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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Dichtring, umfassend zumindest eine dynamisch beanspruchte Dichtlippe aus einem gummielastischen Werkstoff mit zumindest einer dynamisch beanspruchten Dichtkante, wobei die Dichtlippe zumindest eine Kammer umfasst, wobei die Kammer zumindest von einem ersten Federsteg und einem zweiten Federsteg begrenzt ist, wobei der erste Federsteg in Richtung des abzudichtenden Raums angeordnet ist und wobei der zweite Federsteg auf der dem abzudichtenden Raum abgewandten Seite des ersten Federstegs angeordnet ist, eine Dichtungsanordnung mit einem solchen Dichtring und deren Verwendung.
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Stand der Technik
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Ein solcher Dichtring und eine Dichtungsanordnung sind aus der
JP 2004-138 231 A bekannt. Die Kammer des vorbekannten Dichtrings ist in Umfangsrichtung umlaufend und in sich geschlossen ausgebildet, hat einen kreisförmigen Querschnitt und ist mit Gas gefüllt, um die Anpresskraft der Dichtkante an der abzudichtenden Oberfläche während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dichtrings weitgehend konstant zu halten. Die Dichtkante des vorbekannten Dichtrings ist durch zwei einander durchschneidende Kegelflächen begrenzt, die zu einer sich durch die Dichtkante erstreckenden, gedachten Radialebene im Wesentlichen symmetrisch angeordnet sind. Jede der Kegelflächen begrenzt während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dichtrings mit der abzudichtenden Oberfläche des abzudichtenden Maschinenelements einen im Wesentlichen übereinstimmend großen Winkel.
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Ein weiterer Dichtring ist aus der
DE 10 2012 200 375 A1 bekannt. Die Dichtlippe umfasst einen mit einem Schmiermittel gefüllten, abgeschlossenen Ringraum, wobei die Dicke des Wandungsbereichs um den abgeschlossenen Ringraum 0,1 mm bis 2 mm beträgt. Durch eine solche Dicke wird demnach gezielt eingestellt, wie lange die Dichtlippe zeitlich im Gebrauch sein wird, bis der Wandungsbereich durch reibenden Anlauf an der abzudichtenden Oberfläche des abzudichtenden Maschinenelements verschlissen ist und somit den mit Schmiermittel gefüllten Ringraum freilegt, wodurch das sich im Ringraum befindliche Schmiermittel freigegeben wird. Der zunächst abgeschlossene Ringraum bildet demnach ein Schmiermittelreservoir. Der vorbekannte Dichtring weist einen Dichtbereich mit großem Dichtradius auf, wobei der Dichtbereich eine dazu kongruent gestaltete, hohlkehlenförmig ausgebildete, abzudichtende Oberfläche eines abzudichtenden Maschinenelements anliegend berührt.
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Eine weitere Dichtungsanordnung mit einem Dichtring ist aus der
DE 42 10 701 A1 bekannt. Die Dichtungsanordnung ist zur Abdichtung eines Spalts zwischen einer abzudichtenden Fläche eines um seine Achse rotierenden Körpers und einem davon beabstandeten Dichtungsträger vorgesehen, umfassend einen Dichtring aus polymerem Werkstoff, der im Bereich eines Halteabschnitts von dem Dichtungsträger zumindest teilweise umschlossen und mit diesem unverdrehbar verbunden ist und die Fläche mit einem elastisch angepressten Lippenabschnitt berührt. Der Dichtring besitzt zumindest einen mittels eines druckbeaufschlagbaren Mediums aufblähbaren und an die Fläche anpressbaren Ringabschnitt, der zumindest teilweise außerhalb des von dem Dichtungsträger umschlossenen Bereichs des Halteabschnitts angeordnet ist. Das Medium, das sich innerhalb des aufblähbaren Ringabschnitts befindet, ist kompressibel und besteht beispielsweise aus Druckluft.
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Eine weitere Dichtung ist aus der
DE 10 2008 062 414 A1 bekannt. Die Dichtung umfasst zumindest eine Dichtlippe, die durch ein ringförmiges Kraftübertragungselement in radialer Richtung an eine abzudichtende Oberfläche eines abzudichtenden Maschinenelements andrückbar ist. Das Kraftübertragungselement ist als Ringraum mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet und weist einen durch ein Stellmittel in radialer Richtung beiderseits veränderbaren, wirksamen Durchmesser auf. Das Kraftübertragungselement kann durch einen Schlauch aus elastisch nachgiebigem Werkstoff gebildet sein. Das Stellmittel ist druckbeaufschlagbar und kann Luft oder Öl sein.
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Weitere Dichtringe, Dichtungsanordnungen und deren Verwendungen sind zum Beispiel aus dem Simrit-Katalog „Spezialdichtungsprodukte”, Freudenberg Simrit GmbH & Co. KG, 10. Ausgabe, 2007, Seite 114, Profil 20505 und Profil 20456 bekannt. Die vorbekannten Dichtringe sind extrudierte 1- und 2-Lippen-Dichtungsprofile, die zum Beispiel eine abzudichtende Welle oder Nabe dichtend umschließen, wobei die Dichtringe ortsfest in einem Gehäuse, das die Welle umschließt, angeordnet sind.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Dichtring der eingangs genannten Art und eine Dichtungsanordnung, die einen solchen Dichtring umfasst, derart weiterzuentwickeln, dass die Anpresskraft der Dichtkante an der abzudichtenden Oberfläche während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dichtrings weitgehend konstant ist. Insbesondere soll die Anpresskraft, mit der die Dichtkante die abzudichtende Oberfläche dichtend berührt, auch dann weitgehend konstant sein, wenn sich die Größe des Dichtspalts, in dem der Dichtring angeordnet ist, während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dichtrings verändert. Dies gilt auch bei Druckanstieg. Gleichzeitig soll der mechanische Verschleiß des Dichtrings auf ein Minimum reduziert sein. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung eines Dichtrings und einer Dichtungsanordnung aufzuzeigen, die die zuvor beschriebene Aufgabe lösen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 16 und 20 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die darauf jeweils rückbezogenen Ansprüche Bezug.
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Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, dass die Kammer einen spitzen Winkel, ausgehend von der Dichtkante gebildet durch die im Wesentlichen V-förmig zueinander angeordneten Federstege, aufweist, dass der spitze Winkel in Richtung Umgebung offen und in Richtung des abzudichtenden Raums geschlossen ist, dass der erste Federsteg eine im Wesentlichen in radialer Richtung nach innen wirksame Federkraft aufweist, dass der zweite Federsteg eine im Wesentlichen axial in Richtung des abzudichtenden Raums wirksame Kraft zur Druckabstützung aus dem abzudichtenden Raum aufweist und dass die Dichtlippe schnabelförmig ausgebildet ist.
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Die Kammer ist zumindest von einem ersten Federsteg und einem zweiten Federsteg begrenzt. Diese Federstege sind für die Formstabilität der hohlen oder der mit einer Füllung aus einem kompressiblen Werkstoff gefüllten Dichtlippe zuständig, wobei die Federstege je nach Ausgestaltung Federkräfteaufweisen, die an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst sind.
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Die Federstege sind im Wesentlichen V-förmig zueinander angeordnet und begrenzen, ausgehend von der Dichtkante, einen spitzen Winkel. Der spitze Winkel ist also im Wesentlichen in Richtung Umgebung offen und in Richtung des abzudichtenden Raums geschlossen.
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Der erste Federsteg ist in Richtung eines abzudichtenden Raums angeordnet, der zweite Federsteg auf der dem abzudichtenden Raum abgewandten Seite des ersten Federstegs. Der zweite Federsteg begrenzt mit der abzudichtenden Oberfläche des abzudichtenden Maschinenelements einen kleineren Winkel, als der erste Federsteg. Der Winkel, den der zweite Federsteg mit der abzudichtenden Oberfläche begrenzt, kann zum Beispiel 10° bis 30° betragen, der Winkel, den der erste Federsteg mit der abzudichtenden Oberfläche begrenzt, demgegenüber etwa 40° bis 90°.
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Aus den zuvor genannten Winkelangaben ist ersichtlich, dass der erste Federsteg eine im Wesentlichen in Richtung der abzudichtenden Oberfläche nach innen wirksame Federkraft aufweist und dass der zweite Federsteg eine im Wesentlichen in Richtung des abzudichtenden Raums wirksame Kraft zur Druckabstützung aus dem abzudichtenden Raum aufweist. Die beiden Federstege haben getrennte Funktionen. Der zweite Federsteg sorgt durch seine im Wesentlichen Ausrichtung zum abzudichtenden Raum für eine hohe Druckstabilität der Dichtlippe bei Überdruck aus dem abzudichtenden Raum. Der erste Federsteg sorgt demgegenüber durch seine Ausrichtung im Wesentlichen zur abzudichtenden Oberfläche primär für einen guten Ausgleich von dynamischen Lagetoleranzen der gegeneinander abzudichtenden Maschinenelemente.
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Die Kammer bildet quasi einen Pufferraum, in den die Federstege zum Ausgleich von dynamischen Lagetoleranzen und/oder Druckschwankungen bedarfsweise ausweichen können, ohne dass sich dadurch die Anpresskraft, mit der die Dichtkante die abzudichtende Oberfläche berührt, nachteilig verändert.
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Es kann also festgestellt werden, dass der beanspruchte Dichtring eine gute Überdruckstabilität aufweist, dass Leckagen auf ein Minimum reduziert sind, ebenso wie mechanischer Verschleiß, insbesondere an der Dichtkante und dass der Dichtring für einen guten Ausgleich dynamischer Lagetoleranzen sorgt.
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Die Kammer kann eine Füllung aus einem kompressiblen Werkstoff oder Gas umfassen oder als Hohlkammer ausgebildet sein. Hierbei ist von Vorteil, dass die Dichtlippe durch die Kammer und die daraus resultierende größere Nachgiebigkeit in radialer oder axialer Richtung, bezogen auf eine Dichtlippe ohne Kammer, auch vergleichsweise große dynamische Lagetoleranzen in radialer oder axialer Richtung überbrücken kann, ohne dass sich die Anpresskraft der Dichtkante an der abzudichtenden Oberfläche nennenswert verändert. Insbesondere kommt es zu keiner unerwünscht großen Erhöhung der Anpresskraft der Dichtkante an der abzudichtenden Oberfläche und daraus resultierend zu keinem nachteilig hohen Verschleiß an der Dichtkante. Der Dichtring weist dadurch eine lange Gebrauchsdauer bei gleichbleibend guten Gebrauchseigenschaften auf. Für Verwendungen, bei denen ein Austausch eines Dichtrings besonders kosten- und arbeitsintensiv ist, ist eine solche lange Gebrauchsdauer bei gleichbleibend guten Gebrauchseigenschaften von hervorzuhebendem Vorteil.
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Ein üblicher Dichtring, bei dem die Dichtlippe keine Kammer aufweist, kann zum Beispiel dynamische Lagetoleranzen von –0,5 mm bis +1,5 mm radialer Spaltbreite und ±2 mm Axialverschiebung von der Nennlage ausgleichen und ist bis zu etwa 2 bar Überdruck bei maximaler Spaltbreite druckstabil. Eine solche Auslegung des Dichtrings ist zum Beispiel ausreichend, wenn der Dichtring zur Abdichtung kleiner Durchmesser zur Anwendung gelangt. In letzter Zeit wird jedoch erwartet, dass Dichtringe auch dynamische Lagetoleranzen von zum Beispiel +3,0 mm in radialer Richtung und nahezu beliebige Toleranzen in axialer Richtung von der Nennlage ausgleichen können und eine Druckstabilität von bis zu 4 bar Überdruck aufweisen. Ein Ausgleich derartiger Lagetoleranzen und eine solche Druckstabilität lassen sich jedoch durch Dichtlippen, die aus einem Voll-Material bestehen, nicht erreichen. Würden derartige dynamische Lagetoleranzen bei Verwendung eines herkömmlichen Dichtrings auftreten, wäre dessen Dichtlippe nicht in der Lage, diese auszugleichen, und es würde zu Undichtigkeiten durch zu geringe Anpressung der Dichtkante auf der abzudichtenden Oberfläche radial bzw. axial einerseits des Dichtrings und einer unerwünscht hohen Anpressung der Dichtkante und daraus resultierendem hohen Verschleiß radial bzw. axial andererseits des Dichtrings kommen. Der Verschleiß würde zu einer Beschädigung/Zerstörung des Dichtrings führen und dadurch zu einem Ausfall der Maschine, in der der Dichtring zur Anwendung gelangt.
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Nach einer ersten Ausgestaltung kann die Kammer eine Füllung aus einem kompressiblen Werkstoff sowie Gas umfassen. Hierbei ist von Vorteil, dass der Dichtring eine besonders gute Druckstabilität aufweist.
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Die Füllung kann durch zumindest einen Schaumstoffkörper gebildet sein. Schaumstoffkörper weisen eine gleichbleibend gute Elastizität während der gesamten Gebrauchsdauer des Dichtrings auf. Dadurch sind auch die Gebrauchseigenschaften des Dichtrings während der gesamten Gebrauchsdauer gleichbleibend gut.
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Durch die Verwendung der Füllung in der Kammer ist es nicht unbedingt erforderlich, dass der Werkstoff, aus dem die Dichtlippe besteht, dauerhaft luftdicht ist.
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Bevorzugt ist die Kammer von der Füllung im Wesentlichen vollständig ausgefüllt. Die konstruktive Auslegung des Dichtrings auf für den Anwendungsfall geeignete Gebrauchseigenschaften ist dadurch vereinfacht.
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Nach einer zweiten Ausgestaltung kann die Kammer als Hohlkammer ausgebildet sein. Die Nachgiebigkeit der Dichtlippe ist dadurch vergleichsweise groß, was für manche Anwendungsfälle von Vorteil ist.
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Um die Dichtlippe für den Ausgleich dynamischer Lagetoleranzen und die Druckabstützung von Drücken aus dem abzudichtende Innenraum besonders gut an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalles anpassen zu können, kann es vorgesehen sein, dass die Hohlkammer mit einem Über- oder Unterdruck druckbeaufschlagbar ist. Die Hohlkammer kann dann über eine Leitung strömungsleitend mit einem Druckerzeuger verbunden sein.
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Die Dichtkante ist durch zwei einander durchschneidende Kegelflächen begrenzt, wobei jede der Kegelflächen in den entsprechenden, angrenzenden Federsteg übergehend ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung ist die Dichtlippe insgesamt im Wesentlichen schnabelförmig ausgebildet und durch die Dichtkante in Richtung des abzudichtenden Raums begrenzt. Dichtkanten mit unterschiedlichen Winkeln der Kegelflächen sind allgemein bekannt. Die Gebrauchseigenschaften des Dichtrings können dadurch an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.
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Die Dichtkante kann, wie zuvor beschrieben, stirnseitig einerseits des Dichtrings auf der dem abzudichtenden Raum zugewandten Seite der Dichtlippe angeordnet sein.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass auf der der Dichtkante abgewandten Seite der Dichtlippe, stirnseitig andererseits des Dichtrings, eine Staublippe angeordnet ist. Die Staublippe ist in Richtung der Umgebung angeordnet und verhindert ein Eindringen von Verunreinigungen aus der Umgebung in Richtung der Dichtkante. Auch die Staublippe trägt dazu bei, dass der Dichtring gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer aufweist, weil auch die Staublippe dazu beiträgt, abrasiven Verschleiß an der Dichtkante auf ein Minimum zu reduzieren.
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Die Dichtlippe und die Staublippe können einander mit axialem bzw. radialem Abstand benachbart zugeordnet sein. Im Ringraum, der durch die Dichtlippe, die Staublippe und die abzudichtende Oberfläche begrenzt ist, herrscht Umgebungsdruck. Der Ringraum ist mit Luft gefüllt, um die Beweglichkeit der Dichtlippe und damit deren Funktion bezüglich des Ausgleichs von Lagetoleranzen und im Hinblick auf Druckstabilität nicht nachteilig zu beeinflussen. Die Staublippe kann eine Initialschmierung mit Fett aufweisen.
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Die Dichtlippe und die Staublippe können mit einem gemeinsamen Stützkörper verbunden sein, der einen statisch beanspruchten Dichtfuß umfasst. Ein solcher Dichtfuß kann zum Beispiel vorgesehen sein, wenn der Dichtring zur Abdichtung von Wälzlagern zur Anwendung gelangt.
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Der Dichtfuß kann formschlüssig mit einem abzudichtenden zweiten Maschinenelement verbindbar sein. Gelangt der Dichtring zur Abdichtung von Wälzlagern zur Anwendung, ist das abzudichtende zweite Maschinenelement durch einen Lageraußenring oder -innenring gebildet, der eine Ausnehmung aufweist, in die der Dichtungsfuß kraft- und/oder formschlüssig eingreift. Der Dichtungsfuß bildet eine statisch beanspruchte Dichtung.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Dichtlippe, die Staublippe und der Stützkörper einstückig ineinander übergehend und materialeinheitlich ausgebildet sind. Hierbei ist von Vorteil, dass sich ein solcher Dichtring einfach und kostengünstig herstellen lässt. Im Anschluss an seine Gebrauchsdauer kann der Dichtring durch die Materialeinheitlichkeit sortenrein recycelt werden.
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In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalles kann es vorteilhaft sein, die Dichtkante der Dichtlippe aus einem anderen Material zu fertigen, als die Federstege. Die Dichtkante kann zum Beispiel aus einem im Vergleich zum Material der Federstege relativ härteren Material ausgeführt sein, um die Standzeit des Dichtrings zu verbessern.
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Außerdem betrifft die Erfindung eine Dichtungsanordnung, umfassend einen Dichtring, wie zuvor beschrieben. Die Dichtlippe des Dichtrings berührt das abzudichtende erste Maschinenelement mit der Dichtkante dichtend, wobei dessen Stützkörper ortsfest und dichtend am zweiten Maschienenelement festgelegt ist. Bei dem abzudichtenden ersten Maschinenelement kann es sich um einen Lagerinnenring bzw. -außenring eines Wälzlagers, bei dem abzudichtenden zweiten Maschinenelement um einen Lageraußenring bzw. -innenring eines Wälzlagers handeln.
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Generell sind die beiden Maschinenelemente relativ beweglich, zum Beispiel verdrehbar, zueinander angeordnet, wobei der Dichtring mit einem der Maschinenelemente ortsfest verbunden ist und das andere Maschinenelement dynamisch dichtend berührt.
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Der zweite Federsteg begrenzt mit der abzudichtenden Oberfläche des abzudichtenden Maschinenelements einen kleineren Winkel, als der erste Federsteg. Der Winkel, den der zweite Federsteg mit der abzudichtenden Oberfläche begrenzt, kann zum Beispiel 10° bis 30° betragen, der Winkel, den der erste Federsteg mit der abzudichtenden Oberfläche begrenzt, demgegenüber etwa 40° bis 90°.
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Die Dichtkante, der zweite Federsteg, die Staublippe und das abzudichtende erste Maschinenelement können einen Ringraum begrenzen, der für einen guten Ausgleich von Lagetoleranzen der gegeneinander abzudichtenden Maschinenelemente und eine gute Druckstabilität nur mit Luft gefüllt ist, um dadurch die Anpresskraft der Dichtkante an der abzudichtenden Oberfläche des abzudichtenden ersten Maschinenelements stets im Wesentlichen konstant zu halten.
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Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines Dichtrings und einer Dichtungsanordnung, jeweils wie zuvor beschrieben, zur Abdichtung eines mit Fett gefüllten, abzudichtenden Raums. Eine solche Verwendung liegt beispielsweise vor, wenn der Dichtring und die Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Großlagers in einer Windkraftanlage zu Anwendung gelangen. Speziell bei Großlagern ist ein Lagetoleranz- und Druckausgleich besonders wichtig, weil die Abweichung der maximalen Spaltweite von der Nennlage, durch die Größe des Großlagers bedingt, durchaus 3 mm und mehr betragen kann. Großlager und darin zur Anwendung gelangende Dichtringe können derzeit beispielsweise Durchmesser von bis zu 5 m aufweisen. Gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften des Dichtrings während einer möglichst langen Gebrauchsdauer, die üblicherweise zumindest zwanzig Jahre betragen sollte, sind bei solchen Verwendungen besonders wichtig, weil Großlager, speziell in Windkraftanlagen, nicht nur teure Maschinenelemente sind, die gut geschützt werden sollten, sondern ein Austausch eines Dichtrings auch besonders zeit- und kostenaufwändig ist.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Vier Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Dichtrings in einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung werden nachfolgend anhand der 1 bis 4 näher beschrieben. Diese zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Kammer als Hohlkammer ausgebildet ist,
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Kammer eine Füllung aus einem kompressiblen Werkstoff oder Gas umfasst,
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem eine als Hohlkammer ausgebildete Kammer mit einem Über- oder Unterdruck druckbeaufschlagbar ist,
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4 ein viertes Ausführungsbeispiel mit einem Dichtring, ähnlich dem Dichtring aus 1, wobei außenumfangsseitig auf der dem abzudichtenden Raum axial abgewandten Seite des Dichtrings ein zusätzlicher Druckabstützer zur Anwendung gelangt,
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5 eine Hohlkammer mit zumindest einem additionalen Federelement,
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6 eine Ausprägung als axial dichtendes System.
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Ausführung der Erfindung
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In 1 ist ein Dichtring aus einem Dichtungswerkstoff gezeigt, der eine dynamisch beanspruchte Dichtlippe 1 umfasst, wobei auf der dem abzudichtenden Raum 9 axial zugewandten Seite der Dichtlippe 1 die Dichtkante 2 angeordnet ist. Die Dichtkante 2 umschließt die abzudichtende Oberfläche 3 des abzudichtenden ersten Maschinenelements 4, das in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Lagerinnenring eines Großlagers 18 in einer Windkraftanlage 19 gebildet ist.
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Der Lagerinnenring ist mit radialem Abstand außenumfangsseitig von dem Lageraußenring des Großlagers 18 umschlossen, wobei der Lageraußenring das zweite Maschinenelement 15 bildet. Der Dichtring und das zweite Maschinenelement 15 sind drehfest miteinander verbunden, wobei der Dichtungsfuß 14 formschlüssig in eine Ausnehmung des zweiten Maschinenelements 15 dichtend eingreift.
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Hinweis: Generell kann die Dichtung auch mit dem Lagerinnenring ortsfest verbunden sein.
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Auf der dem abzudichtenden Raum 9 axial abgewandten Seite der Dichtlippe 1 ist die Staublippe 12 angeordnet, die dafür sorgt, dass Verunreinigungen aus der Umgebung von der Dichtkante 2 ferngehalten werden.
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In 1 umfasst die Dichtlippe 1 die Hohlkammer 5a, die ringförmig in sich geschlossen und luftdicht ausgebildet ist. Die Hohlkammer 5a wird durch die beiden Federstege 6, 7 begrenzt, die in Richtung der Dichtkante 2 V-förmig zulaufen und in den entsprechenden Kegelflächen 10, 11 enden, die die Dichtkante 2 begrenzen.
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Verändert sich während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dichtrings die Lage der beiden gegeneinander abzudichtenden Maschinenelemente 4, 15 in radialer Richtung relativ zueinander (dynamische Veränderung der Lagetoleranzen) und/oder ergeben sich innerhalb des abzudichtenden Raums 9 Überdruckspitzen, gleicht die hohle Dichtlippe 1 diese Veränderungen durch die Hohlkammer 5a wirkungsvoll aus, ohne dass sich die Anpresskraft der Dichtkante 2 auf der abzudichtenden Oberfläche 3 praktisch verändern würde. Die Anpresskraft bleibt stets weitgehend konstant. Insbesondere eine unerwünschte Erhöhung der Anpresskraft der Dichtkante 2, die erhöhten Verschleiß der Dichtkante 2 zur Folge hätte, tritt nicht auf.
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Dieser wirkungsvolle Ausgleich ist im Wesentlichen durch die Hohlkammer 5a bedingt und die daraus resultierende, vorteilhafte Nachgiebigkeit der Dichtlippe 1, wobei der erste Federsteg 6 eine im Wesentlichen in radialer Richtung nach innen wirksame Federkraft aufweist und wobei der zweite Federsteg 7 eine im Wesentlichen axial in Richtung des abzudichtenden Raums 9 wirksame Kraft zur Druckabstützung aus dem abzudichtenden Raum 9 aufweist.
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Die dynamischen Veränderungen hinsichtlich Lagertoleranzen und/oder Druckbeaufschlagung werden durch die erfindungsgemäß gestaltete Dichtlippe 1 ausgeglichen, weitgehend ohne Veränderung der Anpresskraft der Dichtkante 2 auf der abzudichtenden Oberfläche 3.
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Im abzudichtenden Raum 9 befindet sich in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als abzudichtendes Medium ein Fett 17.
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Der gesamte Dichtring ist einstückig ausgebildet. Die Staublippe 12 kann eine Initialschmierung mit Fett aufweisen.
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Die Lebensdauer eines solchen Dichtrings/einer solchen Dichtungsanordnung beträgt zumindest zwanzig Jahre, was speziell bei einer Verwendung in Großlagern einer Windkraftanlage 19 von hervorzuhebenden Vorteil ist. Wartungsaufwand und Wartungskosten sowie Ausfallzeiten wegen Wartung sind jeweils auf ein Minimum reduziert.
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In 2 ist ein Dichtring gezeigt, der sich vom Dichtring aus 1 nur durch die Ausgestaltung der Kammer 5 unterscheidet. Die Kammer 5 ist nicht als Hohlkammer ausgebildet, sondern mit einer Füllung 5b aus einem kompressiblen Werkstoff gefüllt. Die Füllung 5b ist durch einen Schaumstoffkörper gebildet, der die Kammer 5 im Wesentlichen vollständig ausfüllt. Im Vergleich zum Dichtring aus 1 weist der in 2 gezeigte Dichtring eine erhöhte Druckstabilität auf.
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In 3 ist ein Dichtring gezeigt, der sich vom Dichtring aus 1 nur dadurch unterscheidet, dass die Hohlkammer 5a bedarfsweise mit einem Über- oder Unterdruck druckbeaufschlagbar ist. Dazu ist die Hohlkammer 5a mittels einer Leitung strömungsleitend mit einem Druckerzeuger 20 verbunden. Der Innendruck in der Hohlkammer 5a kann dadurch an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalles individuell angepasst werden.
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In 4 ist ein Dichtring gezeigt, der sich vom Dichtring aus 1 nur dadurch unterscheidet, dass der Dichtring außenumfangseitig auf der dem abzudichtenden Raum 9 axial abgewandten Seite einen zusätzlichen Druckabstützer 21 aufweist der insbesondere die formstabile Abstützung hoher Drücke im abzudichtenden Raum 9 begünstigt. Außerdem wird die statische Abdichtung des Dichtrings am zweiten Maschinenelement 15 verbessert.
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5 zeigt eine Hohlkammer 5a mit zumindest einem additionalen Federelement 22.
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6 zeigt eine Ausprägung als axial dichtendes System. Der Dichtring kann dabei die Merkmale, wie zuvor in den 1 bis 5 beschrieben, aufweisen.
