DE102022131855A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

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DE102022131855A1
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sealing
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elastomer material
fillers
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Marco Krapf
Patrick Schmitt
Andreas Becker
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung mit einem Dichtelement, das ein Trägerblech mit einem daran angeformten Dichtkörper aus einem Elastomerwerkstoff aufweist, wobei der Dichtkörper wenigstens eine erste Dichtlippe aufweist, wobei der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers mit darin zumindest bereichsweise angeordneten Füllstoffen versehen ist, wobei der Elastomerwerkstoff mindestens einen ersten Füllstoff und einen von dem ersten Füllstoff verschiedenen zweiten Füllstoff aufweist, wobei Partikel zumindest einer der Füllstoffe eine höhere Härte aufweisen als der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung mit einem Dichtelement, das ein Trägerblech mit einem daran angeformten Dichtkörper aus einem Elastomerwerkstoff aufweist, der mit zumindest bereichsweise angeordneten Füllstoffen versehen ist, Verwendbar in verschiedensten Anwendungen, z. B. in einem Lager, wie einem Radlager, Windkraftanlagen, E-Mobilität, Landmaschinen, Bearbeitungsmaschinen bzw. in allen Anwendung in dem dynamische Dichtungen im Einsatz sind, umfassend eine derartige Dichtungsanordnung.
  • Aus der DE 10 2018 132 388 A1 geht eine Dichtung mit einem Elastomerkörper hervor. Der Elastomerkörper weist zumindest abschnittsweise ein spezielles Füllstoffgemisch auf. Der Elastomerkörper besteht beispielsweise aus einer vulkanisierten Elastomermischung oder einem thermoplastischen Elastomer, die Füllstoffe als Füllstoffgemisch, enthält. Als Beispiel ist der Einsatz von PTFE als reibungsreduzierender Stoff bekannt, der in Dichtungen als Füllstoff eingesetzt wird. Dieser hat jedoch den Nachteil, dass aufgrund seiner recht weichen Oberfläche und seiner selbstschmierenden Eigenschaft ein hoher Abrieb an der Dichtung generiert wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Dichtelement sowie eine Lageranordnung mit verbesserten Reibungseigenschaften, insbesondere geringeren Reibungsverlusten im Dichtlippenkontakt, vorzuschlagen, wobei auch der Abrieb der Dichtung positiv beeinflusst werden soll. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
  • Eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung weist ein Dichtelement auf, das einen Träger mit einem daran angeformten Dichtkörper aus einem Elastomerwerkstoff aufweist, wobei der Dichtkörper wenigstens eine erste Dichtlippe aufweist, wobei der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers mit darin zumindest bereichsweise angeordneten Füllstoffen versehen ist, wobei der Elastomerwerkstoff mindestens einen ersten Füllstoff und einen von dem ersten Füllstoff verschiedenen zweiten Füllstoff aufweist, wobei Partikel zumindest einer der Füllstoffe eine höhere Härte aufweisen als der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers.
  • Der Träger kann dabei beispielsweise als Trägerblech aus einem metallischen Material hergestellt sein. Alternativ kann der Träger auch aus einem Kunststoff oder Faserverbund oder dgl. hergestellt sein.
  • Durch die Beimischung einer Kombination aus mindestens zwei verschiedenen Füllstoffen kann sowohl die Reibung an der Dichtung reduziert, als auch der Abrieb an der Dichtung verringert werden. Durch den Füllstoff mit höherer Härte wird die Dichtung somit langlebiger. Geeignete Füllstoffe für den ersten oder den zweiten Füllstoff können sein: Gläser, Carbon, Graphit, Basalt, Phenolharz und PTFE. Die Beimischungen von weiteren reibungs- reduzierenden Füllstoffen, wie z. B. Molybändisulfid, Aramid oder Bronze, ist zudem möglich.
  • Der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers, insbesondere wenigstens die erste Dichtlippe, wird zumindest abschnitts- oder bereichsweise durch ein geeignetes Fertigungsverfahren mit Füllstoffen angereichert, die aus einer Vielzahl von feinen Partikeln, Fasern oder Pulver bestehen. Vorzugsweise enthält die gesamte Dichtung Füllstoffe.
