DE102016223097B4 - Dichtungsscheibe für ein Wälzlager - Google Patents
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Abstract
Dichtungsscheibe (1) für ein Wälzlager (20), die eine scheibenförmige Armierung (3) aus einem biegesteifen Material aufweist und die zumindest teilweise von einem Elastomermaterial (6) fest umgeben ist, welches wenigstens radial innen die Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe (1) bildet, wobei das Elastomermaterial (6) mit einem elektroaktiven Polymerelement (11, 11a, 11b) verbunden ist, welches zum stufenlosen Einstellen der Dichtungsgeometrie und/oder einer Anpresskraft der Dichtungsscheibe (1) in Abhängigkeit von der relativen Drehgeschwindigkeit von zwei Lagerringen (21, 22) des Wälzlagers (20) zueinander durch Anlegen einer von der relativen Drehgeschwindigkeit abhängigen elektrischen Spannung an dem Polymerelement (11, 11a, 11b) dient, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Elastomermaterial (6) ein elektrisches Bauelement (16) angeordnet ist, welches mit Elektroden des elektroaktiven Polymerelements (11, 11a, 11b) elektrisch verbunden ist, und dass das elektrische Bauelement (16) mit einem außerhalb der Dichtungsscheibe (1) angeordneten magnetisierten Bauelement (12, 13) elektromagnetisch zusammenwirkt, derart, dass bei einer Drehbewegung der Dichtungsscheibe (1) durch das magnetische Feld des magnetisierten Bauelements (12, 13) in dem elektrischen Bauelement (16) ein drehzahlabhängiger Strom induziert wird, mittels dem das elektroaktive Polymerelement (11, 11a, 11b) betätigbar ist.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft eine Dichtungsscheibe für ein Wälzlager, die eine scheibenförmige Armierung aus einem biegesteifen Material aufweist und die zumindest teilweise von einem Elastomermaterial fest umgeben ist, welches wenigstens radial innen die Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe bildet, wobei das Elastomermaterial mit einem elektroaktiven Polymerelement verbunden ist, welches zum stufenlosen Einstellen der Dichtungsgeometrie und/oder einer Anpresskraft der Dichtungsscheibe in Abhängigkeit von der relativen Drehgeschwindigkeit von zwei Lagerringen des Wälzlagers zueinander durch Anlegen einer von der relativen Drehgeschwindigkeit abhängigen elektrischen Spannung an dem Polymerelement dient.
- Hintergrund der Erfindung
- Eine derartige Dichtungsscheibe für ein Wälzlager ist aus der
DE 10 2008 017 306 A1 bekannt. Unter einem elektroaktiven Einstellelement ist gemäß dieser Druckschrift ein Element oder Bereich der Dichtungsscheibe zu verstehen, der unter der Wirkung eines elektrischen Feldes, eines magnetischen Feldes oder eines elektrischen Stromes zumindest eine der Eigenschaften der Dichteinheit verändert. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, einen durch die Drehbewegung eines Wälzlagers verursachten Verschleiß der Dichtungsscheibe automatisch zu kompensieren. Dadurch wird die Gebrauchsdauer der Dichtungsscheibe erhöht und eine gleichmäßige Dichtwirkung über die gesamte Gebrauchsdauer des Wälzlagers gewährleistet. Eine solche Dichtungsscheibe kann eine bei hohen Drehzahlen ohne andere Maßnahmen veränderte Dichtwirkung ausgleichen. Hierfür ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche die Dichteigenschaften der Dichtungsscheibe automatisch auf sich ändernde Funktionsanforderungen bei unterschiedlichen Umgebungsparametern anpasst und das elektroaktive Einstellelement hierzu steuert. Der Umgebungsparameter soll eine Eigenschaft der Umgebung der Dichtungsscheibe erfassen, beispielsweise eine Temperatur, eine Feuchtigkeit, einen Druck, eine Oberflächenbeschaffenheit der Dichtfläche und/oder eine Betriebsbedingung des Wälzlagers. - Aufgabe der Erfindung
- Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Dichtungsscheibe der eingangs erwähnten Art die automatische Anpassung derer Dichtungseigenschaften an sich verändernde Umgebungsparameter zu vereinfachen.
