DE102014208778A1 - Sealing arrangement and seal - Google Patents
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Abstract
Ausführungsbeispiele betreffen eine Dichtungsanordnung (1) zum Abdichten eines ersten Bauteils (2) gegenüber einem zweiten Bauteil (3) mit einer ersten, in Umfangsrichtung geschlossenen Dichtungszentrierstruktur (4). Diese ist ausgebildet, um eine Dichtung (5) gegenüber dem zweiten Bauteil (3) in eine Richtung mit zumindest einer radialen Richtungskomponente zu zentrieren. Ferner umfasst die Dichtungsanordnung (1) auch eine zweiten, in Umfangsrichtung unterbrochene Dichtungszentrierstruktur (6). Diese ist ebenfalls ausgebildet ist, um die Dichtung (5) in eine Richtung mit zumindest einer radialen Richtungskomponente gegenüber dem zweiten Bauteil (3) zu zentrieren.Embodiments relate to a sealing arrangement (1) for sealing a first component (2) relative to a second component (3) with a first, in the circumferential direction closed Dichtungszentierstruktur (4). This is designed to center a seal (5) relative to the second component (3) in one direction with at least one radial direction component. Furthermore, the sealing arrangement (1) also comprises a second, in the circumferential direction interrupted Dichtungszentierstruktur (6). This is also designed to center the seal (5) in one direction with at least one radial direction component with respect to the second component (3).
Description
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Dichtungsanordnung zum Abdichten eines ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil sowie eine Dichtung. Embodiments relate to a sealing arrangement for sealing a first component relative to a second component and a seal.
Um zwei Bauteile gegeneinander abzudichten, sind eine Vielzahl von Dichtungsanordnungen oder Dichtungen bekannt. Bei den Bauteilen, die gegeneinander abgedichtet werden sollen, kann es sich um alle möglichen Bauteile handeln. Beispielsweise können diese Bauteile ohne Möglichkeit einer Relativbewegung zueinander angeordnet sein. Alternativ kann es sich bei den beiden Bauteilen auch um Komponenten handeln, die eine Relativbewegung zueinander ausführen können. Zum Beispiel kann eines der Bauteile drehbar gegenüber dem anderen Bauteil gelagert sein. Gegebenenfalls können die Bauteile bei manchen Anwendungen auch eine Linearbewegung relativ zueinander ausführen. To seal two components against each other, a variety of seal assemblies or seals are known. The components that are to be sealed against each other can be all possible components. For example, these components may be arranged without possibility of relative movement to each other. Alternatively, the two components can also be components which can perform a relative movement to one another. For example, one of the components may be rotatably supported relative to the other component. Optionally, in some applications, the components may also perform linear motion relative to one another.
Bei einer Vielzahl von Anwendungen soll zwischen einem Gehäuse als erstes Bauteil und einer sich zu dem Gehäuse relativ drehenden Welle als zweites Bauteil eine Dichtwirkung erzielt werden. Dies kann zum Beispiel an allen möglichen Lagerstellen bei Fahrzeugen, Werkzeugmaschinen, Produktionsmaschinen, Förderbändern oder dergleichen der gleichen der Fall sein.In a plurality of applications, a sealing effect is to be achieved between a housing as a first component and a shaft rotating relative to the housing as a second component. This may for example be the case at all possible bearing points in vehicles, machine tools, production machines, conveyor belts or the like.
Ein spezieller Fall, bei dem zwischen einer Welle und einem Gehäuse eine Abdichtung erreicht werden soll, betrifft Rotorlager mit einem einteiligen Gussgehäuse. Konventionelle Dichtungsanordnungen für Rotorlager, beispielsweise für Windkraftanlagen, sind in manchen Fällen als Labyrinthdichtung ausgebildet. Diese können zum Beispiel als gegossene Axiallabyrinthe ausgeführt sein, allein oder in Kombination mit einem V-Ring. Konventionelle Dichtungen dieser Bauart können relativ aufwändig in der Montage, Demontage und/oder Herstellung sein. A special case in which a seal is to be achieved between a shaft and a housing concerns rotor bearings with a one-piece cast housing. Conventional sealing arrangements for rotor bearings, for example for wind turbines, are in some cases designed as a labyrinth seal. These may be embodied, for example, as cast axial labyrinths, alone or in combination with a V-ring. Conventional seals of this type can be relatively expensive to assemble, disassemble and / or manufacture.
Ähnlich kann es sich mit einer anderen konventionellen Dichtungsanordnung verhalten, nämlich einer Radialwellendichtung, die beispielsweise zur Abdichtung in Rotorlagern eingesetzt wird. Zu deren Montage wird in vielen Fällen ein geschweißtes Stahlblech verwendet. Dabei können gegebenenfalls Hohlräume entstehen, die unter ungünstigen Betriebsbedingung eine Korrosion begünstigen können. Auch bei einer Vielzahl von anderen Anwendungen, bei denen eine Abdichtung zwischen zwei Bauteilen benötigt wird, können unter Umständen die für die konventionellen Dichtungsanordnungen beschriebenen Probleme auftreten. Similarly, it may behave with another conventional sealing arrangement, namely a radial shaft seal, which is used for example for sealing in rotor bearings. For their assembly, a welded steel sheet is used in many cases. This may possibly cavities arise that may favor corrosion under unfavorable operating conditions. Even in a variety of other applications where a seal between two components is needed, the problems described for the conventional seal assemblies may occur.
Es besteht also ein Bedarf daran, eine Dichtung und eine Dichtungsanordnung, insbesondere in Bezug auf Vereinfachung der Montage, Demontage, Herstellbarkeit und Erfüllen der Dichtwirkung zu verbessern. Diesem Bedarf tragen eine Dichtungsanordnung nach dem Anspruch 1 sowie eine Dichtung nach dem Anspruch 10 Rechnung.There is therefore a need to improve a seal and a sealing arrangement, in particular with regard to simplifying the assembly, disassembly, manufacturability and fulfillment of the sealing effect. This requirement is taken into account by a seal arrangement according to
Ausführungsbeispiele betreffen eine Dichtungsanordnung zum Abdichten eines ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil. Dabei weist die Dichtungsanordnung eine erste, in Umfangsrichtung geschlossene Dichtungszentrierstruktur auf. Mit dieser kann eine Dichtung gegenüber dem zweiten Bauteil in eine Richtung mit zumindest einer radialen Richtungskomponente zentriert werden. An der Dichtungsanordnung ist auch eine zweite Dichtungszentrierstruktur ausgebildet, die in Umfangsrichtung unterbrochen ist. Auch mit der zweiten, in Umfangsrichtung unterbrochenen Dichtungszentrierstruktur wird die Dichtung in eine Richtung mit zumindest einer radialen Richtungskomponente gegenüber dem zweiten Bauteil zentriert. Embodiments relate to a sealing arrangement for sealing a first component relative to a second component. In this case, the seal arrangement has a first, in the circumferential direction closed Dichtungszentierstruktur. With this, a seal relative to the second component can be centered in one direction with at least one radial direction component. At the seal assembly, a second Dichtungszentierstruktur is formed, which is interrupted in the circumferential direction. Even with the second, circumferentially interrupted Dichtungszentrierstruktur the seal is centered in one direction with at least one radial direction component relative to the second component.
Dadurch, dass die Dichtungsanordnung zwei Dichtungszentrierstrukturen aufweist, von denen eine in Umfangsrichtung unterbrochen ist, kann die Montage der Dichtungsanordnung bei manchen Ausführungsbeispielen erheblich vereinfacht und trotzdem noch eine ausreichende Dichtwirkung und/oder Zentrierung der Dichtung gegenüber dem zweiten Bauteil erreicht werden.Characterized in that the seal assembly comprises two Dichtungszentierstrukturen, one of which is interrupted in the circumferential direction, the assembly of the seal assembly can be considerably simplified in some embodiments, and still a sufficient sealing effect and / or centering of the seal against the second component can be achieved.
Eine Dichtung kann beispielsweise ein Bauteil mit einer Dichtkante und/oder Dichtlippe sein, die ausgebildet ist, um gegenüber einem anderen Bauteil eine Dichtwirkung zu erzielen. Dabei kann die Dichtung zum Beispiel aus einem Werkstoff hergestellt sein oder diesen zumindest teilweise umfassen, der elastischer ausgebildet ist als ein Werkstoff der Bauteile zwischen denen die Dichtwirkung erzielt werden soll. Beispielsweise kann die Dichtung im Wesentlichen ringförmig, streifenförmig oder auf andere Art und Weise ausgebildet sein. A seal may for example be a component with a sealing edge and / or sealing lip, which is designed to achieve a sealing effect with respect to another component. In this case, the seal may for example be made of a material or at least partially comprise it, which is designed to be more elastic than a material of the components between which the sealing effect is to be achieved. For example, the seal may be substantially annular, strip-shaped or otherwise formed.
Die erste, in Umfangsrichtung geschlossene Dichtungszentrierstruktur kann gegebenenfalls als Anlagefläche für die Dichtung auf einer der Dichtkante oder Dichtlippe abgewandten Seite der Dichtung ausgebildet sein. Unter Umständen kann die erste, in Umfangsrichtung geschlossene Dichtungszentrierstruktur jedwede Form aufweisen und zum Beispiel als umlaufende bandförmige Anlagefläche für die Dichtung ausgebildet sein. Die zweite, in Umfangsrichtung unterbrochene Dichtungszentrierstruktur kann beispielsweise ebenfalls auf der, der Dichtkante oder Dichtlippe ausbildenden abgewandten Seite der Dichtung angeordnet sein. Bei manchen Fällen kann die zweite, in Umfangsrichtung unterbrochene Dichtungszentrierstruktur in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Bereich bereitstellen, die als Anlagefläche für die Dichtung dienen können. Die Anlageflächen der Dichtungszentrierstrukturen können beispielsweise jeweils konzentrisch zu einer Oberfläche des zweiten abzudichtenden Bauteils angeordnet sein. The first, in the circumferential direction closed Dichtungszentierstruktur may optionally be formed as a contact surface for the seal on one of the sealing edge or sealing lip opposite side of the seal. In certain circumstances, the first, circumferentially closed Dichtungszentierstruktur may have any shape and be formed, for example, as a circumferential band-shaped contact surface for the seal. The second, in the circumferential direction interrupted Dichtungszentierstruktur can for example also be arranged on the, the sealing edge or sealing lip forming the opposite side of the seal. In some cases, the second circumferentially discontinuous seal centering structure may provide a circumferentially spaced apart area that may serve as a seating surface for the seal. The contact surfaces of the Seal centering structures may, for example, each be arranged concentrically to a surface of the second component to be sealed.
Die beiden Dichtungszentrierstrukturen können alle möglichen Materialen umfassen. Unter Umständen kann das Material der Dichtungszentrierstruktur härter sein als ein Werkstoff der Dichtung. So könnte eventuell eine ausreichende Verformung oder Zentrierung der Dichtung bewirkt werden. Um die Dichtung gegenüber dem zweiten Bauteil zu zentrieren, kann die Dichtung zum Beispiel mit einer Vorspannung gegenüber dem zweiten Bauteil montiert werden. Unter Umständen kann die Dichtung dazu verformt werden. Bei manchen Fällen kann, um die Dichtung zu zentrieren, über einen Umfang der Dichtung eine im Wesentlichen gleichmäßige Kraft aufgebracht werden. The two seal centering structures may comprise all possible materials. In some circumstances, the material of the seal centering structure may be harder than a material of the seal. Thus, eventually a sufficient deformation or centering of the seal could be effected. For example, to center the seal against the second component, the seal may be mounted with a bias against the second component. Under certain circumstances, the seal can be deformed. In some cases, to center the gasket, a substantially uniform force may be applied over a circumference of the gasket.