  • Als Werkstoff für den Dichtkörper ist grundsätzlich jeder Basis-Elastomerwerkstoff geeignet. Insbesondere geeignet ist Nitrilkautschuk, wie beispielsweise NBR (im Englischen „Nitrile Butadiene Rubber“). Ebenfalls denkbar sind HNBR (Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk), FKM (Fluorkarbon-Kautschuk), ACM (Polyacrylat-Kautschuk), EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-(Monomer)-Kautschuk) oder dergleichen. Ebenso könnten „Thermoplastisch Elastomere“, wie TPE, TPU, TPA, usw. oder auch Verschnitte der o. g. Werkstoffe, Verwendung finden.
  • Im Mischprozess des Elastomerwerkstoffs, auch Matrix-Compound genannt, können die Füllstoffe auf einfache Weise zur Mischung hinzugegeben werden, sodass weitere Herstellungs- oder Bearbeitungsschritte eines oder mehrerer Bauteile des Dichtelements nicht erforderlich sind. Die Elastomermischung kann auch in einer Dichtungsanordnung verwendet werden, die eine oberflächenmodifizierte Gegenlauffläche enthält, hierdurch ist noch einmal eine zusätzliche Reibungsreduzierung zu erwarten. Die Füllstoffe können prinzipiell aus Materialien ausgebildet sein, welche eine höhere Härte aufweisen als der Elastomerwerkstoff, auch Matrix-Compound genannt. Es ist aber auch eine Mischung von harten mit weicheren, reibungsreduzierenden Füllstoffen möglich.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Füllstoff aus Carbon, z.B. Kohlefasern, Kohlefaserbruchstücke oder Kohlefaserpartikeln, ausgebildet. Durch die Beimischung von vergleichsweise harten Füllstoffen wie Kohlefaser, Phenolharz und dergleichen kann die Abriebbeständigkeit der Dichtung erhöht und auch die Oberflächenmikrostruktur positiv beeinflusst werden. Die Reibungsreduzierung erfolgt durch das Vorhandensein der Füllstoffe direkt im Reibkontakt, wo diese durch die Eigenschaften hoher Härte und im Vergleich zu Gummi, niedrigeren Reibung die Reibung der Dichtung verringern.
  • Vorzugsweise ist der zweite Füllstoff aus einem PTFE-Mikropulver, einem Glaspulver und/oder einem Phenolharz, oder einer Kombination hiervon ausgebildet. Durch die Beimischung dieser Füllstoffe in den Elastomerwerkstoff kann die Reibung der Dichtung weiter vermindert werden.
  • Vorteilhaft sind die Partikel der Füllstoffvarianten, also der ersten oder zweiten Füllstoffe, weicher als das Material der Gegenlauffläche. Füllstoffe mit solchen Partikeln sind insbesondere aus Carbon oder Kunststoff, z. B. PTFE, Kohlefaser, Thermoplasten oder Harzen ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Füllstoffe, wenn sie aus dem Elastomerwerkstoff durch Abrieb oder dergleichen herausgelöst werden, zu keiner Schädigung des abzudichtenden Bauteils bzw. der Lagereinheit führen.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Elastomerwerkstoff der Dichtung mit Partikeln eines dritten Füllstoffs versehen. Der dritte reibungsreduzierende Füllstoff ist bevorzugt aus einem Glaspulver und/oder einem Phenolharz gebildet. Vorzugsweise ist der Elastomerwerkstoff aus einem vulkanisierten Kautschuk ausgebildet. Bei dem vulkanisierten Kautschuk kann es sich beispielsweise um Nitrilkautschuk (NBR), Acrylat-Kautschuk (ACM) oder Fluorkautschuk (FKM) handeln. Besonders bevorzugt ist dabei die Kombination aus NBR als Elastomerwerkstoff mit Kohlefasern als ersten Füllstoff, PTFE-Mikropulver als zweiten Füllstoff sowie Glaspulver als dritten Füllstoff.
