DE102011076276A1 - Seal ring for sealing bearing e.g. rolling bearing, has fastening region comprising center area that comprises recess opened in portion sealed by ring and into unsealed outside space, where recess includes membrane or membrane composite - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring zur Abdichtung einer Lagerung aufweisend einen Befestigungsbereich vorgesehen zur Befestigung an einem drehbaren oder statischen Lagerring der Lagerung, einen Dichtungsbereich der dazu vorgesehen ist, zusammen mit einem Bestandteil der Lagerung wenigstens eine Teildichtung zwischen dem Dichtungsring und dem relativ zu diesem drehbaren Lagerring zu bilden, und einen den Befestigungsbereich mit dem Dichtungsbereich verbindenden Mittelbereich.The invention relates to a sealing ring for sealing a bearing having a mounting area provided for attachment to a rotatable or static bearing ring of the bearing, a sealing area is provided, together with a component of the storage at least a partial seal between the sealing ring and the rotatable relative to this bearing ring to form, and a central region connecting the attachment region with the sealing region.
Stand der TechnikState of the art
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus
Problematisch an den Dichtungsanordnungen im Stand der Technik ist, dass die Abdichtung sowohl für Luft als auch für Flüssigkeiten in beide Richtungen wirkt, d.h. in den abgedichteten Wälzraum der Lagerung hinein, sowie heraus. Einerseits soll das Eindringen von Wasser verhindert werden, womit aber auch einmal eingedrungenes Wasser auch am Verlassen des Innenraumes gehindert wird, damit umso mehr zum Rostfraß beitragen kann und die Lebensdauer der Lagerung reduziert.A problem with the prior art seal assemblies is that the seal acts both in the air and in the liquid, i.e., in both directions. into the sealed rolling room of storage, as well as out. On the one hand, the penetration of water is to be prevented, but also once penetrated water is also prevented from leaving the interior, so that all the more can contribute to rust and reduce the life of the storage.
Alternativ könnte man eine Dichtungsanordnung ohne jegliche Dichtlippe vorsehen, was jedoch den wenigsten Dichtungsanforderungen genügt.Alternatively, one could provide a seal assembly without any sealing lip, but this satisfies the least sealing requirements.
Aufgabenstellungtask
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist daher die Lebensdauer einer Lagerung zu verbessern.The object of the invention is therefore to improve the life of a storage.
Die Aufgabe wird durch eine Lagerung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Mittelbereich eine Ausnehmung aufweist, wobei die Ausnehmung sowohl in einen durch den Dichtungsring abgedichteten Bereich, als auch in einen nicht abgedichteten Außenraum mündet, wobei die Ausnehmung zumindest eine Membran oder einen die Membran enthaltenden Membranverbund enthält.The object is achieved by a storage of the type mentioned above in that the central region has a recess, wherein the recess opens into both a sealed by the sealing ring area, as well as in a non-sealed outer space, wherein the recess at least one membrane or the Membrane-containing membrane composite contains.
Erfindungsgemäß weist der Dichtungsring zur Abdichtung einer Lagerung folgendes auf: einen Befestigungsbereich, vorgesehen zur Befestigung an einem drehbaren oder statischen Lagerring der Lagerung, einen Dichtungsbereich, der dazu vorgesehen ist zusammen mit einem Bestandteil der Lagerung wenigstens eine Teildichtung zwischen dem Dichtungsring und dem relativ zu diesem drehbaren Lagerring zu bilden, und einen den Befestigungsbereich mit dem Dichtungsbereich verbindenden Mittelbereich.According to the invention, the sealing ring for sealing a bearing has the following: a fastening region, provided for attachment to a rotatable or static bearing ring of the bearing, a sealing region which is provided together with a component of the bearing at least a partial seal between the sealing ring and the relative to this to form a rotatable bearing ring, and a middle region connecting the attachment region with the sealing region.
Der Befestigungsbereich kann beispielsweise durch ein Elastomer zur statischen Abdichtung zwischen Dichtungsring und Lagerring gebildet werden, aber auch durch eine zylindrische Ausbildung, die im Presssitz befestigbar ist. The attachment region can be formed for example by an elastomer for static sealing between the sealing ring and the bearing ring, but also by a cylindrical design which can be fastened in a press fit.
Der Dichtungsbereich kann im wesentlichen durch eine Spaltdichtung und/oder eine schleifende Dichtungslippe realisiert werden. Der Dichtungsbereich wird durch den Dichtungsring innerhalb der Dichtungsanordnung, wie beispielsweise einer Kassettendichtung, positioniert, um eine Dichtungswirkung zu erzielen. In diesem Fall stellt der Dichtungsbereich nur eine Teildichtung der gesamten Dichtungsanordnung dar, die noch aus weiteren Teildichtungen oder Dichtungselementen bestehen kann. The sealing region can be realized essentially by a gap seal and / or a sliding sealing lip. The sealing area is positioned by the sealing ring within the seal assembly, such as a cartridge seal, to achieve a sealing effect. In this case, the sealing area is only a partial seal of the entire seal assembly, which may still consist of other part seals or sealing elements.
