個軸向縱向端開始分別向管形區(qū)段的另一軸向縱向端延伸。管形區(qū)段因此可以構(gòu)成“花冠形的”，包括一個環(huán)作為支座區(qū)段和向同一軸向方向從支座區(qū)段伸出的多個片簧狀的徑向彈簧區(qū)段。
[0027]為了確保偏壓構(gòu)件在徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的組裝狀態(tài)下向密封構(gòu)件的密封區(qū)段施加符合要求的徑向偏壓力，偏壓構(gòu)件在結(jié)構(gòu)上可以這樣構(gòu)成，即偏壓軸向區(qū)段在不受載的狀態(tài)下相對于支座區(qū)段向徑向偏壓作用方向伸出。徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件一般用于安裝到一個構(gòu)件上，它應(yīng)該與該構(gòu)件一起相對于另一構(gòu)件是可運動的。
[0028]在這里特別考慮按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件在具有活塞-缸-裝置的計量裝置中的使用情況下，徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件因此可以相對于構(gòu)件(缸和活塞或者說活塞桿)之一位置固定地設(shè)置在這一個構(gòu)件上，并且與這個構(gòu)件一起相對于缸和活塞或活塞桿中的另一個構(gòu)件是可運動的。
[0029]如果各徑向彈簧區(qū)段至少部分如上所述構(gòu)成片簧狀的，則特別可以借助于各徑向彈簧區(qū)段將偏壓構(gòu)件并從而將徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件總體上很簡單和有利地卡扣設(shè)置在一個支座構(gòu)件上，該支座構(gòu)件位置固定地接納徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件，此時至少一部分徑向彈簧區(qū)段在它們的在組裝狀態(tài)下背離偏壓面的一側(cè)上具有徑向卡扣突出部。
[0030]如上述作為本發(fā)明的有利的進一步構(gòu)成所描述的，如果偏壓軸向區(qū)段在不受載的狀態(tài)下相對支座區(qū)段向徑向偏壓作用方向伸出，則特別可以將偏壓構(gòu)件通過所述在至少一部分、優(yōu)選全部的徑向彈簧區(qū)段上的徑向卡扣突出部在各徑向彈簧區(qū)段的彈性的徑向運動性的充分利用的情況下卡扣設(shè)置在支座構(gòu)件上、例如設(shè)有卡扣對應(yīng)幾何形狀的活塞桿上，如果在完全組裝的狀態(tài)下將各偏壓軸向區(qū)段克服其材料彈性或/和形狀彈性從工作面上壓開，用以實現(xiàn)相反于徑向偏壓力的要求的作用方向的徑向偏壓力，則進一提高為脫開卡扣并從而為偏壓構(gòu)件和支座構(gòu)件的分離所需的力。因此在這種情況下徑向偏壓力(徑向彈簧區(qū)段通過該偏壓力將密封構(gòu)件的密封區(qū)段壓向工作面)同時用作偏壓構(gòu)件在支承它的支座構(gòu)件上的卡扣力。
[0031]為了確保密封構(gòu)件和偏壓構(gòu)件在徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的工作過程中基本上相互保持它們的打算的軸向相對位置，亦即不或只以可忽略的方式沿軸向方向彼此相對偏移，可以設(shè)定，偏壓構(gòu)件具有固定裝置用以固定密封構(gòu)件和偏壓構(gòu)件至少沿軸向方向的相對位置。沿軸向方向的固定在此具有優(yōu)先地位，因為密封構(gòu)件的密封面在任何情況下沿軸向方向相對于它所貼緊的工作面是可相對運動的。如由現(xiàn)有技術(shù)已知的，固定裝置可以構(gòu)成為至少一個固定突出部、優(yōu)選多個固定突出部。它們可以成齒形從偏壓構(gòu)件沿徑向方向、必要時為了更好的從背后接合也帶有沿軸向方向的組成部分地從偏壓構(gòu)件向密封構(gòu)件那邊伸出。這些固定突出部在制造技術(shù)上可以有利地沿圓周方向在偏壓構(gòu)件的全長上延伸。亦即也環(huán)繞地構(gòu)成在偏壓構(gòu)件上。
[0032]按照本發(fā)明的另一有利的進一步構(gòu)成，固定裝置可以在偏壓軸向區(qū)段的區(qū)域內(nèi)設(shè)置在一個或多個徑向彈簧區(qū)段上，以便徑向彈簧區(qū)段壓向密封構(gòu)件的徑向偏壓力提高密封構(gòu)件和偏壓構(gòu)件彼此相對的位置可靠性。
