DE102022125825A1

DE102022125825A1 - Kompositelement

Info

Publication number: DE102022125825A1
Application number: DE102022125825.4A
Authority: DE
Inventors: Uwe Koch; Dario Punzi
Original assignee: ElringKlinger AG; ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: ElringKlinger AG; ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 2022-10-06
Filing date: 2022-10-06
Publication date: 2024-04-11
Also published as: WO2024074579A1

Abstract

Kompositelement (140), z.B. für ein Ableitelement (100) oder für ein Kontaktelement (110), wobei das Kompositelement (140) Folgendes umfasst: ein Ableitmaterial (176) und ein Verstärkungsmaterial (178).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Dichtungsanordnungen und Kompositelemente sowie Ableitvorrichtungen, die an Dichtungsanordnungen unkontrollierte elektrische Entladungen verhindern können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung sowie Komponenten hierfür mit geringem Aufwand bereitzustellen, mit denen sich die Effizienz von einem System mit einer Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine, z.B. von einem vollständig oder teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug, steigern lässt.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Ableitelement gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Das Ableitelement eignet sich zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem kraftübertragenden, beweglichen Vorrichtungselement und einer Dichtungsanordnung.
Das bewegliche Vorrichtungselement kann z.B. eine Welle sein. Das bewegliche Vorrichtungselement kann z.B. eine Kolbenstange sein.
Im Zusammenhang mit der Erfindung hat sich herausgestellt, dass die Langlebigkeit von Lagern in Systemen mit einer Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine, z.B. in einem vollständig oder teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug, durch das erfindungsgemäße Ableitelement verlängert werden kann.
Es wird vermutet, dass Lagerschäden insbesondere in Systemen mit einer elektrisch angetriebenen Maschine, z.B. mit einem Elektromotor, durch statisches Aufladen der Bauteile und plötzliche Entladungen elektrischer Energie entstehen. Bei einer Entladung kann es auch zu einem Verschweißen von Komponenten kommen.
Die Erfindung kann es ermöglichen, Lagerschäden und das Verschweißen von Komponenten dadurch zu verhindern, dass über das Ableitelement elektrische Leitfähigkeit zwischen gegeneinander abzudichtenden Maschinenelementen geschaffen wird. Diese kann eine statische Aufladung vermeiden und somit die mit Entladungen verbundenen Lagerschäden wenigstens teilweise verhindern. Dadurch lässt sich der für die Wartung erforderliche Aufwand verringern.
Erfindungsgemäß kann eine bestehende Dichtungsanordnung mit dem Ableitelement nachgerüstet werden, so dass eine statische Aufladung ab dem Zeitpunkt der Nachrüstung vermieden und Lagerschäden wenigstens teilweise verhindert werden können.
Das Ableitelement lässt sich mit geringem Aufwand herstellen und in eine Dichtungsanordnung integrieren. Zugleich kann die Effizienz des Systems gesteigert werden.
Das Ableitelement umfasst ein Kontaktelement. Das Kontaktelement ist durch eine Montage des Ableitelements an der Dichtungsanordnung in elektrisch leitfähigen Kontakt zu wenigstens einer Oberflächenkontaktzone des Vorrichtungselements bringbar.
Das Kontaktelement kann jedes elektrisch leitfähige Material enthalten oder aus jedem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Das elektrisch leitfähige Material muss lediglich hinreichend elektrisch leitfähig sein, um die gewünschte Ableitwirkung zu erfüllen und sollte hinreichend verschleißfest sein, um dauerhaft einen schleifenden Kontakt an der Oberflächenkontaktzone aufrechterhalten zu können.
Das Kontaktelement kann ein Bündel an elektrischen Leitelementen umfassen. Bündel an elektrischen Leitelementen sind Fachleuten zum Beispiel von Kontaktbürsten bekannt, die in vielen elektronischen Systemen zur Übertragung von Signalen oder Strömen aus oder auf bewegte Bauteile eingesetzt werden.
Das Ableitelement kann bevorzugt ein hierin beschriebenes Kompositelement umfassen.
Das Kontaktelement kann bevorzugt ein hierin beschriebenes Kompositelement umfassen.
Das Ableitelement kann bevorzugt ein hierin beschriebenes Kompositelement sein.
Das Kontaktelement kann bevorzugt ein hierin beschriebenes Kompositelement sein.
Das Ableitelement umfasst eine Anbindungszone zur Montage des Ableitelements an der Dichtungsanordnung.
Über die Anbindungszone kann durch die Montage des Ableitelements an der Dichtungsanordnung eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktelement und der Dichtungsanordnung hergestellt werden.
Das Kontaktelement erstreckt sich bevorzugt bis an die Anbindungszone oder bildet bevorzugt wenigstens einen Teil der Anbindungszone.
Bevorzugt umfasst die Anbindungszone wenigstens eine Anbindungsfläche.
Besonders bevorzugt kann es sein, wenn die Anbindungszone wenigstens zwei Anbindungsflächen umfasst. Die Anbindungsflächen können in unterschiedliche Richtungen orientiert sein. Sie können in einem Anbindungsflächenübergang ineinander übergehen.
Die Anbindungsfläche kann eine an der Anbindungszone vorliegende Außenoberfläche des Ableitelements sein. Vorteilhaft kann die Anbindungszone durch die Montage unmittelbar über diese Anbindungsfläche in elektrisch leitfähigen Kontakt zu der Dichtungsanordnung bringbar sein.
Die wenigstens zwei Anbindungsflächen können an der Anbindungszone vorliegende Außenoberflächen des Ableitelements sein. Vorteilhaft kann die Anbindungszone durch die Montage unmittelbar über diese Anbindungsflächen in elektrisch leitfähigen Kontakt zu der Dichtungsanordnung bringbar sein.
Bevorzugt kann wenigstens eine Anbindungsfläche, z.B. diese Außenoberfläche, an einer axial ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche anlegbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Anbindungsfläche, z.B. diese Außenoberfläche, an einer radial nach innen ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche anlegbar sein. Eine Dichtungsanordnungsoberfläche ist eine Oberfläche der Dichtungsanordnung.
Die Dichtungsanordnung kann bevorzugt ringförmig sein.
Die Dichtungsanordnung kann bevorzugt eine Rotationsachse definieren. Die Rotationsachse kann bevorzugt mit einer Achse des Vorrichtungselements zusammenfallen. Die Achse des Vorrichtungselements kann mittig durch das Vorrichtungselement in einer Haupterstreckungsrichtung des Vorrichtungselements verlaufen.
