Шпиндельный узел для системы накачивания шины

Шпиндельный узел для системы накачивания шины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к шпиндельному сборочному узлу для системы накачивания шины.

Системы накачивания шины для промышленных и сельскохозяйственных транспортных средств, таких как грузовые автомобили или тракторы, проектировались для того чтобы измерять и контролировать давление текучей среды одной или нескольких пневматических шин транспортного средства. Обычно такая система накачивания шины содержит модуль управления давлением текучей среды, включающий в себя источник текучей среды и средства измерения давления текучей среды, а также трубопроводы для текучей среды, через которые модуль управления и пневматическая шина соединяются между собой по текучей среде. Модуль управления конфигурируется таким образом, чтобы накачивать шину и спускать в ней давление через трубопроводы для текучей среды.

Поскольку является желательным, чтобы шина могла накачиваться и спускать давление во время работы транспортного средства, системы накачивания шины, известные из существующего уровня техники, содержат устройства уплотнения вращательного соединения, которые располагаются между шпиндельным узлом транспортного средства и ступицей колеса, на которой устанавливаются колесо и шина. Вышеуказанные устройства уплотнения вращательного соединения в целом включают в себя уплотнительные средства, расположенные на шпинделе и/или на ступице колеса, при этом первая часть уплотнительного средства находится в скользящем уплотнительном контакте со второй частью уплотнительного средства. Таким образом, уплотнительные средства образуют динамическую кольцевую уплотнительную камеру, через которую текучая среда может перемещаться от модуля управления к вращающейся шине, и наоборот.

Благодаря высокому давлению текучей среды в трубопроводах для текучей среды и в частности, в кольцевой уплотнительной камере, текучая среда временами может просачиваться из кольцевой уплотнительной камеры. Поскольку следует избегать загрязнения смазывающих веществ текучей средой, просачивающейся из кольцевой уплотнительной камеры, требуются средства для эффективного отведения просачивающейся текучей среды.

Документ US 2008/0314487 A1 относится к отделению просачивающегося воздуха из областей для приема утечек, которые располагаются на противоположных сторонах в осевом направлении кольцевого пространства. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, проиллюстрированном на фиг.5 документа US 2008/0314487 А1, выпуск просачивающегося воздуха из приемных областей может быть реализован с помощью отверстий, которые располагаются в листовом металлическом кольце герметизирующего корпуса. Однако в этой компоновке просачивающийся воздух может выпускаться только при отсутствии давления заполняющего воздуха, таким образом ограничивая использование описанной уплотнительной компоновки.

Поэтому задачей настоящего изобретения является предложение шпиндельного сборочного узла для системы накачивания шины, содержащего средства для эффективного осушения текучей среды, просачивающейся из трубопроводов для текучей среды, и в частности, для эффективного дренирования текучей среды, просачивающейся из кольцевой уплотнительной камеры в дренажный канал для текучей среды, например, во внешнее окружающее пространство, в котором дренирование может быть выполнено с большей гибкостью.

Эта проблема решается с помощью шпиндельного сборочного узла для системы накачивания шины, в соответствии с п. 1 формулы изобретения. Отдельные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Таким образом, предлагается шпиндельный сборочный узел для системы накачивания шины, при этом шпиндельный узел содержит:

- шпиндель, определяющий осевое направление и содержащий трубопровод для текучей среды;

- вращающуюся часть, установленную на шпинделе с возможностью вращения и содержащую проточный канал для текучей среды, причем этот проточный канал для текучей среды конфигурируется таким образом, чтобы иметь соединение по текучей среде с пневматической шиной;

- динамическую кольцевую уплотнительную камеру, которая располагается радиально между шпинделем и вращающейся частью;

При этом трубопровод для текучей среды и проточный канал для текучей среды соединяются между собой по текучей среде через кольцевую уплотнительную камеру, а кольцевая уплотнительная камера располагается вдоль оси между первым объемом и вторым объемом, причем первый объем и второй объем соединяются между собой по текучей среде через канал для текучей среды, при этом канал для текучей среды конфигурируется таким образом, чтобы отводить текучую среду, которая просочилась из кольцевой уплотнительной камеры и просочилась в первый объем и/или во второй объем, через канал для текучей среды. Первый конец канала для текучей среды заканчивается в первом объеме, а второй конец канала для текучей среды заканчивается во втором объеме, причем канал для текучей среды проводится вокруг кольцевой уплотнительной камеры.

