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DE102015224044A1 - Seal element and seal arrangement - Google Patents

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DE102015224044A1
DE102015224044A1 DE102015224044.4A DE102015224044A DE102015224044A1 DE 102015224044 A1 DE102015224044 A1 DE 102015224044A1 DE 102015224044 A DE102015224044 A DE 102015224044A DE 102015224044 A1 DE102015224044 A1 DE 102015224044A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sealing
elastomer
machine
arrangement
carbon nanotubes
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.)
Ceased
Application number
DE102015224044.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Benjamin Rudin
Holger Mildenberger
Thomas Stöhr
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 Technologies AG and Co 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 Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102015224044.4A priority Critical patent/DE102015224044A1/en
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtungselement aus Elastomer, insbesondere in Form einer Dichtungsscheibe (14) zur Abdichtung zwischen Maschinenelementen (04, 06). Das Dichtungselement weist ein Elastomer auf, in dem als Füllstoff Carbon-Nano-Tubes eingelagert sind. Dabei liegt der Anteil der Carbon-Nano-Tubes im Füllstoff oberhalb der Perkolationsschwelle zur Ausbildung einer guten elektrischen Leitfähigkeit. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Dichtungsanordnung (02), welche das erfindungsgemäße Dichtungselement umfasst.The present invention relates to a sealing element made of elastomer, in particular in the form of a sealing washer (14) for sealing between machine elements (04, 06). The sealing element comprises an elastomer in which carbon nanotubes are incorporated as filler. The proportion of carbon nanotubes in the filler is above the percolation threshold for the formation of a good electrical conductivity. The invention further relates to a sealing arrangement (02), which comprises the sealing element according to the invention.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Dichtungselement aus Elastomer zur Abdichtung zwischen Maschinenelementen, wobei das Dichtungselement insbesondere die Form einer Dichtungsscheibe aufweisen kann. Die Erfindung betrifft außerdem eine Dichtungsanordnung, welche das erfindungsgemäße Dichtungselement umfasst.The present invention initially relates to a sealing element made of elastomer for sealing between machine elements, wherein the sealing element may in particular have the shape of a sealing washer. The invention also relates to a sealing arrangement which comprises the sealing element according to the invention.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Speziell in schnell rotierenden Lagern können elektrische Lagerströme, beispielsweise bei magnetischer Asymmetrie, auftreten. Diese Lagerströme verursachen, durch Stromdurchgang an Wälzlagerkomponenten, Elektroerosion an den Maschinenelementen. Beispielsweise kommt es an Wälzkörpern zu Riffelbildung bzw. Lagerprofilierung.Especially in fast rotating bearings electrical bearing currents, such as magnetic asymmetry occur. These bearing currents cause electrical erosion on the machine elements due to the passage of current through rolling bearing components. For example, it comes to rolling elements to corrugation or bearing profiling.

Möglichkeiten um Lagerströme abzuleiten sind beispielsweise der Einsatz von Erdungsbürsten. Zur Vermeidung von Lagerströmen kommen beispielsweise elektrisch isolierenden Keramikbeschichtungen zur Anwendung. Bei der Verwendung von auf den Dichtungen aufgebrachten elektrisch leitfähigen Folien kann es zum Zerreißen der Folien durch mechanische Einflüsse kommen. Auch die Stromableitung über Dichtungen mit elektrisch leitfähigen Elastomeren ist generell in Erwägung gezogen worden. Diese weisen aufgrund der jeweils gewählten Materialzusammensetzung jedoch nur eine geringe elektrische Leitfähigkeit auf, besitzen eine geringere Elastizität oder verschleißen schnell. Die elektrische Leitfähigkeit von elastischen Dichtungen ist von der Füllstoffart und dem Füllstoffgehalt des Elastomers abhängig.Options for deriving bearing currents include, for example, the use of grounding brushes. To avoid bearing currents, for example, electrically insulating ceramic coatings are used. When using electrically conductive films applied to the seals, the films may be torn by mechanical influences. Also, the dissipation of current through seals with electrically conductive elastomers has generally been considered. However, these have only a low electrical conductivity due to the selected material composition, have a lower elasticity or wear out quickly. The electrical conductivity of elastic seals depends on the filler type and filler content of the elastomer.

In der US 8 992 091 B2 ist eine Lagerdichtung beschrieben, welche einen elastischen Dichtungskörper umfasst. Der elastische Dichtungskörper ist mit Graphit beschichtet. Auf dem elastischen Dichtungskörper wird dadurch ein leitender Pfad bereitgestellt, um einen Stromdurchgang über die Wälzkörper zu vermeiden. Da das elektrisch leitfähige Material vorrangig äußerlich am Dichtkörper aufgebracht ist, kann das Material durch Verschleißabgetragen werden. Somit ist der leitende Pfad nicht aufrecht zu halten und ein unerwünschter Stromdurchgang durch Wälzlagerkomponenten findet nach kurzer Zeit dennoch statt.In the US 8 992 091 B2 a bearing seal is described which comprises an elastic sealing body. The elastic sealing body is coated with graphite. A conductive path is thereby provided on the elastic sealing body to prevent passage of current through the rolling elements. Since the electrically conductive material is primarily externally applied to the sealing body, the material can be removed by wear. Thus, the conductive path is not upright and an unwanted passage of current through rolling bearing components takes place after a short time nevertheless.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, ein Dichtungselement zur Verfügung zu stellen, bei dem Lagerströme über einen leitenden Pfad sicher und dauerhaft abgeleitet werden und somit kein oder allenfalls ein minimierter Stromdurchgang durch die Wälzlagerkomponenten erfolgt. Weiterhin ist eine Dichtungsanordnung mit einem solchen Dichtungselement bereitzustellen.The object of the present invention, starting from the prior art, is to provide a sealing element in which bearing currents are reliably and permanently discharged via a conductive path, and thus no or at most a minimized passage of current through the rolling bearing components takes place. Furthermore, a sealing arrangement with such a sealing element is to be provided.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein Dichtungselement gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch eine Dichtungsanordnung gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 3.According to the invention, the object is achieved by a sealing element according to the appended claim 1 and by a sealing arrangement according to the attached independent claim 3.

Das erfindungsgemäße Dichtungselement dient der Abdichtung eines Raumes zwischen Maschinenelementen, besonders bevorzugt zur Abdichtung eines Wälzlagerraumes, welcher sich zwischen einem ersten Maschinenelement und einem demgegenüber um eine Achse rotierbaren zweiten Maschinenelement erstreckt. Das Dichtungselement ist aus einem Elastomer gebildet, welches mit einer Armierung verstärkt sein kann. Bevorzugt ist das Dichtungselement in Form einer elastischen Dichtungsscheibe ausgebildet, die bevorzugt dicht und rotationsfest am ersten Maschinenelement zu befestigen ist. Die Dichtungsscheibe ist an einer ihrer umlaufenden Kanten bevorzugt dichtend am zweiten Maschinenelement anliegend und weist eine Achse auf, die mit der oben beschriebenen Achse der Rotation zusammenfällt. Die elastische Dichtungsscheibe bestimmt die äußere Form des Dichtungselements. Die Dichtungsscheibe ist durch ein Elastomer gebildet, welches durch seine Zusammensetzung eine elektrisch leitfähige Eigenschaft aufweist. Das Elastomer der Dichtungsscheibe besitzt dazu einen eingelagerten Füllstoff, der erfindungsgemäß durch Carbon-Nano-Tubes (Kohlenstoffnanoröhren) gebildet ist, wobei der Anteil der Carbon-Nano-Tubes im Elastomer oberhalb der Perkolationsschwelle liegt, zur Ausbildung einer guten elektrischen Leitfähigkeit.The sealing element according to the invention is used to seal a space between machine elements, particularly preferably for sealing a rolling bearing space, which extends between a first machine element and a second machine element rotatable about an axis. The sealing element is formed of an elastomer, which may be reinforced with a reinforcement. Preferably, the sealing element is designed in the form of an elastic sealing disc, which is preferably tight and rotationally fixed to the first machine element. The sealing disc is preferably sealingly adjacent the second machine element at one of its circumferential edges and has an axis which coincides with the axis of rotation described above. The elastic sealing washer determines the outer shape of the sealing element. The sealing disc is formed by an elastomer, which has an electrically conductive property by its composition. The elastomer of the gasket has for this purpose a stored filler, which is formed according to the invention by carbon nanotubes (carbon nanotubes), wherein the proportion of carbon nanotubes in the elastomer is above the percolation threshold, to form a good electrical conductivity.

