本發(fā)明涉及一種兩個(gè)能沿運(yùn)動(dòng)軸線相對(duì)于彼此平移運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件之間的密封系統(tǒng)，用于相對(duì)于低壓側(cè)密封高壓側(cè)，其中，外部構(gòu)件具有一個(gè)朝內(nèi)部構(gòu)件敞開的、朝向低壓側(cè)(n)的第一環(huán)形槽和至少一個(gè)朝內(nèi)部構(gòu)件敞開的、朝向高壓側(cè)的第二環(huán)形槽。在第一環(huán)形槽中設(shè)有密封裝置，所述密封裝置具有貼靠在內(nèi)部構(gòu)件上的、由能彈性變形的材料制成的第一密封環(huán)和沿徑向張緊第一密封環(huán)的、相對(duì)于第一環(huán)形槽密封的、由能彈性變形的材料制成的第一預(yù)緊環(huán)。在每個(gè)第二環(huán)形槽中分別設(shè)有壓力卸載元件，所述壓力卸載元件具有貼靠在內(nèi)部構(gòu)件上的、由能彈性變形的材料制成的第二密封環(huán)和沿徑向張緊第二密封環(huán)的、相對(duì)于第二環(huán)形槽密封的、由能彈性變形的材料制成的第二預(yù)緊環(huán)。

第二密封環(huán)具有密封棱邊，所述密封棱邊具有高壓側(cè)的接觸面角度和低壓側(cè)的接觸面角度，每個(gè)壓力卸載元件配設(shè)至少一個(gè)連接通道，通過連接通道，在密封裝置和第一壓力卸載元件之間的中間空間能夠與高壓側(cè)連接或者在兩個(gè)相鄰的壓力卸載元件之間的中間空間能夠與高壓側(cè)連接，或者兩個(gè)相鄰的中間空間能夠通過所述連接通道相互連接。

每個(gè)連接通道在壓力狀態(tài)pzn>ph或pzn>pzh下封閉，而在壓力卸載狀態(tài)pzn≥ph+pkrit或pzn≥pzh+pkrit下打開，其中ph是高壓側(cè)的液壓，pzn是低壓側(cè)的中間空間中的液壓，pzh是高壓側(cè)的中間空間中的液壓，pkrit是壓力增量，在這個(gè)壓力增量下或在超過這個(gè)壓力增量時(shí)，連接通道打開，其中pkrit通過第二預(yù)緊環(huán)的變形限定。連接通道在壓力狀態(tài)pzn>ph或pzn>pzh通過第二預(yù)緊環(huán)封閉，并且第二密封環(huán)的密封棱邊的高壓側(cè)的接觸面角度小于或等于該密封棱邊低壓側(cè)的接觸面角度，從而在壓力加載狀態(tài)下以及在內(nèi)部構(gòu)件在外部構(gòu)件中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于第二密封環(huán)調(diào)整到確定的泄漏率，通過所述泄漏率調(diào)整低壓側(cè)的中間空間中的液壓。

背景技術(shù)：

這種密封系統(tǒng)由ep1991800b1已知。但所述已知的密封系統(tǒng)導(dǎo)致高的裝配耗費(fèi)并且制造昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是，提供一種具有前面所述技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的密封系統(tǒng)，這種密封系統(tǒng)總體上能更為簡單和經(jīng)濟(jì)地制造。

根據(jù)本發(fā)明的目的通過具有在權(quán)利要求1中給出的特征的密封系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

在根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)中，至少一個(gè)壓力卸載元件的第二密封環(huán)和第二預(yù)緊環(huán)相互一體地構(gòu)成并且由聚氨酯制成，pkrit通過第二預(yù)緊環(huán)沿相對(duì)于運(yùn)動(dòng)軸線徑向的方向的至少局部的變形限定。由此，第二密封環(huán)和第二預(yù)緊元件可以共同地作為一個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件由經(jīng)濟(jì)的材料以及以總體上較小的制造公差制作。此外，由此簡化了密封系統(tǒng)的安裝。由此根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)總體上能更為簡單和經(jīng)濟(jì)地制造。