Благодаря тому факту, что первый объем и второй объем соединяются между собой по текучей среде через по меньшей мере один канал для текучей среды, просачивающаяся из динамической кольцевой уплотнительной камеры текучая среда на одной из двух сторон динамической кольцевой уплотнительной камеры, может эффективно отводиться. Таким образом, нежелательное смешивание просочившейся текучей среды со смазывающим веществом, используемым для смазывания вращающихся компонентов шпиндельного узла может эффективно уменьшаться или предотвращаться. Поскольку первый конец канала для текучей среды заканчивается в первом объеме, второй конец канала для текучей среды заканчивается во втором объеме, и канал для текучей среды проводится вокруг кольцевой уплотнительной камеры, просочившаяся текучая среда может дренироваться также и в состоянии повышенного давления уплотнительной камеры. Таким образом, по сравнению с известными системами накачивания шины гибкость и универсальность системы значительно увеличиваются. Кроме того, поскольку канал для текучей среды соединяется по текучей среде с первым объемом и вторым объемом, количество дренирующих каналов между объемами и, например, внешним окружающим пространством, значительно уменьшаются.

Динамическая кольцевая уплотнительная камера является динамической в том отношении, что уплотнительные средства, образующие динамическую кольцевую уплотнительную камеру, конфигурируются таким образом, чтобы создавать между собой скользящий уплотнительный контакт, по меньшей мере частично. Предпочтительно, первый объем и второй объем непосредственно примыкают к кольцевой уплотнительной камере, и каждый из них располагается на разной стороне кольцевой уплотнительной камеры вдоль осевого направления. Другими словами, первый объем и второй объем предпочтительно располагаются на противоположных сторонах вдоль осевого направления кольцевой уплотнительной камеры. Канал для текучей среды может располагаться с внутренней стороны относительно шпинделя и/или с внутренней стороны относительно вращающейся части. Затем первый конец канала для текучей среды заканчивается в первом объеме, а второй конец канала для текучей среды заканчивается во втором объеме, таким образом соединяя по текучей среде первый объем и второй объем.

Шпиндель может быть передней полуосью или задней полуосью транспортного средства, предпочтительно, для сельскохозяйственных или для промышленных вариантов применения, таких как трактор или колесный погрузчик. Кроме того, шпиндель также может использоваться с тяговым усилием или без него, т.е. шпиндель может быть стационарным или поворотным относительно транспортного средства. В отдельном варианте осуществления изобретения шпиндель может быть соединен с понижающей зубчатой передачей, например такой как планетарный редуктор. Шпиндель определяет ось вращения, вокруг которой конфигурируется вращение вращающейся части, при этом ось вращения определяет осевое направление или направление z, причем положительное направление z определяется как указывающее в сторону от транспортного средства. Направлениями, перпендикулярными осевому направлению, являются радиальные направления, при этом положительное радиальное направление определяется как указывающее в сторону от оси z.

В дальнейшем термин «внутренний» и «внешний» определяются таким образом, чтобы они относились к радиальному направлению. То есть внутренняя периферийная сторона любого описанного здесь компонента является стороной этого компонента, которая обращена к оси z. С другой стороны, внешняя периферийная сторона является стороной, которая обращена в другую сторону от оси z. Аналогичным образом, термины «внутренний» и «наружный» определяются таким образом, чтобы они относились к осевому направлению. То есть внутренняя сторона или конец любого упоминаемого здесь компонента указывает в отрицательном направлении z, в то время как наружная сторона или конечные точки указывают в положительном направлении z.

