DE102021214670A1 - Sealing arrangement, discharge arrangement and discharge element - Google Patents
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Abstract
Dichtungsanordnung (100) zur Abdichtung zwischen zwei Aufnahmeräumen (102) zur Aufnahme zweier Medien im Bereich eines kraftübertragenden, beweglichen Vorrichtungselements (103), z.B. einer Welle (104) oder einer Kolbenstange, wobei die Dichtungsanordnung (100) umfasst: ein ringförmiges Dichtelement (108), welches im montierten Zustand zur Abdichtung an dem Vorrichtungselement (103) anliegt; und ein Ableitelement (150), welches im montierten Zustand über mindestens einen Ableitkontaktbereich (152) in elektrisch leitfähigem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich (105) des Vorrichtungselements (103) steht.Sealing arrangement (100) for sealing between two receiving spaces (102) for receiving two media in the area of a force-transmitting, movable device element (103), e.g. a shaft (104) or a piston rod, the sealing arrangement (100) comprising: an annular sealing element (108 ), which rests against the device element (103) in the assembled state for sealing purposes; and a diverting element (150) which, in the installed state, is in electrically conductive contact with at least one surface contact region (105) of the device element (103) via at least one diverting contact region (152).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, eine Ableitanordnung und ein für diese Anordnungen geeignetes, ringförmiges Ableitelement.The present invention relates to a sealing arrangement, a discharge arrangement and an annular discharge element suitable for these arrangements.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und insbesondere eine Dichtungsanordnung sowie Komponenten hierfür bereitzustellen, mit denen sich der Wartungsaufwand für Systeme mit elektrischen Maschinen, z.B. für vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge, verringern lässt.The object of the present invention is to provide an arrangement and in particular a sealing arrangement and components therefor, with which the maintenance effort for systems with electrical machines, e.g. for fully or partially electrically powered vehicles, can be reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of
Im Zusammenhang mit der Erfindung hat sich herausgestellt, dass die Langlebigkeit von Lagern in Systemen mit elektrischen Maschinen, z.B. in vollständig oder teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung häufig verlängert werden kann.In connection with the invention, it has been found that the service life of bearings in systems with electrical machines, e.g. in fully or partially electrically powered vehicles, can often be extended by the sealing arrangement according to the invention.
Es wird vermutet, dass Lagerschäden in Systemen mit elektrisch angetriebenen Maschinen, z.B. mit Elektromotoren, durch statisches Aufladen der Bauteile und plötzliche Entladungen elektrischer Energie entstehen. Bei einer Entladung kann es auch zu einem Verschweißen von Komponenten kommen.It is assumed that bearing damage in systems with electrically driven machines, e.g. with electric motors, is caused by static charging of the components and sudden discharges of electrical energy. A discharge can also lead to welding of components.
Die Erfindung ermöglicht es, Lagerschäden und das Verschweißen von Komponenten dadurch zu verhindern, dass über das Ableitelement elektrische Leitfähigkeit zwischen gegeneinander abzudichtenden Maschinenelementen geschaffen wird. Diese verhindert die statische Aufladung von vornherein und vermeidet somit die mit Entladungen verbundenen Lagerschäden. Dadurch lässt sich der für die Wartung der Systeme erforderliche Aufwand weiter verringern.The invention makes it possible to prevent bearing damage and the welding of components by creating electrical conductivity between machine elements to be sealed off from one another via the discharge element. This prevents static charging from the outset and thus avoids bearing damage associated with discharges. This further reduces the effort required to maintain the systems.
Die Dichtungsanordnung ist insbesondere ein Radialwellendichtring oder umfasst einen Radialwellendichtring. Derartige Dichtungsanordnungen sind z.B. aus
Das bewegliche Vorrichtungselement kann prinzipiell jedes bewegliche Vorrichtungselement sein, an dem sich eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung sinnvoll anbringen lässt. Das bewegliche Vorrichtungselement kann z.B. eine Welle oder eine Kolbenstange sein.In principle, the movable device element can be any movable device element to which a sealing arrangement according to the invention can be sensibly attached. The movable device element can be, for example, a shaft or a piston rod.
Bevorzugt ist das bewegliche Vorrichtungselement eine Welle, ganz besonders bevorzugt eine mit einer elektrischen Maschine verbundene Welle. Damit ist eine Welle gemeint, die von einer als Elektromotor fungierenden elektrischen Maschine mittelbar (z.B. über ein Getriebe) oder unmittelbar angetrieben wird oder die eine als Generator fungierende elektrische Maschine mittelbar (z.B. über ein Getriebe) oder unmittelbar antreibt. Bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug erfüllen die mit elektrischen Maschinen verbundenen Wellen bei einer Beschleunigung und einem Bremsvorgang in der Regel alternierend beide Funktionen.The movable device element is preferably a shaft, very particularly preferably a shaft connected to an electrical machine. This means a shaft that is driven directly (e.g. via a gear) or directly (e.g. via a gear) by an electric machine acting as an electric motor or which drives an electric machine acting as a generator directly (e.g. via a gear) or directly. In an electrically driven vehicle, the shafts connected to electric machines usually perform both functions alternately during acceleration and braking.
Die Bezeichnung „ringförmig“ in Verbindung mit dem Begriff „ringförmiges Dichtelement“ meint, dass sich das Dichtelement im montierten Zustand rings um das Vorrichtungselement erstreckt.The designation “annular” in connection with the term “annular sealing element” means that the sealing element extends around the device element in the assembled state.
In bestimmten Ausführungsformen kann der Querschnitt des Vorrichtungselements von der runden Form abweichen. Daran angepasste Dichtelemente sind vom Begriff „ringförmiges Dichtelement“ ebenfalls umfasst. Auch der äußere Rand des ringförmigen Dichtelements kann eine beliebige Form aufweisen.In certain embodiments, the cross-section of the device element may deviate from the round shape. Sealing elements adapted thereto are also included in the term “annular sealing element”. The outer edge of the ring-shaped sealing element can also have any shape.
Die Dichtungsanordnung umfasst ein Ableitelement, welches im montierten Zustand über mindestens einen Ableitkontaktbereich in elektrisch leitfähigem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements steht. Bevorzugt ist das Ableitelement außerdem geerdet oder gemasst. Mit dem Begriff gemasst ist z.B. gemeint, dass vom Ableitelement zur Umgebung, insbesondere über ein Gehäuse der Dichtungsanordnung, eine elektrisch leitfähige Verbindung besteht.The sealing arrangement comprises a diverting element which, in the installed state, is in electrically conductive contact with at least one surface contact region of the device element via at least one diverting contact area. The discharge element is also preferably grounded or grounded. The term “measured” means, for example, that there is an electrically conductive connection from the discharge element to the environment, in particular via a housing of the sealing arrangement.
Bevorzugt ist auch das Ableitelement ringförmig. Die Bezeichnung „ringförmig“ meint in diesem Zusammenhang, dass sich das Ableitelement im montierten Zustand rings um das Vorrichtungselement erstreckt.The diverting element is preferably also ring-shaped. In this context, the term “annular” means that the discharge element extends around the device element in the assembled state.
Wenn hierin auf einen montierten Zustand Bezug genommen wird, ist der montierte Zustand der Dichtungsanordnung an dem Vorrichtungselement, z.B. an der Welle, gemeint.When reference is made herein to an assembled condition, what is meant is the assembled condition of the seal assembly on the device element, e.g.
