DE102008017306A1

DE102008017306A1 - Dichtvorrichtung

Info

Publication number: DE102008017306A1
Application number: DE102008017306A
Authority: DE
Inventors: Stefan GLÜCK; Arbogast Dr. Grunau; Harald Peschke
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2009-10-08

Abstract

Es wird eine Dichtvorrichtung mit einer Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f), die ein elektroaktives Einstellelement (2a; 2b; 2c; 2d; 2e; 2f) aufweist, mit einer Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f), die dazu vorgesehen ist, eine Eigenschaft der Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) zu verändern, und mit einer Steuereinheit (4a; 4b; 4c; 4d; 4e; 4f), die dazu vorgesehen ist, die Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f) auf zumindest einen Zwischenwert einzustellen, vorgeschlagen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung mit einer Dichteinheit, die ein elektroaktives Einstellelement aufweist, mit einer Einstellvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, eine Eigenschaft der Dichteinheit zu verändern.
Hintergrund der Erfindung
Aus der DE 11 2005 000 573 T5 sind bereits Dichtvorrichtungen bekannt. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung dient insbesondere dazu, eine Dichtwirkung zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Flächen zu erzielen, wobei vorzugsweise eine Dichtwirkung durch die Dichtvorrichtung elektronisch schaltbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Dichtvorrichtung bereitzustellen, die einfach und flexibel an veränderte Funktionsanforderungen angepasst werden kann. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Dichtvorrichtung mit einer Dichteinheit, die ein elektroaktives Einstellelement aufweist, mit einer Einstellvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, eine Eigenschaft der Dichteinheit zu verändern.
Es wird vorgeschlagen, dass die Dichtvorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Einstellvorrichtung auf zumindest einen Zwischenwert einzustellen. Dadurch kann eine Dichtvorrichtung bereitgestellt werden, die einfach und flexibel an veränderte Funktionsanforderungen angepasst werden kann. Unter einer „Dichteinheit” soll insbesondere eine Einheit der Dichtvorrichtung verstanden werden, die zumindest ein vorzugsweise elastisches Dichtmittel und zumindest ein elektroaktives Einstellelement aufweist. Die Dichteinheit ist dazu vorgesehen, eine Dichtwirkung zwischen einem Dichtmittel und einer dazu vorgesehenen Dichtfläche herzustellen. Unter einer „Eigenschaft” soll insbesondere eine Form, eine Abmessung, eine Orientierung und/oder eine Materialeigenschaft der Dichteinheit verstanden werden. Unter einem „elektroaktiven Einstellelement” soll insbesondere ein Bereich der Dichtvorrichtung verstanden werden, der unter einer Wirkung eines elektrischen Felds und/oder eines magnetischen Felds zumindest eine der Eigenschaften der Dichteinheit verändert. Vorzugsweise ist die elektroaktive Einstelleinheit aus einem elektroaktiven Polymer hergestellt. Unter dem Begriff „Dichtwirkung” soll insbesondere ein Anpressdruck einer Dichtlippe auf die Dichtfläche verstanden werden. Eine Erhöhung des Anpressdrucks erhöht die Dichtwirkung der Dichtvorrichtung. Unter „vorgesehen” soll hier und im Folgenden insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden.
Vorzugsweise weist die Dichteinheit ein mit dem Einstellelement einstückig ausgebildetes Dichtmittel auf. Dadurch kann eine Änderung der Eigenschaften der Dichteinheit einfach erreicht werden, da dadurch eine Änderung des Einstellelements direkt an das Dichtmittel übertragen wird.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Einstellvorrichtung stufenlos einstellbar ist. Dadurch kann die Einstellvorrichtung an sich kontinuierlich ändernde Funktionsanforderungen angepasst werden. Unter „stufenlos” soll insbesondere verstanden werden, dass die Einstellvorrichtung beliebige Zwischenwerte annehmen kann.
Vorzugsweise ist die Einstellvorrichtung dazu vorgesehen, das Einstellelement stufenlos einzustellen. Dadurch kann die Dichtwirkung der Dichtvorrichtung besonders einfach kontinuierlich an die Funktionsanforderungen angepasst werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Einstellvorrichtung dazu vorgesehen ist, eine Dichtgeometrie und/oder eine Kontaktpressung an der Dichtgeometrie der Dichteinheit einzustellen. Dadurch kann die Dichteinheit eine Funktion der Dichtvorrichtung verändern. Beispielsweise kann die Dichtwirkung der Dichtvorrichtung ab- und eingeschaltet werden und/oder die Kontaktpressung an der Dichtgeometrie der Dichteinheit verstärkt und verringert werden. Unter einer „Dichtgeometrie” soll insbesondere eine Form, Größe und/oder Orientierung der Dichteinheit verstanden werden.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, die Eigenschaft der Dichteinheit in Abhängigkeit von zumindest einem Parameter einzustellen. Dadurch kann die Dichteinheit automatisch an geänderte Funktionsanforderungen angepasst werden.
Ferner weist die Dichtvorrichtung eine Sensorvorrichtung auf, die dazu vorgesehen ist, einen Wert des Parameters zu erfassen. Dadurch können geänderte Funktionsanforderungen erfasst und die Dichteinheit kann mittels der Steuereinheit übertragen werden. Unter einer „Sensorvorrichtung” soll eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen Wert eines Parameters zu erfassen und an die Steuereinheit weiterzuleiten. Die Sensorvorrichtung kann an einer Dichtfläche und/oder auf dem Dichtmittel angeordnet sein.
Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, die Dichtgeometrie und/oder die Kontaktpressung an der Dichtgeometrie in Abhängigkeit von dem als einen Umgebungsparameter ausgebildeten Parameter einzustellen. Dadurch kann die Dichteinheit automatisch auf sich ändernde Funktionsanforderungen bei unterschiedlichen Umgebungsparametern angepasst werden. Unter einem „Umgebungsparameter” soll insbesondere ein Parameter verstanden werden, der eine Eigenschaft der Umgebung der Dichtvorrichtung erfasst. Insbesondere kann der Umgebungsparameter beispielsweise eine Temperatur, eine Feuchtigkeit, einen Druck, eine Oberflächenbeschaffenheit der Dichtfläche und/oder eine Betriebsbedingung erfassen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Dichtgeometrie und/oder die Kontaktpressung an der Dichtgeometrie in Abhängigkeit von dem als einen Dichteinheitsparameter ausgebildeten Parameter einzustellen ist. Dadurch kann die Dichteinheit automatisch auf sich ändernde Funktionsanforderungen bei unterschiedlichen Dichteinheitsparametern angepasst werden. Beispielsweise kann ein Verschleiß des Dichtmittels kompensiert werden. Unter einem „Dichteinheitsparameter” soll insbesondere ein Parameter verstanden werden, der die Eigenschaften der Dichteinheit erfasst. Insbesondere kann der Dichteinheitsparameter beispielsweise eine Temperatur, einen Druck der Dichtlippe, eine Oberflächenbeschaffenheit des Dichtmittels und/oder Materialermüdung erfassen.
Vorzugsweise ist die Dichteinheit als eine Schmiermitteldichteinheit ausgebildet. Dadurch kann eine besonders flexible und insbesondere langlebige Schmiermitteldichteinheit bereitgestellt werden. insbesondere kann dadurch eine Schmiermitteldichteinheit bereitgestellt werden, die dazu vorgesehen ist, eine Dichtwirkung abzuschalten, um beispielsweise ein einfaches Reinigen oder ein Nachschmieren zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise ist die Dichteinheit als ein Wellendichtring ausgebildet, die dazu vorgesehen ist, eine Welle abzudichten. Dadurch kann ein sehr flexibler und langlebiger Wellendichtring bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Wellendichtring bereitgestellt werden, der dazu vorgesehen ist, einen durch die Drehbewegung verursachten Verschleiß eines Wellendichtrings mit einer Welle automatisch zu kompensieren. Dadurch wird die Lebensdauer des Wellendichtrings erhöht und eine gleichmäßige Dichtwirkung über die gesamte Lebensdauer des Wellendichtrings gewährleistet. Vorzugsweise ist der Wellendichtring als ein Axialwellenring oder ein Radialwellenring ausgebildet.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit als eine Wälzlagerdichtung ausgebildet ist, die dazu vorgesehen ist, ein Wälzlager abzudichten. Dadurch kann ein besonders flexibler Wellendichtring bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine Wälzlagerdichtung bereitgestellt werden, die eine bei hohen Drehzahlen veränderte Dichtwirkung ausgleicht.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen sind sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im Folgenden näher beschrieben werden. Es zeigen:
1 einen Querschnitt einer Dichtvorrichtung mit einem elektroaktiven Einstellelementes und zwei Dichtmitteln in einer inaktiven Einstellung;
2 einen Querschnitt der Dichtvorrichtung mit dem elektroaktiven Einstellelement und den zwei Dichtmitteln in einer aktiven Einstellung;
3 einen Querschnitt einer Dichtvorrichtung mit einem elektroaktiven Einstellelement, einem Dichtmittel und einer Verbindevorrichtung in einer inaktiven Einstellung;
4 einen Querschnitt der Dichtvorrichtung mit dem elektroaktiven Einstellelement, dem Dichtmittel und der Verbindevorrichtung in einer aktiven Einstellung;
5 einen Querschnitt einer Dichtvorrichtung mit einem zweiteiligen elektroaktiven Einstellelement, das beidseitig an ein Dichtmittel angeordnet ist, in einer inaktiven Einstellung;
6 einen Querschnitt der Dichtvorrichtung mit dem zweiteiligen elektroaktiven Einstellelement, das beidseitig an das Dichtmittel angeordnet ist, in einer aktiven Einstellung;
7 einen Querschnitt einer Dichtvorrichtung, die als eine Radialwellendichtung ausgebildet ist, mit einem elektroaktiven hohlen Federring;
8 einen Querschnitt einer Dichtvorrichtung, die als eine Radialwellendichtung ausgebildet ist, mit einem Federelement, das mit einem elektroaktiven Einstellelement umwickelt ist und
9 eine perspektivische Ansicht einer Dichtvorrichtung, die als ein O-Ring ausgebildet ist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 und 2 zeigen in einem Querschnitt eine Dichtvorrichtung, die eine Dichteinheit 1a, eine Einstellvorrichtung 3a, eine Steuereinheit 4a und eine Sensorvorrichtung 7a aufweist. Die Dichtvorrichtung ist zwischen zwei parallelen Dichtflächen 8a, 9a angeordnet. Die Dichteinheit 1a umfasst ein elektroaktives Einstellelement 2a und zwei elastische Dichtmittel 5a, 10a, die jeweils eine Dichtlippe 11a, 12a aufweisen. Die Dichtmittel 5a, 10a, die aus einem Elastomer bestehen, sind dazu vorgesehen, zwei räumliche Bereiche 13a, 14a gegeneinander abzudichten, indem die Dichtmittel 5a, 10a mit den korrespondierenden Dichtflächen 8a, 9a einen Kontakt bilden. In dem Querschnitt sind die zwei Bereiche 13a, 14a beidseitig zu der Dichteinheit 1a angeordnet. Das Einstellelement 2a besteht aus einem elektroaktiven Polymer und kann eine Größe, eine Form und/oder eine Orientierung in Abhängigkeit einer an das Einstellelement 2a angebrachten Spannung ändern.
Eine Querschnittfläche 15a der Dichteinheit 1a, die das Einstellelement 2a und die beiden Dichtmittel 5a, 10a umfasst, zeigt eine Dichtgeometrie 6a. Die Dichtgeometrie 6a beschreibt die Form, die Größe und/oder die Orientierung der Querschnittfläche 15a der Dichteinheit 1a. Das Einstellelement 2a weist eine längliche Form auf, an deren kurzen Seiten jeweils eines der Dichtmittel 5a, 10a fest mit dem Einstellelement 2a verbunden ist. Die Dichtmittel 5a, 10a laufen jeweils spitz in Richtung der Dichtflächen 8a, 9a zu und bilden die Dichtlippen 11a, 12a der Dichtmittel 5a, 10a.
Die Einstellvorrichtung 3a weist zwei Elektroden 16a, 17a und eine Spannungsquelle 18a auf, die dazu vorgesehen sind, in einem Bereich des Einstellelements 2a ein elektrisches Feld zu erzeugen. In einem Bereich der Dichtfläche 8a ist die Sensorvorrichtung 7a angeordnet. Die 1 und 2 zeigen eine mögliche Anordnung der Sensorvorrichtung 7a. Die Sensorvorrichtung 7a ist dazu vorgesehen, zumindest einen Parameterwert eines Umgebungsparameters und/oder eines Dichteinheitsparameters an die Steuereinheit 4a zu übertragen. Weitere Anordnungen beispielsweise auf dem Dichtmittel 5a, 10a und/oder der zweiten Dichtfläche 9a sind denkbar.
Mittels der Steuereinheit 4a, die dazu vorgesehen ist, die Einstellvorrichtung 3a einzustellen, wird in einer Abhängigkeit des von der Sensorvorrichtung 7a gelieferten Parameterwerts ein Einstellwert übermittelt. Mittels des Einstellwerts wird eine für diesen Einstellwert vorgesehene Spannung über die Elektroden 16a, 17a an das Einstellelement 2a übertragen. Die 1 und 2 zeigen die Dichtvorrichtung für verschiedene Einstellwerte der Einstellvorrichtung 3a. Eine Änderung der Einstellwerte der Einstellvorrichtung 3a führt zu einer Änderung der Dichtgeometrie 6a und einer Kontaktpressung an der Dichtgeometrie 6a. Weitere hier nicht dargestellte Zwischenwerte der Einstellvorrichtung 3a können durch die Steuereinheit 4a eingestellt werden.
1 zeigt die Dichtgeometrie 6a der Dichteinheit 1a mit einer Spannung gleich Null. 2 zeigt die geänderte Dichtgeometrie 6a mit einer Spannung größer Null, wodurch sich bei einem gleichbleibenden Inhalt der Querschnittfläche 15a des Einstellelements 2a eine Länge 19a des Einstellelements 2a verlängert und eine Breite 20a verkürzt. In 1 weisen die beiden Dichtflächen 8a, 9a jeweils zu den beiden Dichtmitteln 5a, 10a einen Abstand 21a, 22a auf. Durch die verlängerte Länge 19a des Einstellelements 2a verringern sich die Abstände 21a, 22a und nehmen einen Wert von Null an. Eine Dichtwirkung, die von der Dichtgeometrie 6a und der Kontaktpressung an der Dichtgeometrie 6a abhängt, bedingt einen Anpressdruck der Dichtlippen 11a, 12a an die Dichtflächen 8a, 9a und kann durch die Steuereinheit 4a in Abhängigkeit eines Umgebungsparameters oder Dichteinheitsparameters stufenlos eingestellt werden.
3 bis 9 sind weitere Ausführungen einer Dichtvorrichtung gezeigt. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch die Buchstaben b bis f in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in den 3 bis 9 zu ersetzen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 verwiesen werden kann.
Die 3 und 4 zeigen in einem Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Dichtvorrichtung mit einem elastischen Dichtmittel 5b und einer korrespondierenden Dichtfläche 8b. Die Dichteinheit 1b weist ein elektroaktives Einstellelement 2b, eine Verbindevorrichtung 23b und das Dichtmittel 5b auf. Die Verbindevorrichtung 23b ist dazu vorgesehen, die Dichtvorrichtung mit einer parallel zu einer Dichtfläche 5b liegenden Verbindefläche 24b zu verbinden. Die Verbindevorrichtung 23b weist ein elastisches Material 25b und ein verstärkendes Metallteil 26b mit einem L-förmigen Querschnitt auf. Das Metallteil 26b ist teilweise von dem elastischen Material 25b umgeben. Die Verbindefläche 24b, die an eine Oberfläche 27b der Verbindevorrichtung 23b angrenzt, weist eine Aussparung 28b auf und die Oberfläche 27b der Verbindevorrichtung 23b weist eine Ausbuchtung 29b auf, die die Verbindefläche 24b und die Oberfläche 27b der Verbindevorrichtung 23b formschlüssig miteinander verbindet.
