DE102014223829A1 - Dichtung sowie Lageranordnung mit der Dichtung - Google Patents

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Abstract

Ausführungsbeispiel betreffen eine Dichtung (1), die ausgebildet ist, um einen Spalt (3) zwischen einem ersten Bauteil (4) und einem zweiten Bauteil (5) zumindest teilweise für ein Fluid, das sich zwischen dem ersten Bauteil (4) und dem zweiten Bauteil (5) befindet, abzudichten. Die Dichtung (1) umfasst wenigstens einen Sensor (6), der ausgebildet ist, um eine Temperatur und/oder einen Druck des Fluids zu erfassen.

Description

  • Ausführungsbeispiele betreffen eine Dichtung, die ausgebildet ist, um einen Spalt zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil zumindest teilweise für ein Fluid, das sich zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil befindet, abzudichten, sowie eine Lageranordnung mit der Dichtung.
  • Dichtungen werden in einer Vielzahl von Anwendungen zum Abdichten zwischen Bauteilen eingesetzt. Es kann sich dabei um relativ zueinander bewegliche Bauteil, beispielsweise Ringe eines Lagers, ein Gehäuse und eine Welle oder auch relativ unbeweglich zueinander angeordnete Bauteile handeln. Bei dem Fluid kann es sich zum Beispiel um ein Gas, Luft, eine Flüssigkeit, beispielsweise ein Schmiermedium, ein Schmieröl, eine Schmierflüssigkeit oder ein Schmierfett handeln. Oft kann es interessant sein, eine Zustandsgröße, beispielsweise Druck oder Temperatur des Fluids zu erfassen.
  • Bei Lagern kann unter Umständen über eine Temperatur und/oder einen Druck in dem Lager, auf eine Reibung und dadurch auf einen Zustand des Lagers geschlossen werden. Eine konventionelle Temperatur- oder Druckmessung bei Lagern oder Lagerungen wird oft durch ein Anbringen oder Anordnen von Temperatursensoren, zum Beispiel ein Thermoelement oder ein Drucksensor in einem Lagerinneren ermöglicht. Um den entsprechenden Sensor in der Lagerung zu platzieren, wird oft eine nicht rotierende Lagerkomponente, also beispielsweise ein Lagerring durch Bohrungen und/oder Nuten so präpariert, dass ein Anbringen und ein Befestigen des Temperatursensors oder des Drucksensor möglich wird. Die Bohrungen und/oder die Nuten können aber unter ungünstigen Umständen dazu führen, dass das Bauteil geschwächt wird. Dadurch kann eine Strukturfestigkeit des Bauteils eventuell geschwächt werden. Natürlich ist auch ein Aufwand oder ein Kostenfaktor für das Erzeugen der notwendigen Bohrungen und/oder Nuten in den meist gehärteten Lagerringen nicht zu vernachlässigen. Dieses Problem kann unter Umständen auch bei anderen zueinander abgedichteten Bauteilen auftreten, zwischen denen sich ein Fluid befindet, dessen Temperatur und/oder Druck ermittelt werden soll.
  • Es besteht daher ein Bedarf daran, ein Konzept zum Messen einer Temperatur und/oder eines Drucks zwischen zwei Bauteilen zu verbessern. Diesem Bedarf tragen die Dichtung sowie die Lageranordnung nach den unabhängigen Ansprüchen Rechnung.
  • Ausführungsbeispiele betreffen eine Dichtung. Die Dichtung ist ausgebildet, um einen Spalt zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil zumindest teilweise für ein Fluid, das sich zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil befindet, abzudichten. Ein Sensor ist an der Dichtung angeordnet und ausgebildet, sodass er eine Temperatur und/oder einen Druck des Fluids erfassen kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass der Sensor an der Dichtung und nicht an einem der Bauteile selbst angeordnet ist, zum einen eine Stabilität des Bauteils erhöht oder zumindest beibehalten werden und zum anderen ein Anbringen oder Befestigen des Sensors vereinfacht sein. Dies kann bei manchen Ausführungsbeispielen möglich sein, weil die Dichtung zum einen aus einem weicheren und leichter bearbeitbaren Material als die Bauteile hergestellt ist und die Dichtung meist keine Funktion für die Stabilität der anderen Bauteil, bzw. der Dichtungsanordnung oder einer Lageranordnung, in die die Dichtung eingesetzt ist, hat.