[0033]作為替代或附加于偏壓構(gòu)件在支座構(gòu)件上的上述固定，為此可以設(shè)定，偏壓構(gòu)件具有沿徑向方向延伸的固定區(qū)段用以將偏壓構(gòu)件固定在上級結(jié)構(gòu)、例如計量裝置上。在這里所述的上級結(jié)構(gòu)可以與上述的支座構(gòu)件相同。徑向固定區(qū)段可以在很小的軸向延伸尺寸中保證在上級結(jié)構(gòu)上的極其可靠的固定。例如固定區(qū)段可以構(gòu)成為徑向凸緣，其有利地在偏壓構(gòu)件的圓周全長上延伸、特別優(yōu)選在圓周方向上環(huán)繞地設(shè)置。
[0034]由現(xiàn)有技術(shù)已知的橡膠彈性的偏壓構(gòu)件的另一大缺點在于其溫度特性。當(dāng)前限定的偏壓構(gòu)件當(dāng)其至少在各徑向彈簧區(qū)段的區(qū)域內(nèi)、優(yōu)選也在彈簧座的區(qū)域內(nèi)由金屬構(gòu)成時，可以在很大的溫度范圍內(nèi)，例如在工作溫度直至200°C時也安全工作地使用。
[0035]密封構(gòu)件至少在密封區(qū)段中優(yōu)選完全由軟彈性的材料、例如由彈性體或熱塑性塑料構(gòu)成。
[0036]按照本發(fā)明的一特別有利的進一步構(gòu)成，如果要將密封構(gòu)件的密封面以特別高的作用力或壓力壓緊到工作面上，則特別可以投入使用，徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件可以具有相對于偏壓構(gòu)件可運動設(shè)置的夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件。在此，夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件優(yōu)選相對于偏壓構(gòu)件在第一位置與第二位置之間至少是可運動的，在第一位置夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件與偏壓構(gòu)件共同作用而使偏壓構(gòu)件對密封構(gòu)件施加較低的徑向偏壓力，在第二位置夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件與偏壓構(gòu)件共同作用而使偏壓構(gòu)件對密封構(gòu)件施加較高的徑向偏壓力，第一位置的偏壓力也可以是零。
[0037]在此為了結(jié)構(gòu)空間節(jié)省的布置，可以將夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件以簡單的方式構(gòu)成為至少在偏壓構(gòu)件的各徑向彈簧區(qū)段的區(qū)域內(nèi)圍繞偏壓構(gòu)件的環(huán)。為了更好地確定通過夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件可產(chǎn)生的徑向偏壓力，在構(gòu)成為環(huán)的夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件上優(yōu)選構(gòu)成徑向突出部，其從夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件向偏壓構(gòu)件那邊伸出。
[0038]為了夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件的特別簡單的操縱，可以進一步設(shè)定，至少一部分、優(yōu)選全部的徑向彈簧區(qū)段在它們的背離密封部件的一側(cè)上沿軸向方向構(gòu)成傾斜的，從而構(gòu)成為環(huán)的夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件的軸向移動在與各徑向彈簧區(qū)段的沿軸向方向傾斜的側(cè)面接觸時根據(jù)移動距離對密封構(gòu)件產(chǎn)生不同大小的徑向偏壓力。
[0039]本發(fā)明還涉及一種計量裝置、特別是注射器、吸取活塞-缸-裝置等，其包括缸和活塞桿，這兩者沿軸向方向延伸并且可彼此相對沿該軸向方向運動；還包括如以上所述的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件。在此按照可能的第一實施形式，將工作面構(gòu)成在缸的面向活塞桿的內(nèi)側(cè)上。在這種情況下可以將徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件用于相對缸密封活塞或活塞桿，從而密封構(gòu)件直接用于限定通過活塞桿和缸的相對運動可變的計量空腔，在這種情況下通過缸壁的一部分、帶有排出/進入孔的缸端面和密封構(gòu)件限定計量空腔。至少密封構(gòu)件可以有助于限定計量空腔。
