DE102006052976A1 - Dichtelement und Wälzlageranordnung sowie Getriebe mit dem Dichtelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtelement zum Abdichten zwischen zweien gegeneinander bewegbaren Maschinenelementen, beinhaltend folgende Merkmale: - ein zum Befestigen an einem der Maschinenelemente vorgesehener Befestigungsbereich, - ein zum berührungslosen oder schleifenden Abdichten am anderen Maschinenelement vorgesehener Dichtbereich, - ein den Dicht- und Befestigungsbereich verbindender Zwischenbereich, und - zum Dichtbereich beabstandet angeordnete und sich in Richtung hin zum Befestigungsbereich erstreckende magnetisierbare Mittel; sowie eine Wälzlageranordnung mit dem Dichtelement und ein Getriebe mit der Wälzlageranordnung.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Dichtelement zum Abdichten zwischen zweien gegeneinander bewegbaren Maschinenelementen, eine Wälzlageranordnung mit dem Dichtelement und ein Getriebe mit der Wälzlageranordnung.
• Beispielsweise bei Wälzlagern werden Dichtungen sowohl zum Schutz des Wälzlagers vor dem Zutritt von Feststoffen wie Staub und/oder Flüssigkeiten wie Wasser, als auch zum Schutz der Umgebung des Wälzlagers gegen den Austritt eines Schmiermittels aus einem Innenraum des Wälzlagers eingesetzt. Dabei wirken die Dichtungen zwischen einem bestimmungsgemäß stillstehenden und einem bewegten Teil des Wälzlagers. Dabei unterscheidet man zwischen berührungsfreien und schleifenden Dichtungen.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dichtelement zum Abdichten zwischen zweien gegeneinander bewegbaren Maschinenelementen zu schaffen, das insbesondere bezüglich einem Zutritt von Feststoffen in einen abzudichtenden Raum verbesserte Eigenschaften aufweist.
• Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
• Gemäß Anspruch 1 beinhaltet ein Dichtelement zum Abdichten zwischen zweien gegeneinander bewegbaren Maschinenelementen folgende Merkmale:
• – Ein zum Befestigen an einem der Maschinenelemente vorgesehener Befestigungsbereich,
• – ein zum berührungslosen oder schleifenden Abdichten am anderen Maschinenelement vorgesehener Dichtbereich,
• – ein den Dicht- und Befestigungsbereich verbindender Zwischenbereich, und
• – zum Dichtbereich beabstandet angeordnete und sich in Richtung hin zum Befestigungsbereich erstreckende magnetisierbare Mittel.
• Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass in zunehmenden Maße unter anderem bei Getriebeanwendungen, Getriebeelemente insbesondere die Zahnflanken von Zahnrändern und auch die Synchronringkonen nicht mehr geschliffen, sondern nur noch geschlichtet werden, was eine erhöhte Verschmutzung des im Getriebe befindlichen Getriebeöls durch Metallabrieb mit sich bringt. Dadurch, dass nunmehr am erfindungsgemäßen Dichtelement besagte magnetisierbare Mittel angeordnet sind, werden abgeriebene Metallspäne, die in den Bereich des Dichtelements geraten, angezogen und festgehalten, bevor sie den Weg in einen abgedichteten Raum, beispielsweise einen die Wälzkörper einer Wälzlageranordnung beinhaltenden Raum finden und dort zu Schäden bzw. einer Verkürzung der Lebensdauer der Wälzlageranordnung führen. Dadurch, dass besagte Mittel zum insbesondere eine Dichtlippe oder eine Dichtkante ausbildenden Dichtbereich beabstandet angeordnet sind, ist mit Vorteil sichergestellt, dass der Metallabrieb bzw. die Metallspäne in sicherer Entfernung von dem sensiblen Dichtbereich am Dichtelement anhaften, so dass die Gefahr, dass der Metallabrieb und/oder die Metallspäne doch noch, beispielsweise durch Erschütterungen und/oder Strömungen des Getriebeöls in den abzudichtenden Raum gelangen, gebannt ist.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
• 1 einen Längsschnitt durch einen oberen linken Bereich einer Wälzlageranordnung mit einem schleifenden Dichtelement und
• 2 einen Längsschnitt durch einen oberen linken Bereich eines Kugellagers mit einem berührungsfreien Dichtelement.
• Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch einen oberen linken Bereich eines Wälzlagers mit einem schleifenden Dichtelement. Dabei umfasst das Wälzlager ein äußeres Laufbahnelement 2 und ein inneres Laufbahnelement 4, zwischen denen nicht dargestellte, in einem ebenfalls nicht dargestellten Käfig, angeordnete Wälzkörper angeordnet sind.
• Das äußere Laufbahnelement 2 ist dabei das bestimmungsgemäß feststehende Laufbahnelement, wohingegen das innere Laufbahnelement 4 zum Drehen vorgesehen ist. In seinem Übergang von der Stirnseite zum Innenmantel hin, ist das äußere Laufbahnelement 2 zum Aufnehmen eines Befestigungsbereichs 22 des Dichtelements entsprechend ausgebildet. Ebenso ist das innere Laufbahnelement 4 in einem Übergangsbereich von seiner Stirnseite hin zu seinem Außenmantel für ein schleifendes Anliegen eines als Dichtlippe bzw.
• Dichtkante ausgebildeten Dichtbereichs 26 des Dichtelements entsprechend ausgebildet.
• Das Dichtelement umfasst dabei weiterhin einen den Dicht- und den Befestigungsbereich 26 und 22 miteinander verbindenden Zwischenbereich 24. Dabei umfasst das Dichtelement einen Elastomerkörper 12, einen Versteifungskörper 14, beispielsweise aus einem Metall, Blech oder Kunststoff, und eine Scheibe 16 aus oder beinhaltend magnetisierbares Material. Besagter Dichtbereich 24 wird dabei ausschließlich durch den Elastomerkörper 12 gebildet. Der Befestigungsbereich 22 wird ebenfalls im Wesentlichen durch den Elastomerkörper 12 gebildet, wobei in den Befestigungsbereich 22 auch das Versteifungselement 14 hineinragend ausgebildet ist. Im Zwischenbereich 24 sind durch den Elastomerkörper 12 voneinander getrennt, die Scheibe 16 aus magnetisierbarem Material und ein Großteil des Versteifungskörpers 14 angeordnet. Dabei sind der Versteifungskörper 14 und die Scheibe 16 beispielsweise durch einen entsprechenden Vulkanisationsprozess über den Elastomerkörper 12 miteinander verbunden. In einer anderen Ausführungsform reicht abhängig von der jeweiligen Verwendung ausschließlich der Magnetismus der Scheibe um bezüglich dem aus entsprechendem Material ausgebildeten Verstärkungskörper eine ausreichend hohe Haltekraft zu erzeugen.
• Die Scheibe 16 aus magnetisierbarem Material, beispielsweise beinhalten Eisen, Kobalt, und/oder Nickel und/oder deren Verbindungen, beispielsweise Ferrite, ist dabei auf einer dem abzudichtenden, die Wälzkörper beinhaltenden Raum abgewandten Seite des Dichtelements angeordnet, so dass an ihr wie eingangs beschrieben Metallabrieb und/oder Metallspäne angezogen werden und haften bleiben und somit mit Vorteil deren Eindringen in den abzudichtenden Raum verhindert wird.
• Die 2 zeigt als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch einen oberen linken Bereich eines Kugellagers mit einem berührungsfreien Dichtelement. Dabei umfasst das Kugellager ein äußeres Laufbahnelement 2' und ein inneres Laufbahnelement 4', zwischen denen in einem Käfig 8' angeordnete Kugeln 6' angeordnet sind.
• Das äußere Laufbahnelement 2' ist dabei das bestimmungsgemäß feststehende Laufbahnelement, wohingegen das innere Laufbahnelement 4' zum Drehen vorgesehen ist. In seinem Übergang von der Stirnseite zum Innenmantel hin, ist das äußere Laufbahnelement 2' zum Aufnehmen eines Befestigungsbereichs 22' des Dichtelements entsprechend ausgebildet. Am anderen radialen Rand ist das Dichtelement einen Dichtbereich 26' ausbildend gestaltet, der für ein berührungsloses Abdichten zum inneren Laufbahnelement 4' hin vorgesehen ist.
• Das Dichtelement umfasst dabei weiterhin einen den Dicht- und den Befestigungsbereich 26' und 22' miteinander verbindenden Zwischenbereich 24'. Dabei umfasst das Dichtelement einen Elastomerkörper 12', einen Versteifungskörper 14' und einen lochscheibenartigen Bereich 16' aus Elastomermaterial mit darin eingebrachten magnetisierbaren Partikeln. Besagter Dichtbereich 26' wird dabei ausschließlich durch den Elastomerkörper 12' gebildet. Der Befestigungsbereich 22' wird ebenfalls im Wesentlichen durch den Elastomerkörper 12' gebildet, wobei in den Befestigungsbereich 22' auch der Versteifungskörper 14' hineinragend ausgebildet ist. Im Zwischenbereich 24' sind der überwiegende Teil des Versteifungskörpers 14', daran anvulkanisiert der entsprechende Bereich des Elastomerkörpers 12' und darin wiederum anvulkanisiert der lochscheibenartige Bereich 16' aus Elastomermaterial mit den Partikeln angeordnet.
• Besagter lochscheibenartiger Bereich 16' ist dabei auf einer dem abzudichtenden, die Kugeln 6' beinhaltenden Raum abgewandten Seite des Dichtelements angeordnet, so dass dahin wie eingangs beschrieben Metallabrieb und/oder Metallspäne gezogen werden und dort haften bleiben und somit mit Vorteil deren Eindringen in den abzudichtenden Raum verhindert wird. Dabei kann das Elastomermaterial des Elastomerkörpers 12' und des lochscheibenartigen Bereichs 16' ein und dasselbe sein.
• In anderen Ausführungsformen können anstelle der Elastomerkörper 12 und 12' natürlich auch entsprechende Körper aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyamid oder ähnlichem eingesetzt werden. Weiterhin kann natürlich anstatt einer Kombination von Elastomer- und Versteifungskörper auch nur einer der Körper vorhanden sein, an den sich dann die magnetisierbaren Mittel anschließen. In wiederum anderen Ausführungsformen kann bei entsprechender Ausbildung und Anordnung der Versteifungskörper die magnetisierbaren Mittel ausbildend gestaltet sein.

2, 2'

äußeres Laufbahnelement

4, 4'

inneres Laufbahnelement

6'

Kugel

8'

Käfig

12, 12'

Elastomerkörper

14, 14'

Versteifungskörper

16

Scheibe

16'

lochscheibenartiger Bereich

22, 22'

Befestigungsbereich

24, 24'

Zwischenbereich

26, 26'

Dichtbereich

Claims (14)

1. Dichtelement zum Abdichten zwischen zweien gegeneinander bewegbaren Maschinenelementen, beinhaltend folgende Merkmale: – Ein zum Befestigen an einem der Maschinenelemente vorgesehener Befestigungsbereich, – ein zum berührungslosen oder schleifenden Abdichten am anderen Maschinenelement vorgesehener Dichtbereich, – ein den Dicht- und Befestigungsbereich verbindender Zwischenbereich, und – zum Dichtbereich beabstandet angeordnete und sich in Richtung hin zum Befestigungsbereich erstreckende magnetisierbare Mittel.
2. Dichtelement nach Anspruch 1, wobei das Dichtelement einen Elastomer- oder Kunststoffkörper umfasst.
3. Dichtelement nach Anspruch 2, wobei wenigstens der Dichtbereich durch den Elastomer- oder Kunststoffkörper gebildet ist.
4. Dichtelement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Dichtelement einen mit dem Elastomerkörper verbundenen Versteifungskörper umfasst.
5. Dichtelement nach Anspruch 4, wobei der Versteifungskörper die Mittel ausbildend gestaltet ist.
6. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mittel durch einen einstückigen festen Körper aus einem magnetisierbaren Material gebildet sind.
7. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mittel Partikel aus einem magnetisierbaren Material umfassen.
8. Dichtelement nach Anspruch 7, wobei die Partikel in den Elastomerkörper eingebracht sind.
9. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Dichtbereich eine Dichtlippe oder Dichtkante ausbildend gestaltet ist.
10. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Dichtelement lochscheibenartig ausgebildet ist.
11. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Dichtbereich ein innerer oder äußerer Randbereich und der Befestigungsbereich ein äußerer oder innerer Randbereich eines lochscheibenartigen Dichtelements sind.
12. Wälzlageranordnung beinhaltend ein äußeres und ein inneres Laufbahnelement, die gegeneinander verdrehbar sind und zwischen denen Wälzkörpern angeordnet sind, wobei zum Abdichten eines die Wälzkörper beinhaltenden Raumes zwischen den Laufbahnelementen ein Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11 angeordnet ist.
13. Wälzlageranordnung nach Anspruch 12, wobei die Mittel auf einer dem abzudichtenden Raum abgewandten Seite des Dichtelements angeordnet sind.
14. Getriebe mit einer Wälzlageranordnung nach einem der Anspruch 12 oder 13, wobei mittels der Wälzlagerung ein gegenüber einem Getriebegehäuse zum Drehen vorgesehenes Getriebeelement drehbar gelagert ist.