Weiter weist die Dichtvorrichtung eine Einstellvorrichtung 3b, eine Steuereinheit 4b und eine Sensorvorrichtung 7b auf. 3 zeigt eine Dichtgeometrie 6b der Dichteinheit 1b mit einem Einstellwert der Einstellvorrichtung 3b, die einer Spannung gleich Null entspricht. Eine Dichtlippe 11b des Dichtmittels 5b weist einen Abstand 21b auf. 4 zeigt die geänderte Dichtgeometrie 6b mit einem Einstellwert der Einstellvorrichtung, die einer Spannung größer Null entspricht, wodurch sich eine Länge 19b des Einstellelements 2b senkrecht zu der Dichtfläche 8b verlängert und eine Breite 20b verkürzt. Der Abstand 21b der Dichtlippe 11b zur Dichtfläche 8b verringert sich mit zunehmender Länge 19b des Einstellelements 2b und nimmt einen Wert von Null an. Eine Dichtwirkung, die von der Dichtgeometrie 6b und der Kontaktpressung an der Dichtgeometrie 6b abhängt, bedingt einen Anpressdruck der Dichtlippen 11b an die Dichtflächen 8b und kann durch die Steuereinheit 4b in Abhängigkeit eines Parameters eingestellt werden.
Die 5 und 6 zeigen einen Querschnitt einer Dichtvorrichtung mit einem zweiteilig ausgebildeten elektroaktiven Einstellelement 2c, das an zwei Seiten an eine elastische Dichteinheit 1c angeordnet ist. Die Dichtvorrichtung weist eine Steuereinheit 4c, eine Sensorvorrichtung 7c und eine teilweise elastische Verbindevorrichtung 23c auf, die die Dichtvorrichtung mit einer ebenen Verbindefläche 24c verbindet. Die Verbindefläche 24c ist parallel zu einer Dichtfläche 8c angeordnet. Die L-förmige Verbindevorrichtung 23c ist durch ein L-förmiges Metallteil 26c verstärkt. Die an die Verbindevorrichtung 23c anschließende Dichteinheit 1c zeigt eine erste rechteckige Querschnittfläche 15c mit einer kreisförmigen Aussparung 30c in einer Richtung eines Dichtmittels 5c, wodurch sich eine Breite 20c der Dichteinheit 1c verringert. Daran schließt sich ein länglicher, zu einer Seite geneigter zweiter Bereich 31c der Dichteinheit 1c an, der ein Dichtmittel 5c aufweist. Eine Dichtlippe 11c bildet ein Ende des zweiten Bereichs 31c des Dichtmittels 5c. Das elektroaktive Einstellelement 2c ist beidseitig an die rechteckige Querschnittfläche 15c mit der Aussparung 30c des Dichtmittels 5c angeordnet.
5 zeigt die Dichteinheit 1c mit einem Wert der Einstellvorrichtung 3c, die einer Spannung gleich Null entspricht. Die Dichtfläche 8c weist zu der Dichtlippe 11c einen Abstand 21c mit einem Wert von Null auf. In 6 ist ein Einstellwert der Einstellvorrichtung 3c mit einer Spannung größer Null gezeigt, die eine Änderung einer Dichtgeometrie 6c des Einstellelements 2c bewirkt. Eine Länge 19c des Einstellelements 2c wird verlängert. Gleichzeitig wird die Aussparung 30c des Dichtmittels 5c vergrößert und das Dichtmittel 5c zieht sich zurück. Das Dichtmittel 5c weicht entgegen der Richtung der Dichtfläche 8c aus, was dazu führt, dass sich der längliche und geneigte Bereich 31c des Dichtmittels 5c verkürzt, wodurch sich der Abstand 21c zur Dichtfläche 8c vergrößert und einen von Null verschiedenen Wert annimmt. Es entsteht ein Spalt zwischen der Dichtfläche 8c und der Dichtlippe 11c.
7 zeigt einen Querschnitt einer Dichtvorrichtung, die als eine Radialwellendichtung ausgebildet ist, und eine Einstellvorrichtung 3d, eine Steuereinheit 4d und eine Sensorvorrichtung 7d aufweist. Weiter weist die Dichtvorrichtung eine teilweise elastische Verbindevorrichtung 23d, eine elastische Dichteinheit 1d und ein elektroaktives, als einen hohlen Ring ausgebildetes Einstellelement 2d auf. Die L-förmige Verbindevorrichtung 23d ist durch ein L-förmiges Metallteil 26d verstärkt. Das als Federring ausgestaltete elektroaktive Einstellelement 2d weist einen durch die Steuereinheit 4d verstellbaren Querschnittdurchmesser 32d auf. Die an die Verbindevorrichtung 23d anschließende Dichteinheit 1d weist einen nahezu rechteckigen Bereich einer Querschnittfläche 15d auf, der parallel zu einer Dichtfläche 8d angeordnet ist. Eine in einem Kontakt mit der Dichtvorrichtung stehenden Verbindefläche 24d und eine Dichtfläche 8d sind parallel gegenüberliegend angeordnet, wodurch die Dichteinheit 1d und die Verbindevorrichtung 23d gemeinsam die nahezu U-förmige Querschnittfläche 15d ausbilden. Auf der von der Dichtfläche 8d abgewandten Seite weist die Dichteinheit 1d eine kreisförmige Aussparung 33d auf. Eine der Aussparung 33d abgewandte Seite eines Dichtmittels 1d weist eine dreiecksförmige Ausbuchtung 34d mit einer Dichtlippe 11d auf. Das als Ring ausgebildete elektroaktive Einstellelement 2d bildet eine formschlüssige Verbindung mit der Aussparung 33d der Dichteinheit 1d. Weist die Einstellvorrichtung 3d einen Wert mit einer Spannung größer Null auf, ändert sich eine Dichtgeometrie 6d. Der Querschnittdurchmesser 32d des Einstellelements 2d vergrößert sich und eine Dichtwirkung der Dichteinheit 1d wird verstärkt. Insbesondere ist eine als Radialwellendichtung ausgebildete Dichteinheit 1d auch eine Schmiermitteldichteinheit, die dazu vorgesehen ist, ein Schmiermittelreservoir abzudichten. Die Dichtvorrichtung dichtet beispielsweise einen Bereich 13d mit einem flüssigen Stoff, beispielsweise einem Schmiermittel, gegen einen Bereich 14d mit einem gasförmigen Stoff, beispielsweise Luft, ab.
8 zeigt einen Querschnitt einer weiteren als Radialwellendichtung ausgebildeten Dichtvorrichtung, die eine Dichteinheit 1e, eine Einstellvorrichtung 3e, eine Steuereinheit 4e und eine Sensorvorrichtung 7e aufweist. Die Ausgestaltung entspricht im Wesentlichen der Ausgestaltung aus 7. Anstatt eines als hohlen Ring ausgebildeten Einstellelements 2d weist die Dichtvorrichtung eine mit einem elektroaktiven Einstellelement 2e umwickelte vorgespannte Schlauchfeder 35e auf. Für einen Wert der Einstellvorrichtung 3e verringert sich ein Querschnittdurchmesser 32e der mit dem elektroaktiven Einstellelement 2e umwickelten Schlauchfeder 35e und eine Spannung der Schlauchfeder 35e lässt nach. Dadurch wird die Dichtwirkung verringert bzw. die Dichtgeometrie 6e verändert und ein hier nicht dargestellter Spalt zwischen einem Dichtmittel 5e und einer Dichtfläche 8e bildet sich, der beispielsweise für die Einbringung eines Schmiermittels genutzt werden kann.
9 zeigt eine Dichtvorrichtung mit einer elektroaktiven Dichteinheit 1f, die als ein O-Ring mit einem Ringdurchmesser 36f ausgebildet ist. Die Dichteinheit 1f weist ein Einstellelement 2f und ein Dichtmittel 5f auf. Die Dichteinheit 1f ist einstückig ausgebildet. Wird das Einstellelement 2f durch eine Einstellvorrichtung 3f aktiviert, verändert sich die Dichtgeometrie 6f der als O-Ring ausgebildeten Dichteinheit 1f. Ein Umfang 37f der Dichteinheit 1f ändert sich um eine Umfangslänge 38f. Eine Sensorvorrichtung 7f ist auf der Dichteinheit 1f angeordnet. Somit kann der Ringdurchmesser 36f in Abhängigkeit eines Parameterwertes mittels einer Steuereinheit 4f variiert werden.

1: Dichteinheit
2: Einstellelement
3: Einstellvorrichtung
4: Steuereinheit
5: Dichtmittel
6: Dichtgeometrie
7: Sensorvorrichtung
8: Dichtfläche
9: Dichtfläche
10: Dichtmittel
11: Dichtlippe
12: Dichtlippe
13: Bereich
14: Bereich
15: Querschnittfläche
16: Elektrode
17: Elektrode
18: Spannungsquelle
19: Länge Einstellelement
20: Breite Einstellelement
21: Abstand
22: Abstand
23: Verbindevorrichtung
24: Verbindefläche
25: Material
26: Metallteil
27: Oberfläche
28: Aussparung
29: Ausbuchtung
30: Aussparung
31: Bereich
32: Querschnittdurchmesser
33: Aussparung
34: Ausbuchtung
35: Schlauchfeder
36: Ringdurchmesser
37: Umfang
38: Umfangslänge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 112005000573 T5 [0002]

Claims

Dichtvorrichtung mit einer Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f), die ein elektroaktives Einstellelement (2a; 2b; 2c; 2d; 2e; 2f) aufweist, mit einer Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f), die dazu vorgesehen ist, eine Eigenschaft der Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) zu verändern, und mit einer Steuereinheit (4a; 4b; 4c; 4d; 4e; 4f), die dazu vorgesehen ist, die Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f) auf zumindest einen Zwischenwert einzustellen.
Dichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (1f) zumindest ein, mit dem Einstellelement (2f) einstückig ausgebildetes Dichtmittel (5f) aufweist.
Dichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f) stufenlos einstellbar ist.
Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f) dazu vorgesehen ist, das Einstellelement (2a; 2b; 2c; 2d; 2e; 2f) stufenlos einzustellen.
Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f) dazu vorgesehen ist, eine Dichtgeometrie (6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f) und/oder eine Kontaktpressung an der Dichtgeometrie (6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f) der Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) einzustellen.
Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4a; 4b; 4c; 4d; 4e; 4f) dazu vorgesehen ist, die Eigenschaft der Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f)) in Abhängigkeit von zumindest einem Parameter einzustellen.
Dichtvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Sensorvorrichtung (7a; 7b; 7c; 7d; 7e; 7f), die dazu vorgesehen ist, einen Wert des Parameters zu erfassen.
Dichtvorrichtung zumindest nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4a; 4b; 4c; 4d; 4e; 4f) dazu vorgesehen ist, die Dichtgeometrie (6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f) und/oder die Kontaktpressung an der Dichtgeometrie (6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f) in Abhängigkeit von dem als einen Umgebungsparameter ausgebildeten Parameter einzustellen.
Dichtvorrichtung zumindest nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4a; 4b; 4c; 4d; 4e, 4f) dazu vorgesehen ist, die Dichtgeometrie (6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f) und/oder eine Kontaktpressung an der Dichtgeometrie (6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f) in Abhängigkeit von dem als einen Dichteinheitsparameter ausgebildeten Parameter einzustellen.
Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) als eine Schmiermitteldichteinheit ausgebildet ist.
Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) als ein Wellendichtring ausgebildet ist, die dazu vorgesehen ist, eine Welle abzudichten.
Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) als eine Wälzlagerdichtung ausgebildet ist, die dazu vorgesehen ist, ein Wälzlager abzudichten.
Verfahren für eine Dichtvorrichtung mit einer Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f), die ein elektroaktives Einstellelement (2a; 2b; 2c; 2d; 2e, 2f) aufweist, mit einer Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f), die dazu vorgesehen ist, eine Eigenschaft der Dichteinheit (1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) zu verändern, und mit einer Steuereinheit (4a; 4b; 4c; 4d; 4e; 4f), die dazu vorgesehen ist, die Einstellvorrichtung (3a; 3b; 3c; 3d; 3e; 3f) auf zumindest einen Zwischenwert einzustellen.