DE102019110734A1 - Sealing element and sealing arrangement with this - Google Patents

Sealing element and sealing arrangement with this Download PDF

Info

Publication number
DE102019110734A1
DE102019110734A1 DE102019110734.2A DE102019110734A DE102019110734A1 DE 102019110734 A1 DE102019110734 A1 DE 102019110734A1 DE 102019110734 A DE102019110734 A DE 102019110734A DE 102019110734 A1 DE102019110734 A1 DE 102019110734A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sealing
reinforcement
sealing element
electrically conductive
bearing ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019110734.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Sven Lehmann
Thomas Fickert-Guenther
Claus Guckenberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102019110734.2A priority Critical patent/DE102019110734A1/en
Publication of DE102019110734A1 publication Critical patent/DE102019110734A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436Pressing means
    • F16J15/3456Pressing means without external means for pressing the ring against the face, e.g. slip-ring with a resilient lip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/002Conductive elements, e.g. to prevent static electricity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/30Electric properties; Magnetic properties
    • F16C2202/32Conductivity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2206/00Materials with ceramics, cermets, hard carbon or similar non-metallic hard materials as main constituents
    • F16C2206/02Carbon based material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2206/00Materials with ceramics, cermets, hard carbon or similar non-metallic hard materials as main constituents
    • F16C2206/40Ceramics, e.g. carbides, nitrides, oxides, borides of a metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/10Force connections, e.g. clamping
    • F16C2226/12Force connections, e.g. clamping by press-fit, e.g. plug-in
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/20Application independent of particular apparatuses related to type of movement
    • F16C2300/22High-speed rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7853Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race
    • F16C33/7856Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race with a single sealing lip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7869Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward
    • F16C33/7873Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a single sealing ring of generally L-shaped cross-section

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement (06) zur Abdichtung zwischen Maschinenelementen (01, 02). Das Dichtungselement umfasst einen elastomeren, scheibenförmigen Dichtungskörper (07) und eine zumindest teilweise von dem Dichtungskörper (07) umgebene Armierung (08).In und/oder an der Armierung (08) ist ein elektrisch leitfähiges Material (09) angeordnet, welches sich im eingebauten Zustand mindestens bis zu einem der Maschinenelemente erstreckt, sodass ein elektrischer Strompfad entlang der Armierung (08) und parallel zum Dichtungselement (06) ausgebildet ist.Die Erfindung betrifft außerdem eine Dichtungsanordnung mit einem solchen Dichtungselement.The invention relates to a sealing element (06) for sealing between machine elements (01, 02). The sealing element comprises an elastomeric, disk-shaped sealing body (07) and a reinforcement (08) which is at least partially surrounded by the sealing body (07). An electrically conductive material (09) is arranged in and / or on the reinforcement (08) and is located in the installed state extends at least to one of the machine elements, so that an electrical current path is formed along the reinforcement (08) and parallel to the sealing element (06). The invention also relates to a sealing arrangement with such a sealing element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtungselement zur Abdichtung zwischen Maschinenelementen, wobei das Dichtungselement zusätzlich zur Dichtfunktion eine Stromableitfunktion erfüllt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Dichtungsanordnung mit diesem Dichtungselement.The present invention relates to a sealing element for sealing between machine elements, the sealing element fulfilling a current discharge function in addition to the sealing function. The invention also relates to a sealing arrangement with this sealing element.

Speziell in schnell rotierenden Lagern können elektrische Lagerströme, beispielsweise bei magnetischer Asymmetrie, auftreten. Diese Lagerströme verursachen durch Stromdurchgang an Wälzlagerkomponenten eine Elektroerosion an den Maschinenelementen bzw. den Wälzlagerkomponenten. Beispielsweise kommt es an Wälzkörpern zu einer Riffelbildung bzw. Lagerprofilierung. Auch Schädigungen der Wälzkörperlaufbahnen können auftreten, wodurch es zu einem vorzeitigen Lagerausfall kommen kann. Eine weitere Schadensart in Lagern aufgrund von Stromdurchgängen sind sogenannte „white etching cracks“ (WEC), bei welchen eine Gefügeveränderung des Werkstoffes auftritt.Electrical bearing currents, for example in the case of magnetic asymmetry, can occur especially in rapidly rotating bearings. These bearing currents cause electrical erosion on the machine elements or the roller bearing components through the passage of current on roller bearing components. For example, corrugation or bearing profiling occurs on rolling elements. Damage to the rolling element raceways can also occur, which can lead to premature bearing failure. Another type of damage in bearings due to the passage of current are so-called “white etching cracks” (WEC), in which a structural change in the material occurs.