Eine Gerade, die parallel zu der Rotationsachse verläuft, kann bevorzugt die axial ausgerichtete Dichtungsanordnungsoberfläche schneiden.
Eine Gerade, welche die Rotationsachse in einem rechten Winkel schneidet, kann bevorzugt die radial nach innen ausgerichtete Dichtungsanordnungsoberfläche schneiden.
Die wenigstens eine Anbindungsfläche kann eine an der Anbindungszone vorliegende Innenoberfläche des Ableitelements sein. Vorteilhaft kann diese Anbindungszone durch die Montage des Ableitelements an der Dichtungsanordnung mittelbar über diese Anbindungsfläche in elektrisch leitfähigen Kontakt zu der Dichtungsanordnung bringbar sein. So kann an dieser Anbindungszone beispielsweise ein elektrisch leitfähiges Anbringungselement angebunden werden, über das diese Anbindungszone in elektrisch leitfähigen Kontakt zu der Dichtungsanordnung bringbar ist.
Bevorzugt kann das Ableitelement über wenigstens eine Anbindungsfläche, z.B. über diese Innenoberfläche, an ein Anbringungselement anbindbar sein.
Vorteilhaft kann das Ableitelement über die wenigstens eine Anbindungsfläche, z.B. über diese Innenoberfläche, an dem Anbringungselement rotationsfest und translationsfest anbindbar sein.
Bevorzugt kann das Ableitelement über die wenigstens eine Anbindungsfläche, z.B. über diese Innenoberfläche, an wenigstens einer Anbindungsgegenfläche des Anbringungselements rotationsfest und translationsfest anbindbar sein.
Bevorzugt kann das Ableitelement über die wenigstens eine Anbindungsfläche, z.B. über diese Innenoberfläche, an wenigstens einer Anbindungsgegenfläche des Anbringungselements formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig rotationsfest und translationsfest anbindbar sein.
Die Anbindungszone kann eine Öffnung aufweisen, in die ein Teil des Anbringungselements aufnehmbar ist.
Die an der Anbindungszone vorliegende Innenoberfläche kann eine Innenoberfläche der Öffnung sein.
Die Öffnung kann einen Querschnitt aufweisen, der bevorzugt nicht rund ist.
Die Öffnung kann eine Einführungsrichtung definieren, entlang der ein Teil des Anbringungselements, das in die Öffnung aufnehmbar ist, in die Öffnung einführbar ist.
Der Querschnitt kann ein sich orthogonal zu der Einführungsrichtung erstreckender Einführungsquerschnitt der Öffnung sein.
Wenn der Querschnitt oder der Einführungsquerschnitt nicht rund ist, kann dies einer Rotation des Teils des Anbringungselements, das in die Öffnung aufnehmbar ist, entgegenwirken. Dies kann eine rotationsfeste Anbindung des Ableitelements am Anbringungselement begünstigen.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn auch ein Querschnitt des in die Öffnung aufnehmbaren Teils des Anbringungselements nicht rund ist.
So kann z.B. der Querschnitt des in die Öffnung aufnehmbaren Teils des Anbringungselements und der Querschnitt der Öffnung, bevorzugt der Einführungsquerschnitt der Öffnung, aneinander angepasst sein. Bevorzugt sind die Querschnitte so aneinander angepasst, dass eine Rotation des Ableitelements um das Anbringungselement erschwert oder verhindert wird.
Der Einführungsquerschnitt kann bevorzugt rechteckig sein. Der Querschnitt des in die Öffnung aufnehmbaren Teils kann bevorzugt ebenfalls rechteckig sein. Die Ecken der rechteckigen Querschnitte können abgerundet sein.
Der Einführungsquerschnitt kann bevorzugt schlitzförmig sein. Der Querschnitt des in die Öffnung aufnehmbaren Teils kann bevorzugt so dünn oder so stark abgeflacht sein, dass der Teil in die Öffnung eingeführt werden kann.
Das Ableitelement oder das von dem Ableitelement umfasste Kontaktelement kann ein Kompositelement sein, wobei das Kompositelement Folgendes umfasst:

- ein Ableitmaterial und
- ein Verstärkungsmaterial.

Als Ableitmaterial eignet sich jedes hinreichend elektrisch leitfähige Material, das geeignet ist, einen stetigen Ladungsausgleich zwischen Vorrichtungselementen zu bewirken. Das Ableitmaterial kann insbesondere ein elektrisch leitfähiges Metall oder ein elektrisch leitfähiges Nichtmetall, z.B. ein Kohlenstoffmaterial, sein.
Als Verstärkungsmaterial eignet sich jedes Material, mit dem sich das Ableitmaterial verstärken lässt. Das Verstärkungsmaterial kann z.B. ein Verbiegen des Ableitmaterials erschweren, insbesondere wenn das Ableitmaterial ein oder mehrere dünne Metalllitzen umfasst. Das Verstärkungsmaterial kann z.B. ein Zerbrechen des Ableitmaterials erschweren, insbesondere wenn das Ableitmaterial ein Kohlenstoffmaterial, z.B. ein Graphit, ist.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn das Ableitmaterial eine Metallwolle ist und das Verstärkungsmaterial ein Kunststoff ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen soll auf die hierin an anderer Stelle im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kompositelement ausführlich beschriebenen Möglichkeiten zur Ausführung von Kompositelementen eingegangen werden, die Metallwolle und Kunststoff umfassen.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn das Ableitmaterial ein Kohlenstoffmaterial umfasst oder ist, wobei das Kohlenstoffmaterial z.B. ein Graphit sein kann. Dabei kann das Verstärkungsmaterial bevorzugt ein metallisches Verstärkungsmaterial, z.B. ein Metallgewebe, ein Metallgitter, eine Metallwolle oder eine Metallfolie, sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen soll auf die hierin an anderer Stelle im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kompositelement ausführlich beschriebenen Möglichkeiten zur Ausführung von Kompositelementen eingegangen werden, die ein Kohlenstoffmaterial umfassen.
Bevorzugt kann das Verstärkungsmaterial Fasern enthalten, wobei das Ableitmaterial an dem Verstärkungsmaterial angeordnet sein kann. Die Fasern können in einem textilen Flächengebilde vorliegen. Das Flächengebilde kann ein regelmäßiges oder unregelmäßiges textiles Flächengebilde sein.
In einem regelmäßigen textilen Flächengebilde sind wenigstens ein Teil der Fasern regelmäßig angeordnet. Gewebe, Gestricke und uni- oder multiaxiale Gelege sind Beispiele regelmäßiger textiler Flächengebilde.