  • Vorzugsweise weisen die Partikel des ersten Füllstoffs und die Partikel des zweiten Füllstoffs unterschiedliche geometrische Formen auf. Dabei sind bevorzugt die Partikel des ersten Füllstoffs kugelförmig oder ellipsoid und die Partikel des zweiten Füllstoffs faserförmig oder umgekehrt und die Partikel des dritten Füllstoffs pulverförmig. Ein und derselbe Füllstoff kann aber auch in unterschiedlichen geometrischen Formen eingemischt werden. Es wäre auch denkbar, dass der erste Füllstoff, der zweite Füllstoff und der dritte Füllstoff die gleiche geometrische Form aufweisen. Dies kann z.B. bei der Verwendung von Glasmehl oder Kohlefasermehl als Füllstoff auftreten.
  • Die Partikel der Füllstoffe können prinzipiell jede Form oder Struktur aufweisen. Als vorteilhaft erweisen sich eine ellipsoide, kugelförmige und/oder faserförmige Form der Füllstoffpartikel. Anders gesagt sind die Füllstoffe ellipsoide, kugelförmige und/oder faserförmige Partikel. Ein Vorteil kugelförmiger oder ellipsoider Partikel der Füllstoffe ist, dass sich die Füllstoffe sehr gleichmäßig im Elastomerwerkstoff verteilen lassen. Faserförmige Partikel der Füllstoffe können das Material des Elastomerwerkstoffs zusätzlich mechanisch verstärken. Eine Kombination aus FKM als Elastomerwerkstoff mit kugel- oder faserförmigen Füllstoffen weist besonders gute Reibungseigenschaften auf. Unregelmäßige Partikel d. h. Partikel mit unregelmäßiger Form haben den Vorteil, dass sie sich mit der Polymermatrix besser verzahnen als runde Partikel und somit eine bessere Haftung in der Matrix generiert werden kann. Hinsichtlich einer verbesserten Einbettung in das Elastomer sind faserförmige Füllstoffe zu bevorzugen, Zudem können auch Füllstoffe mit einer speziellen Oberflächenbehandlung versehen werden, wie z.B. Schlichte, Oberflächenaktivierungen oder funktionellen Gruppen. Die Partikel können demnach sowohl regelmäßig als auch unregelmäßig kugelförmig oder ellipsoid oder dgl. ausgebildet sein.
  • Wenigstens ein Teil der kugelförmigen, ellipsoiden und/oder faserförmigen Partikel der Füllstoffe können sich bei der Herstellung des Dichtkörpers an der Oberfläche des Dichtkörpers, insbesondere der wenigstens ersten Dichtlippe, ansammeln. Diese können entweder aus der Oberfläche hervorstehen und gleichzeitig im Elastomerwerkstoff eingebettet sein, oder sie sind von einer dünnen Elastomerschicht bedeckt. Bei Letzterem spannt sich das Elastomer bei der Vernetzung und Schrumpfung des Elastomers während der Herstellung über die an der Oberfläche angeordneten Partikel der Füllstoffe. In beiden Fällen strukturieren die Füllstoffe die Oberfläche zumindest der ersten Dichtlippe. Auf diese Weise kann die Reibungsverluste an der Oberfläche des Dichtkörpers bzw. im Kontaktbereich des Dichtkörpers mit dem Laufblech signifikant reduziert werden, wobei die Dichtwirkung nicht beeinträchtigt wird. Im Laufe des Abriebs der Dichtung werden die Partikel freigelegt und reduzieren die Reibung aufgrund ihrer höheren Härte und ggf. zusätzlicher reibungsreduzierender oder selbstschmierender Eigenschaften.
  • Bei den kugelförmigen oder ellipsoiden Partikeln eignen sich insbesondere Phenolharz-Kugeln, Glaskugeln, Hohlglaskugeln, PE oder HDPE-Kugeln in einem Durchmesserbereich von 5 µm bis 200 µm. Bevorzugt weisen kugelförmige und/oder ellipsoide Partikel der Füllstoffe einen Durchmesser zwischen 10 µm und 50 µm auf. Als Werkstoff der kugelförmigen oder ellipsoiden Partikel sind insbesondere Phenolharz-Kugeln, Glaskugeln, PE oder HDPE-Kugeln, wie beispielsweise Mipelon, vorteilhaft. Glaskugeln, Hohlglaskugeln und Kugeln aus PEEK, Phenolharz und Epoxidharz weisen eine vergleichsweise hohe Beständigkeit auf.