Die Dichtungsanordnung kann dabei beispielsweise so aufgebaut sein, dass die Dichtung bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil das zweite Bauteil berührt. So könnte eine ausreichende Dichtwirkung zwischen dem ersten und zweiten Bauteil bewirkt werden. Die Dichtung kann zum Beispiel zusammen mit dem ersten Bauteil die Relativbewegung gegenüber dem zweiten Bauteil durchführen. Mit anderen Worten, kann die Dichtung an dem zweiten Bauteil schleifen. Als Relativbewegung können das erste und das zweite Bauteil beispielsweise eine rotierende und/oder eine translatorische Bewegung zueinander durchführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann das erste Bauteil als Gehäuse ausgebildet sein, gegenüber dem das zweite Bauteil, das eventuell als Welle ausgebildet ist, drehbar gelagert ist. Die Dichtungsanordnung kann dann gegebenenfalls unbeweglich gegenüber dem ersten Bauteil montiert sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann auch das erste Bauteil gegenüber dem zweiten Bauteil drehbar gelagert sei. Ergänzend oder alternativ können auch beide Bauteile beweglich angeordnet sein. Optional können das erste und das zweite Bauteil auch starr angeordnet sein, sodass sie keine Relativbewegung zueinander durchführen.The seal assembly may be constructed, for example, so that the seal contacts the second component in a relative movement between the first and the second component. Thus, a sufficient sealing effect between the first and second component could be effected. The seal may, for example, perform the relative movement relative to the second component together with the first component. In other words, the seal can grind on the second component. As a relative movement, the first and the second component, for example, perform a rotating and / or a translational movement to each other. In some embodiments, the first component may be formed as a housing against which the second component, which is possibly formed as a shaft, is rotatably mounted. The seal assembly may then be optionally immovably mounted relative to the first component. In some embodiments, the first component may be rotatably mounted relative to the second component. Additionally or alternatively, both components can be arranged to be movable. Optionally, the first and the second component can also be arranged rigidly so that they do not make any relative movement to one another.
Die in Umfangsrichtung geschlossene Dichtungszentrierstruktur ist bei manchen Ausführungsbeispielen in axialer Richtung außerhalb einer axialen Ausdehnung angeordnet, innerhalb der die in Umfangsrichtung unterbrochene Dichtungszentrierstruktur auf die Dichtung wirkt. Dadurch, dass die Dichtungszentrierstrukturen benachbart und in axialer Richtung nicht überlappend angeordnet sind, könnte eventuell eine Zentrierung der Dichtung über eine axiale Ausdehnung der Dichtung verbessert und/oder gleichmäßig bewirkt werden. Bei manchen Dichtungskanten- oder -lippenformen könnte beispielsweise nur dadurch eine ausreichende Dichtwirkung erreicht werden.The circumferentially closed seal centering structure, in some embodiments, is disposed in the axial direction outside an axial extent within which the circumferentially discontinuous seal centering structure acts on the seal. Characterized in that the Dichtungszentrierstrukturen adjacent and are arranged in the axial direction not overlapping, could possibly be a centering of the seal over an axial extent of the seal improved and / or evenly effected. In some Dichtungskanten- or lip shapes, for example, only a sufficient sealing effect could be achieved.
Ergänzend oder alternativ kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine radiale Ausdehnung der Dichtung über einen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Dichtungszentrierstruktur verändert werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so gegebenenfalls ein Anpressdruck der Dichtung, deren Dichtkante oder Dichtlippe gegenüber dem zweiten abzudichtenden Bauteil eingestellt, bestimmt oder verändert werden. So könnte unter Umständen ein Verschleiß reduziert und/oder eine Dichtwirkung verbessert werden. Bei dem Abstand kann es sich zum Beispiel um einen Abstand in axialer Richtung handeln.Additionally or alternatively, in some embodiments, a radial extent of the seal may be varied over a distance between the first and second seal centering structures. In some embodiments, if appropriate, a contact pressure of the seal whose sealing edge or sealing lip are adjusted relative to the second component to be sealed can be determined or changed. In some circumstances, wear could be reduced and / or a sealing effect could be improved. The distance may be, for example, a distance in the axial direction.
Bei manchen Ausführungsbeispielen sind dazu oder aus anderen Gründen die erste und die zweite Dichtungszentrierstruktur kraftschlüssig miteinander verbunden, während der Kontakt oder die Verbindung zwischen der Dichtung und den beiden Dichtstrukturen formschlüssig erreicht wird. Dadurch könnte gegebenenfalls auch erreicht werden, dass in die Dichtung keine Öffnung oder Ausnehmung zur Aufnahme eines Verbindungselements oder dergleichen eingebracht werden muss. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Dichtung zwischen den beiden Dichtungszentrierstrukturen oder Bauteilen, an denen die Dichtungszentrierstrukturen ausgebildet sind, eingeklemmt werden. In some embodiments, for this or other reasons, the first and the second Dichtungszentierstruktur non-positively connected to each other while the contact or the connection between the seal and the two sealing structures is achieved positively. This could possibly also be achieved that in the seal no opening or recess for receiving a connecting element or the like must be introduced. In some embodiments, the seal may be clamped between the two seal centering structures or components on which the seal centering structures are formed.
Um die Dichtung zumindest teilweise zwischen sich aufzunehmen und/oder einzuklemmen, bilden die erste Dichtungszentrierstruktur und die zweite Dichtungszentrierstruktur bei manchen Ausführungsbeispielen zumindest abschnittsweise einen Dichtungsspalt für die Dichtung aus. Der Dichtungsspalt kann zum Beispiel eine Hauptausdehnung aufweisen, die einer Hauptausdehnung der Dichtung entspricht oder dieser ähnelt. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die Dichtung im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist, kann gegebenenfalls auch der Dichtungsspalt als ringförmige Nut ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Dichtungsspalt in beide axiale Richtungen begrenzt sein und in radialer Richtung zumindest abschnittsweise durch die in Umfangsrichtung unterbrochene Umfangszentrierstruktur begrenzt sein. In order to at least partially receive and / or clamp the seal between them, the first seal centering structure and the second seal centering structure in some exemplary embodiments form, at least in sections, a sealing gap for the seal. For example, the seal gap may have a major extent equal to or similar to a major dimension of the seal. In embodiments in which the seal is formed substantially annular, optionally, the sealing gap may be formed as an annular groove. For example, the sealing gap may be limited in both axial directions and limited in the radial direction at least in sections by the peripheral centering structure interrupted in the circumferential direction.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen sind die erste Dichtungszentrierstruktur und die zweite Dichtungszentrierstruktur auf unterschiedlichen radialen Höhen angeordnet. In manchen Fällen kann so ermöglicht werden, dass eine der beiden Dichtungszentrierstrukturen an der anderen Dichtungszentrierstruktur befestigt werden kann, ohne die Anlagefläche in radialer Richtung für die Dichtung zu beschädigen oder zu verkleinern.In some other embodiments, the first seal centering structure and the second seal centering structure are disposed at different radial heights. In some cases, it may thus be possible for one of the two seal centering structures to be secured to the other seal centering structure without damaging or reducing the contact surface in the radial direction for the seal.
Ergänzend oder alternativ kann die Dichtungsanordnung bzw. ein Bauteil der Dichtungsanordnung, das die erste Dichtungszentrierstruktur ausbildet, bei manchen Ausführungsbeispielen eine Fläche oder Stirnfläche aufweisen, mit zumindest einer axialen Richtungskomponente. Diese Fläche oder Stirnfläche kann beispielsweise als Anlagefläche in eine Richtung mit einer axialen Richtungskomponente für die Dichtung dienen. Unter Umständen kann die Dichtung dazu eine axiale Anlagefläche oder Montageanlagefläche aufweisen, die ebenfalls zumindest in eine Richtung mit einer axialen Richtungskomponente gerichtet ist. Die axiale Montageanlagefläche kann eventuell auf einer dem ersten Bauteil zugewandten Seite ausgebildet sein. Gegebenenfalls könnte so eine Positionierung der Dichtung in axialer Richtung ermöglicht werden. Additionally or alternatively, the seal assembly or a component of the seal assembly, the first Dichtungszentierstruktur forms, in some embodiments have a surface or end face, with at least one axial direction component. This surface or end face can for example serve as a contact surface in one direction with an axial direction component for the seal. Under certain circumstances, the seal can for this purpose have an axial contact surface or mounting contact surface, which is also directed at least in one direction with an axial direction component. The axial assembly installation surface may possibly be formed on a side facing the first component. If necessary, such a positioning of the seal in the axial direction could be made possible.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann die zweite Dichtungszentrierstruktur in axialer Richtung an einem Bauteil befestigt sein, das die erste, in Umfangsrichtung geschlossene Dichtungszentrierstruktur ausbildet. Dazu kann die zweite Dichtungszentrierstruktur eine Mehrzahl von Befestigungselementen oder Verbindungsmitteln umfassen. Bei den Befestigungselementen kann es sich um jedwede Art von Befestigungsmittel, beispielsweise Nagel, Niet, Bolzen, Schraubelement, Schweißverbindung, Klebverbindung, Lötverbindung oder dergleichen handeln. Mit den Befestigungselementen kann bei manchen Ausführungsbeispielen in eine Richtung, die zumindest eine radiale Richtungskomponente umfasst, eine zumindest mittelbare Kraft auf die Dichtung ausgeübt werden. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen die zweite, in Umfangsrichtung unterbrochene Dichtungszentrierstruktur sehr einfach ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine, in eine Richtung mit zumindest einer radialen Richtungskomponente gerichtete Fläche des Befestigungselements Teil der in Umfangsrichtung unterbrochenen Dichtungszentrierstruktur sein. Diese Flächen der Befestigungselemente können zumindest teilweise oder vollständig, die in Umfangsrichtung unterbrochene Dichtungszentrierstruktur ausbilden. Dadurch könnten weitere Elemente, die die Umfangszentrierstruktur ausbilden, zumindest reduziert werden oder sogar entfallen. In some other embodiments, the second seal centering structure may be secured in the axial direction to a component that forms the first circumferentially closed seal centering structure. For this purpose, the second Dichtungszentrierstruktur include a plurality of fasteners or connecting means. The fasteners may be any type of fastener, such as nail, rivet, bolt, screw, weld, adhesive bond, solder joint or the like. With the fastening elements, in some embodiments in a direction comprising at least one radial direction component, an at least indirect force can be exerted on the seal. As a result, in some embodiments, the second, in the circumferential direction broken Dichtungszentrierstruktur be very simple. For example, a face of the fastener facing in one direction with at least one radial direction component may be part of the circumferentially discontinuous seal centering structure. These surfaces of the fasteners may at least partially or completely form the circumferentially discontinuous seal centering structure. As a result, further elements which form the circumferential centering structure could at least be reduced or even eliminated.
Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst die zweite Dichtungszentrierstruktur eine Mehrzahl von Schraubelementen als Verbindungsmittel oder Befestigungselement. Mit den Schraubelementen kann in eine Richtung, die zumindest eine radiale Richtungskomponente umfasst, eine zumindest mittelbare Kraft auf die Dichtung ausgeübt werden. Die Schraubelemente können in axialer Richtung an dem Bauteil befestigt sein, das die erste, in Umfangsrichtung geschlossene Dichtungszentrierstruktur ausbildet. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen die zweite, in Umfangsrichtung unterbrochene Dichtungszentrierstruktur bereitgestellt werden und gleichzeitig ein Abstand in axialer Richtung zwischen den beiden Dichtungszentrierstrukturen eingestellt und/oder verändert werden. Mit den Schraubelementen kann die Kraft beispielsweise direkt auf die Dichtung ausgeübt werden. Dazu kann unter Umständen das Schraubelement direkt an der Dichtung anliegen. Um die Kraft mittelbar auf die Dichtung auszuüben, können zum Beispiel weitere Elemente zwischen der Dichtung und den Befestigungselementen oder Schraubelementen angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so die Dichtung geschont bzw. ein Verschleiß vermieden werden, beispielsweise durch eine Kerbwirkung oder durch einen kleinen Radius, Kanten und/oder ein Gewinde des Verbindungsmittels, Befestigungselements oder Schraubelements. In some embodiments, the second seal centering structure includes a plurality of screw members as a connecting means or fastener. With the screw elements, an at least indirect force can be exerted on the seal in a direction which comprises at least one radial direction component. The screw elements may be fixed in the axial direction on the component which forms the first, circumferentially closed Dichtungszentrierstruktur. Thereby, in some embodiments, the second circumferentially discontinuous seal centering structure may be provided and at the same time a distance in the axial direction between the two seal centering structures may be adjusted and / or changed. With the screw elements, the force can for example be applied directly to the seal. For this purpose, under certain circumstances, the screw can rest directly on the seal. In order to exert the force indirectly on the seal, for example, further elements may be arranged between the seal and the fastening elements or screw elements. In some embodiments, so the seal can be spared or wear can be avoided, for example, by a notch effect or by a small radius, edges and / or thread of the connecting means, fastener or screw.
Dazu können die Verbindungsmittel, Befestigungselemente oder Schraubelemente bei manchen Ausführungsbeispielen durch ein Distanzstück geführt sein. Mit einer Mantelfläche des Distanzstücks kann dann zumindest entlang einer radialen Richtungskomponente eine Kraft auf die Dichtung ausgeübt werden. Durch die Verwendung des Distanzstücks kann bei manchen Fällen beispielsweise eine größere oder schonendere Anlagefläche für die Dichtung als zweite Dichtungszentrierstruktur zur Verfügung gestellt werden. Ferner könnte durch die Verwendung des Distanzstücks auch ein minimaler Abstand in axialer Richtung zwischen der ersten und zweiten Dichtungszentrierstruktur oder eine axiale Breite des Dichtungsspalts zur Aufnahme der Dichtung bestimmt werden. Das Distanzstück kann jedwede Form aufweisen, gegebenenfalls rohrförmig ausgebildet sein oder eine Bohrung mit einer anderen Form als die Mantelfläche aufweisen. Die Mantelfläche des Distanzstücks kann alle möglichen Formen aufweisen, eventuell einen Kreis-, Rechteck-, Quadratquerschnitt oder dergleichen.For this purpose, the connecting means, fastening elements or screw elements may in some embodiments be guided by a spacer. With a lateral surface of the spacer, a force can then be exerted on the seal, at least along a radial direction component. By using the spacer, in some cases, for example, a larger or gentler contact surface for the seal may be provided as the second seal centering structure. Further, by using the spacer, a minimum distance in the axial direction between the first and second seal centering structures or an axial width of the seal gap for receiving the seal could also be determined. The spacer may have any shape, optionally tubular or have a bore with a different shape than the lateral surface. The lateral surface of the spacer can have all possible shapes, possibly a circular, rectangular, square cross-section or the like.
Ergänzend oder alternativ umfasst die Dichtungsanordnung bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen eine dritte Dichtungszentrierstruktur. Die dritte Dichtungszentrierstruktur ist in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet und stützt sich zumindest teilweise und zumindest mittelbar gegen die zweite, in Umfangsrichtung unterbrochene Dichtungszentrierstruktur ab. Eine Form der Dichtung kann so bei manchen Ausführungsbeispielen, beeinflusst oder unterstützt werden. Beispielsweise könnte ein ungleichmäßiges Hervorquellen der Dichtung zwischen der in Umfangsrichtung unterbrochenen Dichtungszentrierstruktur oder deren Anlagefläche vermieden oder zumindest reduziert werden. Die dritte Dichtungszentrierstruktur kann zum Beispiel in radialer Richtung zwischen der zweiten Dichtungszentrierstruktur und der Dichtung angeordnet sein. In axialer Richtung kann die dritte Dichtungszentrierstruktur innerhalb einer axialen Ausdehnung der zweiten Dichtungszentrierstruktur angeordnet sein. So könnte beispielsweise in diesem Bereich die formgebende Wirkung gegenüber der Dichtung erzielt werden. Ergänzend oder alternativ kann die dritte Dichtungszentrierstruktur aber auch außerhalb einer axialen Ausdehnung der zweiten Dichtungszentrierstruktur angeordnet sein. Trotzdem kann sich die dritte Dichtungszentrierstruktur zum Beispiel zumindest über einen Kontakt mit der Dichtung immer noch mittelbar gegen die zweite Dichtungszentrierstruktur abstützen. Unter Umständen könnte auch so ein formgebender Effekt auf die Dichtung bewirkt werden.Additionally or alternatively, in some other embodiments, the seal assembly includes a third seal centering structure. The third Dichtungszentierstruktur is formed closed in the circumferential direction and is at least partially and at least indirectly against the second, discontinued in the circumferential direction Dichtungszentierstruktur. A shape of the seal may thus be influenced or assisted in some embodiments. For example, non-uniform protrusion of the seal between the circumferentially discontinuous seal centering structure or its abutment surface could be avoided or at least reduced. The third seal centering structure may be disposed, for example, in the radial direction between the second seal centering structure and the gasket. In the axial direction, the third seal centering structure may be disposed within an axial extent of the second seal centering structure. For example, in this area, the shaping effect against the seal could be achieved become. In addition or as an alternative, however, the third seal centering structure can also be arranged outside an axial extent of the second seal centering structure. Nevertheless, for example, the third seal centering structure may still be indirectly supported against the second seal centering structure, at least via contact with the seal. Under certain circumstances, such a shaping effect on the seal could be effected.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann die zweite Dichtungszentrierstruktur eine Aufnahmestruktur zur Anlage der dritten Dichtungszentrierstruktur aufweisen. So könnte beispielsweise ein Verrutschen oder Verdrehen der dritten Dichtungszentrierstruktur vermieden oder zumindest reduziert werden. Auch könnte eine Positionierung der dritten Dichtungszentrierstruktur so vereinfacht werden. Die Aufnahmestruktur kann unter Umständen als eine Nut oder Aussparung in der zweiten, in Umfangsrichtung unterbrochenen Dichtungszentrierstruktur ausgebildet sein.In some other embodiments, the second seal centering structure may include a receiving structure for engaging the third seal centering structure. For example, slipping or twisting of the third seal centering structure could be avoided or at least reduced. Also, positioning of the third seal centering structure could be so simplified. The receiving structure may under certain circumstances be formed as a groove or recess in the second, circumferentially interrupted Dichtungszentrierstruktur.
Ergänzend oder alternativ weist die Dichtungsanordnung bei manchen Ausführungsbeispielen eine axiale Dichtungsanlagestruktur auf. So könnte eine Anlagefläche für die Dichtung in axialer Richtung bereitgestellt werden. Die axiale Dichtungsanlagestruktur kann zum Beispiel ausgebildet sein, um die Dichtung in axialer Richtung gegenüber dem Bauteil, an dem die erste Dichtungszentrierstruktur ausgebildet ist, zu klemmen oder zu befestigen. Ferner kann die Dichtungsanlagestruktur bei manchen Ausführungsbeispielen zumindest eine Seite des Dichtungsspalts zur Aufnahme der Dichtung ausbilden. Dazu kann die Dichtungsanlagestruktur bei manchen Ausführungsbeispielen scheiben- oder ringscheibenförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Dichtungsanlagestruktur mit der zweiten Dichtungszentrierstruktur in axialer Richtung an dem Bauteil befestigt sein, das die erste Dichtungszentrierstruktur ausbildet. Die axiale Dichtungsanlagestruktur kann zum Beispiel segmentiert ausgebildet sein. Dadurch kann unter Umständen eine Montage der Dichtungsanordnung vereinfacht werden.Additionally or alternatively, in some embodiments, the seal assembly has an axial seal abutment structure. Thus, a contact surface for the seal could be provided in the axial direction. For example, the axial seal abutment structure may be configured to clamp or secure the seal in the axial direction opposite to the component on which the first seal centering structure is formed. Further, in some embodiments, the seal abutment structure may form at least one side of the seal gap for receiving the seal. For this purpose, the sealing system may be formed in some embodiments disc or annular disk shape. For example, the seal abutment structure having the second seal centering structure may be axially fixed to the member forming the first seal centering structure. For example, the axial seal abutment structure may be segmented. As a result, under certain circumstances, an assembly of the seal assembly can be simplified.
Ergänzend oder alternativ kann bei manchen Ausführungsbeispielen auch die erste, in Umfangsrichtung geschlossene Dichtungszentrierstruktur, beispielsweise analog zur Dichtungsanlagestruktur, segmentiert ausgebildet sein. Dadurch könnten ebenfalls in Bezug auf Transport, Herstellung und/oder Montage Vereinfachungen ermöglicht werden. Additionally or alternatively, in some embodiments, the first, in the circumferential direction closed Dichtungszentierstruktur, for example, analogous to the sealing system, be formed segmented. As a result, simplifications could also be made possible in terms of transport, production and / or assembly.
Ausführungsbeispiele gemäß einem weiteren Aspekt betreffen eine Dichtung. Die Dichtung weist eine erste und eine zweite radiale Montageanlagefläche auf, die jeweils in eine Richtung mit zumindest einer radialen Richtungskomponente gerichtet sind. Ferner weist die Dichtung auch zwei axiale Montageanlageflächen auf. Die beiden axialen Montageanlageflächen sind jeweils in eine Richtung mit zumindest einer axialen Richtungskomponente gerichtet. Eine der axialen Montageanlagenflächen ist in axialer Richtung zwischen den beiden radialen Montageanlageflächen angeordnet. Über einen Abstand der beiden axialen Montageanlageflächen ist die radiale Ausdehnung der Dichtung einstellbar. Dadurch, dass die Dichtung zwischen den beiden radialen Montageanlageflächen eine axiale Montageanlagefläche aufweist, kann sich die Dichtung beispielsweise zur Verwendung in einer Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele eignen. Die radialen Montageanlageflächen können zum Beispiel dazu dienen, mit jeweils einer der Umfangszentrierstrukturen in Anlage oder zumindest in Wirkverbindung stehen. Dazu können die beiden radialen Montageanlageflächen gegebenenfalls auf einer der Dichtkante oder Dichtlippe abgewandten Seite der Dichtung und einer der Umfangszentrierstrukturen zugewandten Seite angeordnet sein.Embodiments according to a further aspect relate to a seal. The seal has first and second radial mounting abutment surfaces, each directed in a direction having at least one radial directional component. Furthermore, the seal also has two axial mounting abutment surfaces. The two axial mounting abutment surfaces are each directed in one direction with at least one axial direction component. One of the axial mounting system surfaces is arranged in the axial direction between the two radial mounting abutment surfaces. Over a distance of the two axial mounting abutment surfaces, the radial extent of the seal is adjustable. Characterized in that the seal between the two radial mounting abutment surfaces has an axial mounting abutment surface, the seal may be suitable, for example, for use in a seal assembly according to one of the preceding embodiments. For example, the radial mounting abutment surfaces may serve to abut or at least operatively engage with each of the circumferential centering structures. For this purpose, the two radial mounting abutment surfaces may optionally be arranged on a side of the seal facing away from the sealing edge or sealing lip and a side facing the circumferential centering structures.