  • Eine Dichtung, die den Spalt zwischen zwei Bauteilen zumindest teilweise abdichtet, kann zum Beispiel verhindern, dass Partikel aus einer Umgebung, beispielsweise Straub, Dreck oder dergleichen in den Spalt und zwischen die beiden Bauteile eindringt. Unter Umständen kann die Dichtung auch verhindern, dass ein Fluid oder ein Medium, das sich zwischen den beiden Bauteilen befindet, durch den Spalt austritt. Bei dem Medium kann es zum Beispiel um ein Gas, Luft, eine Flüssigkeit, beispielsweise ein Schmiermedium, ein Schmieröl, eine Schmierflüssigkeit, ein Schmierfett und/oder dergleichen handeln. Unter Umständen kann die Dichtung auch ein Austreten des Fluids, beispielsweise in gingen Mengen zulassen, um ein Eintreten von Partikeln von außen zu verhindern.
  • Ergänzend kann das erste Bauteil relativ beweglich zu dem zweiten Bauteil angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann durch eine Relativbewegung der beiden Bauteile zueinander eine Reibung entstehen. Ein Grad der Reibung kann beispielsweise über eine sich verändernde Temperatur und/oder einen sich verändernden Druck erfasst werden. Bei der Relativbewegung kann es sich beispielsweise um eine Rotationsbewegung und/oder eine Translationsbewegung handeln.
  • Ergänzend oder alternativ kann die Dichtung gegenüber wenigstens einem der beiden Bauteile relativbewegungsfrei angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass die Dichtung sich gegenüber wenigsten einem der beiden Bauteil nicht bewegt, eine Verbindung des Sensors mit einer Auswerte- und/oder einer Versorgungseinheit vereinfacht werden. Beispielsweise kann die Dichtung an dem Bauteil angeordnet sein, das sich nicht dreht oder ortsfest angeordnet ist. Eine Dichtung, die relativbewegungsfrei gegenüber einem Bauteil angeordnet ist, kann sich beispielsweise gegenüber diesem Bauteil nicht drehen und sich auch gegenüber diesem Bauteil nicht in axialer Richtung bewegen. Genauso kann auch das Bauteil diese Bewegungen nicht gegenüber der Dichtung ausführen. Beispielsweise kann es sich bei der Dichtung um eine Radialdichtung handeln.
  • Der Sensor kann beispielsweise an einer Tragstruktur der Dichtung befestigt sein. Dazu kann jedwede Befestigungsart, zum Beispiel Kleben, Schweißen, Klemmen, Schrauben, Nieten, Rasten oder dergleichen eingesetzt sein. Die Tragstruktur kann beispielsweise ein Teil der Dichtung sein, mit dem die Dichtung an dem ersten Bauteil drehfest angeordnet ist. In radialer Richtung gegenüberliegend zu dem ersten Bauteil kann von der Tragstruktur eine Dichtlippe der Dichtung abragen. Das zweite Bauteil kann sich dann gegebenenfalls gegenüber der Dichtung und dem ersten Bauteil drehen. Die Dichtlippe kann beispielsweise an dem zweiten Bauteil schleifen.
  • Ergänzend oder alternativ ragt der Sensor in eine Richtung mit wenigstens einer axialen Richtungskomponente von der Dichtung ab. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass der Sensor weit genug in einen Raum oder den Spalt zwischen die beiden Bauteil ragt, um tatsächlich eine Temperatur direkt zwischen den Bauteilen zu erfassen. Beispielsweise kann der Sensor um einen Wert, der mindesten einer halben, ganzen doppelten, 3-, 4-, 5- oder 10-fachen Ausdehnung der Dichtung in eine axiale Richtung entspricht, von der Dichtung abragen. Der Sensor kann beispielsweise an einer Innenseite der Dichtung angeordnet sein. Eine Innenseite der Dichtung kann beispielsweise dem Fluid und/oder einem Wälzkörper zugewandt sein.
  • Ergänzend oder alternativ kann die Dichtung eine Sensoröffnung aufweisen, in der der Sensor angeordnet und/oder befestigt ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass wenigstens ein Anschluss des Sensors aus der Dichtung bzw. dem Spalt herausgeführt werden kann. Der Anschluss kann beispielsweise dazu dienen, den Sensor mit einer Versorgungseinheit und/oder einer Auswerteeinheit zu verbinden. Die Sensoröffnung kann beispielsweise kleiner als eine konzentrische Öffnung einer ringförmigen Dichtung ausgebildet sein. Die Sensoröffnung kann gegebenenfalls exzentrisch zu einer Mittelachse der Dichtung angeordnet sein.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen ist der Sensor an einem Adapterbauteil angeordnet, das an der Dichtung befestigt ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ein Befestigen und/oder Positionieren des Sensors erleichtert werden. Unter Umständen kann auch ein Abdichten oder Verschließen der Sensoröffnung vereinfacht werden.
  • Das Adapterbauteil kann einen Axialanschlag aufweisen, der ausgebildet ist, um das Adapterbauteil in axialer Richtung an der Dichtung zu befestigen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ein Positionieren des Sensors in axialer Richtung vereinfacht werden und/oder ein Herausrutschen des Sensors aus der Dichtung vermieden werden.
  • Ergänzend oder alternativ kann zwischen der Dichtung und dem in der Sensoröffnung angeordneten Sensor oder auch zwischen dem in der Sensoröffnung angeordneten Adapterbauteil ein Dichtmaterial angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Dichtung dann, obwohl sie die Sensoröffnung umfasst, dicht sein.
  • Ergänzend oder alternativ kann das Adapterbauteil eine Anschlussstruktur aufweisen, die ausgebildet ist, um den Sensor mit einer Energieversorgungseinheit und/oder einer Auswerteeinheit zu verbinden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dann ein Abdichten zwischen der Dichtung und dem Sensor entfallen und stattdessen nur zwischen dem möglicherweise weniger empfindlichen Adapterbauteil und der Dichtung erfolgen.
  • Ausführungsbeispiele betreffen eine Lageranordnung mit der Dichtung nach wenigstens einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele. Das erste Bauteil kann dabei ein Lagerinnenring und das zweite Bauteil ein Lageraußenring sein, wobei der Sensor ausgebildet und angeordnet ist, um den Druck und/oder die Temperatur in einem Lagerinnenraum zu messen. Alternativ kann das erste Bauteil auch eine Welle und das zweite Bauteil ein Gehäuse sein.
  • 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.
  • So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten:
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen, teilweise geschnittenen Ansicht einer Dichtung in einer Lageranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer teilweise geschnittenen Ansicht einer Lageranordnung mit der Dichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1;
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht der Lageranordnung der 2;
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Sensors mit einem Adapterbauteil für eine Dichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung des Sensors mit dem Adapterbauteil für eine Dichtung der 4;
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen, teilweise geschnittenen Ansicht einer Dichtung in einer Lageranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Lageranordnung mit der Dichtung der 6;
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung einer teilweise geschnittenen Ansicht der Lageranordnung der 7;
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren perspektivischen Ansicht der Lageranordnung der 7;
  • 10 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Sensors mit einem Adapterbauteil für eine Dichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 11 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren teilweise geschnittenen, perspektivischen Ansicht des Sensors mit einem Adapterbauteil der 10;
  • 12 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren perspektivischen Ansicht des Sensors mit dem Adapterbauteil der 10;
  • 13 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren teilweise geschnittenen Ansicht des Sensors mit einem Adapterbauteil der 10.