根據(jù)本發(fā)明，在有多個(gè)壓力卸載元件的情況下，可以這樣來進(jìn)一步降低制造和安裝耗費(fèi)，即，每個(gè)壓力卸載元件的第二密封環(huán)和第二預(yù)緊環(huán)都相互一體地構(gòu)成并且由聚氨酯制成。

在根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)中，高壓側(cè)的壓力不是直接作用在主密封件上。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)特別是對(duì)于具有多個(gè)前后依次設(shè)置的壓力卸載元件的布置結(jié)構(gòu)特別有作用。在密封系統(tǒng)的具有一個(gè)密封裝置和一個(gè)或多個(gè)壓力卸載元件的結(jié)構(gòu)中，在所述或各所述壓力卸載元件與密封裝置之間設(shè)有一個(gè)或多個(gè)中間空間。在液壓運(yùn)行中，在各個(gè)通過壓力卸載元件相互分開的中間空間中存在不同的液壓壓力。相鄰的中間空間之間的壓力差確定用以加載相應(yīng)的壓力卸載元件的壓力。每個(gè)壓力卸載元件都配設(shè)至少一個(gè)連接通道，用于對(duì)與在低壓側(cè)鄰接的低壓側(cè)中間空間進(jìn)行壓力卸載。每個(gè)連接通道都將低壓側(cè)的中間空間與朝向高壓側(cè)的高壓側(cè)中間空間連接或與具有高壓ph的高壓側(cè)連接，在所述低壓側(cè)中間空間中存在液壓壓力pzn，在所述高壓側(cè)中間空間中存在液壓壓力pzh。連接通道在密封系統(tǒng)的基本壓力狀態(tài)pzn≤pzh或pzn≤ph下封閉，在這個(gè)基本壓力狀態(tài)下，低壓側(cè)中間空間中的壓力pzn小于或等于高壓側(cè)中間空間中的壓力pzh或高壓側(cè)上的壓力ph。在所述基本壓力狀態(tài)下，密封環(huán)相對(duì)于低壓側(cè)中間空間密封高壓側(cè)中間空間或高壓側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的連接通道在相反的壓力狀態(tài)pzn>pzh或pzn>ph下也保持封閉，在這個(gè)壓力狀態(tài)下，低壓側(cè)中間空間壓力超過高壓側(cè)壓力并且在這個(gè)壓力狀態(tài)下密封環(huán)相對(duì)于高壓側(cè)中間空間或相對(duì)于高壓側(cè)密封低壓側(cè)中間空間。只有在達(dá)到壓力卸載狀態(tài)pzn≥pzh+pkrit或pzn≥ph+pkrit時(shí)，連接通道才打開，在這個(gè)壓力卸載狀態(tài)下達(dá)到或超過壓力增量pkrit。所述壓力增量pkrit構(gòu)成用于連接通道的臨界開啟壓力并通過第二預(yù)緊環(huán)的變形限定。

在依次排列多個(gè)壓力卸載元件時(shí)，通過單側(cè)作用的連接通道進(jìn)行壓力卸載是特別有利的。在液壓運(yùn)行中，各中間空間中的液壓壓力不同程度地升高。一個(gè)中間空間的壓力卸載僅取決于另一個(gè)、即最近的高壓側(cè)中間空間的壓力。一旦兩個(gè)與壓力卸載元件鄰接的中間空間之間的壓力差pzn-pzh或中間空間與高壓側(cè)的壓力差pzn-ph達(dá)到相應(yīng)的壓力增量pkrit，即pzn-pzh＝pkrit或pzn-ph＝pkrit，則在相互連接的壓力區(qū)域或中間空間中出現(xiàn)壓力平衡。以這種方式實(shí)現(xiàn)了，在根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)中，對(duì)于所有滿足pzn-pzh≥pkrit的壓力，特別是當(dāng)中間空間壓力低于存在于高壓側(cè)的液壓工作壓力，即pzn、pzh<ph時(shí)，中間空間發(fā)生壓力卸載。第二密封環(huán)的密封棱邊高壓側(cè)的接觸面角度分別小于或等于該密封棱邊低壓側(cè)的接觸面角度，從而在壓力加載狀態(tài)下以及在內(nèi)部構(gòu)件在外部構(gòu)件中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于密封環(huán)調(diào)整到確定的泄漏率，通過所述泄漏率調(diào)整低壓側(cè)的中間空間中的液壓壓力。