Важно, что канал для текучей среды, используемый для отведения просочившейся текучей среды, не соединяется по текучей среде с кольцевой уплотнительной камерой, трубопроводом для текучей среды или проточным каналом для текучей среды, которые используются или могут быть использованы для накачивания и/или для уменьшения давления пневматической шины. Другими словами, канал для текучей среды разделен по текучей среде с кольцевой уплотнительной камерой, трубопроводом для текучей среды или проточным каналом для текучей среды.

Трубопровод для текучей среды, содержащийся в шпинделе, обычно конфигурируется таким образом, чтобы соединяться по текучей среде с модулем управления давлением в шинах системы накачивания шины. Модуль управления давлением в шинах может среди прочего содержать источник текучей среды, дренажный канал для текучей среды, и один или несколько управляющих клапанов. Аналогичным образом, проточный канал для текучей среды, содержащийся во вращающейся части, может соединяться по текучей среде с пневматической шиной через один или несколько клапанов, например, через невозвратный клапан. Накачивание шины может быть реализовано за счет направления сжатой текучей среды, такой как воздух, из источника текучей среды к пневматической шине через трубопровод для текучей среды, кольцевую уплотнительную камеру и проточный канал для текучей среды. Аналогичным образом, воздух из шины может откачиваться за счет направления текучей среды из шины в дренажный канал через те же самые линии для текучей среды, а именно, через проточный канал для текучей среды, кольцевую уплотнительную камеру и трубопровод для текучей среды, но в противоположном направлении. В альтернативном варианте осуществления изобретения шина может содержать клапан, который располагается, предпочтительно, в ободе шины, и который имеет соединение по текучей среде с проточным каналом для текучей среды, для того чтобы клапаном можно было управлять за счет изменения давления в проточном канале для текучей среды. Например, вышеуказанный клапан может открываться за счет низкого давления в проточном канале для текучей среды, кольцевой уплотнительной камере и трубопроводе для текучей среды для выпуска текучей среды из шины через клапан во внешнюю окружающую среду или дополнительное выходное отверстие.

В специальном варианте осуществления изобретения шпиндельный узел может содержать вращающийся элемент, который предпочтительно устанавливается на внутренней периферийной стороне вращающейся части. Аналогично вращающейся части, вращающийся элемент конфигурируется таким образом, чтобы вращаться вокруг оси вращения, определяемой шпинделем, а кольцевая уплотнительная камера предпочтительно располагается радиально внутри относительно внутреннего периферийного конца вращающегося элемента между вращающимся элементом и шпинделем. В этом случае вращающийся элемент содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие для соединения по текучей среде проточного канала для текучей среды с кольцевой уплотнительной камерой. Предпочтительно, канал для текучей среды конфигурируется как отверстие или как сквозное высверленное отверстие, через которое проходит вращающийся элемент, обычно вдоль осевого направления.

Также возможна установка вращающегося элемента на внешней периферийной стороне шпинделя. В этом случае кольцевая уплотнительная камера предпочтительно располагается радиально снаружи относительно внешнего периферийного конца вращающегося элемента между вращающимся элементом и вращающейся частью.

В этом варианте осуществления изобретения сквозное отверстие, предпочтительно, соединяет по текучей среде внутреннюю периферийную сторону или внутренний периферийный конец вращающегося элемента с внешней периферийной стороной или внешним периферийным концом вращающегося элемента. То есть сквозное отверстие, предпочтительно, проходит через вращающийся элемент вдоль радиального направления. Сквозное отверстие может конфигурироваться как любой подходящий тип канала или отверстия, проходящего через вращающийся элемент. С другой стороны, канал для текучей среды предпочтительно устанавливает соединение по текучей среде между противоположными сторонами в осевом направлении или противоположными концами в осевом направлении вращающегося элемента, таким образом он конфигурируется таким образом, чтобы направлять текучую среду, которая просачивается из динамической кольцевой уплотнительной камеры через вращающийся элемент и/или вокруг кольцевой уплотнительной камеры в осевом направлении.

