DE102014216501A1 - Brush seal with conveying effect - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bürstendichtung, aufweisend einen Bürstenträger (18, 32) mit einer aus Borsten (19) gebildeten Bürste, wobei die Borsten (19) einen schleifenden Dichtkontakt mit einer relativ zu den Borsten (19) drehbaren Kontaktfläche (41) ausbilden. Zur Verbesserung der Pumpproblematik wird vorgeschlagen, die Kontaktfläche (41) an einem Rillenträger (21, 34) auszubilden und eine schräg zur Drehrichtung (39) verlaufende und Borsten (19) aufnehmende Rille (22, 35) vorzusehen. Damit generiert die Bürstendichtung eine durch die Schräge der Rillenverlaufsrichtung (40) zur Drehrichtung (39) hervorgerufene Förderwirkung, sodass keine weitere Pumpe oder ein Pumpsystem mehr erforderlich sind.The invention relates to a brush seal, comprising a brush holder (18, 32) with a brush formed from bristles (19), the bristles (19) forming a sliding sealing contact with a contact surface (41) rotatable relative to the bristles (19). To improve the pumping problem, it is proposed to form the contact surface (41) on a groove carrier (21, 34) and to provide a groove (22, 35) which extends obliquely to the direction of rotation (39) and receives bristles (19). Thus, the brush seal generated by the slope of the Rillenverlaufsrichtung (40) to the direction of rotation (39) caused conveying effect, so that no further pump or pumping system are required.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bürstendichtung, aufweisend einen Bürstenträger mit einer aus Borsten gebildeten Bürste, wobei die Borsten einen schleifenden Dichtkontakt mit einer relativ zu den Borsten drehbaren Kontaktfläche ausbilden. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Welle mit einer derartigen Bürstendichtung und ein Wälzlager mit einem Medium gefluteten Innenraum, wobei der Innenraum mittels einer Bürstendichtung dieser Art abgedichtet ist.The invention relates to a brush seal, comprising a brush holder with a brush formed from bristles, wherein the bristles form a sliding sealing contact with a rotatable relative to the bristles contact surface. Furthermore, the invention relates to a shaft with such a brush seal and a roller bearing with a medium flooded interior, wherein the interior is sealed by a brush seal of this type.
In Verbindung mit Wälzlagern und gelagerten Wellen wurden in der Vergangenheit regelmäßig Filter und Dichtungen unterschiedlichster Art entwickelt. Grundlegendes Ziel besteht darin, einen Innenraum, wie zum Beispiel den Innenraum eines Wälzlagers, der mit abrollenden Wälzkörpern befüllt ist, vor einem Partikeleintrag aus einem Außenbereich der Wälzlagerumgebung oder Wellenumgebung zu schützen.In conjunction with rolling bearings and mounted shafts, filters and seals of various types have been developed regularly in the past. The basic aim is to protect an interior, such as the interior of a rolling bearing filled with rolling rolling elements, from particle entry from an outside of the rolling bearing environment or wave environment.
Aus
Aus
Bei Außenmedium gefluteten Wälzlageranordnungen oder insbesondere bei mediengeschmierten Wälzlagern, haben sich Bürstendichtungen bewährt, zumal diese relativ einfach herzustellen sind, einfach einen Kontakt zwischen relativ zueinander drehbaren Teilen herstellen können und zugleich eine Filterwirkung besitzen.For externally flooded roller bearing arrangements or in particular for media-lubricated roller bearings, brush seals have proven to be especially since they are relatively easy to manufacture, can easily establish contact between relatively rotatable parts and at the same time have a filtering effect.
Aus
Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Eindringen von Partikeln in die durch die Bürstendichtung abgedichteten Räume zu verhindern, eine Aufrechterhaltung eines Druckunterschiedes zu verbessern oder dessen Herstellung zu vereinfachen ohne gattungstypische Eigenschaften der Bürstendichtung nachteilig zu tangieren.The object of the invention is to prevent the penetration of particles into the spaces sealed by the brush seal, to improve the maintenance of a pressure difference, or to simplify its manufacture without adversely affecting genus-typical properties of the brush seal.
Bei einer Bürstendichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kontaktfläche an einem Rillenträger ausgebildet ist und eine schräg zur Drehrichtung verlaufende und Borsten aufnehmende Rille aufweist. Dabei ist unerheblich, ob die Bürste einen drehenden Bestandteil der Bürstendichtung bildet oder einen feststehenden. Entsprechendes gilt für den Rillenträger, der auf eine Welle oder Nabe aufgepresst oder anderweitig befestigt sein kann oder alternativ mit der Welle oder Nabe einstückig ausgeführt ist. Wichtig ist, dass die Drehrichtung und die Borsten aufnehmende Rille einen Winkel zueinander einnehmen. Die durch den Winkel definierte Abweichung des Rillenverlaufs von der Drehrichtung bewirkt eine Förderwirkung, insbesondere wenn der Rillenträger als drehendes Teil vorgesehen ist. Die Förderwirkung wird dadurch erzielt, dass die Rille während der Drehung, das heißt beispielsweise während eines Wälzlagerbetriebes, das Medium entweder aus dem Innenraum herausfördert oder in den Innenraum hineinfördert.In a brush seal of the aforementioned type, this object is achieved in that the contact surface is formed on a groove carrier and has an obliquely to the direction of rotation and receiving bristles groove. It is irrelevant whether the brush forms a rotating part of the brush seal or a fixed. The same applies to the groove carrier, which can be pressed onto a shaft or hub or otherwise secured or alternatively is made in one piece with the shaft or hub. It is important that the direction of rotation and the bristles receiving groove at an angle to each other. The deviation of the groove course from the direction of rotation defined by the angle causes a conveying effect, in particular if the groove carrier is provided as a rotating part. The conveying effect is achieved in that the groove during rotation, that is, for example, during a rolling bearing operation, the medium either conveys out of the interior or promotes into the interior.
Dabei ist es nicht zwingend, dass es nur eine Borsten aufnehmende Rille gibt, sondern es kann eine Mehrzahl von Borsten aufnehmenden Rillen vorgesehen sein. Dabei können die Borsten aufnehmenden Rillen beispielsweise auf einer zylindrischen Kontaktfläche verlaufen oder auf einer planen Kontaktfläche. In beiden Fällen können die Borsten aufnehmenden Rillen gekrümmt oder auch gerade sein. Während der Drehbewegung wandern die Borsten innerhalb der Borsten aufnehmenden Rille. Dies kann beispielsweise von einer ersten zu einer zweiten Windung und/oder zu weiteren Windungen geschehen. Alternativ wandern die Borsten schlichtweg innerhalb der Rillenbreite.It is not mandatory that there is only one bristle receiving groove, but it can be provided a plurality of bristles receiving grooves. In this case, the bristles receiving grooves may for example run on a cylindrical contact surface or on a flat contact surface. In both cases, the bristles can curved receiving grooves or straight. During the rotational movement, the bristles migrate within the bristles receiving groove. This can be done, for example, from a first to a second turn and / or to further turns. Alternatively, the bristles simply travel within the groove width.
Unter einer Aufnahme von Borsten in der Rille wird eine Anordnung der Borstenenden innerhalb der Borsten aufnehmenden Rille verstanden. In Abhängigkeit der zu erzielenden Dichtwirkung, werden die Borstenenden auf dem Rillengrund oder in der Nähe der Rillenkante angeordnet. Ein besonders vorteilhafter Effekt entsteht dann, wenn die Borstenenden an der Rillenkante abstreifen können, sodass neben der Förderwirkung auch eine mechanische Reinigungswirkung der Borsten eintritt.A pickup of bristles in the groove is understood to mean an arrangement of the bristle ends within the bristle-receiving groove. Depending on the sealing effect to be achieved, the bristle ends are arranged on the groove bottom or in the vicinity of the groove edge. A particularly advantageous effect arises when the bristle ends can rub off at the groove edge, so that in addition to the conveying effect, a mechanical cleaning effect of the bristles occurs.
Die Kontaktfläche ist eine Dichtfläche, die den schleifenden Dichtkontakt zum Teil ausbildet, wobei auch die Borsten diesen schleifenden Dichtkontakt zum Teil ausbilden. In Abhängigkeit der Anwendung, können die Borsten aus einem Metall oder einem Kunststoff hergestellt sein, sodass unterschiedliche Dichtwirkungen und Herstellungsvorteile entstehen. Beispielsweise werden in öligen Medien oftmals metallische Borsten bevorzugt, weil diese dort nicht rosten. Zum anderen können Borsten aus Kunststoff vorteilhaft sein, wenn es sich um ein wasserbasiertes Medium handelt. Hierbei müssen jedoch Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, die abbrechende Kunststoffborsten berücksichtigen.The contact surface is a sealing surface, which forms the sliding sealing contact in part, wherein the bristles form this sliding sealing contact in part. Depending on the application, the bristles may be made of a metal or a plastic, resulting in different sealing effects and manufacturing advantages. For example, metallic bristles are often preferred in oily media because they do not rust there. On the other hand, plastic bristles can be advantageous if it is a water-based medium. Here, however, precautions must be taken that take into account breakaway plastic bristles.
Die durch die Borsten gebildete Bürste kann zur Erhöhung der Dichtwirkung sehr breit ausgeführt werden, womit der schleifende Dichtkontakt selbst, zusammen mit der zugehörigen Kontaktfläche, breiter wird. In Abhängigkeit des Anwendungsfalles kann beispielsweise die Bürste ein, zwei oder drei Windungen der Rille abdecken. Da die Rille nicht notwendigerweise Windungen aufweisen muss, kann die Bürste auch kurze gerade Rillen ganz oder teilweise abdecken.The brush formed by the bristles can be made very wide to increase the sealing effect, whereby the sliding sealing contact itself, together with the associated contact surface, becomes wider. Depending on the application, for example, the brush can cover one, two or three turns of the groove. Since the groove does not necessarily have to have turns, the brush can cover even short straight grooves in whole or in part.
Vorteilhafterweise ist der Rillenträger als ein Bauteil ausgeführt, welches sich auf eine Welle oder eine Nabe aufpressen lässt. Alternativ können materialschlüssige Verbindungsmethoden eingesetzt werden, wie zum Beispiel das Löten oder Schweißen. Auch formschlüssige Verbindungen zwischen Rillenträger und Welle beziehungsweise Nabe sind möglich.Advantageously, the groove carrier is designed as a component which can be pressed onto a shaft or a hub. Alternatively, material connection methods can be used, such as soldering or welding. Even positive connections between groove carrier and shaft or hub are possible.
Vorteilhafterweise ist das Medium ein Schmiermedium, welches dazu vorgesehen ist, die Schmierung einer Lagerstelle, einer Lagerung oder eines Wälzlagers zu gewährleisten. Bei dem Schmiermedium kann es sich beispielsweise um ein Schmieröl handeln. Alternativ handelt es sich bei dem Medium um ein Umgebungsmedium, wie zum Beispiel Wasser, insbesondere Meerwasser oder Schmutzwasser, womit der Innenraum des Wälzlagers oder der Wälzlagerung geflutet wird.Advantageously, the medium is a lubricating medium, which is intended to ensure the lubrication of a bearing, a bearing or a roller bearing. The lubricating medium may be, for example, a lubricating oil. Alternatively, the medium is a surrounding medium, such as water, in particular seawater or dirty water, whereby the interior of the rolling bearing or rolling bearing is flooded.
Insbesondere bei einem Umgebungsmedium wie Wasser, muss dieses für den Innenraum des Wälzlagers gefiltert werden, um keine Beschädigungen an Laufflächen und Wälzkörpern hervorzurufen. Dies kann nun über eine separate Filteranordnung geschehen, die am Einlass zum Innenraum einer Wälzlagerung angeordnet ist. Der Ausfluss des Mediums aus dem Innenraum des Wälzlagers findet über die Bürstendichtung statt, die beispielsweise an einer Welle angeordnet ist. Um die Umgehung des Filters zu vermeiden, wird die Bürstendichtung mit Förderwirkung eingesetzt, wobei die Förderwirkung aus dem Innenraum in den Außenbereich gerichtet ist. Damit ist die Umgehung des Filters verhindert und zudem kann die gewünschte Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und dem Außenbereich vorteilhaft aufrechterhalten oder zumindest unterstützt werden. Bevorzugt fallen mögliche Pumpen oder Pumpsysteme vollständig weg, sofern die Förderwirkung der Bürstendichtung ausreicht. Dazu können auch eine Mehrzahl von Bürstendichtungen eingesetzt werden, wobei sich deren Förderwirkung vorteilhaft aufsummiert.Especially with a surrounding medium such as water, this must be filtered for the interior of the bearing so as not to cause damage to running surfaces and rolling elements. This can now be done via a separate filter arrangement, which is arranged at the inlet to the interior of a rolling bearing. The outflow of the medium from the interior of the rolling bearing takes place via the brush seal, which is arranged for example on a shaft. In order to avoid the bypass of the filter, the brush seal is used with conveying effect, wherein the conveying effect is directed from the interior to the outside. Thus, the bypass of the filter is prevented and also the desired pressure difference between the interior and the exterior can advantageously be maintained or at least supported. Preferably, possible pumps or pump systems are completely eliminated, provided that the conveying effect of the brush seal is sufficient. For this purpose, a plurality of brush seals can be used, with their conveying effect advantageously added up.
Bei dem Innenraum eines Wälzlagers handelt es sich um wenigstens einen Wälzkörperraum und bei einem Innenraum einer Wälzlageranordnung ebenfalls, wobei noch weitere Vorrichtungen ohne Wälzlager bezogene Funktion in den Innenraum integriert sein können. Ausschlaggebend daran ist, dass der Innenraum den rollenden Wälzkörperkontakt aufweist, der vor Schmutzeintrag und Partikeln durch die Bürstendichtung zu schützen ist.The interior of a rolling bearing is at least one Wälzkörperraum and an interior of a rolling bearing assembly also, with even more devices without rolling bearing related function can be integrated into the interior. The decisive factor here is that the interior has rolling rolling element contact, which must be protected from dirt and particles through the brush seal.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bildet die Rille teilweise oder ganz eine Spirale aus. Dies ist vorteilhaft, zumal die Spirale eine sehr gute Förderwirkung erzielt und sehr viele Borsten in der Rille angeordnet werden können. Außerdem können gegebenenfalls Standardbauteile für den Rillenträger eingesetzt werden, der dann mit dessen Kontaktfläche den schleifenden Dichtkontakt mit den Borsten der Bürste ausbildet.In an advantageous embodiment, the groove forms part or all of a spiral. This is advantageous, especially as the spiral achieves a very good conveying effect and a large number of bristles can be arranged in the groove. In addition, if necessary, standard components for the groove carrier can be used, which then forms with the contact surface of the sliding sealing contact with the bristles of the brush.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kontaktfläche eine zylindrische Fläche oder eine ebene Fläche. Ist die Kontaktfläche eine zylindrische Fläche, so kann die Bürstendichtung in oder an einem Radiallager eingesetzt werden, wobei der Rillenträger einstückig mit einer Welle oder Nabe ausgeführt ist oder alternativ ein separates Bauteil ist. Die Bürste weist dabei Borsten auf, die in Radialrichtung ausgerichtet sind und mit ihren Borstenenden entweder nach radial außen oder nach radial innen orientiert sind.In an advantageous embodiment, the contact surface is a cylindrical surface or a flat surface. If the contact surface is a cylindrical surface, then the brush seal can be used in or on a radial bearing, wherein the groove carrier is designed in one piece with a shaft or hub or alternatively is a separate component. The brush has bristles which are aligned in the radial direction and are oriented with their bristle ends either radially outward or radially inward.
Ist die Kontaktfläche eine ebene Fläche, so kann die Bürstendichtung in einem Axiallager eingesetzt werden, wobei beispielsweise eine als eine Spirale ausgebildete Rille in der Ebene der Kontaktfläche ausgebildet ist. Dabei hat die Rille einen Anfangs- und einen Endpunkt, wobei der Anfangspunkt radial innen und der Endpunkt radial außen angeordnet sind. If the contact surface is a flat surface, then the brush seal can be used in a thrust bearing, wherein, for example, a groove formed as a spiral is formed in the plane of the contact surface. In this case, the groove has a beginning and an end point, wherein the starting point radially inward and the end point are arranged radially outward.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bildet die Rille ein Innengewinde oder ein Außengewinde aus. Grundsätzlich ist ein Gewinde durch eine Steigung definiert, die ebenfalls in Form eines Steigungswinkels beschrieben werden kann. Bei diesem Steigungswinkel handelt es sich dann um den gleichen Winkel, der zwischen der Drehrichtung und der Rillenverlaufsrichtung ausgebildet wird. Daran ist vorteilhaft, dass man auf eine breite Palette von Standardbauteilen zurückgreifen kann, die entweder ein Außen- oder ein Innengewinde aufweisen und somit für den Einsatz in der Bürstendichtung geeignet sind. Außerdem lassen sich beispielsweise Wellen vergleichsweise einfach mit einem Außengewinde versehen, welches als Borsten aufnehmende Rille in einer Bürstendichtung verwendbar ist. Der Rillenträger und die Welle sind dabei einstückig ausgeführt. Die Kontaktfläche wird von der Wellenaußenfläche gebildet.In an advantageous embodiment, the groove forms an internal thread or an external thread. In principle, a thread is defined by a slope, which can also be described in the form of a pitch angle. This pitch angle is then the same angle formed between the direction of rotation and the groove course direction. It is advantageous that one can fall back on a wide range of standard components, which have either an external or internal thread and thus are suitable for use in the brush seal. In addition, for example, waves can relatively easily be provided with an external thread which can be used as a bristle-receiving groove in a brush seal. The groove carrier and the shaft are made in one piece. The contact surface is formed by the shaft outer surface.
Vorteilhafterweise kann die Bürste mit Borsten versehen sein, die nach radial außen gerichtet sind, womit in einem Radiallager oder einer Radiallagerung der Rillenträger eine Ringform aufweist, wobei dessen Innenfläche als Kontaktfläche eingesetzt wird. Die schräg zur Drehrichtung verlaufende und Borsten aufnehmende Rille oder schräg zur Drehrichtung verlaufenden und Borsten aufnehmenden Rillen ist/sind nach radial innen offen. Mit anderen Worten, die Bürste ist am Innenteil befestigt und die Rille ist am Außenteil ausgebildet, womit jedoch keinesfalls eine Festlegung im Hinblick auf die Drehbarkeit gegeben ist. Unabhängig davon, ob die Rille, beziehungsweise die Borsten, an Innen- oder Außenteil angeordnet sind, kann das Innen- oder Außenteil als feststehendes oder drehbares Teil vorgesehen sein.Advantageously, the brush may be provided with bristles which are directed radially outward, whereby in a radial bearing or a radial bearing of the groove carrier has a ring shape, wherein the inner surface is used as a contact surface. The obliquely to the direction of rotation extending and receiving bristles groove or obliquely to the direction of rotation and bristles receiving grooves is / are open radially inward. In other words, the brush is attached to the inner part and the groove is formed on the outer part, which, however, by no means a definition with regard to the rotation is given. Regardless of whether the groove, or the bristles, are arranged on the inner or outer part, the inner or outer part may be provided as a fixed or rotatable part.
Ist der Rillenträger als drehbares Teil vorgesehen, so entsteht die Förderwirkung hauptsächlich dadurch, dass das Medium der Rille nachfolgt, ähnlich wie es von der sogenannten archimedischen Schraube bekannt ist. Ist die Bürste am drehbaren Teil befestigt, so entsteht die Förderwirkung durch die fortwährende Auslenkung der Borsten, wenn diese über die Rinne, insbesondere die Rinnenkanten, streichen.If the groove carrier is provided as a rotatable part, the conveying effect arises mainly in that the medium follows the groove, similar to what is known from the so-called Archimedean screw. If the brush is attached to the rotatable part, the conveying effect is created by the continuous deflection of the bristles as they pass over the channel, in particular the channel edges.
Vorteilhafterweise erstreckt sich die Bürste über wenigstens zwei Windungen der Rille, sodass ein guter Kompromiss zwischen Abdichtung und Förderwirkung gefunden ist. Zur Erhöhung der Dichtwirkung ist es denkbar, dass mehrere Bürsten entlang der Förderrichtung angeordnet, also kaskadiert, sind, womit mit dem gleichen Bauteil (der Bürste) durch Mehrfachverwendung eine gewünschte Dichtwirkung in Verbindung mit der gewünschten Förderwirkung erzielt werden kann.Advantageously, the brush extends over at least two turns of the groove, so that a good compromise between sealing and conveying effect is found. To increase the sealing effect, it is conceivable that a plurality of brushes arranged along the conveying direction, so are cascaded, whereby with the same component (the brush) by multiple use, a desired sealing effect can be achieved in conjunction with the desired conveying effect.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Rillenträger oder der Bürstenträger eine Prallfunktion oder Filterfunktion auf. Dazu kann beispielsweise der Rillenträger beziehungsweise der Bürstenträger dazu vorgesehen sein, ein Filterelement oder einen Filter zu haften, womit an der Bürstendichtung der Mediumaustausch in beide Richtungen erfolgen kann. Dabei wird die erforderliche Filterpartikelgröße entscheiden, ob eine Prallfunktion oder eine Filterfunktion geeigneter ist. Die Prallfunktion tritt nur dann ein, wenn die Bürstendichtung tatsächlich gedreht werden kann und eine mechanische Wirkung auf das Medium im Sinne eines Abprallens oder Umlenkens umsetzbar ist. Eine Filterfunktion hingegen, ist von einer Drehung unabhängig und kann durch die Wahl des Filtermaterials im Hinblick auf die zu filternde Partikelgröße festgelegt werden.In an advantageous embodiment, the groove carrier or the brush holder has an impact function or filter function. For this purpose, for example, the groove carrier or the brush holder may be provided to adhere to a filter element or a filter, which can be done on the brush seal, the medium exchange in both directions. The required filter particle size will decide whether an impact function or a filter function is more suitable. The impact function occurs only when the brush seal can actually be rotated and a mechanical effect on the medium in the sense of rebounding or deflecting is implemented. A filter function, however, is independent of rotation and can be determined by the choice of filter material with regard to the particle size to be filtered.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Rillenträger dazu vorgesehen, mit einer Nabe oder einer Welle drehfest verbunden zu werden. Alternativ ist der Rillenträger einstückig mit der Nabe oder Welle ausgeführt. Damit ist es möglich, die Bürstendichtung als solche, das heißt insbesondere den Rillenträger und Bürstenträger, im Set als Produkt zu verkaufen oder alternativ die Bürstendichtung in eine Wellenlagerung zu integrieren.In an advantageous embodiment of the groove carrier is intended to be rotatably connected to a hub or a shaft. Alternatively, the groove carrier is made in one piece with the hub or shaft. This makes it possible to sell the brush seal as such, ie in particular the groove carrier and brush holder, as a product in the set or alternatively to integrate the brush seal in a shaft bearing.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Bürstenträger dazu vorgesehen, mit einer Nabe oder Welle drehfest verbunden zu werden. Alternativ ist der Bürstenträger einstückig mit der Nabe oder Welle ausgeführt. Es ergeben sich die gleichen Vorteile, wie im vorbeschriebenen Absatz.In an advantageous embodiment of the brush holder is provided to be rotatably connected to a hub or shaft. Alternatively, the brush holder is integral with the hub or shaft. There are the same advantages as in the above paragraph.
Sind sowohl Rillenträger als auch Bürstenträger jeweils als separates Bauteil ausgeführt, so kann insbesondere die Bürstendichtung als Kassettendichtung ausgeführt werden, die vorinstalliert als Produkt vertrieben werden kann. Vorteilhafterweise können die Außenflächen der Kassettendichtung im Wesentlichen rein zylindrische und plane Flächen sein, sodass eine gefahrenlose Stapelung oder Ansammlung von Kassettendichtungen zu keiner Beschädigung der Bürste oder anderen dichtenden Elementen führt. Eine Kassettendichtung besteht somit im Wesentlichen aus einem Rillenträger und einem Bürstenträger, wobei die Bürste bereits im Bürstenträger gehaltert ist. Somit lässt sich die Kassettendichtung einsatzfertig im Ganzen auf eine Welle oder eine Nabe auf- oder einpressen.If both groove carriers and brush holders are each designed as a separate component, in particular the brush seal can be designed as a cassette seal, which can be distributed as a product as a pre-installed part. Advantageously, the outer surfaces of the cartridge seal may be substantially purely cylindrical and planar surfaces such that non-hazardous stacking or accumulation of cartridge seals will not result in damage to the brush or other sealing elements. A cassette seal thus essentially consists of a groove carrier and a brush holder, wherein the brush is already held in the brush holder. Thus, the cassette seal can be used as a whole on a shaft or a hub or press.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine Welle mit einer oder mehreren Bürstendichtungen, womit insbesondere bei mehreren Lagerstellen auch verschiedene Räume unterschiedlicher Drucke betrieben werden können, die jeweils von einer Bürstendichtung voneinander getrennt sind. Dabei können die Räume unterschiedlicher Drucke entweder über die Förderwirkung der Bürstendichtung druckerhaltend verbunden sein oder alternativ oder zusätzlich) an ein Pumpsystem angeschlossen sein. A preferred embodiment of the invention is a shaft with one or more brush seals, which in particular at different storage locations also different rooms of different pressures can be operated, which are separated from each other by a brush seal. In this case, the spaces of different pressures can either be connected in a pressure-maintaining manner via the conveying effect of the brush seal or, alternatively or additionally, can be connected to a pumping system.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ein Wälzlager, aufweisend einen mit einem Medium gefluteten Innenraum, wobei der Innenraum mittels einer Bürstendichtung gegenüber einem Lageraußenbereich abgedichtet ist und die Bürstendichtung beim Wälzlagerbetrieb zur Erzeugung einer Förderwirkung auf das Medium vorgesehen ist. Dabei ist die Förderwirkung der Bürstendichtung im Hinblick auf den Druckunterschied des Innenraums zum Lageraußenbereich entweder vom Innenraum in den Lageraußenbereich oder vom Lageraußenbereich in den Innenraum gerichtet. Genauso ist es denkbar, dass durch die Bürstendichtung ein zirkulierender Strom zwischen dem Innenraum und dem Lageraußenbereich etabliert wird. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn das Medium an der Bürstendichtung aus dem Innenraum in den Lageraußenbereich tritt und an einem Filter oder Filterelement vom Lageraußenbereich wieder in den Innenraum gelangt. Der Filter oder das Filterelement muss nicht zwingend an der Bürstendichtung angeordnet sein, jedoch kann dies vorteilhafterweise dadurch geschehen, dass der Rillenträger oder alternativ der Bürstenträger den Filter oder das Filterelement zu diesem Zweck aufweist.A preferred embodiment of the invention is a roller bearing having an interior flooded with a medium, wherein the interior is sealed by a brush seal against a bearing outer region and the brush seal is provided during rolling bearing operation to produce a conveying effect on the medium. In this case, the conveying effect of the brush seal with respect to the pressure difference of the interior to the bearing outer region is directed either from the interior to the outer storage area or from the outer storage area in the interior. It is also conceivable that a circulating current between the interior and the outer storage area is established by the brush seal. It is particularly advantageous if the medium occurs at the brush seal from the interior in the outer storage area and passes from the outer storage area to a filter or filter element back into the interior. The filter or the filter element need not necessarily be arranged on the brush seal, but this can advantageously be done by the groove carrier or alternatively the brush holder having the filter or the filter element for this purpose.
Vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung werden in der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen angegeben. Gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren beziehen sich auf gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:Advantageous embodiments and preferred developments of the invention are specified in the description of the figures and / or the subclaims. Like reference numerals in different figures refer to like components or elements. Show it:
Das Außenteil
Die Bürstendichtung ist dazu vorgesehen, den Innenraum
Die Förderrichtung
Der vergrößerte Ausschnitt
Die Fördergeschwindigkeit kann dadurch bestimmt werden, indem die tangentiale Rillenverlaufsrichtung
Der Rillenträger
Der schleifende Dichtkontakt der Bürstendichtung, der durch die Borsten
Beide Bürstendichtungen weisen identische Bauteile auf, nämlich den Bürstenträger
Die Einlassrichtung
Es ist denkbar, dass die gezeigte Pumpstruktur, die auf zwei Pumpen (beide Bürstendichtungen) basiert, jedoch zusätzlich auch von weiteren Pumpen unterstützt wird, die den Austausch von Wasser zwischen dem Innenraum
Der vergrößerte Ausschnitt
Die mediengeschmierte Lagerung der
Die beispielhaft gezeigten Ausführungsbeispiele zur Bürstendichtung zeigen im Wesentlichen Kugellager, wobei jedoch eine erfindungsgemäße Bürstendichtung zur Abdichtung beziehungsweise zum Schutz von jeglichem Wälzlager, Gleitlager oder anderen partikelempfindlichen Maschinenelementen geeignet ist. Denkbar sind auch weitere Ausbildungen der Ausführungsbeispiele, wie zum Beispiel zum Ausführungsbeispiel der
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Bürstendichtung, aufweisend einen Bürstenträger
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Förderrichtungconveying direction
- 1111
- Drehrichtungdirection of rotation
- 1212
- Wellewave
- 1313
- feststehendes Außenteilfixed outer part
- 1414
- radialer Einlassradial inlet
- 1515
- Wälzkörperrolling elements
- 1616
- Außenringouter ring
- 1717
- Innenringinner ring
- 1818
- Bürstenträgerbrush carrier
- 1919
- Borstenbristles
- 2020
- vergrößerter Ausschnittenlarged section
- 2121
- Rillenträgergrooves carrier
- 2222
- Rillegroove
- 2323
- Einlassrichtunginlet direction
- 2424
- Wellewave
- 2525
- axialer Einlassaxial inlet
- 2626
- Gehäusecasing
- 2727
- Außenteilouter part
- 2828
- vergrößerter Ausschnittenlarged section
- 2929
- vergrößerter Ausschnittenlarged section
- 3232
- Bürstenträgerbrush carrier
- 3333
- Einlassrichtunginlet direction
- 3434
- Rillenträgergrooves carrier
- 3535
- Rillegroove
- 3636
- Borstenbristles
- 3737
- vergrößerter Ausschnittenlarged section
- 3838
- Innenrauminner space
- 3939
- Drehrichtung, tangentialDirection of rotation, tangential
- 4040
- Rillenverlaufsrichtung, tangentialRillenverlaufsrichtung, tangential
- 4141
- zylindrische Kontaktflächecylindrical contact surface
- 4242
- Außenbereichoutdoors
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- WO 2011/106118 A1 [0006] WO 2011/106118 A1 [0006]
- US 6499742 B1 [0007] US 6499742 B1 [0007]
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