Der Mittelbereich hat die Aufgabe den abgedichteten Raum, wie zum Beispiel den Wälzlagerinnenraum oder auch Wälzraum einer als Wälzlager ausgeführten Lagerung von einem nicht abgedichteten Raum (Außenwelt) zu trennen und den Dichtungsbereich mit dem Befestigungsbereich zu verbinden. The central area has the task of separating the sealed space, such as the rolling bearing interior or rolling space of a rolling bearing designed as storage of an unsealed space (outside world) and to connect the sealing area with the mounting area.
Erfindungsgemäß ist der Mittelbereich mit einer Ausnehmung versehen, die eine poröse Membran enthält. Eine poröse Membran ist eine Membran, die mit Poren versehen ist. Die Größe der Poren ist jedoch derart klein, dass kein Wassertropfen aufgrund dessen Oberflächenspannung durch dieses Loch bzw. durch die Pore hindurchgelangen kann. Damit ist die Membran und auch der Mittelteil der Dichtungsanordnung wasserdicht.According to the invention, the middle region is provided with a recess which contains a porous membrane. A porous membrane is a membrane that has pores. However, the size of the pores is so small that no drop of water can pass through this hole or through the pore due to its surface tension. Thus, the membrane and the central part of the seal assembly is waterproof.
Im Folgenden wird Wassertropfen von Wasserdampftropfen dahingehend unterschieden, dass der Wassertropfen ein Tropfen aus Wasser ist, der sich bei einer Temperatur unter dem Wassersiedepunkt bildet und ein Wasserdampftropfen ebenfalls ein Tropfen aus Wasser ist, der sich jedoch bei einer Temperatur über dem Wassersiedepunkt bildet.In the following, water droplets of water vapor droplets are differentiated such that the water droplet is a drop of water which forms at a temperature below the water boiling point and a water droplet is also a drop of water but forms at a temperature above the water boiling point.
Der Mittelteil des Dichtungsringes weist eine Ausnehmung auf, wobei die Ausnehmung sowohl in einen durch den Dichtungsring abgedichteten Bereich (z.B. Wälzlagerinnenraum), als auch in einen nicht abgedichteten Außenraum (Außenwelt) mündet, wobei die Ausnehmung zumindest die poröse Membran oder einen die poröse Membran enthaltenden Membranverbund enthält. The middle part of the sealing ring has a recess, wherein the recess opens into both a sealed by the sealing ring area (eg rolling bearing interior), as well as in a non-sealed outer space (outside world), wherein the recess at least the porous Contains membrane or a porous membrane containing membrane composite.
Vorteilhafterweise ist die Membran eine Mikroporen aufweisende Membran. Der Durchmesser einer solchen Pore ist kleiner als 100 Mikrometer. Bei einem Tropfendurchmesser von 0,1 bis 0,5 Millimeter spricht man von Nieselregen, der durch die Membran abgeschirmt, bzw. abgedichtet werden soll. Jedoch können Wasserdampfpartikel passieren, wenn die Poren einen Durchmesser von 30 Mikrometer nicht unterschreiten. Folglich sollte der Durchmesser der Poren zwischen 100 und 30 Mikrometer liegen, um gleichzeitig eine wasserundurchlässige und dampfdiffusionsoffene Membran zu realisieren. Advantageously, the membrane is a microporous membrane. The diameter of such a pore is less than 100 microns. With a droplet diameter of 0.1 to 0.5 millimeters, it is called drizzle, which is to be shielded or sealed by the membrane. However, water vapor particles can pass if the pores do not fall below a diameter of 30 microns. Consequently, the diameter of the pores should be between 100 and 30 microns in order to simultaneously realize a water-impermeable and vapor diffusion-open membrane.
Die Wasserdampfpartikel können insbesondere die Membran passieren, nachdem sie innerhalb der Lagerung entstanden sind. Dies ist leicht möglich, da die Lagerung aufgrund von Reibungs- oder Bremswärme oft leicht über die Wassersiedetemperatur von 100 Grad Celsius erhitzbar ist. Beispielsweise bei Radlagern ist dies der Fall. Umgekehrt braucht mit Wasserdampf im nicht abgedichteten Raum, also der Außenwelt, nicht gerechnet werden. Damit wird der Lagerinnenraum nach und nach Wasser entzogen. In particular, the water vapor particles can pass through the membrane after they have formed within the storage. This is easily possible because the storage is often heated slightly above the water boiling temperature of 100 degrees Celsius due to friction or braking heat. For wheel bearings, for example, this is the case. Conversely, water vapor in the non-sealed room, ie the outside world, does not need to be calculated. Thus, the bearing interior is gradually deprived of water.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Membran teilweise oder ganz aus Polytetrafluorethylen (Teflon). Dieses Material weist eine vorteilhafte Elastizität auf und kann zur Herstellung von porösen Membranen verwendet werden. Ferner ist der Werkstoff kostengünstig in Massen herzustellen. In an advantageous embodiment, the membrane consists partly or completely of polytetrafluoroethylene (Teflon). This material has an advantageous elasticity and can be used for the production of porous membranes. Furthermore, the material is inexpensive to produce in mass.
Vorteilhafterweise ist die Membran mechanisch expandiert worden. Auf diese Weise sind leicht mikroporöse Membranen herzustellen. Advantageously, the membrane has been mechanically expanded. In this way, microporous membranes are easy to produce.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Dichtungsanordnung mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Dichtungsring ausgestattet, wobei die Dichtungsanordnungen in Lagerungen, wie zum Beispiel, Wälzlagern, Gleitlagern oder hydrostatischen Lagern, einsetzbar sind.In an advantageous embodiment, a sealing arrangement is equipped with at least one sealing ring according to the invention, wherein the sealing arrangements can be used in bearings, such as, for example, rolling bearings, sliding bearings or hydrostatic bearings.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and preferred developments of the invention can be taken from the description of the figures and / or the dependent claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.In the following the invention will be described and explained in more detail with reference to the exemplary embodiments illustrated in the figures.
Es zeigen:Show it:
Ausführungsbeispielembodiment
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Die Zusatzschicht
Die Durchdringungsrichtung R1 zeigt den Weg der Wasserdampftröpfchen aus dem Innenraum
Der drehende Innenring
In diesem Ausführungsbeispiel ist der durch den äußeren Dichtring abgedichtete Raum eine Vorkammer der Dichtungsanordnung und nicht der Wälzraum mit den Wälzkörpern
Alternativ können bei einem als Lochblech ausgeführten Träger
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Dichtungsring zur Abdichtung einer Lagerung aufweisend einen Befestigungsbereich vorgesehen zur Befestigung an einem drehbaren oder statischen Lagerring der Lagerung, einen Dichtungsbereich der dazu vorgesehen ist, zusammen mit einem Bestandteil der Lagerung wenigstens eine Teildichtung zwischen dem Dichtungsring und dem relativ zu diesem drehbaren Lagerring zu bilden, und einen den Befestigungsbereich mit dem Dichtungsbereich verbindenden Mittelbereich. Es wird versucht die Lebensdauer einer Lagerung zu erhöhen, indem bereits eingedrungenes Wasser verdampft und durch eine dampfdiffusionsoffene Membran aus dem Lagerinneren herausgeleitet wird. Dazu weist der Mittelbereich eine Ausnehmung auf, wobei die Ausnehmung sowohl in einen durch den Dichtungsring abgedichteten Bereich, als auch in einen nicht abgedichteten Außenraum mündet und wobei die Ausnehmung zumindest die Membran oder einen die Membran enthaltenden Membranverbund enthält.In summary, the invention relates to a sealing ring for sealing a bearing having a mounting portion provided for attachment to a rotatable or static bearing ring of the bearing, a sealing portion is provided, together with a component of the storage at least a partial seal between the sealing ring and the relative thereto rotatable To form bearing ring, and a middle region connecting the attachment region with the sealing region. An attempt is made to increase the life of a storage by evaporating already penetrated water and is led out through a vapor diffusion-open membrane from the inside of the bearing. For this purpose, the central region has a recess, the recess opening both into a region sealed by the sealing ring and into an unsealed outer space, and wherein the recess contains at least the membrane or a membrane composite containing the membrane.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- R1R1
- Durchdringungsrichtung penetration direction
- R2R2
- Abweisverlauf Abweisverlauf
- 11
- abriebresistente Schicht abrasion-resistant layer
- 22
- äußere Schutzschicht outer protective layer
- 33
- Membrane membrane
- 44
- innere Schutzschicht inner protective layer
- 55
- Zusatzschicht additional layer
- 66
- Innenraum inner space
- 77
- Wälzkörper rolling elements
- 88th
- Membranverbund membrane composite
- 99
- Träger carrier
- 1010
- schleifende Dichtlippe grinding sealing lip
- 1111
- Außenring outer ring
- 1212
- Innenring inner ring
- 1313
- Encoder encoder
- 1414
- statische Dichtung static seal
- 1515
- Feder feather
- 1717
- ungedichteter Außenraum un-sealed outdoor space
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 10358876 A1 [0002] DE 10358876 A1 [0002]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20131203 |