Предпочтительно, динамическая кольцевая уплотнительная камера и сквозное отверстие располагаются последовательно. Другими словами, динамическая кольцевая уплотнительная камера и сквозное отверстие обычно конфигурируются как последовательные линии для текучей среды. То есть текучая среда, которая направляется из трубопровода для текучей среды в проточный канал для текучей среды, предпочтительно направляется последовательно сначала через динамическую кольцевую уплотнительную камеру, а в дальнейшем через сквозное отверстие и наоборот.

Вращающаяся часть может быть ступицей колеса. Вращающийся элемент может быть компонентом, аналогичным сменной гильзе. Как правило, вращающаяся часть и/или вращающийся элемент, по меньшей мере частично, выполнены из металла. Предпочтительно, чтобы они были целиком выполнены из металла. Кроме того, допускается возможность, чтобы вращающийся элемент содержал пластический материал. Другими словами, вращающийся элемент может быть выполнен частично или полностью из пластмассы. Вращающаяся часть и/или вращающийся элемент в целом имеет, по меньшей мере частично, кольцеобразную форму, или форму, которая по меньшей мере частично, имеет сходство с пустотелым цилиндром. Как вращающаяся часть, так и вращающийся элемент в этом случае имеют концентрическую компоновку по отношению к оси z и по отношению друг к другу, при этом вращающийся элемент располагается радиально внутри вращающейся части.

Как правило, уплотнительные средства, образующие кольцевую уплотнительную камеру, располагаются радиально, т.е. вдоль радиального направления, между внутренним периферийным концом вращающегося элемента и шпинделем. Обычно уплотнительные средства в этом случае, по меньшей мере частично, устанавливаются на внутреннем периферийном конце или внутренней периферийной поверхности вращающегося элемента или прикрепляются к нему. Аналогичным образом, уплотнительные средства, по меньшей мере частично, обычно устанавливаются на шпинделе, или прикрепляются к нему, или более определенно - к внешней периферийной поверхности шпинделя.

Гибкость и универсальность шпиндельного узла, предпочтительно, может быть увеличена, если существует дополнительный набор линий для текучей среды, обеспечивающих соединение по текучей среде между шпинделем и вращающейся частью. Для этой цели в отдельном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что шпиндель содержит, по меньшей мере, один второй трубопровод для текучей среды;

вращающаяся часть содержит, по меньшей мере, один второй проточный канал для текучей среды;

по меньшей мере, один второй вращающийся элемент, предпочтительно, устанавливается на внутренней периферийной стороне вращающейся части, в этом случае вторая кольцевая уплотнительная камера располагается радиально внутри относительно внутреннего периферийного конца второго вращающегося элемента между вторым вращающимся элементом и шпинделем, при этом второй вращающийся элемент содержит, по меньшей мере, одно второе сквозное отверстие для соединения по текучей среде второго проточного канала для текучей среды со второй кольцевой уплотнительной камерой;

при этом второй трубопровод для текучей среды и второй проточный канал для текучей среды соединяются между собой по текучей среде через вторую кольцевую уплотнительную камеру, вторая кольцевая уплотнительная камера располагается вдоль оси между вторым объемом и третьим объемом; и

второй объем и третий объем соединяются между собой по текучей среде через, по меньшей мере, один второй канал для текучей среды для направления текучей среды, просачивающейся из второй кольцевой уплотнительной камеры и просачивающейся во второй объем и/или в третий объем через второй канал для текучей среды, причем второй канал для текучей среды, предпочтительно, конфигурируется как отверстие или как сквозное высверленное отверстие во втором вращающемся элементе.

Аналогично первому каналу для текучей среды, второй канал для текучей среды может альтернативно или дополнительно располагаться с внутренней стороны от шпинделя и/или с внутренней стороны от вращающейся части. Кроме того, как объяснялось по отношению к описанному ранее (первому) вращающемуся элементу, второй вращающийся элемент может альтернативно устанавливаться на внешней периферийной стороне шпинделя. В этом случае, вторая кольцевая уплотнительная камера, предпочтительно, располагается радиально наружу от внешнего периферийного конца второго вращающегося элемента между вторым вращающимся элементом и вращающейся частью. Первый вращающийся элемент и второй вращающийся элемент разнесены вдоль оси по отношению друг к другу.