  • 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.
  • Die 1 bis 3 zeigen unterschiedliche schematische Darstellungen einer Dichtung 1 in einer Lageranordnung 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Dichtung 1 ist ausgebildet, um einen Spalt 3 zwischen einem ersten Bauteil 4 und einem zweiten Bauteil 5 zumindest teilweise für ein Fluid, das sich zwischen dem ersten Bauteil 4 und dem zweiten Bauteil 5 befindet, abzudichten. Die Dichtung 1 umfasst wenigstens einen Sensor 6, der ausgebildet ist, um eine Temperatur des Fluids zu erfassen. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Lageranordnung 2 ein Radial-Kegelrollenlager. Das erste Bauteil 4 ist ein Außenring eines Wälzlagers und das zweite Bauteil 5 ein Innenring des Wälzlagers. Die Lageringe sind konzentrisch zueinander angeordnet. In radialer Richtung ist zwischen den beiden Lagerringen eine Mehrzahl von Wälzköpern 7 geführt.
  • Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können das erste Bauteil und das zweite Bauteil auch alle möglichen anderen Bauteile sein, die einen Spalt zwischen sich ausbilden, beispielsweise Lagerringe eines Gleitlagers oder eine Welle und ein Gehäuse oder dergleichen.
  • Die Dichtung 1 ist in axialer Richtung außerhalb einer Laufbahn 8 für die Wälzkörper 7 und außerhalb jeweils eines Bords 9 und 10 der Bauteile 4 und 5 angeordnet. Die Dichtung 1 ist in axialer und in radialer Richtung vollständig zwischen den beiden Bauteilen 4 und 5 angeordnet. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Dichtung in axialer und/oder in radialer Richtung aus dem Spalt zwischen den beiden Bauteilen herausragen.
  • Die Dichtung 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel eine Radialdichtung. Beispielsweise kann es sich um eine Radialwellendichtung handeln. Die Dichtung 1 ist als Ring ausgebildet. Neben einer Dichtlippe 11 umfasst die Dichtung 1 auch einen Verstärkungsbereich 12. Die Dichtung 1 ist drehfest an dem ersten Bauteil 4 befestigt. Dazu weist das erste Bauteil 4 eine nach radial innen gerichtete Nut 13 auf, in die die Dichtung 1 mit dem nach radial außen gerichteten Verstärkungsbereich 12 eingreift. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Bauteil 4, das radial außen angeordnet ist, feststehend, während sich das zweite Bauteil 5 gegenüber dem ersten Bauteil 4 dreht. Die Dichtung 1 dreht sich also nicht. Die Dichtlippe 11 ist nach radial innen gerichtet und schleift an dem zweiten Bauteil 5. Die Dichtung 1 oder die Dichtlippe 11 kann zum Beispiel ein elastisches Material, beispielsweise Elastomer, Kautschuk, Gummi umfassen. Der Verstärkungsbereich 12 kann beispielsweise ein Material aufweisen, das härter oder steifer ist als ein Material der Dichtlippe 11, zum Beispiel einen Kunststoff, ein Metall, ein Blech oder dergleichen. Ergänzend oder alternativ kann der Verstärkungsbereich 12 auch das elastische Material umfassen.
  • Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann die Dichtung auch eine andere Form aufweisen, beispielsweise eine anderer Anzahl von Dichtlippen umfassen und/oder die wenigstens eine Dichtlippe wird mit einer Feder gegen das zweite Bauteil gedrückt. Optional kann die Dichtlippe auch das radial außen liegende Bauteil berühren. Unter Umständen kann die Dichtung auch an dem Bauteil, das sich dreht, angeordnet sein.
  • Das Fluid, gegenüber dem die Dichtung 1 den Spalt 3 abdichtet, kann beispielsweise Luft, ein Schmiermittel und/oder dergleichen sein. Beispielsweise kann die Dichtung 1 bei manchen Ausführungsbeispielen auch verhindern, dass Schmutz oder Partikel aus einer Umgebung 14 in einen Innenraum 15 bzw. einen Lagerinnraum zwischen den Bauteilen 4 und 5 eintreten.
  • Der Sensor 6 ist an einem Adapterbauteil 16 befestigt. Das Adapterbauteil 16 ist an der Dichtung 1 befestigt bzw. an dieser gehalten. Dazu weist die Dichtung 1 eine Sensoröffnung 17 auf. Die Sensoröffnung 17 ist in dem Verstärkungsbereich 12 und/oder radial außerhalb der Dichtlippe 11 angeordnet. Eine Lage der Sensoröffnung 17 ist exzentrisch zu einer Mittelachse M der Dichtung 1. Die Sensoröffnung 17 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Sensoröffnung 17 weist einen Durchmesser auf, der wenigstens einem Drittel, einer Hälfte oder wenigstens zwei Dritteln einer radialen Ausdehnung, also einer Ringbreite der Dichtung 1 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ist die Sensoröffnung 17 kleiner als eine Dichtlippenöffnung 18 der Dichtung 1, in der das zweite Bauteil 5 angeordnet ist. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Sensoröffnung alle möglichen Querschnitte oder Größen aufweisen, beispielsweise, Rechteck, Viereck oder dergleichen. Unter Umständen kann die Sensoröffnung einen Querschnitt aufweisen, der einem Querschnitt des Adapterbauteils entspricht.
  • Die 4 und 5 zeigen unterschiedliche schematische Darstellungen des Sensors 6 mit dem Adapterbauteil 16. Das Adapterbauteil 16 weist die Form einer Buchse auf. Neben einem rohrförmigen Grundkörper 19 weist das Adapterbauteil 16 auch einen Axialanschlag 20 auf. Der Grundkörper 19 und der Axialanschlag 20 sind über ein plattenförmiges Bauteil 26 verbunden, sodass der Grundkörper 19 in axialer Richtung verschlossen und dicht ist. Das plattenförmige Bauteil 26 ist in axialer Richtung versetzt zu dem Axialanschlag 20 angeordnet, sodass sich auf einer dem Grundkörper 19 abgewandten Seite eine Vertiefung 27 ergibt. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Vertiefung auch entfallen und/oder der Grundkörper vollständig gefüllt sein.
  • Über den Grundkörper 19 kann das Adapterbauteil 16 in radialer Richtung in der Sensoröffnung 17 zentriert oder gehalten werden. Der Grundkörper 19 weist in axialer Richtung wenigstens eine einfache, eineinhalbfache oder doppelte Ausdehnung der Dichtung 1 in axialer Richtung an der Stelle, in der er eingesetzt ist, auf. Der Axialanschlag 20 ist als Flansch ausgebildet und weist einen größeren Durchmesser als der Grundkörper 19 und die Sensoröffnung 17 auf. Dadurch kann das Adapterbauteil 16 in axialer Richtung an der Dichtung 1 befestigt sein. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann als Adapterbauteil jedes Bauteil dienen, mit dem der Sensor an der Dichtung befestig werden kann, sodass eine Anschlussstruktur des Sensors aus dem Innenraum 15 herausgeführt werden kann. Eventuell kann das Adapterbauteil auch entfallen.
  • Wie in den 1 oder 2 erkennbar, ist das Adapterbauteil 16 so angeordnet, dass der Axialanschlag 20 auf der dem Fluid oder dem Lagerinnraum 15 zugewandten Seite der Dichtung 1 anliegt. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann auf der dem Axialanschlag 20 abgewandten Seite der Dichtung 1 noch ein weiteres Befestigungselement zum Sichern des Adapterbauteils 16 an der Dichtung 1 angeordnet sein, beispielsweise ein Sicherungsring, eine Mutter, ein Bajonettverschluss, wenigstens ein Schnappelement, ein Pressring oder dergleichen. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Axialanschlag entfallen oder an der dem Fluid abgewandten Seite der Dichtung angeordnet sein. Zusätzlich kann das Adapterbauteil 16 mit einem nicht dargestellten Dichtmittel gegenüber der Dichtung 1 abgedichtet sein. Beispielsweise kann ein Klebstoff zur Abdichtung und/oder axialen Fixierung eingesetzt werden.
  • Das Adapterbauteil 16 umfasst eine Anschlussstruktur 21. Die Anschlussstruktur 21 oder Steckverbindung kann beispielsweise wenigstens zwei Pins 24 und 25 oder Steckerpins aufweisen. Die Pins 24, 25 sind in dem plattenförmigen Bauteil 26 aufgenommen. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Anschlussstruktur auch, zwei, drei, vier oder eine Mehrzahl von Pins aufweisen. Optional kann die Anschlussstruktur auch Vertiefungen aufweisen, in die entsprechende Gegenstrukturen eingreifen können. Bei dem Adapterbauteil 16 kann es sich um eine Steckverbindung oder eine Buchse einer Steckverbindung handeln. Als Werkstoff kann das Adapterbauteil 16 einen Kunststoff oder ein Metall umfassen bzw. die Steckverbindung kann ein Gehäuse aus einem Kunststoff umfassen.
  • Der Sensor 6 kann zum Beispiel wenigstens ein Thermopaar umfassen. Wie in den 4 und 5 erkennbar, umfasst der Sensor 6 zwei drahtartige Thermoelemente 22 und 23, die jeweils mit einem der Pins 24 bzw. 25 der Anschlussstruktur 21 elektrisch leitend verbunden sind. Dabei kann das Thermoelement 22 ein erstes Metall oder eine Metalllegierung aufweisen, beispielsweise Nickel (N) und das zweite Thermoelement 23 ein zweites Metall oder ein Metalllegierung, das sich von dem ersten Metall unterscheidet, aufweisen, beispielsweise einen Edelstahl (Cr-Ni). Auf einer dem Adapterbauteil 16 abgewandten Seite berühren sich die Thermoelemente 22 und 23. Die Thermoelemente 22 und 23 sind beweglich oder biegbar, sodass sie in eine gewünschte Position oder an einen gewünschten Messort gebogen werden können. Eine Position des Thermopaars kann also innerhalb bestimmter Grenzen angepasst werden. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Thermoelemente auch steif sein oder ein anderer Temperatursensor eingesetzt sein.
  • Die 6 bis 9 zeigen unterschiedliche schematische Darstellungen einer Dichtung 1 in einer Lageranordnung 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dabei ist das Ausführungsbeispiel der 6 bis 9 im Wesentlichen ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3, unterscheidet sich jedoch durch einen Sensor 29, der ausgebildet ist, um einen Druck in dem Lagerinnenraum zu messen. Bei dem Sensor 29 handelt es sich beispielsweise um einen Drucksensor, eine Druckmessdose oder eine Messzelle.
  • Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Sensor auch ausgebildet sein, um einen Druck und eine Temperatur zu erfassen oder die Dichtung kann wenigstens einen Sensor 6 aufweisen, der ausgebildet ist, um die Temperatur zu messen und einen Sensor 29 aufweisen, der ausgebildet ist, um den Druck zu messen.
  • Die 10 bis 13 zeigen unterschiedliche schematische Darstellung des Sensors 29 mit dem Adapterbauteil 16 der 6 bis 9. Die Druckmessdose bzw. der Sensor 29 weist an einem Grundkörper einen Umfang auf, der genau in die Vertiefung 27 passt. Wie in der 12 erkennbar, weist das Adapterbauteil 16 bei dem Ausführungsbeispiel mit dem Sensor 29 vier Pins 24, 25, 30 und 31 auf. Beispielsweise kann der Sensor 29 in die Vertiefung 27 des Adapterbauteils 16 eingeklebt oder eingeklemmt sein. Mit der Anschlussstruktur 21 ist der Sensor 29 leitend verbunden.
  • Mit anderen Worten wird bei manchen Ausführungsbeispielen der Temperatursensor 3, zum Beispiel ein Thermoelement und/oder auch der Drucksensor 29, welcher auch als Druckmesselement oder Druckmessdose bezeichnet werden kann, in eine nicht rotierende Radialdichtung 1 integriert. Der Temperatursensor 6 oder der Drucksensor 29 wird in das Adapterbauteil 16, welches auch als Buchse einer Steckverbindung ausgebildet sein kann, integriert. Diese „Thermobuchse“ und/oder „Druckmessbuchse“ wird in eine dafür gestanzte Sensoröffnung 17 der Dichtung 1 gepresst und gegebenenfalls durch Klebstoff abgedichtet und/oder axial fixiert. Wenn die Dichtung 1 als nicht rotierende Komponente montiert ist, steht das Thermoelement 6 oder das Druckmesselement 29 in einem Lagerinnenraum 15 und kann dort die Temperatur und/oder den Druck messen. Auf der äußeren Seite 14 der Dichtung 1 kann über eine Anschlussstruktur 21, welche auch als Stecker bezeichnet werden kann, das Signal, beispielsweise im Falle des Thermoelements, die elektrische Spannung, abgegriffen werden und für eine weitere Bearbeitung und/oder Auswertung in eine Zentraleinheit geleitet werden. Im Fall des Druckmesssensors 29 kann dieser auf der äußeren Seite der Dichtung 1 über die Anschlussstruktur 21 mit einer Spannung versorgt werden bzw. das Messsignal abgegriffen werden und für eine weitere Bearbeitung und/oder Auswertung an eine Zentraleinheit oder Steuereinrichtung geleitet werden.
  • Mit der Dichtung 1 kann also bei manchen Ausführungsbeispielen eine Temperatur und/oder ein Druck in einem Inneren 15 eines abgedichteten Lagers oder einer Lagereinheit gemessen werden. Eine Kenntnis der aktuellen Betriebstemperatur und/oder Betriebsdrucks in einem Inneren einer Lagerung kann bei vielen Anwendungen ein wichtiger Überwachungs- und/oder Regelparameter sein. Über ein Erfassen des Drucks oder ein Erfassen der Temperatur kann unter Umständen auf eine Reibung geschlossen werden. Dies kann beispielsweise der Falls sein, weil eine Reibung bei manchen Ausführungsbeispielen generell mit der Temperatur und eventuell auch mit dem Druck gekoppelt ist. Da ein erhöhte Reibung zu Energieverlusten und auch unter Umständen zu einem erhöhten Verschleiß führt, kann eine Reibungsreduzierung bei fast allen Anwendungen mit zu einem Hauptauslegungskriterium erhoben werden. Eine Messung der Temperatur in einem Inneren einer Lagerung, über die auf eine Reibung und damit verbundene Energieverluste und eventuell auf einen Verschleiß geschlossen werden kann, kann bei manchen Ausführungsbeispielen mehr von einer “Wunsch-“ zu einer “Muss-Funktion“ werden. Da die Reibung in vielen Anwendungen auch mit dem Druck gekoppelt ist, zum Beispiel wenn ein erhöhter Betriebsdruck die Dichtlippe 11 einer Radialdichtung auf einen Dicht-(Kontakt)partner bzw. das zweite Bauteil 5 übermäßig drückt und hohe Reibkräfte erzeugt, kann bei manchen Ausführungsbeispielen um eine Reibungsreduzierung zu verwirklichen, eine Messung des Druckes in einem Inneren einer Lagerung immer wichtiger werden.