Die Carbon-Nano-Tubes, kurz CNT, im Elastomer der Dichtungsscheibe bilden einen leitenden Pfad für elektrischen Strom. Die durch die Carbon-Nano-Tubes gebildeten Pfade bzw. kleinen Strukturen im Elastomer, haben einen geringen elektrischen Widerstand und stehen somit als elektrisch leitfähige Pfade zur Verfügung. Diese elektrisch leitenden Pfade ermöglichen das Ableiten von Strom über das Dichtelement. Das heißt der Strom wird vom ersten Maschinenelement über die Dichtungsscheibe zu dem zweiten Maschinenelement geleitet. Somit wird ein Stromdurchgang durch andere Wälzlagerkomponenten, wie beispielsweise Wälzkörper, abgewendet. Dadurch wird Elektroerosion an den Maschinenelementen verhindert. Ohne Füllstoffe besitzt das Elastomer prinzipiell isolierende Eigenschaften.The carbon nanotubes, short CNT, in the elastomer of the gasket form a conductive path for electric current. The paths formed by the carbon nanotubes or small structures in the elastomer, have a low electrical resistance and are thus available as electrically conductive paths. These electrically conductive paths allow the dissipation of current through the sealing element. This means that the current is conducted from the first machine element via the sealing disk to the second machine element. Thus, a passage of current through other rolling bearing components, such as rolling elements, averted. This prevents electro-erosion on the machine elements. Without fillers, the elastomer has in principle insulating properties.

Bevorzugt liegt der Füllstoffanteil der Carbon-Nano-Tubes im Elastomer der Dichtungsscheibe oberhalb der Perkolationsschwelle, um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu realisieren. Die Perkolationstheorie beschreibt allgemein das Ausbilden von zusammenhängenden Gebieten bei zufallsbedingtem Besetzen von Strukturen. Hier wird unter der Perkolationsschwelle die Schwelle verstanden, ab der das Elastomer, in Abhängigkeit vom Füllstoffanteil eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzt. Besonders bevorzugt liegt der Anteil des Carbon-Nano-Tube-Füllstoffs im Elastomer im Bereich zwischen 6 und 15 Volumen-%. In diesem Bereich wird, neben der guten elektrischen Leitfähigkeit, die Flexibilität des Elastomers gewahrt, da die Elastizität durch den Anteil des Füllstoffs im Elastomer beeinflusst wird. Preferably, the filler content of the carbon nanotubes in the elastomer of the sealing disc is above the percolation threshold in order to realize a good electrical conductivity. The percolation theory generally describes the formation of contiguous regions in randomly occupying structures. Here, the percolation threshold is understood to mean the threshold at which the elastomer has a good electrical conductivity as a function of the proportion of filler. Particularly preferably, the proportion of the carbon nano-tube filler in the elastomer is in the range between 6 and 15% by volume. In this area, in addition to the good electrical conductivity, the flexibility of the elastomer is respected, since the elasticity is influenced by the proportion of the filler in the elastomer.