對(duì)于這種密封機(jī)制，動(dòng)態(tài)密封件的預(yù)緊力和接觸壓力分布具有原則上的重要意義。預(yù)緊力在將內(nèi)部構(gòu)件裝入外部構(gòu)件時(shí)產(chǎn)生。接觸壓力分布對(duì)應(yīng)于從密封環(huán)由壓力液體加載的表面?zhèn)鬟f到密封面上的張力。拖出的油膜與拖入的潤滑劑膜的差額構(gòu)成泄漏率。流體動(dòng)力的泄漏率通過接觸區(qū)域中朝高壓側(cè)的壓力梯度確定。所述壓力梯度取決于密封棱邊和要密封的內(nèi)部構(gòu)件之間的接觸面角度。高壓側(cè)較陡的接觸面角度實(shí)現(xiàn)了較陡的壓力梯度和較小的泄漏率，相反，高壓側(cè)較為平緩的接觸面角度導(dǎo)致平緩的壓力梯度和較高的泄漏率。

如果密封系統(tǒng)的回輸能力大于或等于被排出的油量，則得到密封的系統(tǒng)。因此，設(shè)置在第一環(huán)形槽中的密封裝置的第一密封環(huán)具有較陡的壓力梯度，所述密封裝置在根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)中用作主密封件。與此相對(duì)地，在壓力卸載元件上允許以受控的方式存在泄漏率，其方式是，相應(yīng)密封環(huán)的密封棱邊具有對(duì)稱的接觸面角度或具有不對(duì)稱的接觸面角度，其中高壓側(cè)的接觸面角度小于低壓側(cè)，并且因此具有較為平緩的壓力梯度。此外，密封棱邊是倒圓的。這提供了制造技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)并且使得能夠進(jìn)一步改善密封系統(tǒng)的使用壽命。通過密封棱邊的倒圓，可以改變密封環(huán)和運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件之間的所謂拖帶角(schleppwinkel)，以便在壓力加載狀態(tài)下提供確定的泄漏率，并且能夠與系統(tǒng)要求相適應(yīng)。為了沿徑向在內(nèi)側(cè)支承相應(yīng)的第二密封環(huán)，根據(jù)本發(fā)明設(shè)有支承環(huán)。所述支承環(huán)這里優(yōu)選構(gòu)造成，使得在對(duì)第二密封環(huán)或相關(guān)壓力卸載元件壓力加載時(shí)，同時(shí)防止第二密封環(huán)被擠出到低壓側(cè)中間空間中，即擠入內(nèi)部和外部構(gòu)件之間的低壓側(cè)密封間隙中。為了在內(nèi)部和外部構(gòu)件之間實(shí)現(xiàn)較小的摩擦，支承環(huán)可以相對(duì)于內(nèi)部構(gòu)件隔開徑向間距、即無接觸地設(shè)置。當(dāng)然，支承環(huán)也可以貼靠在內(nèi)部構(gòu)件上或者貼靠在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上。特別是對(duì)于后面一種情況，支承環(huán)有利地具有朝向第二構(gòu)件的帶有倒圓部的內(nèi)側(cè)。支承環(huán)的內(nèi)側(cè)還沿徑向朝內(nèi)部構(gòu)件隆起，就是說構(gòu)造成凸形的。由此，即使在至少在密封系統(tǒng)受壓力加載的運(yùn)行狀態(tài)下支承環(huán)貼靠在內(nèi)部構(gòu)件上時(shí)，總體上也能確?？煽康耐蠋匦?，同時(shí)確保對(duì)密封系統(tǒng)優(yōu)化的潤滑。