Das Ableitelement kann z.B. über 2 bis 60, bevorzugt 3 bis 54, weiterhin bevorzugt 4 bis 48, besonders bevorzugt 4 bis 42, z.B. über 5 bis 36 Ableitkontaktbereiche in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einer entsprechenden Zahl an Oberflächenkontaktbereichen des Vorrichtungselements stehen.The diverting element can be in electrically conductive contact with a corresponding number of surface contact regions of the device element via 2 to 60, preferably 3 to 54, more preferably 4 to 48, particularly preferably 4 to 42, e.g. via 5 to 36 diverting contact areas.
Die Ableitkontaktbereiche sind entlang des Umfangs des Vorrichtungselements bevorzugt je gleich weit von dem oder den nächsten Ableitkontaktbereich(en) entfernt.The diverting contact areas are preferably each equidistant from the nearest diverting contact area(s) along the circumference of the device element.
Es ist aber auch möglich, dass das Ableitelement ein Draht oder eine Litze ist, der/die z.B. an das Dichtelement angebunden oder in das Dichtelement integriert sein kann.However, it is also possible for the discharge element to be a wire or a stranded wire which can be connected to the sealing element or integrated into the sealing element, for example.
Das Dichtelement selbst ist typischerweise elektrisch isolierend.The sealing element itself is typically electrically insulating.
Das Dichtelement kann z.B. polymerbasiert sein. Das Dichtelement selbst und insbesondere dessen Polymermaterial kann selbst bevorzugt elektrisch isolierend sein. Das Dichtelement kann ein Fluorpolymer-Dichtelement sein, z.B. ein Dichtelement aus Polytetrafluorethylen (PTFE). Es kann z.B. ein Dichtlippenelement aus einem PTFE-Material sein. Bevorzugt ist eine elektrische Leitfähigkeit des polymerbasierten Dichtelements auch nicht hergestellt, insbesondere weder durch, einen elektrisch leitfähigen Füllstoff (Graphit oder Kupferpartikel) noch durch eine elektrisch leitfähige Beschichtung (Silberlack oder Kupferfolie).For example, the sealing element can be polymer-based. The sealing element itself and in particular its polymer material can itself preferably be electrically insulating. The sealing element may be a fluoropolymer sealing element, e.g., a polytetrafluoroethylene (PTFE) sealing element. For example, it can be a sealing lip element made of a PTFE material. Electrical conductivity of the polymer-based sealing element is also preferably not established, in particular neither by an electrically conductive filler (graphite or copper particles) nor by an electrically conductive coating (silver paint or copper foil).
Vorzugsweise wird im montierten Zustand der elektrisch leitfähige Kontakt zu dem Vorrichtungselement über den mindestens einen Ableitkontaktbereich durch eine Kraft befördert, die den Ableitkontaktbereich an den Oberflächenkontaktbereich drückt.In the assembled state, the electrically conductive contact to the device element is preferably conveyed via the at least one diverting contact area by a force that presses the diverting contact area to the surface contact area.
Die Kraft kann z.B. vom Ableitelement selbst oder von einem anderen Element der Dichtungsanordnung ausgehen. Bevorzugt geht die Kraft mindestens teilweise vom Ableitelement selbst aus.The force can e.g. emanate from the discharge element itself or from another element of the sealing arrangement. The force preferably emanates at least partially from the diverting element itself.
Die Kraft kann mindestens teilweise auf eine Vorspannung zurückgehen. Die Vorspannung kann eine Vorspannung des Ableitelements oder eines anderen Elements der Dichtungsanordnung sein, bevorzugt ist die Vorspannung eine Vorspannung des Ableitelements.The force may be due, at least in part, to a preload. The prestressing can be a prestressing of the discharge element or another element of the sealing arrangement, the prestressing is preferably a prestressing of the discharge element.
Das Ableitelement kann z.B. unter mechanischer Spannung in der Dichtungsanordnung montiert sein.The diverting element can, for example, be mounted in the sealing arrangement under mechanical tension.
Typischerweise ist das Ableitelement weder in das Dichtelement eingebettet, noch eine an einer Oberfläche des Dichtelements angebrachte Beschichtung.Typically, the diverting element is not embedded in the sealing element, nor is a coating applied to a surface of the sealing element.
Das Ableitelement kann ein von dem Dichtelement separates Bauteil sein.The diverting element can be a component that is separate from the sealing element.
Bevorzugt ist das Ableitelement im montierten Zustand vorgespannt und steht über den mindestens einen Ableitkontaktbereich in elektrisch leitfähigem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements und es besteht vom Ableitelement zur Umgebung, insbesondere über ein Gehäuse der Dichtungsanordnung, eine elektrisch leitfähige Verbindung.The diverting element is preferably prestressed in the installed state and is in electrically conductive contact via the at least one diverting contact area with at least one surface contact area of the device element and there is an electrically conductive connection from the diverting element to the environment, in particular via a housing of the sealing arrangement.
Bevorzugt steht das Ableitelement im montierten Zustand über den mindestens einen Ableitkontaktbereich in unmittelbarem elektrisch leitfähigem Kontakt zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements. Der unmittelbare elektrisch leitfähige Kontakt kann über einen unmittelbaren physischen Kontakt des mindestens einen Ableitkontaktbereichs zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich hergestellt sein.In the mounted state, the diverting element is preferably in direct electrically conductive contact with the at least one surface contact region of the device element via the at least one diverting contact region. The direct electrically conductive contact can be established via direct physical contact between the at least one discharge contact area and the at least one surface contact area.
Das Vorrichtungselement hat bevorzugt einen runden Querschnitt. Es ist z.B. eine Welle. Die Kraft wirkt bevorzugt in radialer Richtung und kann bevorzugt mindestens teilweise auf eine in radialer Richtung wirkende Vorspannung zurückgehen. Die bedeutet, dass mindestens eine Kraftkomponente orthogonal auf den Oberflächenkontaktbereich zur Achse der Welle hinwirken kann.The device element preferably has a round cross-section. For example, it is a wave. The force preferably acts in the radial direction and can preferably be at least partly due to a prestress acting in the radial direction. This means that at least one force component can act orthogonally on the surface contact area to the axis of the shaft.
Bevorzugt wird mindestens ein Teil der Vorspannung durch das Ableitelement selbst bewirkt. Dies schließt selbstverständlich nicht aus, dass ein oder mehrere andere Elemente der Dichtungsanordnung ebenfalls unter Vorspannung stehen.At least part of the prestressing is preferably effected by the discharge element itself. Of course, this does not rule out the possibility that one or more other elements of the sealing arrangement are also under prestress.
Das Ableitelement ist bevorzugt elastisch. Die Vorspannung kann mit einer reversiblen, z.B. elastischen, mechanischen Verformung des Ableitelements einhergehen.The discharge element is preferably elastic. The preload can be accompanied by a reversible, e.g. elastic, mechanical deformation of the discharge element.