Es hat sich gezeigt, dass Carbon-Nano-Tubes im Vergleich zu Graphit oder Ruß eine deutlich höhere elektrische Leitfähigkeit besitzen, bei gleichem Füllstoffanteil im Elastomer. D.h., wenn die Perkolationsschwellen von Carbon-Nano-Tubes und Graphit betrachtet werden, ist die Perkolationsschwelle der Carbon-Nano-Tubes deutlich niedriger.It has been shown that carbon nanotubes have a significantly higher electrical conductivity compared to graphite or carbon black, with the same filler content in the elastomer. That is, when considering the percolation thresholds of carbon nanotubes and graphite, the percolation threshold of the carbon nanotubes is significantly lower.

Da der Carbon-Nano-Tube-Füllstoff in das Elastomer eingebunden ist, können die etablierten Geometrien der Dichtungsscheibe erzeugt werden, wodurch auch der Herstellungsprozess, die Fertigungsverfahren und die Montage der Dichtungsscheibe gleich bleiben.Because the carbon nano-tube filler is incorporated into the elastomer, the established geometry of the gasket can be created, thereby also maintaining the manufacturing process, the manufacturing processes and the installation of the gasket.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung dient der Abdichtung eines Raumes zwischen einem ersten Maschinenelement und einem um eine Achse rotierbaren zweiten Maschinenelement, zwischen denen sich das erfindungsgemäße Dichtungselement befindet. The sealing arrangement according to the invention serves to seal a space between a first machine element and a second machine element rotatable about an axis, between which the sealing element according to the invention is located.

Die Dichtungsanordnung umfasst bevorzugt eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dichtungselements. Bevorzugt weist die Dichtungsanordnung auch solche Merkmale auf, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dichtungselement beschrieben sind.The sealing arrangement preferably comprises one of the described preferred embodiments of the sealing element according to the invention. Preferably, the seal assembly also has such features that are described in connection with the sealing element according to the invention.

In einer bevorzugten Ausführungsform sitzt das Dichtungselement, welches als eine Dichtungsscheibe gebildet ist, am ersten Maschinenelement form- und kraftschlüssig fest. Besonders bevorzugt sitzt die Dichtungsscheibe in einem Einstich bzw. in einer Nut am ersten Maschinenelement fest, um einen festen Sitz zu realisieren.In a preferred embodiment, the sealing element, which is formed as a sealing disc, seated on the first machine element positively and non-positively. Particularly preferably, the sealing washer is seated in a groove or in a groove on the first machine element, in order to realize a tight fit.

Die bevorzugt kreisförmige, besonders bevorzugt kreisringförmige Dichtungsscheibe ist dazu ausgebildet, dichtend an einer Anlauffläche am zweiten Maschinenelement zum Anliegen zu kommen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtungsscheibe dazu ausgebildet, radial dichtend am zweiten Maschinenelement zum Anliegen zu kommen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtungsscheibe dazu ausgebildet, axial dichtend am zweiten Maschinenelement zum Anliegen zu kommen.The preferably circular, particularly preferably annular sealing disc is designed to come to rest in sealing contact with a contact surface on the second machine element. In a preferred embodiment, the sealing disc is designed to come to rest radially sealingly on the second machine element. In a further preferred embodiment, the sealing disc is designed to come to rest in axial sealing on the second machine element.