高壓側(cè)和低壓側(cè)的接觸面角度這樣來選擇，使得在壓力加載狀態(tài)下和在內(nèi)部構(gòu)件在外部構(gòu)件中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于每個(gè)密封環(huán)分別調(diào)整到確定的泄漏率，通過所述泄漏率設(shè)置在低壓側(cè)與相應(yīng)壓力卸載元件鄰接的中間空間中的液壓壓力。通過所述接觸面角度，對(duì)于每個(gè)壓力卸載元件，這樣選擇流體動(dòng)力的泄漏，使得在每個(gè)中間空間中存在確定的液壓壓力。以這種方式，在根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)中建立了確定的中間空間壓力，這種中間空間壓力在優(yōu)選的實(shí)施形式中分級(jí)地從高壓側(cè)向低壓側(cè)降低。在每個(gè)壓力卸載元件上和在密封裝置上定義一個(gè)壓力級(jí)，所述壓力級(jí)的大小對(duì)應(yīng)于存在于相應(yīng)元件上的壓力差。根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)除了密封環(huán)流體動(dòng)力的回輸能力還具有通過設(shè)置壓力卸載元件中的連接通道實(shí)現(xiàn)的流體靜力學(xué)卸載的可能性。在一個(gè)中間空間的壓力升高到超過在最近的高壓側(cè)中間空間的中間空間壓力加上相應(yīng)的壓力增量時(shí)，連接通道的閥功能實(shí)現(xiàn)對(duì)該中間空間的壓力卸載。

在根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)的各單個(gè)元件的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，可以提高液壓系統(tǒng)中的系統(tǒng)壓力或工作壓力，而不會(huì)對(duì)密封系統(tǒng)的功能性或使用壽命造成限制。通過在壓力卸載元件后面的確定的壓力，甚至可以改進(jìn)壓力密封件的密封間隙中的潤滑劑膜的形成，這又對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的摩擦和使用壽命有積極的影響。通過壓力卸載元件中的壓力閥的開啟壓力、就是說相應(yīng)的壓力增量的可調(diào)性實(shí)現(xiàn)了所述優(yōu)化狀態(tài)。連接通道的低壓側(cè)開口或低壓側(cè)端部沿軸向不同地安裝在第二密封環(huán)或第二預(yù)緊環(huán)的內(nèi)直徑或外直徑上或者第二環(huán)形槽中，從而通過壓力卸載元件相互間與壓力相關(guān)的移動(dòng)，在一定程度上調(diào)節(jié)到了較高的開啟壓力。

通過流體動(dòng)力學(xué)的輸送能力和流體靜力學(xué)的卸載的配合作用，即使在不利的運(yùn)行條件下也可以利用由例如具有卸載通道的壓力密封件和后置的副密封件組成的密封系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高使用壽命，同時(shí)具有改進(jìn)的或沒有向外的泄漏。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的改進(jìn)方案，密封系統(tǒng)的密封裝置的第一密封環(huán)和第一預(yù)緊環(huán)可以相互一體地構(gòu)成。由此可以進(jìn)一步降低密封系統(tǒng)的制造耗費(fèi)。密封裝置在這種情況下可以從成本的角度考慮同樣由聚氨酯制成。

根據(jù)本發(fā)明，壓力卸載元件的第二預(yù)緊環(huán)優(yōu)選具有密封唇口式構(gòu)成的側(cè)腿，所述側(cè)腿在基本壓力狀態(tài)pzn>ph或pzn>pzh下以密封棱邊密封地貼靠在第二環(huán)形槽的槽底部上，并且密封唇口式的側(cè)腿在壓力卸載狀態(tài)下通過其相對(duì)于密封環(huán)的徑向偏移以其密封棱邊運(yùn)動(dòng)離開在槽底部上的密封貼靠。由此，第二預(yù)緊環(huán)釋放通過連接通道的用于實(shí)現(xiàn)壓力平衡的流體流。第二預(yù)緊環(huán)這里特別是可以具有成彎角或l形的橫截面，所述橫截面具有第一和第二側(cè)腿。第一側(cè)腿這里沿徑向方向從第二密封環(huán)延伸出來，而構(gòu)造成密封唇口式的第二側(cè)腿沿軸向朝密封系統(tǒng)的高壓區(qū)域延伸。

根據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)所述連接通道可以包括設(shè)置在壓力卸載元件中的通孔和/或朝第二環(huán)形槽敞開的槽部段，所述槽部段在壓力卸載元件上和/或外部構(gòu)件中構(gòu)成。

如果通孔或槽部段在壓力卸載元件上構(gòu)成，則可以簡化根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)并且可以在沒有大的成本支出的情況下對(duì)于現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)組件進(jìn)行改裝。

