專利名稱：無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置和通過無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置密封活塞桿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1前序部分所述的無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置。本發(fā)明還涉及如權(quán)利要求12前序部分所述的通過無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置密封活塞桿的方法由文獻(xiàn)EP 0933566 A1已知用于具有縱向移動(dòng)活塞桿的無潤滑運(yùn)行的活塞壓縮機(jī)的無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置。這種無潤滑運(yùn)行的密封裝置包括由無潤滑運(yùn)行的材料例如碳、石墨或塑料制成的密封部件。該密封部件具有密封面，它頂靠在活塞桿上，并且由此構(gòu)成相對(duì)于活塞桿摩擦的接觸密封。這種摩擦增加密封部件的磨損，其中密封部件的密封效果在超過最大允許磨損時(shí)劇烈減小，并且相對(duì)較快地更換密封部件。密封部件在活塞桿上的摩擦還產(chǎn)生難以排出的摩擦熱，其后果是，必需限制要被密封的最大壓力差或者平均活塞速度。已知的用于無油密封氣體的活塞桿密封系統(tǒng)(也稱為填料或無潤滑運(yùn)行的密封裝置)處于高的機(jī)械和熱負(fù)荷下，這導(dǎo)致不利的后果，即限制了密封部件的使用壽命、要被密封的最大壓力差以及平均活塞速度。
本發(fā)明的目的是，提供一種更有利的無潤滑運(yùn)行的密封裝置以及一種更有利的通過無潤滑運(yùn)行的密封密封活塞桿的方法。
這個(gè)目的通過具有權(quán)利要求1特征的無潤滑運(yùn)行的密封裝置得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求2至11還涉及其它有利的無潤滑運(yùn)行的密封裝置。這個(gè)目的還通過具有權(quán)利要求12特征的方法得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求13至16涉及其它有利的方法步驟。
這個(gè)目的尤其通過用于密封可縱向移動(dòng)支承的活塞桿的無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置得以實(shí)現(xiàn)，它包括至少一個(gè)具有密封面的密封部件、促動(dòng)器、傳感器以及空腔環(huán)，在其內(nèi)部設(shè)置密封環(huán)，其中促動(dòng)器相對(duì)于密封部件具有功能連接，使密封面可以徑向相對(duì)于活塞桿移動(dòng)，并且根據(jù)傳感器獲得的測(cè)量值控制促動(dòng)器。
按照本發(fā)明的無潤滑運(yùn)行的密封裝置的優(yōu)點(diǎn)是，借助于促動(dòng)器可以控制密封部件或其密封面相對(duì)于活塞桿表面的位置并因此是變化的，由此一方面有利地避免，密封面頂靠在活塞桿上，另一方面可以再調(diào)節(jié)密封面與活塞桿之間的間隙寬度，最好使縫隙寬度保持盡可能地小。
因此在按照本發(fā)明的用于密封可縱向移動(dòng)支承的活塞桿的方法中可以根據(jù)可測(cè)量的無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置的數(shù)值、也稱為控制值受控地改變密封部件的位置。適合作為控制值的例如是密封面與活塞桿表面之間的間隔、活塞桿溫度、泄漏量、密封部件在活塞桿上的頂壓力或者兩個(gè)密封部件之間的壓力差，其中借助于傳感器獲得這個(gè)控制值，將這個(gè)控制值輸送到一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，并且調(diào)節(jié)裝置控制促動(dòng)器并由此控制密封部件的位置或者其密封面的位置，直到控制值對(duì)應(yīng)于給定的理論值。例如控制密封面的位置，使密封環(huán)上的壓力降位于給定數(shù)值范圍以內(nèi)或者位于給定的數(shù)值上。例如也可以控制密封面的位置，在每個(gè)可控的密封環(huán)上產(chǎn)生基本相同的壓力降。
最好調(diào)節(jié)密封部件的位置，使得在密封面與活塞桿之間保持無接觸的間隙密封，該間隙密封具有小于毫米的微小間隙寬度，例如在0至0.3mm范圍的間隙寬度。也可以控制密封部件，使得通過密封部件的密封面沒有或具有可忽略的小頂壓力地頂靠在活塞桿上，使間隙寬度為零。因?yàn)槊芊獠考唤佑|或幾乎不接觸活塞桿，密封部件沒有或只有極其微小的磨損，由此只需極少地更換密封部件并且可以使無潤滑運(yùn)行的密封裝置在長(zhǎng)時(shí)間期間無維護(hù)地運(yùn)行。按照本發(fā)明的無潤滑運(yùn)行的密封裝置的優(yōu)點(diǎn)是，最好在每個(gè)密封部件上的壓力差都是可控的。由此尤其可以避免，在一個(gè)或幾個(gè)密封部件上產(chǎn)生過高壓力差和相應(yīng)高磨損。已經(jīng)證實(shí)，對(duì)于不可控的密封部件一定的密封部件經(jīng)常過度磨損并由此使功能削弱，由此使其它密封部件處于過度磨損，因此通過這種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)相對(duì)較快地使整個(gè)無潤滑運(yùn)行的密封裝置失效。按照本發(fā)明的裝置當(dāng)密封部件沿著活塞桿相互銜接設(shè)置時(shí)防止這種不可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
按照本發(fā)明的無潤滑運(yùn)行的密封裝置的另一優(yōu)點(diǎn)是，所述密封部件的密封面不接觸或幾乎不接觸運(yùn)動(dòng)的活塞桿表面，由此不產(chǎn)生或只產(chǎn)生微少的摩擦熱。
因此按照本發(fā)明的活塞桿密封裝置以微少的泄漏具有長(zhǎng)使用壽命，并且尤其也適用于高壓力差和/或高平均活塞桿速度或活塞速度。因此按照本發(fā)明的活塞桿密封裝置能夠形成具有高輸送能力的無潤滑運(yùn)行的壓縮機(jī)。此外按照本發(fā)明的無潤滑運(yùn)行的密封裝置也適用于密封具有低分子重量的氣體如氫氣。


下面借助于附圖描述本發(fā)明。附圖中圖1示出無潤滑運(yùn)行的活塞壓縮機(jī)的活塞桿密封，圖2示出無潤滑運(yùn)行的密封裝置局部縱向截面圖，圖2a示出由C向看去的分段密封環(huán)的正視圖，圖2b示出由C向看去的被動(dòng)蓋環(huán)的正視圖，圖2c示出無潤滑運(yùn)行的密封裝置的另一實(shí)施例的局部縱向截面圖，圖2d示出由C向看去的支承環(huán)的正視圖，圖2e示出由C向看去的分段密封環(huán)另一實(shí)施例的正視圖，圖3示出無潤滑運(yùn)行的密封裝置的另一局部縱向截面圖，圖3a示出由D向看去的分段密封環(huán)的正視圖，圖4a示出另一分段密封環(huán)的正視圖，圖4b示出另一分段密封環(huán)的正視圖，圖5a示出另一分段密封環(huán)的正視圖，圖5b示出按照?qǐng)D5a的密封環(huán)的搭接位置的細(xì)節(jié)圖，圖5c示出按照?qǐng)D5a具有彈性蓋環(huán)的密封環(huán)，圖5d示出按照?qǐng)D5c從C向看去的密封環(huán)，圖6示出無潤滑運(yùn)行的密封裝置的另一局部縱向截面圖，圖7示出一體的密封環(huán)的視圖，圖7a示出按照?qǐng)D7的密封環(huán)的搭接位置的細(xì)節(jié)圖。
圖1示出具有活塞桿2的無潤滑運(yùn)行的活塞壓縮機(jī)的無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置1，該活塞桿在運(yùn)動(dòng)方向K上可縱向移動(dòng)地被支承，其中在安裝狀態(tài)下缸體位于A側(cè)而活塞桿驅(qū)動(dòng)裝置位于B側(cè)。無潤滑運(yùn)行的密封裝置1由具有填料的活塞桿密封1構(gòu)成，其中填料包括許多前后設(shè)置的空腔環(huán)3，在其中設(shè)置密封環(huán)5。所述無潤滑運(yùn)行的密封裝置1包括一個(gè)節(jié)流環(huán)4以及多個(gè)密封環(huán)5。在有利的擴(kuò)展裝置中如同通過上面的三個(gè)空腔環(huán)3所示的那樣，在活塞桿2的移動(dòng)方向上依次地設(shè)置蓋環(huán)14、密封環(huán)5以及支承環(huán)17。但是也可以如同在一個(gè)空腔環(huán)3中所示的那樣在空腔環(huán)3內(nèi)部只設(shè)置唯一的密封環(huán)5。該活塞桿2在方向K上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該活塞桿密封1最好還包括泄漏氣體排氣裝置6。
