WO2013076150A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Dichtungsanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2013076150A1
WO2013076150A1 PCT/EP2012/073252 EP2012073252W WO2013076150A1 WO 2013076150 A1 WO2013076150 A1 WO 2013076150A1 EP 2012073252 W EP2012073252 W EP 2012073252W WO 2013076150 A1 WO2013076150 A1 WO 2013076150A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sealing
component
temperature
sealing lip
arrangement according
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/073252
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg ASSMANN
Wolfgang GLÄNTZ
Hubert Herbst
Hans-Joachim Vom Stein
Original Assignee
Aktiebolaget Skf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aktiebolaget Skf filed Critical Aktiebolaget Skf
Publication of WO2013076150A1 publication Critical patent/WO2013076150A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164—Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • F16J15/3264—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals the elements being separable from each other

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement for sealing a first space relative to a second space, wherein the sealing arrangement between a first component and a second component is effectively arranged, wherein the first or the second component has an axis of rotation and wherein the seal assembly comprises: one on the first component arranged sealing base body having at least one sealing lip, wherein the sealing lip is arranged on a substantially linearly extending portion of the sealing base body, and arranged on the second component run-on ring, wherein the stop ring has a substantially radially extending portion, wherein the sealing lip in a Montagegrundwolfwolf biased at the radially extending portion of the stop ring in the axial direction and frictionally applied.
  • a seal arrangement of this kind is well known in the art. It represents a shaft seal with axially starting and rubbing fitting sealing lip, wherein the sealing lip rests against a stop ring.
  • the sealing base body is connected to a shaft, the thrust ring is fixed in a housing (it may also be provided the reverse conception). Accordingly, a sealed space is defined inside the housing, which is sealed from the environment.
  • This space in which, for example, a rolling bearing can be arranged, is filled with lubricant, for example, with grease.
  • Sealing arrangements of this type are required for example in wheelset bearings of railways or motor vehicles. They can be designed as contactless (gap or labyrinth seals) or contacting seals.
  • the seal can be integrated directly into a (rolling) bearing or used as a separate, external unit.
  • the two mentioned sealing concepts - ie the contactless or contacting seals - have respective advantages and disadvantages.
  • the sealing lip material is preferably made of an elastomeric material.
  • non-contact seals ie gap seals
  • the sealing gap must be between the inside diameter of the seal and the counter surface (such as bearing inner ring or shaft journal) kept as small as possible.
  • This disadvantageously requires a high production engineering in the production of said diameter or a high installation costs, which are caused correspondingly high costs.
  • it may come to the exit of grease from the camp. This applies in particular to the use of low-viscosity roller bearing greases. Due to the possible grease leakage, such low viscosity bearing oils (in particular in railway bearing sets) are in some cases not used, although they are actually optimal with regard to the lubricating function and thus with regard to the bearing service life and temperature development.
  • the invention is based on the object, a seal assembly of the type mentioned in such a way that in all operating conditions optimum coverage or bias of the sealing lip is given to a stop ring. Accordingly, on the one hand an efficient seal should be ensured, on the other hand should also arise at increasing temperature in the sealed arrangement no excessive friction between the sealing lip and thrust ring. Thus, to ensure a good seal minimum losses and thus energy savings and CO 2 reduction can be achieved. Furthermore, hereby a maximum service life of storage is to be achieved.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that the sealing lip bearing and extending substantially linearly extending portion of the sealing body is connected to a temperature-sensitive actuator which engages the section so that when the temperature increases the sealing lip axially away from the thrust ring emotional.
  • the temperature-sensitive adjusting element is preferably a bimetallic element or it comprises such.
  • the temperature-sensitive actuating element can be annular.
  • the ring-shaped temperature-sensitive actuating element can have a bevelled shape, in particular an L-shape, in radial section, wherein a region of the temperature-sensitive actuating element can be connected to a seal carrier fastened to the first component and a region of the temperature-sensitive actuating element to the section of the sealing base body.
  • the ring-shaped temperature-sensitive actuating element may further be provided in a region with a number of radially extending slots, which extend to the radial end of the temperature-sensitive actuating element. This facilitates the possibility of movement of the two legs mentioned, since the rigidity of the actuating element is reduced in this area.
  • the substantially linearly extending portion of the sealing body preferably extends radially.
  • Said portion of the sealing body together with the seal carrier fastened to the first component can be made in one piece from elastomer material.
  • the at least one sealing lip also preferably consists of elastomeric material and is integrally formed on the portion of the sealing base body formed therewith.
  • a second sealing lip may further be arranged, which is arranged to form a sealing gap near a cylindrical surface of the stop ring. In this way, a gap seal is additionally created here.
  • At least one second sealing lip is arranged at the said portion of the sealing body, which starts frictionally on the thrust ring.
  • a defined overlap is provided, so that the second sealing lip rests securely.
  • At the stop ring can also be attached a dust protection ring which starts at the first component; the dust protection ring is preferably made of felt.
  • the first component is preferably a rotating shaft, while the second component is a housing.
  • a metallic reinforcing element may be arranged in the seal carrier and / or in said portion of the seal base body.
  • a preferably used bimetal element is a metallic element consisting of two layers of different metals, which are connected to each other cohesively or positively. Characteristic is the change of shape with temperature change. This manifests itself as deformation (bending). The reason for this is the different thermal expansion coefficient of the metals used. These metals may be, for example, zinc and steel or steel and brass. The two metals with different coefficients of linear expansion extend when heated by different distances. Connecting the two ends of the two metal elements (for example by rivets or rollers), the different change in length leads to a bending of the bimetallic element.
  • Bimetals are usually made in sheet or strip form.
  • the bare metal sheets free of oxide layers are rolled onto each other under pressure. Cold or hot welding creates a permanent bond in the contact zone.
  • the metal ends are congruently provided with through holes and riveted or bolted together.
  • a self-adjusting overlap or prestressing of the sealing lip which bears axially on the stop ring results, wherein the overlap or preload changes with temperature.
  • the erfmdungssiee solution thus depends on a touching sealing concept, which is designed as a passively controlled sealing system.
  • the regulation of the axial contact force of the sealing lip on the shaft results from the temperature prevailing in the sealing arrangement.
  • a temperature-sensitive adjusting element in particular a bimetal element, is provided, which regulates the overlap or the radial prestress of the sealing lip on the thrust ring.
  • a hybrid construction can be made possible, in which the bimetallic element is integrated into the elastomeric material of the seal. But the bimetallic element can also be placed on the elastomeric material of the seal, z. B. glued, be.
  • thermo-sensitive material can be used, which changes its shape when exposed to temperature.
  • a ring made of a material can be applied to the sealing body or to the said section, which has a very different coefficient of thermal expansion compared with the elastomer material of the seal.
  • the proposed seal arrangement for wheel bearings is used, especially in railways and motor vehicles.
  • FIGURE shows a radial section through a sealing arrangement with which a rolling bearing of a railway wheel bearing is sealed.
  • a first component 2 in the form of a shaft rotating about a rotation axis and a second component 3 in the form of a housing is shown.
  • a sealing arrangement 1 is arranged, with which a first space A, which is for example filled with lubricant, is sealed by a second space B, which may be the environment.
  • the seal assembly 1 has a seal body 4.
  • This has a seal carrier 10 made of elastomeric material, which is mounted on the outer cylindrical surface of the shaft 2. From the seal carrier 10, a portion 6 of the seal body extends radially outward.
  • the extension direction is preferably - as shown - radially and substantially linear; However, a slightly curved in the radial section shape of the section 6 is not excluded.
  • the section 6 is formed directly on the seal carrier 10. At the end of section 6, a (first) sealing lip 5 is arranged.
  • a radial cut L-shaped trained stop ring 7 is attached; he can sit in the housing 3 with a press fit.
  • the thrust ring 7 has a radially inwardly extending portion 8, which acts as a contact surface for the sealing lip 5.
  • the stop ring is preferably made of sheet metal.
  • the sealing lip 5 carrying and extending substantially linearly extending portion 6 of the seal body 4 is connected to a temperature-sensitive actuator 9 and is operatively connected.
  • the temperature-sensitive actuating element 9 engages or rests against the section 6 in such a way that, when the temperature increases, the sealing lip 5 moves axially away from the run-up ring. It comes in this case to reduce the friction between the sealing lip 5 and thrust ring. 7
  • the temperature-sensitive adjusting element 9 is presently designed as a bimetallic element.
  • the annular control element 9 is bent in radial section, in particular L-shaped.
  • the radially inner part of the actuating element 9 is connected to the seal carrier 10; the radially outer part of the actuating element 9 is connected to the section 6.
  • the compound can be made for example by adhesive.
  • a number of radially extending slots 1 1 is arranged to allow it with little effort that moves the actuator 9 and with it the section 6 together with the sealing lip 5 at a temperature change.
  • the adjusting element 9 is formed so that when a temperature increase, the portion 6 is moved relative to the seal carrier 10 in the direction of the arrow P. It is thus achieved that the temperature-sensitive actuating element 9 ensures that, when the temperature increases, the portion 6 carrying the sealing lip 5 is moved axially away from the starting ring 7. Thus, the overlap or bias is reduced, with which the sealing lip 5 rests against the stop ring 7.
  • a second sealing lip 12 is provided at the radially outer end of the section 6 is - adjacent to the sealing lip 5 - .
  • This is shaped such that a sealing gap 13 results to a cylindrical surface 14 of the formed in the radial section L-shaped stop ring 7.
  • this additionally produces a gap seal, which improves the sealing behavior of the seal assembly 1 as a whole.
  • a dust protection ring 15 is still attached to the stop ring 7. This consists of felt and is designed to run with its radially inner cylindrical surface on the outer circumference of the shaft 2. This can be made in a favorable manner dust protection.
  • a spacer 16 is further attached. This serves to facilitate the assembly of the seal assembly. With him, a "blind assembly" of the seal assembly is possible in a simple manner, since during assembly so the seal base 4 can be pushed to a defined stop on the stop ring 7 and fixed in this position.
  • the proposed seal assembly can be mounted as a separate unit between the housing and shaft. But it is also possible that it is integrated into a rolling bearing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (1) zur Abdichtung eines ersten Raums (A) gegenüber einem zweiten Raum (B), wobei die Dichtungsanordnung (1) zwischen einem ersten Bauteil (2) und einem zweiten Bauteil (3) wirksam angeordnet ist, wobei das erste oder das zweite Bauteil (2, 3) eine Drehachse (a) aufweist und wobei die Dichtungsanordnung (1) umfasst: einen am ersten Bauteil (2) angeordneten Dichtungsgrundkörper (4), der mindestens eine Dichtlippe (5) aufweist, wobei die Dichtlippe (5) an einem sich im wesentlichen linear erstreckenden Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) angeordnet ist, und einen am zweiten Bauteil (3) angeordneten Anlaufring (7), wobei der Anlaufring (7) einen sich im wesentlichen radial erstreckenden Abschnitt (8) aufweist, wobei die Dichtlippe (5) in einer Montagegrundstellung am sich radial erstreckenden Abschnitt (8) des Anlaufrings (7) in axialer Richtung (a) vorgespannt und reibend anliegt. Um im Betrieb bei guter Dichtwirkung die Reibung der Dichtlippe zu minimieren, sieht die Erfindung vor, dass der die Dichtlippe (5) tragende und sich im wesentlichen linear erstreckende Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) mit einem temperatur-sensiblen Stellelement (9) verbunden ist, das am Abschnitt (6) so angreift, dass sich bei Temperaturerhöhung die Dichtlippe (4) axial vom Anlaufring (7) weg bewegt.

Description

B e s c h r e i b u n g
Dichtungsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines ersten Raums gegenüber einem zweiten Raum, wobei die Dichtungsanordnung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil wirksam angeordnet ist, wobei das erste oder das zweite Bauteil eine Drehachse aufweist und wobei die Dichtungsanordnung umfasst: einen am ersten Bauteil angeordneten Dichtungsgrundkörper, der mindestens eine Dichtlippe aufweist, wobei die Dichtlippe an einem sich im wesentlichen linear erstreckenden Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers angeordnet ist, und einen am zweiten Bauteil angeordneten Anlaufring, wobei der Anlaufring einen sich im wesentlichen radial erstreckenden Abschnitt aufweist, wobei die Dichtlippe in einer Montagegrundstellung am sich radial erstreckenden Abschnitt des Anlaufrings in axialer Richtung vorgespannt und reibend anliegt.
Eine Dichtungsanordnung dieser Art ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie stellt eine Wellendichtung mit axial anlaufender und reibend anliegender Dichtlippe dar, wobei die Dichtlippe an einem Anlaufring anliegt. Der Dichtungsgrundkörper ist mit einer Welle verbunden, der Anlaufring ist in einem Gehäuse festgelegt (es kann auch die umgekehrte Konzeption vorgesehen sein). Demgemäß wird im Gehäuseinneren ein abgedichteter Raum definiert, der gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Dieser Raum, in dem beispielsweise ein Wälzlager angeordnet sein kann, wird mit Schmiermittel, beispielsweise mit Schmierfett, gefüllt. Dichtungsanordnungen dieser Art werden beispielsweise in Radsatzlagern von Eisenbahnen oder Kraftfahrzeugen benötigt. Sie können als berührungslose (Spaltbzw. Labyrinthdichtungen) oder berührende Dichtungen ausgebildet sein. Dabei kann die Dichtung direkt in ein (Wälz)Lager integriert sein oder als separate, externe Einheit eingesetzt werden. Dabei haben die beiden genannten Dichtungskonzepte - d. h. die berührungslosen bzw. berührenden Dichtungen - jeweilige Vor- und Nachteile.
Berührende Dichtungen haben eine gewisse definierte Überdeckung zwischen der reibend anliegenden Dichtlippe und der Gegenlauffläche (z. B. Lagerring oder Anlaufring). Diese Überdeckung ist für eine hohe Dichtwirkung nötig, führt aber zu Reibung und damit zu einer Wärmeentwicklung. Also kommt es zu einer Erwärmung, gegebenenfalls zu einer erhöhten Reibung und schließlich zu Verschleiß zwischen den reibend aneinander liegenden Kontaktpartnern (d. h. zwischen der Dichtlippe und der Gegenlauffläche). Das Dichtlippenmaterial besteht vorzugsweise aus einem Elastomermaterial.
Durch Positionierungsungenauigkeiten des Dichtungskörpers samt Dichtlippe und des Anlaufrings in axiale Richtung variiert die Überdeckung. Diese Positionierungsvarianz ist üblicherweise größer als 0,1 mm. Dies führt nachteilig zu einem unterschiedlichen (Reib) Verhalten der eingebauten Dichtungen aufgrund der Überdeckungsschwankung. Im Allgemeinen eigenen sich diese Dichtungen aber vorteilhafter Weise gut gegen externe Lagerverschmutzung. Weiterhin halten diese Dichtungen in effizienter Weise Schmiermittel zurück, d. h. ein für die Lagerschmierung zum Einsatz kommendes Wälzlagerfett wird gut im Lager zurückhalten; der Austritt von Schmiermittel (Fett) wird minimiert.
Berührungslose Dichtungen (d. h. Spaltdichtungen) dichten indes nicht so gut wie berührende Dichtungen und wirken weniger gut gegen eine mögliche Lagerverschmutzung von außen. Für eine Minimierung des Eintrittes von Verschmutzung in die abgedichtete Stelle muss der Dichtspalt zwischen Dichtungsinnendurchmesser und der Gegenfläche (wie z. B. Lagerinnenring oder Wellenzapfen) möglichst klein gehalten. Dies erfordert nachteilig einen hohen fertigungstechnischen bei der Herstellung der genannten Durchmesser bzw. einen hohen Montage aufwand, wodurch entsprechend hohe Kosten verursacht werden. Ebenso kann es zum Austritt von Schmierfett aus dem Lager kommen. Dies gilt insbesondere beim Einsatz von niedrigviskosen Wälzlagerfetten. Aufgrund des möglichen Fettaustrittes werden dann derartige und an sich günstige niedrigviskosen Lagerfette (insbesondere in Eisenbahnlagersätzen) teilweise nicht eingesetzt, obwohl sie eigentlich hinsichtlich der Schmierfunktion und somit mit Blick auf die Lagergebrauchsdauer und Temperaturentwicklung optimal sind.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass in allen Betriebszuständen eine optimale Überdeckung bzw. Vorspannung der Dichtlippe an einem Anlaufring gegeben ist. Demgemäß soll einerseits eine effiziente Dichtung sichergestellt werden, andererseits soll auch bei sich erhöhender Temperatur in der abzudichtenden Anordnung keine übermäßige Reibung zwischen Dichtlippe und Anlaufring entstehen. Somit sollen bei Sicherstellung einer guten Abdichtung minimale Verluste und damit eine Energieeinsparung sowie eine CO2-Reduzierung erreicht werden. Ferner soll hiermit eine maximale Gebrauchsdauer einer Lagerung erreicht werden.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der die Dichtlippe tragende und sich im wesentlichen linear erstreckende Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers mit einem temperatursensiblen Stellelement verbunden ist, das am Abschnitt so angreift, dass sich bei Temperaturerhöhung die Dichtlippe axial vom Anlaufring weg bewegt.
Das temperatursensible Stellelement ist dabei bevorzugt ein Bimetallelement oder es umfasst ein solches. Das temperatursensible Stellelement kann dabei ringförmig ausgebildet sein. Das ringförmig ausgebildete temperatursensible Stellelement kann dabei im Radialschnitt eine abgekantete Form, insbesondere eine L-Form, aufweisen, wobei ein Bereich des temperatursensiblen Stellelements mit einem am ersten Bauteil befestigten Dichtungsträger und ein Bereich des temperatursensiblen Stellelements mit dem Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers verbunden sein kann. Das ringförmig ausgebildete temperatursensible Stellelement kann ferner in einem Bereich mit einer Anzahl radial verlaufender Schlitze versehen sein, die sich bis zum radialen Ende des temperatursensiblen Stellelements erstrecken. Hiermit wird die Bewegungsmöglichkeit der beiden genannten Schenkel erleichtert, da die Steifigkeit des Stellelements in diesem Bereich reduziert wird.
Der sich im Wesentlichen linear erstreckende Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers erstreckt sich bevorzugt radial.
Der genannte Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers samt dem am ersten Bauteil befestigten Dichtungsträger kann einstückig aus Elastomermaterial bestehen. Die mindestens eine Dichtlippe besteht ebenfalls vorzugsweise aus Elastomermaterial und ist am Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers einstückig mit diesem ausgebildet angeformt.
Am genannten Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers kann weiterhin eine zweite Dichtlippe angeordnet sein, die unter Bildung eines Dichtspalts nahe einer zylindrischen Oberfläche des Anlaufrings angeordnet ist. Auf diese Weise wird hier zusätzlich eine Spaltdichtung geschaffen.
Möglich ist es aber auch, dass am genannten Abschnitt des Dichtungsgnmdkörpers mindestens eine zweite Dichtlippe angeordnet ist, die am Anlaufring reibend anläuft. Hierbei ist eine definierte Überdeckung vorgesehen, so dass die zweite Dichtlippe sicher anliegt. Am Anlaufring kann weiterhin ein Staubschutzring befestigt sein, der am ersten Bauteil anläuft; der Staubschutzring besteht bevorzugt aus Filz.
Das erste Bauteil ist bevorzugt eine rotierende Welle, während das zweite Bauteil ein Gehäuse ist.
Im Dichtungsträger und/oder im genannten Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers kann ein metallisches Verstärkungselement angeordnet sein.
Ein bevorzugt zum Einsatz kommendes Bimetallelement (auch Thermobimetall genannt) ist ein metallisches Element, bestehend aus zwei Schichten unterschiedlicher Metalle, die miteinander stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind. Charakteristisch ist die Veränderung der Form bei Temperaturänderung. Diese äußert sich als Verformung (Verbiegung). Die Ursache hierfür ist der unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizient der verwendeten Metalle. Diese Metalle können zum Beispiel Zink und Stahl oder Stahl und Messing sein. Die beiden Metalle mit unterschiedlichem Längenausdehnungskoeffizienten verlängern sich bei Erwärmung um unterschiedliche Strecken. Verbindet man die beiden Enden der beiden Metallelemente (beispielsweise durch Nieten oder Walzen), führt die unterschiedliche Längenänderung zu einer Verbiegung des Bimetallelements.
Bimetalle werden üblicherweise in Blech- oder Bandform hergestellt. Die blanken, von Oxidschichten freien Metallbleche werden dabei unter Druck aufeinanderge- walzt. In der Kontaktzone entsteht durch Kalt- oder Warmverschweißung eine unlösbare Verbindung. Bei einer anderen Ausführung werden die Metallenden deckungsgleich mit Durchgangsbohrungen versehen und miteinander vernietet oder verschraubt.
Es ergibt sich somit erfindungsgemäß eine selbsteinstellende Überdeckung bzw. Vorspannung der am Anlaufring axial anliegenden Dichtlippe, wobei sich die Überdeckung bzw. Vorspannung mit der Temperatur verändert. Die erfmdungsgemäße Lösung stellt also auf ein berührendes Dichtungskonzept ab, das als passiv geregeltes Dichtungs System ausgestaltet ist. Die Regelung der axialen Anlagekraft der Dichtlippe an der Welle ergibt sich durch die in der Dichtungsanordnung herrschenden Temperatur. Hierzu ist ein temperatursensibles Stellelement, insbesondere ein Bimetallelement, vorgesehen, das die Überdeckung bzw. die radiale Vorspannung der Dichtlippe am Anlaufring regelt.
Dabei kann eine Hybridbauweise ermöglicht werden, bei der das Bimetallelement in das Elastomermaterial der Dichtung integriert ist. Das Bimetallelement kann dabei aber auch auf das Elastomermaterial der Dichtung aufgesetzt, z. B. aufgeklebt, sein.
Obwohl das Bimetall als temperatursensibles Stellelement bevorzugt ist, kann generell jedes thermoempfmdliche Material eingesetzt werden, das bei Temperatureinwirkung seine Form ändert. Im einfachsten Falle kann ein Ring aus einem Material auf den Dichtungsgrundkörper bzw. auf den genannten Abschnitt aufgebracht werden, das einen stark unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten - verglichen mit dem Elastomermaterial der Dichtung - aufweist. Hierdurch kommt bereits bei Temperaturerhöhung der Effekt zustande, dass sich die Dichtlippe axial von ihrer Gegenlauffläche am Anlaufring etwas bewegt und so die Überdeckung bzw. die Andruckkraft an der Gegenlauffläche vermindert.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird es möglich, bei Temperaturerhöhung die Überdeckung bzw. den Anpressdruck der Dichtlippe auf der abzudichtenden Ge- genfläche zurückzunehmen, so dass die Reibung vermindert werden kann. Hierdurch sind eine Energieeinsparung sowie eine Reduzierung der CO2-Emission möglich. Des Weiteren wird es im gegebenen Falle eine Drehzahlerhöhung möglich, da die Reibung herabgesetzt ist.
In der Folge ergeben sich geringere Kosten über die Gebrauchs dauer der Dichtungsanordnung. Weiterhin können die Wartungsintervalle verlängert werden, da geringerer Verschleiß zu erwarten ist. Die Dichtungs- und Lagergebrauchsdauer werden somit in vorteilhafter Weise verlängert.
Schließlich ist eine Reduzierung des benötigten Schmierstoffs möglich.
Besonders bevorzugt kommt die vorgeschlagene Dichtungsanordnung für Radlagerungen zum Einsatz, insbesondere in Eisenbahnen und Kraftfahrzeugen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt einen Radialschnitt durch eine Dichtungsanordnung, mit der ein Wälzlager eines Eisenbahn-Radlagers abgedichtet wird.
In der Figur ist ein erstes Bauteil 2 in Form einer um eine Drehachse a rotierenden Welle sowie ein zweites Bauteil 3 in Form eines Gehäuses dargestellt. Zwischen dem ersten und zweiten Bauteil ist eine Dichtungsanordnung 1 angeordnet, mit der ein erster Raum A, der beispielsweise mit Schmiermittel gefüllt ist, von einem zweiten Raum B, der die Umgebung sein kann, abgedichtet wird.
Die Dichtungsanordnung 1 hat einen Dichtungsgrundkörper 4. Dieser weist einen Dichtungsträger 10 aus elastomerem Material auf, der auf der äußeren zylindrischen Fläche der Welle 2 befestigt ist. Vom Dichtungsträger 10 erstreckt sich ein Abschnitt 6 des Dichtungsgrundkörpers radial nach außen. Die Erstreckungsrichtung ist bevorzugt - wie dargestellt - radial und im wesentlichen linear; auch eine leicht im Radialschnitt gebogene Form des Abschnitts 6 ist allerdings nicht ausgeschlossen. Der Abschnitt 6 ist dabei unmittelbar am Dichtungsträger 10 angeformt. Am Ende des Abschnitts 6 ist eine (erste) Dichtlippe 5 angeordnet.
In einer zylindrischen Sitzfläche des Gehäuses 3 ist ein im Radialschnitt L-förmig ausgebildeter Anlaufring 7 befestigt; er kann mit Presspassung im Gehäuse 3 sitzen. Der Anlaufring 7 hat einen sich radial nach innen erstreckenden Abschnitt 8, der als Anlauffläche für die Dichtlippe 5 fungiert. Der Anlaufring besteht bevorzugt aus Blech.
In einem Montagegrundzustand - wie in der Figur dargestellt - liegt die Dichtlippe 5 mit axialer Vorspannung am Abschnitt 8 des Anlaufrings 7 an.
Wesentlich ist, dass der die Dichtlippe 5 tragende und sich im wesentlichen linear erstreckende Abschnitt 6 des Dichtungsgrundkörpers 4 mit einem temperatursensiblen Stellelement 9 verbunden ist bzw. in Wirkverbindung steht. Dabei greift bzw. liegt das temperatursensible Stellelement 9 so am Abschnitt 6 an, dass sich bei einer Temperaturerhöhung die Dichtlippe 5 axial vom Anlaufring weg bewegt. Es kommt also in diesem Falle zu einer Reduzierung der Reibung zwischen Dichtlippe 5 und Anlaufring 7.
Das temperatursensible Stellelement 9 ist vorliegend als Bimetallelement ausgebildet ist. Das ringförmig ausgebildete Stellelement 9 ist im Radialschnitt abgekantet, insbesondere L-förmig ausgebildet. Der radial innenliegende Teil des Stellelements 9 ist mit dem Dichtungsträger 10 verbunden; der radial außenliegende Teil des Stellelements 9 ist mit dem Abschnitt 6 verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise durch Klebstoff hergestellt sein.
Im radial außenliegenden Bereich des Stellelements 9 ist eine Anzahl sich radial erstreckender Schlitze 1 1 angeordnet, um es mit geringem Kraftaufwand zu ermöglichen, dass sich bei einer Temperaturänderung das Stellelement 9 und mit ihm der Abschnitt 6 samt Dichtlippe 5 bewegt.
Konkret ist vorgesehen, dass das Stellelement 9 so ausgebildet ist, dass bei einer Temperaturerhöhung der Abschnitt 6 relativ zum Dichtungsträger 10 in Richtung des Pfeils P bewegt wird. Somit wird erreicht, dass das temperatursensible Stellelement 9 dafür Sorge trägt, dass bei einer Temperaturerhöhung der die Dichtlippe 5 tragende Abschnitt 6 axial vom Anlaufring 7 weg bewegt wird. Damit wird die Überdeckung bzw. Vorspannung reduziert, mit der die Dichtlippe 5 am Anlaufring 7 anliegt.
Ein vollständiges Abheben der Dichtlippe 5 vom Anlaufring 7 ist dabei nicht unbedingt angestrebt, um die Dichtwirkung aufrecht zu erhalten; allerdings ist eine solche Lösung dennoch denkbar, um dann quasi Reibungsfreiheit zu haben.
Es sei noch auf folgende vorteilhafte Fortbildungen der vorgeschlagenen Dichtungsanordnung hingewiesen:
Am radial außen liegenden Ende des Abschnitts 6 ist - benachbart zur Dichtlippe 5 - eine zweite Dichtlippe 12 vorgesehen. Diese ist so geformt, dass sich ein Dichtspalt 13 zu einer zylindrischen Oberfläche 14 des im Radialschnitt L- förmig ausgebildeten Anlaufrings 7 ergibt. Somit wird hierdurch zusätzlich eine Spaltdichtung hergestellt, die das Dichtungsverhalten der Dichtungsanordnung 1 insgesamt verbessert.
Ferner ist am Anlaufring 7 noch ein Staubschutzring 15 befestigt. Dieser besteht aus Filz und ist ausgebildet, mit seiner radial innenliegenden zylindrischen Fläche auf dem Außenumfang der Welle 2 anzulaufen. Hiermit kann in günstiger Weise ein Staubschutz hergestellt werden.
Am sich radial erstreckenden Abschnitt 8 des Anlaufrings 7 oder am Dichtungsträger 10 ist weiterhin ein Abstandshalter 16 angebracht. Dieser dient dazu, die Montage der Dichtungsanordnung zu erleichtern. Mit ihm ist in einfacher Weise eine „Blindmontage" der Dichtungsanordnung möglich, da bei der Montage so der Dichtungsgrundkörper 4 bis zu einem definierten Anschlag auf den Anlaufring 7 zu geschoben und in dieser Lage fixiert werden kann. Die vorgeschlagene Dichtungsanordnung kann als separate Einheit zwischen Gehäuse und Welle montiert werden. Es ist aber auch möglich, dass sie in ein Wälzlager integriert wird.
Bezugszeichenliste
1 Dichtungsanordnung
2 erstes Bauteil (Welle)
3 zweites Bauteil (Gehäuse)
4 Dichtungsgrundkörper
5 Dichtlippe
6 Abschnitt des Dichtungsgrundkörpers
7 Anlaufring
8 radial erstreckender Abschnitt
9 temperatursensibles Stellelement (Bimetallelement)
10 Dichtungsträger
1 1 Schlitz
12 zweite Dichtlippe
13 Dichtspalt
14 zylindrische Oberfläche
15 Staubschutzring
16 Abstandshalter
A Raum
B Raum
a Drehachse
P Pfeil

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Dichtungsanordnung
1. Dichtungsanordnung (1) zur Abdichtung eines ersten Raums (A) gegenüber einem zweiten Raum (B), wobei die Dichtungsanordnung (1) zwischen einem ersten Bauteil (2) und einem zweiten Bauteil (3) wirksam angeordnet ist, wobei das erste oder das zweite Bauteil (2, 3) eine Drehachse (a) aufweist und wobei die Dichtungsanordnung (1) umfasst: einen am ersten Bauteil (2) angeordneten Dichtungsgrundkörper (4), der mindestens eine Dichtlippe (5) aufweist, wobei die Dichtlippe (5) an einem sich im Wesentlichen linear erstreckenden Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) angeordnet ist, und einen am zweiten Bauteil (3) angeordneten Anlaufring (7), wobei der Anlaufring (7) einen sich im Wesentlichen radial erstreckenden Abschnitt (8) aufweist, wobei die Dichtlippe (5) in einer Montagegrundstellung am sich radial erstreckenden Abschnitt (8) des Anlaufrings (7) in axialer Richtung (a) vorgespannt und reibend anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der die Dichtlippe (5) tragende und sich im wesentlichen linear erstreckende Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) mit einem temperatursensiblen Stellelement (9) verbunden ist, das am Abschnitt (6) so angreift, dass sich bei Temperaturerhöhung die Dichtlippe (5) axial vom Anlaufring (7) weg bewegt.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das temperatursensible Stellelement (9) ein Bimetallelement ist oder ein solches umfasst.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das temperatursensible Stellelement (9) ringförmig ausgebildet ist.
4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmig ausgebildete temperatursensible Stellelement (9) im Radialschnitt eine abgekantete Form, insbesondere eine L-Form, aufweist, wobei ein Bereich des temperatursensiblen Stellelements (9) mit einem am ersten Bauteil (2) befestigten Dichtungsträger (10) und ein Bereich des temperatursensiblen Stellelements (9) mit dem Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) verbunden ist.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmig ausgebildete temperatursensible Stellelement (9) in einem Bereich mit einer Anzahl radial verlaufender Schlitze (1 1) versehen ist, die sich bis zum radialen Ende des temperatursensiblen Stellelements (9) erstrecken.
6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der im Wesentlichen linear erstreckende Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) radial erstreckt.
7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) samt dem am ersten Bauteil (2) befestigten Dichtungsträger (10) einstückig aus Elastomer- material bestehen, wobei die mindestens eine Dichtlippe (5) vorzugsweise aus Elastomermaterial besteht und am Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) einstückig mit diesem ausgebildet angeformt ist.
8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) mindestens eine zweite Dichtlippe (12) angeordnet ist, die unter Bildung eines Dichtspalts (13) nahe einer zylindrischen Oberfläche (14) des Anlaufrings (7) angeordnet ist.
9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Abschnitt (6) des Dichtungsgrundkörpers (4) mindestens eine zweite Dichtlippe (12) angeordnet ist, die am Anlaufring (7) reibend anläuft.
10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Anlaufring (7) ein Staubschutzring (15) befestigt ist, der am ersten Bauteil (2) anläuft, wobei der Staubschutzring (15) vorzugsweise aus Filz besteht.
1 1. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) eine rotierende Welle und das zweite Bauteil (3) ein Gehäuse ist.
PCT/EP2012/073252 2011-11-23 2012-11-21 Dichtungsanordnung WO2013076150A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011086953.0 2011-11-23
DE201110086953 DE102011086953A1 (de) 2011-11-23 2011-11-23 Dichtungsanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013076150A1 true WO2013076150A1 (de) 2013-05-30

Family

ID=47215580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/073252 WO2013076150A1 (de) 2011-11-23 2012-11-21 Dichtungsanordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011086953A1 (de)
WO (1) WO2013076150A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10119570B2 (en) * 2015-01-20 2018-11-06 Schaeffler Technologies G & Co Kg Hub bearing and seal device
CN112303128A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 舍弗勒技术股份两合公司 密封装置
CN114843667A (zh) * 2022-05-24 2022-08-02 厦门海辰新能源科技有限公司 电池的盖板组件和电池

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013224287A1 (de) 2013-11-27 2015-07-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dichtungsanordnung insbesondere an einer Radlager-Einheit eines Kraftfahrzeugs

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003042585A1 (fr) * 2001-11-14 2003-05-22 Syegon Bague d'etancheite destinee a un circuit de fluide
EP2098764A1 (de) * 2008-03-04 2009-09-09 JTEKT Corporation Abdichtungsvorrichtung und Wälzlagervorrichtung
DE102008052726A1 (de) * 2008-10-22 2010-04-29 Schaeffler Kg Wälzlager mit Dichtelementen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003042585A1 (fr) * 2001-11-14 2003-05-22 Syegon Bague d'etancheite destinee a un circuit de fluide
EP2098764A1 (de) * 2008-03-04 2009-09-09 JTEKT Corporation Abdichtungsvorrichtung und Wälzlagervorrichtung
DE102008052726A1 (de) * 2008-10-22 2010-04-29 Schaeffler Kg Wälzlager mit Dichtelementen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10119570B2 (en) * 2015-01-20 2018-11-06 Schaeffler Technologies G & Co Kg Hub bearing and seal device
CN112303128A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 舍弗勒技术股份两合公司 密封装置
CN114843667A (zh) * 2022-05-24 2022-08-02 厦门海辰新能源科技有限公司 电池的盖板组件和电池
CN114843667B (zh) * 2022-05-24 2023-09-22 厦门海辰储能科技股份有限公司 电池的盖板组件和电池

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011086953A1 (de) 2013-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3015747A1 (de) Dichtungsanordnung
WO2011047928A1 (de) Nichtschleifender dichtungsring und dichtungsanordnung
DE102012206659B4 (de) Vormontiert einpressbare Wälzlagereinheit
DE102008039489A1 (de) Kupplungsausrücklagereinrichtung, sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE102005019474B4 (de) Lageranordnung
DE10148388A1 (de) Abdichtung für ein Wälzlager
DE102007049050B4 (de) Anordnung eines Radial-Nadellagers
WO2013076150A1 (de) Dichtungsanordnung
DE1575450A1 (de) Lagereinbauanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
DE10144624A1 (de) Axiallageranordnung mit Vorlastfeder
EP2783139A1 (de) Dichtungsanordnung
DE10152483A1 (de) Abdichtung für ein Ausrücklager
WO2002044578A1 (de) Abdichtung für ein ausrücklager
DE102006031774A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102013218434A1 (de) Lagerung
DE102004019974B4 (de) Achslager des Schienenfahrzeuges
DE102011087080A1 (de) Thermoausgleichselement mit wellenförmiger Feder
WO2015131865A1 (de) Montagefreundliches wälzlager
WO2008074296A2 (de) Tandem-lageranordnung mit einer vorrichtung zum ausgleich temperaturbedingter lagerverspannungen
WO2010108776A1 (de) Ausrücklager
DE102009005775B4 (de) Lagerabdichtungsanordnung
DE102014203828A1 (de) Montagefreundliches Wälzlager
EP1152161B1 (de) Kupplungsausrücklager
DE102008012815B4 (de) Ausrückvorrichtung für eine Kraftfahrzeugreibungskupplung mit einer Dichtanordnung für ein selbstjustierendes Ausrücklager
EP1249625A1 (de) Abdichtung für ein Ausrücklager

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12788222

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12788222

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1