Erfindungsgemäß umfasst die elastische Dichtungsscheibe bevorzugt eine umlaufende Dichtlippe, die radial ausgerichtet ist. Diese ist dazu ausgebildet, berührend an der Anlauffläche des zweiten Maschinenelementes in radialer Richtung zum Anliegen zu kommen. Alternativ ist die Dichtlippe axial ausgerichtet und liegt an der Anlauffläche axial dichtend an. According to the invention, the elastic sealing washer preferably comprises a circumferential sealing lip, which is radially aligned. This is designed to come into contact with the contact surface of the second machine element in the radial direction to contact. Alternatively, the sealing lip is axially aligned and is axially sealingly against the contact surface.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist in die elastische Dichtungsscheibe eine sich um die Achse erstreckende Armierung ganz oder teilweise integriert. Die Armierung dient der mechanischen Verstärkung der Dichtungsscheibe. Dadurch wird ein fester Sitz auf oder in dem jeweiligen Maschinenelement gewahrt. Besonders bevorzugt bildet die Armierung eine kreisringförmige Scheibe, mit einer Achse die mit der Achse der Dichtungsscheibe zusammenfällt. Bevorzugt besitzt die Armierung einen rechteckigen Querschnitt. Alternative Ausführungsformen der Armierung sind möglich. In preferred embodiments of the invention, an armor extending about the axis is wholly or partially integrated in the elastic sealing washer. The reinforcement serves for the mechanical reinforcement of the sealing washer. This ensures a tight fit on or in the respective machine element. Particularly preferably, the reinforcement forms an annular disc, with an axis which coincides with the axis of the sealing disc. Preferably, the reinforcement has a rectangular cross-section. Alternative embodiments of the reinforcement are possible.

Das erste Maschinenelement ist bevorzugt durch ein Gehäuse bzw. einen äußeren Lagerring gebildet. Das zweite Maschinenelement ist bevorzugt durch eine Welle bzw. einen inneren Lagerring gebildet. Die Dichtungsscheibe sitzt dabei bevorzugt fest in einer Öffnung des Gehäuses, wobei ein Teil der Welle bzw. ein Teil des inneren Lagerrings als Anlauffläche dient. Die Öffnung des Gehäuses weist einen bevorzugt kreisförmigen Querschnitt mit einem Einstich auf, in dem die Dichtungsscheibe bevorzugt fest sitzt. Die Welle ist durch die Öffnung hindurchgeführt. Zwischen dem Gehäuse und der Welle bzw. dem inneren Lagerring ist mindestens ein Wälzkörper platziert. Außerdem ist bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Wälzkörperkäfig zwischen dem Gehäuse und der Welle eingebracht.The first machine element is preferably formed by a housing or an outer bearing ring. The second machine element is preferably formed by a shaft or an inner bearing ring. The sealing washer preferably sits firmly in an opening of the housing, wherein a part of the shaft or a part of the inner bearing ring serves as a contact surface. The opening of the housing has a preferably circular cross-section with a recess in which the sealing washer is preferably firmly seated. The shaft is passed through the opening. At least one rolling element is placed between the housing and the shaft or the inner bearing ring. In addition, in a preferred embodiment, a Wälzkörperkäfig is inserted between the housing and the shaft.

Selbstverständlich kann alternativ auch das zweite Maschinenelement das erste Maschinenelement umschließen.Of course, alternatively, the second machine element enclose the first machine element.

Das erfindungsgemäße Dichtungselement, sowie die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung können in verschiedene Lager, insbesondere in Wälzlager eingebaut werden. Es ist ein großer Einsatzbereich gegeben, da das Dichtungselement in einer breiten Größenpalette ausgeführt werden kann. Außerdem kann das erfindungsgemäße Dichtungselement in verschiedenen Dichtungen realisiert werden, beispielsweise als Radialwellendichtring, Kassettendichtung oder Dichtscheibe. Einsatzbereiche der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sind beispielsweise in der Industrie, insbesondere in der Automobilindustrie, aber auch in der Medizintechnik oder bei Windkraftanlagen.The sealing element according to the invention, as well as the sealing arrangement according to the invention can be installed in various bearings, in particular in rolling bearings. There is a large field of application given that the sealing element can be made in a wide range of sizes. In addition, the sealing element according to the invention can be realized in various seals, for example as a radial shaft seal, cassette seal or sealing washer. areas of application the seal assembly according to the invention are, for example, in industry, in particular in the automotive industry, but also in medical technology or wind turbines.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung. Dabei zeigt:Further advantages and details of the present invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment, with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung. 1 a sectional view of a preferred embodiment of a seal assembly according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt in einer Schnittansicht einen Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 02. Die Dichtungsanordnung 02 umfasst ein ein erstes Maschinenelement bildendes Gehäuse 04 (bzw. einen äußeren Lagerring), in welchem eine ein zweites Maschinenelement bildende Welle 06 (bzw. ein innerer Lagerring) um eine Achse (nicht dargestellt) rotierbar gelagert ist. Die Achse bildet somit die Achse der Rotation und ist auch eine mittlere Symmetrieachse der Welle 06. Die Welle 06, bzw. der innere Lagerring, ist rotierbar, während das Gehäuse 04, bzw. der äußere Lagerring, ruht. Zwischen dem Gehäuse 04 und der Welle 06 befindet sich mindestens ein Wälzkörper 08. Die Wälzkörper 08 werden in einem Wälzkörperkä10 geführt. 1 shows in a sectional view a section of a preferred embodiment of a sealing arrangement according to the invention 02 , The seal arrangement 02 comprises a housing forming a first machine element 04 (or an outer bearing ring), in which a shaft forming a second machine element 06 (or an inner bearing ring) is rotatably mounted about an axis (not shown). The axis thus forms the axis of rotation and is also a central axis of symmetry of the shaft 06 , The wave 06 , or the inner bearing ring, is rotatable while the housing 04 , or the outer bearing ring, rests. Between the case 04 and the wave 06 there is at least one rolling element 08 , The rolling elements 08 be in a Wälzkörperkä 10 guided.

Die Dichtungsanordnung 02 umfasst weiterhin eine in eine kreisrunde Öffnung 12 des Gehäuses 04 eingepresste kreisringförmige Dichtungsscheibe 14, welche den Raum, in welchem die Wälzkörper 08 angeordnet sind, an der Welle 06 radial abdichtet. Die Dichtungsscheibe 14 bildet ein erfindungsgemäßes Dichtungselement. Sie besteht aus einem Elastomer. Die Dichtungsscheibe 14 sitzt drehfest und dicht in einem im Gehäuse 04 eingebrachten Einstich 16.The seal arrangement 02 further includes a in a circular opening 12 of the housing 04 pressed-in annular sealing washer 14 showing the space in which the rolling elements 08 are arranged on the shaft 06 radially seals. The sealing washer 14 forms an inventive sealing element. It consists of an elastomer. The sealing washer 14 sits torsionally tight and tight in one in the housing 04 introduced puncture 16 ,

Die Dichtungsscheibe 14 dient der Abdichtung des Raumes zwischen dem Gehäuse 04 und der Welle 06 und schützt somit den Innenraum des Gehäuses 04 vor äußeren Einflüssen. Die gezeigte Anordnung trägt lediglich beispielhaften Charakter. Die Dichtungsscheibe 14 kann zur Abdichtung beliebiger Maschinenelemente dienen. Sie ist vorzugsweise als berührende dynamische Dichtung ausgeführt.The sealing washer 14 serves to seal the space between the housing 04 and the wave 06 and thus protects the interior of the housing 04 against external influences. The arrangement shown carries only exemplary character. The sealing washer 14 can serve for sealing any machine elements. It is preferably designed as a contact dynamic seal.

Das Elastomer der Dichtungsscheibe 14 weist einen elektrisch leitfähigen Füllstoff auf. Mindestens ein leitender Pfad für elektrischen Strom ist durch den Füllstoff realisiert. Der elektrisch leitfähige Füllstoff wird erfindungsgemäß durch Carbon-Nano-Tubes gebildet. Besonders bevorzugt liegt der Anteil des Carbon-Nano-Tube-Füllstoffs im Elastomer im Bereich zwischen 6 und 15 Vol.-%. Der mindestens eine, durch die Carbon-Nano-Tubes realisierte, elektrische Pfad in der Dichtungsscheibe 14, verhindert Stromdurchgänge durch Wälzlagerkomponenten. Durch die Bereitstellung eines Weges mit geringerem elektrischem Widerstand werden Stromdurchgänge über rollende Komponenten umgangen. Somit wird Elektroerosion an den Bauteilen vermieden oder deutlich reduziert.The elastomer of the sealing washer 14 has an electrically conductive filler. At least one conductive path for electrical current is realized by the filler. The electrically conductive filler is formed according to the invention by carbon nanotubes. Particularly preferably, the proportion of the carbon nano-tube filler in the elastomer is in the range between 6 and 15% by volume. The at least one realized by the carbon nano-tubes, electrical path in the gasket 14 , prevents passage of current through rolling bearing components. By providing a path with less electrical resistance, current passes over rolling components are bypassed. Thus, electrical erosion on the components is avoided or significantly reduced.

Die Dichtungsscheibe 14 verjüngt sich in einem Abschnitt, der berührend an der Welle 06 anliegt, wodurch eine umlaufende Dichtlippe 18 ausgebildet ist. Die Dichtlippe 18 ist in der dargestellten Ausführungsform zweimal abgewinkelt, d. h. sie bildet zum berührenden Bereich hin einen Winkel kleiner 90°.The sealing washer 14 tapers into a section that touches the shaft 06 abuts, creating a circumferential sealing lip 18 is trained. The sealing lip 18 is angled twice in the illustrated embodiment, ie it forms an angle of less than 90 ° to the contact area.

In der dargestellten Ausführungsform ist in der Dichtungsscheibe 14 umlaufend um die Achse eine kreisringförmige Armierung 20 zur Verstärkung der Dichtungsscheibe 14 eingelassen. Die Armierung 20 befindet sich teilweise im Bereich der Dichtlippe 18. In diesem Bereich ist die Armierung 20 einmalig gleichlaufend zur Dichtlippe 18 abgewinkelt. Die Armierung 20 besitzt auf der gegenüberliegenden Umfangsseite einen L-förmigen Querschnitt. Die Armierung 20 besteht bevorzugt aus einem Metall, besonders bevorzugt aus einem Metallblech. Die Armierung 20 stabilisiert die elastische Dichtungsscheibe 14 und gewährleistet einen festen Sitz der Dichtungsscheibe 14 in der Öffnung 12 des Gehäuses 04.In the illustrated embodiment is in the gasket 14 encircling the axis an annular reinforcement 20 for reinforcing the sealing washer 14 admitted. The reinforcement 20 is partially in the area of the sealing lip 18 , In this area is the reinforcement 20 once concurrently with the sealing lip 18 angled. The reinforcement 20 has on the opposite circumferential side an L-shaped cross section. The reinforcement 20 preferably consists of a metal, particularly preferably of a metal sheet. The reinforcement 20 stabilizes the elastic sealing washer 14 and ensures a tight fit of the gasket 14 in the opening 12 of the housing 04 ,

Auf der gegenüberliegenden Umfangsseite der Dichtungsscheibe 14, d. h. gegenüber der Dichtlippe 18 im Bereich des L-förmigen Querschnitts der Armierung, ist der elastomere Anteil der Dichtungsscheibe 14 vergrößert. Dieser Bereich der Dichtungsscheibe 14 liegt in dem Einstich 16 des Gehäuses 04 an. Dadurch wird ein besserer Sitz realisiert. On the opposite circumferential side of the sealing washer 14 , ie opposite the sealing lip 18 in the region of the L-shaped cross section of the reinforcement, the elastomeric portion of the sealing disc 14 increased. This area of the gasket 14 lies in the puncture 16 of the housing 04 at. As a result, a better seat is realized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

0101
0202
Dichtungsanordnung sealing arrangement
0303
0404
Gehäuse / äußerer Lagerring Housing / outer bearing ring
0505
0606
Welle / innerer Lagerring Shaft / inner bearing ring
0707
0808
Wälzkörper rolling elements
0909
1010
Wälzkörperkäfig Rolling Element
1111
1212
Öffnung opening
1313
1414
Dichtungsscheibe sealing washer
1515
16 16
Einstich puncture
1717
1818
Dichtlippe  sealing lip
1919
2020
Armierung reinforcement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • US 8992091 B2 [0004] US 8992091 B2 [0004]

Claims (7)

Dichtungselement (14) aus einem Elastomer, insbesondere in Form einer Dichtungsscheibe zur Abdichtung zwischen Maschinenelementen (04, 06), dadurch gekennzeichnet, dass im Elastomer Carbon-Nano-Tubes als Füllstoff eingelagert sind, wobei der Anteil der Carbon-Nano-Tubes im Füllstoff oberhalb der Perkolationsschwelle zur Ausbildung einer guten elektrischen Leitfähigkeit liegt.Sealing element ( 14 ) made of an elastomer, in particular in the form of a sealing washer for sealing between machine elements ( 04 . 06 ), characterized in that carbon nanotubes are incorporated as filler in the elastomer, wherein the proportion of the carbon nanotubes in the filler above the percolation threshold for the formation of a good electrical conductivity. Dichtungselement (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Carbon-Nano-Tubes im Elastomer zwischen 6–15 Volumen-% beträgt.Sealing element ( 14 ) according to claim 1, characterized in that the proportion of carbon nanotubes in the elastomer is between 6-15% by volume. Dichtungsanordnung (02) zur Abdichtung eines Raumes zwischen einem ersten Maschinenelement (04) und einem um eine Achse rotierbaren zweiten Maschinenelement (06), zwischen denen sich ein Dichtungselement (14) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 ausgebildet ist.Sealing arrangement ( 02 ) for sealing a space between a first machine element ( 04 ) and a rotatable around an axis second machine element ( 06 ), between which a sealing element ( 14 ), characterized in that the sealing element according to one of claims 1 or 2 is formed. Dichtungsanordnung (02) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement als Dichtungsscheibe (14) gebildet ist, welche eine umlaufende Dichtlippe (18) aufweist, die am ersten Maschinenelement (04) dicht und drehfest angebracht ist und an einer Anlauffläche am zweiten Maschinenelement (06) dichtend anliegt.Sealing arrangement ( 02 ) according to claim 3, characterized in that the sealing element as a sealing disc ( 14 ) is formed, which a circumferential sealing lip ( 18 ), which on the first machine element ( 04 ) is mounted tightly and non-rotatably and at a contact surface on the second machine element ( 06 ) sealingly. Dichtungsanordnung (02) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (14) eine im Elastomer ganz oder teilweise eingeschlossene Armierung (20) aufweist.Sealing arrangement ( 02 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the sealing element ( 14 ) a completely or partially enclosed in the elastomer reinforcement ( 20 ) having. Dichtungsanordnung (02) nach einem der Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenelemente (04, 06) durch Lagerringe gebildet sind, zwischen denen Wälzkörper (08) angeordnet sind. Sealing arrangement ( 02 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the machine elements ( 04 . 06 ) are formed by bearing rings, between which rolling elements ( 08 ) are arranged. Dichtungsanordnung (02) nach einem der Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Maschinenelement durch ein Gehäuse (04) gebildet ist, und das zweite Maschinenelement durch eine Welle (06) gebildet ist, wobei die Dichtungsscheibe (14) fest in einer Nut (16) im Gehäuse (04) sitzt, und wobei die Welle (06) koaxial durch die Dichtungsscheibe (14) hindurchgeführt ist.Sealing arrangement ( 02 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the first machine element by a housing ( 04 ) is formed, and the second machine element by a shaft ( 06 ) is formed, wherein the sealing disc ( 14 ) firmly in a groove ( 16 ) in the housing ( 04 ), and where the shaft ( 06 ) coaxially through the sealing washer ( 14 ) is passed.
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