In einem unregelmäßigen Flächengebilde sind die Fasern unregelmäßig angeordnet. Ein Vlies ist ein Beispiel für ein unregelmäßiges textiles Flächengebilde.
Das Flächengebilde kann bevorzugt ein Gewebe sein.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Fasern in einem Flächengebilde vorliegen und das Flächengebilde wenigstens teilweise metallisiert ist.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn das Verstärkungsmaterial eine Polymerschicht, bevorzugt eine Polymerfolie oder eine Polymerplatte, ist.
Die Polymerschicht oder Polymerfolie kann z.B. aus einer hitzeaktivierbaren Folie basieren. Geeignete hitzeaktivierbare Folien können käuflich erworben werden.
Je nach Anwendungsgebiet und je nach den Fluiden, welchen das Ableitelement beim Einsatz an einer Dichtungsanordnung ausgesetzt ist, kommen ganz unterschiedliche Polymere in Betracht.
Als Verstärkungsmaterial, bevorzugt als ein Polymer der Polymerschicht, können sich insbesondere Fluorpolymere und Harze eignen.
Mit dem Begriff „Fluorpolymer“ wird hierin ein Polymer bezeichnet, das an Kohlenstoffatome gebundene Fluoratome enthält. Das Fluorpolymer kann bevorzugt ein Polytetrafluorethylen (PTFE), ein Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), ein Polyvinylfluorid (PVF), ein Polyvinylidenfluorid (PVDF), ein Polychlortrifluorethylen (PCTFE), ein Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE), ein Perfluor(ethylen-propylen) (FEP) oder ein Fluorkautschuk, z.B. ein PTFE oder ein PFA, sein.
Die Polymerschicht kann z.B. eine PTFE-Schicht sein. Die Polymerfolie oder die Polymerplatte kann eine PTFE-Folie oder eine PTFE-Platte sein.
Das Ableitmaterial kann ein im Schichtverbund mit der Polymerschicht vorliegendes elektrisch leitfähiges Material sein, wobei das elektrisch leitfähige Material bevorzugt elektrische Leitelemente, z.B. leitfähige Fasern, ein Gewebe enthaltend elektrische Leitelemente oder eine Metallfolie umfassen kann.
Vorteilhaft kann das Verstärkungsmaterial eine Polymerschicht, bevorzugt eine Polymerfolie oder eine Polymerplatte, z.B. eine PTFE-Folie oder eine PTFE-Platte, sein und das Ableitmaterial ein im Schichtverbund mit der Polymerschicht vorliegendes elektrisch leitfähiges Material sein, wobei das elektrisch leitfähige Material bevorzugt elektrische Leitelemente, z.B. leitfähige Fasern, ein Gewebe enthaltend elektrische Leitelemente oder eine Metallfolie umfassen kann.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Verstärkungsmaterial ein Kunststoff ist und ein in dem Kunststoff dispergiertes elektrisch leitfähiges Material das Ableitmaterial bildet. Fachleuten ist es mit wenigen Tests möglich, die Menge eines in dem Kunststoff zu dispergierenden elektrisch leitfähigen Materials so einzustellen, dass ein Ableitelement mit einer ausreichenden elektrischen Leitfähigkeit erhalten wird.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Kompositelement eine Kohlebürste mit eingepressten Kupferlitzen ist. Dabei können die Kohle der Kohlebürste und auch das Kupfer der Kupferlitzen jeweils als Ableitmaterial und als Verstärkungsmaterial aufgefasst werden.
Die Kohle und das Kupfer sind elektrische Leiter, so dass sie sich eignen, einen stetigen Ladungsausgleich zwischen Vorrichtungselementen zu bewirken und deshalb als Ableitmaterial aufgefasst werden können.
Die Kohle kann die Kupferlitzen versteifen und damit verstärken. Die Kupferlitzen können die Kohle zu einem gewissen Grad vor Bruch schützen und damit verstärken. Also können Kohle und Kupfer auch als Verstärkungsmaterial aufgefasst werden.
Das Anbringungselement wird im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ableitvorrichtung näher beschrieben.
Die Aufgabe wird auch durch eine erfindungsgemäße Ableitvorrichtung gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Die Ableitvorrichtung umfasst ein hierin beschriebenes Ableitelement und ein Anbringungselement, mit dem das Ableitelement bei der Montage an der Dichtungsanordnung anbringbar ist.
Als Anbringungselement eignet sich jedes Element, das bei der Montage des Ableitelements an der Dichtungsanordnung behilflich sein kann.
Das Anbringungselement kann ein magnetisches Anbringungselement sein. Das magnetische Anbringungselement kann eine magnetische Anbringung an der Dichtungsanordnung ermöglichen.
Das magnetische Anbringungselement kann ein Permanentmagnetelement oder ein von einem Permanentmagneten anziehbares Gegenelement umfassen. Zur Anbringung an der Dichtungsanordnung kann ggf. ein von der Dichtungsanordnung umfasster oder an der Dichtungsanordnung anbringbarer Permanentmagnet vorgesehen werden.
Das Permanentmagnetelement oder das Gegenelement können in das Ableitelement integriert sein. Das Permanentmagnetelement oder das Gegenelement können in das Ableitelement z.B. stoffschlüssig integriert sein. Vorteilhaft kann das Ableitmaterial oder das Verstärkungsmaterial das Permanentmagnetelement oder das Gegenelement bilden. Alternativ kann ein vom Ableitmaterial und vom Verstärkungsmaterial verschiedenes Material in das Ableitelement integriert sein und das Permanentmagnetelement oder das Gegenelement bilden.
Wenigstens ein Teil des Permanentmagnetelements oder des Gegenelements kann in der Anbindungszone angeordnet sein. Dies kann für die Anbringung des Ableitelements an einer Dichtungsanordnung ausreichen oder bei der Anbringung des Ableitelements an einer Dichtungsanordnung helfen.
Wenigstens ein Teil des Permanentmagnetelements oder des Gegenelements kann an der wenigstens einen Anbindungsfläche angeordnet sein oder die wenigstens eine Anbindungsfläche bilden, wobei die wenigstens eine Anbindungsfläche bevorzugt eine an der Anbindungszone vorliegende Außenoberfläche des Ableitelements sein kann.
Die Anbindungszone kann für eine formschlüssige Anbindung des Ableitelements an eine Anbindungsgegenzone der Dichtungsanordnung angepasst sein. Dies kann z.B. eine hinreichend feste Anbringung der Ableitvorrichtung an der Dichtungsanordnung ermöglichen.