圖2以縱向截面圖示出按照本發(fā)明的無潤滑運(yùn)行的密封裝置1的兩個(gè)空腔環(huán)3以及一個(gè)密封環(huán)5。整個(gè)無潤滑運(yùn)行的密封裝置1如圖1所示那樣最好包括許多在活塞桿2移動(dòng)方向上前后設(shè)置的含有密封環(huán)5的空腔環(huán)3。在圖2中所示的空腔環(huán)3具有突出的、環(huán)形的空腔環(huán)部件3a，在其上固定壓電促動(dòng)器7。該空腔環(huán)3還包括兩個(gè)垂直于活塞桿2縱向延伸的頂靠面3b，3c。在圖2a中以C向視圖示出密封環(huán)5。該密封環(huán)5由三個(gè)一致構(gòu)成的密封環(huán)段5b，5c，5d組成，它們以縫隙5g略微間隔。間隙5g寬度例如為0.1mm至0.5mm。在圖2a中以虛線示出附屬于密封環(huán)段5b的促動(dòng)器7。該促動(dòng)器7從C向看去位于密封環(huán)段5b的后面。類似地促動(dòng)器7也附屬于密封環(huán)段5c，5d，但是未示出。因此每個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d具有各自的促動(dòng)器7，其中設(shè)計(jì)間隙5g的寬度，使密封環(huán)段5b，5c，5d至少可在相對(duì)于活塞桿2的徑向R上移動(dòng)。圖2示出沿著線A-A的密封環(huán)段5b截面圖。該密封環(huán)5或其密封環(huán)段5b，5c，5d具有指向活塞桿2的密封面5a。在圖2中所示的密封環(huán)5由彈簧9包圍，由此使密封環(huán)段5b，5c，5d在形成整個(gè)密封環(huán)5的情況下固定到一起。在空腔環(huán)部件3a上在圓周方向均勻間隔地固定三個(gè)促動(dòng)器7，其中每個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d分別與一個(gè)促動(dòng)器7連接，由此每個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d可以由各促動(dòng)器7受控地在徑向R上移動(dòng)地支承。在所示實(shí)施例中在至少一個(gè)密封環(huán)段5b內(nèi)部設(shè)置一個(gè)傳感器8，它獲得與活塞桿2表面的間距。該傳感器8以及促動(dòng)器7通過電導(dǎo)線10a與調(diào)節(jié)裝置10連接。在所示實(shí)施例中調(diào)節(jié)裝置10借助于傳感器8確定活塞桿2表面與最好密封面5a之間的間距，其中調(diào)節(jié)裝置10控制促動(dòng)器7并且控制與促動(dòng)器連接的密封環(huán)段5b，5c，5d，使縫隙寬度S占據(jù)由調(diào)節(jié)裝置10給定的理論值。每個(gè)密封環(huán)元件5b，5c，5d最好與獨(dú)立的促動(dòng)器7連接，因此調(diào)節(jié)裝置10控制每個(gè)密封環(huán)5的三個(gè)促動(dòng)器7。
在圖2中所示的密封環(huán)段5b截面圖還示出，最好每個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d都具有端面5k，它最好如圖所示在活塞桿2縱向上突出并且還具有相對(duì)于定位面3b配合的走向。在所示實(shí)施例中端面5k以及定位面3b垂直于活塞桿2縱向延伸。該定位面3b以及端面5k也可以相對(duì)于活塞桿2縱向傾斜地延伸。在活塞桿或未示出的活塞壓縮運(yùn)動(dòng)期間在以A表示的一側(cè)上存在高壓。所述定位面3b和端面5k具有優(yōu)點(diǎn)，所有密封環(huán)段5b，5c，5d都至少通過其端面5k頂靠在定位面3b上并因此被側(cè)面地支承，并且在徑向延伸的間隙5g大部分通過定位面3b覆蓋，這減少在活塞桿2延伸方向上的泄漏。側(cè)面支承尤其重要的是使密封環(huán)5保持在確定的位置，因?yàn)樵诨钊麎嚎s機(jī)運(yùn)行期間在活塞桿密封裝置內(nèi)部存在振動(dòng)的、動(dòng)態(tài)的壓力過程，它具有明顯的壓力變化，這種變化作用于密封環(huán)5。