[0040]為此可以設(shè)定，偏壓構(gòu)件在活塞桿的伸進到缸內(nèi)的活塞桿縱向端的區(qū)域內(nèi)固定在活塞桿上以便一起運動。在這種情況下當(dāng)各徑向彈簧區(qū)段如開頭所述從支座區(qū)段向計量空腔的方向背離伸出設(shè)置和安置時，計量空腔可以構(gòu)成有盡量大的可利用的容積。
[0041]附加或代替偏壓構(gòu)件在具有活塞-缸-裝置的計量裝置的活塞或活塞桿上的上述卡扣可能性，特別通過使用上述徑向凸緣，偏壓構(gòu)件可與活塞桿鉚接。作為附加或選擇，如果偏壓構(gòu)件的一部分構(gòu)成沿圓周方向封閉的環(huán)，則可將偏壓構(gòu)件的該部分熱壓配合到活塞桿或活塞上。在這種情況下由于最好的結(jié)構(gòu)空間利用的原因，也有利的是，各徑向彈簧區(qū)段向計量空腔的方向從支座區(qū)段背離伸出地設(shè)定和安置。
[0042]如果要求進一步減少為構(gòu)成在這里描述的計量裝置所需構(gòu)件的數(shù)量，則也可以考慮，將偏壓構(gòu)件至少部分地、優(yōu)選完全地與活塞桿的一部分構(gòu)成一體的。
[0043]作為替代或附加，在上述計量裝置中，工作面也可以構(gòu)成在活塞桿的面向缸壁的外側(cè)面上。這例如在利用徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件不應(yīng)密封例如上述的計量空腔而應(yīng)密封活塞桿從缸中的出口位置時是值得追求的。在這種情況下，按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件設(shè)置在缸的這樣一個縱向端上，該縱向端相反于缸的具有計量孔的縱向端。
[0044]可選的是，至少一個徑向彈簧區(qū)段在其一個軸向縱向端的區(qū)域內(nèi)連接于彈簧座，并且構(gòu)成有用于貼緊在偏壓面上的偏壓軸向區(qū)段，該偏壓軸向區(qū)段與該軸向縱向端有軸向間距。
[0045]可選的是，所述彈簧座具有沿圓周方向延伸的、優(yōu)選完全環(huán)繞的支座區(qū)段，至少一個徑向彈簧區(qū)段、優(yōu)選多個、特別優(yōu)選全部的徑向彈簧區(qū)段沿軸向方向、優(yōu)選沿同一軸向方向從該支座區(qū)段伸出。
[0046]可選的是，各徑向彈簧區(qū)段沿圓周方向相鄰設(shè)置。
[0047]可選的是，至少一個、優(yōu)選全部的徑向彈簧區(qū)段與支座區(qū)段構(gòu)成一體的。
[0048]可選的是，偏壓構(gòu)件是一體的構(gòu)件。
[0049]可選的是，偏壓構(gòu)件具有管形區(qū)段，該管形區(qū)段具有多個沿圓周方向相鄰的軸向縫隙，這些軸向縫隙的軸向長度短于管形區(qū)段的軸向長度，并且這些軸向縫隙優(yōu)選從管形區(qū)段的一個軸向縱向端開始分別向管形區(qū)段的另一個軸向縱向端那邊延伸。
[0050]可選的是，偏壓軸向區(qū)段在不受載的狀態(tài)下相對于支座區(qū)段在徑向偏壓作用方向上伸出。
[0051]可選的是，至少一個徑向彈簧區(qū)段在其在組裝狀態(tài)下背離偏壓面的一側(cè)上具有徑向的卡扣突出部。
[0052]可選的是，偏壓構(gòu)件具有固定裝置，用于固定密封構(gòu)件和偏壓構(gòu)件至少沿軸向方向的相對位置，所述固定裝置優(yōu)選為多個固定突出部的形式。
[0053]可選的是，偏壓構(gòu)件具有沿徑向方向延伸的固定區(qū)段，用于將偏壓構(gòu)件固定在上級結(jié)構(gòu)、例如計量裝置上。
[0054]可選的是，固定區(qū)段構(gòu)成為優(yōu)選環(huán)繞的徑向凸緣。
[0055]可選的是，偏壓構(gòu)件至少在各徑向彈簧區(qū)段的區(qū)域內(nèi)、優(yōu)選也在彈簧座的區(qū)域內(nèi)由金屬構(gòu)成。
[0056]可選的是，所述徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件具有相對于偏壓構(gòu)件可運動地設(shè)置的夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件，該夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件相對于偏壓構(gòu)件至少在第一位置與第二位置之間是可運動的，在第一位置上夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件與偏壓構(gòu)件共同作用而使得偏壓構(gòu)件對密封構(gòu)件施加較低的徑向偏壓力，在第二位置上夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件與偏壓構(gòu)件共同作用而使得偏壓構(gòu)件對密封構(gòu)件施加較高的徑向偏壓力。
[0057]可選的是，工作面構(gòu)成在缸的面向活塞桿的內(nèi)側(cè)面上。
[0058]可選的是，偏壓構(gòu)件在活塞桿的伸進到缸內(nèi)的計量縱向端的區(qū)域內(nèi)固定在該活塞桿上，以便一起運動。
[0059]可選的是，偏壓構(gòu)件與活塞桿鉚接或/和熱壓配合到活塞桿上。
[0060]可選的是，偏壓構(gòu)件至少部分地、優(yōu)選完全地與活塞桿的一部分構(gòu)成一體的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0061]以下借助附圖中的實施例說明本發(fā)明。其中:
[0062]圖1在未剖開的活塞桿的縱向端上設(shè)置的按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的第一實施形式的縱剖視圖；
[0063]圖2圖1的第一實施形式的透視的未剖開的部分視圖；
[0064]圖3包括按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件第二實施形式的計量裝置的縱剖視圖；
[0065]圖4圖3中細(xì)節(jié)IV的縱剖視圖，
[0066]圖5在活塞桿上設(shè)置的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的第二實施形式的透視圖；
[0067]圖6包括按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件第三實施形式的計量裝置的縱剖視圖；
[0068]圖7包括按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件第四實施形式的計量裝置的縱剖視圖；
[0069]圖8包括按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件第五實施形式的計量裝置的縱剖面圖。
【具體實施方式】
[0070]圖1中總體用10標(biāo)記按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的以縱剖面圖示出的第一實施形式。它包括杯形的密封構(gòu)件12，該密封構(gòu)件在外部包圍一個偏壓構(gòu)件14。
[0071]密封構(gòu)件12在其敞開的縱向端12a的區(qū)域內(nèi)具有密封區(qū)段16，該密封區(qū)段在其徑向外側(cè)面上具有沿圓周方向環(huán)繞的和沿軸向方向延伸預(yù)定長度的密封面18，在密封區(qū)段16的區(qū)域內(nèi)在指向徑向相反的方向的側(cè)面上構(gòu)成偏壓面20，許多徑向彈簧區(qū)段22分別以一個偏壓軸向區(qū)段24貼緊該偏壓面20。
[0072]偏壓構(gòu)件14除各徑向彈簧區(qū)段22之外還具有彈簧座26，其沿軸向方向接近各徑向彈簧區(qū)段設(shè)置的支座區(qū)段27與各徑向彈簧區(qū)段22構(gòu)成一體的并且沿活塞桿28的縱軸線L的方向伸出。各徑向彈簧區(qū)段22沿圓周方向繞縱軸線L相鄰設(shè)置，它們?nèi)肯蛲环较蛏斐鲇趶椈勺?6。[0073]如圖2中可更好看出的，偏壓構(gòu)件14構(gòu)成花冠狀的，包括管狀的區(qū)段30，在該區(qū)段中各徑向彈簧區(qū)段22通過縫隙32彼此分離，這些縫隙的軸向長度短于管狀區(qū)段30的長度，從而從管狀的半成品出發(fā)通過制出各縫隙32可以構(gòu)成管狀區(qū)段30。
[0074]偏壓構(gòu)件14還具有徑向向內(nèi)定向的徑向凸緣34，其用于將偏壓構(gòu)件固定在活塞桿28的在組裝的狀態(tài)下伸進缸中的縱向端28a上。為此在徑向凸緣34上設(shè)置基本上中心的孔36，通過該孔可以將偏壓構(gòu)件14鉚接在活塞桿28的縱向端28a上。
[0075]附加可以在各徑向彈簧區(qū)段22的沿徑向方向背離偏壓面20的側(cè)面上設(shè)置用虛線表示的徑向突出部38，它可以用于使偏壓構(gòu)件14在活塞桿28的構(gòu)成為卡扣頭的縱向28a上卡扣。
[0076]為了產(chǎn)生圖1中徑向向外作用的偏壓力，各徑向彈簧區(qū)段22以其自由的縱向端沿徑向方向(見雙箭頭R)相對于活塞桿28的中心縱軸線L彈性地設(shè)置在彈簧座26上。
[0077]如以上所述，在組裝的狀態(tài)下，活塞桿28的縱向端28a持久地插入未示出的計量裝置缸的內(nèi)部，該縱向端為了偏壓構(gòu)件14的同樣如上所述的卡扣可能性而在其上構(gòu)成有比軸向接著的減小區(qū)段28b較大的直徑。彈性體的密封構(gòu)件12的端面12b在此限定計量裝置的計量空腔。
[0078]為了計量構(gòu)件12在偏壓構(gòu)件14上的位置固定，在偏壓構(gòu)件14上設(shè)置多個沿圓周方向環(huán)繞的突出部40，在這里設(shè)置在彈簧座26的區(qū)域內(nèi)。各突出部40在圖1的組裝的狀態(tài)下進入密封構(gòu)件12的彈性體材料中。
[0079]該位置固定作用也可以這樣加強，即作為替代或附加，在偏壓軸向區(qū)段16的區(qū)域內(nèi)在各徑向彈簧區(qū)段22的在組裝狀態(tài)下面向密封構(gòu)件12的側(cè)面上設(shè)置其他的固定元件。
[0080]圖2中透視示出圖1中所示的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件10的實施形式，未示出密封構(gòu)件12。
[0081]在此可看出，各徑向彈簧區(qū)段22的偏壓軸向區(qū)段24在圖2的未變形的狀態(tài)下徑向向偏壓作用方向、亦即在這里徑向向外伸出得超出彈簧座的外徑。
[0082]當(dāng)將密封構(gòu)件12至少以其密封區(qū)段16套到偏壓構(gòu)件14的偏壓軸向區(qū)段上時，才使各徑向彈性部分22克服其材料彈性徑向向內(nèi)彎曲并且以相應(yīng)精確可調(diào)的彈簧力(偏壓力)徑向向外壓向偏壓面20，借此以符合要求的方式徑向向外偏壓密封構(gòu)件12的密封面18。
[0083]圖3中示出按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的第二實施形式在計量裝置中的組裝的狀態(tài)。
[0084]與在圖1和2的第一實施形式中相同的構(gòu)件在圖3至5的第二實施形式中設(shè)有相同的標(biāo)記，但加大100。只說明第二實施形式與第一實施形式的區(qū)別，在其他方面明確地參閱第一實施形式的描述。
[0085]圖3中總體用141標(biāo)記計量裝置。它包括缸,活塞桿128相對于該缸沿活塞桿縱軸線L可移動地容納在缸中。活塞桿縱軸線L同時也是缸142的縱軸線。
[0086]缸142構(gòu)成多件式的，包括一個缸主體145和一個封閉和裝配結(jié)構(gòu)組件146，其在活塞桿128從缸142的出口側(cè)上連接于缸主體145。圖4中可看出工作面144，其由活塞桿128的外表面構(gòu)成，在該外表面上因此貼緊密封構(gòu)件112的徑向向內(nèi)、亦即面向活塞桿縱軸線L的密封面118。[0087]因此第二實施形式的密封構(gòu)件112的偏壓面120徑向指向外部。各徑向彈簧區(qū)段22以其偏壓軸向區(qū)段124貼緊密封構(gòu)件112的偏壓面120并且將密封構(gòu)件112的密封區(qū)段116壓緊到工作面144上。
[0088]由第二實施形式的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件110施加的偏壓力與第一實施形式相比因此向徑向相反的方向起作用。
[0089]與之相應(yīng)地，偏壓構(gòu)件114設(shè)有徑向指向外部的固定凸緣134。同樣的情況適用于密封構(gòu)件112，其端面112b構(gòu)成在徑向向外延伸的環(huán)繞的固定凸緣148上。
[0090]第二實施形式的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件可以很簡單地成夾層狀固定在計量裝置141上，即徑向固定凸緣134在軸向方向、在這里向活塞桿128從缸142中的拉出方向貼緊在封閉和裝配結(jié)構(gòu)組件146的徑向向內(nèi)突出的徑向突出部150安裝。在相反的軸向方向，將固定凸緣148 (該固定凸緣與一體的密封構(gòu)件112的其余部分共同由彈性體的材料制造)貼緊到固定凸緣134上，從而該凸緣結(jié)構(gòu)通過缸主體145的軸向端145a可朝徑向突出部150固定和夾緊。可以例如以簡單的方式通過封閉和裝配結(jié)構(gòu)組件146在缸主體上的螺紋擰緊實現(xiàn)該固定，其中通過彈性體的密封構(gòu)件材料的軟彈性特性不僅達(dá)到密封構(gòu)件112和偏壓構(gòu)件114在計量裝置141上的固定，而且由于“作用力=反作用力”的原理也達(dá)到閉鎖和裝配構(gòu)件146在缸主體145上的固定。
[0091]圖5示出第二實施形式在沒有缸142的情況下的部分透視圖。