Das Anbringungselement kann ein mechanisches Anbringungselement sein. Das mechanische Anbringungselement kann eine Anbringung an der Dichtungsanordnung durch eine von dem mechanischen Anbringungselement ausgeübte Kraft, z.B. Spannkraft, oder durch eine wenigstens teilweise Aufnahme des Anbringungselements in die Dichtungsanordnung, ermöglichen.
Bevorzugt ist das Anbringungselement ein Sicherungsring, z. B. ein Sprengring.
Fachleuten sind die Begriffe „Sicherungsring“ und „Sprengring“ geläufig. Sicherungsringe und Sprengringe weisen einen Ringspalt auf, an dem die Ringe offen sind.
Der Sicherungsring, z. B. der Sprengring, kann an einer radial nach innen ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche anbringbar sein.
Der Sprengring kann z. B. ein Runddraht-Sprengring sein.
Der Sicherungsring kann bevorzugt ein Sicherungsring nach DIN 9925, DIN 9926, DIN 471, DIN 472 oder DIN 7993 A sein.
Die Anbindungszone kann eine Öffnung aufweisen, in die ein Teil des Anbringungselements, z.B. des mechanischen Anbringungselements, aufgenommen ist.
Die im Zusammenhang mit der Öffnung, deren Querschnitt und Einführungsquerschnitt, der Innenoberfläche und dem Teil des Anbringungselements sowie dessen Querschnitt hierin an anderer Stelle angegebenen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich ebenso im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ableitvorrichtung gelten.
Der Einführungsquerschnitt kann bevorzugt rechteckig sein. Der Querschnitt des in die Öffnung aufgenommenen Teils des Anbringungselements kann bevorzugt ebenfalls rechteckig sein. Die Ecken der rechteckigen Querschnitte können abgerundet sein.
Der Einführungsquerschnitt kann bevorzugt schlitzförmig sein. Der Querschnitt des in die Öffnung aufgenommenen Teils des Anbringungselements kann bevorzugt abgeflacht sein.
Das Ableitelement kann über dessen Öffnung so auf das Anbringungselement aufgesteckt sein, dass das Ableitelement formschlüssig am Anbringungselement angeordnet ist.
Bevorzugt kann das von der Ableitvorrichtung umfasste Ableitelement über die wenigstens eine Anbindungsfläche an dem Anbringungselement angebunden sein.
Das Ableitelement kann über die wenigstens eine Anbindungsfläche an dem Anbringungselement bevorzugt rotationsfest und translationsfest angebunden sein. Bevorzugt kann das Ableitelement über die wenigstens eine Anbindungsfläche an wenigstens einer Anbindungsgegenfläche des Anbringungselements, z.B. des mechanischen Anbringungselements, rotationsfest und translationsfest angebunden sein.
Rotationsfest angebunden bedeutet, dass eine Rotationsbewegung des angebundenen Ableitelements von dem Anbringungselement mitvollzogen wird.
Translationsfest angebunden bedeutet, dass eine Translationsbewegung des angebundenen Ableitelements von dem Anbringungselement mitvollzogen wird.
Bevorzugt ist das Anbringungselement, z.B. das mechanische Anbringungselement, elektrisch leitfähig. Da das Anbringungselement bevorzugt ein Sicherungsring, z. B. ein Sprengring, sein kann und Sicherungsringe und Sprengringe meist aus Metallen bestehen, ist die elektrische Leitfähigkeit des Anbringungselements häufig ohnehin gegeben, wenn handelsübliche Sicherungsringe oder Sprengringe verwendet werden.
Bevorzugt kann das Kontaktelement in elektrisch leitfähigem Kontakt zu dem Anbringungselement stehen. Das Kontaktelement kann beispielsweise an der wenigstens einen Anbindungsfläche in elektrisch leitfähigem Kontakt zu dem Anbringungselement stehen. Dazu kann sich das Kontaktelement durch wenigstens eine Teil der Anbindungszone hindurch bis an die wenigstens eine Anbindungsfläche erstrecken.
Dies kann es ermöglichen, für die Herstellung der Anbindungszone einen Kunststoff zu verwenden, der nicht elektrisch leitfähig zu sein braucht.
Die Aufgabe wird auch durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Die Dichtungsanordnung umfasst eine erfindungsgemäße Ableitvorrichtung. Das Anbringungselement und/oder das Ableitelement der Ableitvorrichtung ist an wenigstens einer Dichtungsanordnungsoberfläche angeordnet.
Das Anbringungselement ist bevorzugt an wenigstens einer axial ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist das Anbringungselement an wenigstens einer radial nach innen ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche angeordnet.
Das Anbringungselement kann wenigstens teilweise in die Dichtungsanordnung aufgenommen sein. Das Anbringungselement kann wenigstens teilweise in einer Vertiefung der Dichtungsanordnung aufgenommen sein.
Bevorzugt weist die Dichtungsanordnung eine radial umlaufende, in radialer Richtung nach innen offene Vertiefung auf. Diese Vertiefung kann in wenigstens einer der beiden axialen Richtungen durch die axial ausgerichtete Dichtungsanordnungsoberfläche begrenzt und in radialer Richtung nach außen hin durch die radial nach innen ausgerichtete Dichtungsanordnungsoberfläche begrenzt sein. Das Anbringungselement kann wenigstens teilweise in diese Vertiefung aufgenommen sein.
Die Form und Größe des Ableitelements oder der Ableitvorrichtung lässt sich in Bezug auf die Form und Größe des Dichtungsanordnung beschreiben. Vorteilhaft kann es insbesondere sein, wenn das Ableitelement oder die Ableitvorrichtung im Verhältnis zur Dichtungsanordnung möglichst klein ist.
Eine vom Ableitelement in einer Parallelprojektion entlang der Rotationsachse überdecke Ableitelement-Projektionsfläche kann bevorzugt deutlich geringer sein als eine von der Dichtungsanordnung umgebende Innenprojektionsfläche.
Die Innenprojektionsfläche wird ebenfalls durch Parallelprojektion entlang der Rotationsachse bestimmt. Dabei wird die Dichtungsanordnung ohne ein darin aufnehmbares ringförmiges Dichtelement und ohne die daran anbringbare Ableitvorrichtung für die Ermittlung der Größe der Innenprojektionsfläche berücksichtigt.
Das Verhältnis der Ableitelement-Projektionsfläche zur Innenprojektionsfläche kann höchstens 25 %, bevorzugt höchstens 15 %, besonders bevorzugt höchstens 12,5 %, insbesondere höchstens 10 %, z.B. höchstens 8 % betragen. Dies lässt sich insbesondere auch durch die hierin beschriebenen strangförmigen oder bandförmigen Bauformen erreichen, wobei sich das Risiko unkontrollierter Entladungen mit geringstmöglichem Aufwand vermeiden lässt.