該密封環(huán)5可以設(shè)置和構(gòu)成，使在密封環(huán)5與空腔環(huán)3之間產(chǎn)生間隙18，它在活塞壓縮機(jī)抽吸狀態(tài)期間允許流體在方向A上回流。
在有利的擴(kuò)展裝置中在壓縮狀態(tài)期間通過密封環(huán)5上的壓力在50至75bar之間。如果兩個(gè)空腔環(huán)3與設(shè)置在其中的密封環(huán)5在活塞桿2縱軸線的延伸方向上前后地設(shè)置，則這個(gè)示例的活塞桿密封裝置1的最大壓力在100至150bar之間，例如整個(gè)最大壓力在使用四個(gè)分別具有密封環(huán)5的空腔環(huán)3時(shí)為200至300bar。
圖2b示出被動(dòng)的、即不可主動(dòng)操縱的蓋環(huán)14。如圖1所示，該蓋環(huán)14設(shè)置在密封環(huán)5旁邊。在按照?qǐng)D2的示例中蓋環(huán)14在右側(cè)設(shè)置在密封環(huán)5旁邊，其中空腔環(huán)3的內(nèi)室當(dāng)然必需相應(yīng)較大地構(gòu)成。該蓋環(huán)14遮蓋徑向間隙5g并且由此防止氣體在活塞桿2的延伸方向K上穿過。為了避免這種被動(dòng)密封環(huán)14的磨損使其內(nèi)徑這樣大地構(gòu)成，從而不存在與活塞桿2的接觸。該蓋環(huán)14在優(yōu)選的擴(kuò)展裝置中可以具有回流槽14a，其中設(shè)置蓋環(huán)14，使回流槽14a對(duì)準(zhǔn)A側(cè)。
圖2c以縱向截面圖示出無潤滑運(yùn)行的密封裝置的另一實(shí)施例，它與按照?qǐng)D2的實(shí)施例不同包括一個(gè)蓋環(huán)14和一個(gè)支承環(huán)17。該支承環(huán)17用于在活塞桿2縱軸線方向上支承密封環(huán)5，其中支承環(huán)17如同在按照?qǐng)D2d的視圖所示的那樣具有斷口17a，突出的空腔環(huán)部件3a穿過斷口延伸。
也可以構(gòu)造所述承環(huán)17，使支承環(huán)只包括在圖2c中以17b表示的圓片，它通過其圓周面部分地頂靠在突出的空腔環(huán)部件3a上。
該密封環(huán)5也可以如同在圖2e中所示的視圖那樣只由兩個(gè)密封環(huán)段5b，5c組成，它們分別通過促動(dòng)器7在徑向R上可移動(dòng)地支承。
圖3以局部視圖示出具有密封環(huán)5的空腔環(huán)3實(shí)施例的另一縱向截面圖，其中未示出傳感器8與調(diào)節(jié)裝置10。在空腔環(huán)3的內(nèi)室中設(shè)置環(huán)形固定體12，壓電促動(dòng)器7以及彈簧11與固定體連接。構(gòu)成密封環(huán)5，使這個(gè)密封環(huán)不僅頂靠在促動(dòng)器7上而且頂靠在彈簧11上。仍然可以操縱促動(dòng)器7，使密封環(huán)5并由此使密封面5a在活塞桿2的徑向R上可移動(dòng)地支承。在圖3中所示的密封環(huán)5實(shí)施例向著活塞桿2具有密封層5e，它具有迷宮槽，因此產(chǎn)生具有迷宮槽的密封面5a。最好控制促動(dòng)器7，使得在活塞桿2表面與密封面5a之間總是存在小的間隙，由此產(chǎn)生間隙密封，其中迷宮槽附加地提高密封效果。這個(gè)密封環(huán)5可以由相同的材料制成。該密封環(huán)5也可以如圖3所示由基環(huán)5f以及密封層5e組成，其中密封層可以由與基環(huán)5f不同的材料制成。該基環(huán)5f例如可以由金屬制成而密封層5e由能夠無潤滑運(yùn)行的的材料如塑料或陶瓷制成。
圖3a示出在圖3中所示的密封環(huán)5的D向正視圖。該密封環(huán)5由具有徑向間隙5g的分段密封環(huán)構(gòu)成并且包括三個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d。圖3示出按照?qǐng)D3a沿著線B-B的密封環(huán)截面圖。對(duì)于密封環(huán)段5b示意示出促動(dòng)器7。每個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d最好具有一個(gè)這樣設(shè)置的促動(dòng)器7。在另一實(shí)施例中可以對(duì)每個(gè)密封環(huán)段附設(shè)兩個(gè)促動(dòng)器7a，7b，如同在密封環(huán)段5d中所示的那樣，促動(dòng)器共同地作用于密封環(huán)段5d，使得密封環(huán)段可以在方向R上移動(dòng)。