Благодаря тому факту, что канал для текучей среды и второй канал для текучей среды соединяются между собой по текучей среде для отведения текучей среды, просочившейся из кольцевой уплотнительной камеры, текучей среды, просочившейся из второй кольцевой уплотнительной камеры, текучей среды, просочившейся на всех сторонах вращающегося элемента и второго вращающегося элемента, и в частности, также текучей среды, просочившейся между вращающимся элементом и вторым вращающимся элементом, эта текучая среда может эффективно дренироваться через канал для текучей среды и/или второй канал для текучей среды.

Предпочтительно, трубопровод для текучей среды, проточный канал для текучей среды и перепускной канал для текучей среды разделены по текучей среде со вторым трубопроводом для текучей среды, вторым проточным каналом для текучей среды и вторым перепускным каналом для текучей среды. Второй трубопровод для текучей среды может быть сконфигурирован таким образом, чтобы соединяться по текучей среде с вышеописанным модулем управления давлением в шинах. Второй проточный канал для текучей среды может быть сконфигурирован таким образом, чтобы соединяться по текучей среде с пневматической шиной. Второй проточный канал для текучей среды может использоваться для управления невозвратным клапаном, который требует внешнего пневматического сигнала, при этом описанный ранее (первый) проточный канал для текучей среды соединяется по текучей среде с тем же самым невозвратным клапаном. То есть текучая среда во втором проточном канале для текучей среды может использоваться для управления потоком текучей среды в описанный ранее (первый) проточный канал для текучей среды.

Признаки, описанные во взаимосвязи с трубопроводом для текучей среды, проточным каналом для текучей среды, вращающимся элементом, каналом для текучей среды, сквозным отверстием, уплотнительными средствами и кольцевой уплотнительной камерой могут быть надлежащим образом скомбинированы, соответственно, со вторым трубопроводом для текучей среды, вторым проточным каналом для текучей среды, вторым вращающимся элементом, вторым каналом для текучей среды, вторым сквозным отверстием, вторыми уплотнительными средствами, и второй кольцевой уплотнительной камерой.

Другой отдельный вариант осуществления изобретения направлен на эффективное дренирование или отведение текучей среды, просочившейся из кольцевой уплотнительной камеры, характеризуется наличием вентиляционной линии, расположенной на вращающейся части или с внутренней стороны от вращающейся части, при этом вентиляционная линия соединяется по текучей среде с каналом для текучей среды, и/или вентиляционная линия конфигурируется таким образом, чтобы направлять текучую среду, просочившуюся из кольцевой уплотнительной камеры, во внешнюю окружающую среду. Как правило, вентиляционная линия заканчивается непосредственно в первом объеме, втором объеме, или третьем объеме. Вентиляционная линия может непосредственно соединяться по текучей среде с внешней окружающей средой. Более типичным случаем является случай, когда вентиляционная линия содержит управляющий клапан, сконфигурированный таким образом, чтобы выпускать просочившуюся текучую среду, если давление этой просочившейся текучей среды превышает пороговое значение. С другой стороны, если давление просочившейся текучей среды ниже порогового значения, то управляющий клапан герметизирует вентиляционную линию от внешней окружающей среды.

В дополнительном отдельном варианте осуществления изобретения вращающийся элемент фиксировано устанавливается на вращающейся части таким образом, что относительное радиальное перемещение и относительное вращательное перемещение вращающегося элемента по отношению к вращающейся части блокируется или предотвращается. Другими словами, вращающаяся часть и вращающийся элемент конфигурируются таким образом, чтобы совместно вращаться вокруг оси z. Износ вращающейся части и вращающегося элемента на границе раздела между ними в этом случае предотвращается, что является предпочтительным. Аналогичным образом, износ уплотнительных элементов, расположенных радиально между вращающейся частью и вращающимся элементом, может быть уменьшен. Герметичная установка вращающегося элемента на вращающейся части может быть реализована таким образом, что внутренняя периферийная поверхность вращающейся части и внешняя периферийная поверхность вращающегося элемента имеет, по меньшей мере частично, соответствующие формы и, предпочтительно, находятся в точно обработанных формах с геометрическим замыканием. Кроме того, вращающаяся часть и вращающийся элемент могут фиксироваться друг к другу с помощью одного или нескольких механических соединительных элементов, таких как винты, болты или заклепки.