[0092]圖6中示出包括按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件第三實施形式的計量裝置。與在圖4和5的第二實施形式中相同的構(gòu)件在圖6中設(shè)有相同的標(biāo)記，但加大100，在其他方面明確參閱圖4和5的描述。
[0093]由于圖6的第三實施形式基本上對應(yīng)于第二實施形式，只說明它與上述第二實施形式的區(qū)別。
[0094]徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的第三實施形式與第二實施形式的區(qū)別首先在于，各徑向彈簧區(qū)段222的背離密封構(gòu)件212的徑向面252構(gòu)成向活塞桿228的縱軸線L傾斜。在圖6所示的實例中，外部的徑向面252構(gòu)成圓錐形的，由各徑向彈簧區(qū)段222構(gòu)成的結(jié)構(gòu)組件的外徑向缸主體245那邊增大。
[0095]此外，在各徑向彈簧區(qū)段222的區(qū)域內(nèi)在徑向外部由夾緊環(huán)254包圍偏壓構(gòu)件214，在夾緊環(huán)254的較深地處在計量裝置241中的縱向端254a構(gòu)成徑向突出部256，它們面向各徑向彈簧區(qū)段222的外部徑向面252。
[0096]夾緊環(huán)254沿活塞桿228的縱軸線L的方向至少在組裝計量裝置241時是可運動的。如果將夾緊環(huán)254推進計量裝置、亦即圖6中向左推動，則徑向突出部256貼緊到各徑向彈簧區(qū)段22的圓錐形徑向面252上，從而通過夾緊環(huán)254繼續(xù)地向計量裝置241的移進，使徑向彈簧區(qū)段222通過徑向突出部256越來越大地壓向活塞桿228那邊，借此提高由各徑向彈簧區(qū)段222對密封部件212施加的徑向偏壓力。
[0097]將夾緊環(huán)254或一般性地說夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件在夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件達(dá)到符合要求的偏壓力時才能在其相對于偏壓構(gòu)件的位置上固定，例如通過粘結(jié)、焊接等，以便保證對密封構(gòu)件持久地施加徑向偏壓力。
[0098]圖7中示出按照本發(fā)明的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的類似于第一實施形式的第四實施形式的縱剖視圖，其設(shè)置在活塞桿上。[0099]與在圖1中相同的構(gòu)件設(shè)有相同的標(biāo)記，但加大300。
[0100]圖7的第四實施形式現(xiàn)在只說明它與圖1和2的第一實施形式的區(qū)別，在此明確地參閱第一實施形式的描述。
[0101]圖7中的偏壓構(gòu)件314與圖1的那一偏壓構(gòu)件是完全相同的，但密封構(gòu)件312能夠以相反的軸向定向容納兩個偏壓構(gòu)件314。偏壓構(gòu)件314的這樣的布置也稱為X結(jié)構(gòu)，因在朝圖7的縱剖面圖中觀察，兩個偏壓構(gòu)件314的各徑向彈簧區(qū)段22設(shè)置和定位成使它們從用鉚釘362固定的固定位置360開始在兩個軸向方向上離開活塞桿328的縱軸線L地延伸。
[0102]圖8中再次示出徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件在活塞桿上的縱剖面圖。第五實施形式的徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件的各構(gòu)件具有與第一或第四實施形式的很大的類似性。因此在第五實施形式中相同的構(gòu)件設(shè)有如圖1、2和7中相同的標(biāo)記，但加大400或100。在其他方面明確地參閱第一或第四實施形式的描述。
[0103]圖8的第五實施形式以下只說明它與上述的實施形式1、4的區(qū)別。
[0104]圖8的第五實施形式示出徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件包括兩個偏壓構(gòu)件414，它們與第一、第四實施形式的偏壓構(gòu)件14、314完全相同。
[0105]不同于圖7的第四實施形式，偏壓構(gòu)件414并與其相關(guān)的密封構(gòu)件412不以它們的端面相鄰設(shè)置，而以它們的徑向彈簧區(qū)段422的自由的縱向端相鄰設(shè)置。從徑向彈簧區(qū)段422的這些靠近的自由的縱向端開始，兩個徑向彈簧區(qū)段沿軸向方向分別向活塞桿428的縱軸線L那邊延伸，因此圖8中所示的布置也稱為“O結(jié)構(gòu)”。與之相應(yīng)地，鉚釘462構(gòu)成較長的，在偏壓構(gòu)件414的端面(徑向凸緣434)之間推進一個套筒464，該套筒用于借助于左邊的偏壓構(gòu)件414和鉚釘頭固定圖8中右邊的偏壓構(gòu)件414。僅僅鉚釘462的由各徑向凸緣和在右邊的密封部件412的情況下仍由其密封材料包圍的那個部分沒有被套筒464包圍。這些部分在圖8中用462a和462b標(biāo)記。
[0106]利用圖8所示第五實施形式也達(dá)到沿軸向方向很長的密封表面。
【權(quán)利要求】
1.計量裝置，其包括活塞-缸-裝置和徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件(Iio;210)，所述活塞_缸_裝直包括缸(142 )和活塞桿(128 ;228 )，所述缸和活塞桿都沿軸向方向延伸并且能沿該軸向方向彼此相對運動，所述徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件密封在所述缸(142)的壁與相對于所述缸(142)可運動的活塞桿(128 ；228)的壁之間的徑向間隙，所述徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件包括一個密封構(gòu)件(112 ；212)和至少一個與該密封構(gòu)件共同作用的偏壓構(gòu)件(114 ；214)，該密封構(gòu)件(112 ;212)具有沿軸向方向和沿圓周方向延伸的、優(yōu)選沿圓周方向環(huán)繞的密封區(qū)段(116 ;216)，在該密封區(qū)段上構(gòu)成指向第一徑向方向的密封面(118)，用于密封地和至少沿軸向方向滑動地貼緊在沿軸向方向和沿圓周方向延伸的、優(yōu)選沿圓周方向環(huán)繞的工作面(144 ；244)上，并且在該密封區(qū)段上構(gòu)成指向與第一徑向方向相反的第二徑向方向的偏壓面(120)，用于與偏壓構(gòu)件(114 ;214)傳遞徑向偏壓力地接合，偏壓構(gòu)件(114 ;214)具有一個彈簧座(126)和多個分開構(gòu)成的徑向彈簧區(qū)段(122 ;222)，這些徑向彈簧區(qū)段至少沿徑向方向彈性地支承在彈簧座(126)上，其特征在于，工作面(144 ；244)構(gòu)成在活塞桿(128 ；228)的面向缸內(nèi)壁的外側(cè)面上。
2.按照權(quán)利要求1所述的計量裝置(141;241)，其特征在于，所述徑向滑動密封結(jié)構(gòu)組件具有相對于偏壓構(gòu)件(114 ;214)可運動地設(shè)置的夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件(254)，該夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件相對于偏壓構(gòu)件(114 ；214)至少在第一位置與第二位置之間是可運動的，在第一位置上夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件(254)與偏壓構(gòu)件(I 14 ;214)共同作用而使得偏壓構(gòu)件(I 14 ;214)對密封構(gòu)件施加較低的徑向偏壓力，在第二位置上夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件(254)與偏壓構(gòu)件(I 14 ；214)共同作用而使得偏壓構(gòu)件(114 ;214)對密封構(gòu)件施加較高的徑向偏壓力。
3.按照權(quán)利要求2所述的計量裝置，其特征在于，夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件(254)構(gòu)成為環(huán)。
4.按照權(quán)利要求3所述的計量裝置，其特征在于，夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件(254)構(gòu)成為至少在偏壓構(gòu)件的各徑向彈簧區(qū)段(122 ；222)的區(qū)域內(nèi)圍繞偏壓構(gòu)件(114 ；214)的環(huán)。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的計量裝置，其特征在于，在構(gòu)成為環(huán)的夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件(254)上構(gòu)成徑向突出部(256)，該徑向突出部從夾緊力產(chǎn)生構(gòu)件(254)向偏壓構(gòu)件(I 14 ；214)那邊伸出。`