與按照本發(fā)明的無潤滑運(yùn)行的密封裝置1組合能夠使用不同構(gòu)成的密封環(huán)5。圖4a，4b和5a分別示出不同構(gòu)成的密封環(huán)5的正視圖，其中促動(dòng)器7的作用點(diǎn)也如同圖2a所示那樣位于密封環(huán)段5b，5c，5d的背面上并因此在所示視圖中不能直接看到。
按照?qǐng)D4a的密封環(huán)5具有截面5h，沿著它們密封環(huán)段5b，5c，5d可移動(dòng)地支承，用于使它們?cè)诜较騌上移動(dòng)。
按照?qǐng)D4b的密封環(huán)具有相對(duì)于活塞桿2切向延伸的截面5h。密封環(huán)段5b，5c，5d最好平行于截面5h的走向在方向R上移動(dòng)。在圖4a和4b中所示的兩個(gè)密封環(huán)5最好與蓋環(huán)14組合地使用。
按照?qǐng)D5a的密封環(huán)5由三個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d組成，它們?nèi)缤趫D5b中所示的那樣分別具有在圓周方向上搭接的連接位置S1。每個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d例如如同在圖2或圖3中所示的那樣通過促動(dòng)器7與各空腔環(huán)3連接并且可以在徑向R上移動(dòng)?？梢杂欣刈C實(shí)使密封環(huán)5如同在圖5c中所示的那樣配有環(huán)繞的彈性密封環(huán)15，它在徑向上密封連接位置。對(duì)于這個(gè)裝置如同在圖1中通過單獨(dú)設(shè)置在空腔環(huán)3中的密封環(huán)4那樣無需附加的設(shè)置在其旁邊的蓋環(huán)14。該密封環(huán)15可以如圖所示由彈性彈簧16包圍。該密封環(huán)可以如圖5c和5d所示具有在徑向上延伸的回流槽5i，其中設(shè)置密封環(huán)5，使回流槽5i指向在圖2中所示的A側(cè)。
圖6以局部視圖示出空腔環(huán)3實(shí)施例的另一縱向截面圖，它具有密封環(huán)5和設(shè)置在空腔環(huán)3里面的傳感器8，它獲得在空腔環(huán)3內(nèi)部的壓力。在空腔環(huán)3中設(shè)置由電磁鐵與線圈構(gòu)成的促動(dòng)器7。該密封環(huán)5與圖2a所示類似地通過由三個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d組成的分段環(huán)構(gòu)成。每個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d與金屬的、可磁化的固定體13連接。通過操縱促動(dòng)器7使每個(gè)密封環(huán)段單獨(dú)地在徑向R上移動(dòng)，由此可以調(diào)節(jié)縫隙寬度S。圖6在左側(cè)示出另一傳感器8，它設(shè)置在左側(cè)只示意示出的空腔環(huán)3里面。兩個(gè)傳感器8以及促動(dòng)器7通過導(dǎo)線10a，10b與調(diào)節(jié)裝置10連接。在所示實(shí)施例中借助于傳感器8獲得空腔環(huán)3中的壓力作為控制值，并且例如控制密封環(huán)段5b，5c，5d的位置，使得在相鄰空腔環(huán)3中調(diào)節(jié)給定的理論壓力差或者不超過給定的壓力差。
圖7示出具有搭接接頭5i，5k的一體密封環(huán)5。圖7a以F向側(cè)視圖示出這個(gè)接頭5i，5k以及縫隙S1。該密封環(huán)5由環(huán)形或管形促動(dòng)器7包圍，其圓周長(zhǎng)度可控地例如壓電地延長(zhǎng)或縮短，由此使密封環(huán)5的密封面5a仍然在活塞桿2的徑向R上移動(dòng)，由此也可控制及改變縫隙寬度S。電導(dǎo)線10b用于控制壓電促動(dòng)器7。