Die Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Kompositelement gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Das Kompositelement kann z.B. ein Kompositelement für ein Ableitelement oder für ein Kontaktelement sein. Es kann insbesondere ein Kompositelement für das hierin beschriebene Ableitelement oder für das hierin beschriebene Kontaktelement sein. Das Kompositelement kann ein hierin beschriebenes Ableitelement oder ein hierin beschriebenes Kontaktelement sein.
Das Kompositelement umfasst ein Ableitmaterial und ein Verstärkungsmaterial.
Die Begriffe „Ableitmaterial“ und „Verstärkungsmaterial“ wurden hierein schon im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ableitelement erläutert.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn das Ableitmaterial eine Metallwolle ist und das Verstärkungsmaterial ein Kunststoff ist.
Die Metallwolle kann in dem Kunststoff so angeordnet sein, dass die Metallwolle nicht vollständig von dem Kunststoff umgeben ist.
Die Metallwolle erstreckt sich bevorzugt an zwei Enden des Kompositelements bis an die Oberflächen des Kompositelements. Dies kann die elektrische Leitfähigkeit des Kompositelements steigern.
Bevorzugt ist die Metallwolle in wenigstens einer Richtung verdichtet und der Kunststoff hält die verdichtete Metallwolle in einem verdichteten Zustand.
Bevorzugt kann der Kunststoff als Kunststoffmatrix vorliegen und die Metallwolle in die Kunststoffmatrix eingebettet sein.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Metallwolle eine Stahlwolle, Edelstahlwolle, Kupferwolle, Messingwolle oder Aluminiumwolle ist. Die Metallwolle kann z.B. eine Stahlwolle sein.
Der Kunststoff kann vorteilhaft ein Harz und/oder ein Fluorpolymer enthalten.
Das Harz kein ein teilweise oder vollständig synthetisches Harz sein. Das Harz kann bevorzugt ein Phenolharz, ein Epoxidharz (z. B. SKresin 3210), ein Polyurethanharz, ein Silikonharz, ein Vinylesterharz oder ein Acrylharz sein. Es kann z.B. ein Phenolharz sein.
Mit dem Begriff „Fluorpolymer“ ist ein Polymer gemeint, das an Kohlenstoffatome gebundene Fluoratome enthält. Das Fluorpolymer kann bevorzugt ein Polytetrafluorethylen (PTFE), ein Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), ein Polyvinylfluorid (PVF), ein Polyvinylidenfluorid (PVDF), ein Polychlortrifluorethylen (PCTFE), ein Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE), ein Perfluor(ethylen-propylen) (FEP) oder ein Fluorkautschuk, z.B. ein PTFE oder ein PFA, sein.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Ableitmaterial ein Kohlenstoffmaterial umfasst oder ist. Das Kohlenstoffmaterial kann ein Graphit, ein Graphen, ein Graphenoxid oder eine Carbonfaser, z.B. ein Graphit, sein. Der Graphit kann einen Naturgraphit, einen synthetischen Graphit und/oder ein Graphitexpandat enthalten.
Das Kohlenstoffmaterial, z.B. der Graphit, kann an dem Verstärkungsmaterial angeordnet sein, wobei das Verstärkungsmaterial bevorzugt ein metallisches Verstärkungsmaterial, z.B. ein Metallgitter, eine Metallwolle oder eine Metallfolie, sein kann.
Das Kohlenstoffmaterial, z.B. der Graphit, kann im Schichtverbund mit dem Verstärkungsmaterial vorliegen.
Das Kohlenstoffmaterial kann eine Graphitfolie umfassen. Die Graphitfolie kann im Schichtverbund mit dem Verstärkungsmaterial vorliegen.
Das Kompositelement kann durch Stanzen aus einem Vorläuferelement erhalten sein, wobei das Vorläuferelement das Ableitmaterial und das Verstärkungsmaterial umfasst.
Das Kompositelement kann durch Pressen, z.B. Pulverpressen, aus einem Vorläufermaterial erhalten sein, wobei das Vorläufermaterial das Ableitmaterial und das Verstärkungsmaterial oder ein Vorläufermaterial des Verstärkungsmaterials umfasst.
Vorzugsweise kann das Kompositelement strangförmig oder bandförmig sein.
Das Kompositelement kann z.B. ein Kompositfederelement sein. Bevorzugt kann das Kompositfederelement strangförmig oder bandförmig, insbesondere bandförmig, sein.
Dies kann vorteilhaft sein, da das Kompositfederelement bei Verwendung als Kontaktelement eines Ableitelements in einem vorgespannten Zustand an der Oberflächenkontaktzone des Vorrichtungselements anliegen kann. Dies kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung begünstigen. Hierfür bietet sich die Band- oder Strangform an.
Selbstverständlich können im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Gegenstand beschriebene Merkmale auch Merkmale eines anderen hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Gegenstands bilden. Erfindungsgemäße Gegenstände sind dabei insbesondere das Ableitelement, die Ableitvorrichtung, die Dichtungsanordnung und das Kompositelement.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:

1 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Dichtungsanordnung;
2 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Dichtungsanordnung;
3 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Dichtungsanordnung;
4 einen Schnitt durch eine Dichtungsanordnung;
5 eine Darstellung einer Dichtungsanordnung an einer Welle;
6 einen Schnitt entlang einer Rotationsachse durch die Dichtungsanordnung aus 5;
7 zwei Anbringungselemente;
8 einen Querschnitt eines der in 7 gezeigten Anbringungselemente;
9 zwei Anbringungselemente;
10 einen Querschnitt eines der in 9 gezeigten Anbringungselemente;
11 ein Anbringungselement;
12 einen Querschnitt des in 11 gezeigten Anbringungselements;
13 eine Ableitvorrichtung;
14 eine Illustration einer Möglichkeit zur Herstellung eines Kompositelements;
15 eine Illustration einer weiteren Möglichkeit zur Herstellung eines Kompositelements;
16 eine schematische Darstellung einer Ableitvorrichtung;
17 eine zweite Ansicht der in 16 dargestellten Ableitvorrichtung;
18 eine in einer Dichtungsanordnung vorliegende Vertiefung mit Dichtungsanordnungsoberflächen;
19 eine schematische Darstellung eines Ableitelements;
20 eine schematisch Darstellung einer Ableitvorrichtung umfassend das Ableitelement, das in 19 gezeigt ist;
21 drei Metallgewebe mit unterschiedlichen Maschenweiten;
22 ein ringförmiges Kompositelement; und
23 ein weiteres ringförmiges Kompositelement.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Dichtungsanordnung 114 an einem Vorrichtungselement 102. Das Vorrichtungselement 102 ist eine Welle 104. Das Vorrichtungselement weist eine Oberflächenkontaktzone 112 auf.
Die Dichtungsanordnung 114 ist stark vereinfacht dargestellt. So wurde neben vielen anderen Bauteilen der Dichtungsanordnung insbesondere auch das an der Oberfläche des Vorrichtungselements 102 anliegende ringförmige Dichtelement weggelassen.
Die Dichtungsanordnung 114 umfasst ein Ableitelement 100. Das Ableitelement 100 umfasst eine Anbindungszone 106 und eine Kontaktelement 110. Die Anbindungszone 106 umfasst zwei Anbindungsflächen 116, 118. Das Kontaktelement 110 steht in Kontakt zu der Oberflächenkontaktzone 112.
An der Dichtungsanordnung 114 ist ein Anbringungselement 126 angeordnet. Das Anbringungselement ist ein Sicherungsring 128. Dabei handelt es sich um einen Sprengring 130.
Die Anbindungsfläche 116 liegt an einer axial ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche 120 der Dichtungsanordnung 114 an. Die Anbindungsfläche 118 liegt an einer radial nach innen ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche 122 der Dichtungsanordnung 114 an.
Auch 2 zeigt eine Dichtungsanordnung 114 an einem Vorrichtungselement 102. Abweichend von der in 1 gezeigten Dichtungsanordnung 114 weist die Anbindungszone 106 eine Öffnung auf. Die Öffnung hat in dem hier gezeigten Beispiel einen rechteckigen Querschnitt.
Die Anbindungsflächen 116 und 118 sind Innenoberflächen innerhalb der Öffnung und das Ableitelement 100 ist über diese Innenoberflächen an ein Anbringungselement 126 angebunden. Das Anbringungselement 126 ist ein mechanisches Anbringungselement. Der Querschnitt eines in die Öffnung aufgenommenen Teils des Anbringungselements 126 ist ebenfalls rechteckig. Er ist an den Querschnitt der Öffnung angepasst. Das Kontaktelement 110 erstreckt sich über die Anbindungszone 106 hinweg bis an eine der Anbindungsflächen heran. Dies ermöglicht einen direkten elektrisch leitenden Kontakt vom Kontaktelement 110 zum Anbringungselement 126 und über das Anbringungselement 126 zur Dichtungsanordnung 114. Denn das Anbringungselement 126 liegt in einem hier nicht gezeigten Abschnitt direkt an der Dichtungsanordnung 114 an.
Die Dichtungsanordnung 114 weist eine radial umlaufende, in radialer Richtung nach innen offene Vertiefung 194 auf. Das Anbringungselement 126 ist wenigstens teilweise in die Vertiefung 194 aufgenommen.
Auch 3 zeigt eine Dichtungsanordnung 114 an einem Vorrichtungselement 102. Abweichend von der in 1 gezeigten Dichtungsanordnung 114 ist das Ableitelement 100 ein Kontaktelement 110 das im Bereich der Anbindungszone 106 eine Biegung aufweist. Die Biegung ist im Bereich des Übergangs der Anbindungsflächen 116 und 118 ausgebildet. Das Kontaktelement 110 ist ein Kompositelement 140, das als Kompositfederelement 154 ausgeführt ist. Das Kompositfederelement 110 ist in der gezeigten Darstellung vorgespannt. Es umfasst ein Ableitmaterial 176 und ein Verstärkungsmaterial 178, die im Schichtverbund vorliegen. Das Ableitmaterial 176 kann z.B. eine Graphitfolie 184 sein.
Auch die in 1 und 2 gezeigten Kontaktelemente 110 können Kompositfederelemente 154 sein, wobei deren Aufbau absichtlich nicht näher dargestellt ist. Denn unterschiedlichste Kompositelemente 140, die z.B. ein Ableitmaterial 176 und ein Verstärkungsmaterial 178 umfassen können, eignen sich als Kontaktelemente 110.
Das Kontaktelement 110 aus 1 und 2 kann jeweils z.B. ein Kompositelement 140 oder ein Kompositfederelement 154 sein.
Das Kontaktelement 110 aus 1 und 2 kann jeweils aber auch eine gewöhnliches Bündel an elektrischen Leitelementen sein. Bündel an elektrischen Leitelementen sind Fachleuten zum Beispiel von Kontaktbürsten bekannt.
4. zeigt weitere Details der in 1 schematisch dargestellten Dichtungsanordnung 114, wobei diese hier mit einem Bündel an elektrischen Leitelementen gezeigt ist. Zur Vereinfachung sind nur drei Leitelemente des Bündels gezeigt. Zusätzlich sind das an der Oberfläche der Welle 102 anliegende Dichtelement 170 sowie weitere Bauteile 108, 172 und 174 der Dichtungsanordnung 114 dargestellt, durch die das Dichtelement 170 an der Welle 104 in der gewünschten Position gehalten wird, wobei das Anbringungselement 126 ist wenigstens teilweise in die Vertiefung 194 aufgenommen ist.
5 zeigt die in 4 dargestellte Dichtungsanordnung, wobei die Blickrichtung des Betrachters entlang der Rotationsachse der Welle 104 verläuft. 5 zeigt deutlich, dass das Anbringungselement 126 ein Sicherungsring 128 ist, wobei es sich bei dem Sicherungsring 128 um einen Sprengring 130 handelt. Durch den gespannten Sprengring wird das Ableitelement 100 gegen das Bauteil 108 der Dichtungsanordnung 114 gepresst, wodurch es fest an der Dichtungsanordnung 114 gehalten wird. Dies ist auch aus dem in 6 dargestellten Schnitt zu erkennen, der entlang der Rotationsachse durch die Dichtungsanordnung aus 5 ausgeführt ist.
7 zeigt zwei Anbringungselemente 126. Es handelt sich um Runddraht-Sprengringe gemäß DIN 9925 bzw. DIN 9926. 8 zeigt den runden Querschnitt 168 von einem dieser Runddraht-Sprengringe. Die Anbindungsgegenfläche 136 ist hier also eine kreisförmig umlaufende Oberfläche.
9 zeigt zwei Anbringungselemente 126. Es handelt sich um sogenannte Seeger-Ringe gemäß DIN 471 bzw. DIN 472. 10 zeigt den rechteckigen Querschnitt 168 von einem der Ringe aus 9. Durch den rechteckigen Querschnitt ergeben sich mehrere, in unterschiedliche Richtungen orientierte Anbindungsgegenflächen 136 und 138.