Im Allgemeinen umfasst das Ableitelement den Ableitkontaktbereich. Das Ableitelement kann ein ringförmiges Federelement sein. Eine Federwirkung des Federelements kann auf einem vom Federelement umfassten Metall oder einer vom Federelement umfassten Metalllegierung beruhen. Im montierten Zustand kann der elektrisch leitfähige Kontakt über einen unmittelbaren physischen Kontakt des mindestens einen Ableitkontaktbereichs zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich hergestellt sein.In general, the diverting element includes the diverting contact area. The diverting element can be an annular spring element. A spring effect of the spring element can be based on a metal comprised by the spring element or a metal alloy comprised by the spring element. In the assembled state, the electrically conductive contact can be established via a direct physical contact of the at least one diverting contact area with the at least one surface contact area.
Es kann somit erfindungsgemäß besonders bevorzugt sein, wenn das Ableitelement den Ableitkontaktbereich umfasst, das Ableitelement ein ringförmiges Federelement ist, eine Federwirkung des Federelements auf einem vom Federelement umfassten Metall oder einer vom Federelement umfassten Metalllegierung beruht und im montierten Zustand der elektrisch leitfähige Kontakt über einen unmittelbaren physischen Kontakt des mindestens einen Ableitkontaktbereichs zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich hergestellt ist. Bevorzugt ist der unmittelbare physische Kontakt ein unmittelbarer physischer Kontakt des Metalls oder der Metalllegierung zum Oberflächenkontaktbereich.It can therefore be particularly preferred according to the invention if the diverting element comprises the diverting contact area, the diverting element is an annular spring element, a spring action of the spring element is based on a metal comprised by the spring element or a metal alloy comprised by the spring element and, in the installed state, the electrically conductive contact has a direct connection physical contact of the at least one diverting contact area is made to the at least one surface contact area. Preferably the direct physical contact is direct physical contact of the metal or the metal alloy to the surface contact area.
Bevorzugt nimmt mindestens ein erster Bereich des Ableitelements zu dem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements einen größeren Winkel ein als ein zweiter Bereich des Ableitelements.Preferably, at least a first area of the discharge element assumes a greater angle to the surface contact area of the device element than a second area of the discharge element.
Der erste Bereich des Ableitelements ist z.B. ein Aufhängungsbereich des Ableitelements. Der Aufhängungsbereich kann z.B. im Wesentlichen eben und orthogonal zur Achse der Welle ausgerichtet sein.The first area of the diverting element is, for example, a suspension area of the diverting element. For example, the suspension portion may be substantially planar and oriented orthogonally to the axis of the shaft.
Der zweite Bereich des Ableitelements kann z.B. ein Leitbereich sein, der zwischen Aufhängungsbereich und Ableitkontaktbereich liegt. Der Leitbereich kann sich z.B. bis hin zum Ableitkontaktbereich erstrecken. Mit dem Begriff Leitbereich wird lediglich zum Ausdruck gebracht, dass dieser Bereich elektrischen Strom leitet. Der Begriff Leitbereich schränkt die Form des damit bezeichneten Bereichs nicht ein.The second area of the diverting element can be a conducting area, for example, which lies between the suspension area and the diverting contact area. The conducting area can, for example, extend as far as the diverting contact area. The term conduction area only expresses the fact that this area conducts electricity. The term guiding area does not restrict the shape of the area designated by it.
Zur Ermittlung der beiden genannten Winkel können z.B. der Aufhängungsbereich, der Leitbereich und der Oberflächenkontaktbereich jeweils durch eine Ebene angenähert werden und die Winkel, die die entsprechenden Ebenen zueinander einnehmen, ermittelt werden. Die drei Ebenen werden so gewählt, dass sie mit den Oberflächen eines Prismas zusammenfallen.To determine the two angles mentioned, e.g. the suspension area, the guiding area and the surface contact area can each be approximated by a plane and the angles that the corresponding planes assume in relation to one another can be determined. The three planes are chosen to coincide with the faces of a prism.
Wenn die beiden genannten Winkel unterschiedlich groß sind, ist das Ableitelement mechanisch verformt oder durch eine Vorspannkraft ausgelenkt, so dass im montierten Zustand der elektrisch leitfähige Kontakt zu dem Vorrichtungselement über den mindestens einen Ableitkontaktbereich durch eine Kraft befördert wird, die den Ableitkontaktbereich an den Oberflächenkontaktbereich drückt.If the two angles mentioned are different, the diverting element is mechanically deformed or deflected by a prestressing force, so that in the mounted state the electrically conductive contact to the device element is conveyed via the at least one diverting contact area by a force that presses the diverting contact area to the surface contact area .
Teilbereiche des Ableitelements können an dem Dichtelement durch form-, stoff- oder kraftschlüssige Verbindung angebracht sein.Partial areas of the discharge element can be attached to the sealing element by means of a positive, material or non-positive connection.
Die Dichtungsanordnung kann ein Dichtscheibenelement umfassen und das Ableitelement kann sich im Aufhängungsbereich parallel zu einer Oberfläche des Dichtscheibenelements erstrecken. Das Dichtscheibenelement kann das Dichtelement der Dichtungsanordnung bilden oder ein vom Dichtelement verschiedenes Element der Dichtungsanordnung sein. Das Dichtscheibenelement ist bevorzugt ein vom Dichtelement verschiedenes Element der Dichtungsanordnung.The sealing arrangement can comprise a sealing disk element and the discharge element can extend parallel to a surface of the sealing disk element in the suspension area. The sealing disk element can form the sealing element of the sealing arrangement or be an element of the sealing arrangement that is different from the sealing element. The sealing disk element is preferably an element of the sealing arrangement that is different from the sealing element.
Das Ableitelement kann sich im Aufhängungsbereich entlang der Oberfläche des Dichtscheibenelements erstrecken. Mindestens ein Teilbereich des Aufhängungsbereichs kann an dem Dichtscheibenelement durch form-, stoff- oder kraftschlüssige Verbindung angebracht sein.The discharge element can extend along the surface of the sealing disk element in the suspension area. At least a partial area of the suspension area can be attached to the sealing disk element by means of a positive, material or non-positive connection.
Das Ableitelement kann sich im Leitbereich von der Oberfläche des Dichtscheibenelements entfernen und der mindestens eine Ableitkontaktbereich kann in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einem vom Dichtscheibenelement abgesetzten Oberflächenkontaktbereich stehen.The diverting element can move away from the surface of the sealing disk element in the conducting region and the at least one diverting contact region can be in electrically conductive contact with a surface contact region that is offset from the sealing disk element.
Das Dichtscheibenelement selbst ist typischerweise elektrisch isolierend.The gasket element itself is typically electrically insulating.
Das Ableitelement kann einen Übergangsbereich umfassen. In dem Übergangsbereich kann ein vom Ableitelement umfasster, radial außenliegender Bereich in einen vom Ableitelement umfassten, radial innenliegenden Bereich übergehen. Im Übergangsbereich kann das Ableitelement z.B. stärker vorgespannt und/oder stärker gebogen sein als im radial außenliegenden und/oder im radial innenliegenden Bereich. In dem Übergangsbereich des Ableitelements können z.B. radial innenliegende Federsegmente in den radial außenliegenden Aufhängungsbereich übergehen.The discharge element can include a transition area. In the transition area, a radially outer area encompassed by the diverting element can merge into a radially inner area encompassed by the diverting element. In the transition area, the diverting element can, for example, be more prestressed and/or bent more than in the radially outer and/or radially inner area. In the transition area of the discharge element, for example, spring segments lying radially on the inside can merge into the suspension area lying radially on the outside.