Дополнительный вариант осуществления изобретения обеспечивает, что по меньшей мере 5 процентов, по меньшей мере 10 процентов, по меньшей мере 15 процентов, или по меньшей мере 20 процентов внешней периферийной поверхности вращающегося элемента находится в непосредственном механическом контакте с внутренней периферийной поверхностью вращающейся части и плотно устанавливается на ней для передачи теплоты от вращающегося элемента к вращающейся части. Таким образом, тепло, производимое уплотнительными средствами, когда по меньшей мере часть этих уплотнительных средств находится в скользящем уплотнительном контакте с другой частью уплотнительных средств, эффективно рассеивается и переносится от вращающегося элемента к вращающейся части. Теплопроводность от вращающегося элемента к вращающейся части особенно эффективна, если вращающаяся часть и вращающийся элемент выполнены из металла, или в том случае если по меньшей мере секции поверхности вращающейся части и вращающегося элемента, которые находятся в непосредственном механическом контакте друг с другом, выполнены из металлического материала.

В соответствии с дополнительным отдельным вариантом осуществления изобретения, уплотнительные средства содержат втулку, предпочтительно, металлическую втулку, установленную на шпинделе, при этом существует радиальный зазор между шпинделем и втулкой вдоль осевой протяженности втулки. Другими словами, по меньшей мере в осевой секции шпинделя, в которой устанавливается втулка, внешний диаметр шпинделя немного меньше, чем внутренний диаметр втулки, например, меньше чем один процент или меньше чем 0,1 процент внутреннего диаметра втулки. Диаметры могут различаться меньше, чем на один миллиметр, меньше, чем полмиллиметра, или меньше, чем десятую часть миллиметра. Таким образом, установка втулки на шпинделе и/или ее замена облегчаются.

В этом варианте осуществления изобретения втулка или участок внешней периферийной поверхности втулки предпочтительно образует внутреннюю периферийную часть кольцевой уплотнительной камеры. Как правило, дополнительные уплотнительные кольца, такие как резиновые кольца или уплотнительные кольца с круглым сечением располагаются радиально между втулкой и шпинделем. Кроме того, втулка предпочтительно содержит, по меньшей мере, одно радиальное сквозное отверстие для соединения по текучей среде трубопровода для текучей среды с кольцевой уплотнительной камерой. Предпочтительно, уплотнительные элементы, такие как уплотнительные кольца с круглым сечением, обычно располагаются между внешней периферийной поверхностью шпинделя и внутренней периферийной поверхностью втулки, например для того чтобы герметизировать соединение по текучей среде между проточным каналом для текучей среды и кольцевой уплотнительной камерой.

Втулка может характеризоваться кольцевой выемкой, сформированной во внутренней периферийной поверхности втулки, таким образом кольцевая выемка образует кольцевой канал для текучей среды между втулкой и шпинделем. Кроме того, втулка может характеризоваться радиальным сквозным отверстием, проходящим через втулку в радиальном направлении. Как правило, кольцевая выемка и радиальное сквозное отверстие соединяют по текучей среде трубопровод для текучей среды с кольцевой уплотнительной камерой. Хотя кольцевой канал для текучей среды формируется кольцевой выемкой, соединение по текучей среде между трубопроводом для текучей среды и кольцевой уплотнительной камерой обеспечивается для произвольной угловой ориентации втулки относительно шпинделя, таким образом исполнение такой компоновки является более гибким.