- Beschreibung der Erfindung
- Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Dichtungsscheibe, welche die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
- Demnach betrifft die Erfindung eine Dichtungsscheibe für ein Wälzlager, die eine scheibenförmige Armierung aus einem biegesteifen Material aufweist und die zumindest teilweise von einem Elastomermaterial fest umgeben ist, welches wenigstens radial innen die Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe bildet, wobei das Elastomermaterial mit einem elektroaktiven Polymerelement verbunden ist, welches zum stufenlosen Einstellen der Dichtungsgeometrie und/oder einer Anpresskraft der Dichtungsscheibe in Abhängigkeit von der relativen Drehgeschwindigkeit von zwei Lagerringen des Wälzlagers zueinander durch Anlegen einer von der relativen Drehgeschwindigkeit abhängigen elektrischen Spannung an dem Polymerelement dient.
- Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei dieser Dichtungsscheibe vorgesehen, dass in dem Elastomermaterial ein elektrisches Bauelement angeordnet ist, welches mit Elektroden des elektroaktiven Polymerelements elektrisch verbunden ist, und dass das elektrische Bauelement mit einem außerhalb der Dichtungsscheibe angeordneten magnetisierten Bauelement elektromagnetisch zusammenwirkt, derart, dass bei einer Drehbewegung der Dichtungsscheibe durch das magnetische Feld des magnetisierten Bauelements in dem elektrischen Bauelement ein drehzahlabhängiger Strom induziert wird, mittels dem das elektroaktive Polymerelement betätigbar ist.
- Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass der wichtigste Parameter hinsichtlich einer Dichtungsscheibe für ein Wälzlager die relative Drehgeschwindigkeit des Außenrings zu dem Innenring des Wälzlagers ist, da durch diese relative Drehgeschwindigkeit die Temperatur und die Abnutzung der Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe, also beispielsweise deren Dichtlippe, wesentlich beeinflusst werden. Hierzu genügt es, eine von der relativen Drehgeschwindigkeit des Außenrings zum Innenring abhängige elektrische Spannung zu erzeugen, welche kontaktlos durch Induktion zwischen einem magnetisierten, feststehenden Bauelement und einem zusammen mit dem Außenring oder dem Innenring des Wälzlagers rotierenden elektrischen Bauelement erreicht wird, welches mittels elektrischer Leitungen mit Elektroden eines elektroaktiven Polymerelements verbunden ist. Das mit dem Außenring oder mit dem Innenring des Wälzlagers rotierende elektrische Bauelement kann aus einer einzigen oder aus mehreren Magnetspulen bestehen, in denen der Steuerungsstrom für das elektroaktive Polymerelement induziert wird.
- Auf einfachste Weise kann das magnetisierte, feststehende Bauelement aus einem oder mehreren, ringförmig gegenüber dem mit dem Außenring oder dem Innenring des Wälzlagers drehbaren elektrischen Bauelement angeordneten Permanentmagneten bestehen. Derartige Permanentmagnete lassen sich als beliebig große beziehungsweise kleine Bauteile herstellen und in der beschriebenen Weise gegenüber dem elektrischen Bauelement am Wälzlager anordnen. Hierdurch wird erfindungsgemäß die von der relativen Drehgeschwindigkeit des Außenrings zum Innenring des Wälzlagers abhängige, induzierte elektrische Spannung ohne eine zusätzliche Steuereinheit erzeugt, und die Verformung des elektroaktiven Polymerelements sowie der damit verbundenen Dichtungsgeometrie lässt sich in Abhängigkeit von der relativen Drehgeschwindigkeit des Außenrings zum Innenring des Wälzlagers ohne äußere Beeinflussung im Sinne einer Vergrößerung oder einer Herabsetzung der Anpresskraft an der Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe bewirken.
- Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann das magnetisierte, feststehende Bauelement aus einer oder mehreren, ringförmig gegenüber dem mit dem Außenring oder dem Innenring des Wälzlagers drehbaren elektrischen Bauelement angeordnete, von einer Spannungsquelle beaufschlagte, ein Magnetfeld erzeugende Magnetspule bestehen. Selbstverständlich können auch mehrere Spulen angeordnet sein. In diesem Fall hängt die in dem mit dem Außenring oder dem Innenring des Wälzlagers drehbare elektrischen Bauelement erzeugte Spannung nicht nur von der relativen Drehgeschwindigkeit des Außenrings zum Innenring sondern auch von der Stärke des durch die Spannungsquelle in der oder in den Magnetspulen erzeugten Magnetfeldes ab. Diese Spannungsquelle ist einstellbar und auch umpolbar, wenn es sich um eine Gleichspannungsquelle handelt. Wesentlich ist auch in diesem Fall, dass die Generierung der elektrischen Spannung in dem mit dem Außenring oder dem Innenring des Wälzlagers rotierenden elektrischen Bauelement in Form einer oder mehrerer Magnetspulen kontaktlos induktiv erfolgt, und somit keine Leitungsverbindungen, beispielsweise über Schleifkontakte, mit dem rotierenden Außenring oder dem rotierenden Innenring des Wälzlagers erforderlich sind.
- Das mit dem Außenring oder dem Innenring des Wälzlagers rotierende, elektrische Bauelement kann beispielsweise in einem radial äußeren, aus einem Elastomermaterial bestehenden Wulst der Dichtungsscheibe eingebettet sein, der zur Befestigung in einer dafür vorgesehenen Ringnut im Außenring oder im Innenring des Wälzlagers vorgesehen ist. Hierbei ist allerdings darauf zu achten, dass das außen erzeugte elektrische Feld durch den Lagerring nicht abgeschirmt wird.
- Weiter kann vorgesehen sein, dass das zusammen mit dem Außenring oder mit dem Innenring des Wälzlagers drehbare elektrische Bauelement aus einer oder mehreren ringförmig gegenüber dem magnetisierten, feststehenden Bauelement angeordneten Spulen besteht, die mit den Elektroden des elektroaktiven Polymerelements über elektrische Leitungen verbunden sind.
- Die Dichtungsscheibe weist eine Armierung aus Metall oder Hartkunststoff auf, welche zumindest teilweise mit dem erwähnten Elastomermaterial fest verbunden abgedeckt ist. Das Elastomermaterial bildet dabei den beispielsweise radial außen ausgebildeten Wulst und die Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe, Die sich radial erstreckende Armierung ist zumindest teilweise mit Elastomermaterial stoffschlüssig verbunden.
- Die aus Elastomermaterial gebildete Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe kann die Form eines liegenden V aufweisen, dessen erster Schenkel mit der Armierung verbunden ist und dessen einen Dichtvorsprung aufweisender, eine Dichtlippe bildender zweiter Schenkel über einen den ersten Schenkel mit dem zweiten Schenkel verbindenden Verbindungsbereich elastisch beweglich ist, sodass zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel eine innere Ringnut gebildet ist, in deren elastomeren Bereich das elektroaktive Polymerelement angeordnet ist.
- Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das zusammen mit dem Außenring oder mit dem Innenring des Wälzlagers drehbare elektrische Bauelement radial innen, nahe einer Dichtlippe der Dichtungsscheibe in dem Elastomermaterial eingebettet angeordnet ist.
- Gemäß einer ersten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das elektroaktive Polymerelement als V-förmiger Ring ausgebildet ist, und dass das Polymerelement mit dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel der Dichtungsscheibe stoffschlüssig verbunden oder darin eingebettet ist.
- Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das elektroaktive Polymerelement als flache Ringscheibe ausgebildet sowie in dem Verbindungsbereich eingebettet ist, welcher den ersten Schenkel und den zweiten Schenkel des V-förmigen Rings miteinander verbindet.
- Gemäß einer dritten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das elektroaktive Polymerelement als flache Ringscheibe ausgebildet ist sowie an der Außenseite des Verbindungsbereichs stoffschlüssig befestigt ist.