  • Durch Füllstoffe aus kugelförmigen oder ellipsoiden Partikeln wird eine einfach zu realisierende, gleichmäßigere Strukturierung der Oberfläche des Dichtkörpers erreicht. Bei massiveren Geometrien des Dichtkörpers bzw. Dichtelementen können auch Partikel mit größerem Durchmesser Verwendung finden. Ellipsoide Partikel zeichnen sich ferner bevorzugt durch ein Durchmesser-Länge-Verhältnis zwischen 1:1 und 1:10, vorzugsweise zwischen 1:1,1 und 1:1:5, aus.
  • Faserförmige Partikel aus den o. g. Füllstoffen mit einem Durchmesser von 4 bis 30µm und einer Länge der im Compound nach dem Mischprozess verbleibenden Fasern von 50 bis 1000µm sind vorteilhaft. Glas, Carbon und PTFE sind aufgrund ihrer chemischen Inertheit besonders geeignet, da sie eine vergleichsweise hohe Beständigkeit gegen Schmiermedien zeigen. Nach Abrieb der dünnen Elastomerschicht, welche über die an der Oberfläche des Dichtkörpers angeordneten Partikel der Füllstoffe gespannt ist, ist eine Kombination von harten Füllstoffen, mit Füllstoffen, welche selbstschmierenden Eigenschaften besitzen, wie z. B. PTFE besonders geeignet, da sie die Reibung auch bei Vergrößerung der Reib- bzw. Kontaktfläche zwischen Dichtlippe und Laufblech, die sich durch den Abrieb einstellt, verringern.
  • Besonders bevorzugt wird der Elastomerwerkstoff der Dichtung mit 1,5% bis 15%, insbesondere mit 3% bis 7 % des ersten Füllstoffs versehen. Bei dem ersten Füllstoff handelt es sich bevorzugt um Carbon bzw. Kohlefasern.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird der Elastomerwerkstoff mit 1,5% bis 15%, insbesondere mit 1% bis 4 % des zweiten Füllstoffs versehen. Bei dem zweiten Füllstoff handelt es sich bevorzugt um PTFE-Mikropulver. Durch diese Kombination des ersten und zweiten Füllstoffs in der Dichtung wird eine reibungsoptimierte, langlebige Dichtung möglich.
  • Bei dem dritten Füllstoff handelt es sich bevorzugt um Glaspulver oder Phenolharzpartikel. Durch diese Kombination des ersten, zweiten und dritten Füllstoffs in der Dichtung wird eine hoch reibungsoptimierte und langlebige Dichtung möglich.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Lager, umfassend zumindest einen Außenring und zumindest einen Innenring, wobei räumlich zwischen dem jeweiligen Innenring und dem jeweiligen Außenring wenigstens eine Dichtungsanordnung angeordnet ist, wobei die Dichtungsanordnung ein Dichtelement aufweist, das einen Träger mit einem daran angeformten Dichtkörper aus einem Elastomerwerkstoff aufweist, wobei der Dichtkörper wenigstens eine erste Dichtlippe aufweist, wobei der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers mit darin zumindest bereichsweise angeordneten Füllstoffen versehen ist, wobei der Elastomerwerkstoff mindestens einen ersten Füllstoff und einen zweiten Füllstoff aufweist, wobei Partikel zumindest einer der Füllstoffe eine höhere Härte aufweisen als der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers und wobei ein Laufblech vorgesehen ist, an dem die Dichtlippe abdichtend zur Anlage kommt, wobei der Träger relativ zum Laufblech, oder umgekehrt, rotierbar angeordnet ist. Der Einsatz der Dichtungsanordnung ist bei PKW, im LKW-Bereich, sowie in sämtlichen Bereichen denkbar, in welchen Dichtungen unter dynamischen Bedingungen eingesetzt werden, d. h. nicht nur zur Abdichtung von Lagern.