Ausgehend vom Übergangsbereich des Ableitelements können sich benachbart zueinander Federsegmente erstrecken, z.B. in radialer Richtung erstrecken. Bevorzugt sind mindestens ein Teil der Federsegmente Ableitfedersegmente mit je mindestens einem Ableitkontaktbereich. Der Anteil an Ableitfedersegmenten unter den Federsegmenten kann z.B. 3 bis 80 %, bevorzugt 4 bis 70 %, besonders bevorzugt 5 bis 60 % betragen.Starting from the transition area of the discharge element, spring segments can extend adjacent to one another, e.g. in the radial direction. At least some of the spring segments are preferably diverting spring segments, each with at least one diverting contact area. The proportion of discharge spring segments among the spring segments can be, for example, 3 to 80%, preferably 4 to 70%, particularly preferably 5 to 60%.
Bevorzugt kann das Ableitelement das Dichtelement an das Vorrichtungselement, z.B. an die Welle, drücken.The diverting element can preferably press the sealing element against the device element, e.g. against the shaft.
Ein Teil der Federsegmente können Dichtfedersegmente sein, die das Dichtelement an das Vorrichtungselement drücken.A part of the spring segments can be sealing spring segments that press the sealing element against the device element.
Die Dichtfedersegmente können z.B. auf einer radial außenliegenden Seite des Dichtelements aufdrücken. Dadurch kann das Ableitelement das Dichtelement an das Vorrichtungselement, z.B. an die Welle, drücken. Der Anteil an Dichtfedersegmenten unter den Federsegmenten kann z.B. 15 bis 98 %, bevorzugt 20 bis 96 %, besonders bevorzugt 40 bis 94 % betragen.The sealing spring segments can, for example, press on a radially outer side of the sealing element. As a result, the diverting element can press the sealing element onto the device element, e.g. onto the shaft. The proportion of sealing spring segments among the spring segments can be, for example, 15 to 98%, preferably 20 to 96%, particularly preferably 40 to 94%.
Bevorzugt kann mindestens ein Ableitfedersegment zwischen dem Übergangsbereich und dem Ableitkontaktbereich beabstandet zur radial außenliegenden Seite des Dichtelements verlaufen.At least one discharge spring segment can preferably run between the transition area and the discharge contact area at a distance from the radially outer side of the sealing element.
Jedoch kann auch mindestens ein Federsegment zugleich als Ableitfedersegment und als Dichtfedersegment wirken. Ein über ein radial innenliegendes Ende des Dichtelements hinausstehender Abschnitt des Federsegments kann stärker vorgespannt sein als ein sich bis zum radial innenliegenden Ende des Dichtelements erstreckender Abschnitt des Federsegments. Der Ableitkontaktbereich kann am Ende des Abschnitts des Federsegments ausgebildet sein, der über das Ende des Dichtelements hinaussteht.However, at least one spring segment can also act simultaneously as a discharge spring segment and as a sealing spring segment. A section of the spring segment that protrudes beyond a radially inner end of the sealing element can be prestressed more strongly than a section of the spring segment that extends to the radially inner end of the sealing element. The diverting contact area can be formed at the end of the section of the spring segment that protrudes beyond the end of the sealing element.
Die Dichtungsanordnung kann einen schräg verlaufenden Ausrichtabschnitt umfassen. Der schräg verlaufende Ausrichtabschnitt kann ein kegelstumpfmantelförmiger Ausrichtabschnitt sein.The seal assembly may include a sloping alignment portion. The oblique alignment section can be an alignment section in the shape of a truncated cone.
Der schräg verlaufende Ausrichtabschnitt kann zum Umformen und/oder Abstützen des Dichtelements dienen. Der schräg verlaufende Ausrichtabschnitt kann das Dichtelement abschnittsweise an dessen radial innenliegender Seite umgreifen. Bevorzugt kann das Ableitelement das Dichtelement dann an den schräg verlaufenden Ausrichtabschnitt und an das Vorrichtungselement, z.B. an die Welle, drücken.The sloping alignment section can be used to reshape and/or support the sealing element. The sloping alignment section can encompass sections of the sealing element on its radially inner side. Preferably, the diverting element can then press the sealing element against the oblique alignment section and against the device element, e.g. against the shaft.
So kann das Ableitelement mittels des schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts über ein zwischen dem Ausrichtabschnitt und dem Ableitelement liegendes Dichtelement umgeformt, elastisch verformt und/oder vorgespannt sein.Thus, the diverting element can be deformed, elastically deformed and/or prestressed by means of the oblique alignment section via a sealing element located between the alignment section and the diverting element.
Ein Ausrichtabschnitt kann an einem Aufnahmering der Dichtungsanordnung ausgebildet sein. Ein Ausrichtabschnitt kann an einem Formgebungselement ausgebildet sein. Ein erster Ausrichtabschnitt kann an einem Aufnahmering und ein zweiter Ausrichtabschnitt an einem Formgebungselement ausgebildet sein. Das Formgebungselement kann also ein vom Aufnahmering verschiedenes Element der Dichtungsanordnung sein.An alignment section may be formed on a receiving ring of the seal assembly. An alignment portion may be formed on a shaping member. A first alignment section can be formed on a receiving ring and a second alignment section can be formed on a shaping element. The shaping element can thus be an element of the sealing arrangement that is different from the receiving ring.
Die Dichtungsanordnung kann ein Formgebungselement umfassen. Das Formgebungselement kann einen schräg zur radialen Richtung verlaufenden Ausrichtabschnitt, z.B. in Form des kegelstumpfmantelförmigen Ausrichtabschnitts, umfassen. Das Formgebungselement kann auch einen ringscheibenförmigen Abschnitt umfassen. Der ringscheibenförmige Abschnitt kann an den Ausrichtabschnitt angrenzen, z.B. radial außenliegend an den Ausrichtabschnitt angrenzen.The seal assembly may include a shaping element. The shaping element can comprise an alignment section running obliquely to the radial direction, e.g. in the form of the alignment section in the shape of a frustoconical envelope. The shaping element can also comprise an annular disk-shaped section. The annular disk-shaped section can adjoin the alignment section, e.g. adjoin the alignment section radially on the outside.
Wenn entlang eines schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts ein Teil des Ableitelements verläuft, wird der Ausrichtabschnitt hierin auch als Ableit-Ausrichtabschnitt bezeichnet.If a part of the diverting element runs along an obliquely running alignment section, the alignment section is also referred to herein as the diverting alignment section.
Wenn entlang eines schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts ein Teil eines Dichtelements verläuft, wird der Ausrichtabschnitt hierin auch als Dichtungs-Ausrichtabschnitt bezeichnet.If a part of a sealing element runs along an oblique alignment section, the alignment section is also referred to herein as a seal alignment section.
Das Ableitelement kann mittels eines schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts der Dichtungsanordnung umgeformt, elastisch verformt und/oder vorgespannt sein.The diverting element can be deformed, elastically deformed and/or pretensioned by means of an oblique alignment section of the sealing arrangement.
Ein Teil des Ableitelements kann an einem Ableit-Ausrichtabschnitt oder zwischen zwei Ableit-Ausrichtabschnitten geführt sein und dadurch so ausgerichtet sein, dass der mindestens eine Ableitkontaktbereich in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements, z.B. der Welle, steht.A part of the diverting element can be guided on a diverting alignment section or between two diverting alignment sections and thus aligned such that the at least one diverting contact area is in electrically conductive contact with a surface contact area of the device element, e.g. the shaft.
