WO2012080028A2 - Sealing device having a functional coating - Google Patents

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WO2012080028A2
WO2012080028A2 PCT/EP2011/071831 EP2011071831W WO2012080028A2 WO 2012080028 A2 WO2012080028 A2 WO 2012080028A2 EP 2011071831 W EP2011071831 W EP 2011071831W WO 2012080028 A2 WO2012080028 A2 WO 2012080028A2
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sealing
sealing device
functional
functional coating
lubricant
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Wolfgang Schmidt-Aursch
Tim Matthias Hosenfeldt
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/447Labyrinth packings
    • F16J15/453Labyrinth packings characterised by the use of particular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80Labyrinth sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials

Definitions

  • the invention relates to a sealing device for the separation of fabric spaces which contact one another at a sealing gap between two machine components.
  • Generic sealing devices are used, in particular, in machine components that are moved relative to one another, in order, for example, to separate an inner material space, such as lubricant space, from an outer material space such as outer space, which may contain contaminants, water and the like.
  • roller bearings such as wheel bearings, spindles rotatably arranged in a housing and / or axially displaced spindles, housing parts with components rotating therein, such as shafts and the like, may be provided with corresponding sealing devices.
  • sealing devices are often only small installation spaces and thus small sealing distances available that allow only an insufficient separation of the fabric spaces from each other, so that, for example, on the one hand lubricant from the lubricant space in the outside and on the other hand water from the outside into the outside Lubricant space can penetrate. Furthermore, the friction of the sealing device and an occurring wear should be low, which is why non-contact sealing devices are provided with a narrow sealing gap.
  • sealing surfaces provided on one section such as sealing lips, which form a static or dynamic sealing contact with the other section, it is possible, with reference to FIG. an improved seal of an improved seal of a sealing device shown for example in DE 10 2005 035 027 A1 can be achieved.
  • a sealing device is preferably formed from sheet metal parts, which are approximated to form a sealing gap to each other and with the machine components - formed here as races ring parts - connected and optionally provided with sealing surfaces such as sealing lips.
  • the object of the invention is the development of such a sealing device with improved sealing properties in a small space.
  • the object is achieved by a sealing device for separating fabric seams contacting one another at a sealing gap between two machine components, in which at least one functional coating which at least partially reduces a material passage through the sealing gap is applied to the machine components forming the sealing gap.
  • an improved separation of the fabric spaces for example, a lubricant space from the outside and outside environment, achieved by the physical properties of the adjacent walls of the sealing device forming walls are adjusted by means of one or more functional coatings so that the mass flow through the sealing gap is difficult.
  • a functional coating can be completely or only partially applied to a corresponding section.
  • a plurality of different functional coatings can be distributed over one or both sections, so that they reinforce their effect.
  • functional coatings with the same or opposite physical properties can be arranged on both walls of the sections lying opposite each other.
  • different functional layers with physical properties increasing or decreasing over the diameter can be arranged on different ring segments on different diameters.
  • a combination with one or more arranged on these functional coatings is particularly suitable to achieve a Schmierstoffab flode effect in the range of delimitation to the lubricant space in order to reduce a friction caused by the lubricant between the mutually moving sections of the machine components.
  • a lubricant-repellent formation of a functional coating in the adjacent region of the sections to the lubricant space causes a retention of the lubricant in this, so that penetration of the lubricant into the sealing gap can already be prevented there.
  • a lubricant-absorbing effect can be used by an appropriate composition of the functional coating, in particular in the region of contacting a sealing surface with a counter-sealing surface of a dynamic seal to improve the hydrodynamic lubricating film.
  • a lubricant-attracting effect of the functional coating can have the advantage that hydrophobic conditions are set in the sealing gap, so that the penetration of water from the outside is prevented.
  • a water-repellent effect of a functional coating in the area of the sealing gap or on contact surfaces of a contacting seal can reduce the delivery of water into the sealing gap. In this case, corresponding capillary effects, which allow a corresponding delivery of water through the sealing contact and / or the sealing gap, are advantageously prevented.
  • the at least one functional layer may have adhesion-reducing properties.
  • functional coatings such as fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE), carbon coatings and the like.
  • Functional coatings or segments of these surfaces for adjusting lipophoric or oleophobic properties are preferably formed from fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and the like.
  • Functional coatings having hydrophobic properties are similarly adjusted from fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE), paints and the like.
  • the difference to the lipophilic or oleophilic adjustment of the functional coating is in particular its local position in the region of the lubricant space on the one hand and the delimitation of the sealing gap to the outside on the other hand.
  • the functional coating has lipophilic or oleophilic properties, that is, improves the attachment of lubricant to a surface or a surface section.
  • burnishing and the like are suitable.
  • a corresponding functional coating of metal-containing carbon compounds for example diamond-like carbon layers with metal deposits (Me-DLC) are provided.
  • the proposed functional coatings are suitable for sealing devices, for example in the form of one or more sections forming the sealing gap, which approach each other without contact and thus form the sealing gap.
  • This can be provided with the machine components, made of sheet metal or optionally made of plastic annular sealing parts, which are coated with a single or more types of functional coating, each one or more functional sections are formed, depending on their local location, the function of this increase by preventing lubricant from escaping and water from entering the lubricant space and / or the seal gap.
  • the sealing device may be provided with a contacting sealing contact of the sealing elements.
  • the functional coating it is additionally possible to stabilize a hydrodynamic lubricant contact in the area of the contacting seal.
  • the sealing device is preferably used in rotating devices in which two or more ring parts rotate about a common axis of rotation, for example in pivot bearings such as rolling or sliding bearings, freewheels, housing parts with rotating shafts, spindle bearings and the like.
  • This can be done on a rotating or non-rotatably arranged outer part such as outer ring or housing part may be arranged one or more sealing parts, which form with one or more sealing parts, which are arranged on a rotating shaft, a rotating or fixed inner ring, the sealing gap and / or the dynamic seal-sealing contact ,
  • hydrophobic functional coatings may be non-polar and may correspond to oleophilic or lipophilic functional coatings.
  • hydrophilic functional coatings can be formed polar and correspond to oleo- or lipophobic functional coatings.
  • lubricants are formed as oils or fats and are generally oleo or lipophilic, a uniform term in the form of oleophilic and, for the contrary, oleophobic is used hereinafter to describe the properties of lubricant and the surfaces of the sealing device.
  • inventive sealing device containing arrangements such as shaft seals, pivot bearings such as rolling or plain bearings, freewheels, spindle bearings and the like are summarized by the inventive idea. Brief description of the drawings
  • FIG. 2 shows a schematic detail of the sealing device of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a sealing device provided with functional coatings on a rolling bearing in partial section
  • FIG. 4 shows a sealing device in accordance with FIG. 3 with a functional coating formed with changed physical properties Partial section
  • Figure 5 is a sealing device of Figure 4 similar sealing device
  • FIG. 6 shows a partial section of a sealing device containing only a section forming the sealing gap.
  • FIG. 1 shows the sealing device 1 for sealing the machine component 2 embodied as a housing component 4 with respect to the machine component 3 embodied as a shaft 5.
  • the sealing device 1 contains a shaft sealing ring 6 such as a radial shaft sealing ring which is fastened to the machine component 2 by means of the carrier part 7 and by means of the membrane 8 with the sealing lip 9 having the sealing lip forms a dynamic sealing contact against the counter-sealing surface 10 of the machine component 3.