  • Bei dem Lager handelt es sich vorzugsweise um ein Radlager für ein Fahrzeug.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt
    • 1 eine vereinfachte schematische Schnittdarstellung eines Radlagers mit zwei erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen,
    • 2 eine schematische Schnittdarstellung der ersten Dichtungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 3 eine schematische Schnittdarstellung der zweiten Dichtungsanordnung des Radlagers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 4 eine schematische Schnittdarstellung der ersten Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
    • 5 eine schematische Schnittdarstellung der zweiten Dichtungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 1 zeigt ein exemplarisches Lager 10, hier ein Radlager, für ein - hier nicht gezeigtes - Fahrzeug, umfassend einen Außenring 11 sowie zwei Innenringe 12, 25. Der erste Innenring 12 ist einstückig mit einer Radnabe 22 verbunden. Wenn nachfolgend vom ersten Innenring 12 die Rede ist, ist darunter ein Flansch der Radnabe 22 zu verstehen, an dem eine Laufbahn ausgebildet ist, an der Wälzkörper einer ersten Wälzkörperreihe 23 des Lagers 10 abrollen. Der zweite Innenring 25 ist demgegenüber aus konstruktiven Gründen auf die Radnabe 22 aufgepresst. Räumlich zwischen dem Außenring 11 und den Innenringen 12, 25 sind vorliegend zwei Wälzkörperreihen 23, 27 angeordnet. Ein Innenraum 8 des Lagers 10 ist zudem über zwei Dichtelemente 1, 24 gegenüber einem Außenbereich 9 abgedichtet. Der detaillierte Aufbau der Dichtelemente 1, 24 ist für das erste Ausführungsbeispiel in den 2 und 3 und für das zweite Ausführungsbeispiel in den 4 und 5 näher gezeigt, wobei sich die Dichtelemente 1, 24 der unterschiedlichen Ausführungsformen lediglich in der Ausgestaltung eines Dichtkörpers 3 unterscheiden. Jedes Dichtelement 1, 24 weist einen Träger 2 und ein Laufblech 4 auf, wobei der Träger 2 des jeweiligen Dichtelements 1, 24 drehfest am Außenring 11 und das Laufblech 4 des jeweiligen Dichtelements 1, 24 drehfest am ersten Innenring 12 bzw. am zweiten Innenring 25 angeordnet ist. Der Träger 2 ist relativ zum Laufblech 4 rotierbar angeordnet.
  • Der Träger 2 ist im Querschnitt vorliegend L-förmig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen axialen Abschnitt 16 sowie einen im Wesentlichen radialen Abschnitt 17 auf. Der Träger 2 ist mit dem axialen Abschnitt 16 in den Außenring 11 eingepresst. Das Laufblech 4 ist im Querschnitt C-förmig ausgebildet, wobei das jeweilige Laufblech 4 mit einem ersten im Wesentlichen axialen Schenkel 20 in den ersten Innenring 12 eingepresst bzw. auf den zweiten Innenring 25 aufgepresst ist. Das Laufblech 4 kann, wie in 3 und 5 dargestellt ist, einen - hier nicht näher beschriebenen - anvulkanisierten Kodierring aufweisen, der mit einer - hier nicht dargestellten - Sensorvorrichtung wechselwirkt, um beispielsweise eine Drehzahl zu bestimmen.
  • Am Träger 2 des jeweiligen Dichtelements 1, 24 ist ein Dichtkörper 3 anvulkanisiert, der eine elastisch verformbare erste, zweite und dritte Dichtlippe 5, 18, 26 aufweist, die sich jeweils winklig von dem Dichtkörper 3 in Richtung des Laufblechs 4 erstrecken. Die erste und zweite Dichtlippe 5, 18 kommen abdichtend an einer ersten Gegenlauffläche 7 an einem radialen Schenkel 19 des Laufblechs 4 abdichtend zur Anlage. Die dritte Dichtlippe 26 kommt beim ersten Dichtelement 1 gemäß den 2 und 4 an einer zweiten Gegenlauffläche 21 an einem zweiten im Wesentlichen axialen Schenkel 28 des Laufblechs 4 abdichtend zur Anlage. Beim zweiten Dichtelement 24 gemäß den 3 und 5 kommt die dritte Dichtlippe 26 an einer zweiten Gegenlauffläche 21 am ersten im Wesentlichen axialen Schenkel 20 des Laufblechs 4 abdichtend zur Anlage. Der Dichtkörper 3 ist als Dichtungsring aus einem Elastomerwerkstoff, wie z.B. NBR, mit darin angeordneten Füllstoffen 6a, 6b ausgebildet. Der Elastomerwerkstoff ist dabei mit einer Kombination von mindestens zwei verschiedenen Füllstoffen 6a, 6b ausgebildet.