各槽部段可以特別是設(shè)置在壓力卸載元件的低壓側(cè)的端側(cè)上、設(shè)置在第二預(yù)緊環(huán)的朝向第二環(huán)形槽的槽底部的外側(cè)上和/或設(shè)置在壓力卸載元件的第二密封環(huán)的朝向高壓側(cè)h的端側(cè)上。重要的是，即使在壓力卸載元件壓緊在第二環(huán)形槽的低壓側(cè)的槽側(cè)面上時(shí)，預(yù)緊元件的密封唇口式的側(cè)腿也可以通過連接通道的所述槽部段或通孔利用存在于設(shè)置在低壓側(cè)的中間空間中的壓力加載。此外，即使當(dāng)壓力卸載元件在壓力卸載狀態(tài)下壓緊在第二環(huán)形槽的高壓側(cè)的槽側(cè)面上時(shí)，通過所述連接通道在壓力卸載狀態(tài)下也必須確保實(shí)現(xiàn)相應(yīng)壓力介質(zhì)朝向高壓側(cè)的流體流。

在根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，外部構(gòu)件是殼體、特別是圓柱體，而內(nèi)部構(gòu)件是在殼體中引導(dǎo)的活塞的活塞桿。可以理解的是，環(huán)形槽備選地也可以在內(nèi)部構(gòu)件中構(gòu)成。殼體-活塞單元通常是具有高工作壓力的液壓系統(tǒng)。壓力卸載元件根據(jù)本發(fā)明的布置結(jié)構(gòu)和實(shí)施形式適合于對(duì)在這種系統(tǒng)中在高壓下受載的主密封件進(jìn)行卸載。密封裝置可以通過設(shè)置在另一個(gè)環(huán)形槽中的用于清理移入的活塞桿的刮擦環(huán)來補(bǔ)充。

本發(fā)明還包括根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)的用于調(diào)整中間空間壓力級(jí)的應(yīng)用，其中，這樣來調(diào)整中間空間中的液壓壓力，使得在每個(gè)第二密封環(huán)上都存在相同的壓力差。根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)的這種應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)在于，所有壓力卸載元件都以相同的程度對(duì)在高壓下受載的主密封件的卸載做出貢獻(xiàn)。這種等差的中間空間壓力級(jí)的各單個(gè)部件均勻地受到載荷，由此提高了整個(gè)密封系統(tǒng)的使用壽命。壓力卸載元件可以這樣設(shè)置在第二環(huán)形槽中，使得密封環(huán)和預(yù)緊環(huán)在相反的壓力狀態(tài)pzn>pzh或pzn>ph下朝高壓側(cè)移動(dòng)。在壓力進(jìn)一步升高時(shí)，預(yù)緊環(huán)發(fā)生變形，直至在達(dá)到壓力卸載狀態(tài)pzn≥pzh+pkrit或pzn≥ph+pkrit，釋放目前為止仍封閉的連接通道，從而壓力介質(zhì)可以通過連接通道從低壓側(cè)的中間空間流入高壓側(cè)的中間空間。壓力增量pkrit對(duì)應(yīng)于為了釋放連接通道要耗費(fèi)的單位面積變形力。存在于低壓側(cè)中間空間中的壓力介質(zhì)通過連接通道向高壓側(cè)中間空間流動(dòng)，直至建立壓力狀態(tài)pzn-pzh<pkrit或pzn-ph<pkrit，在這個(gè)壓力狀態(tài)下，存在于壓力卸載元件上的壓力差pzn-pzh處于壓力增量pkrit之下并且連接通道通過預(yù)緊環(huán)和/或密封環(huán)相應(yīng)的卸荷、變形和/或移動(dòng)重新封閉。在壓力卸載之后，在低壓側(cè)中間空間中存在壓力pzn≌(pzh+pkrit)或pzn≌(ph+pkrit)，所述壓力在高壓側(cè)的壓力加上壓力增量之下。

附圖說明

本發(fā)明其他的優(yōu)點(diǎn)由說明書和附圖的圖示得出。下面根據(jù)在附圖中示出的實(shí)施例來說明本發(fā)明。

在圖中：

圖1用局部剖視圖示出處于基本壓力狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)；

圖2用局部剖視圖示出處于壓力卸載狀態(tài)下的根據(jù)圖1的密封系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的在兩個(gè)能相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件之間、用于相對(duì)于低壓側(cè)n密封高壓側(cè)h的密封系統(tǒng)10。

