[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102006058945A1 - Dichtungselement für rotierbare Teile mit Traktrix-Form - Google Patents

Dichtungselement für rotierbare Teile mit Traktrix-Form Download PDF

Info

Publication number
DE102006058945A1
DE102006058945A1 DE102006058945A DE102006058945A DE102006058945A1 DE 102006058945 A1 DE102006058945 A1 DE 102006058945A1 DE 102006058945 A DE102006058945 A DE 102006058945A DE 102006058945 A DE102006058945 A DE 102006058945A DE 102006058945 A1 DE102006058945 A1 DE 102006058945A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sealing
sealing element
bearing
traktrix
ring
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006058945A
Other languages
English (en)
Inventor
Ross A. Gresley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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 Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of DE102006058945A1 publication Critical patent/DE102006058945A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F16J15/164Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • 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
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/44Needle bearings
    • F16C19/46Needle bearings with one row or needles
    • F16C19/466Needle bearings with one row or needles comprising needle rollers and an outer ring, i.e. subunit without inner ring
    • 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
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7803Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings
    • F16C33/7809Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings for needle roller bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement für rotierbare Teile. Um einen geringen und gleichmäßigen Verschleiß, ein selbstständiges Nachformen der Dichtungsflächen bei fortschreitendem Verschleiß, geringe Reibungskräfte und lange Standzeiten zu erreichen, weist das Dichtungselement Dichtungsflächen (4) und Dichtungsgegenflächen (5) auf, deren Dichtwirkung auf dem Zusammenwirken eines als Traktrix-Körper ausgebildeten Dichtungselementes (3, 11) mit einem korrespondierend geformten Dichtungsgegenelement (6, 13, 14) beruht.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungselement für gegeneinander rotierbar gelagerte Teile, wobei zumindest zwei korrespondierende Dichtungsflächen eine Traktrix-Form aufweisen. Zudem bezieht sich die Erfindung auf Abdichtungen für Wälzlager und druckdichte Hülsen zur Ein- oder Ausleitung von Fluiden in Wellenbohrungen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Dichtungen für rotierbar gelagerte Teile sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Funktionsprinzipien und geometrischer Ausführungsformen bekannt. So basieren Stopfbuchsdichtungen etwa darauf, dass ein gegenüber dem rotierenden Teil weicher Stoff durch eine entsprechende Vorrichtung mit einer definierten Kraft gegen das rotierende Teil gepresst wird. Hierbei entsteht durch die Berührung des rotierenden Teils mit der feststehenden Stopfbuchsendichtung Reibung, die zu einem Bremsmoment beispielsweise an der Welle, Verschleiß der Stopfbuchsendichtung und der Welle und damit auch zu Abrieb führt.
  • Auch bei so genannten selbstdichtenden Packungsringen, insbesondere Radialdichtringen, basiert die Dichtwirkung gegen eine rotierende Welle auf einer oder mehreren Dichtlippen, welche in Kontakt mit der rotierenden Welle stehen.