  • Der erste Füllstoff 6a weist im ersten Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 im Wesentlichen kugelförmige Partikel 13 und im zweiten Ausführungsbeispiel nach den 4 und 5 im Wesentlichen faserförmige Partikel 14 auf. Die Füllstoffe 6a, 6b sind im gesamten Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers 3 homogen verteilt angeordnet, wobei ein Teil der Partikel 13, 14 an der Oberfläche des Dichtkörpers 3, insbesondere an den am Laufblech 4 zur Anlage kommenden Dichtlippen 5, 18, 26 angeordnet sind. Die Füllstoffe 6a, 6b weisen eine höhere Härte auf als der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers 3 und bewirken da, wo sie an der Oberfläche 15 angeordnet sind, eine Strukturierung der Oberfläche 15 des Dichtkörpers 3. Mittels der Strukturierung in der Oberfläche 15 wird aufgrund der geometrischen Form und den materialspezifischen Eigenschaften der Partikel 13, 14 der Füllstoffe 6a, 6b eine Reibungsreduzierung im Dichtlippenkontakt mit dem Laufblech 4 realisiert, die Drehmomente im Lager 10 verringert.
  • Nach den 2 und 3 sind die Partikel 13 des ersten Füllstoffs 6a, 6b kugelförmig ausgebildet. Die kugelförmigen Partikel 13 können aus Kunststoff, einem Elastomer, Glas, Carbon oder Keramik ausgebildet sein. Ferner ist möglich, alle Partikel 13 oder einen Teil davon ellipsoid auszubilden. Bevorzugt ist der erste Füllstoff 6a mit einem höheren Prozentanteil im Dichtkörper 3 beigemischt als der zweite Füllstoff 6b. Bei dem ersten Füllstoff 6a handelt es sich besonders bevorzugt um Carbonfasern. Diese werden dem Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers 3 vorzugsweise mit 1,5% bis 15%, besonders bevorzugt mit 3% bis 7%, beigemischt. Der zweite Füllstoff 6b, der vom ersten Füllstoff verschieden ist, kann eine andere geometrische Form aufweisen.
  • In den 2 und 3 ist der zweite Füllstoff 6b faserförmig ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich bei dem zweiten Füllstoff 6b um ein PTFE-Mikropulver, Glaspulver oder Phenolharzkugeln. Der zweite Füllstoff 6b wird dem Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers 3 bevorzugt mit 1,5% bis 15%, besonders bevorzugt mit 1% bis 4%, beigemischt. Dem Dichtkörper 3 wird somit eine Kombination zweier verschiedener Füllstoffe 6a, 6b beigemischt, wodurch sowohl die Reibung als auch der Abrieb an der Dichtung reduziert werden kann.
  • Nach den 4 und 5 sind die Partikel 14 des ersten Füllstoffs 6a faserförmig ausgebildet. Die faserförmigen Partikel 14 können aus Kohlefasern, einem Kunststoff, einem Elastomer, Glas, Keramik oder eine Mischung der genannten ausgebildet werden. Kohlefasern sind chemisch inert, sodass eine verbesserte chemische Verträglichkeit des jeweiligen Dichtungselements 1, 24 realisierbar ist. Die Partikel des zweiten Füllstoffs 6b sind in diesem Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgebildet. Der Dichtkörper 3 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Elastomerwerkstoff, wie z.B. NBR, gemischt mit 1,5% bis 15% des ersten Füllstoffs 6a, insbesondere Carbonfasern, sowie mit 1,5% bis 15% eines zweiten Füllstoffs 6b, vorzugsweise PTFE-Mikropulver, Glaspulver oder Phenolharzkugeln.