Es sind Dichtungen bekannt, die elektrisch leitfähig sind, um zwei zueinander bewegliche Bauteile zu erden oder um einen Potenzialausgleich zwischen Maschinenelementen zu ermöglichen. Möglichkeiten um Lagerströme abzuleiten sind beispielsweise der Einsatz von Erdungsbürsten. Zur Vermeidung von Lagerströmen kommen beispielsweise elektrisch isolierende Keramikbeschichtungen oder Keramikwälzkörper zur Anwendung. Bei der Verwendung von auf den Dichtungen aufgebrachten elektrisch leitfähigen Folien kann es zum Zerreißen der Folien durch mechanische Einflüsse kommen. Auch die Stromableitung über Dichtungen mit elektrisch leitfähigen Elastomeren ist generell in Erwägung gezogen worden. Diese weisen aufgrund der jeweils gewählten Materialzusammensetzung jedoch nur eine geringe elektrische Leitfähigkeit auf, besitzen eine geringere Elastizität oder verschleißen schnell. Die elektrische Leitfähigkeit von elastischen Dichtungen ist von der Füllstoffart und dem Füllstoffgehalt des Elastomers abhängig.Seals are known which are electrically conductive in order to ground two mutually movable components or to enable potential equalization between machine elements. Possibilities to divert bearing currents are, for example, the use of earthing brushes. To avoid bearing currents, for example, electrically insulating ceramic coatings or ceramic rolling elements are used. When using electrically conductive foils applied to the seals, the foils can be torn due to mechanical influences. Current dissipation via seals with electrically conductive elastomers has also generally been considered. However, due to the material composition selected in each case, these have only a low electrical conductivity, are less elastic or wear out quickly. The electrical conductivity of elastic seals depends on the type of filler and the filler content of the elastomer.

Aus der DE 33 40 458 C1 ist ein Erdungsring für einen rohrförmigen Messwertaufnehmer bekannt, der weiterhin eine Dichtungsfunktion aufweist. Der Erdungsring umfasst einen Dichtungsring mit einer Graphitfolie und eine auf der Graphitfolie angeordnete Metallfolie. Weiterhin umfasst der Erdungsring einen Erdungsleiter, der an dem Dichtungsring angeschlossen ist.From the DE 33 40 458 C1 a grounding ring for a tubular transducer is known which also has a sealing function. The grounding ring comprises a sealing ring with a graphite foil and a metal foil arranged on the graphite foil. The grounding ring further comprises a grounding conductor which is connected to the sealing ring.

In der US 2013/0005158 A1 ist eine Stromsteuerungsbürstenanordnung beschrieben. Ein axialer Knopf und ein radialer Wellenerdungsring weisen elektrisch leitfähige Filamente auf, über welche elektrische Ströme abgeleitet werden können.In the US 2013/0005158 A1 a power control brush assembly is described. An axial button and a radial shaft grounding ring have electrically conductive filaments through which electrical currents can be diverted.

Die US 2015/0256054 A1 zeigt einen Erdungsring, an welchem Bürsten aus einem elektrisch leitfähigen Material angeordnet sind. Die elektrisch leitfähigen Bürsten können eine Welle kontaktieren, wodurch Ströme ableitbar sind.The US 2015/0256054 A1 shows a grounding ring on which brushes made of an electrically conductive material are arranged. The electrically conductive brushes can contact a shaft, whereby currents can be diverted.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom genannten Stand der Technik darin, ein verbessertes Dichtungselement bereitzustellen, welches Kugellagerschäden aufgrund von Stromdurchgängen im Lager vermeidet, wobei die Lagerströme über einen elektrisch leitenden Pfad sicher und dauerhaft abgeleitet werden sollen. Das Dichtungselement soll durch die Stromableitungsfunktion jedoch nicht in seinen für die Dichtfunktion wesentlichen Eigenschaften beeinträchtigt werden. Außerdem soll eine Bauraumvergrößerung vermieden werden. Weiterhin soll eine Dichtungsanordnung mit einem solchen Dichtungselement bereitgestellt werden.Based on the prior art mentioned, the object of the present invention is to provide an improved sealing element which avoids ball bearing damage due to current passages in the bearing, the bearing currents being safely and permanently diverted via an electrically conductive path. However, the sealing element should not be impaired in its properties essential for the sealing function by the current discharge function. In addition, an increase in installation space should be avoided. Furthermore, a sealing arrangement with such a sealing element is to be provided.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein Dichtungselement gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch eine Dichtungsanordnung gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 4.According to the invention, the object is achieved by a sealing element according to the attached claim 1 and by a sealing arrangement according to the attached independent claim 4.

Das erfindungsgemäße Dichtungselement dient der Abdichtung eines Raumes zwischen Maschinenelementen, besonders bevorzugt zur Abdichtung eines Wälzlagerraumes, welcher sich zwischen einem Außenlagerring und einem demgegenüber um eine Achse rotierbaren Innenlagerring erstreckt. Das Dichtungselement weist einen scheibenförmigen Dichtungskörper auf, der aus einem Elastomer gebildet ist. Das Elastomer kann bezüglich seiner Materialeigenschaften (Steifigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Oberflächenrauheit usw.) an die jeweilige Dichtungsaufgabe optimal angepasst werden. Weiterhin umfasst das Dichtungselement eine Armierung. Die Armierung ist zumindest teilweise von dem Dichtungskörper umgeben. In und/oder an der Armierung ist ein elektrisch leitfähiges Material angeordnet, welches sich zwischen den beiden Maschinenelementen erstreckt. Durch das in und/oder an der Armierung angeordnete Material ist ein Strompfad im Dichtungselement zum Ableiten elektrischer Ströme ausgebildet.The sealing element according to the invention is used to seal a space between machine elements, particularly preferably to seal a roller bearing space which extends between an outer bearing ring and an inner bearing ring that can be rotated about an axis. The sealing element has a disk-shaped sealing body which is formed from an elastomer. With regard to its material properties (rigidity, thermal conductivity, surface roughness, etc.), the elastomer can be optimally adapted to the respective sealing task. The sealing element also includes a reinforcement. The reinforcement is at least partially surrounded by the sealing body. In and / or on the reinforcement, an electrically conductive material is arranged, which extends between the two machine elements. The material arranged in and / or on the reinforcement forms a current path in the sealing element for diverting electrical currents.

Vorzugsweise erfolgt die Stromführung entlang der Armierung, wobei die Armierung selbst aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gebildet ist und weiterhin elektrisch leitfähiges Material an ihren radialen Enden aufweist, über das elektrischer Strom zu den angrenzenden Maschinenelementen abgeleitet werden kann.The current is preferably carried along the reinforcement, the reinforcement itself being formed from an electrically conductive material and further comprising electrically conductive material at its radial ends, via which electrical current can be diverted to the adjacent machine elements.

Alternativ bevorzugt kann die Armierung selbst einen elektrisch nicht-leitfähigen Werkstoff aufweisen, wobei die Stromführung weiterhin entlang der Armierung über ein auf der Armierung zusätzlich aufgebrachtes elektrisch leitfähiges Material erfolgt.Alternatively, the reinforcement itself can preferably have an electrically non-conductive material, the current conduction continuing along the reinforcement takes place via an electrically conductive material additionally applied to the reinforcement.

Nochmals alternativ bevorzugt kann die Armierung ein elektrisch nicht-leitfähigen Werkstoff umfassen und darüber hinaus ein elektrisch leitfähiges Material umfassen, welches in den nicht-leitfähigen Werkstoff eingebracht ist und einen Strompfad ausbildet.Again, as an alternative, the reinforcement can preferably comprise an electrically non-conductive material and furthermore comprise an electrically conductive material which is introduced into the non-conductive material and forms a current path.