內(nèi)部構(gòu)件12這樣設(shè)置在外部構(gòu)件14中，使得內(nèi)部構(gòu)件能夠在軸向上沿運(yùn)動(dòng)軸線16實(shí)施平移運(yùn)動(dòng)。外部構(gòu)件14例如可以構(gòu)造成圓柱形的殼體，而內(nèi)部構(gòu)件12可以構(gòu)造成在殼體中引導(dǎo)的活塞的活塞桿。在圖1中，用局部剖視圖示出密封系統(tǒng)10上部的空腔。外部構(gòu)件14總共具有三個(gè)朝內(nèi)部構(gòu)件12敞開的環(huán)形槽，一個(gè)朝向低壓側(cè)n的第一環(huán)形槽18和兩個(gè)設(shè)置在高壓側(cè)h的第二環(huán)形槽20a和20b。在第一環(huán)形槽18中設(shè)有密封裝置22。當(dāng)然，各環(huán)形槽也可以通過內(nèi)部構(gòu)件構(gòu)成。

密封裝置22包括貼靠在內(nèi)部構(gòu)件12上的由能彈性變形的材料制成的第一密封環(huán)24和沿徑向張緊第一密封環(huán)24的相對(duì)于第一環(huán)形槽18密封的由能彈性變形的材料制成的第一預(yù)緊環(huán)26。第一預(yù)緊環(huán)26例如可以設(shè)計(jì)成o形環(huán)。所述密封裝置22用作主密封件，因此第一密封環(huán)24的密封棱邊28具有較陡的壓力梯度。所述較陡的壓力梯度和由此導(dǎo)致的較小的泄漏率與第一密封環(huán)24與內(nèi)部構(gòu)件12之間的高壓側(cè)的接觸面角度α和低壓側(cè)的接觸面角度β相關(guān)，高壓側(cè)的接觸面角度α大于低壓側(cè)的接觸面角度β。

在第二環(huán)形槽20a中設(shè)置第一壓力卸載元件30a、在另一個(gè)第二環(huán)形槽20b中設(shè)置另一個(gè)壓力卸載元件30b。壓力卸載元件30a和30b分別包括一個(gè)第二密封環(huán)32a、32b和一個(gè)第二預(yù)緊環(huán)34a、34b。第二密封環(huán)32a、32b通過第二預(yù)緊環(huán)34a、34b沿徑向方向向內(nèi)部構(gòu)件12張緊。

兩個(gè)壓力卸載元件30a、30b的第二密封環(huán)32a、32b和第二預(yù)緊環(huán)34a、34b分別相互一體地構(gòu)成并且由能彈性變形的聚氨酯制成。

第二密封環(huán)32a、32b以其密封棱邊36分別密封地貼靠在內(nèi)部構(gòu)件12上，相應(yīng)高壓側(cè)的接觸面角度αa和αb分別小于相應(yīng)低壓側(cè)的接觸面角度βa或βb。所得到的平緩的壓力梯度也可以通過密封棱邊36上對(duì)稱的、就是說相同的接觸面角度來實(shí)現(xiàn)。附加地，可以通過相應(yīng)密封棱邊36的倒圓來影響拖帶特性。

通過前后依次設(shè)置的密封裝置22、第一壓力卸載元件30a、另一個(gè)壓力卸載元件30b，在密封裝置22與第一壓力卸載元件30a之間確定第一中間空間za，而在第一壓力卸載元件30a和另一個(gè)壓力卸載元件30b之間確定另一個(gè)中間空間zb。

壓力卸載元件30a、30b分別設(shè)有支承環(huán)38。所述支承環(huán)38嵌入第二密封環(huán)32a、32b的未詳細(xì)示出的凹部中并且例如可以由金屬或適當(dāng)?shù)恼乘苄缘乃芰现瞥?。支承環(huán)38一方面用于沿徑向方向支承第二密封環(huán)32a、32b。另一方面，可以通過支承環(huán)38在壓力卸載元件30a、30b在高壓側(cè)受壓力加載時(shí)防止第二密封環(huán)32a、32b不希望地被擠入中間空間za或zb中或抑制這種擠入。為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部和外部構(gòu)件12、14的盡可能低摩擦的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)支承環(huán)38可以相對(duì)于內(nèi)部構(gòu)件12分別設(shè)置成無接觸的。一個(gè)或多個(gè)第二支承環(huán)38可以具有朝向內(nèi)部構(gòu)件12的具有平緩的錐角或具有倒圓部的內(nèi)側(cè)39，如在圖1中在第一壓力卸載元件30a的第二支承環(huán)38處舉例示出的那樣。支承環(huán)38的內(nèi)側(cè)39的這種設(shè)計(jì)方案特別是在支承環(huán)38貼靠在內(nèi)部構(gòu)件上時(shí)對(duì)于必要時(shí)對(duì)于降低壓力平衡所需的流體通行的摩擦以及提高使用壽命方面是有利的。支承環(huán)38此外還可以設(shè)有用于壓力下的流體的、在圖中沒有詳細(xì)示出的軸向通孔(或軸向槽)，以便實(shí)現(xiàn)流體在連接通道中完全不受阻礙地(沿軸向)通過。

密封棱邊36上平緩的壓力梯度在壓力加載狀態(tài)下和在內(nèi)部構(gòu)件12在外部構(gòu)件14中平移運(yùn)動(dòng)時(shí)允許在壓力卸載元件30a、30b上分別有(預(yù)先)確定的泄漏。相應(yīng)的泄漏率確定了在低壓側(cè)與相應(yīng)的壓力卸載元件30a、30b鄰接的中間空間中的液壓壓力，對(duì)于第一壓力卸載元件30a在第一中間空間za中存在壓力pza，對(duì)于另一個(gè)壓力卸載元件30b在另一個(gè)中間空間zb中存在壓力pzb。中間空間壓力pza和pzb這樣調(diào)整，使得在密封系統(tǒng)10中形成從低壓側(cè)的壓力pn到高壓側(cè)的壓力ph分級(jí)別的升高，其中pn<pza<pzb<ph。

選擇確定的中間空間壓力pza和pzb使得可以建立等差的壓力級(jí)，在這種壓力級(jí)中，密封裝置22以及兩個(gè)壓力卸載元件30a、30b、特別是第一密封環(huán)24和兩個(gè)第二密封環(huán)32a、32b以相同的壓力差pza-pn＝pzb-pza＝ph-pzb加載。

在圖1中示出中間空間壓力級(jí)的基本壓力狀態(tài)pn<pza<pzb<ph。密封裝置22在低壓側(cè)貼靠在第一環(huán)形槽18上，并因此相對(duì)于低壓側(cè)n密封第一中間空間za。

第一和第二壓力卸載元件30a、30b的第二預(yù)緊環(huán)34a、34b分別具有基本上l形的橫截面，所述橫截面具有第一側(cè)腿40a、40b和構(gòu)造成密封唇口的第二側(cè)腿42a、42b。第一側(cè)腿40a、40b在相應(yīng)的第二密封環(huán)32a、32b上一體成形并從第二密封環(huán)32a、32b沿徑向朝相應(yīng)第二環(huán)形槽20a、20b的槽底部44的方向延伸。第二側(cè)腿42a、42b相應(yīng)地沿軸向朝密封系統(tǒng)10的高壓側(cè)h的方向延伸。第二預(yù)緊環(huán)34a、34b的第二側(cè)腿42a、42b在基本壓力狀態(tài)下以其密封棱邊46分別彈性預(yù)緊地、密封地貼靠在第二環(huán)形槽20a、20b的槽底部44上。要注意的是，第二密封環(huán)32a、32b以其朝向高壓側(cè)h的端側(cè)48分別沿軸向朝高壓側(cè)h的方向突出于相應(yīng)第二預(yù)緊環(huán)34a、34b的第二側(cè)腿42a、42b的自由端50。壓力卸載元件30a、30b在當(dāng)前情況下以一定的軸向間隙設(shè)置在第二環(huán)形槽20a、20b中，但也可以沒有這種軸向間隙地設(shè)置在所述第二環(huán)形槽20a、20b中。

連接通道52用于在第一中間空間za和另一個(gè)中間空間zb之間或第二中間空間za和高壓側(cè)h之間實(shí)現(xiàn)壓力平衡。所述連接通道在當(dāng)前情況下在壓力卸載元件30a、30b的第二密封環(huán)32a、32b中或在第二預(yù)緊環(huán)34a、34b中分別包括槽部段52a、52b、52c。