Wenn der Teil des Ableitelements zwischen zwei Ableit-Ausrichtabschnitten geführt ist, kann einer der Ableit-Ausrichtabschnitte z.B. an einem Aufnahmering und der andere Ableit-Ausrichtabschnitte z.B. an einem hierin an anderer Stelle näher beschriebenen Formgebungselement ausgebildet sein.If the part of the diverting element is guided between two diverting alignment sections, one of the diverting alignment sections can be formed, for example, on a receiving ring and the other diverting alignment section can be formed, for example, on a shaping element described in more detail elsewhere herein.
Die beiden Oberflächen der Ableit-Ausrichtabschnitte, zwischen denen der teil des Ableitelements geführt ist, verlaufen dann vorzugsweise parallel zueinander.The two surfaces of the diverting alignment sections, between which the part of the diverting element is guided, then preferably run parallel to one another.
Das Ableitelement kann in einem Bereich zwischen einem Ableit-Ausrichtabschnitt, an dem ein Teil des Ableitelements geführt ist, und dem Ableitkontaktbereich vorgespannt sein.The diverting element can be prestressed in an area between a diverting alignment section, on which part of the diverting element is guided, and the diverting contact area.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn im montierten Zustand mehrere zueinander beabstandete Ableitkontaktbereiche des Ableitelements in elektrisch leitfähigem Kontakt zu je einem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements stehen.It can be particularly advantageous if, in the installed state, a plurality of diverting contact regions of the diverting element that are spaced apart from one another are in electrically conductive contact with a respective surface contact region of the device element.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.The object is also achieved according to the invention by the features of claim 13 .
Die Ableitanordnung umfasst nicht das im Zusammenhang mit der Dichtungsanordnung beschriebene Dichtelement und vorzugsweise auch nicht das im Zusammenhang mit der Dichtungsanordnung beschriebene Dichtscheibenelement. Alle anderen Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung beschrieben sind, können jedoch Merkmale der erfindungsgemäßen Ableitanordnung darstellen.The discharge arrangement does not include the sealing element described in connection with the sealing arrangement and preferably also not the sealing disk element described in connection with the sealing arrangement. However, all other features that are described in connection with the sealing arrangement according to the invention can represent features of the discharge arrangement according to the invention.
Die im Zusammenhang mit der Dichtungsanordnung beschriebenen Merkmale des Ableitelements können selbstverständlich auch Merkmale des Ableitelements einer erfindungsgemäßen Ableitanordnung darstellen.The features of the discharge element described in connection with the sealing arrangement can of course also be features of the diverting element of a diverting arrangement according to the invention.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.The object is also achieved according to the invention by the features of claim 14 .
Die im Zusammenhang mit der Dichtungsanordnung beschriebenen Merkmale des Ableitelements können selbstverständlich auch Merkmale des erfindungsgemäßen Ableitelements darstellen.The features of the discharge element described in connection with the sealing arrangement can of course also represent features of the discharge element according to the invention.
Das ringförmige Ableitelement kann als ein Federelement ausgebildet sein. Die Federwirkung des Federelements kann auf einem vom Federelement umfassten Metall oder einer vom Federelement umfassten Metalllegierung beruhen, z.B. auf einem Stahl, einem Federstahl, einem rostfreien Federstahl oder einer Kupferberyllium-Legierung.The ring-shaped diverting element can be designed as a spring element. The spring effect of the spring element can be based on a metal comprised by the spring element or a metal alloy comprised by the spring element, e.g. on steel, spring steel, stainless spring steel or a beryllium copper alloy.
Das ringförmige Ableitelement ist bevorzugt als eine Federplatine ausgebildet. Die Federplatine kann eine geprägte oder gestanzte Blech-Federplatine sein. Die Federplatine kann mit Hilfe von Laserbearbeitung, Ätzen und/oder additiver Fertigung erhältlich oder gefertigt sein. Die Federplatine kann eine Federplatine aus Metall oder aus einer Metalllegierung sein, z.B. eine Stahl-Federplatine, eine Federstahl-Federplatine, eine Federstahl-Federplatine enthaltend einen rostfreien Federstahl oder eine Kupferberyllium-Federplatine.The ring-shaped diverting element is preferably designed as a spring plate. The spring board can be a stamped or stamped sheet metal spring board. The spring board may be available or fabricated using laser machining, etching, and/or additive manufacturing. The spring board may be a metal or metal alloy spring board, e.g., a steel spring board, a spring steel spring board, a spring steel spring board containing a stainless spring steel, or a copper beryllium spring board.
Die Kupferberyllium-Legierung kann weitere Legierungsbestandteile enthalten.The copper beryllium alloy can contain other alloy components.
Die Dicke des Ableitelements, insbesondere des Federelementes oder der Federplatine, kann z.B. mindestens 0,05 mm betragen.The thickness of the discharge element, in particular the spring element or the spring plate, can be at least 0.05 mm, for example.
In einem Übergangsbereich des Ableitelements können radial innenliegende Federsegmente in einen radial außenliegenden Aufhängungsbereich übergehen.In a transition area of the diverting element, radially inner spring segments can transition into a radially outer suspension area.
Das Ableitelement umfasst bevorzugt benachbart zueinander ausgebildete Federsegmente, wobei nur ein Teil der Federsegmente Ableitfedersegmente sind. Deren Ableitkontaktbereiche erstrecken sich bevorzugt weiter in einen zentralen Aufnahmebereich des Ableitelements hinein als andere Federsegmente.The diverting element preferably comprises spring segments formed adjacent to one another, with only some of the spring segments being diverting spring segments. Their diverting contact areas preferably extend further into a central receiving area of the diverting element than other spring segments.
Der zentrale Aufnahmebereich des Ableitelements ist die zur Aufnahme des Vorrichtungselements, z.B. der Welle, dienende zentrale Öffnung des Ableitelements, um die sich das ringförmige Ableitelement erstreckt.The central receiving area of the diverting element is the central opening of the diverting element which serves to accommodate the device element, e.g. the shaft, around which the annular diverting element extends.
Die Zahl der Federsegmente kann z.B. 8 bis 120 betragen, insbesondere 10 bis 80.The number of spring segments can be e.g. 8 to 120, in particular 10 to 80.
Ein Ableitfedersegment kann einen Kopfbereich und einen Halsbereich umfassen. Der Halsbereich kann sich zu dem Kopfbereich erstrecken. Der Kopfbereich kann den Ableitkontaktbereich umfassen.A diverter spring segment may include a head portion and a neck portion. The neck portion may extend to the head portion. The header area can include the bleeder contact area.
Das Ende eines I-förmigen oder T-förmigen Vorsprungs eines Federsegments kann den Ableitkontaktbereich bilden.The end of an I-shaped or T-shaped projection of a spring segment can form the diverting contact area.
Beispielsweise kann das Ende eines T-förmigen Vorsprungs eines Federsegments den Ableitkontaktbereich bilden.For example, the end of a T-shaped projection of a spring segment can form the diverting contact area.
Zwei Schenkel eines Ableitfedersegments können länger als die korrespondierenden Schenkel des benachbarten Federsegments sein. Ein Übergang von einem längeren Schenkel zum anderen längeren Schenkel kann den Ableitkontaktbereich bilden.Two legs of a discharge spring segment can be longer than the corresponding legs of the adjacent spring segment. A transition from one longer leg to the other longer leg can form the discharge contact area.
Mindestens ein Ableitkontaktbereich kann einen Anpassungsbereich aufweisen. Der Anpassungsbereich kann so ausgebildet sein, dass er nicht nur in einem Punkt am Oberflächenkontaktbereich eines Vorrichtungselements mit rundem Querschnitt anliegt, z.B. nicht nur in einem Punkt am Oberflächenkontaktbereich der Welle anliegt, wenn der Ableitkontaktbereich durch eine Kraft an den Oberflächenkontaktbereich gedrückt ist.At least one diverting contact area can have an adaptation area. The adaptation area can be designed in such a way that it does not only abut at one point on the surface contact area of a device element with a round cross-section, e.g. not only abuts at one point on the surface contact area of the shaft when the discharge contact area is pressed against the surface contact area by a force.
Von einem anliegen in nur einem Punkt wird dann ausgegangen, wenn z.B. eine gerade Kante einen Ableitkontaktbereich bildet und diese an der Oberfläche der Welle anliegt. Da eine Tangente einen Kreis nur in einem Punkt berührt, wird ein derartigen Ableitkontakt hierin als punktuell bezeichnet.Contact at only one point is assumed if, for example, a straight edge forms a discharge contact area and this is in contact with the surface of the shaft. Since a tangent touches a circle at only one point, such a bleeder contact is referred to herein as punctiform.
Verläuft z.B. ein Halsbereich in einer definierten Neigung zum Oberflächenkontaktbereich einer Welle eines bestimmten Radius, so kann der Anpassungsbereich an mehreren Stellen, bevorzugt über seine gesamte Länge, mit der Welle in elektrisch leitfähigem Kontakt stehen.If, for example, a neck area runs with a defined inclination to the surface contact area of a shaft of a certain radius, the adaptation area can be in electrically conductive contact with the shaft at several points, preferably over its entire length.
In Schrägstellung des Ableitkontaktbereichs am Oberflächenkontaktbereich der Welle kann der Radius des Anpassungsbereichs an den Radius der Welle angenähert oder angepasst sein.If the discharge contact area is inclined at the surface contact area of the shaft, the radius of the adjustment area can be approximated or adapted to the radius of the shaft.
Das ringförmige Ableitelement kann ein ringförmiges Dichtableitelement sein, aufweisend das Ableitelement im Verbund mit einem Dichtring, z.B. mit einem hierin beschriebenes ringförmigen Dichtelement oder mit einem hierin beschriebenen Dichtscheibenelement, wobei der mindestens eine Ableitkontaktbereich über einen inneren Rand des Dichtrings übersteht. Der mindestens eine Ableitkontaktbereich kann also in einen zentralen Aufnahmebereich des Dichtrings, in den z.B. eine Welle eingebracht werden kann, hineinragen.The annular diverting element can be an annular sealing diverting element, having the diverting element in combination with a sealing ring, e.g. The at least one diverting contact area can therefore be in a central receptacle area of the sealing ring into which, for example, a shaft can be inserted.
Teilbereiche des Ableitelements können an dem Dichtring form-, stoff- oder kraftschlüssig angebracht sein. Bevorzugt ist ein Leitbereich des Ableitelement in einem an den inneren Rand des Dichtrings angrenzenden Oberflächenbereich des Dichtrings nicht an den Dichtring angebunden.Partial areas of the diverting element can be attached to the sealing ring in a positive, material or non-positive manner. A guide area of the diverting element is preferably not connected to the sealing ring in a surface area of the sealing ring adjoining the inner edge of the sealing ring.
Folglich kann das Ableitelement sich im Leitbereich von der Oberfläche des Dichtrings entfernen und der mindestens eine Ableitkontaktbereich kann in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einem vom Dichtring abgesetzten Oberflächenkontaktbereich stehen. Dadurch kann sich bei der Montage der Dichtungsanordnung mit geringstmöglichem Aufwand eine gewünschte Vorspannung einstellen, die den Ableitkontaktbereich in elektrischem Kontakt zum Oberflächenkontaktbereich hält.Consequently, the diverting element can move away from the surface of the sealing ring in the conducting area and the at least one diverting contact area can be in electrically conductive contact with a surface contact area offset from the sealing ring. As a result, during assembly of the sealing arrangement, a desired prestress can be set with the least possible effort, which keeps the discharge contact area in electrical contact with the surface contact area.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ableitelement beschriebenen Merkmale können selbstverständlich auch Merkmale des Ableitelements der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung oder Ableitanordnung darstellen.The features described in connection with the diverting element according to the invention can of course also represent features of the diverting element of the sealing arrangement or diverting arrangement according to the invention.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further preferred features and/or advantages of the invention are the subject of the following description and the graphic representation of exemplary embodiments.
In den Zeichnungen zeigen:
-
1 einen schematischen Schnitt durch eine bekannte Dichtungsanordnung; -
2 einen schematischen Schnitt durch eine weitere bekannte Dichtungsanordnung; -
3 eine schematische Darstellung einer ersten Dichtungsanordnung; -
4 ein Schnitt der in3 gezeigten ersten Dichtungsanordnung entlang A-A; -
5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Y aus4 ; -
6 eine schematische perspektivische Darstellung der ersten Dichtungsanordnung, geschnitten entlang A-A; -
7 eine schematische Darstellung einer zweiten Dichtungsanordnung; -
8 ein Schnitt der in7 gezeigten zweiten Dichtungsanordnung entlang B-B; -
9 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Z aus8 ; -
10 eine schematische perspektivische Darstellung der zweiten Dichtungsanordnung, geschnitten entlang B-B; -
11 einen schematischen Schnitt durch eine dritte Dichtungsanordnung; -
12 einen schematischen Schnitt durch eine vierte Dichtungsanordnung; -
13 einen schematischen Schnitt durch eine fünfte Dichtungsanordnung; -
14 eine perspektivische Darstellung einer Federplatine ohne Ableitfunktion; -
15 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Federplatine ohne Ableitfunktion; -
16 einen Ausschnitt eines ersten Ableitelements; -
17 einen Ausschnitt eines zweiten Ableitelements; -
18 einen Ausschnitt eines dritten Ableitelements; und -
19 einen Ausschnitt eines vierten Ableitelements.
-
1 a schematic section through a known sealing arrangement; -
2 a schematic section through another known sealing arrangement; -
3 a schematic representation of a first sealing arrangement; -
4 a cut of the in3 shown first sealing arrangement along AA; -
5 an enlarged representation of section Y4 ; -
6 a schematic perspective view of the first seal assembly, sectioned along AA; -
7 a schematic representation of a second sealing arrangement; -
8th a cut of the in7 shown second sealing arrangement along BB; -
9 an enlarged representation of section Z8th ; -
10 a schematic perspective view of the second seal assembly, sectioned along BB; -
11 a schematic section through a third sealing arrangement; -
12 a schematic section through a fourth sealing arrangement; -
13 a schematic section through a fifth seal assembly; -
14 a perspective view of a spring board without dissipation function; -
15 a perspective view of another spring board without dissipation function; -
16 a section of a first diverting element; -
17 a section of a second diverting element; -
18 a section of a third diverting element; and -
19 a section of a fourth diverting element.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols in all figures.
Die in den
Die Ausführungsformen der
Die Dichtungsanordnung 100 bildet bei sämtlichen Ausführungsformen jeweils insbesondere eine Trennung zwischen den Aufnahmeräumen 102, durch welche die jeweilige Welle 104 hindurchgeführt ist.In all of the embodiments, the sealing
Die Welle 104 erstreckt sich jeweils insbesondere von dem einen Aufnahmeraum 102 in den weiteren Aufnahmeraum 102.The
Die Dichtungsanordnungen 100 umfasst insbesondere einen Radialwellendichtring 106.The sealing
Die in
Die Federplatine 114 ist beispielsweise als ein geprägtes oder gestanztes Blechbauteil ausgebildet. Die Federplatine 114 kann beispielsweise längs einer Umfangsrichtung 115 ausgebildete Federsegmente 117 umfassen, wie hierin in
Das Dichtelement 108 und das Federelement 112 sind mittels eines Gehäuses 116 der Dichtungsanordnung 100 aufgenommen. Das Gehäuse 116 umfasst hierzu insbesondere einen Aufnahmering 118 und ein Befestigungselement 120.The sealing
Das Dichtelement 108 und das Federelement 112 sind zwischen dem Aufnahmering 118 und dem Befestigungselement 120 eingeklemmt. Das Befestigungselement 120 ist mittels eines umgebördelten Umformabschnitts 122 des Aufnahmerings 118 an dem Aufnahmering 118 festgelegt, insbesondere um das Federelement 112 und das Dichtelement 108 zwischen den Aufnahmering 118 und das Befestigungselement 120 einzuklemmen.The sealing
Das Dichtelement 108 und das Federelement 112 umfassen jeweils einen flachen und/oder ebenen Abschnitt 124, welcher sich insbesondere in einer radialen Richtung 126 erstreckt. Die radiale Richtung 126 bezieht sich dabei insbesondere auf eine Rotationsachse 128 der Welle 104.The sealing
Die radiale Richtung 126 ist insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 128 ausgerichtet.The
Eine parallel zur Rotationsachse 128 verlaufende Richtung wird als axiale Richtung 130 bezeichnet.A direction running parallel to the axis of
Zusätzlich zu dem flachen und/oder ebenen Abschnitt 124 umfassen das Dichtelement 108 und das Federelement 112 jeweils einen gekrümmten Abschnitt 132. Die gekrümmten Abschnitte 132 sind insbesondere nachgiebige Abschnitte 134.In addition to the flat and/or
Der gekrümmte Abschnitt 132 des Dichtelements 108 schließt sich in radialer Richtung 126 innenliegend an den flachen und/oder ebenen Abschnitt 124 des Dichtelements 108 an.The
Der gekrümmte Abschnitt 132 des Federelements 112 schließt sich in dem Beispiel gemäß
Mittels des gekrümmten Abschnitts 132 und des flachen und/oder ebenen Abschnitts 124 des Dichtelements 108 ist ein im Wesentlichen J-förmiger Querschnitt des Dichtelements 108 gebildet.A substantially J-shaped cross section of the sealing
Mittels des gekrümmten Abschnitts 132 und des flachen und/oder ebenen Abschnitts 124 des Federelements 112 ist ein im Wesentlichen J-förmiger Querschnitt des Federelements 112 gebildet.A substantially J-shaped cross section of the
An einem dem flachen und/oder ebenen Abschnitt 124 abgewandten Endbereich 138 des gekrümmten Abschnitts 132 des Dichtelements 108 ist gemäß
Der Anlagevorsprung 140 bildet vorzugsweise ferner einen Reibungsabschnitt 144 des Dichtelements 108, welcher bei rotierender oder linear bewegter Welle 104 durch Reibung Wärme aufnimmt.The
Durch geeignete Materialwahl des Dichtelements 108 und des Federelements 112 kann das Federelement 112, insbesondere der gekrümmte Abschnitt 132 des Federelements 112, zudem vorzugsweise als Abstützabschnitt 146 zum Abstützen des Dichtelements 108 dienen.By selecting a suitable material for the sealing
Die in
Die in
Ein oder mehrere Dichtelemente 108, ein oder mehrere Formgebungselemente 111 und ein oder mehrere Klemmscheiben und ein oder mehrere Sekundärdichtelemente sind zumindest abschnittsweise kreisringscheibenförmig ausgebildet, wobei insbesondere ein jeweiliger Außendurchmesser im Wesentlichen identisch ausgebildet ist. Hierdurch sind die genannten Elemente einfach und zuverlässig in dem Aufnahmering 118 aufnehmbar.One or
Aufnahmering ist dazu, wie in
Das Formgebungselement 111 umfasst insbesondere einen ringscheibenförmigen Abschnitt 129, welcher insbesondere radial außenliegend angeordnet ist.The shaping
Ferner umfasst das Formgebungselement 111 einen schräg zur radialen Richtung 126 verlaufenden Dichtungs-Ausrichtabschnitt 131, welcher insbesondere radial innenliegend angeordnet ist und an den ringscheibenförmigen Abschnitt 129 angrenzt.Furthermore, the shaping
Der schräg verlaufende Dichtungs-Ausrichtabschnitt 131 ist insbesondere ein kegelstumpfmantelförmiger Dichtungs-Ausrichtabschnitt 133 des Formgebungselements 110. Der schräg verlaufende Dichtungs-Ausrichtabschnitt 131 umgreift das Dichtelement 108 abschnittsweise an dessen radial innenliegender Seite. Insbesondere kann sich das Dichtelement 108 aufgrund des schräg verlaufenden Dichtungs-Ausrichtabschnitts 131 des Formgebungselements 111 an das Formgebungselement 111 anlegen und/oder von dem Formgebungselement 111 umgeformt und/oder vorgespannt und/oder verformt werden.The sloping
Das Formgebungselement 111 und das Dichtelement 108 sind im Wesentlichen L-förmig oder J-förmig ausgebildet, insbesondere um eine federnde Anlage des radial innenliegenden Endes des Dichtelements 108 an der Welle 104 zu ermöglichen.The shaping
Die Dichtungsanordnung 100 umfasst auch ein Ableitelement 150, das insbesondere in
Der elektrisch leitfähige Kontakt zur Welle über die Ableitkontaktbereiche 152 wird jeweils durch eine in radialer Richtung wirkende Kraft befördert, die den jeweiligen Ableitkontaktbereich 152 an den zugehörigen Oberflächenkontaktbereich 105 drückt. Die jeweilige Kraft geht auf eine Vorspannung zurück, die mindestens teilweise durch die Federplatine 114 selbst bewirkt wird.The electrically conductive contact to the shaft via the diverting
Insbesondere in
Der Winkel, den der Aufhängungsbereich 153 zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einnimmt, ist also größer als der Winkel, den der Leitbereich 155 zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einnimmt.The angle that the
Die in
Die erste Dichtungsanordnung 100 gemäß
Dabei ist es bevorzugt, wenn sich ausgehend von einem Übergangsbereich 154 der Federplatine benachbart zueinander Federsegmente 117 erstrecken, wobei mindestens ein Teil der Federsegmente 117 Ableitfedersegmente 156 mit je mindestens einem Ableitkontaktbereich 152 sind (siehe
Die in
Die Dichtungsanordnung 100 umfasst auch ein Ableitelement 150, das insbesondere in
Der elektrisch leitfähige Kontakt zur Welle über die Ableitkontaktbereiche 152 wird jeweils durch eine in radialer Richtung wirkende Kraft befördert, die den jeweiligen Ableitkontaktbereich 152 an den zugehörigen Oberflächenkontaktbereich 105 drückt. Die jeweilige Kraft geht auf eine Vorspannung zurück, die durch die Federplatine 114 selbst bewirkt wird.The electrically conductive contact to the shaft via the diverting
Insbesondere in
Ein zwischen Aufhängungsbereich 153 und Ableitkontaktbereich 152 liegender Leitbereich 155 nimmt zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einen Winkel von deutlich weniger als 90° ein.A conducting
Der Winkel, den der Aufhängungsbereich 153 zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einnimmt, ist also auch bei der zweiten Dichtungsanordnung 100 gemäß
Bei der zweiten Dichtungsanordnung 100 drückt eine in der Federplatine bestehende Vorspannung auch das Dichtelement 108 an die Welle 104.In the case of the
Ausgehend von einem Übergangsbereich 154 des Ableitelements 150 erstrecken sich benachbart zueinander Federsegmente 117. Ein Teil der Federsegmente 117 sind Ableitfedersegmente 156 mit je mindestens einem Ableitkontaktbereich 152. Ein anderer Teil der Federsegmente 117 sind Dichtfedersegmente 158, die auf eine außenliegenden Seite 148 des Dichtelements 108 aufdrücken (siehe
Die dritte Dichtungsanordnung 100, die im Schnitt der
Der nicht vorgespannte Zustand des Ableitelements 150 ist in
Die in
Die vierte Dichtungsanordnung 100, die im Schnitt der
Bei der vierten Dichtungsanordnung 100 ist am Aufnahmering 118 ein schräg verlaufender Ableit-Ausrichtabschnitt 168 in Form eines kegelstumpfmantelförmigen Ableit-Ausrichtabschnitts ausgebildet.In the case of the
Die vierte Dichtungsanordnung 100 umfasst außerdem ein Formgebungselement 111, das einen ringscheibenförmigen Abschnitt umfasst, welcher radial außenliegend angeordnet ist. Ferner umfasst das Formgebungselement 111 einen schräg zur radialen Richtung 126 verlaufenden Ausrichtabschnitt 166 in Form eines kegelstumpfmantelförmigen Ableit-Ausrichtabschnitts, welcher radial innenliegend angeordnet ist und an den ringscheibenförmigen Abschnitt angrenzt.The
Ein Teil des Ableitelements 150 ist zwischen den Ableit-Ausrichtabschnitten 166 und 168 geführt und dadurch so ausgerichtet, dass die Ableitkontaktbereiche 152, von denen im Schnitt der
Das Ableitelement 150 ist mittels der schräg verlaufenden Ableit-Ausrichtabschnitte 166, 168 umgeformt, elastisch verformt und/oder vorgespannt.The diverting
Bei der vierten Dichtungsanordnung bildet der schräg verlaufende Ableit-Ausrichtabschnitt 166 zugleich einen Dichtungs-Ausrichtabschnitt, der das Dichtelement 108 abschnittsweise an dessen radial innenliegender Seite 136 umgreift.In the fourth sealing arrangement, the obliquely running
Die fünfte Dichtungsanordnung 100, die im Schnitt der
Die in
Erfindungsgemäß ist es möglich, die Federelemente 112 bzw. Federplatinen 114, z.B. diejenigen aus
So zeigen
Jedes der in
Denkbar ist z.B., dass jedes dritte, jedes vierte, jedes fünfte oder jedes sechste Federsegment 117 ein Ableitfedersegment 156 ist und die Ableitfedersegmente 156 ringsum gleichmäßig verteilt sind.It is conceivable, for example, that every third, every fourth, every fifth or every
Bei dem ersten, in
Bei dem zweiten, in
Bei dem dritten, in
Der Kopfbereich 160 weist einen Anpassungsbereich 174 auf. Der Anpassungsbereich 174 ist so ausgebildet, dass er nicht nur in einem Punkt am Oberflächenkontaktbereich 105 einer Welle 104 anliegt, wenn der Ableitkontaktbereich 152 durch eine Kraft an den Oberflächenkontaktbereich gedrückt ist.The
Verläuft der Halsbereich 162 in einer definierten Neigung zum Oberflächenkontaktbereich 105 einer Welle 104 eines bestimmten Radius, so kann der Anpassungsbereich 174 über seine gesamte Länge mit der Welle in elektrisch leitfähigem Kontakt stehen. D.h. in Schrägstellung des Kopfbereichs 160 am Oberflächenkontaktbereich 105 der Welle 104 kann der Radius des Anpassungsbereichs 174 an den Radius der Welle 104 angepasst sein.If the
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Dichtungsanordnungsealing arrangement
- 102102
- Aufnahmeraumrecording room
- 103103
- Vorrichtungselementfixture element
- 104104
- WelleWave
- 105105
- Oberflächenkontaktbereichsurface contact area
- 106106
- RadialwellendichtringRadial shaft seal
- 108108
- Dichtelementsealing element
- 110110
- Dichtlippenelementsealing lip element
- 111111
- Formgebungselementshaping element
- 112112
- Federelementspring element
- 114114
- Federplatinespring board
- 115115
- Umfangsrichtungcircumferential direction
- 116116
- GehäuseHousing
- 117117
- Federsegmentspring segment
- 118118
- Aufnahmeringrecording ring
- 120120
- Befestigungselementfastener
- 122122
- Umformabschnittforming section
- 124, 129, 132, 134124, 129, 132, 134
- Abschnittesections
- 126126
- radiale Richtungradial direction
- 128128
- Rotationsachseaxis of rotation
- 130130
- axiale Richtungaxial direction
- 131, 133131, 133
- Dichtungs-AusrichtabschnitteGasket Alignment Sections
- 136, 148136, 148
- Seitenpages
- 138138
- Endbereichend area
- 140140
- Anlagevorsprunginvestment advantage
- 142142
- Anlageabschnittinvestment section
- 144144
- Reibungsabschnittfriction section
- 146146
- Abstützabschnittsupport section
- 150150
- Ableitelementdischarge element
- 152152
- Ableitkontaktbereichdischarge contact area
- 153153
- Aufhängungsbereichsuspension area
- 154154
- Übergangsbereichtransition area
- 155155
- Leitbereichcontrol area
- 156156
- Ableitfedersegmentdischarge spring segment
- 158158
- Dichtfedersegmentsealing spring segment
- 160160
- Kopfbereichheader area
- 162162
- Halsbereichneck area
- 166, 168166, 168
- Ableit-Ausrichtabschnittediverting alignment sections
- 170170
- Dichtscheibenelementsealing disc element
- 172172
- Scheibenelementdisk element
- 174174
- Anpassungsbereichcustomization area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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WO2023117707A1 (en) | 2023-06-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DTS PATENT- UND RECHTSANWAELTE SCHNEKENBUEHL U, DE Representative=s name: DTS PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTMBB, DE |
|
R163 | Identified publications notified |