11 zeigt ein Anbringungselement 126. Es handelt sich um einen Sicherungsring 128 ähnlich DIN 7993 A. 12 zeigt den rechteckigen Querschnitt 168 des Sicherungsrings 128. Durch den rechteckigen Querschnitt ergeben sich mehrere, in unterschiedliche Richtungen orientierte Anbindungsgegenflächen 136 und 138.
13 zeigt eine Ableitvorrichtung 124. Die Ableitvorrichtung umfasst ein Ableitelement 100. Das Ableitelement 100 umfasst ein Kontaktelement 110 und eine Anbindungszone 106. Das Kontaktelement 110 umfasst in dem hier gezeigten Beispiel ein Bündel an elektrischen Leitelementen. Das Ableitelement 100 ist eine Kontaktbürste. Die Ableitvorrichtung umfasst auch ein Anbringungselement 126. Das Anbringungselement ist ein Sicherungsring 128. Es handelt sich um einen Sprengring 130.
Die Abbindungszone 106 umfasst eine hier nicht zu erkennende Öffnung. Das Ableitelement 100 ist über diese Öffnung auf eines der Enden des Sicherungsrings 128 aufgesteckt.
14 illustriert eine Möglichkeit zur Herstellung eines Kompositelements 140.
Metallwolle 142, bei der es sich um Stahlwolle 152 handelt, wird zwischen zwei Lagen aus Kunststoff 144 verpresst. Die Lagen aus Kunststoff können ein Harz 156, z.B. ein Phenolharz 158 enthalten. Das Verpressen ist durch die beiden von oben und unten auf die Lagen weisenden Pfeile angedeutet.
Dadurch wird die Metallwolle 142 in einer Richtung 146, die ganz rechts angedeutet ist, verdichtet. Der Kunststoff 144 hält die verdichtete Metallwolle 142 in dem verdichteten Zustand. Dieser stellt sich beim Verpressen ein. Er ist in 14 rechts dargestellt. Die Metallwolle 142 kann als Ableitmaterial 176 dienen. Der Kunststoff 144 kann als Verstärkungsmaterial 178 dienen.
15 illustriert eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines Kompositelements 140.
Die Metallwolle 142, im hier gezeigten Beispiel Stahlwolle 152, wird mit Partikeln eines Kunststoffs 144 versetzt. Der Kunststoff ist in dem gezeigten Beispiel ein Fluorpolymer 160, wobei es sich z.B. um PTFE 162 handeln kann. Die mit dem Kunststoff 144 versetzte Metallwolle 142 wird verpresst und gesintert.
Dadurch wird die Metallwolle 142 in einer Richtung 146, die ganz rechts angedeutet ist, verdichtet. Folglich liegt der Kunststoff 144 als Kunststoffmatrix 148 vor. Die Metallwolle 142 ist ein in die Kunststoffmatrix 148 eingebetteter Füllstoff 150. Die Metallwolle 142 kann als Ableitmaterial 176 dienen. Der Kunststoff 144 kann als Verstärkungsmaterial 178 dienen.
16 zeigt eine Ableitvorrichtung 124. Die Ableitvorrichtung 124 umfasst ein Ableitelement 100 und ein Anbringungselement 126. Das Anbringungselement 126 ist ein Sicherungsring 128. Es handelt sich um einen Sprengring 130.
Aus der Zusammenschau mit 17 wird deutlich, dass das Ableitelement 100 bandförmig ist. Das Ableitelement 100 kann z.B. ein Federelement oder ein Kompositfederelement 154 sein.
Das Ableitelement 100 ist an die Oberfläche des Anbringungselements 124 angepasst. Es wurde um einen Abschnitt des Anbringungselements 124 gebogen und/oder gewickelt, so dass eine Anbindungszone 106 entstanden ist. Diese dient zusammen mit dem Anbringungselement 126 zur Montage des Ableitelements 100 an einer hier nicht gezeigten Dichtungsanordnung 114.
Ein Teil des bandförmigen Ableitelements 100 erstreckt sich weg vom Anbringungselement 124 schräg in Richtung hin zu einer Rotationsachse. Dieser Teil kann als Kontaktelement wirken.
Das in 16 und 17 gezeigte Anbringungselement 126 kann in eine Ausnehmung einer Dichtungsanordnung aufgenommen werden. Die Ausnehmung kann eine Vertiefung, z.B. eine Nut, sein.
18 zeigt eine solche Vertiefung 194. Die dort gezeigte Dichtungsanordnung weist in der Vertiefung 194 Dichtungsanordnungsoberflächen 120 und 122 auf. Eine Dichtungsanordnungsoberfläche ist eine axial ausgerichtete Dichtungsanordnungsoberfläche 120. Die andere Dichtungsanordnungsoberfläche ist eine radial nach innen ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche 122.
Das in 16 und 17 gezeigte Anbringungselement 126 kann in einer Vertiefung also an der axial ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche 120 angeordnet und/oder an der radial nach innen ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche 122.
19 zeigt einen Schnitt durch ein Ableitelement 100. Das Ableitelement 100 umfasst ein Kontaktelement 110 und eine Anbindungszone 106. Die Anbindungszone 106 umfasst eine Anbindungsfläche 116, die eine an der Anbindungszone 106 vorliegende Innenoberfläche des Ableitelements 100 ist. Darüber hinaus umfasst die Anbindungszone 106 zwei weitere Anbindungsflächen 116 und 118, wobei einer dieser Anbindungsflächen 116 an einer axial ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche 120 anlegbar ist und die andere dieser beiden Anbindungsflächen 118 an einer radial nach innen ausgerichteten Dichtungsanordnungsoberfläche 122 anlegbar ist. Es kann also wenigstens eine der drei beschriebenen Anbindungsflächen genutzt werden, um das Ableitelement 100 an eine Dichtungsanordnung anzubinden um einen elektrischen Kontakt vom Ableitelement 100 zur Dichtungsanordnung herzustellen.
Das in 19 gezeigte Ableitelement 100 ist in einem Pressverfahren, z.B. in einem Pulverpressverfahren, aus einer Zusammensetzung hergestellt, die ein elektrisch leitfähiges Kohlenstoffmaterial 180, z.B. einen Graphit 182, enthält.
In 20 ist das Ableitelement 100, das in 19 gezeigt ist, mit Anbringungselement 126 dargestellt.