  • Es wäre auch denkbar, den Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers 3 mit einem ersten, einem zweiten sowie einem dritten Füllstoff zu versehen. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem dritten Füllstoff um PTFE-Mikropulver, Glaspulver oder Phenolharzkugeln.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Erstes Dichtelement
    2
    Träger
    3
    Dichtkörper
    4
    Laufblech
    5
    Erste Dichtlippe
    6a
    Erster Füllstoff
    6b
    Zweiter Füllstoff
    7
    Erste Gegenlauffläche
    8
    Innenraum
    9
    Außenbereich
    10
    Lager
    11
    Außenring
    12
    Erster Innenring
    13
    kugelförmige Partikel
    14
    faserförmige Partikel
    15
    Oberfläche
    16
    Axialer Abschnitt des Trägerblechs
    17
    Radialer Abschnitt des Trägerblechs
    18
    Zweite Dichtlippe
    19
    Radialer Schenkel des Laufblechs
    20
    Erster axialer Schenkel des Laufblechs
    21
    Zweite Gegenlauffläche
    22
    Radnabe
    23
    Erste Wälzkörperreihe
    24
    Zweites Dichtelement
    25
    Zweiter Innenring
    26
    Dritte Dichtlippe
    27
    Zweite Wälzkörperreihe
    28
    Zweiter axialer Schenkel des Laufblechs
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018132388 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Dichtungsanordnung mit einem Dichtelement (1, 24), das einen Träger (2) mit einem daran angeformten Dichtkörper (3) aus einem Elastomerwerkstoff aufweist, wobei der Dichtkörper (3) wenigstens eine erste Dichtlippe (5) aufweist, wobei der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers (3) mit darin zumindest bereichsweise angeordneten Füllstoffen (6a, 6b) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerwerkstoff mindestens einen ersten Füllstoff (6a) und einen von dem ersten Füllstoff (6a) verschiedenen zweiten Füllstoff (6b) aufweist, wobei Partikel zumindest einer der Füllstoffe eine höhere Härte aufweisen als der Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers (3).
  2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Füllstoff (6a) aus Carbon ausgebildet ist.
  3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Füllstoff (6b) aus PTFE-Mikropulver und/oder Glaspulver und/oder Phenolharz ausgebildet ist.
  4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerwerkstoff zusätzlich mit Partikeln eines dritten Füllstoffs versehen ist.
  5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerwerkstoff aus einem vulkanisierten Kautschuk, insbesondere aus Nitrilkautschuk (NBR), Acrylat-Kautschuk (ACM) oder Fluorkautschuk (FKM), ausgebildet ist.
  6. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel des ersten Füllstoffs (6a) und die Partikel des zweiten Füllstoffs (6b) unterschiedliche geometrische Formen aufweisen.
  7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel des ersten Füllstoffs (6a) kugelförmig oder ellipsoid und die Partikel des zweiten Füllstoffs (6b) faserförmig oder, dass die Partikel des ersten Füllstoffs (6a) faserförmig und die Partikel des zweiten Füllstoffs (6b) kugelförmig oder ellipsoid ausgebildet sind.
  8. Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerwerkstoff mit 1,5% bis 15%, insbesondere mit 3% bis 7%, des ersten Füllstoffs (6b) versehen wird.
  9. Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerwerkstoff mit 1,5% bis 15%, insbesondere mit 1% bis 4%, des zweiten Füllstoffs (6b) versehen wird.
  10. Lager (10), umfassend zumindest einen Außenring (11) und zumindest einen Innenring (12), wobei räumlich zwischen dem jeweiligen Innenring (11) und dem jeweiligen Außenring (12) wenigstens eine Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche angeordnet ist, wobei ein Laufblech (4) vorgesehen ist, an dem die Dichtlippe (5) abdichtend zur Anlage kommt, wobei das Trägerblech (2) relativ zum Laufblech (4), oder umgekehrt, rotierbar angeordnet ist.
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Citations (7)

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