Auf einer dem zweiten Bauteil zugewandten Seite kann die Dichtung beispielsweise eine Dichtlippe, eine Doppeldichtlippe, eine Dichtkante oder dergleichen aufweisen. Unter Umständen kann die Dichtung damit das zweite Bauteil berühren. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die Dichtung eine Doppeldichtlippe aufweist, kann zwischen den Dichtlippen eine Fettfüllung vorgesehen sein. So könnte eine Dichtwirkung der Dichtung verbessert und/oder ein Verschleiß der Dichtung minimiert werden.On a side facing the second component, the seal may have, for example, a sealing lip, a double sealing lip, a sealing edge or the like. Under certain circumstances, the seal can thus touch the second component. In embodiments in which the seal has a double sealing lip, a grease filling can be provided between the sealing lips. Thus, a sealing effect of the seal could be improved and / or a wear of the seal can be minimized.
Beispielsweise wenn die Dichtung in oder an einem Gehäuse angeordnet ist, und eine Dichtfunktion gegenüber einer Welle erfüllen soll, können die beiden radialen Montageanlageflächen nach radial außen gerichtet sein bzw. in eine Richtung mit zumindest einer radial außen gerichteten Richtungskomponente.For example, if the seal is arranged in or on a housing, and should fulfill a sealing function with respect to a shaft, the two radial mounting abutment surfaces may be directed radially outward or in a direction with at least one radially outwardly directed direction component.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben.Further advantageous embodiments will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings, to which exemplary embodiments are not restricted.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.In the following description of the accompanying drawings, like reference characters designate like or similar components. Further, summary reference numbers are used for components and objects that occur multiple times in one embodiment or in one representation, but are described together in terms of one or more features. Components or objects which are described by the same or by the same reference numerals may be the same, but possibly also different, in terms of individual, several or all features, for example their dimensions, unless otherwise explicitly or implicitly stated in the description.
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das erste Bauteil oder Gehäuse drehbar gegenüber einem feststehenden zweiten Bauteil oder der Welle gelagert sein. Optional können sich sowohl das erste Bauteil wie auch das zweite Bauteil um die Drehachse drehen. Ferner kann bei manchen Ausführungsbeispielen auch eine Relativbewegung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil in axialer Richtung entlang der Achse erfolgt. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können das erste und das zweite Bauteil als alle möglichen Komponenten ausgebildet sein, zwischen denen eine Abdichtung erzielt werden soll.In some other embodiments, not shown, the first component or housing may be rotatably supported relative to a fixed second component or the shaft. Optionally, both the first component and the second component may rotate about the axis of rotation. Furthermore, in some embodiments, a relative movement between the first component and the second component takes place in the axial direction along the axis. In some other embodiments, not shown, the first and the second component may be formed as all possible components between which a seal is to be achieved.
Bei der Dichtung
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Dichtlippen eine andere Form aufweisen und mit dem zweiten Bauteil einen anderweitig ausgebildeten Raum einschließen. Ergänzend oder alternativ kann der Raum, der zwischen den Dichtlippen ausgebildet ist, mit einem Medium, einem Schmiermedium, einem Schmierfett, Schmiermittel oder dergleichen befüllt sein. Optional kann die Dichtung, an der dem zweiten Bauteil zugewandten Seite, jedwede anders geformte Dichtkante oder Dichtlippe aufweisen. Beispielsweise kann die Dichtung nur eine oder eine Mehrzahl, das zweite Bauteil berührende Dichtkanten oder Dichtlippen umfassen. In some other embodiments, not shown, the sealing lips may have a different shape and include with the second component an otherwise formed space. Additionally or alternatively, the space formed between the sealing lips may be filled with a medium, a lubricating medium, a grease, lubricant or the like. Optionally, the seal, on the side facing the second component, may have any other shaped sealing edge or sealing lip. For example, the seal may comprise only one or a plurality of sealing edges or sealing lips contacting the second component.
Mit der ersten Dichtungszentrierstruktur
In axialer Richtung benachbart zu der ersten radialen Montageanlagefläche
Die axiale Montageanlagefläche
Auf einer der axialen Montageanlagefläche
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Das Schraubelement
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Distanzstücke oder ähnliche Abstandshalter entfallen. Bei diesen Fällen kann die zweite Dichtungszentrierstruktur nur aus Schraubelementen oder anderen Verbindungsmitteln ausgebildet sein, die direkt an der Dichtung anliegen.In some other embodiments, not shown, the spacers or similar spacers can be omitted. In these cases, the second Dichtungszentierstruktur may be formed only of screw or other connecting means, which bear directly against the seal.
Die Schraubelemente
Der Stützabstand Sst kann dabei beispielsweise so gewählt werden, dass die in
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können statt der Schraubelemente
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können sich die Anzahlen der Öffnungen unterscheiden. Optional können die Öffnungen zum Verbinden mit dem ersten Bauteil und/oder zur Aufnahme der zweiten Umfangszentrierstruktur auch in einer größeren oder kleineren Anzahl vorhanden sein.In some other embodiments, not shown, the numbers of openings may differ. Optionally, the openings for connecting to the first component and / or for receiving the second circumferential centering structure may also be present in a larger or smaller number.
Die Komponente
Ferner umfassen die Hälften
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Positionierstrukturen jedwede andere Form, beispielsweise Nut, V-Form, Rechteckform oder dergleichen aufweisen. Unter Umständen kann die Positionierstruktur auch nur an einem Ende der Hälften ausgebildet sein. Ergänzend oder alternativ kann die Komponente bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen auch in eine andere, größere Anzahl von Teilen segmentiert sein oder einstückig und unsegmentiert ausgebildet sein. In some other embodiments, not shown, the positioning structures may have any other shape, such as a groove, a V-shape, a rectangular shape, or the like. Under certain circumstances, the positioning structure may also be formed only at one end of the halves. Additionally or alternatively, in some other embodiments, not shown, the component may also be segmented into a different, larger number of parts or formed in one piece and unsegmented.
Die axiale Dichtungsanlagestruktur
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Das Distanzstück
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Nut jedweden anderen Querschnitt aufweisen. Optional kann die dritte Dichtungszentrierstruktur zwischen der Dichtung und einem Distanzstück angeordnet sein, das keine Nut aufweist. Ergänzend oder alternativ kann die Nut bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen zum Beispiel nur auf einer der Dichtung zugewandten Seite des Distanzstücks ausgebildet sein. In some other embodiments, not shown, the groove may have any other cross-section. Optionally, the third seal centering structure may be disposed between the seal and a spacer having no groove. Additionally or alternatively, the groove may be formed in some other, not shown embodiments, for example, only on a side facing the seal of the spacer.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Nut in radialer Richtung eine größere Ausdehnung aufweisen als die dritte Dichtungszentrierstruktur. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Dichtungszentrierstruktur ringförmig mit jedwedem Querschnitt, beispielsweise oval, rechteckig, quadratisch, viereckig, achteckig oder dergleichen ausgebildet sein.In some embodiments, the groove may be larger in radial direction than the third seal centering structure. In some other embodiments, not shown, the seal centering structure may be annular with any cross-section, such as oval, rectangular, square, quadrangular, octagonal, or the like.
Mit anderen Worten betreffen manche Ausführungsbeispiele eine segmentierte Stahlblechdichtung mit verschraubten Abstandshaltern und eine Doppellippendichtung mit einer umfänglichen und einer punktuellen Zentrierung. Bei der Dichtungsanordnung
Ferner können bei der Dichtungsanordnung
Eine Dichtungsanordnung oder eine Dichtungen nach zumindest einem der Ausführungsbeispiele kann bei allen möglichen Anwendungen und nicht nur wie in den Figuren beschrieben, eingesetzt werden. Solche Anwendungen können Konstruktionen betreffen bei denen Dichtungen zwischen Bauteile benötigt werden, wie bei Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen, Werkzeugmaschinen, Produktionsanlagen, Energieanlagen, beispielsweise Windkraftanlagen und insbesondere Rotorlagerabdichtungen in Windkraftanlagen. A sealing arrangement or seals according to at least one of the embodiments can be used in all possible applications and not only as described in the figures. Such applications may involve designs where seals are required between components such as vehicles, work machines, machine tools, production equipment, power plants, such as wind turbines, and more particularly rotor bearing seals in wind turbines.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.The embodiments disclosed in the foregoing description, the appended claims and the appended figures, as well as their individual features, may be relevant and implemented both individually and in any combination for the realization of an embodiment in its various forms.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen können Merkmale, die in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmal offenbart sind, auch als Verfahrensmerkmale implementiert sein. Ferner können gegebenenfalls auch Merkmale, die in manchen Ausführungsbeispielen als Verfahrensmerkmale implementiert sind, in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmale implementiert sein.In some other embodiments, features disclosed as a device feature in other embodiments may also be implemented as method features. Further, features that are implemented as method features in some embodiments may also be implemented as device features in other embodiments.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Dichtungsanordnung sealing arrangement
- 22
- erstes Bauteil first component
- 33
- zweites Bauteil second component
- 44
- erste Dichtungszentrierstruktur first seal centering structure
- 55
- Dichtung poetry
- 66
- zweite Dichtungszentrierstruktur second seal centering structure
- 77
- Lippe lip
- 88th
- Lippe lip
- 99
- Kante edge
- 1010
- Kante edge
- 1111
- Raum room
- 1212
- erste radiale Montageanlagefläche first radial mounting surface
- 1313
- zweite radiale Montageanlagefläche second radial mounting surface
- 1414
- axiale Montageanlagefläche axial mounting surface
- 1515
- Innenraum inner space
- 1616
- Stirnfläche face
- 1717
- Komponente component
- 1818
- Schraubverbindung screw
- 1919
- axiale Montageanlagefläche axial mounting surface
- 2020
- Schraubelement screw
- 2121
- Öffnung opening
- 2222
- Dichtungsspalt seal gap
- 2323
- axiale Dichtungsanlagestruktur axial sealing system structure
- 2424
- Unterkante lower edge
- 2525
- Distanzstück spacer
- 2626
- Mantelfläche Distanzstück Lateral surface spacer
- 2727
- Hälfte Komponente Half component
- 2828
- Hälfte Komponente Half component
- 2929
- Positionierstruktur positioning
- 3030
- Positionierstruktur positioning
- 3131
- Bohrung drilling
- 3333
- Distanzstück spacer
- 3434
- dritte Dichtzentrierstruktur third sealing centering structure
- 3535
- Nut groove
- DD D D
- Durchmesser Dichtlippe Diameter sealing lip
- DI D I
- Innendurchmesser axiale Anlagestruktur Inner diameter axial bearing structure
- MM
- Drehachse axis of rotation
- mm
- Mittelpunkt Schraubelement Center point screw element
- Sst S st
- Stützabstand support distance
Claims (10)
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- 2015-04-28 WO PCT/EP2015/059236 patent/WO2015169650A1/en active Application Filing
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