21 zeigt Metallgewebe 186. Die Metallgewebe 186 können z.B. als Ableitmaterial 176 oder auch als Verstärkungsmaterial 178 verwendet werden. Die Metallgewebe sind aus Drähten der Stärken 0,16 mm (links), 0,25 mm (Mitte) und 0,32 mm (rechts) gefertigt. Die Maschenweiten betragen 0,25 mm (links), 0,63 mm (Mitte) und 1,00 mm (rechts).
22 zeigt ein ringförmiges Kompositelement 140, das auch als Dichtelement 170 einsetzbar ist. Nicht dargestellt ist, dass auch das hier gezeigte ringförmige Kompositelement ein Ableitmaterial 176 und ein Verstärkungsmaterial 178 umfassen kann. Es kann also zugleich als Dichtelement 170 und als Ableitelement 100 wirken, wenn es in eine Dichtungsanordnung verbaut wird.
23 zeigt ebenfalls ein ringförmiges Kompositelement 140. Das Kompositelement 140 ist ein Ableit-Ringelement 188. Das Ableit-Ringelement umfasst Radialerstreckungszonen 192 und Verbindungszonen 190 zwischen den Radialerstreckungszonen 192.
Die Verbindungszonen 190 verbinden die Radialerstreckungszonen 192. Die Radialerstreckungszonen 192 erstrecken sich in radialer Richtung weiter nach innen als die Verbindungszonen 192. Die nach innen hin orientierten Enden der Radialerstreckungszonen 192 können in Kontakt zu Oberflächenkontaktzonen 112 eines Vorrichtungselements 102, z.B. einer Welle, 104 gebracht werden, wenn das Ableit-Ringelement 188 in eine Dichtungsanordnung verbaut wird.
Auch die in 22 und 23 gezeigten ringförmigen Kompositelemente 140 können in Pressverfahren, z.B. in Pulverpressverfahren, aus einer Zusammensetzung hergestellt werden, die ein elektrisch leitfähiges Kohlenstoffmaterial 180, z.B. einen Graphit 182, enthält. Eine hinreichende Verformbarkeit oder Elastizität der ringförmigen Kompositelemente 140 kann durch die Beimischung von verformbaren oder elastischen Partikeln, z.B. von Graphitexpandat, erreicht werden.
Bezugszeichenliste

100: Ableitelement
102: Vorrichtungselement
104: Welle
106: Anbindungszone
108: Bauteil
110: Kontaktelement
112: Oberflächenkontaktzone
114: Dichtungsanordnung
116: Anbindungsfläche
118: Anbindungsfläche
120: Dichtungsanordnungsoberfläche
122: Dichtungsanordnungsoberfläche
124: Ableitvorrichtung
126: Anbringungselement
128: Sicherungsring
130: Sprengring
132: Innen-Sicherungsring
134: Außen-Sicherungsring
136: Anbindungsgegenfläche
138: Anbindungsgegenfläche
140: Kompositelement
142: Metallwolle
144: Kunststoff
146: Richtung
148: Kunststoffmatrix
150: Füllstoff
152: Stahlwolle
154: Kompositfederelement
156: Harz
158: Phenolharz
160: Fluorpolymer
162: Polytetrafluorethylen
164: Ringspalt
166: Teil
168: Querschnitt
170: Dichtelement
172: Bauteil
174: Bauteil
176: Ableitmaterial
178: Verstärkungsmaterial
180: Kohlenstoffmaterial
182: Graphit
184: Graphitfolie
186: Metallgewebe
188: Ableit-Ringelement
190: Verbindungszone
192: Radialerstreckungszone
194: Vertiefung

Claims

Kompositelement (140), z.B. für ein Ableitelement (100) oder für ein Kontaktelement (110), wobei das Kompositelement (140) Folgendes umfasst: - ein Ableitmaterial (176) und - ein Verstärkungsmaterial (178).
Kompositelement (140) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitmaterial (176) eine Metallwolle (142) ist, wobei das Verstärkungsmaterial (178) bevorzugt ein Kunststoff (144) ist.
Kompositelement (140) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallwolle (142) in wenigstens einer Richtung (146) verdichtet ist und das Verstärkungsmaterial (178), z. B. der Kunststoff (144), die verdichtete Metallwolle (142) in einem verdichteten Zustand hält.
Kompositelement (140) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (144) als Kunststoffmatrix (148) vorliegt und die Metallwolle (142) in die Kunststoffmatrix (148) eingebettet ist.
Kompositelement (140) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (144) schichtförmig vorliegt und die Metallwolle (142) zwischen Kunststoffschichten eingebettet ist.
Kompositelement (140) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallwolle (142) eine Stahlwolle (152) ist.
Kompositelement (140) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff - ein Harz (156), bevorzugt ein Phenolharz (158), ein Epoxidharz, ein Polyurethanharz, ein Silikonharz, ein Vinylesterharz, ein Acrylharz, z.B. ein Phenolharz (158); und/oder - eine Fluorpolymer (160), z.B. ein Polytetrafluorethylen (162) oder ein Perfluoralkoxy-Polymer, enthält.
Kompositelement (140) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitmaterial (176) ein Kohlenstoffmaterial (180) umfasst oder ist, wobei das Kohlenstoffmaterial (180) z.B. ein Graphit (182) sein kann.
Kompositelement (140) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenstoffmaterial (180), z.B. der Graphit (182), an dem Verstärkungsmaterial (178) angeordnet ist.
Kompositelement (140) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenstoffmaterial (180), z.B. der Graphit (182), im Schichtverbund mit dem Verstärkungsmaterial (178) vorliegt.
Kompositelement (140) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenstoffmaterial (180) eine Graphitfolie (184) umfasst.
Kompositelement (140) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmaterial (178) ein metallisches Verstärkungsmaterial, z.B. ein Metallgitter, eine Metallwolle oder eine Metallfolie, ist.
Kompositelement (140) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositelement (140) durch Stanzen aus einem Vorläuferelement erhalten ist, wobei das Vorläuferelement Folgendes umfasst: - das Ableitmaterial (176) und - das Verstärkungsmaterial (178).
Kompositelement (140) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositelement (140) durch Pressen, z.B. Pulverpressen, aus einem Vorläufermaterial erhalten ist, wobei das Vorläufermaterial Folgendes umfasst: - das Ableitmaterial (176) und - das Verstärkungsmaterial (178) oder ein Vorläufermaterial des Verstärkungsmaterials (178).
Kompositelement (140) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositelement (140) strangförmig oder bandförmig ist.
Kompositelement (140) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositelement (140) ein Kompositfederelement (154) ist.