  • Mit der Dichtung gemäß manchen Ausführungsbeispielen kann eventuell eine negative Beeinflussung der Strukturfestigkeit der Lagereinheit zumindest reduziert werden. Es kann sich möglicherweise ein Kostenvorteil ergeben, da eine zusätzliche mechanische Bearbeitung eines Bauteils, beispielsweise aus einem Metall oder einem anderen schlecht zu bearbeitenden Werkstoff, das den Sensor aufnehmen soll, entfallen kann. Eine Basis-Lagereinheit kann optional mit oder ohne Sensor angeboten werden, d.h. es kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Variantenvielfalt mit einem minimalem Aufwand erreicht werden.
  • Die Lageranordnung oder die Dichtung 1 mit einem integrierten Druck- und/oder Temperatursensor 6 bzw. 29 gemäß Ausführungsbeispielen kann bei jeglicher Art von Wälz- und/oder Gleitlager eingesetzt werden. Mögliche Anwendungen können bei Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen, Transportmaschinen, Antriebsmaschinen oder auch im Schiffsbau sein.
  • 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.
  • 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.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Dichtung
    2
    Lagerung
    3
    Spalt
    4
    erstes Bauteil
    5
    zweites Bauteil
    6
    Sensor / Temperatur
    7
    Wälzlagerkörper
    8
    Laufbahn
    9
    Bord
    10
    Bord
    11
    Dichtlippe
    12
    Verstärkungsbereich
    13
    Nut
    14
    Umgebung
    15
    Innenraum
    16
    Adapterbauteil
    17
    Sensoröffnung
    18
    Dichtlippenöffnung
    19
    Grundbauteil
    20
    Axialanschlag
    21
    Anschlussstruktur
    22
    Thermoelement
    23
    Thermoelement
    24
    Pin
    25
    Pin
    26
    plattenförmiges Bauteil
    27
    Vertiefung
    29
    Sensor /Druck
    30
    Pin
    31
    Pin
    M
    Mittelachse

Claims (10)

  1. Dichtung (1), die ausgebildet ist, um einen Spalt (3) zwischen einem ersten Bauteil (4) und einem zweiten Bauteil (5) zumindest teilweise für ein Fluid, das sich zwischen dem ersten Bauteil (4) und dem zweiten Bauteil (5) befindet, abzudichten, umfassend: wenigstens einen Sensor (6), der ausgebildet ist, um eine Temperatur und/oder einen Druck des Fluids zu erfassen.
  2. Dichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Bauteil (4) relativ beweglich zu dem zweiten Bauteil (5) angeordnet ist.
  3. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung (1) gegenüber wenigstens einem der beiden Bauteile (4, 5) relativbewegungsfrei angeordnet ist.
  4. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6) in eine Richtung mit wenigstens einer axialen Richtungskomponente von der Dichtung (1) abragt.
  5. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung (1) eine Sensoröffnung (17) aufweist, in der der Sensor (6) angeordnet und/oder befestigt ist.
  6. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6) an einem Adapterbauteil (16) angeordnet ist, das an der Dichtung (1) befestigt ist.
  7. Dichtung nach Anspruch 6, wobei das Adapterbauteil (16) einen Axialanschlag (21) aufweist, der ausgebildet ist, um das Adapterbauteil (16) in axialer Richtung an der Dichtung (1) zu befestigen.
  8. Dichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Adapterbauteil (16) eine Anschlussstruktur (21) aufweist, die ausgebildet ist, um den Sensor (6) mit einer Energieversorgungseinheit und/oder einer Auswerteeinheit zu verbinden.
  9. Dichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei zwischen der Dichtung (1) und dem in der Sensoröffnung (17) angeordneten Sensor (6) oder dem in der Sensoröffnung (17) angeordneten Adapterbauteil (16) ein Dichtmaterial angeordnet ist.
  10. Lageranordnung (2) mit der Dichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Bauteil (4) ein Lagerinnenring und das zweite Bauteil (5) ein Lageraußenring ist, wobei der Sensor (6) ausgebildet und angeordnet ist, um den Druck und/oder die Temperatur in einem Lagerinnenraum (15) zu messen oder, wobei das erste Bauteil eine Welle und das zweite Bauteil ein Gehäuse ist.
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