  • the sealing device 1 separates the fabric spaces 12, 13 from one another by means of the sealing gap 1 provided at the sealing edge 9, wherein the material space 12 as at least partially filled with lubricant or wetted lubricant space and the space 13 as an external space in which contamination and water pollution can occur formed are.
  • the object is to keep the sealing gap 1 1 permanently lubricated to keep wear of the sealing lip low and to avoid dry running of the sealing edge 9 of this on the shaft 5. At the same lubricant should not escape from the space 12 and dirt and water from the space 13 are prevented from entering the space 12.
  • FIG. 2 a schematic section of the sealing device 1 of FIG. 1 with functional coatings 14, 15, 16, 17 with different physical properties attached to this task is shown in detail.
  • the oleophil designed lubricant 18 in the region of the sealing gap 1 1, which is shown here oversized and can be made very tight by the contact of the membrane 8 with the sealing contact forming sealing edge 9 of the sealing lip on the mating surface 10 is on the shaft 5, the functional coating 14 in the region of the sealing contact of the sealing edge 9 of the sealing lip on the shaft 5 oleophilic formed, for example, from metal-containing, diamond-like carbon such as Me-DLC, so that the functional coating 14 favors the attachment of the lubricant 18.
  • the oleophobic functional coating 15 is applied to the shaft 5, so that the attachment of lubricant 18 is made difficult here.
  • the membrane 8 and the sealing lip are configured such that the sealing edge 9 oleophilic and the axially adjacent regions of the sealing device 1 are formed oleophobic, so that the oleophilic lubricant 18 is preferably attached to the oleophilic sealing edge 9 and held there.
  • the membrane 8 may be formed of oleophobic material and an oleophilic functional coating may be provided on the sealing edge 9.
  • the membrane 8 is made of oleophilic material, wherein the axially adjacent the sealing edge 9 areas with oleophobic functional coatings 16, 17 are provided.
  • the functional coatings 16, 17 can be applied individually to the membrane 8 or produced as a layer, wherein the region at the sealing edge 9 is freed from the functional coating, for example, chemically or abradingly.
  • the functional coatings 15, 16 have a repellent effect on water, so that optionally penetrating water is forced off the sealing gap 11. It is understood that in lipophobic lubricants, the properties of the functional coatings used can be interpreted in reverse.
  • Figure 3 shows the introduced between the races 20, 21 of the rolling bearing 19 sealing device 1 a with the formed from sheet metal or plastic parts sections 22, 23, 24.
  • the sections 22, 23 are fixed to the raceway 20 and the section 24 is fixed connected to the raceway 21 and bil- a non-contact sealing of the at least partially filled with the lubricant 18a material space 12a relative to the space 13a in the form of the outer space of the bearing 19.
  • the formed between the sections 22, 23, 24 and labyrinth-deflected sealing gap 1 1 a ensures the separation of the fabric spaces 12a, 13a.
  • the walls of the sections 22, 23, 24 are provided with functional coatings 25, 26, 27, 28, 29, 30.
  • the oleophilic lubricant 18a is repelled at the oleophobic functional coating 25.
  • the labyrinth-shaped sealing gap 11a facing walls of the sections 22, 23, 24 are each provided with an oleophobic and hydrophobic functional coating 26, 27, 28, 29, for example PTFE, so that both the oleophilic lubricant 18a in the first part of the sealing gap a between the sections 22, 24 and water in the second part of the sealing gap 1 1 a between the sections 23, 24 is retained.
  • one or more return channels may be provided on the outer circumference, which are provided, for example, spirally in the direction of rotation of a rotating race 20, so that a preferred return of the lubricant particles in the space 12a can be provided.
  • the sealing devices 1 b, 1 c of the rolling bearing 19 a, 19 b of Figures 4 and 5 are in different configurations of sections 22 a, 22 b, 23 a, 23 b, 24 a, 24 b with respect to the arrangement of the functional coatings 34 a, 34 b, 35 a, 35 b, 36 a, 36 b , 37a, 37b and 34c, 34d, 35c, 35d, 36c, 36d, 37c, 37d are of similar design.
  • the sections 22a , 22b, 23a, 23b, 24a, 24b differently coated in the radial direction.
  • the lubricant Insert 33, 33a is oleophilic and is formed by the radially outer, also oleophilic trained functional coatings 34a, 35a, 36a, 37a and 34c, 35c, 36c, 37c in the radially outer region of the sections 22a, 23a, 24a and 22b, 23b, 24b stabilizes and thus closes the two by these separate parts of the sealing gap 1 1 b or 1 1 c.
  • the radially inner, hydrophobic and oleophobic trained functional coatings 34b, 35b, 36b, 37b and 34d, 35d, 36d, 37d prevent slipping of the lubricant liner 33, 33a and penetration of the lubricant 18b and 18c of the fabric space 13b and 13c and penetration of water from the material space 13b and 13c in the sealing gap 1 1 b or 1 1 c.
  • the sections 23a, 23b may be hydrophobically coated on the fabric spaces 13b, 13c. It is understood that these hydrophobic properties can also be achieved by functional coatings which, like PTFE, have hydrophobic and oleophobic properties.
  • FIG. 6 shows the roller bearing 19c with the simple, non-contact sealing device 1d, in which only a section 22d is provided which forms the sealing gap 1d radially inwards relative to the raceway 21a.
  • the oleophobic and hydrophobic functional coatings 38, 39 are provided on the outer circumference of the race 21a and on the inner circumference of the portion 22d, so that the lubricant 18d is prevented from escaping and water from entering the material space 12d.

Abstract

The invention relates to a sealing device (1a) for separating material spaces (12a, 13a) contacting each other at a sealing gap (11a) between two machine components, such as in rolling bearings (19) such as wheel bearings and the like. In order to achieve an improved embodiment of the sealing gap (11a) under spatially constrained, tight conditions, at least one functional coating (25, 26, 27, 28, 29, 30) at least partially reducing material penetration through the sealing gap (11a) is applied to at least one segment of the sealing device (1a).

Description

Bezeichnung der Erfindung  Name of the invention
Dichteinrichtung mit Funktionsbeschichtung Beschreibung Sealing device with functional coating Description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft eine Dichteinrichtung zur Trennung von sich an einem Dichtspalt zwischen zwei Maschinenbauteilen berührenden Stoffräumen. The invention relates to a sealing device for the separation of fabric spaces which contact one another at a sealing gap between two machine components.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Gattungsgemäße Dichteinrichtungen werden insbesondere in gegeneinan- der bewegten Maschinenbauteilen eingesetzt, um beispielsweise einen inneren Stoffraum, wie Schmiermittelraum von einem äußeren Stoffraum wie Außenraum, der Verschmutzungen, Wasser und dergleichen enthalten kann, abzutrennen. Beispielsweise können Wälzlager wie Radlager, in einem Gehäuse verdrehbare angeordnete und/oder axial verlagerte Spindeln, Gehäu- seteile mit darin rotierenden Bauteilen wie Wellen und dergleichen mit entsprechenden Dichteinrichtungen versehen sein. Generic sealing devices are used, in particular, in machine components that are moved relative to one another, in order, for example, to separate an inner material space, such as lubricant space, from an outer material space such as outer space, which may contain contaminants, water and the like. For example, roller bearings such as wheel bearings, spindles rotatably arranged in a housing and / or axially displaced spindles, housing parts with components rotating therein, such as shafts and the like, may be provided with corresponding sealing devices.
In derartigen Anwendungen von Dichteinrichtungen stehen oftmals lediglich geringe Bauräume und damit geringe Dichtstrecken zur Verfügung, die le- diglich eine unzureichende Trennung der Stoffräume voneinander ermöglichen, so dass beispielsweise zum Einen Schmiermittel aus dem Schmiermittelraum in den Außenraum austreten und zum Anderen Wasser vom Außenraum in den Schmiermittelraum eindringen kann. Desweiteren sollen die Reibung der Dichteinrichtung und ein auftretender Verschleiß gering sein, weswegen häufig berührungslose Dichteinrichtungen mit eng begrenztem Dichtspalt vorgesehen werden. Unter Verwendung von an einem Abschnitt vorgesehenen Dichtflächen wie Dichtlippen, die mit dem anderen Abschnitt einen statischen oder dynamischen Dichtkontakt bilden, kann unter Hinnah- me einer vergrößerten Reibung eine verbesserte Dichtung einer beispielsweise in der DE 10 2005 035 027 A1 gezeigten Dichteinrichtung erzielt werden. Allerdings müssen die Dichtkontakte wiederum vor Verschleiß geschützt werden, indem in entsprechend ausgebildeten Dichtspalten das Ein- dringen von Verschmutzung ausgeschlossen wird. Wie in der Dichteinrichtung gezeigt, wird eine Dichteinrichtung bevorzugt aus Blechteilen gebildet, die zur Bildung eines Dichtspalts aneinander angenähert sind und mit den Maschinenbauteilen - hier als Laufringe ausgebildete Ringteile - verbunden und gegebenenfalls mit Dichtflächen wie Dichtlippen versehen sind. In such applications of sealing devices are often only small installation spaces and thus small sealing distances available that allow only an insufficient separation of the fabric spaces from each other, so that, for example, on the one hand lubricant from the lubricant space in the outside and on the other hand water from the outside into the outside Lubricant space can penetrate. Furthermore, the friction of the sealing device and an occurring wear should be low, which is why non-contact sealing devices are provided with a narrow sealing gap. By using sealing surfaces provided on one section, such as sealing lips, which form a static or dynamic sealing contact with the other section, it is possible, with reference to FIG. an improved seal of an improved seal of a sealing device shown for example in DE 10 2005 035 027 A1 can be achieved. However, the sealing contacts must, in turn, be protected against wear by precluding the entry of soiling into correspondingly formed sealing gaps. As shown in the sealing device, a sealing device is preferably formed from sheet metal parts, which are approximated to form a sealing gap to each other and with the machine components - formed here as races ring parts - connected and optionally provided with sealing surfaces such as sealing lips.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer derartigen Dichteinrichtung mit bei geringem Bauraum verbesserten Dichtungseigenschaften. The object of the invention is the development of such a sealing device with improved sealing properties in a small space.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung General description of the invention
Die Aufgabe wird durch eine Dichteinrichtung zur Trennung von sich an einem Dichtspalt zwischen zwei Maschinenbauteilen berührenden Stoffräu- men gelöst, bei der an den den Dichtspalt bildenden Maschinenbauteilen zumindest eine zumindest teilweise einen Stoffdurchtritt durch den Dichtspalt vermindernde Funktionsbeschichtung aufgebracht ist. The object is achieved by a sealing device for separating fabric seams contacting one another at a sealing gap between two machine components, in which at least one functional coating which at least partially reduces a material passage through the sealing gap is applied to the machine components forming the sealing gap.
Hierdurch wird eine verbesserte Trennung der Stoffräume, beispielsweise einem Schmiermittelraum vom Außenraum wie Außenumgebung, erzielt, indem die physikalischen Eigenschaften der einander benachbarten Wandungen der die Dichteinrichtung bildenden Wandungen mittels einer oder mehrerer Funktionsbeschichtungen so eingestellt werden, dass der Stoffdurchgang durch den Dichtspalt erschwert wird. Dabei kann eine Funktions- beschichtung ganz oder lediglich teilweise auf einen entsprechenden Abschnitt aufgebracht werden. Im Weiteren können mehrere unterschiedliche Funktionsbeschichtungen auf einen oder beide Abschnitte verteilt angeordnet werden, so dass sich diese in ihrer Wirkung verstärken. Beispielsweise können auf beiden Wandungen der sich gegenüberliegenden Abschnitte Funktionsbeschichtungen mit gleichen oder gegensätzlichen physikalischen Eigenschaften angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können auf verschiedenen Ringsegmenten auf unterschiedlichen Durchmessern unter- schiedliche Funktionsschichten mit über den Durchmesser zu- oder abnehmenden oder alternierenden physikalischen Eigenschaften angeordnet sein. In this way, an improved separation of the fabric spaces, for example, a lubricant space from the outside and outside environment, achieved by the physical properties of the adjacent walls of the sealing device forming walls are adjusted by means of one or more functional coatings so that the mass flow through the sealing gap is difficult. In this case, a functional coating can be completely or only partially applied to a corresponding section. In addition, a plurality of different functional coatings can be distributed over one or both sections, so that they reinforce their effect. For example For example, functional coatings with the same or opposite physical properties can be arranged on both walls of the sections lying opposite each other. Alternatively or additionally, different functional layers with physical properties increasing or decreasing over the diameter can be arranged on different ring segments on different diameters.
In Verbindung mit einer entsprechenden Ausgestaltung der Abschnitte der Maschinenbauteile, beispielsweise sich gegenüber liegenden, den Dicht- spalt bildenden, ringförmigen Blechteilen, ist eine Kombination mit einer oder mehrerer auf diesen angeordneten Funktionsbeschichtungen insbesondere geeignet, eine schmierstoffabweisende Wirkung im Bereich einer Abgrenzung zum Schmierstoffraum zu erzielen, damit eine durch den Schmierstoff verursachte Reibung zwischen den gegeneinander bewegten Abschnitten der Maschinenbauteile vermindert wird. Eine schmierstoffabweisende Ausbildung einer Funktionsbeschichtung im angrenzenden Bereich der Abschnitte zum Schmiermittelraum bewirkt ein Zurückhalten des Schmiermittels in diesem, so dass ein Eindringen des Schmiermittels in den Dichtspalt bereits dort unterbunden werden kann. Eine schmierstoffanzie- hende Wirkung kann durch eine entsprechende Zusammensetzung der Funktionsbeschichtung insbesondere im Bereich einer Kontaktierung einer Dichtfläche mit einer Gegendichtfläche einer dynamischen Dichtung zur Verbesserung des hydrodynamischen Schmierfilms eingesetzt werden. Weiterhin kann in dem Dichtspalt selbst eine schmierstoffanziehende Wirkung der Funktionsbeschichtung den Vorteil aufweisen, dass in dem Dichtspalt hydrophobe Bedingungen eingestellt werden, so dass das Eindringen von Wasser von außen verhindert wird. Eine wasserabstoßende Wirkung einer Funktionsbeschichtung im Bereich des Dichtspalts oder an Kontaktflächen einer berührenden Dichtung kann eine Förderung von Wasser in den Dicht- spalt hinein verringern. Hierbei werden vorteilhafterweise entsprechende Kapillareffekte, die eine entsprechende Förderung von Wasser über den Dichtkontakt und/oder den Dichtspalt hinweg ermöglichen, unterbunden. Die zumindest eine Funktionsschicht, bevorzugt im Bereich des Eingangs des Dichtspalts oder in diesem an den entsprechenden Abschnittssegmenten der Dichteinrichtung angeordnet, kann gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel adhäsionsmindernde Eigenschaften aufweisen. Mittels der- artiger Funktionsbeschichtungen kann die Kapillarwirkung der Abschnitte selbst und/oder gegebenenfalls eines als Kapillare wirksamen Dichtspalts mit eng zueinander beabstandeten Abschnitten der Maschinenbauteile verringert werden. Dabei wird eine Reduzierung beispielsweise durch Funktionsbeschichtungen wie Fluorpolymeren wie Polytetrafluorethylen (PTFE), Kohlenstoffbeschichtungen und dergleichen erzielt. In conjunction with a corresponding embodiment of the sections of the machine components, for example, opposite, forming the sealing gap, annular sheet metal parts, a combination with one or more arranged on these functional coatings is particularly suitable to achieve a Schmierstoffabweisende effect in the range of delimitation to the lubricant space in order to reduce a friction caused by the lubricant between the mutually moving sections of the machine components. A lubricant-repellent formation of a functional coating in the adjacent region of the sections to the lubricant space causes a retention of the lubricant in this, so that penetration of the lubricant into the sealing gap can already be prevented there. A lubricant-absorbing effect can be used by an appropriate composition of the functional coating, in particular in the region of contacting a sealing surface with a counter-sealing surface of a dynamic seal to improve the hydrodynamic lubricating film. Furthermore, in the sealing gap itself, a lubricant-attracting effect of the functional coating can have the advantage that hydrophobic conditions are set in the sealing gap, so that the penetration of water from the outside is prevented. A water-repellent effect of a functional coating in the area of the sealing gap or on contact surfaces of a contacting seal can reduce the delivery of water into the sealing gap. In this case, corresponding capillary effects, which allow a corresponding delivery of water through the sealing contact and / or the sealing gap, are advantageously prevented. The at least one functional layer, preferably arranged in the region of the entrance of the sealing gap or in this at the corresponding section segments of the sealing device, according to an advantageous embodiment may have adhesion-reducing properties. By means of such functional coatings, the capillary action of the sections themselves and / or, if appropriate, of a sealing gap acting as a capillary with sections of the machine components which are closely spaced from one another can be reduced. In this case, a reduction is achieved for example by functional coatings such as fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE), carbon coatings and the like.
Funktionsbeschichtungen oder Segmente dieser zur Einstellung von li- pophoben beziehungsweise oleophoben Eigenschaften, also Schmierstoffe in Form von Öl und Fetten abweisende Oberflächen der Abschnitte werden bevorzugt aus Fluorpolymeren wie Polytetrafluorethylen (PTFE) und dergleichen gebildet. Funktionsbeschichtungen mit hydrophoben Eigenschaften werden in ähnlicher Weise aus Fluorpolymeren wie Polytetrafluorethylen (PTFE), Lacken und dergleichen eingestellt. Dabei ist der Unterschied zur lipophilen oder oleophilen Einstellung der Funktionsbeschichtung insbeson- dere deren örtliche Lage im Bereich des Schmiermittelraums einerseits beziehungsweise der Abgrenzung des Dichtspalts nach außen andererseits. Um Schmierstoff beispielsweise an einer gezielten Stelle wie einem berührenden Dichtkontakt zu halten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Funktionsbeschichtung lipophile beziehungsweise oleophile Eigenschaften aufweist, also eine Anlagerung von Schmiermittel an einer Oberfläche oder einem Oberflächenabschnitt verbessert. Hierzu eignen sich Brünierungen und dergleichen. Zur Einstellung von Funktionsbeschichtungen mit hydrophilen Eigenschaften, beispielsweise zur Kon-zentration von Wasser vor dem Dichtspalt, so dass ein gezieltes Ableiten vor dem Dichtspalt, beispielsweise ein Abtropfen gefördert und ein Eindringen in den Dichtspalt vermindert wird, kann eine entsprechende Funktionsbeschichtung aus metallhaltigen Kohlenstoffverbindungen, beispielsweise diamantähnlichen Kohlenstoffschichten mit Metalleinlagerungen (Me-DLC) vorgesehen werden. Um zumindest Teilbereiche der Abschnitte der Maschinenbauteile sowohl für Wasser als auch Schmiermittel mit vergrößerter Haftung zu versehen, können Funktionsbeschichtungen mit sogenannten amphiphilischen Eigenschaf- ten vorgesehen werden. Derartige Beschichtungen können beispielsweise aus Tensiden gebildet sein. Im Gegensatz hierzu können die Teile oder die gesamte Oberfläche einer oder beider Abschnitte mit einer sogenannten amphiphoben Funktionsschicht versehen werden, bei der die Anhaftung von Wasser und Schmiermittel erschwert ist. Hierzu haben sich Beschichtungen aus bevorzugt rissfreiem Chrom und Fluorpolymeren, insbesondere Polytet- rafluorethylen (PTFE) als vorteilhaft erwiesen. Functional coatings or segments of these surfaces for adjusting lipophoric or oleophobic properties, ie lubricants in the form of oil and grease repellent surfaces of the sections are preferably formed from fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and the like. Functional coatings having hydrophobic properties are similarly adjusted from fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE), paints and the like. The difference to the lipophilic or oleophilic adjustment of the functional coating is in particular its local position in the region of the lubricant space on the one hand and the delimitation of the sealing gap to the outside on the other hand. In order to hold lubricant, for example, at a specific point such as a contacting sealing contact, it has proved to be advantageous if the functional coating has lipophilic or oleophilic properties, that is, improves the attachment of lubricant to a surface or a surface section. For this purpose, burnishing and the like are suitable. For setting functional coatings with hydrophilic properties, for example, for concentration of water in front of the sealing gap, so that targeted discharge before the sealing gap, for example a dripping promoted and penetration into the sealing gap is reduced, a corresponding functional coating of metal-containing carbon compounds, for example diamond-like carbon layers with metal deposits (Me-DLC) are provided. In order to provide at least partial regions of the sections of the machine components for both water and lubricant with increased adhesion, functional coatings with so-called amphiphilic properties can be provided. Such coatings can be formed, for example, from surfactants. In contrast, the parts or the entire surface of one or both sections can be provided with a so-called amphiphobic functional layer, in which the adhesion of water and lubricant is difficult. Coatings of preferably crack-free chromium and fluoropolymers, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE), have proved to be advantageous for this purpose.
Die vorgeschlagenen Funktionsbeschichtungen eignen sich für Dichteinrichtungen beispielsweise in Form eines oder mehrerer den Dichtspalt bildender Abschnitte, die berührungslos einander angenähert sind und somit den Dichtspalt bilden. Hierbei können mit den Maschinenbauteilen verbundene, aus Blech oder gegebenenfalls aus Kunststoff hergestellte ringförmige Dichtungsteile vorgesehen sein, die mit einem einzigen oder mehreren Arten der Funktionsbeschichtung beschichtet sind, wobei jeweils ein einziger oder mehrere Funktionsabschnitte gebildet werden, die abhängig von ihrer örtlichen Lage die Funktion dieser erhöhen, indem Schmiermittel am Austreten aus und Wasser am Eintreten in den Schmiermittelraum und/oder den Dichtspalt gehindert wird. Alternativ oder zusätzlich zum Dichtspalt kann die Dichteinrichtung mit einem berührenden Dichtkontakt der Dichtelemente versehen sein. Mittels der Funktionsbeschichtung kann zusätzlich ein hydrodynamischer Schmierkontakt im Bereich der berührenden Dichtung stabilisiert werden. The proposed functional coatings are suitable for sealing devices, for example in the form of one or more sections forming the sealing gap, which approach each other without contact and thus form the sealing gap. This can be provided with the machine components, made of sheet metal or optionally made of plastic annular sealing parts, which are coated with a single or more types of functional coating, each one or more functional sections are formed, depending on their local location, the function of this increase by preventing lubricant from escaping and water from entering the lubricant space and / or the seal gap. Alternatively or in addition to the sealing gap, the sealing device may be provided with a contacting sealing contact of the sealing elements. By means of the functional coating, it is additionally possible to stabilize a hydrodynamic lubricant contact in the area of the contacting seal.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken wird die Dichteinrichtung bevorzugt in Dreheinrichtungen, bei denen zwei oder mehrere Ringteile um eine gemeinsame Drehachse verdrehen, beispielsweise in Drehlagern wie Wälz- oder Gleitlagern, Freiläufen, Gehäuseteilen mit darin drehenden Wellen, Spindellagern und dergleichen eingesetzt. Hierbei können an einem drehenden oder drehfest angeordneten Außenteil wie Außenring oder Gehäuseteil ein oder mehrere Dichtungsteile angeordnet sein, die mit einem oder mehreren Dichtungsteilen, die an einer drehenden Welle, einem drehenden oder fest stehenden Innenring an-geordnet sind, den Dichtspalt und/oder den dynami- sehen Dichtkontakt bilden. According to the inventive idea, the sealing device is preferably used in rotating devices in which two or more ring parts rotate about a common axis of rotation, for example in pivot bearings such as rolling or sliding bearings, freewheels, housing parts with rotating shafts, spindle bearings and the like. This can be done on a rotating or non-rotatably arranged outer part such as outer ring or housing part may be arranged one or more sealing parts, which form with one or more sealing parts, which are arranged on a rotating shaft, a rotating or fixed inner ring, the sealing gap and / or the dynamic seal-sealing contact ,
Es versteht sich, dass hydrophobe Funktionsbeschichtungen unpolar ausgebildet sein können und oleo- oder lipophilen Funktionsbeschichtungen entsprechen können. In gleicher Weise können hydrophile Funktionsbeschichtungen polar ausgebildet sein und oleo- oder lipophoben Funktions- beschichtungen entsprechen. Da Schmiermittel als Öle oder Fette ausgebildet und in der Regel oleo- beziehungsweise lipophil ausgebildet sind, wird nachfolgend hierfür ein einheitlicher Begriff in Form von oleophil und für das Gegenteil oleophob verwendet, um die Eigenschaften von Schmiermittel und den Oberflächen der Dichteinrichtung zu beschreiben. Weiterhin versteht sich, dass die erfindungsgemäße Dichteinrichtung enthaltende Anordnungen wie Wellenabdichtungen, Drehlager wie Wälz- oder Gleitlager, Freiläufe, Spindellagerungen und dergleichen von dem erfinderischen Gedanken um- fasst sind. Kurze Beschreibung der Zeichnungen  It is understood that hydrophobic functional coatings may be non-polar and may correspond to oleophilic or lipophilic functional coatings. In the same way, hydrophilic functional coatings can be formed polar and correspond to oleo- or lipophobic functional coatings. Since lubricants are formed as oils or fats and are generally oleo or lipophilic, a uniform term in the form of oleophilic and, for the contrary, oleophobic is used hereinafter to describe the properties of lubricant and the surfaces of the sealing device. Furthermore, it is understood that the inventive sealing device containing arrangements such as shaft seals, pivot bearings such as rolling or plain bearings, freewheels, spindle bearings and the like are summarized by the inventive idea. Brief description of the drawings
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in Figures 1 to 5. Showing:
Figur 1 eine Dichteinrichtung einer Wellendichtung im Teilschnitt, 1 shows a sealing device of a shaft seal in partial section,
Figur 2 ein schematisiertes Detail der Dichteinrichtung der Figur 1 , FIG. 2 shows a schematic detail of the sealing device of FIG. 1,
Figur 3 eine mit Funktionsbeschichtungen versehene Dichteinrichtung an einem Wälzlager im Teilschnitt, FIG. 3 shows a sealing device provided with functional coatings on a rolling bearing in partial section,
Figur 4 eine gegenüber der Dichteinrichtung der Figur 3 mit einer mit geänderten physikalischen Eigenschaften ausgebildeten Funktionsbeschichtung ausgestattete Dichteinrichtung im Teilschnitt, FIG. 4 shows a sealing device in accordance with FIG. 3 with a functional coating formed with changed physical properties Partial section,
Figur 5 eine der Dichteinrichtung der Figur 4 ähnliche Dichteinrichtung, und Figure 5 is a sealing device of Figure 4 similar sealing device, and
Figur 6 eine lediglich mit einem den Dichtspalt ausbildenden Ab- schnitt enthaltende Dichteinrichtung im Teilschnitt. FIG. 6 shows a partial section of a sealing device containing only a section forming the sealing gap.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Figur 1 zeigt die Dichteinrichtung 1 zur Abdichtung des als Gehäusebauteil 4 ausgebildeten Maschinenbauteils 2 gegenüber des als Welle 5 ausgebildeten Maschinenbauteils 3. Die Dichteinrichtung 1 enthält einen Wellen- dichtring 6 wie Radialwellendichtring, der mittels des Trägerteils 7 an dem Maschinenbauteil 2 befestigt und mittels der Membran 8 mit der die Dichtkante 9 aufweisenden Dichtlippe einen dynamischen Dichtkontakt gegen- über der Gegendichtfläche 10 des Maschinenbauteils 3 ausbildet. Die Dichteinrichtung 1 trennt mittels des an der Dichtkante 9 vorgesehenen Dichtspalts 1 1 die Stoffräume 12, 13 voneinander, wobei der Stoffraum 12 als zumindest teilweise mit Schmiermittel befüllter oder benetzter Schmiermittelraum und der Stoffraum 13 als Außenraum, in dem Verschmutzungen und Wasserbelastung auftreten können, ausgebildet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Aufgabe, den Dichtspalt 1 1 dauerhaft geschmiert zu halten, um einen Verschleiß der Dichtlippe gering zu halten und ein Trockenlaufen der Dichtkante 9 dieser auf der Welle 5 zu vermeiden. Gleichzeitig soll Schmiermittel nicht aus dem Stoffraum 12 austreten und Schmutz und Wasser aus dem Stoffraum 13 daran gehindert werden, in den Stoffraum 12 einzudringen. FIG. 1 shows the sealing device 1 for sealing the machine component 2 embodied as a housing component 4 with respect to the machine component 3 embodied as a shaft 5. The sealing device 1 contains a shaft sealing ring 6 such as a radial shaft sealing ring which is fastened to the machine component 2 by means of the carrier part 7 and by means of the membrane 8 with the sealing lip 9 having the sealing lip forms a dynamic sealing contact against the counter-sealing surface 10 of the machine component 3. The sealing device 1 separates the fabric spaces 12, 13 from one another by means of the sealing gap 1 provided at the sealing edge 9, wherein the material space 12 as at least partially filled with lubricant or wetted lubricant space and the space 13 as an external space in which contamination and water pollution can occur formed are. In the embodiment shown, the object is to keep the sealing gap 1 1 permanently lubricated to keep wear of the sealing lip low and to avoid dry running of the sealing edge 9 of this on the shaft 5. At the same lubricant should not escape from the space 12 and dirt and water from the space 13 are prevented from entering the space 12.
In Figur 2 wird hierzu ein schematischer Schnitt der Dichteinrichtung 1 der Figur 1 mit zur Lösung dieser Aufgabenstellung angebrachten Funktionsbe- Schichtungen 14, 15, 16, 17 mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften im Detail gezeigt. Um das oleophil ausgestaltete Schmiermittel 18 im Bereich des Dichtspalts 1 1 , der hier überdimensioniert dargestellt ist und durch den Kontakt der Membran 8 mit der den Dichtkontakt bildenden Dichtkante 9 der Dichtlippe auf der Gegenlauffläche 10 sehr eng ausgebildet sein kann, zu halten, ist an der Welle 5 die Funktionsbeschichtung 14 im Bereich des Dichtkontakts der Dichtkante 9 der Dichtlippe auf der Welle 5 oleophil, beispielsweise aus metallhaltigem, diamantähnlichem Kohlenstoff wie Me- DLC ausgebildet, so dass die Funktionsbeschichtung 14 die Anlagerung des Schmiermittels 18 begünstigt. Jeweils axial benachbart zu der Funktionsbeschichtung 14 ist die oleophobe Funktionsbeschichtung 15 auf die Welle 5 aufgebracht, so dass die Anlagerung von Schmiermittel 18 hier erschwert ist. In FIG. 2, a schematic section of the sealing device 1 of FIG. 1 with functional coatings 14, 15, 16, 17 with different physical properties attached to this task is shown in detail. To the oleophil designed lubricant 18 in the region of the sealing gap 1 1, which is shown here oversized and can be made very tight by the contact of the membrane 8 with the sealing contact forming sealing edge 9 of the sealing lip on the mating surface 10, is on the shaft 5, the functional coating 14 in the region of the sealing contact of the sealing edge 9 of the sealing lip on the shaft 5 oleophilic formed, for example, from metal-containing, diamond-like carbon such as Me-DLC, so that the functional coating 14 favors the attachment of the lubricant 18. Respectively axially adjacent to the functional coating 14, the oleophobic functional coating 15 is applied to the shaft 5, so that the attachment of lubricant 18 is made difficult here.
In gleicher Weise sind die Membran 8 und die Dichtlippe so ausgestaltet, dass die Dichtkante 9 oleophil und die axial benachbarten Bereiche der Dichteinrichtung 1 oleophob ausgebildet sind, so dass das oleophile Schmiermittel 18 an der oleophilen Dichtkante 9 bevorzugt angelagert und dort gehalten wird. Hierzu kann die Membran 8 aus oleophobem Material gebildet sein und eine oleophile Funktionsbeschichtung an der Dichtkante 9 vorgesehen sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist jedoch die Membran 8 aus oleophilem Material hergestellt, wobei die axial der Dichtkante 9 benachbarten Bereiche mit oleophoben Funktionsbeschichtungen 16, 17 versehen sind. Dabei können die Funktionsbeschichtungen 16, 17 einzeln auf die Membran 8 aufgebracht werden oder als eine Schicht hergestellt werden, wobei der Bereich an der Dichtkante 9 von der Funktionsbeschichtung beispielsweise chemisch oder abrasiv freigemacht wird. Im Weiteren wirken die Funktionsbeschichtungen 15, 16 aufgrund ihrer hydropho- ben Ausgestaltung für Wasser abweisend, so dass gegebenenfalls eindringendes Wasser von dem Dichtspalt 1 1 abgedrängt wird. Es versteht sich, dass bei lipophoben Schmiermitteln die Eigenschaften der verwendeten Funktionsbeschichtungen umgekehrt ausgelegt werden können. Figur 3 zeigt die zwischen den Laufringen 20, 21 des Wälzlagers 19 eingebrachte Dichteinrichtung 1 a mit den aus Blech- oder Kunststoffteilen gebildeten Abschnitten 22, 23, 24. Die Abschnitte 22, 23 sind fest mit dem Laufring 20 und der Abschnitt 24 ist fest mit dem Laufring 21 verbunden und bil- den eine berührungslose Abdichtung des mit dem Schmiermittel 18a zumindest teilweise befüllten Stoffraums 12a gegenüber dem Stoffraum 13a in Form des Außenraums des Wälzlagers 19. Der zwischen den Abschnitten 22, 23, 24 gebildete und labyrinthförmig umgelenkte Dichtspalt 1 1 a sorgt dabei für die Trennung der Stoffräume 12a, 13a. Zur Unterstützung dieser Trennung sind die Wandungen der Abschnitte 22, 23, 24 mit Funktionsbe- schichtungen 25, 26, 27, 28, 29, 30 versehen. Das oleophile Schmiermittel 18a wird an der oleophoben Funktionsbeschichtung 25 abgestoßen. Desweiteren werden Wasserpartikel 31 an der hydrophoben Funktionsbeschich- tung 30 abgedrängt, so dass eine Benetzung des Abschnitts 23 durch Wasser nicht auftritt und damit Wasser vom Dichtspalt 1 1 a zurückgehalten wird. Die dem labyrinthförmigen Dichtspalt 1 1 a zugewandten Wandungen der Abschnitte 22, 23, 24 sind jeweils mit einer oleophoben und hydrophoben Funktionsbeschichtung 26, 27, 28, 29, beispielsweise PTFE versehen, so dass sowohl das oleophile Schmiermittel 18a im ersten Teil des Dichtspalts 1 1 a zwischen den Abschnitten 22, 24 als auch Wasser in dem zweiten Teil des Dichtspalts 1 1 a zwischen den Abschnitten 23, 24 zurückgehalten wird. Sollten dennoch Schmiermittelpartikel 32 in den Dichtspalt 1 1 a eindringen, können bevorzugt an dessen Außenumfang ein oder mehrere - nicht darge- stellte - Rückführungskanäle vorgesehen sein, die beispielsweise spiralförmig in Drehrichtung eines drehenden Laufrings 20 vorgesehen sind, so dass ein bevorzugter Rücktransport der Schmiermittelpartikel in den Stoffraum 12a vorgesehen werden kann. Die Dichteinrichtungen 1 b, 1 c der Wälzlagers 19a, 19b der Figuren 4 und 5 sind bei unterschiedlicher Ausbildung der Abschnitte 22a, 22b, 23a, 23b, 24a, 24b bezüglich der Anordnung der Funktionsbeschichtungen 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b beziehungsweise 34c, 34d, 35c, 35d, 36c, 36d, 37c, 37d gleichartig ausgebildet. Um eine verbesserte Abdichtung der laby- rinthartig umgelegten Dichtspalte 1 1 b, 1 1 c mittels der Schmierstoffeinlage 33, 33a, beispielsweise aus Fett zu erzielen und diese radial außen in dem Dichtspalt 1 1 b, 1 1 c zu stabilisieren, sind die Abschnitte 22a, 22b, 23a, 23b, 24a, 24b in radiale Richtung unterschiedlich beschichtet. Die Schmierstoff- einlage 33, 33a ist dabei oleophil ausgebildet und wird durch die radial äußeren, ebenfalls oleophil ausgebildeten Funktionsbeschichtungen 34a, 35a, 36a, 37a beziehungsweise 34c, 35c, 36c, 37c im radial äußeren Bereich der Abschnitte 22a, 23a, 24a beziehungsweise 22b, 23b, 24b stabilisiert und verschließt damit die beiden durch diese getrennten Teile des Dichtspalts 1 1 b beziehungsweise 1 1 c. Die radial inneren, hydrophob und oleophob ausgebildeten Funktionsbeschichtungen 34b, 35b, 36b, 37b beziehungsweise 34d, 35d, 36d, 37d verhindern ein Abgleiten der Schmierstoffeinlage 33, 33a und ein Eindringen des Schmiermittels 18b beziehungsweise 18c des Stoff- raums 13b beziehungsweise 13c und ein Eindringen von Wasser aus dem Stoffraum 13b beziehungsweise 13c in den Dichtspalt 1 1 b beziehungsweise 1 1 c. Zusätzlich können die Abschnitte 23a, 23b den Stoffräumen 13b, 13c hydrophob beschichtet sein. Es versteht sich, dass bei diese hydrophobe Eigenschaften auch durch Funktionsbeschichtungen erzielt werden können, die wie beispielsweise PTFE hydrophobe und oleophobe Eigenschaften aufweisen. In the same way, the membrane 8 and the sealing lip are configured such that the sealing edge 9 oleophilic and the axially adjacent regions of the sealing device 1 are formed oleophobic, so that the oleophilic lubricant 18 is preferably attached to the oleophilic sealing edge 9 and held there. For this purpose, the membrane 8 may be formed of oleophobic material and an oleophilic functional coating may be provided on the sealing edge 9. In the embodiment shown, however, the membrane 8 is made of oleophilic material, wherein the axially adjacent the sealing edge 9 areas with oleophobic functional coatings 16, 17 are provided. In this case, the functional coatings 16, 17 can be applied individually to the membrane 8 or produced as a layer, wherein the region at the sealing edge 9 is freed from the functional coating, for example, chemically or abradingly. In addition, due to their hydrophobic design, the functional coatings 15, 16 have a repellent effect on water, so that optionally penetrating water is forced off the sealing gap 11. It is understood that in lipophobic lubricants, the properties of the functional coatings used can be interpreted in reverse. Figure 3 shows the introduced between the races 20, 21 of the rolling bearing 19 sealing device 1 a with the formed from sheet metal or plastic parts sections 22, 23, 24. The sections 22, 23 are fixed to the raceway 20 and the section 24 is fixed connected to the raceway 21 and bil- a non-contact sealing of the at least partially filled with the lubricant 18a material space 12a relative to the space 13a in the form of the outer space of the bearing 19. The formed between the sections 22, 23, 24 and labyrinth-deflected sealing gap 1 1 a ensures the separation of the fabric spaces 12a, 13a. To support this separation, the walls of the sections 22, 23, 24 are provided with functional coatings 25, 26, 27, 28, 29, 30. The oleophilic lubricant 18a is repelled at the oleophobic functional coating 25. Furthermore, water particles 31 are pushed against the hydrophobic functional coating 30, so that wetting of the section 23 by water does not occur and thus water is retained by the sealing gap 11a. The labyrinth-shaped sealing gap 11a facing walls of the sections 22, 23, 24 are each provided with an oleophobic and hydrophobic functional coating 26, 27, 28, 29, for example PTFE, so that both the oleophilic lubricant 18a in the first part of the sealing gap a between the sections 22, 24 and water in the second part of the sealing gap 1 1 a between the sections 23, 24 is retained. If, nevertheless, lubricant particles 32 penetrate into the sealing gap 11a, one or more return channels (not shown) may be provided on the outer circumference, which are provided, for example, spirally in the direction of rotation of a rotating race 20, so that a preferred return of the lubricant particles in the space 12a can be provided. The sealing devices 1 b, 1 c of the rolling bearing 19 a, 19 b of Figures 4 and 5 are in different configurations of sections 22 a, 22 b, 23 a, 23 b, 24 a, 24 b with respect to the arrangement of the functional coatings 34 a, 34 b, 35 a, 35 b, 36 a, 36 b , 37a, 37b and 34c, 34d, 35c, 35d, 36c, 36d, 37c, 37d are of similar design. In order to achieve an improved sealing of the labyrinthartig folded sealing gaps 1 1 b, 1 1 c by means of the lubricant insert 33, 33a, for example, from fat and to stabilize them radially outward in the sealing gap 1 1 b, 1 1 c, the sections 22a , 22b, 23a, 23b, 24a, 24b differently coated in the radial direction. The lubricant Insert 33, 33a is oleophilic and is formed by the radially outer, also oleophilic trained functional coatings 34a, 35a, 36a, 37a and 34c, 35c, 36c, 37c in the radially outer region of the sections 22a, 23a, 24a and 22b, 23b, 24b stabilizes and thus closes the two by these separate parts of the sealing gap 1 1 b or 1 1 c. The radially inner, hydrophobic and oleophobic trained functional coatings 34b, 35b, 36b, 37b and 34d, 35d, 36d, 37d prevent slipping of the lubricant liner 33, 33a and penetration of the lubricant 18b and 18c of the fabric space 13b and 13c and penetration of water from the material space 13b and 13c in the sealing gap 1 1 b or 1 1 c. In addition, the sections 23a, 23b may be hydrophobically coated on the fabric spaces 13b, 13c. It is understood that these hydrophobic properties can also be achieved by functional coatings which, like PTFE, have hydrophobic and oleophobic properties.
Die Figur 6 zeigt das Wälzlager 19c mit der einfach ausgebildeten, berührungslosen Dichteinrichtung 1 d, bei der lediglich ein Abschnitt 22d vorgese- hen ist, der radial innen gegenüber dem Laufring 21 a den Dichtspalt 1 d bildet. Zur effektiven Trennung der Stoffräume 12d mit dem oleophilen Schmiermittel 18d und dem gegebenenfalls mit Wasser belasteten Stoffraum 13d sind an dem Außenumfang des Laufrings 21 a und an dem Innenumfang des Abschnitts 22d die oleophoben und hydrophoben Funktionsbeschich- tungen 38, 39 vorgesehen, so dass das Schmiermittel 18d am Austreten und Wasser am Eindringen in den Stoffraum 12d gehindert wird. Bezugszeichenliste FIG. 6 shows the roller bearing 19c with the simple, non-contact sealing device 1d, in which only a section 22d is provided which forms the sealing gap 1d radially inwards relative to the raceway 21a. For the effective separation of the fabric spaces 12d with the oleophilic lubricant 18d and the optionally water-loaded material space 13d, the oleophobic and hydrophobic functional coatings 38, 39 are provided on the outer circumference of the race 21a and on the inner circumference of the portion 22d, so that the lubricant 18d is prevented from escaping and water from entering the material space 12d. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Dichteinrichtungsealing device
a Dichteinrichtunga sealing device
b Dichteinrichtungb sealing device
c Dichteinrichtungc sealing device
d Dichteinrichtung d sealing device
Maschinenbauteil  machine part
Maschinenbauteil  machine part
Gehäusebauteil  housing component
Welle  wave
Wellendichtring  Shaft seal
Trägerteil  support part
Membran  membrane
Dichtkante sealing edge
0 Gegenlauffläche0 mating surface
1 Dichtspalt1 sealing gap
1 a Dichtspalt1 a sealing gap
1 b Dichtspalt1 b sealing gap
1 c Dichtspalt1 c sealing gap
1 d Dichtspalt1 d sealing gap
2 Stoffraum2 fabric room
2a Stoffraum2a room space
2b Stoffraum2b fabric space
2c Stoffraum2c room space
2d Stoffraum2d fabric room
3 Stoffraum3 space
3a Stoffraum3a room space
3b Stoffraum3b room space
3c Stoffraum3c fabric space
3d Stoffraum3d cloth room
4 Funktionsbeschichtung4 functional coating
5 Funktionsbeschichtung Funktionsbeschichtung5 functional coating functional coating
Funktionsbeschichtungfunctional coating
Schmiermittela Schmiermittelb Schmiermittelc Schmiermitteld Schmiermittel Lubricant Lubricant Lubricant Lubricant Lubricant
Wälzlager roller bearing
a Wälzlagera rolling bearing
b Wälzlagerb rolling bearings
c Wälzlager c rolling bearings
Laufring  race
Laufring race
a Laufring a race
Abschnitt section
a Abschnitta section
b Abschnittb section
d Abschnitt d section
Abschnitt section
a Abschnitta section
b Abschnitt b section
Abschnitt section
a Abschnitta section
b Abschnitt b section
Funktionsbeschichtung functional coating
Funktionsbeschichtungfunctional coating
Funktionsbeschichtungfunctional coating
Funktionsbeschichtungfunctional coating
Funktionsbeschichtungfunctional coating
Funktionsbeschichtungfunctional coating
Wasserpartikelwater particles
Schm ierm ittelpartikelGrease particles
Schmierstoffeinlage a Schmierstoffeinlagea Funktionsbeschichtungb Funktionsbeschichtungc Funktionsbeschichtungd Funktionsbeschichtunga Funktionsbeschichtungb Funktionsbeschichtungc Funktionsbeschichtungd Funktionsbeschichtunga Funktionsbeschichtungb Funktionsbeschichtungc Funktionsbeschichtungd Funktionsbeschichtunga Funktionsbeschichtungb Funktionsbeschichtungc Funktionsbeschichtungd Funktionsbeschichtung Funktionsbeschichtung Funktionsbeschichtung lubricant deposit a Lubricant inlay Functional coatingb Functional coatingc Functional coatingd Functional coatinga Functional coatingb Functional coatingc Functional coatingd Functional coatinga Functional coatingb Functional coatingc Functional coatingd Functional coatinga Functional coatingb Functional coatingc Functional coatingd Functional coating Functional coating Functional coating

Claims

Patentansprüche claims
1. Dichteinnchtung (1, 1a, 1c, 1d) zur Trennung von sich an einem Dichtspalt (11, 11a, 11b, 11c, 11 d) zwischen zwei Maschinenbauteilen (2, 3) berüh- renden Stoffräumen (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 13, 13a, 13b, 13c, 13d), dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Abschnitt (22, 22a, 22b, 22d, 23, 23a, 23b, 24, 24a, 24b) der Maschinenbauteilen (2, 3) zumindest eine zumindest teilweise einen Stoffdurchtritt durch den Dichtspalt (11, 11a, 11b, 11c, 11 d) vermindernde Funktionsbeschichtung (14, 15, 16, 17, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b, 38, 39) aufgebracht ist. 1. Dichteinnchtung (1, 1a, 1c, 1d) for the separation of itself at a sealing gap (11, 11a, 11b, 11c, 11 d) between two machine components (2, 3) touched fabric spaces (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 13, 13a, 13b, 13c, 13d), characterized in that on at least a portion (22, 22a, 22b, 22d, 23, 23a, 23b, 24, 24a, 24b) of the machine components (2, 3 ) at least one at least partially a material passage through the sealing gap (11, 11a, 11b, 11c, 11 d) decreasing functional coating (14, 15, 16, 17, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 34a, 34b, 35a , 35b, 36a, 36b, 37a, 37b, 38, 39).
2. Dichteinrichtung (1, 1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Funktionsbeschichtung (15, 16, 17, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 34b, 34d, 35b, 35d, 36b, 36d, 37b, 37d, 38, 39) adhäsi- onsmindernde Eigenschaften aufweist. 2. sealing device (1, 1a, 1b, 1c, 1d) according to claim 1, characterized in that the at least one functional coating (15, 16, 17, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 34b, 34d, 35b , 35d, 36b, 36d, 37b, 37d, 38, 39) has adhesion-reducing properties.
3. Dichteinrichtung (1, 1b, 1c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Funktionsbeschichtung (14, 34a, 34c, 35a, 35c, 36a, 36c, 37a, 37c) oleophile Eigenschaften aufweist. 3. sealing device (1, 1b, 1c) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one functional coating (14, 34a, 34c, 35a, 35c, 36a, 36c, 37a, 37c) has oleophilic properties.
4. Dichteinrichtung (1, 1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Funktionsbeschichtung (15, 16, 17, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 34b, 34d, 35b, 35d, 36b, 36d, 37b, 37d, 38, 39) oleophobe Eigenschaften aufweist. 4. sealing device (1, 1a, 1b, 1c, 1d) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one functional coating (15, 16, 17, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 34b , 34d, 35b, 35d, 36b, 36d, 37b, 37d, 38, 39) has oleophobic properties.
5. Dichteinrichtung (1, 1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Funktionsbeschichtung (15, 16, 17, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 34b, 34d, 35b, 35d, 36b, 36d, 37b, 37d, 38, 39) hydrophobe Eigenschaften aufweist. 5. sealing device (1, 1a, 1b, 1c, 1d) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one functional coating (15, 16, 17, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 34b , 34d, 35b, 35d, 36b, 36d, 37b, 37d, 38, 39) has hydrophobic properties.
6. Dichteinrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass den Dichtspalt (11a, 11b, 11c, 1 d) bildende Abschnitte (22, 22a, 22b, 22d, 23, 23a, 23b, 24, 24, 24b) berührungslos einander angenähert sind. 6. sealing device (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sealing gap (11 a, 11 b, 11 c, 1 d) forming Sections (22, 22a, 22b, 22d, 23, 23a, 23b, 24, 24, 24b) are non-contact approached each other.
Dichteinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Dichtspalt (1 1 ) bildenden Abschnitte zusätzlich einen Dichtkontakt bilden. Sealing device (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sealing gap (1 1) forming portions additionally form a sealing contact.
Dichteinrichtung (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt (22, 22a, 22b, 22d, 23, 23a, 23b, 24, 24a, 24b) aus Blech oder Kunststoff hergestellt und mit einem der Maschinenbauteile fest verbunden ist. Sealing device (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one portion (22, 22a, 22b, 22d, 23, 23a, 23b, 24, 24a, 24b) made of sheet metal or plastic and is firmly connected to one of the machine components.
Dichteinrichtung (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenbauteile um eine gemeinsame Drehachse verdrehbare Ringteile sind. Sealing device (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the machine components are rotatable about a common axis of rotation ring parts.
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