Bevorzugt ist das elektrisch leitfähige Material ein elektrisch leitfähiges Vlies, welches in und/oder auf der Armierung angeordnet ist. Alternativ bevorzugt ist das elektrisch leitfähige Material als Carbon-Fasern ausgebildet, welche in und/oder an der Armierung angeordnet sind. Das elektrisch leitfähige Material kann auch aus metallischen Fasern bestehen.The electrically conductive material is preferably an electrically conductive fleece which is arranged in and / or on the reinforcement. Alternatively, the electrically conductive material is preferably designed as carbon fibers which are arranged in and / or on the reinforcement. The electrically conductive material can also consist of metallic fibers.

Besonders bevorzugt weist die Armierung an ihren Enden elektrisch leitfähiges Material auf, welches in Form von Bürsten ausgebildet ist und der Kontaktierung zu einem angrenzenden Maschinenelement oder einem anderen Bauteil, welches Teil eines Strompfades sein kann, dient.Particularly preferably, the reinforcement has electrically conductive material at its ends, which is designed in the form of brushes and serves to make contact with an adjacent machine element or another component, which can be part of a current path.

Die Armierung ist bevorzugt vollständig von dem elastomeren Dichtungskörper umgeben. Alternativ bevorzugt ist die Armierung an einer axialen Seite des Dichtungskörpers angeordnet. Alternativ kann die Armierung abschnittsweise von dem Dichtungskörper umgeben sein.The reinforcement is preferably completely surrounded by the elastomeric sealing body. Alternatively, the reinforcement is preferably arranged on an axial side of the sealing body. Alternatively, the reinforcement can be surrounded in sections by the sealing body.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung umfasst einen Außenlagerring, einen Innenlagerring und ein zwischen den beiden Lagerringen befindliches Dichtungselement. Das Dichtungselement entspricht dem zuvor beschriebenen Dichtungselement mit all seinen Ausführungsformen. Das Dichtungselement erstreckt sich radial zwischen den beiden Lagerringen, wobei das Dichtungselement radial außen an einer Innenfläche des Außenlagerrings einen drehfesten Dichtungssitz aufweist und radial innen an einer Außenfläche des Innenlagerrings dichtend anliegt. Das Dichtungselement bildet mit seiner Armierung zwischen den beiden Lagerringen einen Strompfad aus, über den elektrische Lagerströme abgeleitet werden, wodurch vorteilhafterweise Wälzlagerschäden durch Stromdurchgänge vermieden werden. Elektrisch leitfähiges Material in Form von elektrisch leitfähigem Vlies, Carbon-Fasern, Metallfasern oder ähnlichem, welches in und/oder an der Armierung angeordnet ist, liegt an den Lagerringen an, sodass der Strompfad diese kontaktiert und ein elektrischer Strom über die Lagerringe und das Dichtungselement abgeleitet werden kann.The sealing arrangement according to the invention comprises an outer bearing ring, an inner bearing ring and a sealing element located between the two bearing rings. The sealing element corresponds to the sealing element described above with all its embodiments. The sealing element extends radially between the two bearing rings, the sealing element having a non-rotatable sealing seat radially on the outside on an inner surface of the outer bearing ring and bearing sealingly on an outer surface of the inner bearing ring radially on the inside. With its reinforcement, the sealing element forms a current path between the two bearing rings, via which electrical bearing currents are diverted, which advantageously prevents rolling bearing damage caused by the passage of current. Electrically conductive material in the form of electrically conductive fleece, carbon fibers, metal fibers or the like, which is arranged in and / or on the reinforcement, rests on the bearing rings so that the current path contacts them and an electric current flows through the bearing rings and the sealing element can be derived.

Das Dichtungselement ist bevorzugt als Dichtungsscheibe ausgebildet, besitzt an einem radialen Ende eine Dichtungswulst, die als Dichtungssitz dient, und weist an dem anderen radialen Ende eine Dichtlippe auf. Mittels der Dichtungswulst sitzt das Dichtungselement drehfest an dem Außenlagerring. Mittels der Dichtlippe liegt das Dichtungselement an dem Innenlagerring an. Zwischen dem Außenlagerring und dem Innenlagerring besteht entlang des Dichtungselements ein Strompfad zum Ableiten schädlicher Lagerströme.The sealing element is preferably designed as a sealing washer, has a sealing bead on one radial end, which serves as a sealing seat, and has a sealing lip on the other radial end. By means of the sealing bead, the sealing element is seated non-rotatably on the outer bearing ring. The sealing element rests against the inner bearing ring by means of the sealing lip. Between the outer bearing ring and the inner bearing ring there is a current path along the sealing element to divert harmful bearing currents.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

  • 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung;
  • 2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Dichtungsanordnung;
  • 3 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Dichtungsanordnung;
  • 4 eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform der Dichtungsanordnung.
Further advantages and details of the present invention emerge from the following description of preferred embodiments with reference to the drawing. Show it:
  • 1 a sectional view of a first embodiment of a sealing arrangement according to the invention;
  • 2 a sectional view of a second embodiment of the sealing arrangement;
  • 3 a sectional view of a third embodiment of the sealing arrangement;
  • 4th a sectional view of a fourth embodiment of the sealing arrangement.

1 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung. Die Dichtungsanordnung umfasst einen Außenlagerring 01, einen zum Außenlagerring 01 rotierbaren und koaxial angeordneten Innenlagerring 02 sowie zwischen den Lagerringen 01, 02 angeordnete Wälzkörper (nicht gezeigt), welche durch einen Wälzkörperkäfig 03 gehalten werden. Beide Lagerringe 01, 02 weisen mindestens eine Nut 04 auf ihren gegenüberliegenden Flächen auf. Radial zwischen den Lagerringen 01, 02 ist ein scheibenförmiges, elastomeres Dichtungselement 06 angeordnet, welches in der Nut 04 des Außenlagerrings 01 drehfest angeordnet ist und in der Nut 04 des Innenlagerrings 02 anliegt. Das Dichtungselement 06 besteht aus einem Dichtungskörper 07 und einer Armierung 08, welche zumindest im zentralen Bereich vollständig von dem Dichtungskörper 07 umgeben ist. Weiterhin umfasst das Dichtungselement 07 ein elektrisch leitfähiges Material 09, vorzugsweise in Form von zahlreichen lang gestreckten Carbon-Fasern oder in der Form eines elektrisch leitfähigen Vlies. Das elektrisch leitfähige Material 09 kann auch der Werkstoff der Armierung selbst sein. Weiterhin ist das elektrisch leitfähige Material 09 so angeordnet, dass es an den beiden radialen Enden der Armierung 08 austritt, über den Dichtungskörper 07 hinaus verläuft und an den beiden Lagerringen 01, 02 anliegt, sodass ein durchgängiger Strompfad zwischen den Lagerringen ausgebildet ist. Das elektrisch leitfähige Material ist somit so angeordnet, dass ein Strompfad zwischen den Lagerringen 01, 02 entlang der Armierung 08 des Dichtungselements 06 entsteht. Über den Strompfad können vorteilhafterweise schädliche Lagerströme abgeleitet werden, sodass ein Schaden an den Wälzkörpern und deren Abrollflächen (nicht gezeigt) verhindert wird. Der Dichtungskörper 07 umfasst einen Dichtungswulst 11 der in der Nut 04 des Außenlagerrings 01 angeordnet ist und einen festen Sitz des Dichtungselements 06 sicherstellt. Weiterhin umfasst der Dichtungskörper 07 eine Dichtlippe 12, welche an dem Innenlagerring 02 zum Anliegen kommt. 1 shows a sectional view of a first embodiment of the sealing arrangement according to the invention. The seal arrangement includes an outer bearing ring 01 , one to the outer bearing ring 01 rotatable and coaxially arranged inner bearing ring 02 as well as between the bearing rings 01 , 02 arranged rolling elements (not shown), which by a rolling element cage 03 being held. Both bearing rings 01 , 02 have at least one groove 04 on their opposite faces. Radially between the bearing rings 01 , 02 is a disc-shaped, elastomeric sealing element 06 arranged, which in the groove 04 of the outer bearing ring 01 Is rotatably arranged and in the groove 04 of the inner bearing ring 02 is applied. The sealing element 06 consists of a sealing body 07 and a reinforcement 08 which at least in the central area completely from the sealing body 07 is surrounded. Furthermore, the sealing element comprises 07 an electrically conductive material 09 , preferably in the form of numerous elongated carbon fibers or in the form of an electrically conductive fleece. The electrically conductive material 09 can also be the material of the reinforcement itself. Furthermore, the material is electrically conductive 09 arranged so that it is at the two radial ends of the reinforcement 08 escapes through the seal body 07 runs out and on the two bearing rings 01 , 02 is applied so that a continuous current path is formed between the bearing rings. The electrically conductive material is thus arranged so that a current path between the bearing rings 01 , 02 along the reinforcement 08 of the sealing element 06 arises. Damaging bearing currents can advantageously be diverted via the current path so that damage to the rolling elements and their rolling surfaces (not shown) is prevented. The seal body 07 includes a sealing bead 11 the one in the groove 04 of the outer bearing ring 01 is arranged and a tight fit of the sealing element 06 ensures. The sealing body also includes 07 a sealing lip 12 , which on the inner bearing ring 02 comes to the point.

2 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Dichtungsanordnung. Die in 2 gezeigte Dichtungsanordnung gleicht zunächst der in 1 gezeigten Dichtungsanordnung. Abweichend zu 1 weist das Dichtungselement 06 in 2 eine geänderte Form auf. Der Dichtungskörper 07 umgibt die Armierung 08 nur teilweise. Die Armierung 08 ist an ihren Enden axial in Richtung der Wälzkörper abgewinkelt ausgebildet. Weiterhin besteht die in 2 gezeigte Armierung 08 nicht aus dem elektrisch leitfähigen Material. Vielmehr besteht die in 2 gezeigte Armierung 08 aus einem anderen, ebenfalls elektrisch leitfähigen Werkstoff und weist an ihren Enden das elektrische leitfähige Material 09 auf. Das elektrisch leitfähige Material 09 liegt an den Lagerringen 01, 02 an, sodass es Strom über die Armierung 08 durch den Dichtungskörper 07 führt. Somit ist auch in der in 2 gezeigten Ausführungsform ein durchgängiger Strompfad zwischen den Lagerringen hergestellt. 2 Figure 11 shows a sectional view of a second embodiment of the sealing arrangement. In the 2 The seal arrangement shown initially resembles that in 1 sealing arrangement shown. Deviating from 1 has the sealing element 06 in 2 a changed shape. The seal body 07 surrounds the reinforcement 08 only partially. The reinforcement 08 is axially angled at its ends in the direction of the rolling elements. The in 2 Reinforcement shown 08 not from the electrically conductive material. Rather, the in 2 Reinforcement shown 08 made of another, also electrically conductive material and has the electrically conductive material at its ends 09 on. The electrically conductive material 09 is due to the bearing rings 01 , 02 so that there is electricity through the reinforcement 08 through the seal body 07 leads. Thus, in the in 2 embodiment shown a continuous current path between the bearing rings made.

3 zeigt eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Dichtungsanordnung, die zunächst der in 1 gezeigten Dichtungsanordnung gleicht. Abweichend zu 1 ist das elektrisch leitfähige Material 09 in die Armierung der 3 eingebettet. Der Strompfad ist wiederum durchgehend zwischen den Lagerringen ausgebildet. 3 FIG. 13 shows a sectional view of a third embodiment of the sealing arrangement, which initially corresponds to that in FIG 1 The seal arrangement shown is the same. Deviating from 1 is the electrically conductive material 09 in the reinforcement of the 3 embedded. The current path is in turn formed continuously between the bearing rings.

4 zeigt eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform der Dichtungsanordnung, die zunächst der in 2 gezeigten Dichtungsanordnung gleicht. Abweichend zu 2 weist die in 4 gezeigte Armierung 08 das elektrisch leitfähige Material 09 nur an ihrem radial innenliegenden Ende auf, sodass das elektrisch leitfähige Material 09 nur den Innenlagerring 02 kontaktiert. Der Strompfad führt von dem Innenlagerring 02 über das elektrisch leitfähige Material 09, über die elektrisch leitfähig ausgebildete Armierung 08 zu dem Außenlagerring 01. Die Armierung 08 liegt unmittelbar an dem Außenlagerring 01 in dessen Nut 04 an. Der Dichtungskörper 07 ist im radial innenliegenden Bereich der Armierung 08 angeordnet und weist zwei Dichtlippen 12 auf. 4th FIG. 13 shows a sectional view of a fourth embodiment of the sealing arrangement, which initially corresponds to that in FIG 2 The seal arrangement shown is the same. Deviating from 2 indicates the in 4th Reinforcement shown 08 the electrically conductive material 09 only at its radially inner end, so that the electrically conductive material 09 only the bottom bracket ring 02 contacted. The current path leads from the inner bearing ring 02 via the electrically conductive material 09 , over the electrically conductive armoring 08 to the outer bearing ring 01 . The reinforcement 08 lies directly on the outer bearing ring 01 in its groove 04 on. The seal body 07 is in the radially inner area of the reinforcement 08 arranged and has two sealing lips 12 on.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

0101
AußenlagerringOuter bearing ring
0202
InnenlagerringInner bearing ring
0303
WälzkörperkäfigRolling element cage
0404
NutGroove
0505
--
0606
DichtungselementSealing element
0707
DichtungskörperSeal body
0808
Arm ierungReinforcement
0909
elektrisch leitfähiges Materialelectrically conductive material
1010
--
1111
DichtungswulstSealing bead
1212
DichtlippeSealing lip

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 3340458 C1 [0004]DE 3340458 C1 [0004]
  • US 2013/0005158 A1 [0005]US 2013/0005158 A1 [0005]
  • US 2015/0256054 A1 [0006]US 2015/0256054 A1 [0006]

Claims (4)

Dichtungselement (06) zur Abdichtung zwischen Maschinenelementen (01, 02), umfassend einen elastomeren, scheibenförmigen Dichtungskörper (07) und eine zumindest teilweise von dem Dichtungskörper (07) umgebene Armierung (08), wobei in und/oder an der Armierung (08) ein elektrisch leitfähiges Material (09) angeordnet ist, welches sich im eingebauten Zustand mindestens bis zu einem der Maschinenelemente erstreckt, sodass ein elektrischer Strompfad entlang der Armierung (08) und parallel zum Dichtungselement (06) ausgebildet ist.Sealing element (06) for sealing between machine elements (01, 02), comprising an elastomeric, disk-shaped sealing body (07) and a reinforcement (08) at least partially surrounded by the sealing body (07), wherein in and / or on the reinforcement (08) an electrically conductive material (09) is arranged, which in the installed state extends at least as far as one of the machine elements, so that an electrical current path is formed along the reinforcement (08) and parallel to the sealing element (06). Dichtungselement (06) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material (09) an und/oder in der Armierung (08) als ein elektrisch leitfähiges Vlies ausgebildet ist, welches den Strompfad bildet.Sealing element (06) after Claim 1 , characterized in that the electrically conductive material (09) on and / or in the reinforcement (08) is designed as an electrically conductive fleece which forms the current path. Dichtungselement (06) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material (09) an und/oder in der Armierung (08) als Carbon-Fasern oder metallische Fasern ausgebildet sind, welche den Strompfad bilden.Sealing element (06) after Claim 1 , characterized in that the electrically conductive material (09) on and / or in the reinforcement (08) are designed as carbon fibers or metallic fibers which form the current path. Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Raumes zwischen einem Außenlagerring (01) und einem um eine gemeinsame Achse rotierbaren Innenlagerring (02), umfassend den Außenlagerring (01), den Innenlagerring (02) und ein Dichtungselement (06) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, welches sich radial zwischen den beiden Lagerringen (01, 02) erstreckt und zwischen diesen einen Strompfad ausbildet, wobei das Dichtungselement (06) radial außen an einer Innenfläche des Außenlagerrings (01) einen drehfesten Dichtungssitz aufweist und radial innen an einer Außenfläche des Innenlagerrings (02) dichtend anliegt.Sealing arrangement for sealing a space between an outer bearing ring (01) and an inner bearing ring (02) rotatable about a common axis, comprising the outer bearing ring (01), the inner bearing ring (02) and a sealing element (06) according to one of the Claims 1 to 3 , which extends radially between the two bearing rings (01, 02) and forms a current path between them, the sealing element (06) having a rotationally fixed seal seat radially on the outside on an inner surface of the outer bearing ring (01) and radially on the inside on an outer surface of the inner bearing ring ( 02) fits tightly.
DE102019110734.2A 2019-04-25 2019-04-25 Sealing element and sealing arrangement with this Withdrawn DE102019110734A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019110734.2A DE102019110734A1 (en) 2019-04-25 2019-04-25 Sealing element and sealing arrangement with this