槽部段52a設(shè)置在壓力卸載元件30a、30b的(分級(jí)構(gòu)成的)低壓側(cè)端側(cè)54上。槽部段62a也可以部分地在相應(yīng)的支承環(huán)38上構(gòu)成。

槽部段52b設(shè)置在壓力卸載元件30a、30b的第二預(yù)緊環(huán)34a、34b的朝向槽底部44的外側(cè)56上并且沿軸向朝配設(shè)給槽底部44的密封棱邊46的方向延伸。槽部段52c相應(yīng)地設(shè)置在壓力卸載元件30a、30b的第二密封環(huán)32a、32b的高壓側(cè)的端側(cè)48上。

槽部段52c設(shè)置在相應(yīng)第二預(yù)緊環(huán)34a、34b的密封棱邊46的低壓側(cè)。在所示的基本壓力狀態(tài)pza<pzb下，壓力卸載元件30a、30b在低壓側(cè)貼靠在相應(yīng)的第二環(huán)形槽20a、20b上。槽部段52a；52b通過第二預(yù)緊環(huán)34a、34b的貼靠在槽底部44上的密封棱邊46相對(duì)于槽部段52c密封，就是說配設(shè)給兩個(gè)壓力卸載元件30a、30b的連接通道52分別在功能上流體密封地封閉。

在圖2中示出，圖1中所示根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)10的各單個(gè)元件的位置在進(jìn)入壓力卸載狀pzb≥ph+pkrit時(shí)如何改變。

在所述壓力卸載狀態(tài)下，所述另一個(gè)中間空間zb中的壓力pzb升高到高壓側(cè)h的壓力ph之上，由此所述另一個(gè)壓力卸載元件30b朝高壓側(cè)h移動(dòng)并且因此以其高壓側(cè)的端側(cè)48貼靠在第二環(huán)形槽20b的高壓側(cè)的槽側(cè)面58上。

通過中間空間壓力pzb的進(jìn)一步升高，第二預(yù)緊環(huán)34b被激活并且沿徑向朝內(nèi)部構(gòu)件12的方向發(fā)生(局部的)變形，如用箭頭60示出的那樣。在第二預(yù)緊環(huán)34b這樣變形時(shí)，密封棱邊46在壓力卸載狀態(tài)pzb≥ph+pkrit下從其在槽底部44上密封的貼靠中抬起并由此釋放所述中間空間zb通過槽部段51a和52b與槽部段52c以及還與高壓側(cè)h的流體連通。存在于中間空間zb中的壓力介質(zhì)沿虛線示出的流動(dòng)方向62流動(dòng)通過連接通道52并由此到達(dá)高壓側(cè)h。所述另一個(gè)中間空間zb的壓力卸載一直進(jìn)行到液壓側(cè)的過壓不再超過所述壓力增量pkrit為止，即，pzb-ph<pkrit，并且第二預(yù)緊環(huán)34b由于其自身的固有彈性重新密封地貼靠在槽底部44上并由此密封地封閉連接通道52。

密封裝置22的位置以及壓力卸載元件30a的位置在壓力狀態(tài)pzb>ph下以及在壓力卸載狀態(tài)pzb≥ph+pkrit下都保持不變，因?yàn)槿詽M足pn<pza<pzb。所述另一個(gè)中間空間zb的壓力卸載因此對(duì)于密封結(jié)構(gòu)22沒有任何影響，這表明了多級(jí)的壓力分級(jí)對(duì)于主密封件的壓力卸載的有效性和有利性。

可以看到，設(shè)置在第一環(huán)形槽18中的密封裝置的第一密封環(huán)和第一預(yù)緊環(huán)可以以與壓力卸載元件相對(duì)應(yīng)的方式相互一體地構(gòu)成并由聚氨酯制成。

當(dāng)然，槽部段52a、52b和/或52c可以至少部分地設(shè)置在構(gòu)成第二環(huán)形槽20a、20b的構(gòu)件12、14中。此外，連接通道52也可以替代一個(gè)或多個(gè)前面所述的槽部段52a、52b、52c包括一個(gè)或多個(gè)通孔，所述通孔穿過壓力卸載元件30a、30b。