- Alle vorgestellten elektroaktiven Polymerelemente bestehen bevorzugt aus dem Werkstoff Polyvinylidenfluorid.
- Figurenliste
- Die Erfindung wird nachstehend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsscheibe für ein Wälzlager gemäß einer ersten Ausführungsform; -
2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsscheibe für ein Wälzlager gemäß einer zweiten Ausführungsform, -
3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsscheibe für ein Wälzlager gemäß einer dritten Ausführungsform, und -
4 einen Teilschnitt durch ein Wälzlager, in dem die Dichtungsscheibe gemäß2 eingebaut ist. - Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
-
4 zeigt ein als Kugellager ausgebildetes Wälzlager20 , welches einen drehbaren Innenring21 , einen feststehenden Außenring22 und radial dazwischen angeordnete kugelförmige Wälzkörper23 aufweist. Die Wälzkörper23 sind in einem Käfig24 angeordnet und werden durch diesen zueinander auf Abstand gehalten. Das Wälzlager20 ist zumindest an seinem einen sichtbaren axialen Ende mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungsscheibe1 abgedichtet. - Die Dichtungsscheibe
1 besteht aus einer biegesteifen, scheibenförmigen Armierung2 , welche an ihrer Außenseite rundherum mit einem Elastomermaterial6 beschichtet ist. Hierbei ist durch das Elastomermaterial radial außen ein Wulst7 ausgebildet, der als Dichtungssitz dient und in eine zugeordnete Ringnut25 an der radialen Innenseite des Außenrings22 eingreift sowie die Dichtungsscheibe1 hierdurch an dem unbeweglich angeordneten Außenring22 festlegt. Die Dichtungsscheibe1 weist radial innen eine durch das Elastomermaterial6 gebildete Dichtungsgeometrie auf, an deren radial innerem Ende eine Dichtlippe9 ausgebildet ist. Diese Dichtlippe9 sitzt abdichtend auf der Außenmantelfläche des drehbaren Innenrings21 . Auch die in den1 bis3 dargestellten Dichtungsscheiben1 weisen diesen grundsätzlichen Aufbau auf, jedoch ist bei diesen deren Radialbereich3 frei von Elastomermaterial6 , was aber keinen Einfluss auf die erfindungsgemäße Ausbildung der Dichtungsscheibe1 hat. - Der Aufbau einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Dichtungsscheibe
1 wird nachfolgend zunächst anhand der2 und4 beschrieben. Um eine Veränderung der Eigenschaften der Dichtungsscheibe1 im Bereich derer Dichtungsgeometrie zu erreichen, ist in das Dichtungsmaterial6 der Dichtungsscheibe1 nahe zur Dichtlippe9 ein elektroaktives Einstellelement in Form eines Polymerrings11a angeordnet, welches stoffschlüssig von dem Dichtungsmaterial6 umgeben ist. Der elektroaktive Polymerring11a verändert beim Anlegen einer elektrischen Spannung seine elastischen Eigenschaften und/oder seine Geometrie, wodurch die Dichtungseigenschaften sowie die Anpresskraft des Dichtungsrings1 veränderbar ist. Zur Aktivierung des elektroaktiven Polymerrings11a ist in dem Dichtungsmaterial6 des Dichtungsrings1 ein elektrisches Bauelement16 angeordnet, welches als wenigstens eine Spule ausgebildet ist und über elektrische Leitungen mit dem elektroaktiven Polymerring11a in Verbindung steht. Das elektrische Bauelement16 wirkt mit einem unmittelbar benachbart angeordneten Permanentmagneten12 zusammen, der über ein Verbindungselement17 fest mit dem drehbaren Innenring21 verbunden ist. Bei einer Drehung des Innenrings21 wird daher auch der Permanentmagnet12 gedreht, sodass in dem als wenigstens eine Spule ausgebildeten elektrischen Bauelement16 eine elektrische Spannung in deren Folge ein elektrischer Strom induziert wird, welcher an den elektroaktiven Polymerring11a weitergeleitet wird. Da die Stromstärke von der Drehzahl des Innenrings21 abhängt, wird auch der elektroaktive Polymerring11a bei steigender Drehzahl in seinem Eigenschaften stärker beeinflusst, so dass im Ergebnis die gemäß der Erfindung ausgebildete Dichtungsscheibe1 drehzahlabhängig selbsttätig, also ohne Nutzung eines Steuergeräts, seine Dichtungs- und/oder Anpresskrafteigenschaften verändert. - Die
1 und3 zeigen weitere Ausführungsformen von Dichtungsschieben1 , welche die Merkmale der Erfindung aufweisen. -
1 zeigt eine Dichtungsscheibe1 für ein Wälzlager20 , deren Armierung2 einen Radialbereich3 , einen davon um 90° abgebogenen radial äußeren Bereich4 und einen um etwa 45° abgebogenen radial inneren Bereich5 aufweist, die von dem erwähnten Elastomermaterial6 zumindest teilweise stoffschlüssig abgedeckt sind. An den inneren Bereich5 der Armierung2 schließt sich eine durch das Elastomermaterial6 gebildete Dichtungsgeometrie an, welche die Form eines liegenden V aufweist. Diese Dichtungsgeometrie besteht aus einem den inneren Bereich5 der Armierung2 umgreifenden ersten Schenkel8 und einem den ersten Schenkel8 mit einem zweiten Schenkel9 verbindenden Verbindungsbereich10a . Durch die beiden Schenkel8 ,9 sowie den Verbindungsbereich10a ist eine nach axial außen offene Ringnut10 gebildet. Bei dieser ersten Ausführungsform ist in dem Elastomermaterial6 im Bereich der Ringnut10 ein V-förmiger elektroaktiver Polymerring11 angeordnet, der mit dem ersten Schenkel8 , dem zweiten Schenkel9 und dem die beiden Schenkel8 ,9 verbindenden Verbindungsbereich10a stoffschlüssig verbunden ist. - Bei dem in
1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das elektrische Bauelement16 benachbart zu dem V-förmigen, elektroaktiven Polymerring11 angeordnet, und dabei in dem aus Elastomermaterial6 gebildeten Verbindungsbereich10a eingebettet. Das elektrische Bauelement16 ist erkennbar über nicht bezeichnete elektrische Leitungen mit Elektroden des V-förmigen, elektroaktiven Polymerring11 elektrisch verbunden. Ebenso ist es möglich, den V-förmigen elektroaktiven Polymerring11 zu segmentieren und jedes Ringsegment mit dem elektrischen Bauelement16 in Form von mehreren Magnetspulen durch unterschiedliche Leitungen zu verbinden. Räumlich gegenüber und benachbart zu dem einen elektrischen Bauelement16 in Form zumindest einer Magnetspule ist wenigstens ein Permanentmagnet12 angeordnet, welche über ein Verbindungselement17 drehfest mit dem Innenring21 des Wälzlager20 verbunden ist. Die Wirkungsweise des Dichtungsringes1 gemäß1 ist so wie bereits im Zusammenhang mit den2 und4 beschrieben. Sobald der wenigstens eine Permanentmagnet12 relativ zu dem elektrischen Bauelement16 in Form zumindest einer Magnetspule bewegt wird, wird in letzterer ein elektrischer Strom erzeugt, der selbsttätig zur Steuerung des elektroaktiven Polymerrings11 genutzt wird. - Die Ausführungsform gemäß
3 zeigt eine Dichtungsscheibe1 mit einem als flache Ringscheibe ausgebildeten elektroaktiven Polymerelement11b , welches auf der von der Ringnut10 abgewandten Oberfläche des Verbindungsbereichs10a der Dichtungsscheibe1 stoffschlüssig befestigt ist. Zur Aktivierung des elektroaktiven Polymerelements11b sind eine oder mehrere von einer elektrischen Spannungsquelle14 beaufschlagbare, in einem Gehäuse15 angeordnete Magnetspulen13 benachbart zu der Ringnut10 am Dichtungsbereich der Dichtungsscheibe1 angeordnet. Die elektrische Spannungsquelle14 und das Gehäuse15 mit der wenigstens einen Magnetspule13 sind mit dem drehbaren Innenring21 drehfest verbunden. Die wenigstens eine Magnetspule13 erzeugt ein elektrisches Feld, welches in dem elektrischen Bauelement16 in Form zumindest einer Magnetspule einen elektrischen Strom induziert, welcher zur Betätigung beziehungsweise Aktivierung des elektroaktiven Polymerelements11 b genutzt wird. - Die drei beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen veranschaulichen, dass es dem Konstruktionsprinzip der Erfindung folgend möglich ist, die Verformung der Dichtungsgeometrie einer Dichtungsscheibe
1 durch Induktion im vorgegebenen beziehungsweise erforderlichen Sinne zu verändern, ohne dass im Betrieb eine gesonderte Steuervorrichtung erforderlich ist. - Gemäß einer nicht dargestellten letzten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein elektrisches Bauelement
16 in Form einer Magnetspule in dem Wulst7 einer Dichtungsscheibe1 eingebettet ist, welches über elektrische Leiter mit Elektroden eines elektroaktiven Polymerrings verbunden ist, der im Bereich der beschriebenen Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe in oder am Elastomermaterial derselben angeordnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel wird als weniger vorteilhaft beurteilt, weil sichergestellt sein muss, dass das in dem Wulst7 eingebettete elektrische Bauelement16 durch die den Wulst7 aufnehmende Ringnut25 des zugeordneten Lagerings22 nicht elektromagnetisch abgeschirmt. Zudem müsste der mit dem drehbaren Außenring21 fest verbundene Permanentmagnet12 radial bis dicht an den Wulst7 des Dichtungsrings geführt sein. - Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinleitung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
- Bezugszeichenliste
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- 1
- Dichtungsscheibe für ein Wälzlager
- 2
- Armierung
- 3
- Radialbereich der Armierung
- 4
- Um 90° abgebogener äußerer Bereich
- 5
- Um 45° abgebogener innerer Bereich
- 6
- Elastomermaterial
- 7
- Radial äußerer Wulst, Dichtungssitz
- 8
- Erster, radial innerer Schenkel der Dichtungsscheibe
- 9
- Zweiter, radial innerer Schenkel der Dichtungsscheibe, Dichtlippe
- 10
- Ringnut der Dichtungsscheibe
- 10a
- Verbindungsbereich im Elastomermaterial der Dichtungsscheibe
- 11
- Einstellelement, elektroaktives Polymerelement (erste Ausführungsform)
- 11a
- Einstellelement, elektroaktives Polymerelement (zweite Ausführungsform)
- 11b
- Einstellelement, elektroaktives Polymerelement (dritte Ausführungsform)
- 12
- Permanentmagnet, magnetisches Bauelement
- 13
- Magnetspule, magnetisches Bauelement
- 14
- Spannungsquelle
- 15
- Gehäuse
- 16
- Magnetspule, elektrisches Bauelement
- 17
- Verbindungselement
- 20
- Wälzlager
- 21
- Innenring
- 22
- Außenring
- 23
- Wälzkörper
- 24
- Käfig
- 25
- Ringnut im Außenring
Claims (10)
- Dichtungsscheibe (1) für ein Wälzlager (20), die eine scheibenförmige Armierung (3) aus einem biegesteifen Material aufweist und die zumindest teilweise von einem Elastomermaterial (6) fest umgeben ist, welches wenigstens radial innen die Dichtungsgeometrie der Dichtungsscheibe (1) bildet, wobei das Elastomermaterial (6) mit einem elektroaktiven Polymerelement (11, 11a, 11b) verbunden ist, welches zum stufenlosen Einstellen der Dichtungsgeometrie und/oder einer Anpresskraft der Dichtungsscheibe (1) in Abhängigkeit von der relativen Drehgeschwindigkeit von zwei Lagerringen (21, 22) des Wälzlagers (20) zueinander durch Anlegen einer von der relativen Drehgeschwindigkeit abhängigen elektrischen Spannung an dem Polymerelement (11, 11a, 11b) dient, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Elastomermaterial (6) ein elektrisches Bauelement (16) angeordnet ist, welches mit Elektroden des elektroaktiven Polymerelements (11, 11a, 11b) elektrisch verbunden ist, und dass das elektrische Bauelement (16) mit einem außerhalb der Dichtungsscheibe (1) angeordneten magnetisierten Bauelement (12, 13) elektromagnetisch zusammenwirkt, derart, dass bei einer Drehbewegung der Dichtungsscheibe (1) durch das magnetische Feld des magnetisierten Bauelements (12, 13) in dem elektrischen Bauelement (16) ein drehzahlabhängiger Strom induziert wird, mittels dem das elektroaktive Polymerelement (11, 11a, 11b) betätigbar ist.
- Dichtungsscheibe nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das magnetisierte, feststehende Bauelement (12) aus einem oder mehreren ringförmig gegenüber dem mit dem Außenring (22) oder dem Innenring (21) des Wälzlagers (20) drehbaren elektrischen Bauelement (16) angeordneten Permanentmagneten besteht. - Dichtungsscheibe nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das magnetisierte, feststehende Bauelement (13) aus einer oder mehreren, ringförmig gegenüber dem mit dem Außenring (22) oder dem Innenring (21) des Wälzlagers (20) drehbaren elektrischen Bauelement (16) angeordneten, von einer Spannungsquelle (14) beaufschlagten und ein Magnetfeld erzeugenden Spule besteht. - Dichtungsscheibe nach
Anspruch 1 ,2 oder3 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (16) aus einer oder mehreren ringförmig gegenüber dem magnetisierten, feststehenden Bauelement (12, 13) angeordneten Spulen besteht, die mit den Elektroden des elektroaktiven Polymerelements (11, 11a, 11b) über elektrische Leitungen verbunden sind. - Dichtungsscheibe nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (16) radial innen, nahe einer Dichtlippe (9) der Dichtungsscheibe (1) in das Elastomermaterial (6) eingebettet angeordnet ist. - Dichtungsscheibe nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Geometrie der Dichtungsscheibe (1) im Querschnitt die Form eines liegenden V aufweist, dessen erster Schenkel (8) mit der Armierung (3) verbunden ist und dessen zweiter Schenkel (9) als eine Dichtlippe ausgebildet ist, wobei die beiden Schenkel (8, 9) über einen Verbindungsbereich (10a) elastisch miteinander verbunden sind, und bei der in diesem Verbindungsbereich (10a) das elektroaktive Polymerelement (11, 11a, 11b) angeordnet ist. - Dichtungsscheibe nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Polymerelement (11) als V-förmiger Ring ausgebildet ist, und dass das Polymerelement (11) mit dem ersten Schenkel (8) und dem zweiten Schenkel (9) der Dichtungsscheibe (1) stoffschlüssig verbunden oder darin eingebettet ist. - Dichtungsscheibe nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Polymerelement (11a) als flache Ringscheibe ausgebildet sowie in dem Verbindungsbereich (10a) eingebettet ist, welcher den ersten Schenkel (8) und den zweiten Schenkel (9) miteinander verbindet. - Dichtungsscheibe nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Polymerelement (11b) als flache Ringscheibe ausgebildet ist sowie an der Außenseite des Verbindungsbereichs (10a) stoffschlüssig befestigt ist. - Dichtungsscheibe nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Polymerelement (11, 11a, 11b) aus Polyvinylidenfluorid besteht.
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DE102016223097.2A DE102016223097B4 (de) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Dichtungsscheibe für ein Wälzlager |
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DE102016223097.2A DE102016223097B4 (de) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Dichtungsscheibe für ein Wälzlager |
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DE102016223097.2A Active DE102016223097B4 (de) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Dichtungsscheibe für ein Wälzlager |
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-
2016
- 2016-11-23 DE DE102016223097.2A patent/DE102016223097B4/de active Active
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