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019110734.2A DE102019110734A1 (en) 2019-04-25 2019-04-25 Sealing element and sealing arrangement with this

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019110734A1 true DE102019110734A1 (en) 2020-10-29

Family

ID=72839649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019110734.2A Withdrawn DE102019110734A1 (en) 2019-04-25 2019-04-25 Sealing element and sealing arrangement with this

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019110734A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11493133B2 (en) * 2018-03-02 2022-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electrically conductive sealing assembly, and assembly having two machine elements sealed off with respect to one another
WO2023001713A1 (en) * 2021-07-20 2023-01-26 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus Gmbh Electrically conductive fasteners
WO2023008181A1 (en) * 2021-07-27 2023-02-02 Nok株式会社 Sealing device
US11873861B2 (en) 2019-12-06 2024-01-16 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Flanged bearing, assembly, and method of making and using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11493133B2 (en) * 2018-03-02 2022-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electrically conductive sealing assembly, and assembly having two machine elements sealed off with respect to one another
US11873861B2 (en) 2019-12-06 2024-01-16 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Flanged bearing, assembly, and method of making and using the same
WO2023001713A1 (en) * 2021-07-20 2023-01-26 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus Gmbh Electrically conductive fasteners
WO2023008181A1 (en) * 2021-07-27 2023-02-02 Nok株式会社 Sealing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019110734A1 (en) Sealing element and sealing arrangement with this
DE102014204719B4 (en) Rolling bearing with integrated shunt
DE102016217872A1 (en) Bearing seal with integrated grounding brush
DE102017004061B4 (en) poetry
EP3814646B1 (en) Anti-friction bearing having an integrated current-removal function
DE102015224044A1 (en) Seal element and seal arrangement
DE102014010269A1 (en) Vorschaltdichtung, Vorschaltdichtungsanordnung and sealing ring, comprising the Vorschaltdichtung
WO2018177461A1 (en) Rolling bearing having an integrated current-removal function
DE102016207672A1 (en) Sealing system for a shaft
DE102014112561A1 (en) Rolling bearings with electrical bypass for rolling elements
DE102015224042A1 (en) Conductive gasket with metallic structures
DE102018131181B3 (en) bearing arrangement
DE102019125801A1 (en) Rolling bearing with sensor and drive unit
DE102007049906A1 (en) Belt disk or roller, for a motor belt drive, has a strip or other material to take off electrostatic charges from the fixed or rotating parts
DE102015110428B4 (en) sliding contact
DE102017108887A1 (en) Protective element and bearing assembly with this
DE102016210122A1 (en) Slip ring and slip ring unit with a slip ring
DE102019117016A1 (en) Sealing arrangement with an electrically conductive guide element and bearing arrangement with this sealing arrangement
WO2011098586A1 (en) Slip ring unit
DE102017107326A1 (en) Electrically conductive seal and arrangement with two mutually sealed machine elements
EP0027535B2 (en) Sealing ring
DE8029066U1 (en) Insulated rolling bearing
DE102020118687A1 (en) Roller bearing cage for dissipating electrostatic charges
DE102019112091A1 (en) Bearing arrangement
DE102018216966A1 (en) Electric motor with an earthed shaft

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee