DE102005041720A1

DE102005041720A1 - Element zum Abdichten zweier gegeneinander verdrehbarer Teile

Info

Publication number: DE102005041720A1
Application number: DE102005041720A
Authority: DE
Inventors: Hermann Willaczek; Hubertus Frank; Erich Russ
Original assignee: IMO Momentenlager GmbH
Current assignee: IMO Momentenlager GmbH
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2006-06-29

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf ein Element zum Abdichten zweier gegeneinander verdrehbarer Teile, mit wenigstens einem ersten Dichtungsring aus einem elastischen, vorzugsweise kautschukartigen Werkstoff, der an einem der beiden gegeneinander verdrehbaren Teile fixiert ist und wenigstens eine Dichtlippe aufweist, und mit wenigstens einem zweiten Dichtungsring, der an dem anderen der gegeneinander verdrehbaren Teile fixiert ist und ein an seinem Umfang entlang laufendes Band aus einem anderen Werkstoff trägt, an dem wenigstens eine Dichtlippe des ersten Dichtungsrings anliegt.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Element zum Abdichten zweier gegeneinander verdrehbarer Teile, mit wenigstens einem ersten Dichtungsring aus einem elastischen, vorzugsweise kautschukartigen Werkstoff, der an einem der beiden gegeneinander verdrehbaren Teile fixiert ist und wenigstens eine Dichtlippe aufweist.
Handelsübliche Dichtungen bestehen zumeist aus einem Ring aus einem elastischen, kautschukartigen Werkstoff, der an einem der beiden gegeneinander verdrehbaren Teile festgelegt ist und eine Dichtlippe aufweist, die gegen eine Fläche an dem anderen der beiden gegeneinander verdrehbaren Teile dichtend angepreßt wird. Damit sich diese Dichtlippe nicht vorzeitig abnützt, sollte die Anlagefläche möglichst glatt sein. Üblicherweise wird hierfür ein spanabhebend bearbeiteter und/oder polierter Oberflächenbereich des betreffenden Drehteils verwendet, der ggf. noch durch einen Fettfilm vor Korrosion geschützt ist. Diese Anordnung hat allerdings Nachteile:
Bei großen Lagern, insbesondere im Anlagenbau, bspw. bei einem Blattlager einer Windenergieanlage, aber auch in manchen medizintechnischen Geräten, ist das betreffende Drehteil oftmals so groß, dass es unwirtschaftlich ist, hierfür nichtrostenden Stahl zu verwenden. Die Verwendung einer rostenden Stahlsorte führt andererseits bei der Witterung ausgesetzten Lagern vergleichsweise schnell zu einer Korrosion. Denn ein schützender Fettfilm wird vom Regen schnell weggewaschen. Insbesondere im Bereich der Küste (Windenergieanlagen) oder gar auf hoher See (Schiffe) ist zudem die Luft wegen des Salzwassers sehr aggressiv. Sobald aber eine Korrosion einsetzt, wird die Dichtung durch die dadurch aufgerauhte Oberfläche beschädigt und schließlich zerstört.
Bei anderen Anwendungsfällen, bspw. im Bereich der Medizintechnik, ist ein Fettfilm wie auch der Austritt von Fett nicht zulässig, so dass auch hier ein Korrosionsschutz nicht gegeben ist und ohne Verwendung einer das betreffende Gerät nicht unwesentlich verteuernden, nichtrostende Stahlsorte eine Korrosion unvermeidlich wäre.
Außerdem können manche Lager nur mit hohem Aufwand gewartet werden, so dass es wünschenswert wäre, für solche Anwendungsfälle ein spezielles Dichtungselement zur Verfügung zu haben, das selbst bei Anlagen mit einer Lebenserwartung von 20 Jahren nicht gewartet werden muß.
Aus den obigen Erwägungen resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine Dichtung zu schaffen, die auch unter rauhen oder gar aggressiven Umweltbedingungen und/oder ohne einen schützenden Fettfilm über einen möglichst langen Zeitraum hinweg möglichst verschleißfrei arbeitet.
Die Lösung dieses Problems gelingt bei einer gattungsgemäßen Dichtung durch wenigstens einen zweiten Dichtungsring, der an dem anderen der gegeneinander verdrehbaren Teile fixiert ist und ein an seinem Umfang entlang laufendes Band aus einem anderen Werkstoff trägt, an dem wenigstens eine Dichtlippe des ersten Dichtungsrings anliegt.
Der zweite Dichtungsring dient nur als Träger für das als Anlagefläche für die gegenüberliegende Dichtlippe dienende Band und kann daher hinsichtlich seiner Materialauswahl optimal an diese Aufgabe angepaßt sein. Bspw. kann er eine höhere Elastizität aufweisen als das Dichtungs-Band, um Toleranzen der Bauteile auszugleichen. Die Montage und Fixierung des Dichtungs-Bandes wird erheblich erleichtert, was auch im Hinblick auf eine durchgehende Band-Oberfläche wichtig ist. Ferner kann das Dichtungs-Band relativ dünn sein, bspw. nur 0,5 bis 2 mm stark, und wegen seines geringen Gewichts läßt sich hierfür ein hochwertiger, verschleißarmer Werkstoff verwenden.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass das Material des zweiten Dichtungsrings einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand ρ aufweist als das Material des von diesem getragenen Bandes. Der zweite Dichtungsring ist bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, bspw. aus einem Material mit einem spezifischen elektrischen Widerstand ρ von mehr als 10³ Ωm, insbesondere von mehr als 10⁶ Ωm. Er sorgt daher dafür, dass das erfindungsgemäße Band zusammen mit dem betreffenden Drehteil kein chemisches Lokalelement ausbildet.
Weitere Vorzüge bietet die Herstellung des Bandes aus Metall, insbesondere aus einem edlen oder veredelten Metall, bspw. Edelstahl. Aufgrund seiner vergleichsweise hohen Härte ist Metall relativ verschleißarm. Die Ausbildung von materialzerstörenden Lokalelementen kann durch die isolierende Fixierung auf dem zweiten Dichtungsring als Träger vermieden werden. Schließlich unterliegt edles oder veredeltes Metall keiner Korrosion.
Von großem Vorteil ist, dass das Material des Bandes einen geringeren Reibungskoeffizient μ aufweist als der zweite Dichtungsring selbst. Dadurch wird die Dichtlippe auch bei fehlendem Fettfilm geschont, was sich ebenfalls förderlich auf die erreichbare Betriebsdauer auswirkt. Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Reibungskoeffizienten μ besteht darin, dass der als Anlagefläche für eine Dichtlippe des ersten Dichtungsrings dienende Oberflächenbereich des Bandes geglättet ist, bspw. poliert.
Ein möglichst reibungsarmes Gleiten der Dichtlippe entlang des erfindungsgemäßen Bandes wird weiterhin dadurch unterstützt, dass der als Anlagefläche für eine Dichtlippe des ersten Dichtungsrings dienende Oberflächenbereich des Bandes etwa einer Rotationsfläche folgt, insbesondere einer Zylindermantelfläche. Dadurch verteilt sich der Anpreßdruck der Dichtlippe gleichmäßig auf deren gesamten Umfang, es gibt keine Stellen mit erhöhtem Abrieb.
Indem das Band ringförmig geschlossen ist, erhält es einerseits die zur Minimierung des Verschleißes der daran entlang laufenden Dichtlippe erforderliche Rotationssymmetrie; andererseits ist eine ringförmige Struktur für die Festlegung des Bandes an dem zweiten Dichtungsring vorteilhaft.
Dem selben Zweck, nämlich einer optimalen Rotationssymmetrie, dient ein konstanter Querschnitt des Bandes entlang von dessen gesamtem Umfang. Die Erfindung bevorzugt hierbei einen etwa rechteckigen Querschnitt, wobei die Dichtlippe des gegenüberliegenden Drehteiles an einer der breiteren Umfangsflächen eines solchen Bandes eine optimale Anlagefläche findet, während die Stärke lotrecht zu dieser Fläche möglichst gering sein kann, um dem Band eine gewisse Biegsamkeit zu verleihen.
In Anbetracht einer selbsttätigen Fixierung des Bandes empfiehlt es sich, dieses – unter Verwendung des zweiten Dichtungsrings – an einer vorzugsweise etwa zylindrischen Mantelfläche des betreffenden Drehteils festzulegen, wo eine Fixierung allein aufgrund geometrischer Gegebenheiten erreicht wird, so dass die Verwendung von Klebstoff überflüssig ist.
Besonders eignet sich hierfür eine konvex gewölbte Außenmantelfläche des betreffenden Drehteils, die von dem erfindungsgemäßen Band – zusammen mit dem dazwischen angeordneten, zweiten Dichtungsring – wie von einem Gürtel umschlungen werden kann und diesem dabei einen optimalen Halt gibt.
Da auch kleinste Berührungspunkte zwischen einem erfindungsgemäßen, metallischen Band und einem ebenfalls metallischen Drehteil zu einem Lokalelement führen können, sollte das umlaufende Band derart an dem zweiten Dichtungsring fixiert sein, dass keinerlei Kontakt zu irgendeinem der beiden gegeneinander verdrehbaren Teile besteht.
Um ein Wandern des erfindungsgemäßen Bandes zu vermeiden, kann dieses in einer umlaufenden, muldenförmigen Vertiefung des zweiten Dichtungsrings aufgenommen sein.
Wenn die Tiefe der das erfindungsgemäße Band aufnehmenden Mulde in dem zweiten Dichtungsring kleiner ist als die entsprechende, querschnittliche Höhe, d.h. Stärke, des darin eingelegten Bandes, so erhebt sich der als eigentliche Anlagefläche für die Dichtlippe des anderen Drehteils dienende Oberflächenbereich des erfindungsgemäßen Rings über die angrenzenden Oberflächenbereiche des zweiten Dichtungsrings. Selbst bei einem geringen Spiel zwischen den gegeneinander verdrehbaren Teilen ist damit eine dauerhafte Berührung zwischen der Dichtlippe an dem ersten Dichtungsring mit dem zweiten Dichtungsring ist damit ausgeschlossen und damit eine – reibungsbedingte – Beschädigung dieser Teile.
Von der Dichtlippe auf das erfindungsgemäße Band ausgeübte Druckkräfte wirken – ggf. gemeinsam mit von dem ringförmigen Band selbst erzeugten Fixierungskräften – auf die Bodenfläche einer das Band aufnehmenden Mulde in dem zweiten Dichtungsring ein. Um von dort an das betreffende Drehteil weitergegeben werden zu können, sollte der Boden der das umlaufende Band aufnehmenden Mulde in dem zweiten Dichtungsring etwa parallel zu demjenigen Oberflächenbereich desjenigen verdrehbaren Teils verlaufen, an welchem der zweite Dichtungsring festgelegt ist.
Das erfindungsgemäße Band wird in der Mulde des zweiten Dichtungsrings geführt; aufgrund seiner Führungsaufgabe bedarf der zweite Dichtungsring selbst einer Ausrichtung bzw. Verankerung gegenüber dem eigentlichen verdrehbaren Teil. Diese wird erreicht durch einen Steg od. dgl., der an einem der Mulde gegenüberliegenden Umfangsbereich des Querschnitts des zweiten Dichtungsrings angeformt ist und in eine etwa komplementäre, nutförmige Vertiefung in dem betreffenden Oberflächenbereich des verdrehbaren Teils eingesetzt ist.
Der Fixierungssteg des zweiten Dichtungsrings kann an seiner radial innen und/oder außen liegenden Oberfläche querschnittlich hervortretende Erhebungen aufweisen, die seine Elastizität erhöhen und sein vollständiges Eintauchen in eine nutförmige Vertiefung des verdrehbaren Teils einerseits erlauben und andererseits sicherstellen. Diese Erhebungen können wie umlaufende Rippen gestaltet sein, bspw. mit einem wellenförmigen oder sägezahnförmigen Querschnitt od. dgl.
Auch der zweite Dichtungsring kann über eine Dichtlippe verfügen, die an wenigstens einem rundum laufenden Oberflächenbereich angeformt ist. Wenn der zweite Dichtungsring aus einem kautschukartigen Material besteht, so hat er elastische Eigenschaften, wie sie von einer Dichtlippe gefordert werden. Es bietet sich daher an, auch den zweiten Dichtungsring mit einer Dichtlippe zu versehen, um so mit geringem Aufwand eine Doppel- oder Mehrfachdichtung realisieren zu können.
Eine solche Dichtlippe des zweiten Dichtungsrings kann an einem Oberflächenbereich des gegenüber liegenden, verdrehbaren Teils anliegen. Wenn – wie die Erfindung weiter vorsieht – die zusätzliche Dichtlippe an dem zweiten Dichtungsring innerhalb des von der ersten Dichtlippe abgeschlossenen, vorzugsweise mit Fett od. dgl. Schmiermittel gefüllten Hohlraum liegt, so ist eine Korrosion des mit der zweiten Dichtlippe zusammenwirkenden Oberflächenbereichs des verdrehbaren Teils ausgeschlossen, so dass auch ohne zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahmen eine Beschädigung der zweiten Dichtung vermieden ist.
Alternativ und/oder kumulativ zu der zusätzlichen Dichtlippe an dem zweiten Dichtungsring kann ein rundum laufender Oberflächenbereich desselben als Anlagefläche für eine weitere Dichtlippe ausgebildet sein. Eine solche, dritte Dichtung kann außerhalb der aus dem erfindungsgemäßen Band und der daran anliegenden, ersten Dichtlippe gebildeten Hauptdichtung liegen und schützt dann die Hauptdichtung vor mechanischen Einflüssen, bspw. vor Stößen.
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die an einer Anlagefläche des zweiten Dichtungsrings anliegende Dichtlippe an dem ersten Dichtungsring angeformt ist.
Die Erfindung zeichnet sich weiterhin aus durch ein Federelement, das eine Dichtlippe des ersten Dichtungsrings an das Band des zweiten Dichtungsrings preßt. Dadurch kann der Anpreßdruck der Dichtlippe der Hauptdichtung und damit auch deren Dichtungsirkung erheblich gesteigert werden.
Als Federelement eignet sich bspw. ein rundumlaufender Draht od. dgl. Dieser kann große Zugkräfte aufnehmen, die einen weitaus höheren, radialen Anpreßdruck der Dichtlippe zur Folge haben als dieser von der Dichtlippe allein hervorgerufen werden könnte.
Um Problemen beim Zusammenbau der Dichtung vorzubeugen, kann das Federelement einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisen, so daß ein versehentliches Verdrillen desselben dessen gleichmäßige Krafteinwirkung nicht beeinträchtigt.
Bevorzugt befindet sich das Federelement an der Rückseite der an dem Band anliegenden Dichtlippe des ersten Dichtungselements. Von dort kann die vorzugsweise radial nach innen wirkende Anpreßkraft genau in Richtung der freien Kante der Dichtlippe wirken, damit sich im Bereich dieser Kante symmetrische Kräfte einstellen und die Verformung der Dichtlippe auf ein Minimum reduziert ist.
Um das Federelement dauerhaft an Ort und Stelle zu halten, sollte es in einer rundumlaufenden, etwa muldenförmigen Vertiefung des ersten Dichtungselements eingelegt sein. Es kann dann nicht verrutschen und wird die Anpreßwirkung der Dichtlippe auch noch nach einer sehr langen Betriebsdauer unterstützen.
Aus Sicherheitsgründen empfiehlt die Erfindung, dass die Mulde in dem ersten Dichtungselement zur Aufnahme des Federelements einem kreisförmigen Querschnitt folgt, vorzugsweise entlang eines querschnittlichen Umfangswinkels von mehr als 180°. Solchenfalls kann sich das Federelement auch bei stärksten Vibrationen nicht aus dieser Mulde lösen.
Bei einer Anordnung des Federelements etwa in einer gemeinsamen Ebene mit der freien Kante der Dichtlippe liegen die beiden Ränder der das Federelement aufnehmenden Mulde zu beiden Seiten dieser Ebene. Wenigstens einer der beiden Muldenränder in dem ersten Dichtungselement eignet sich zur Fixierung des ersten Dichtungsrings, indem er von der ersten Dichtlippe weg querschnittlich verlängert ist. Der solchenfalls nach rückwärts überstehende Randbereich kann an seinem freien Ende mit einem Steg od. dgl. versehen sein, der zur Verankerung des ersten Dichtungsrings in eine etwa komplementäre, nutförmige Vertiefung in dem betreffenden Oberflächenbereich des verdrehbaren Teils eingesetzt ist. Die Nut zur Aufnahme eines solchen Stegs muß sich nicht an der Mantelfläche des betreffenden Drehteils befinden, sondern kann auch in eine Stirnfläche desselben eingearbeitet sein.
Wie der Befestigungssteg an dem zweiten Dichtungsring, so kann auch der des ersten Dichtungsrings querschnittlich hervortretende, vorzugsweise wellen- oder widerhakenförmige Erhebungen aufweisen, um seine Elastizität zu erhöhen.
Die erfindungsgemäße Konstruktion erfährt eine weitere Optimierung dadurch, dass die Spitze des Querschnitts der an dem Band anliegenden Dichtlippe des ersten Dichtungselements etwa auf der geraden Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der beiden Mulden zur Aufnahme des Bandes einerseits und des Federelements andererseits liegt. Solchenfalls werden die Anpreßkräfte innerhalb einer einzigen Ebene von dem Federelement über die freie Kante der Dichtlippe auf den mittleren Bereich des erfindungsgemäßen Bandes übertragen, ohne dass hierbei unsymmetrische Verformungen der Dichtlippe und/oder des zweiten Dichtungsrings zu befürchten sind.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die an dem Band anliegende Dichtlippe des ersten Dichtungselements einen Querschnitt mit einer stumpfwinkligen Spitze aufweist. Eine solche stumpfwinklige Spitze ist nur wenig anfällig für unerwünschte Verformungen und kann daher auch sehr große Anpreßkräfte über einen Zeitraum von vielen Jahren hinweg ertragen und auf das erfindungsgemäße Band ausüben.
Bevorzugt zeichnet sich die Erfindung schließlich durch einen dritten Dichtungsring aus, der an einem der gegeneinander verdrehbaren Teile festgelegt ist und eine Dichtlippe aufweist, die an dem anderen der gegeneinander verdrehbaren Teile anliegt. Auch dieser Dichtungsring kann an seinem der Dichtlippe gegenüber liegenden Querschnittsbereich mit einem angeformten Steg od. dgl. versehen sein, der zu seiner Verankerung in eine etwa komplementäre, nutförmige Vertiefung in dem betreffenden Oberflächenbereich des verdrehbaren Teils eingesetzt ist. Auch dieser Befestigungssteg kann querschnittlich hervortretende, vorzugsweise haken- oder widerhakenartige Erhebungen aufweisen.
Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
1 einen Schnitt durch ein Kugellager mit einer erfindungsgemäßen Dichtung;
2 die Dichtung aus 1 in einer größeren Darstellung; sowie
3 eine andere Ausführungsform der Erfindung in einer der 2 entsprechenden Darstellung.
Das Kugellager 1 aus 1 besteht aus zwei konzentrischen, gegeneinander verdrehbaren Ringen. In 1 ist links der Außenring 2, rechts der Innenring 3 zu sehen. Beide Ringe 2, 3 sind von zu der Drehachse parallelen Befestigungsbohrungen 4, 5 durchsetzt. In dem Bereich des Spaltes 6 zwischen den zwei Ringen 2, 3 sind Laufbahnen für wenigstens eine Reihe von kugelförmigen Wälzkörpern 7 vorgesehen, welche die gegenseitige Verdrehung der beiden Ringe 2, 3 als einzigen Freiheitsgrad der Bewegung erlauben. Bei dem Kugellager 1 sollen die in 1 oben liegenden Stirnflächen 8, 9 der Witterung ausgesetzt sein. Aus diesem Grund ist der Spalt 6 zwischen den beiden Stirnflächen 8, 9 mit einer erfindungsgemäßen Dichtung 10 abgedichtet.
Wie 2 zeigt, besteht die Dichtung 10 aus einem ersten Dichtungsring 11 und aus einem zweiten Dichtungsring 12, jeweils aus einem kautschukartigen Werkstoff. Der erste Dichtungsring 11 ist an dem Außenring 2 fixiert, der zweite Dichtungsring 12 an dem Innenring 3. Zu diesem Zweck ist in der Stirnseite 1 des Außenrings 1 eine rundumlaufende, nutförmige Vertiefung 13 vorgesehen, in die ein ringförmiger Fortsatz 14 des ersten Dichtungsrings 11 eingreift; ebenso ist in der dem Spalt 6 zugewandten Mantelseite 15 des Innenrings 3 eine ebenfalls rundumlaufende, nutförmige Vertiefung 16 vorhanden, die der Aufnahme eines ringförmigen Fortsatzes 17 an dem zweiten Dichtungsring 12 dient.
Der solchermaßen an dem Innenring 3 fixierte, zweite Dichtungsring 12 trägt an seiner dem Fortsatz 17 gegenüberliegenden Seite eine ringförmige, relativ flache, muldenförmige Vertiefung 18, bspw. mit nutförmigem Querschnitt. In dieser Vertiefung ist ein rundumlaufendes Metallband 19 eingelegt, das durch die rundumlaufenden Ränder der Mulde 18 umgriffen und dadurch vor einer zu der Drehachse des Drehlagers 1 parallelen Verschiebung bewahrt wird.
An der der Mulde 18 gegenüberliegenden Außenseite 20 des Metallbandes 19 liegt eine Dichtlippe 21 des ersten Dichtungsrings 11 an. Die Dichtlippe 21 kann durch eine Kante mit einem stumpfen Öffnungswinkel gebildet sein, also bspw. einem Öffnungswinkel zwischen 90° und 150°. Damit diese Dichtlippe 21 auch bei nachlassender Elastizität des Dichtungsrings 11 fest an die Anlagefläche 20 des Metallbandes 19 gepreßt wird, ist die Dichtlippe 21 an der Innenseite 22 eines etwa hülsenförmigen Abschnittes 23 des äußeren Dichtungsringes 11 angeordnet. An ihrer radial außen liegenden Mantelfläche 24 ist dieser hülsenförmige Abschnitt 23 mit einer rundumlaufenden Mulde 25 versehen, in die eine Metallfeder 26 eingelegt ist, welche bestrebt ist, den hülsenförmigen Abschnitt 23 und damit die an diesem vorgesehene Dichtlippe 21 beständig gegen das Metallband 19 zu pressen.
Mit dem der Stirnfläche 8 des Außenrings 2 näher liegenden Rand 27 der Mulde 25 ist der rundumlaufende Befestigungsfortsatz 14 verbunden. Zu diesem Zweck ist der Rand 27 der Mulde 25 zur Stirnfläche 8 hin umgebogen. Zwei seitliche, einander gegenüberliegende Bünde 28, 29 stützen sich jeweils auf den Rändern der nutförmigen Vertiefung 13 in der Stirnseite 8 ab, während der Fortsatz 14 vollständig in diese Vertiefung 13 hineinragt. Indem die Umbiegung 30 zwischen dem Rand 27 der Mulde 25 und dem Fortsatz 14 die Metallfeder 26 radial außen zumindest bereichsweise umgreift, kann sie eine zentrierende Wirkung auf die Metallfeder 26 und damit auch auf die Dichtlippe 21 der Hauptdichtung 19, 21 ausüben.
Eine im Bereich der oberen, der Witterung ausgesetzten Stirnfläche des Dichtungsrings 11 ist eine zweite Dichtlippe 31 vorgesehen, die das Metallband 19 außen bzw. oben umgreift und jenseits desselben an dem zweiten, inneren Dichtungsring 12 anliegt und Schlagregen, aber auch sonstige Einwirkungen, bspw. Stöße, von der Hauptdichtung 19, 21 fernhalten soll.
An dem zweiten, inneren Dichtungsring 12 kann außerdem innerhalb, d.h., unterhalb der Mulde 18 für das Metallband 19, eine etwa radial nach außen ragende Dichtlippe 32 vorgesehen sein, die sich auf einer dem Spalt 6 zugewandten Mantelseite 33 des äußeren Lagerrings 2 abstützt. Diese innenliegende Dichtlippe 32 dient – wie ein ggf. vorhandener, dritter, noch weiter innen angeordneter Dichtungsring 34 – vorwiegend der Rückhaltung des Schmierfettes innerhalb des Spaltes 6.
Die Ausführungsform 10' gemäß 3 unterscheidet sich von derjenigen aus 1 und 2 vor allem dadurch, dass dort der Befestigungsfortsatz 14 des ersten Dichtungsrings 11, der in eine rundumlaufende, nutförmige Vertiefung 13 in der Stirnseite 8 des Außenrings 2 eingreift, nicht mit dem dieser Stirnseite 8 näherliegenden Rand 27 der Mulde 25 für die Metallfeder 26 verbunden ist, sondern mit dem von diese Stirnseite 8 weiter entfernten Muldenrand 35, ebenfalls über eine Umbiegung 36. Dadurch gelangt die Metallfeder 26 in den von der Hauptdichtung 19, 21 abgeschlossenen Hohlraum und ist äußeren Einwirkungen entzogen. Bei dieser Ausführungsform wird die Metallfeder 26 nur zusammen mit dem ersten Dichtungsring 11 ausgetauscht; bei der Ausführungsform nach 1 und 2 könnte dieser auch getrennt von dem ersten Dichtungsring 11 ausgetauscht werden.

Claims

Element (10; 10') zum Abdichten zweier gegeneinander verdrehbarer Teile (2, 3), mit wenigstens einem ersten Dichtungsring (11) aus einem elastischen, vorzugsweise kautschukartigen Werkstoff, der an einem der beiden gegeneinander verdrehbaren Teile (2, 3) fixiert ist und wenigstens eine Dichtlippe (21) aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens einen zweiten Dichtungsring (12), der an dem anderen der gegeneinander verdrehbaren Teile (2, 3) fixiert ist und ein an seinem Umfang entlang laufendes Band (19) aus einem anderen Werkstoff trägt, an dem wenigstens eine Dichtlippe (21) des ersten Dichtungsrings (11) anliegt.
Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des zweiten Dichtungsrings (12) einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand ρ aufweist als das von diesem getragene Band (19).
Dichtungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des zweiten Dichtungsrings (12) einen spezifischen elektrischen Widerstand ρ von mehr als 10³ Ωm aufweist, insbesondere von mehr als 10⁶ Ωm.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) aus Metall besteht, insbesondere aus einem edlen oder veredelten Metall, bspw. Edelstahl.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Bandes (19) einen geringeren Reibungskoeffizient μ aufweist als der zweite Dichtungsring (12) selbst.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als Anlagefläche für eine Dichtlippe (21) des ersten Dichtungsrings (11) dienende Oberflächenbereich (20) des Bandes (19) geglättet ist, bspw. poliert.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als Anlagefläche für eine Dichtlippe (21) des ersten Dichtungsrings (11) dienende Oberflächenbereich (20) des Bandes (19) etwa einer Rotationsfläche folgt, insbesondere einer Zylindermantelfläche.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende Band (19) als geschlossener Ring ausgebildet ist.
Dichtungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende Band (19) einen konstanten Querschnitt aufweist.
Dichtungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweist.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende Band (19) derart an dem zweiten Dichtungsring (12) fixiert ist, dass kein Kontakt zu irgendeinem der beiden gegeneinander verdrehbaren Teile (2, 3) besteht.
Dichtungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende Band (19) in einer umlaufenden, muldenförmigen Vertiefung (18) des zweiten Dichtungsrings (12) aufgenommen ist.
Dichtungselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der das umlaufende Band (19) aufnehmenden Mulde (18) in dem zweiten Dichtungsring (12) kleiner ist als die entsprechende Höhe des darin eingelegten Bandes (19).
Dichtungselement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der das umlaufende Band (19) aufnehmenden Mulde (18) in dem zweiten Dichtungsring (12) etwa parallel zu demjenigen Oberflächenbereich (15) eines verdrehbaren Teils (3) verläuft, an dem der zweite Dichtungsring (12) festgelegt ist.
Dichtungselement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Mulde (18) gegenüberliegenden Umfangsbereich des Querschnitts des zweiten Dichtungsrings (12) ein Steg (17) od. dgl. angeformt ist, der zur Verankerung des zweiten Dichtungsrings (12) in eine etwa komplementäre, nutförmige Vertiefung (16) in dem betreffenden Oberflächenbereich (15) des verdrehbaren Teils (3) eingesetzt ist.
Dichtungselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (17) an dem der Mulde (18) gegenüberliegenden Querschnittsbereich des Dichtungsrings (12) querschnittlich hervortretende, vorzugsweise wellen-, zahn-, sägezahn-, haken- oder widerhakenförmige Erhebungen aufweist.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem rundum laufenden Oberflächenbereich des zweiten Dichtungsrings (12) wenigstens eine Dichtlippe (28) angeformt ist.
Dichtungselement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Dichtlippe (32) des zweiten Dichtungsrings (12) an einem Oberflächenbereich (33) des gegenüber liegenden, verdrehbaren Teils anliegt.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein rundum laufender Oberflächenbereich des zweiten Dichtungsrings (12) als Anlagefläche für eine weitere Dichtlippe (31) ausgebildet ist.
Dichtungselement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Anlagefläche des zweiten Dichtungsrings (12) anliegende Dichtlippe (31) (an dem ersten Dichtungsring (11) angeformt ist.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Federelement (26), das eine Dichtlippe (21) des ersten Dichtungsrings (11) an das Band (19) des zweiten Dichtungsrings (12) preßt.
Dichtungselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (26) als rundumlaufender Draht od. dgl. ausgebildet ist.
Dichtungselement nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (26) einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Dichtungselement nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Federelement (26) an der Rückseite der an dem Band (19) anliegenden Dichtlippe (21) des ersten Dichtungselements (11) befindet.
Dichtungselement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (26) in einer rundumlaufenden, etwa muldenförmigen Vertiefung (25) des ersten Dichtungselements (11) eingelegt ist.
Dichtungselement nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mulde (25) in dem ersten Dichtungselement (11) zur Aufnahme des Federelements (26) einem kreisförmigen Querschnitt folgt, vorzugsweise entlang eines querschnittlichen Umfangswinkels von mehr als 180°.
Dichtungselement nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Muldenränder (27, 35) in dem ersten Dichtungselement (11) von der ersten Dichtlippe (21) weg querschnittlich verlängert ist.
Dichtungselement nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende des querschnittlich verlängerten Muldenrandes (27, 35) ein Steg (14) od. dgl. angeformt ist, der zur Verankerung des ersten Dichtungsrings (11) in eine etwa komplementäre, nutförmige Vertiefung (13) in dem betreffenden Oberflächenbereich (8) des verdrehbaren Teils (2) eingesetzt ist.
Dichtungselement nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungssteg (14) an dem ersten Dichtungsring (11) querschnittlich hervortretende, vorzugsweise wellen-, zahn-, sägezahn-, haken- oder widerhakenförmige Erhebungen aufweist.
Dichtungselement nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze des Querschnitts der an dem Band (19) anliegenden Dichtlippe (21) des ersten Dichtungselements (11) etwa auf der geraden Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der beiden Mulden (18, 25) zur Aufnahme des Bandes (19) einerseits und des Federelements (26) andererseits liegt.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Band (19) anliegende Dichtlippe (21) des ersten Dichtungselements (11) einen Querschnitt mit einer stumpfwinkligen Spitze aufweist.
Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen dritten Dichtungsring (34), der an einem der gegeneinander verdrehbaren Teile (2, 3) festgelegt ist und eine Dichtlippe aufweist, die an dem anderen der gegeneinander verdrehbaren Teile (2, 3) anliegt.
Dichtungselement nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Dichtlippe gegenüber liegenden Querschnittsbereich des dritten Dichtungsrings (34) ein Steg od. dgl. angeformt ist, der zur Verankerung des dritten Dichtungsrings in eine etwa komplementäre, nutförmige Vertiefung in dem betreffenden Oberflächenbereich des verdrehbaren Teils eingesetzt ist.
Dichtungselement nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungssteg an dem dritten Dichtungsring (34) querschnittlich hervortretende, vorzugsweise wellen-, zahn-, sägezahn-, haken- oder widerhakenförmige Erhebungen aufweist.