DE102015203892A1 - sealing arrangement - Google Patents
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- F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
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- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (1) zur Abdichtung eines ersten Raums (A) zwischen einem ersten (2) und einem zweiten (3) Maschinenteil von einem zweiten Raum (B), umfassend einen Dichtungsträger (4) an dem mindestens eine Dichtlippe (5) angeordnet ist, wobei der Dichtungsträger (4) mit einem der Maschinenteile (2) verbunden ist und die Dichtlippe (5) direkt oder indirekt am anderen der Maschinenteile (3) reibend anläuft. Um den Austritt von Schmiermittel vom einen Raum in den anderen zu verhindern, sieht die Erfindung vor, dass der Dichtungsträger (4) mindestens eine Öffnung (6) aufweist, die einen Durchtritt von Gas, insbesondere von Luft, vom einen Raum (A) in Richtung des anderen Raums (B) zulässt, wobei die Öffnung (6) von einem Ballonelement (7) fluidisch verschlossen ist, wobei sich das Ballonelement (7) von einer ersten, nicht aufgeblähten Position (I), in der es zumindest teilweise am Dichtungsträger (4) anliegt, in eine zweite, aufgeblähte Position (II) verformen kann, in der es vom Dichtungsträger (4) abgehoben hat und ein Volumen des Gases aufnimmt.The invention relates to a sealing arrangement (1) for sealing a first space (A) between a first (2) and a second (3) machine part of a second space (B) comprising a seal carrier (4) on the at least one sealing lip (5) ), wherein the seal carrier (4) is connected to one of the machine parts (2) and the sealing lip (5) rubs against the other machine parts (3) directly or indirectly. In order to prevent the escape of lubricant from one space to the other, the invention provides that the seal carrier (4) has at least one opening (6) which allows passage of gas, in particular of air, from one space (A) Direction of the other space (B), wherein the opening (6) of a balloon element (7) is fluidly sealed, wherein the balloon element (7) from a first, non-inflated position (I), in which it at least partially on the seal carrier (4), deformed into a second, inflated position (II), in which it has lifted from the seal carrier (4) and receives a volume of the gas.
Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines ersten Raums zwischen einem ersten und einem zweiten Maschinenteil von einem zweiten Raum, umfassend einen Dichtungsträger an dem mindestens eine Dichtlippe angeordnet ist, wobei der Dichtungsträger mit einem der Maschinenteile verbunden ist und die Dichtlippe direkt oder indirekt am anderen der Maschinenteile reibend anläuft. The invention relates to a sealing arrangement for sealing a first space between a first and a second machine part of a second space comprising a seal carrier is arranged on the at least one sealing lip, wherein the seal carrier is connected to one of the machine parts and the sealing lip directly or indirectly at the other the machine parts rubbing starts.
Derartige Dichtungsanordnungen werden beispielsweise eingesetzt, um eine Abdichtung des Ringraums zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring eines Lagers zur Umgebung hin vorzunehmen. Such sealing arrangements are used, for example, to make a seal of the annular space between the bearing outer ring and the bearing inner ring of a bearing to the environment.
Bei vorbekannten Dichtungsanordnungen dieser Art tritt der Effekt auf, dass durch die Erwärmung während des Betrieb der Maschinenanordnung im abgedichteten Raum ein Überdruck entstehen kann, was sich durch die Erwärmung der Luftmenge ergibt, die sich im abgedichteten Raum befindet. Daher entweicht in der Regel eine gewisse Menge Luft durch die Dichtlippe. Nachteilig ist hierbei, dass damit auch eine gewisse Menge an Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, aus dem abgedichteten Raum ausgetragen wird. Dieses Fett verunreinigt nicht nur die Umgebung, sondern es fehlt auch in der abgedichteten Lagerung, was deren Gebrauchsdauer vermindert. In prior art seal assemblies of this type, the effect occurs that the overheating during operation of the machine assembly in the sealed space can create an overpressure, which results from the heating of the amount of air that is in the sealed space. Therefore, a certain amount of air escapes through the sealing lip as a rule. The disadvantage here is that so that a certain amount of lubricant, especially grease, is discharged from the sealed room. This grease not only contaminates the environment, but it also lacks in the sealed storage, which reduces their service life.
Nachteilig ist weiterhin bei der vorbekannten Lösung, dass beim Anlauf der Lagerung oft ein erhöhtes Anfahrdrehmoment zu beobachten ist. Dieses rührt von der angesaugten Dichtlippe her, die durch den höheren Umgebungsdruck stärker als normal auf die Lauffläche gepresst wird. A further disadvantage of the previously known solution is that during start-up of storage, often an increased starting torque is to be observed. This results from the suctioned sealing lip, which is pressed by the higher ambient pressure stronger than normal on the tread.
Neben dem Risiko des Schmutzeintrags (insbesondere von Wasser) in das Lager kann nachteilig auch ein erhöhter Verschleiß der Dichtungsanordnung zutage treten. In addition to the risk of dirt entry (especially of water) in the bearing can also adversely increased wear of the seal assembly come to light.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäßes Dichtungsanordnung bereit zu stellen, mit der die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll es möglich sein, den Austritt von Schmiermittel aus der abgedichteten Maschinenanordnung bei Druckveränderungen zu verhindern. Die Dichtigkeit der Dichtungsanordnung soll somit erhöht werden. Ferner soll der Verschleiß minimiert werden. The invention has for its object to provide a generic seal arrangement, with which the disadvantages mentioned are avoided. In particular, it should be possible to prevent the escape of lubricant from the sealed machine assembly in pressure changes. The tightness of the seal assembly should thus be increased. Furthermore, the wear should be minimized.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger mindestens eine Öffnung aufweist, die einen Durchtritt von Gas, insbesondere von Luft, vom einen Raum in Richtung des anderen Raums zulässt, wobei die Öffnung von einem Ballonelement fluidisch verschlossen ist, wobei sich das Ballonelement von einer ersten, nicht aufgeblähten Position, in der es zumindest teilweise am Dichtungsträger anliegt, in eine zweite, aufgeblähte Position verformen kann, in der es vom Dichtungsträger abgehoben hat und ein Volumen des Gases aufnimmt. The solution of this object by the invention is characterized in that the seal carrier has at least one opening which allows a passage of gas, in particular of air, from one space in the direction of the other space, wherein the opening is fluidly closed by a balloon element the balloon element is capable of deforming from a first, non-inflated position, at least partially against the seal carrier, to a second, inflated position, in which it has lifted from the seal carrier and receives a volume of the gas.
Der Dichtungsträger kann dabei über seinem Umfang eine Anzahl von Öffnungen aufweisen; die Öffnungen sind bevorzugt äquidistant über den Umfang des Dichtungsträgers verteilt angeordnet. The seal carrier can have a number of openings over its circumference; the openings are preferably arranged distributed equidistant over the circumference of the seal carrier.
Das Ballonelement weist bevorzugt eine rotationssymmetrische Form bezüglich einer Drehachse einer der Maschinenteile auf. Es besteht bevorzugt aus dem Material der Dichtlippe und ist mit dieser einstückig ausgebildet. Das Ballonelement ist dabei bevorzugt in seinem äußeren und/oder inneren radialen Endbereich mit dem Dichtungsträger fest verbunden. The balloon element preferably has a rotationally symmetrical shape with respect to an axis of rotation of one of the machine parts. It preferably consists of the material of the sealing lip and is formed integrally therewith. The balloon element is preferably firmly connected in its outer and / or inner radial end region with the seal carrier.
Das Ballonelement weist bevorzugt im Radialschnitt eine gleichmäßige Wanddicke auf. The balloon element preferably has a uniform wall thickness in the radial section.
Einer der Räume zwischen den Maschinenteilen ist dabei zumeist mit einem Schmiermittel, insbesondere mit Fett, zumindest teilweise gefüllt. One of the spaces between the machine parts is usually filled with a lubricant, in particular with fat, at least partially.
Die Dichtlippe kann an einem Anlaufring anlaufen, der mit einem der Maschinenteile verbunden ist. The sealing lip can start at a stop ring, which is connected to one of the machine parts.
Das eine Maschinenteil ist bevorzugt ein Außenring und das andere Maschinenteil ein Innenring eines Wälzlagers. The one machine part is preferably an outer ring and the other machine part is an inner ring of a roller bearing.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor (wie auch im nachfolgenden Ausführungsbeispiel gezeigt), dass das Ballonelement an derjenigen Seite des Dichtungsträgers angeordnet ist, der vom Inneren des Wälzlagers abgewandt ist. A preferred embodiment of the invention provides (as also shown in the following embodiment) that the balloon element is arranged on that side of the seal carrier, which faces away from the interior of the rolling bearing.
Es ist genauso aber auch möglich, dass die umgekehrte Einbaulage des Ballonelements vorgesehen wird: Hiernach würde das Ballonelement also an der Seite des Dichtungsträgers angeordnet sein, die dem Inneren des Wälzlagers zugewandt ist. Diese Lösung hätte sogar den Vorteil, dass Schmierstoff bei der Abkühlung der Lageranordnung wieder in den Bereich der Wälzkörper zurückgefördert würde. Ein innerer Überdruck würde nach einmaligem Abbau über die Dichtlippe ein Nach-Innen-Stülpen des Ballonelements bei der Abkühlung bewirken. However, it is also possible that the reverse installation position of the balloon element is provided: Hereinafter, the balloon element would thus be arranged on the side of the seal carrier, which faces the interior of the rolling bearing. This solution would even have the advantage that lubricant would be conveyed back to the area of the rolling elements during the cooling of the bearing assembly. An internal overpressure would, after a single reduction via the sealing lip, cause the balloon element to be pushed inwards during the cooling process.
Die vorgeschlagene Dichtungsanordnung kommt beispielsweise in Radlageranwendungen oder bei Riemenspannvorrichtungen zum Einsatz. The proposed seal arrangement is used, for example, in wheel bearing applications or in belt tensioning devices.
Die vorgeschlagene Dichtungsanordnung stellt insoweit auf einen gelochten Dichtungsträger (Blechträger) ab, der über einen Teil der radialen Erstreckung mit einer nicht anhaftenden Gummimembran (Ballonelement) versehen ist. Die Nichtanhaftung der Gummimembran am Dichtungsträger lässt sich beispielsweise durch eine lokal nicht erfolgende Aktivierung (Phosphatierung) auf der betreffenden Fläche bewerkstelligen. The proposed seal arrangement is so far on a perforated seal carrier (Sheet metal support) from which is provided over part of the radial extent with a non-adhesive rubber membrane (balloon element). The non-adhesion of the rubber membrane on the seal carrier can be accomplished, for example, by a locally not occurring activation (phosphating) on the surface in question.
Bei der normalen Inbetriebnahme der Dichtungsanordnung liegt das Ballonelement am Dichtungsträger an. Durch die (Eigen-)Erwärmung der Maschinenanordnung, insbesondere des Lagers, dehnt sich die in der abgedichteten Einheit enthaltene Luft aus, strömt durch die Öffnungen im Dichtungsträger hinter das Ballonelement und stülpt diese nach außen. During normal commissioning of the seal arrangement, the balloon element bears against the seal carrier. Due to the (self) heating of the machine arrangement, in particular of the bearing, the air contained in the sealed unit expands, flows through the openings in the seal carrier behind the balloon element and pushes it outwards.
Gegebenenfalls kann die Menge der in der Einheit enthaltenen Luft durch Füllstücke in den Hohlräumen angepasst werden. Optionally, the amount of air contained in the unit can be adjusted by patches in the cavities.
Fett, welches beispielsweise durch die Zentrifugalkraft bei Außenringrotation in die ballonartige Tasche gelangen kann, wird beim Erkalten von dem Luftvolumen wieder in die Einheit zurückgesaugt und liegt lokal an den Wälzkörpern an und steht somit bei der Inbetriebnahme der Einheit wieder bereit. Grease, which can get into the balloon-like bag, for example, by the centrifugal force in outer ring rotation, is sucked back into the unit during cooling of the air volume and is locally on the rolling elements and is thus ready for commissioning the unit again.
In vorteilhafter Weise erfolgt der nötige Druckausgleich in der Maschinenanordnung nicht – wie im Stand der Technik – über ein Entweichen von Innenluft und den Eintritt von Außenluft aus dem bzw. in den abgedichteten Bereich über die Dichtlippe, sondern über ein veränderbares Volumen des abgedichteten Raums mittels des Ballonelements. Dies verhindert weitgehend einen Verlust von Schmiermittel und den Eintritt von Umgebungsmedien. Beides verringert in erheblichem Maße die Lebensdauer der Dichtlippe, des Fettes und damit der gesamten Maschineneinheit. Weiterhin wird verhindert, dass die Maschineneinheit beim Anfahren ein erhöhtes Anfahrdrehmoment aufweist. Advantageously, the necessary pressure compensation in the machine arrangement does not take place - as in the prior art - via an escape of internal air and the entry of outside air from or into the sealed area via the sealing lip, but via a variable volume of the sealed space by means of balloon element. This largely prevents loss of lubricant and entry of ambient media. Both significantly reduce the life of the sealing lip, the grease and thus the entire machine unit. Furthermore, it is prevented that the machine unit has an increased starting torque during startup.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt den Radialschnitt durch zwei Maschinenteile in Form eines Lageraußenrings und eines Lagerinnenrings, zwischen denen eine Dichtungsanordnung angeordnet ist. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The single FIGURE shows the radial section through two machine parts in the form of a bearing outer ring and a bearing inner ring, between which a sealing arrangement is arranged.
In der Figur ist eine Dichtungsanordnung
Die Dichtungsanordnung
Die Dichtungsanordnung weist zunächst einen üblichen Aufbau auf. Demnach ist ein Dichtungsträger
Wesentlich ist, dass das elastomere Material bzw. das Gummimaterial, aus dem die Dichtlippe
Wesentlich ist, dass es der Dichtungsträger
Demgemäß kann sich das Ballonelement
Zu erkennen ist, dass das Ballonelement
Die Dicke des Ballonelements wird so gewählt, dass die zum Umstülpen benötigten Kräfte kleiner sind als diejenigen, die einen Luftübertritt über die Dichtlippe bewirken würden, so dass die Dichtlippe in jedem Falle dicht bleibt und eine Volumenänderung über das Ballonelement stattfindet. The thickness of the balloon element is selected so that the forces required for everting are smaller than those which would cause air to pass over the sealing lip, so that the sealing lip remains tight in each case and a volume change takes place via the balloon element.
Eine Unterstützung des Umstülpens bzw. Aufblähens des Ballonelements kann auch dadurch begünstigt werden, dass der Dichtungsträger
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Dichtungsanordnung sealing arrangement
- 2 2
- erstes Maschinenteil (Lageraußenring) first machine part (bearing outer ring)
- 3 3
- zweites Maschinenteil (Lagerinnenring) second machine part (bearing inner ring)
- 4 4
- Dichtungsträger seal carrier
- 5 5
- Dichtlippe sealing lip
- 6 6
- Öffnung opening
- 7 7
- Ballonelement balloon member
- 8 8th
- Anlaufring thrust ring
- 9 9
- hohlzylindrischer Abschnitt des Dichtungsträgers bzw. des Dichtungsblechshollow cylindrical portion of the seal carrier or the seal plate
- 10 10
- Wälzkörper rolling elements
- 11 11
- Käfig Cage
- 12 12
- Stelle Job
- 13 13
- Stelle Job
- I I
- erste Position (nicht aufgeblähte Position) first position (not inflated position)
- II II
- zweite Position (aufgeblähte Position) second position (inflated position)
- A A
- erster Raum first room
- B B
- zweiter Raum second room
- a a
- Drehachse axis of rotation
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015203892.0A DE102015203892A1 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | sealing arrangement |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015203892A1 true DE102015203892A1 (en) | 2016-09-08 |
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ID=56738966
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DE102015203892.0A Pending DE102015203892A1 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | sealing arrangement |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113404795A (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-17 | 连云港师范高等专科学校 | Magnetorheological fluid retarder with self-expanding sealing structure |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
US20040130101A1 (en) * | 2002-11-06 | 2004-07-08 | Masami Osako | Shaft sealing assembly |
-
2015
- 2015-03-05 DE DE102015203892.0A patent/DE102015203892A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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