  • Hierbei sorgt oft eine in die Dichtlippe integrierte Feder für die notwendige Formtreue und Anpresskraft. Entsprechend ist bei der Auslegung der Dichtung ein Kompromiss zwischen der Anpresskraft des Dichtungselementes und der Größe des resultierenden, reibungsbedingten Bremsmoments sowie dem daraus entstehenden Verschleiß einzugehen. Nicht zuletzt ist bei vorgegebener Dichtwirkung ein Kompromiss zwischen einem härteren Dichtungsmaterial mit längerer Standzeit, aber zumeist höherem notwendigem Anpressdruck und höherem Verschleiß an der Welle, sowie einem weicherem Dichtungsmaterial mit zumeist niedrigerem Anpressdruck, aber oft kürzerer Standzeit einzugehen.
  • Zum besseren Verständnis ist anzumerken, dass es hier und im Folgenden nicht auf die Zuordnung der Dichtung zu einem rotierenden Teil wie einer Welle oder einem stehenden Teil wie einem Gehäuse oder einer Achse ankommt. Entscheidend ist lediglich die relative Rotationsbewegung eines Teils mit Dichtfunktion gegenüber einem anderen Teil.
  • Unter einem rotierenden Teil wird hier explizit nicht ein nur drehbares Teil verstanden, welches im Normalbetrieb lediglich um einen Bruchteil einer vollständigen Umdrehung gedreht wird. Auch z.B. die Spindel eines Ventils, die zwischen ihren Endstellungen typisch um einige bis maximal einige Dutzend Umdrehungen drehbar ist, gilt in diesem Sinne nicht als ein rotierendes, sondern als ein bloß drehbewegliches Teil. Die in diesen Fällen wirkenden Belastungen und die gestellten Anforderungen sind andere und zumeist erheblich geringer, als im Fall der Abdichtung rotierender Teile.
  • Ein rotierendes Teil zeichnet sich im Sinne dieser Druckschrift dadurch aus, dass es eine grundsätzlich zumindest nahezu unbegrenzte Anzahl von Umdrehungen gegenüber einem feststehenden Teil ausführen kann und bei typischer, funktionsgerechter Verwendung auch eine erhebliche Anzahl von Umdrehungen gegenüber dem stehenden Teil ausführt.
  • Die Servoachse eines Modellbau-Servos ist damit ein nur drehbewegliches Teil, während die Welle eines Schrittmotors eines Druckerkopfantriebs aufgrund der Vielzahl der Umdrehungen von einem Ende des Druckweges zum anderen und der fortgesetzten Bewegung im Betrieb des Druckers als rotierendes Teil anzusehen ist. Wälzlagerdichtungen sind grundsätzlich und unabhängig von ihrem konkreten Einbauort und Einsatzzweck als rotierende Teile anzusehen, da sie nach ihrer typischen, funktionsgerechten Verwendung für eine sehr hohe Anzahl an Umdrehungen ausgelegt sind.
  • Zur sprachlichen Vereinfachung wird weiter festgelegt, dass ein Dichtungselement bzw. eine Dichtungsfläche jeweils ein rotierbares Teil bzw. Fläche ist, welches zum Beispiel drehfest auf einer Welle angeordnet sein kann, während ein Dichtungsgegenelement oder eine Dichtungsgegenfläche ein zumeist weitgehend ortsfestes Element bzw. eine weitgehend ortsfeste Fläche ist, welche mit dem Dichtungselement so zusammenwirkt, dass zwischen ihnen auch bei einer relativen Rotation zu einander eine Dichtwirkung erzielt wird.
  • Um den Verschleiß der Dichtungsfläche und der Dichtungsgegenfläche zu verringern, wird das Material der Dichtung an das Material der Dichtungsgegenfläche und die jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst. Weiter ist es bekannt, beispielsweise die Form eines Dichtungselementes so auszugestalten, dass z.B. ein dichter und zuverlässiger Sitz auf einer Welle gewährleistet ist, und die Dichtung auch bei einsetzendem Verschleiß noch möglichst lange zufriedenstellend arbeitet.
  • Allerdings sind nach bisherigem Stand der Technik lediglich Ausprägungen der Dichtfläche bzw. Dichtungsgegenfläche bekannt, welche in Hinblick auf bestimmte Einsatzbedingungen gegenüber anderen Dichtungen Vorteile bieten. Ihnen ist gemein, dass ihre Dichtwirkung bei fortschreitender Abnutzung der Dichtflächen und/oder der Dichtungsgegenflächen zumeist schnell abnimmt.
  • Weiter ist bekannt, dass die Traktrix-Kurve, auch Schleppkurve, Ziehkurve, Zugkurve oder Treidelkurve genannt, eine transzendente Kurve ist, welche sich beispielsweise ergibt, wenn eine Last, z.B. eine Taschenuhr, an einer Kette über eine Ebene gezogen wird. Im hier vorrangig interessierenden Fall der „eigentlichen" oder geraden Traktrix-Kurve, auch nach Christian Huygens, der das zu Grunde liegende Problem 1693 erstmals löste, Huygens-Traktrix genannt, wird das von der Taschenuhr entfernte Ende der Uhrkette dabei parallel entlang einer Geraden, z.B. der Tischkante gezogen. Dabei ist die Uhrkette, allgemein der Abstand zwischen dem Berührpunkt und der Koordinatenachse, hinsichtlich ihrer Länge konstant.
  • Wenn A0 der Startpunkt des „Ziehenden" und P0 der Startpunkt des „Gezogenen" ist, sowie d der Abstand A0P0 > 0 ist (entspricht der Länge der Uhrkette), und der Punkt A des Ziehenden an der Tischkante auf einer Geraden wandert sowie der Punkt P der gezogenen Uhr in konstantem Abstand A „folgt", durchläuft P eine Huygens-Traktrix.
  • Die Funktionsgleichung der Huygens-Traktrix lautet in kartesischen Koordinaten:
    Figure 00040001
  • Da sich der arcosh z durch einen In z entwickeln lässt, lässt sich diese Gleichung auch als
    Figure 00040002
    schreiben.
  • Allgemein, also insbesondere für Fälle, in denen die Leitkurve (der Weg des Punktes A, im vorherigen Beispiel entlang einer geraden Tischkante) keine mit einer Koordinatenachse zusammenfallende Gerade, sondern eine beliebige, in der Ebene liegende Kurve ist, lässt sich die Traktrix oder Schleppkurve wie folgt ausdrücken:
    Gegeben seien ein Parameter t, eine (Leit-)Kurve k, ein beliebiger (Start-) Punkt A0, der auf der Kurve k liegt, und ein beliebiger Punkt P0. D sei dabei der Abstand zwischen den Punkten A0 und P0. Wandert nun der Punkt A(t) mit A(0) = A0 mit wachsendem t entlang der Kurve k, so „folgt" ihm der Punkt P(t) mit P(0) = P0 in konstantem Abstand d. Die Menge aller Punkte, die P(t) durchläuft, werden als Traktrix der Kurve k bezeichnet:
    Figure 00040003
    mit P .(t) ≠ 0.
  • Wird nun eine Traktrix, insbesondere eine Huygens-Traktrix um ihre Y-Achse rotiert, so erhält man eine Pseudosphäre mit einer gleichtangentialen Begrenzungslinie, die im Folgenden Traktrix-Fläche genannt wird. Eine Rotation nur eines Abschnitts der Huygens-Traktrix liefert einen entsprechenden, an einen Kegelstumpf mit gekrümmter Außenlinie erinnernden Körper, der im Folgenden als Traktrix-Körper bezeichnet wird.
  • Eine bekannte Eigenschaft der Traktrix-Fläche bzw. des Traktrix-Körpers ist es, dass sich die resultierende Belastung bei axialem Druck als Kraft über der Fläche gleichmäßig verteilt. Die Kräfte wirken stets senkrecht zur Oberfläche. Ein Kriechen eines plastischen Materials aufgrund schräg zur Oberfläche wirkender Kräfte ist damit ausgeschlossen.
  • Eine praktische Anwendung der Traktrix-Fläche bzw. des Traktrix-Körpers ist von der Gestaltung von Küken für Hähne bekannt geworden. So offenbaren die US-Patentschriften US 4 878 652 B1 und US 6 484 999 B1 jeweils Küken in Form von Traktrix-Körpern, welche eine besonders gleichmäßige Druckbelastung des Kükens und damit eine gleichmäßige sowie daher besonders geringe Abnutzung und geringe Betätigungskräfte aufweisen. Die Schriften US 5 044 606 A und US 6 651 957 B2 offenbaren ähnliche Hähne, wobei jedoch zusätzlich die Betätigungsspindel des Kükens in ihrem Dichtungsbereich ebenfalls Traktrix-Körper aufweisen, welche zusammen mit einem korrespondierend geformten-Gegenkörper in Form einer Traktrix-Hülse nicht nur für einen geringen und gleichmäßigen Verschleiß sorgen, sondern auch dafür, dass bei fortschreitender Abnutzung der Flächen stets die Traktrix-Form reproduziert wird und die guten Dicht- und Laufeigenschaften der Spindeldichtung damit erhalten bleiben. Ein Hinweis auf eine Nutzung von Traktrix-Körpern-bei Dichtungen, welche nicht nur gelegentlich und im Normalfall lediglich über maximal eine viertel Umdrehung bewegt werden, findet sich hier nicht.
  • Aus der DE 199 41 361 A1 ist eine Dichtungseinheit bekannt, welche zwei axial im Abstand von einander angeordnete Dichtungsringe aufweist, die innerhalb ringförmiger Nuten einer Halterung angeordnet sind, um eine Dichtung zwischen einer zylindrischen Welle und einer Gehäusebohrung zu bilden. Dabei liegt die Halterung im Bereich der Dichtungsringe entweder an der Welle oder dem Gehäuse an und ist somit samt den Dichtungsringen drehfest festgelegt. Die Halterung ist so beschaffen, dass sie in einem Bereich zwischen den Dichtungsringen weder an der Welle noch an dem Gehäuse anliegt und zudem Durchtrittsöffnungen aufweist, durch welche ein Schmiermittel von einer im Gehäuse angeordneten Bohrung in den Bereich der Welle zwischen den Dichtringen gelangen und von dort durch eine radiale Bohrung der Welle in eine axiale Bohrung derselben gelangen kann. Die Dichtungsringe können dabei verschiedene Formen wie O-Ring, kontinuierlicher Ring, Lippendichtung und Laby rinthdichtung aufweisen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung für gegeneinander rotierbare Teile zu schaffen, welche sich durch einen geringen und gleichmäßigen Verschleiß, ein selbstständiges Nachformen der Dichtungsflächen bei fortscheitendem Verschleiß, geringe Reibungskräfte und lange Standzeiten auszeichnet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Ausgestaltung der Dichtungsfläche in Form einer Traktrix-Fläche zu einer gleichmäßigen Belastung der Dichtungsfläche im Betrieb, damit zu einer guten Dichtwirkung, zu geringen Reibungskräften und geringem Verschleiß sowie zudem zu einem eigenständigen Nachformen der Taktrix-Fläche bei fortschreitendem Verschleiß führt.
  • Die gestellte Aufgabe wird demnach durch ein Dichtungselement für rotierbare Teile gelöst, bei welchem die Dichtwirkung auf dem Zusammenwirken eines als Traktrix-Körper ausgebildeten Dichtungselementes mit einem korrespondierend geformten Dichtungsgegenelement beruht.
  • Unter einem korrespondierend geformten Dichtungsgegenelement wird dabei ein Körper verstanden, der im Bereich der wirksamen Dichtungsfläche weitgehend exakt der Negativform des Traktrix-Körpers entspricht. Dabei können selbstverständlich in der Dichtungsfläche und/oder in der Dichtungsgegenfläche Vertiefungen oder Ausnehmungen wie Bohrungen vorgesehen sein.
  • Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Wenn der Traktrix-Körper auf einer Huygens-Traktrix beruht, ergibt sich eine relativ einfach zu berechnende Form und durch die sich ergebende Normalverteilung der auf die Dichtung wirkenden Kräfte eine besonders günstige Ausges taltung der Dichtung.
  • Wenn das Dichtungselement auf einer Welle angeordnet ist und das korrespondierend geformte Dichtungsgegenelement Bestandteil eines Lagers ist, ergibt sich eine besonders versschleißarme, langlebige und leichtgängige Lagerabdichtung.
  • Sofern es sich bei dem Lager um ein Wälzlager handelt, gestaltet sich die Integration in eine zumeist ohnehin vorhandene Lagerschale besonders einfach. Ein derartiges Lager kann ein herkömmliches, genormtes Standardlager ohne weitere Anpassungsmaßnahmen ersetzen. Aber auch bei hydrostatischen und hydrodynamischen Lagern ergeben sich Vorteile in Bezug auf einen besonders geringen benötigten Bauraum und eine besonders hohe Zuverlässigkeit der Dichtung, bei den hier häufig herrschenden, hohen Drücken.
  • Wenn das korrespondierend geformte Dichtungsgegenelement ein Teil eines Lagerrings ist, kann die Dichtung durch diese Funktionsintegration besonders Platz sparend gestaltet werden.
  • Obwohl es grundsätzlich möglich wäre, die Dichtungsgegenfläche an der Außenseite eines Lagerringes vorzusehen und das Lager somit von außen zu dichten, ist es für die meisten Anwendungen vorteilhaft, wenn das Dichtungselement im Inneren des Lager angeordnet und das korrespondierend geformte Dichtungsgegenelement ein Teil eines Lagerrings ist, wobei die zur traktrixförmigen Dichtungsfläche korrespondierend geformte Dichtungsgegenfläche dem Lagerinneren zugewandt ist.
  • Eine besonders nutzbringende Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass ein im Wesentlichen hohlzylindrisch oder ringförmig geformtes Halteteil vorgesehen ist, an welchem zumindest zwei von einander axial beabstandete Dichtungselemente drehbar angeordnet sind, wobei die Dichtungselemente jeweils im Bereich ihrer radial äußeren axialen Stirnseiten eine Traktrix-Fläche als Dichtfläche aufweisen, und das Halteteil zumindest teilweise an der Traktrix-Fläche anliegt sowie als Dichtungsgegenfläche ausgestaltet ist.
  • Auf diese Weise ist eine Baugruppe geschaffen, welche einen definierten Bereich einer Welle, der im Wesentlichen der axialen Breite des Halteteils zwischen den Dichtungselementen entspricht, wahlweise nach außen oder nach innen abdichten kann. Sind die Dichtungsflächen an den äußeren Flanken der Dichtungselemente angeordnet, ergibt sich eine Anordnung, welche einen Bereich höheren Drucks zwischen den Dichtungselementen gegen den übrigen Bereich der Welle zuverlässig abdichten kann.
  • Wenn entsprechend einer Weiterbildung das im Wesentlichen hohlzylindrisch oder ringförmig geformte Halteteil in einem Bereich zwischen den Dichtungselementen Durchbrüche aufweist, und dieser Durchbrüche aufweisende Bereich einen Außendurchmesser hat, der kleiner als der größte Außendurchmesser des Halteteils ist, und weiter einen Innendurchmesser aufweist, der geringer als der Außendurchmesser der Dichtungselemente ist, kann auf besonders einfache Weise ein Bereich einer Welle gegenüber der restlichen Welle axial abgedichtet und dieser Bereich zur Einspeisung von Fluid, insbesondere Schmier- oder Hydraulikflüssigkeit, in eine Bohrung einer Welle verwendet werden. Dabei wird das Halteteil in Form einer Buchse in einer zylindrischen Ausnehmung eines Gehäuses festgelegt, während die Dichtungselemente auf einer Welle sitzen.
  • Eine dazu alternative Variante der Weiterbildung sieht vor, dass das im Wesentlichen hohlzylindrisch oder ringförmig geformte Halteteil in einem Bereich zwischen den Dichtungselementen Durchbrüche aufweist und der diese Durchbrüche aufweisende Bereich einen Außendurchmesser hat, der kleiner als der Außendurchmesser der Dichtungselemente ist, und einen Innendurchmesser aufweist, der größer als der kleinste Innendurchmesser des Halteteils ist. Diese Ausführungsform ist dafür vorgesehen, dass das Halteteil auf einer Welle festgelegt wird, während die Dichtungselemente an einer Gehäuseausnehmung anliegen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine geometrische Darstellung einer Traktrix-Kurve,
  • 2 eine erfindungsgemäße Dichtung,
  • 3 eine erfindungsgemäße Dichtung als integraler Bestandteil eines Wälzlagers,
  • 4 eine weitere erfindungsgemäße Dichtung als integraler Bestandteil eines Wälzlagers,
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Dichtungselementes zur Einleitung eines Fluids in eine Welle,
  • 6 eine Schnittansicht des Dichtungselementes gemäß 5,
  • 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Dichtungselementes zur Einleitung eines Fluids in eine Welle, und
  • 8 eine Schnittansicht des Dichtungselementes gemäß 7.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • Die 1 zeigt eine geometrische Darstellung einer Traktrix-Kurve 1, genauer gesagt einer Huygens-Traktrix-Kurve. Dabei entspricht der Punkt P der momentanen Position eines fiktiven Gegenstandes, beispielsweise einer Uhr, welche auf einer durch die Zeichnungsebene repräsentierten Ebene an einer fiktiven Uhrkette 2 der gleichbleibenden Länge A gezogen wird, wobei der fiktive Zug an der Uhrkette entlang der X-Achse erfolgt. Der -Abstand y der fiktiven Uhr bzw. des Punktes P von der X-Achse bzw. der Tischkante wird dabei stetig aber mit abnehmender Rate geringer.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung, wobei das Dichtungselement 3 hier die Form eines Dichtungsringes aufweist und auf einer nicht gezeigten Welle montiert sein kann. Das Dichtungselement 3 ist im Bereich seiner Dichtungsfläche 4 als Traktrix-Körper ausgebildet bzw. die Dichtungsfläche 4 ist als Traktrix-Fläche ausgebildet. Diese wirkt mit einer korrespondierend ausgebildeten Dichtungsgegenfläche 5 eines Dichtungsgegenelementes 6 zusammen.
  • 3 zeigt die Möglichkeit der Integration einer erfindungsgemäßen Dichtung in ein als Wälzlager ausgeführtes Lager 7, wobei das Wälzlager 7 einen Käfig 8 aufweist, welcher die hier als Zylinderrollen ausgebildeten Wälzkörper 9 in einem äußeren Lagerring 10 hält, der die Form einer Lagerschale aufweist. Das Wälzlager 7 weist weiter auf seiner in der Darstellung linken Seite ein im Lagerring 10 angeordnetes Dichtungselement 11 in Form eines Lagerdichtringes auf. Im Bereich der Dichtungsfunktionsfläche 4 ist der Lagerdichtring 11 wiederum als Traktrix-Körper ausgebildet bzw. die Dichtungsfläche 4 ist als Traktrix-Fläche ausgebildet. Diese wirkt mit einer korrespondierend ausgebildeten Dichtungsgegenfläche 5 eines Dichtungsgegenelementes 6 zusammen, welches in diesem Fall jedoch ein integraler Bestandteil des äußeren Lagerringes 10 ist. Erkennbar hält der Käfig 8 ausreichenden axialen Abstand zu dem Lagerdichtring 11.
  • 4 zeigt ein der 3 sehr ähnliches Wälzlager mit einer erfindungsgemäßen Lagerabdichtung. Gleiche Teile bzw. Funktionsflächen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die in 5 und 7 dargestellten, druckdichten Fluiddurchführungen zu einer Welle bestehen jeweils aus einem ringförmigen Halteteil 12, welches im Bereich dessen Ränder, welche gleichzeitig die Dichtungsgegenelemente 13, 14 bilden, jeweils radial innen ringförmige Ausnehmungen aufweist. Innerhalb dieser Ausnehmungen sind erfindungsgemäß ausgebildete Dichtungselemente 11 aufgenommen, wobei in der in 5 dargestellten Fluiddurchführung die Dichtungselemente 11 innerhalb des Halteteils 12 angeordnet sind, während die Dichtungselemente 11 der in 7 gezeigten Fluiddurchführung radial oberhalb auf dem Halteteil 12 angeordnet sind. Entsprechend ist die Fluiddurchführung nach 5 zum Festlegen in einem Gehäuse vorgesehen, während die Ausführung nach 7 zur Festlegung auf einer Welle dient.
  • Im Bereich zwischen den Dichtungsringen 11 weisen die Halteteile 12 in beiden Fällen Durchbrüche 15 auf. Dabei ist der die Durchbrüche 15 aufweisende Bereich 16 des Halteteils 12 so ausgestaltet, dass er während des Betriebs weder an der Wandung der Gehäusebohrung noch an der Welle anliegt. Somit kann ein Fluid, beispielsweise Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft, von einer Bohrung im Gehäuse in eine Bohrung in der Welle (oder umgekehrt) gelangen, wobei die radiale Ausrichtung der Bohrungen unerheblich ist.
  • Die 6 und 8 stellen jeweils Schnitte der in den 5 und 7 gezeigten Fluiddurchführungen dar, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
  • 1
    Traktrix-Kurve
    2
    Uhrkette
    3
    Dichtungselement
    4
    Dichtungsfläche
    5
    Dichtungsgegenfläche
    6
    Dichtungsgegenelement
    7
    Lager, Wälzlager
    8
    Käfig
    9
    Wälzkörper
    10
    Lagerring
    11
    Lagerdichtung, Lagerdichtrng
    12
    Halteteil
    13
    Dichtungselement
    14
    Dichtungselement
    15
    Durchbruch im Halteteil
    16
    Bereich der Durchbrüche

Claims (11)

  1. Dichtungselement für rotierbare Teile, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtwirkung auf dem Zusammenwirken eines als Traktrix-Körper ausgebildeten Dichtungselementes (3, 11) mit einem korrespondierend geformten Dichtungsgegenelement (6, 13, 14) beruht.
  2. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das als Traktrix-Körper ausgebildete Dichtungselement (3,11) im Bereich der Dichtungsfläche (4) die Geometrie einer Huygens-Traktrix aufweist.
  3. Dichtungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3, 11) auf einer Welle angeordnet ist, und dass das korrespondierend geformte Dichtungsgegenelement (6) Bestandteil eines Lagers (7) ist.
  4. Dichtungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Lager (7) um ein Wälzlager handelt.
  5. Dichtungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Lager (7) um ein hydrostatisches Lager handelt.
  6. Dichtungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Lager (7) um ein hydrodynamisches Lager handelt.
  7. Dichtungselement nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das korrespondierend geformte Dichtungsgegenelement (6, 13, 14) ein Teil eines Lagerringes (10) ist.
  8. Dichtungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3, 11) im Inneren des Lagers (7) angeordnet ist, und dass das korrespondierend geformte Dichtungsgegenelement (6) ein Teil eines Lagerrings (10) ist, wobei die zur traktrixförmigen Dichtungsfläche (4) des Dichtungselementes (3, 11) korrespondierend geformte Dichtungsgegenfläche (5) dem Lagerinneren zugewandt ist.
  9. Dichtungselement nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Wesentlichen zylindrisch oder ringförmig geformtes Halteteil (12) vorgesehen ist, an welchem zumindest zwei von einander axial beabstandete Dichtungselemente (11) drehbar angeordnet sind, wobei die Dichtungselemente (11) jeweils im Bereich ihren radial äußeren axialen Stirnseiten eine Traktrix-Fläche (4) als Dichtungsfläche (4) aufweisen, und das Halteteil (12) zumindest teilweise an der Traktrix-Fläche (4) anliegt und als Dichtungsgegenfläche (5) ausgestaltet ist.
  10. Dichtungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen hohlzylindrisch oder ringförmig geformte Halteteil (12) in einem Bereich (16) zwischen den Dichtungselementen (11) Durchbrüche (15) aufweist, und dass dieser die Durchbrüche (15) aufweisende Bereich (16) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der größte Außendurchmesser der Halteteils (12) ist, sowie einen Innendurchmesser aufweist, der geringer als der Außendurchmesser der Dichtungselemente (11) ist.
  11. Dichtungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen hohlzylindrisch oder ringförmig geformte Halteteil (12) in einem Bereich zwischen den Dichtungselementen (11) Durchbrü che aufweist und dieser Durchbrüche (15) aufweisende Bereich (16) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser der Dichtungselemente (11) ist, und einen Innendurchmesser aufweist, der größer als der kleinste Innendurchmesser des Halteteils (12) ist.
DE102006058945A 2006-02-07 2006-12-14 Dichtungselement für rotierbare Teile mit Traktrix-Form Withdrawn DE102006058945A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77116606P 2006-02-07 2006-02-07
US60/771,166 2006-02-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006058945A1 true DE102006058945A1 (de) 2007-08-23

Family

ID=38288957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006058945A Withdrawn DE102006058945A1 (de) 2006-02-07 2006-12-14 Dichtungselement für rotierbare Teile mit Traktrix-Form

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7661883B2 (de)
DE (1) DE102006058945A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207659A1 (de) * 2015-04-27 2016-10-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nadellagereinheit zur Lagerung einer Klappen- oder Aktuatorenwelle und Gasregelklappenanordnung

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006006143A1 (de) * 2006-02-10 2007-08-23 Schaeffler Kg Dichtungsanordnung für eine Reifendruck-Reguliereinrichtung
US8177435B2 (en) * 2006-06-08 2012-05-15 Nsk Ltd. Manufacturing method of a drawn cup needle roller bearing having seal ring
JP2008232219A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Jtekt Corp シェル形ころ軸受及びシェル形ころ軸受の製造方法
DE102009024018A1 (de) * 2009-05-06 2010-11-11 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Dichtpaket mit Ringscheiben-Trennelement
US8267821B2 (en) * 2009-07-15 2012-09-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Mechanical tensioner with damping mechanism
DE102019119937B4 (de) * 2019-07-24 2022-04-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlagereinheit sowie Gasregelklappenanordnung

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2747949A (en) * 1953-04-15 1956-05-29 Mcgill Mfg Company Inc Self-contained seal and bearing assembly
US3493645A (en) * 1967-09-29 1970-02-03 Ford Motor Co Process for manufacturing seals
DE2157015C2 (de) * 1971-11-17 1982-04-01 Industriewerk Schaeffler Ohg, 8522 Herzogenaurach Verfahren zur Herstellung einer Dichtung aus spritzbarem Werkstoff
US4664643A (en) * 1985-11-01 1987-05-12 The Torrington Company Sealing device for a universal joint cross
US4878652A (en) 1986-05-09 1989-11-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Plug valve
US5044606A (en) 1990-05-31 1991-09-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Valve stem and packing assembly
DE4238147C2 (de) * 1992-11-12 1994-08-11 Ford Werke Ag Radial-Nadellager-Baueinheit mit integrierter Radial-Axialabdichtung und ggf. Axialabstützung
US5419641A (en) * 1993-02-10 1995-05-30 Nsk Ltd. Radial needle bearing
US5695199A (en) * 1994-03-14 1997-12-09 Rao; V. Durga Nageswar Piston sealing assembly
US6118620A (en) * 1997-11-05 2000-09-12 Seagate Technology Llc In-hub spindle motor with separate fluid dynamic bearings
DE19809171A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-09 Schaeffler Waelzlager Ohg Nadellager
US6109659C1 (en) * 1998-06-12 2002-02-26 Power Transmission Tech Hydrostatic rotary union
DE19827859A1 (de) * 1998-06-23 1999-12-30 Schaeffler Waelzlager Ohg Mehrreihiges Radiallager
US6086255A (en) * 1998-07-28 2000-07-11 Thompson Industries, Inc. Hydrostatic bearing and fluid collection system
US6224063B1 (en) 1998-09-01 2001-05-01 The Torrington Company Seal pack
US6186668B1 (en) * 1999-02-08 2001-02-13 The Torrington Company Bearing assembly
JP2000291669A (ja) * 1999-04-01 2000-10-20 Nsk Ltd シールリング付シェル型ニードル軸受
JP2002070849A (ja) * 2000-08-28 2002-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動圧型流体軸受装置およびその製造方法
SG97175A1 (en) * 2000-12-23 2003-07-18 Inst Data Storage Electric spindle motor with magnetic bearing and hydrodynamic bearing
US6651957B2 (en) 2001-03-05 2003-11-25 John J. Wordin Tractrix valve
US6484999B1 (en) 2001-03-07 2002-11-26 John J. Wordin Plug valve internal pressure balancing
DE10224470A1 (de) * 2002-06-03 2003-12-11 Peter Dappen Löffelbagger
JP2004190812A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Nsk Ltd 針状ころ軸受、スクロール型圧縮機及び燃料電池システム
JP2004332856A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Ntn Corp シール付きシェル型針状ころ軸受
US7364364B2 (en) * 2003-09-23 2008-04-29 Timken Us Corporation Cartridge bearing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207659A1 (de) * 2015-04-27 2016-10-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nadellagereinheit zur Lagerung einer Klappen- oder Aktuatorenwelle und Gasregelklappenanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
US7661883B2 (en) 2010-02-16
US20070183702A1 (en) 2007-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3874538T2 (de) Radialwellendichtungsring mit rippen, die ein mitdrehen verhindern.
DE69937495T2 (de) Wellendichtung und verfahren zur herstellung
EP1156241B2 (de) Dichtmanschette, insbesondere für Einbauräume mit kleinen Abmessungen
DE102018213356A1 (de) Schwenklager mit Dichtungsanordnung
DE102006058945A1 (de) Dichtungselement für rotierbare Teile mit Traktrix-Form
DE202007016407U1 (de) Gleitringdichtungsanordnung
WO2008138698A1 (de) Radial-nadellager-baueinheit
DE112009000106T5 (de) Dichtung und Wälzlager, das eine solche Dichtung aufweist
DE102016208697A1 (de) Rotationsdichtungsanordnung mit druckaktivierbarer Rotationsdichtung sowie Rotationsdichtung
DE3833690A1 (de) Radialwellendichtung
DE102016222030A1 (de) Wälzlageranordnung
DE102010003077A1 (de) Gleitlagerschale
DE1575375A1 (de) Dynamisch-statisches Gleitringlager fuer Axial- und Radialbelastung
DE102005019474B4 (de) Lageranordnung
EP1769176B1 (de) Dichtungsanordnung
DE102012104950A1 (de) Axiallageranordnung
DE202010016129U1 (de) Dichtung und Wälzlager, das eine solche Dichtung aufweist
DE10140837C1 (de) Dichtungsanordnung
DE102017122269A1 (de) Dichtungsanordnung, insbesondere für Radialgelenklager
WO2007016980A1 (de) Elastomer-wellendichtring
EP1574730B1 (de) Wälzlager
DE19841123A1 (de) Radialwellendichtring
DE102004062842B3 (de) Lageranordnung
DE102015201251A1 (de) Gleitlageranordnung für eine mit einer umlaufenden Radialkraft belasteten Welle
DE1903093A1 (de) Kreuzgelenk

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120823

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120823

R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20131114

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140217

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140217

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150213

R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee