DE102016221799A1

DE102016221799A1 - Sealing ring, in particular for rolling bearings, as well as sealing arrangement with a sealing ring

Info

Publication number: DE102016221799A1
Application number: DE102016221799.2A
Authority: DE
Inventors: Stephan Hahn; Tobias Hock
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2017-09-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dichtring (01) mit einer äußeren Dichtkante (04) und einer inneren Dichtkante (05), zwischen denen sich eine Dichtfläche (03) erstreckt, die eine Innenseite (07) und eine Außenseite (06) aufweist. Erfindungsgemäß ist der Dichtring einstückig aus Thermoplaste gebildet und besitzt auf der Innenseite (07) mindestens abschnittsweise radial umlaufend angeordnete Hohlräume (09). Die Erfindung betrifft außerdem eine Dichtungsanordnung mit einem derartigen Dichtring.The invention relates to a sealing ring (01) with an outer sealing edge (04) and an inner sealing edge (05), between which a sealing surface (03) extends, which has an inner side (07) and an outer side (06). According to the invention, the sealing ring is formed integrally from thermoplastics and has on the inside (07) at least partially radially encircling arranged cavities (09). The invention also relates to a sealing arrangement with such a sealing ring.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Dichtring mit einer äußeren Dichtkante und einer inneren Dichtkante, zwischen denen sich eine Dichtfläche erstreckt, die eine Innenseite und eine Außenseite aufweist, wie er für Wälzlager, insbesondere Hochgenauigkeitslager, eingesetzt wird. Ein solcher Dichtring wird auch als Deckscheibe oder Dichtscheibe bezeichnet.The invention relates to a sealing ring with an outer sealing edge and an inner sealing edge, between which extends a sealing surface having an inner side and an outer side, as it is used for rolling bearings, in particular super-precision bearings. Such a sealing ring is also referred to as cover plate or sealing disc.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Der erfindungsgemäße Dichtring dient zum Abdichten eines Raumes, beispielsweise eines Innenraumes in einem Gehäuse, in welchem sich eine nach außen tretende laufende Welle dreht, oder in einem Wälzlager, um die zwischen den Lagerringen laufenden Wälzkörper vor Verschmutzung von außen zu schützen und den Lagerschmierstoff im Lager zu halten. Der Dichtring begrenzt oder verhindert ein Austreten von Schmierstoff aus dem Innenraum nach außen und ein Eindringen von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen von außen in den Innenraum. Hierbei muss sowohl eine Abdichtung im statischen Fall, bei Stillstand, als auch im dynamischen Fall, bei rotierenden Teilen, sichergestellt werden.The sealing ring according to the invention is used to seal a space, for example an interior in a housing in which rotates an outgoing passing shaft, or in a rolling bearing to protect the running between the bearing rings rolling elements from external contamination and the bearing lubricant in the camp to keep. The sealing ring limits or prevents leakage of lubricant from the interior to the outside and penetration of solid, liquid or gaseous substances from the outside into the interior. In this case, a seal must be ensured in the static case, at standstill, as well as in the dynamic case, with rotating parts.

Vorbekannte Dichtringe bestehen häufig aus einer Stahlarmierung, die von einem Elastomer ummantelt ist. Dadurch wird die Formsteifigkeit beibehalten. Im dynamischen Fall wird der Dichtring aufgrund wirkender Fliehkräfte in eine Außenringnut eingepresst. Dadurch kann es zu einer unerwünschten Veränderung des Spaltmaßes an der gegenüberliegenden Seite des Dichtrings kommen. Die Herstellung solcher armierter Dichtringe ist jedenfalls in kleinen Stückzahlen kostenintensiv und der Einbau des Dichtrings ist teilweise kompliziert und erfordert spezielle Werkzeuge.Previously known sealing rings often consist of a steel reinforcement, which is encased by an elastomer. As a result, the shape stiffness is maintained. In the dynamic case, the sealing ring is pressed by acting centrifugal forces in an outer annular groove. This can lead to an undesirable change in the gap dimension on the opposite side of the sealing ring. The production of such reinforced sealing rings is costly in any case in small quantities and the installation of the sealing ring is sometimes complicated and requires special tools.

Die DE 102 21 114 C1 beschreibt eine Dichtung, die an Rotorelementen oder an einem Stator angeordnet ist, um in Strömungsmaschinen bei thermischen Wechselbeanspruchungen nahezu konstante Spaltmaßverhältnisse einzuhalten. Die Dichtung ist aus punktuell miteinander verbundenen Hohlkugeln und/oder Hohlkugelsegmenten gebildet, wobei jede Hohlkugel einen Oberflächenkontakt mit benachbarten weiteren Hohlkugeln von maximal 25% der eigenen Oberfläche aufweist.The DE 102 21 114 C1 describes a seal which is arranged on rotor elements or on a stator in order to maintain almost constant gap dimensions in turbomachines under thermal cycling. The seal is formed from selectively interconnected hollow balls and / or hollow ball segments, each hollow ball has a surface contact with adjacent further hollow spheres of not more than 25% of their own surface.

In der DE 601 26 327 T2 sind ein Wabenzellenaufbau und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Wabenzellenstruktur beschrieben, wie sie aus Edelstahl oder Hochtemperaturmetalllegierungen gebildet wird. Dieser Wabenzellenaufbau bildet gewöhnlich eine Dichtung in Strömungsmaschinen, vor allem in Düsentriebwerken von Flugzeugen und muss dafür gebogen werden. Die Steifigkeit, welche die aus einzelnen Lötstreifen zusammengesetzte Wabenzellenstruktur aufweist, wird durch Schlitze in den Lötfolien verringert, wodurch diese biegsamer wird. In the DE 601 26 327 T2 For example, a honeycomb cell assembly and a method of making such a honeycomb cell structure as formed from stainless steel or high temperature metal alloys are described. This honeycomb cell construction usually forms a seal in turbomachinery, especially in jet engines of aircraft and must be bent for it. The stiffness exhibited by the honeycomb cell structure composed of individual soldering strips is reduced by slits in the soldering foils, making them more flexible.

Die DE 10 2010 054 113 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung, die gewöhnlich innerhalb eines Flugzeugtriebwerkes eingesetzt wird. Das Verfahren gehört zu den generativen Verfahren, in denen durch Fixierung von Materialschichten oder lokal zugeführtem formlosen Material die gewünschte Form unter Nutzung eines Hochenergiestrahls hergestellt wird.The DE 10 2010 054 113 A1 describes a method of making a gasket that is commonly used inside an aircraft engine. The method belongs to the generative method, in which by fixing material layers or locally supplied informal material, the desired shape is produced using a high-energy beam.

Die DE 10 2014 208 801 A1 beschreibt eine Dichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung sowie eine Strömungsmaschine, in der die beschriebene Dichtung zum Einsatz kommt. Bei der Strömungsmaschine handelt es sich um eine Gasturbine. Das Herstellverfahren zielt auf eine Dichtung, die eine Wabenform aufweist.The DE 10 2014 208 801 A1 describes a gasket and a method for producing a gasket as well as a turbomachine in which the described gasket is used. The turbomachine is a gas turbine. The manufacturing method aims at a gasket having a honeycomb shape.

Die aus dem zuletzt genannten Stand der Technik bekannten Dichtungen mit einer strukturierten Oberfläche beschränkten sich auf Anwendungen im Strömungsmaschinenbereich, insbesondere in Turbinen. Dieses technische Gebiet erfordert in der Dimensionierung und Oberflächenbeschaffenheit von Dichtungen eine sehr spezifische Werkstoffauswahl, sodass sich derartige Dichtungen nicht ohne weiteres in anderen Bereichen einsetzen lassen. The known from the last-mentioned prior art seals with a structured surface were limited to applications in turbomachinery, especially in turbines. This technical field requires in the dimensioning and surface condition of seals a very specific choice of materials, so that such seals can not be readily used in other areas.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen strukturelastischen Dichtring mit verbesserter Schmierfunktion für die allgemeine Wälzlagertechnik zur Verfügung zu stellen. Der Dichtring soll dabei eine hohe Belastbarkeit und Formstabilität im Betrieb aufweisen. Insbesondere soll es möglich werden, auf eine metallische Armierung zu verzichten, ohne dass sich die statischen und dynamischen Eigenschaften des Dichtrings wesentlich verschlechtern. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Herstellung des Dichtrings kostengünstiger zu ermöglichen. Schließlich wird eine Aufgabe darin gesehen, eine Dichtungsanordnung mit einem Dichtring bereit zu stellen, wobei eine einfache Montage werkzeuglos oder mit einfachen Werkzeugen ermöglicht werden soll. An object of the invention is to provide a structural elastic sealing ring with improved lubricating function for the general rolling bearing technology. The sealing ring should have a high load capacity and dimensional stability during operation. In particular, it should be possible to dispense with a metallic reinforcement, without significantly worsen the static and dynamic properties of the sealing ring. Another object is to allow the production of the sealing ring more cost effective. Finally, an object is seen to provide a seal assembly with a sealing ring, with a simple installation without tools or with simple tools to be made possible.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient ein Dichtring gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie eine Dichtungsanordnung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9.To achieve the object of the invention is a sealing ring according to the accompanying claim 1 and a seal assembly according to the independent claim 9th

Der erfindungsgemäße Dichtring weist eine radial umlaufende äußere und eine radial umlaufende innere Dichtkante auf, die zur Erzielung einer Dichtwirkung hinreichend breit ausgebildet sind. Zwischen der äußeren und inneren Dichtkante erstreckt sich eine Dichtfläche, die eine Innenseite und eine Außenseite besitzt. Der Dichtring ist einstückig aus Thermoplaste gebildet. Der Dichtring weist auf der Innenseite der Dichtfläche mindestens abschnittsweise Hohlräume auf, die radial umlaufend angeordnet sind. Die Hohlräume sind als Materialaussparungen bzw. Materialfreiräume ausgebildet und können als radial umlaufende oder abschnittsweise Aufreihung zahlreicher Hohlräume angeordnet sein. Die Aufreihung der Hohlräume ist einreihig oder mehrreihig ausbildbar. Der Dichtring verzichtet vollständig auf eine metallische Armierung. The sealing ring according to the invention has a radially encircling outer and a radially encircling inner sealing edge, which are formed sufficiently wide to achieve a sealing effect. Between the outer and inner sealing edge extends a sealing surface which has an inner side and an outer side. The sealing ring is integrally formed from thermoplastics. The sealing ring has on the inside of the sealing surface at least partially cavities, which are arranged radially circumferentially. The cavities are formed as material recesses or material clearances and can be arranged as a radial circumferential or sectional alignment of numerous cavities. The alignment of the cavities is einreihig or mehrreihig formable. The sealing ring completely dispenses with a metallic reinforcement.

Im Bereich der Hohlräume ist der Dichtring auf dieser Weise elastisch gut verformbar ausgebildet. Die Elastizität des Dichtringes ist für eine einfache Montage ohne Werkzeug oder mit einfachen Werkzeugen vorteilhaft. Außerdem sind die geringeren Spreizkräfte des Dichtrings vorteilhaft, da sich damit unerwünscht auf den Außenring einwirkende Kräfte vermeiden lassen, die anderenfalls eine Verformung des Außenrings zur Folge haben können. Durch eine reversible Verformung unterhalb seiner materialspezifischen Fließgrenze kann der Dichtring durch beispielsweise Zusammendrücken an seiner äußeren Dichtkante von einer Ausgangsform ausgehend leicht verformt werden. Da die Verformung reversibel ist, nimmt der Dichtring nach dem Zusammendrücken seine Ausgangsform wieder ein.In the region of the cavities of the sealing ring is formed elastically well deformable in this way. The elasticity of the sealing ring is advantageous for easy installation without tools or with simple tools. In addition, the lower spreading forces of the sealing ring are advantageous because it can thus undesirable forces acting on the outer ring avoid forces that may otherwise have a deformation of the outer ring result. By a reversible deformation below its material-specific yield point, the sealing ring can be easily deformed by, for example, compression at its outer sealing edge starting from an initial shape. Since the deformation is reversible, the sealing ring after compression compresses its original shape again.

Die Hohlräume weisen vorzugsweise einen geometrisch vorbestimmten Querschnitt auf. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Querschnitt, den jeder der Hohlräume aufweist, die Form einer Wabe, eines Dreieckes oder eine sonstige regelmäßige geometrische Form besitzt. The cavities preferably have a geometrically predetermined cross-section. It has proved to be advantageous that the cross section, which has each of the cavities, has the shape of a honeycomb, a triangle or any other regular geometric shape.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Dichtfläche auf der Innenseite eine radial umlaufende mindestens abschnittsweise angeordnete Oberflächenstruktur auf, die durch die Hohlräume gebildet ist. Die Oberflächenstruktur ist zur Schmiermittelspeicherung ausgebildet. Die Oberflächenstruktur weist geometrisch definierte oder undefinierte Formen auf. Die definierten Formen sind bevorzugt mittels Körpern aus der Gruppe der Prismen, der Antiprismen, der archimedischen Körper oder der platonischen Körpern beschreibbar. Auch eine Kombination der voran genannten Körper führt zu einer Oberflächenstruktur des Dichtringes, die sich für die Schmiermittelspeicherung eignet. Die Oberflächenstruktur ist regelmäßig oder unregelmäßig ausgebildet. Die undefinierte Oberflächenstruktur ist bevorzugt als schaumartige oder poröse Fläche gestaltet. In a preferred embodiment, the sealing surface on the inside of a radially encircling at least partially arranged surface structure, which is formed by the cavities. The surface structure is designed for lubricant storage. The surface structure has geometrically defined or undefined shapes. The defined shapes are preferably writable by means of bodies from the group of the prisms, the antiprisms, the Archimedean body or the platonic bodies. Also, a combination of the aforementioned body leads to a surface structure of the sealing ring, which is suitable for the lubricant storage. The surface structure is regular or irregular. The undefined surface structure is preferably designed as a foam-like or porous surface.

Auch ein Geflecht bildet eine Hohlraumstruktur im Sinne des erfindungsgemäßen Dichtringes.A braid also forms a cavity structure in the sense of the sealing ring according to the invention.

Ein wesentlicher Vorteil des Dichtrings besteht somit darin, dass die in der Dichtfläche ausgebildeten Hohlräume mehrere Funktionen in sich vereinen, einerseits die Bereitstellung von Elastizität, um den Dichtring während der Montage zum Einsetzen in eine Nut oder dergleichen verformen zu können, andererseits die Bereitstellung einer hinreichenden Steifigkeit, um auf eine metallische Armierung im Dichtring verzichten zu können, und weiterhin die Bereitstellung von Räumen, die als Schmiermittelreservoir dienen bzw. eine vergrößerte Oberfläche für die erwünschte Anhaftung von Schmiermittel bereitstellen.A significant advantage of the sealing ring is thus that the cavities formed in the sealing surface combine several functions in itself, on the one hand the provision of elasticity to deform the sealing ring during assembly for insertion into a groove or the like, on the other hand providing a sufficient Stiffness to dispense with a metallic reinforcement in the sealing ring, and also the provision of spaces that serve as a lubricant reservoir or provide an increased surface for the desired adhesion of lubricant.

Der Dichtring ist bevorzugt zur Anordnung an Wälzlagern, besonders bevorzugt für schnelldrehende Hochgenauigkeitslager ausgebildet, so dass der Dichtring zur Abdichtung gegen ungewollte Stoffübergänge von einem ersten Raum in einen zweiten Raum ausgebildet ist. Wobei der erste Raum als ein Lagerinnenraum, in welchem Wälzkörper und Käfig angeordnet sind, ausgebildet sein kann. Ungewollte Stoffübergänge sind der Austritt von Schmiermitteln aus dem Lagerinnenraum oder das Eindringen von Schutz oder Feuchtigkeit in den Lagerinnenraum.The sealing ring is preferably designed for arrangement on roller bearings, particularly preferably for high-speed precision bearings, so that the sealing ring is formed to seal against unwanted material transfer from a first space into a second space. Wherein the first space as a bearing interior, in which rolling elements and cage are arranged, may be formed. Unintentional mass transfer is the escape of lubricants from the bearing interior or the penetration of protection or moisture into the bearing interior.

In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Dichtringes ist dieser als eine Kugellager-Z-Scheibe oder als Deckscheibe ohne berührende Dichtlippe ausgebildet.In a preferred embodiment of the sealing ring according to the invention this is designed as a ball bearing Z-plate or cover plate without touching sealing lip.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtring als Freiform mittels generativer Verfahren herstellbar. Generative Verfahren haben den Vorteil, dass der Dichtring aus den 3D-Daten unmittelbar hergestellt wird. Individuelle Werkzeugformen erfordert dieses Verfahren nicht, wodurch der Fertigungsaufwand reduziert wird. Grundsätzlich erlauben generative Fertigungsverfahren eine flexible Formgebung, die auch Hinterschnitte ermöglicht. Hohlraumstrukturen des erfindungsgemäßen Dichtringes sind mit diesem Verfahren einfach herstellbar. Insbesondere können einzelne Hohlräume geschlossen ausgebildet werden, sodass sie vor allem statische Funktionen erfüllen, und andere Hohlräume können offen ausgebildet werden, sodass sie außerdem Schmierstoffe aufnehmen können.In a preferred embodiment, the sealing ring can be produced as a free form by means of generative methods. Generative methods have the advantage that the sealing ring is produced directly from the 3D data. Individual molds do not require this method, which reduces manufacturing costs. Basically, generative manufacturing processes allow a flexible design, which also allows undercuts. Cavity structures of the sealing ring according to the invention can be easily produced by this method. In particular, individual cavities can be formed closed, so that they fulfill mainly static functions, and other cavities can be formed open so that they can also absorb lubricants.

Der erfindungsgemäße Dichtring ist alternativ bevorzugt mittels eines Spritzgussverfahrens herstellbar. The sealing ring according to the invention is alternatively preferably produced by means of an injection molding process.

Die Erfindung stellt weiterhin eine Dichtungsanordnung bereit, die aus einem Wälzlager und dem zuvor beschriebenen Dichtring gebildet ist. Das Wälzlager weist bekanntermaßen einen Außenring mit einer Außenringinnenseite und einer Außenringaußenseite und einen Innenring mit einer Innenringinnenseite und einer Innenringaußenseite auf. Zwischen der Außenringinnenseite und der Innenringaußenseite sind Wälzkörper in einem Käfig angeordnet. Die Außenringinnenseite und die Innenringaußenseite dienen als Lauffläche für die Wälzkörper, die beispielsweise durch Kugeln oder Zylinder gebildet sind. Die Wälzkörper werden zwischen der Außenringinnenseite und der Innenringaußenseite und durch einen Käfig geführt. Der Käfig ist zur Beabstandung der Wälzkörper ausgebildet und wie die Wälzkörper in einem Innenraum des Wälzlagers angeordnet.The invention further provides a sealing arrangement which is formed from a roller bearing and the sealing ring described above. The rolling bearing is known to have an outer ring with an outer ring inner side and a Outer ring outside and an inner ring with an inner ring inside and an inner ring outside on. Between the outer ring inner side and the inner ring outer side rolling elements are arranged in a cage. The outer ring inner side and the inner ring outer side serve as a running surface for the rolling elements, which are formed for example by balls or cylinders. The rolling elements are guided between the outer ring inner side and the inner ring outer side and through a cage. The cage is designed for spacing the rolling elements and arranged like the rolling elements in an inner space of the rolling bearing.

Für einen störungsfreien Betrieb des Wälzlagers ist es wünschenswert, das Wälzlager möglichst verschleißfrei, reibungs- und schwingungsarm zu betreiben sowie Korrosion, insbesondere an im Innenraum des Wälzlagers angeordneten Bestandteilen zu verhindern. Dazu dient der erfindungsgemäße Dichtring, der zwischen der Außenringinnenseite und der Innenringaußenseite angeordnet den Innenraum des Wälzlagers radial umlaufend begrenzt, wodurch die Dichtungsanordnung gebildet ist. Der Dichtring kann mit der inneren Dichtkante an der Innenringaußenseite des Wälzlagers anliegen oder nicht berührend in Form einer Spaltdichtung gestaltet sein. Die Außenringinnenseite des Wälzlagers weist eine umlaufende Ringnut auf, in der der Dichtring mit der äußeren Dichtkante angeordnet ist. Der Dichtring verhindert einen ungewollten Stoffübergang zwischen dem Wälzlagerinnenraum und der Wälzlagerumgebung. Schmierstoffe verbleiben im Innenraum des Wälzlagers, das Eindringen von beispielsweise Schmutz und/oder Feuchtigkeit in den Innenraum wird verhindert oder zumindest begrenzt.For a trouble-free operation of the rolling bearing, it is desirable to operate the rolling bearing wear-resistant, low-friction and low-vibration as well as to prevent corrosion, in particular arranged in the interior of the rolling bearing components. For this purpose, the sealing ring according to the invention, which arranged between the outer ring inner side and the inner ring outer side, the interior of the rolling bearing radially circumferentially limited, whereby the seal assembly is formed. The sealing ring may rest against the inner ring outer side of the roller bearing with the inner sealing edge or be designed not touching in the form of a gap seal. The outer ring inner side of the rolling bearing has a circumferential annular groove, in which the sealing ring is arranged with the outer sealing edge. The sealing ring prevents unwanted mass transfer between the rolling bearing interior and the rolling bearing environment. Lubricants remain in the interior of the bearing, the penetration of, for example, dirt and / or moisture in the interior is prevented or at least limited.

Zur einfachen Montage des Dichtringes in der Dichtungsanordnung weist der Dichtring die erforderliche Elastizität auf, die aufgrund des thermoplastischen Materials und begünstigt durch die beschriebenen Hohlräume bereitgestellt wird. Der Dichtring verformt sich durch Zusammendrücken an der äußeren Dichtkante leicht und kann so in die Ringnut der Außenringinnenseite einfedern. Die äußere Dichtkante weist zur Einfederung des Dichtringes in die Ringnut weiterhin bevorzugt eine Schräge in Richtung der Innenseite der Dichtfläche auf. Die Schräge kann weiterhin zur Reduzierung von Abrieb des Dichtringes im Betrieb beitragen.For easy installation of the sealing ring in the seal assembly, the sealing ring has the required elasticity, which is provided due to the thermoplastic material and favored by the described cavities. The sealing ring deforms slightly by compression on the outer sealing edge and can thus spring into the annular groove of the outer ring inner side. The outer sealing edge further has for deflection of the sealing ring in the annular groove on a slope in the direction of the inside of the sealing surface. The slope can continue to contribute to reducing wear of the sealing ring during operation.

In einer Weiterbildung ist die äußere Dichtkante als eine Schnappdichtung zum Einschnappen in die Ringnut ausgebildet.In a further development, the outer sealing edge is formed as a snap seal for snapping into the annular groove.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen:Further details, advantages and developments of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Dichtrings mit strukturierter Oberfläche sowie mehrere Detaildarstellungen; 1 a perspective view of a sealing ring according to the invention with a structured surface and a plurality of detailed representations;

2 Schnittdarstellungen von zwei Ausführungsformen des Dichtrings in Form von Schnappdichtungen; 2 Sectional views of two embodiments of the sealing ring in the form of snap seals;

3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Dichtringes mit strukturierter Oberfläche sowie Detaildarstellungen der Oberfläche. 3 a perspective view of an embodiment of the sealing ring with a textured surface and detailed representations of the surface.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1. zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtrings 01, der für den Einsatz in einem Wälzlager konfiguriert ist. Dargestellt sind der komplette Dichtring 01 in perspektivischer Ansicht sowie Ausschnitte des Dichtringes 01 in vergrößerten Ansichten. Der Dichtring 01 ist einstückig aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt. Er besitzt eine Dichtfläche 03, die durch eine äußere Dichtkante 04 und eine innere Dichtkante 05 begrenzt ist. Die Dichtfläche 03 weist eine Außenseite 06 und eine Innenseite 07 auf. An der Innenseite 07 sind axial umlaufend Hohlräume 09 angeordnet. Die Hohlräume 09 sind als eine axial umlaufende Aneinanderreihung von Materialaussparungen bzw. Materialfreiräumen ausgebildet und in der Nähe der äußeren Dichtkante 04 mehrreihig ausgebildet. In der Nähe der inneren Dichtkante 05 sind die Hohlräume 09 stattdessen einreihig aneinander angereiht, wie dies in der Detailansicht Z erkennbar ist. Der Querschnitt des Hohlraumes 09 kann die Form einer Wabe aufweisen. Es ist weiterhin gezeigt, dass die Querschnitte der Hohlräume 09 alternativ auch als rechtwinkliges Dreieck 12 oder als gleichseitiges Dreieck 13 ausgebildet sein können. Weitere geometrische Querschnittsformen sind nicht ausgeschlossen, auch wenn sie nicht gezeigt sind. 1 , shows a first embodiment of a sealing ring according to the invention 01 , which is configured for use in a rolling bearing. Shown are the complete sealing ring 01 in a perspective view and sections of the sealing ring 01 in enlarged views. The sealing ring 01 is made in one piece from a thermoplastic material. He has a sealing surface 03 passing through an outer sealing edge 04 and an inner sealing edge 05 is limited. The sealing surface 03 has an outside 06 and an inside 07 on. On the inside 07 are axially encircling cavities 09 arranged. The cavities 09 are formed as an axially circumferential juxtaposition of material recesses or material clearances and in the vicinity of the outer sealing edge 04 multi-row trained. Near the inner sealing edge 05 are the cavities 09 instead rowed together in a single row, as can be seen in the detail view Z. The cross-section of the cavity 09 may be in the form of a honeycomb. It is further shown that the cross sections of the cavities 09 alternatively as a right triangle 12 or as an equilateral triangle 13 can be trained. Other geometric cross-sectional shapes are not excluded, even if they are not shown.

Die vergrößerte Schnittansicht des Dichtringes 01 zeigt, dass die inneren Dichtkante 05 des Dichtringes 01 an einen ebenen Abschnitt einer Innenringaußenseite 15 eines Innenringes 16 eines Wälzlagers (2) anlegbar ist oder im Falle der Ausbildung als Spaltdichtung in geringem Abstand zum Innenring positionierbar ist. Die äußere Dichtkante 04 des Dichtringes 01 weist auf der Innenseite 07 des Dichtringes 01, also in Richtung zu den Wälzkörpern 18, eine Schräge 19 auf. Auf der Außenseite 06 der Dichtfläche 03 ist eine Auskragung 21 ausgebildet, die zum Anschlag des Dichtringes 01 an einer axial umlaufenden Ringnut der Außenringinnenseite (nicht gezeigt) ausgebildet ist. Weiterhin ist in der vergrößerten Ansicht gut zu erkennen, dass die Hohlräume 09 den Querschnitt des Dichtrings bevorzugt nicht durchdringen sondern an der Außenseite 06 verschlossen sind, während sie an der Innenseite 07 geöffnet sein können.The enlarged sectional view of the sealing ring 01 shows that the inner sealing edge 05 of the sealing ring 01 to a flat portion of an inner ring outside 15 an inner ring 16 a rolling bearing ( 2 ) can be applied or in the case of training as a gap seal at a small distance from the inner ring can be positioned. The outer sealing edge 04 of the sealing ring 01 points to the inside 07 of the sealing ring 01 , ie towards the rolling elements 18 , a slant 19 on. On the outside 06 the sealing surface 03 is a projection 21 designed to stop the sealing ring 01 is formed on an axially circumferential annular groove of the outer ring inner side (not shown). Furthermore, it can be clearly seen in the enlarged view that the cavities 09 the cross section of the sealing ring preferably not penetrate but on the outside 06 are closed while on the inside 07 can be opened.

2 zeigt zwei Ausführungsformen des Dichtringes 01, bei denen die äußere Dichtkante 04 mit einer Schnappnase 23 als Schnappdichtung ausgebildet ist. Der Dichtring ist aus Thermoplaste hergestellt und besitzt eine Elastizität. Die oben beschriebenen Hohlräume 09 sind in 2 nicht dargestellt und sind bei dieser Ausführungsform des Dichtrings lediglich optional vorgesehen. 2 shows two embodiments of the sealing ring 01 in which the outer sealing edge 04 with a snap nose 23 is designed as a snap seal. The sealing ring is made of thermoplastics and has an elasticity. The cavities described above 09 are in 2 not shown and are provided in this embodiment of the sealing ring only optional.

Bild a und Bild b der 2 zeigen an der äußeren Dichtkante 04 die Schnappnase 23 und jeweils die Außenseite 06 sowie die innere Dichtkante 05, die eben verlaufen. Die innere Dichtkante 05 ist zum lückenlosen Anlegen an die Innenringaußenseite 15 des Innenringes 16 oder zur Belassung eines Dichtspalts ausgebildet. In der Ausführungsform nach Bild a weist der Dichtring 01 neben einer Materialaussparung 25 für Käfig und Wälzkörper (nicht gezeigt) eine umlaufende Nut 24 oberhalb der Materialaussparung 25 auf. Die umlaufende Nut 24 ist besonders bevorzugt aus zahlreichen Hohlräumen 09 gebildet. In Bild a und b sind beispielhaft zwei unterschiedliche Formen der Materialaussparung 25 auf der Innenseite 07 des Dichtringes 01 dargestellt. Picture a and picture b the 2 show at the outer sealing edge 04 the snap nose 23 and each outside 06 as well as the inner sealing edge 05 that are just lost. The inner sealing edge 05 is for gapless application to the inner ring outside 15 of the inner ring 16 or designed to leave a sealing gap. In the embodiment according to Figure a, the sealing ring 01 next to a material recess 25 for cage and rolling elements (not shown) a circumferential groove 24 above the material recess 25 on. The circumferential groove 24 is particularly preferred from numerous cavities 09 educated. In picture a and b are exemplified two different forms of material recess 25 on the inside 07 of the sealing ring 01 shown.

Bild a der 2 zeigt den Dichtring 01 mit einer ersten Aussparungskante 26, die zweistufig ausgebildet und in einem Abstand parallel zu der äußeren Dichtkante 04 angeordnet ist. Eine zweite Aussparungskante 27 ist eben ausgebildet und in einem Abstand parallel zur inneren Dichtkante 05 angeordnet. Die erste und die zweite Aussparungskante 26, 27 sind durch eine parallel und im Abstand zu der Außenseite 06 der Dichtfläche angeordnete Innenkante 28 verbunden.Picture a the 2 shows the sealing ring 01 with a first recess edge 26 formed in two stages and at a distance parallel to the outer sealing edge 04 is arranged. A second recess edge 27 is flat and at a distance parallel to the inner sealing edge 05 arranged. The first and the second recess edge 26 . 27 are through a parallel and spaced to the outside 06 the sealing surface arranged inner edge 28 connected.

Die erste Aussparungskante 26 ist in Bild b von 2 parallel und in einem Abstand zur äußeren Dichtkante 04 ausgebildet. Die zweite Aussparungskante 27 weist zwei zu einer inneren Dichtkante 05 beabstandet angeordnete Abschnitte auf. Ein erster Abschnitt 30 ist parallel zur inneren Dichtkante angeordnet, ein zweiter Abschnitt 31 ist durch eine Schräge gebildet. Die erste und die zweite Aussparungskante 26, 27 sind durch eine parallel und im Abstand zu der Außenseite 06 der Dichtfläche 03 angeordnete Innenkante 28 verbunden.The first recess edge 26 is in picture b of 2 parallel and at a distance to the outer sealing edge 04 educated. The second recess edge 27 has two to an inner sealing edge 05 spaced sections on. A first section 30 is arranged parallel to the inner sealing edge, a second section 31 is formed by a slope. The first and the second recess edge 26 . 27 are through a parallel and spaced to the outside 06 the sealing surface 03 arranged inner edge 28 connected.