Дополнительный вариант осуществления изобретения характеризуется соответствующими механическими элементами, расположенными в или на внешней периферийной поверхности шпинделя и в или на внутренней периферийной поверхности втулки, при этом соответствующие механические элементы находятся в механическом зацеплении, для того чтобы блокировать относительное вращательное перемещение втулки относительно шпинделя. Вышеуказанные соответствующие механические элементы могут содержать первое углубление во внешней периферийной поверхности шпинделя, второе углубление во внутренней периферийной поверхности втулки, и механическую шпонку, причем эта механическая шпонка конфигурируется таким образом, чтобы полностью, или по меньшей мере частично, входить в первое углубление, и одновременно с этим, полностью, или по меньшей мере частично, входить во второе углубление. Предпочтительно, углубления и механическая шпонка имеют точно обработанные соответствующие формы и имеют соединение с геометрическим замыканием, чтобы позволять минимальный люфт по вращению между втулкой и шпинделем. Если более точно, то первое углубление и/или второе углубление могут конфигурироваться как опорная поверхность, отверстие или щелевое отверстие, а механическая шпонка может конфигурироваться как металлическая сфера, металлический палец, сегментная шпонка Вудруфа, или призматическая шпонка.

Уплотнительные средства могут дополнительно содержать пару кольцевых уплотнительных губок манжетного уплотнения, установленных на внутреннем периферийном конце вращающегося элемента, при этом кольцевые уплотнительные губки находятся в скользящем уплотнительном контакте с внешней периферийной поверхностью втулки. В этом случае кольцевые уплотнительные губки разнесены между собой вдоль оси, таким образом огораживая и герметизируя кольцевую уплотнительную камеру, по меньшей мере, вдоль осевого направления. То есть кольцевая уплотнительная камера определяется или формируется, по меньшей мере, частью внутренней периферийной поверхности вращающегося элемента, кольцевыми уплотнительными губками, и по меньшей мере, частью внешней периферийной поверхности втулки. Кольцевые уплотнительные губки, предпочтительно, выполнены из гибкого материала, такого как пластик или резина, например такого материала как политетрафторэтилен (PTFE, ПТФЭ). Кольцевые уплотнительные губки могут зажиматься в или на внутреннем периферийном конце или внутренней периферийной поверхности вращающегося элемента. Альтернативно, кольцевые уплотнительные губки могут быть приклеены к внутреннему периферийному концу или внутренней периферийной поверхности вращающегося элемента.

В альтернативном варианте осуществления изобретения, в котором уплотнительные средства реализуются без втулки, причем эти уплотнительные средства содержат кольцевой хомут, предпочтительно, выполненный из металла и установленный на внешней периферийной поверхности шпинделя; кольцевой пластиковый компонент, установленный на внутренней периферийной поверхности вращающегося элемента и помещаемый в металлический хомут; а также гибкое уплотнительное кольцо, располагающееся между металлическим хомутом и пластиковым компонентом.

Если более подробно, то в этом варианте осуществления изобретения кольцевая уплотнительная камера формируется с помощью уплотнительных средств, которые содержат:

- кольцевой хомут, установленный на внешней периферийной поверхности шпинделя;

- кольцевой пластиковый компонент, установленный на внутренней периферийной поверхности вращающегося элемента и, по меньшей мере частично, помещаемый в хомут, при этом осевое сечение кольцевого пластикового компонента приблизительно имеет форму в виде латинской буквы U, причем закругленный конец этой латинской буквы U указывает в направлении оси шпинделя; и

- пару незакрытых гибких уплотнительных колец, расположенных между хомутом и пластиковым компонентом на противоположных концах в осевом направлении кольцевого пластикового компонента.

Предпочтительно, что кольцевой хомут не контактирует с кольцевым пластиковым компонентом, таким образом трение между кольцевым хомутом и кольцевым пластиковым компонентом уменьшается или полностью предотвращается.

Предпочтительно, кольцевой хомут, кольцевой пластиковый компонент, и незакрытые гибкие уплотнительные кольца имеют такие размеры, чтобы в том случае, когда кольцевая уплотнительная камера не находится под давлением, незакрытые гибкие уплотнительные кольца зажимаются вокруг кольцевого хомута и не находятся в контакте с кольцевым пластиковым компонентом. То есть в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения, когда уплотнительная камера не находится под давлением, то между кольцевым пластиковым компонентом с одной стороны и незакрытыми гибкими уплотнительными кольцами и кольцевым хомутом с другой стороны, не существует трения.

Кроме того, предпочтительно, кольцевой хомут, кольцевой пластиковый компонент, и незакрытые гибкие уплотнительные кольца имеют такие размеры, чтобы в том случае, когда кольцевая уплотнительная камера находится под давлением, на незакрытые гибкие уплотнительные кольца оказывалось силовое воздействие радиально наружу (это воздействие облегчается благодаря тому, что кольца являются незакрытыми), таким образом каждое из незакрытых гибких уплотнительных колец располагается вдоль оси между кольцевым пластиковым компонентом и кольцевым хомутом, и каждое из колец прижимается к кольцевому хомуту и кольцевому пластиковому компоненту, таким образом герметизируя уплотнительную камеру.

В этом варианте осуществления изобретения уплотнительная камера конфигурируется таким образом, чтобы формироваться или не закрываться кольцевым пластиковым компонентом, кольцевым хомутом, и гибким уплотнительным кольцом. Если более подробно, то уплотнительные средства могут конфигурироваться таким образом, чтобы в том случае, когда кольцевая уплотнительная камера находится под давлением, уплотнительное кольцо прижималось к пластиковому компоненту и к металлическому хомуту таким образом, что пластиковый компонент находится в скользящем уплотнительном контакте с уплотнительным кольцом, таким образом уплотнительное кольцо герметизирует кольцевую уплотнительную камеру; также уплотнительные средства могут конфигурироваться таким образом, чтобы в том случае, когда кольцевая уплотнительная камера не находится под давлением, гибкое кольцо зажималось вокруг металлического хомута таким образом, что пластиковый компонент не находится в контакте с уплотнительным кольцом. Другими словами, когда кольцевая уплотнительная камера не находится под давлением, то между вращающимся пластиковым компонентом с одной стороны и хомутом и уплотнительным кольцом с другой стороны, не существует трения или существует только минимальное трение. Таким образом, износ уплотнительных средств уменьшается, что является благоприятным фактором. Предпочтительно, сечение пластикового компонента, произведенное вдоль плоскости, содержащей ось z, имеет форму в виде латинской буквы U, причем закругленный конец этой латинской буквы U указывает в отрицательном радиальном направлении к оси z. Предпочтительно, уплотнительное кольцо является незамкнутым кольцом, но отличается разрезом, который позволяет более легко увеличивать радиус уплотнительного кольца, когда кольцевая уплотнительная камера находится под давлением. Как правило, уплотнительное кольцо содержит, по меньшей мере, одно радиальное сквозное отверстие или прорезь для соединения по текучей среде кольцевой уплотнительной камеры с проточным каналом для текучей среды шпинделя.

В другом отдельном варианте осуществления изобретения вращающаяся часть устанавливается на шпинделе с помощью пары подшипников, при этом подшипники разнесены вдоль оси по отношению друг к другу, а вращающийся элемент и уплотнительные средства располагаются вдоль оси между подшипниками. В целом вращающийся элемент также располагается между парой подшипников вдоль осевого направления. Если более подробно, то вращающийся элемент может целиком, или по меньшей мере частично, располагаться в осевом сечении, проходящем между подшипниками.

Для предотвращения смешивания текучей среды, просачивающейся из кольцевой уплотнительной камеры, со смазочным веществом, используемым для смазки подшипников, шпиндельный сборочный узел может дополнительно включать в себя пару кольцевых масляных уплотнений, причем эти масляные уплотнения герметизируют кольцевую уплотнительную камеру от подшипников. Эти масляные уплотнения обычно конфигурируются как резиновые кольца, которые радиально разнесены между собой, при этом кольцевая уплотнительная камера располагается между масляными уплотнениями в осевом направлении. Предпочтительно, вращающийся элемент и, в случае его применения, второй вращающийся элемент, также располагаются между масляными уплотнениями в осевом направлении. Вдоль радиального направления масляные уплотнения могут располагаться между шпинделем и вращающейся частью, или между втулкой и вращающе