所述無潤滑運(yùn)行的密封裝置1的所有密封環(huán)5最好分別具有至少一個(gè)促動(dòng)器7。若密封環(huán)5由密封環(huán)段5b，5c，5d組成，每個(gè)密封環(huán)5最好對(duì)于每個(gè)密封環(huán)段5b，5c，5d具有各自的促動(dòng)器7。調(diào)節(jié)裝置10最好控制無潤滑運(yùn)行的密封裝置1的所有促動(dòng)器7，其中調(diào)節(jié)裝置10獲得許多設(shè)置在無潤滑運(yùn)行的密封裝置1中的傳感器8的數(shù)值。
所述促動(dòng)器7除了所示的那樣的通過電能驅(qū)動(dòng)的實(shí)施例外也可這樣構(gòu)成，即它們以流體能例如氣動(dòng)或液動(dòng)地驅(qū)動(dòng)，用于產(chǎn)生行程運(yùn)動(dòng)。調(diào)整行程或者由促動(dòng)器7在徑向R引起的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)一般在十分之幾毫米至約1毫米。
許多傳感器適合作為傳感器8。例如感應(yīng)行程接收器適合測(cè)量活塞桿2與密封環(huán)段5b，5c，5d之間的距離。
活塞桿溫度作為由密封系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱的指示。在可能的調(diào)節(jié)方法中在活塞桿溫度升高時(shí)使密封環(huán)5與活塞桿2之間的距離略微增加，直到溫度再下降。活塞桿溫度的測(cè)量例如可以通過滑靴的接觸測(cè)量、但是最好無接觸地、例如通過紅外傳感器或者通過設(shè)置在活塞桿2上的傳感器無接觸地傳遞其數(shù)值。也可以有利地證實(shí)在泄漏氣體排氣裝置6上測(cè)量物質(zhì)流，例如通過熱物質(zhì)流傳感器。例如可以控制促動(dòng)器7，使得在泄漏氣體排氣裝置上不低于氣體最小量。
與在圖2b中所示的被動(dòng)蓋環(huán)14不同可以使蓋環(huán)14由主動(dòng)控制的蓋環(huán)14構(gòu)成，例如與在圖3a中所示的密封環(huán)5相同。因此密封環(huán)5和可控的蓋環(huán)14可以共同地依次設(shè)置在空腔環(huán)3里面，方式是例如在圖2和圖3中所示的用于控制各密封環(huán)5的裝置共同設(shè)置在空腔環(huán)3內(nèi)部，其中在圖3中所示的密封環(huán)5施加蓋環(huán)14的功能，方式是使這個(gè)密封環(huán)這樣設(shè)置，使得遮蓋密封環(huán)5的接頭5g，由此使密封環(huán)和蓋環(huán)5，14依次設(shè)置并且單獨(dú)地通過各促動(dòng)器7控制。
在有利的運(yùn)行方法中可以在第一運(yùn)行狀態(tài)控制密封環(huán)5，使密封面5a頂靠在活塞桿2上，由此使密封面5a在活塞桿2上磨損并由此接受活塞桿2的形狀。在第二運(yùn)行狀態(tài)中可以控制密封環(huán)5，使得在密封面5a與活塞桿2之間存在預(yù)給定的間隙。因?yàn)樵诘诙\(yùn)行狀態(tài)中密封面5a的走向適配于活塞桿2的走向，可以使預(yù)給定的間隙保持非常微小，由此在活塞桿2的縱軸線中產(chǎn)生微少的泄漏。
權(quán)利要求
1.用于密封可縱向移動(dòng)支承的活塞桿(2)的無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置(1)，包括至少一個(gè)具有密封面(5a)的密封環(huán)(5)、促動(dòng)器(7)、傳感器(8)以及空腔環(huán)(3)，在空腔環(huán)內(nèi)部設(shè)置密封環(huán)(5)，其中促動(dòng)器(7)相對(duì)于密封環(huán)(5)具有功能連接，使密封面(5a)可以徑向相對(duì)于活塞桿(2)移動(dòng)，并且根據(jù)傳感器(8)獲得的測(cè)量值控制促動(dòng)器(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，在活塞桿(2)的縱向上設(shè)置多個(gè)空腔環(huán)(3)，其中在至少兩個(gè)空腔環(huán)(3)內(nèi)部設(shè)置密封環(huán)(5)和促動(dòng)器(7)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，所述空腔環(huán)(3)具有垂直于活塞桿(2)縱向延伸的定位面(3b，3c)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，所述密封環(huán)(5)由包括多個(gè)密封環(huán)段(5b，5c，5d)的分段密封環(huán)(5)構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，對(duì)每個(gè)密封環(huán)段(5b，5c，5d)附設(shè)至少一個(gè)獨(dú)立的促動(dòng)器(7)。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，所述密封環(huán)(5)一體地構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，環(huán)形或管形促動(dòng)器(7)在圓周方向上包圍密封環(huán)(5)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，所述促動(dòng)器(7)由壓電或磁致伸縮的部件構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，所述促動(dòng)器(7)可以通過流體驅(qū)動(dòng)。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，所述傳感器(8)固定在密封環(huán)(5)上。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的活塞桿密封裝置，其特征在于，所述密封面(5a)具有迷宮槽。
12.用于通過無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置(1)密封可縱向移動(dòng)支承的活塞桿(2)的方法，該密封裝置包括具有密封面(5a)的密封環(huán)(5)，其中可以根據(jù)控制值受控地改變密封面(5a)相對(duì)于活塞桿(2)的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，控制至少兩個(gè)且最好所有密封環(huán)(5)，使得可以改變密封環(huán)的密封面(5a)相對(duì)于活塞桿(2)的位置。
14.如權(quán)利要求12至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用密封環(huán)(5)與活塞桿(2)的距離和/或活塞桿(2)的溫度和/或兩個(gè)密封環(huán)(5)之間的壓力差作為控制值。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，控制兩個(gè)在活塞桿(2)縱向上間隔設(shè)置的密封環(huán)(5)的密封面(5a)的位置，使得在密封環(huán)(5)上的壓力降位于給定的數(shù)值范圍以內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，控制密封面(5a)的位置，使得在每個(gè)可控的密封環(huán)(5)上產(chǎn)生基本相同的壓力降。
17.無潤滑運(yùn)行的壓縮機(jī)，包括如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的活塞桿密封裝置或者以如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的方法運(yùn)行。
全文摘要
用于密封可縱向移動(dòng)支承的活塞桿(2)的無潤滑運(yùn)行的活塞桿密封裝置(1)包括至少一個(gè)具有密封面(5a)的密封環(huán)(5)、一個(gè)促動(dòng)器(7)、一個(gè)傳感器(8)以及一個(gè)空腔環(huán)(3)，在其內(nèi)部設(shè)置密封環(huán)(5)，其中促動(dòng)器(7)相對(duì)于密封環(huán)(5)具有功能連接，使密封面(5a)可以徑向相對(duì)于活塞桿(2)移動(dòng)，并且根據(jù)傳感器(8)獲得的測(cè)量值控制促動(dòng)器(7)。
文檔編號(hào)F04B39/04GK101044345SQ200580036248
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者N·費(fèi)斯特爾, G·桑蘭德 申請(qǐng)人:伯克哈特壓縮機(jī)股份公司