3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Dichtringes 01. Die Dichtfläche 03 besitzt hier eine Oberflächenstruktur 33, die aus einer Vielzahl der Hohlräume 09 besteht. Die Oberflächenstruktur 33 ist als Hohlraumstruktur gebildet, die hier beispielhaft als eine kastenförmige, gerasterte oder geflochtene Oberflächenstruktur dargestellt ist. Weitere Ausführungsformen der Oberflächenstruktur 33 sind möglich. Durch die derart ausgebildete Oberflächenstruktur wird ein Schmierstoffreservoir bereitgestellt und/oder eine bessere Schmierstoffanhaftung ermöglicht. 3 shows a modified embodiment of the sealing ring 01 , The sealing surface 03 has a surface structure here 33 made up of a variety of cavities 09 consists. The surface structure 33 is formed as a cavity structure, here exemplified as a box-shaped, gridded or braided surface structure. Further embodiments of the surface structure 33 are possible. Due to the surface structure formed in this way, a lubricant reservoir is provided and / or a better lubricant adhesion is made possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

0101: Dichtring seal
0202
0303: Dichtfläche sealing surface
0404: äußere Dichtkante outer sealing edge
0505: innere Dichtkante inner sealing edge
0606: Außenseite outside
0707: Innenseite inside
0808
0909: Hohlräume cavities
1010
1111
1212: rechtwinkeliges Dreieck right triangle
1313: gleichseitiges Dreieck equilateral triangle
1414
1515: Innenringaußenseite Inner ring outside
1616: Innenringes inner ring
1717
1818: Wälzkörperrolling elements
1919: Schrägeslope
2020
2121: Auskragungprojection
2222
2323: Schnappnasesnap lug
2424: Nutgroove
2525: Materialaussparungmaterial cut
2626: erste Aussparungskantefirst recess edge
2727: zweite Aussparungskantesecond recess edge
2828: Innenkanteinner edge
2929
3030: erster Abschnitt first section
3131: zweiter Abschnittsecond part
3232
3333: Oberflächenstruktursurface structure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10221114 C1 [0004]
DE 60126327 T2 [0005]
DE 102010054113 A1 [0006]
DE 102014208801 A1 [0007]

Claims

Sealing ring ( 01 ) with an outer sealing edge ( 04 ) and an inner sealing edge ( 05 ), between which a sealing surface ( 03 ), which has an inner side ( 07 ) and an outside ( 06 ), characterized in that the sealing ring is formed integrally from thermoplastics and on the inside ( 07 ) at least partially radially circumferentially arranged cavities ( 09 ) having.

Sealing ring ( 01 ) according to claim 1, characterized in that the sealing ring ( 01 ) is designed for arrangement in rolling bearings, in particular in high-speed super-precision bearings.

Sealing ring ( 01 ) according to claim 1 or 2, characterized in that each of the cavities ( 09 ) has a cross section in the form of a honeycomb, a triangle or another regular geometric shape.

Sealing ring ( 01 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cavities ( 09 ) are elastically deformable in the radial direction when force is applied, and that the outer sealing edge ( 04 ) a slope ( 19 ) towards the inside ( 07 ) of the sealing surface ( 03 ) having.

Sealing ring ( 01 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing surface ( 03 ) on the inside ( 07 ) with a radially encircling at least partially arranged surface structure ( 33 ) from a plurality of cavities ( 09 ) is formed.

Sealing ring ( 01 ) according to claim 5, characterized in that the surface structure ( 33 ) is formed as a lubricant reservoir.

Sealing ring ( 01 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is designed as a ball bearing Z-disk or cover disk.

Sealing ring ( 01 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is produced by means of a generative process and / or by injection molding.

Sealing ring ( 01 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cavities ( 09 ) at least partially on the inside ( 07 ) of the sealing surface ( 03 ) and all on the outside ( 06 ) are closed.

Sealing arrangement comprising: - a roller bearing having an outer ring with an outer ring inner side and an outer ring outer side and an inner ring with inner ring inner side and an inner ring outer side, wherein between the outer ring inner side and the inner ring outer side rolling elements ( 18 ) are arranged, which are guided by a cage; - a sealing ring ( 01 ) according to one of claims 1 to 9, whose sealing surface ( 03 ) extends between the outer ring and the inner ring of the rolling bearing for sealing a rolling bearing space, wherein an outer sealing edge ( 04 ) of the sealing ring ( 01 ) extends in a circumferential on the outer ring inner side of the rolling bearing annular groove, and an inner sealing edge ( 05 ) of the sealing ring ( 01 ) is arranged adjacent to the inner ring outer side of the rolling bearing, and wherein the sealing ring ( 01 ) is integrally formed from thermoplastics and on a directed to the rolling bearing space inside ( 07 ) at least partially radially circumferentially arranged cavities ( 09 ) having.