6.按照上述權(quán)利要求之一項所述的計量裝置，其特征在于，所述徑向彈簧區(qū)段(122、222)在它們的背離密封構(gòu)件(112 ；212)的一側(cè)上沿軸向方向構(gòu)成傾斜的。
7.按照上述權(quán)利要求之一項所述的計量裝置，其特征在于，至少一個徑向彈簧區(qū)段(122 ;222)在其一個軸向縱向端的區(qū)域內(nèi)連接于彈簧座(126)，并且構(gòu)成有用于貼緊在偏壓面(120)上的偏壓軸向區(qū)段(124)，該偏壓軸向區(qū)段與該軸向縱向端有軸向間距。
8.按照權(quán)利要求7所述的計量裝置，其特征在于，所述彈簧座(126)具有沿圓周方向延伸的支座區(qū)段(127 ;227)，至少一個徑向彈簧區(qū)段(122 ;222)沿軸向方向從該支座區(qū)段伸出。
9.按照權(quán)利要求8所述的計量裝置，其特征在于，支座區(qū)段(127;227)沿圓周方向完全環(huán)繞。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的計量裝置，其特征在于，多個徑向彈簧區(qū)段(122；222)沿軸向方向伸出。
11.按照權(quán)利要求10所述的計量裝置，其特征在于，全部徑向彈簧區(qū)段(122;222)沿軸向方向伸出。
12.按照權(quán)利要求10或11所述的計量裝置，其特征在于，所述徑向彈簧區(qū)段(122；222)沿同一軸向方向伸出。
13.按照上述權(quán)利要求之一項所述的計量裝置，其特征在于，各徑向彈簧區(qū)段(122;222)沿圓周方向相鄰設(shè)置。
14.按照引用權(quán)利要求8的權(quán)利要求8至13之一項所述的計量裝置，其特征在于，至少一個或全部的徑向彈簧區(qū)段(122 ；222)與支座區(qū)段(127 ；227)構(gòu)成一體的。
15.按照權(quán)利要求14所述的計量裝置，其特征在于，偏壓構(gòu)件(14；114 ;214)是一體的構(gòu)件。
16.按照上述權(quán)利要求之一項所述的計量裝置，其特征在于，偏壓構(gòu)件(114；214)具有管形區(qū)段(130)，該管形區(qū)段具有多個沿圓周方向相鄰的軸向縫隙(132)，這些軸向縫隙的軸向長度短于管形區(qū)段(130)的軸向長度。
17.按照權(quán)利要求16所述的計量裝置，其特征在于，所述軸向縫隙(132)從管形區(qū)段(130)的一個軸向縱向端開始分別向管形區(qū)段(130)的另一個軸向縱向端那邊延伸。
18.在引用權(quán)利要求7和8的情況下按照權(quán)利要求7至17之一項所述的計量裝置，其特征在于，偏壓軸向區(qū)段(124)在不受載的狀態(tài)下相對于支座區(qū)段(127 ;227)在徑向偏壓作用方向上伸出。
19.按照上述權(quán)利要求之一項的述的計量裝置，其特征在于，至少一個徑向彈簧區(qū)段(122 ;222)在其在組裝狀 態(tài)下背離偏壓面(120)的一側(cè)上具有徑向的卡扣突出部。
20.按照上述權(quán)利要求之一項所述的計量裝置，其特征在于，偏壓構(gòu)件(114;214)具有固定裝置，用于固定密封構(gòu)件(112 ;212)和偏壓構(gòu)件(114 ;214)至少沿軸向方向的相對位置。
21.按照權(quán)利要求20所述的計量裝置，其特征在于，所述固定裝置優(yōu)選為多個固定突出部的形式。
22.按照上述權(quán)利要求之一項所述的計量裝置，其特征在于，偏壓構(gòu)件(114；214)具有沿徑向方向延伸的固定區(qū)段(134)，用于將偏壓構(gòu)件(114 ;214)固定在上級結(jié)構(gòu)(141 ；241)上。
23.按照權(quán)利要求22所述的計量裝置，其特征在于，固定區(qū)段(34；134 ;434)構(gòu)成為徑向凸緣(34 ；134 ;434)。
24.按照上述權(quán)利要求之一項所述的計量裝置，其特征在于，偏壓構(gòu)件(114;214)至少在各徑向彈簧區(qū)段(122 ；222)的區(qū)域內(nèi)由金屬構(gòu)成。
25.按照權(quán)利要求24所述的計量裝置，其特征在于，偏壓構(gòu)件(114;214)優(yōu)選也在彈簧座(126)的區(qū)域內(nèi)由金屬構(gòu)成。
26.按照上述權(quán)利要求之一項所述的計量裝置(141;241)，其特征在于，所述計量裝置是注射器或吸取活塞-缸-裝置。
【文檔編號】B01L3/02GK103447108SQ201310404884
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2008年11月5日
【發(fā)明者】K·萊克布施 申請人:哈美頓博納圖斯股份公司