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Patent Searching and Data


Title:
SEAL ASSEMBLY, DISCHARGE ASSEMBLY AND DISCHARGE ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/117707
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a seal assembly (100) for sealing between two accommodating spaces (102) for accommodating two media in the region of a force-transmitting, movable device element (103), for example a shaft (104) or a piston rod, wherein the seal assembly (100) comprises: an annular sealing element (108) which bears against the device element (103) for sealing when in the mounted state; and a discharge element (150) which is in electrically conductive contact with at least one surface contact region (105) of the device element (103) via at least one discharge contact region (152) when in the mounted state.

Inventors:
KONIK ADAM (DE)
AYALA VILLAREAL BENJAMIN (DE)
KRAUS ELMAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/086201
Publication Date:
June 29, 2023
Filing Date:
December 15, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ELRINGKLINGER AG (DE)
ELRINGKLINGER KUNSTSTOFFTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
F16J15/3212; F16J15/3228; F16J15/3284
Foreign References:
DE102018104754A12019-09-05
DE102019117016A12020-12-31
EP3396216A12018-10-31
DE102019133877A12021-06-17
US3564477A1971-02-16
US20200080597A12020-03-12
US20210293279A12021-09-23
DE112018004545T52020-05-28
DE102014100577A12015-07-23
DE102016205057A12017-09-28
DE102016205507A12017-10-05
Attorney, Agent or Firm:
DTS PATENT- UND RECHTSANWÄLTE SCHNEKENBÜHL UND PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche Dichtungsanordnung (100) zur Abdichtung zwischen zwei Aufnahmeräumen (102) zur Aufnahme zweier Medien im Bereich eines kraftübertragenden, beweglichen Vorrichtungselements (103), z.B. einer Welle (104) oder einer Kolbenstange, wobei die Dichtungsanordnung (100) umfasst: ein ringförmiges Dichtelement (108), welches im montierten Zustand zur Abdichtung an dem Vorrichtungselement (103) anliegt; und ein Ableitelement (150), welches im montierten Zustand über mindestens einen Ableitkontaktbereich (152) in elektrisch leitfähigem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich (105) des Vorrichtungselements (103) steht. Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Ableitelement (150) den Ableitkontaktbereich (152) umfasst, das Ableitelement (150) ein ringförmiges Federelement (112) ist, eine Federwirkung des Federelements (112) auf einem vom Federelement (112) umfassten Metall oder einer vom Federelement (112) umfassten Metalllegierung beruht und im montierten Zustand der elektrisch leitfähige Kontakt über einen unmittelbaren physischen Kontakt des mindestens einen Ableitkontaktbereichs (152) zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich (105) hergestellt ist. Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand der elektrisch leitfähige Kontakt zu dem Vorrichtungselement (103) über den mindestens einen Ableitkontaktbereich (152) durch eine Kraft befördert wird, die den Ableitkontaktbereich (152) an den Oberflächenkontaktbereich (105) drückt. Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft mindestens teilweise auf eine Vorspannung zurückgeht. Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungselement (103) einen runden Querschnitt hat, die Kraft in radialer Richtung wirkt und mindestens teilweise auf eine in radialer Richtung wirkende Vorspannung zurückgeht. Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Vorspannung durch das Ableitelement (150) selbst bewirkt wird. Dichtungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Bereich des Ableitelements (150), z.B. ein Aufhängungsbereich (153), zu dem Oberflächenkontaktbereich (105) des Vorrichtungselements einen größeren Winkel einnimmt als ein zweiter Bereich des Ableitelements (150), z.B. ein Leitbereich (155), der zwischen Aufhängungsbereich (153) und Ableitkontaktbereich (152) liegt. Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (100) ein Dichtscheibenelement (170) umfasst und das Ableitelement (150) sich im Aufhängungsbereich (153) parallel zu einer Oberfläche des Dichtscheibenelements (170) erstreckt, das Ableitelement (150) sich im Leitbereich (155) von der Oberfläche des Dichtscheibenelements (170) entfernt und der mindestens eine Ableitkontaktbereich (152) in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einem vom Dichtscheibenelement (170) abgesetzten Oberflächenkontaktbereich (105) steht. Dichtungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend von einem Übergangsbereich (154) des Ableitelements (150) benachbart zueinander Federsegmente (117) erstrecken, wobei mindestens ein Teil der Federsegmente (117) Ableitfedersegmente (156) mit je mindestens einem Ableitkontaktbereich (152) sind. Dichtungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitelement (150) das Dichtelement (108) an das Vorrichtungselement (103) drückt. Dichtungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitelement (150) mittels eines schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts (131, 133, 166, 168) der Dichtungsanordnung (100) umgeformt, elastisch verformt und/oder vorgespannt ist. Dichtungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand mehrere zueinander beabstandete Ableitkontaktbereiche (152) des Ableitelements (150) in elektrisch leitfähigem Kontakt zu je einem Oberflächenkontaktbereich (105) des Vorrichtungselements (103) stehen. Ableitanordnung zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Kontakts zu einem kraftübertragenden, beweglichen Vorrichtungselement (103), z.B. zu einer Welle (104) oder zu einer Kolbenstange, wobei die Ableitanordnung umfasst: ein Ableitelement (150), welches im montierten Zustand über mindestens einen Ableitkontaktbereich (152) in elektrisch leitfähigem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich (105) des Vorrichtungselements (103) steht. Ringförmiges Ableitelement (150) zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Kontakts zu einem kraftübertragenden, beweglichen Vorrichtungselement (103), z.B. zu einer Welle (104) oder zu einer Kolbenstange, im Bereich einer Dichtungsanordnung (100) oder Ableitanordnung, wobei das Ableitelement (150) mindestens einen Ableitkontaktbereich (152) umfasst, der im montierten Zustand der Dichtungsanordnung (100) oder Ableitanordnung in elektrischem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich (105) des Vorrichtungselements (103) steht. Ringförmiges Ableitelement (150) nach Anspruch 14, wobei das Ableitelement (150) als ein Federelement (112), bevorzugt als eine Federplatine (114), ausgebildet ist. Ringförmiges Ableitelement (150) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitelement (150) benachbart zueinander ausgebildete Federsegmente (117) umfasst, wobei nur ein Teil der Federsegmente (117) Ableitfedersegmente (156) sind, deren Ableitkontaktbereiche (152) sich weiter in einen zentralen Aufnahmebereich des Ableitelements (150) hinein erstrecken als andere Federsegmente (117). Ringförmiges Ableitelement (150) nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ableitkontaktbereich (152) einen Anpassungsbereich (174) aufweist, wobei der Anpassungsbereich (174) so ausgebildet ist, dass er nicht nur in einem Punkt am Oberflächenkontaktbereich (105) eines Vorrichtungselement (103) mit runden Querschnitt anliegt, wenn der Ableitkontaktbereich (152) durch eine Kraft an den Oberflächenkontaktbereich (105) gedrückt ist.
Description:
Dichtungsanordnung, Ableitanordnung und Ableitelement

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, eine Ableitanordnung und ein für diese Anordnungen geeignetes, ringförmiges Ableitelement.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und insbesondere eine Dichtungsanordnung sowie Komponenten hierfür bereitzustellen, mit denen sich der Wartungsaufwand für Systeme mit elektrischen Maschinen, z.B. für vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge, verringern lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Im Zusammenhang mit der Erfindung hat sich herausgestellt, dass die Langlebigkeit von Lagern in Systemen mit elektrischen Maschinen, z.B. in vollständig oder teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung häufig verlängert werden kann.

Es wird vermutet, dass Lagerschäden in Systemen mit elektrisch angetriebenen Maschinen, z.B. mit Elektromotoren, durch statisches Aufladen der Bauteile und plötzliche Entladungen elektrischer Energie entstehen. Bei einer Entladung kann es auch zu einem Verschweißen von Komponenten kommen.

Die Erfindung ermöglicht es, Lagerschäden und das Verschweißen von Komponenten dadurch zu verhindern, dass über das Ableitelement elektrische Leitfähigkeit zwischen gegeneinander abzudichtenden Maschinenelementen geschaffen wird. Diese verhindert die statische Aufladung von vornherein und vermeidet somit die mit Entladungen verbundenen Lagerschäden. Dadurch lässt sich der für die Wartung der Systeme erforderliche Aufwand weiter verringern.

Die Dichtungsanordnung ist insbesondere ein Radialwellendichtring oder umfasst einen Radialwellendichtring. Derartige Dichtungsanordnungen sind z.B. aus DE 10 2014 100 577 Al und DE 10 2016 205 057 Al bekannt.

Das bewegliche Vorrichtungselement kann prinzipiell jedes bewegliche Vorrichtungselement sein, an dem sich eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung sinnvoll anbringen lässt. Das bewegliche Vorrichtungselement kann z.B. eine Welle oder eine Kolbenstange sein.

Bevorzugt ist das bewegliche Vorrichtungselement eine Welle, ganz besonders bevorzugt eine mit einer elektrischen Maschine verbundene Welle. Damit ist eine Welle gemeint, die von einer als Elektromotor fungierenden elektrischen Maschine mittelbar (z.B. über ein Getriebe) oder unmittelbar angetrieben wird oder die eine als Generator fungierende elektrische Maschine mittelbar (z.B. über ein Getriebe) oder unmittelbar antreibt. Bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug erfüllen die mit elektrischen Maschinen verbundenen Wellen bei einer Beschleunigung und einem Bremsvorgang in der Regel alternierend beide Funktionen.

Die Bezeichnung „ringförmig" in Verbindung mit dem Begriff „ringförmiges Dichtelement" meint, dass sich das Dichtelement im montierten Zustand rings um das Vorrichtungselement erstreckt.

In bestimmten Ausführungsformen kann der Querschnitt des Vorrichtungselements von der runden Form abweichen. Daran angepasste Dichtelemente sind vom Begriff „ringförmiges Dichtelement" ebenfalls umfasst. Auch der äußere Rand des ringförmigen Dichtelements kann eine beliebige Form aufweisen. Die Dichtungsanordnung umfasst ein Ableitelement, welches im montierten Zustand über mindestens einen Ableitkontaktbereich in elektrisch leitfähigem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements steht. Bevorzugt ist das Ableitelement außerdem geerdet oder gemasst. Mit dem Begriff gemasst ist z.B. gemeint, dass vom Ableitelement zur Umgebung, insbesondere über ein Gehäuse der Dichtungsanordnung, eine elektrisch leitfähige Verbindung besteht.

Bevorzugt ist auch das Ableitelement ringförmig. Die Bezeichnung „ringförmig" meint in diesem Zusammenhang, dass sich das Ableitelement im montierten Zustand rings um das Vorrichtungselement erstreckt.

Wenn hierin auf einen montierten Zustand Bezug genommen wird, ist der montierte Zustand der Dichtungsanordnung an dem Vorrichtungselement, z.B. an der Welle, gemeint.

Das Ableitelement kann z.B. über 2 bis 60, bevorzugt 3 bis 54, weiterhin bevorzugt 4 bis 48, besonders bevorzugt 4 bis 42, z.B. über 5 bis 36 Ableitkontaktbereiche in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einer entsprechenden Zahl an Oberflächenkontaktbereichen des Vorrichtungselements stehen.

Die Ableitkontaktbereiche sind entlang des Umfangs des Vorrichtungselements bevorzugt je gleich weit von dem oder den nächsten Ableitkontaktbereich(en) entfernt.

Es ist aber auch möglich, dass das Ableitelement ein Draht oder eine Litze ist, der/die z.B. an das Dichtelement angebunden oder in das Dichtelement integriert sein kann.

Das Dichtelement selbst ist typischerweise elektrisch isolierend.

Das Dichtelement kann z.B. polymerbasiert sein. Das Dichtelement selbst und insbesondere dessen Polymermaterial kann selbst bevorzugt elektrisch isolierend sein. Das Dichtelement kann ein Fluorpolymer-Dichtelement sein, z.B. ein Dichtelement aus Polytetrafluorethylen (PTFE). Es kann z.B. ein Dichtlippenelement aus einem PTFE-Material sein. Bevorzugt ist eine elektrische Leitfähigkeit des polymerbasierten Dichtelements auch nicht hergestellt, insbesondere weder durch, einen elektrisch leitfähigen Füllstoff (Graphit oder Kupferpartikel) noch durch eine elektrisch leitfähige Beschichtung (Silberlack oder Kupferfolie).

Vorzugsweise wird im montierten Zustand der elektrisch leitfähige Kontakt zu dem Vorrichtungselement über den mindestens einen Ableitkontaktbereich durch eine Kraft befördert, die den Ableitkontaktbereich an den Oberflächenkontaktbereich drückt.

Die Kraft kann z.B. vom Ableitelement selbst oder von einem anderen Element der Dichtungsanordnung ausgehen. Bevorzugt geht die Kraft mindestens teilweise vom Ableitelement selbst aus.

Die Kraft kann mindestens teilweise auf eine Vorspannung zurückgehen. Die Vorspannung kann eine Vorspannung des Ableitelements oder eines anderen Elements der Dichtungsanordnung sein, bevorzugt ist die Vorspannung eine Vorspannung des Ableitelements.

Das Ableitelement kann z.B. unter mechanischer Spannung in der Dichtungsanordnung montiert sein.

Typischerweise ist das Ableitelement weder in das Dichtelement eingebettet, noch eine an einer Oberfläche des Dichtelements angebrachte Beschichtung.

Das Ableitelement kann ein von dem Dichtelement separates Bauteil sein.

Bevorzugt ist das Ableitelement im montierten Zustand vorgespannt und steht über den mindestens einen Ableitkontaktbereich in elektrisch leitfähigem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements und es besteht vom Ableitelement zur Umgebung, insbesondere über ein Gehäuse der Dichtungsanordnung, eine elektrisch leitfähige Verbindung.

Bevorzugt steht das Ableitelement im montierten Zustand über den mindestens einen Ableitkontaktbereich in unmittelbarem elektrisch leitfähigem Kontakt zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements. Der unmittelbare elektrisch leitfähige Kontakt kann über einen unmittelbaren physischen Kontakt des mindestens einen Ableitkontaktbereichs zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich hergestellt sein.

Das Vorrichtungselement hat bevorzugt einen runden Querschnitt. Es ist z.B. eine Welle. Die Kraft wirkt bevorzugt in radialer Richtung und kann bevorzugt mindestens teilweise auf eine in radialer Richtung wirkende Vorspannung zurückgehen. Die bedeutet, dass mindestens eine Kraftkomponente orthogonal auf den Oberflächenkontaktbereich zur Achse der Welle hinwirken kann.

Bevorzugt wird mindestens ein Teil der Vorspannung durch das Ableitelement selbst bewirkt. Dies schließt selbstverständlich nicht aus, dass ein oder mehrere andere Elemente der Dichtungsanordnung ebenfalls unter Vorspannung stehen.

Das Ableitelement ist bevorzugt elastisch. Die Vorspannung kann mit einer reversiblen, z.B. elastischen, mechanischen Verformung des Ableitelements einhergehen.

Im Allgemeinen umfasst das Ableitelement den Ableitkontaktbereich. Das Ableitelement kann ein ringförmiges Federelement sein. Eine Federwirkung des Federelements kann auf einem vom Federelement umfassten Metall oder einer vom Federelement umfassten Metalllegierung beruhen. Im montierten Zustand kann der elektrisch leitfähige Kontakt über einen unmittelbaren physischen Kontakt des mindestens einen Ableitkontaktbereichs zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich hergestellt sein.

Es kann somit erfindungsgemäß besonders bevorzugt sein, wenn das Ableitelement den Ableitkontaktbereich umfasst, das Ableitelement ein ringförmiges Federelement ist, eine Federwirkung des Federelements auf einem vom Federelement umfassten Metall oder einer vom Federelement umfassten Metalllegierung beruht und im montierten Zustand der elektrisch leitfähige Kontakt über einen unmittelbaren physischen Kontakt des mindestens einen Ableitkontaktbereichs zu dem mindestens einen Oberflächenkontaktbereich hergestellt ist. Bevorzugt ist der unmittelbare physische Kontakt ein unmittelbarer physischer Kontakt des Metalls oder der Metalllegierung zum Oberflächenkontaktbereich.

Bevorzugt nimmt mindestens ein erster Bereich des Ableitelements zu dem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements einen größeren Winkel ein als ein zweiter Bereich des Ableitelements.

Der erste Bereich des Ableitelements ist z.B. ein Aufhängungsbereich des Ableitelements. Der Aufhängungsbereich kann z.B. im Wesentlichen eben und orthogonal zur Achse der Welle ausgerichtet sein.

Der zweite Bereich des Ableitelements kann z.B. ein Leitbereich sein, der zwischen Aufhängungsbereich und Ableitkontaktbereich liegt. Der Leitbereich kann sich z.B. bis hin zum Ableitkontaktbereich erstrecken. Mit dem Begriff Leitbereich wird lediglich zum Ausdruck gebracht, dass dieser Bereich elektrischen Strom leitet. Der Begriff Leitbereich schränkt die Form des damit bezeichneten Bereichs nicht ein.

Zur Ermittlung der beiden genannten Winkel können z.B. der Aufhängungsbereich, der Leitbereich und der Oberflächenkontaktbereich jeweils durch eine Ebene angenähert werden und die Winkel, die die entsprechenden Ebenen zueinander einnehmen, ermittelt werden. Die drei Ebenen werden so gewählt, dass sie mit den Oberflächen eines Prismas zusammenfallen.

Wenn die beiden genannten Winkel unterschiedlich groß sind, ist das Ableitelement mechanisch verformt oder durch eine Vorspannkraft ausgelenkt, so dass im montierten Zustand der elektrisch leitfähige Kontakt zu dem Vorrichtungselement über den mindestens einen Ableitkontaktbereich durch eine Kraft befördert wird, die den Ableitkontaktbereich an den Oberflächenkontaktbereich drückt.

Teilbereiche des Ableitelements können an dem Dichtelement durch form-, Stoff- oder kraftschlüssige Verbindung angebracht sein.

Die Dichtungsanordnung kann ein Dichtscheibenelement umfassen und das Ableitelement kann sich im Aufhängungsbereich parallel zu einer Oberfläche des Dichtscheibenelements erstrecken. Das Dichtscheibenelement kann das Dichtelement der Dichtungsanordnung bilden oder ein vom Dichtelement verschiedenes Element der Dichtungsanordnung sein. Das Dichtscheibenelement ist bevorzugt ein vom Dichtelement verschiedenes Element der Dichtungsanordnung.

Das Ableitelement kann sich im Aufhängungsbereich entlang der Oberfläche des Dichtscheibenelements erstrecken. Mindestens ein Teilbereich des Aufhängungsbereichs kann an dem Dichtscheibenelement durch form-, stoff- oder kraftschlüssige Verbindung angebracht sein.

Das Ableitelement kann sich im Leitbereich von der Oberfläche des Dichtscheibenelements entfernen und der mindestens eine Ableitkontaktbereich kann in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einem vom Dichtscheibenelement abgesetzten Oberflächenkontaktbereich stehen.

Das Dichtscheibenelement selbst ist typischerweise elektrisch isolierend. Das Ableitelement kann einen Übergangsbereich umfassen. In dem Übergangsbereich kann ein vom Ableitelement umfasster, radial außenliegender Bereich in einen vom Ableitelement umfassten, radial innenliegenden Bereich übergehen. Im Übergangsbereich kann das Ableitelement z.B. stärker vorgespannt und/oder stärker gebogen sein als im radial außenliegenden und/oder im radial innenliegenden Bereich. In dem Übergangsbereich des Ableitelements können z.B. radial innenliegende Federsegmente in den radial außenliegenden Aufhängungsbereich übergehen.

Ausgehend vom Übergangsbereich des Ableitelements können sich benachbart zueinander Federsegmente erstrecken, z.B. in radialer Richtung erstrecken. Bevorzugt sind mindestens ein Teil der Federsegmente Ableitfedersegmente mit je mindestens einem Ableitkontaktbereich. Der Anteil an Ableitfedersegmenten unter den Federsegmenten kann z.B. 3 bis 80 %, bevorzugt 4 bis 70 %, besonders bevorzugt 5 bis 60 % betragen.

Bevorzugt kann das Ableitelement das Dichtelement an das Vorrichtungselement, z.B. an die Welle, drücken.

Ein Teil der Federsegmente können Dichtfedersegmente sein, die das Dichtelement an das Vorrichtungselement drücken.

Die Dichtfedersegmente können z.B. auf einer radial außenliegenden Seite des Dichtelements aufdrücken. Dadurch kann das Ableitelement das Dichtelement an das Vorrichtungselement, z.B. an die Welle, drücken. Der Anteil an Dichtfedersegmenten unter den Federsegmenten kann z.B. 15 bis 98 %, bevorzugt 20 bis 96 %, besonders bevorzugt 40 bis 94 % betragen.

Bevorzugt kann mindestens ein Ableitfedersegment zwischen dem Übergangsbereich und dem Ableitkontaktbereich beabstandet zur radial außenliegenden Seite des Dichtelements verlaufen. Jedoch kann auch mindestens ein Federsegment zugleich als Ableitfedersegment und als Dichtfedersegment wirken. Ein über ein radial innenliegendes Ende des Dichtelements hinausstehender Abschnitt des Federsegments kann stärker vorgespannt sein als ein sich bis zum radial innenliegenden Ende des Dichtelements erstreckender Abschnitt des Federsegments. Der Ableitkontaktbereich kann am Ende des Abschnitts des Federsegments ausgebildet sein, der über das Ende des Dichtelements hinaussteht.

Die Dichtungsanordnung kann einen schräg verlaufenden Ausrichtabschnitt umfassen. Der schräg verlaufende Ausrichtabschnitt kann ein kegelstumpfmantelförmiger Ausrichtabschnitt sein.

Der schräg verlaufende Ausrichtabschnitt kann zum Umformen und/oder Abstützen des Dichtelements dienen. Der schräg verlaufende Ausrichtabschnitt kann das Dichtelement abschnittsweise an dessen radial innenliegender Seite umgreifen. Bevorzugt kann das Ableitelement das Dichtelement dann an den schräg verlaufenden Ausrichtabschnitt und an das Vorrichtungselement, z.B. an die Welle, drücken.

So kann das Ableitelement mittels des schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts über ein zwischen dem Ausrichtabschnitt und dem Ableitelement liegendes Dichtelement umgeformt, elastisch verformt und/oder vorgespannt sein.

Ein Ausrichtabschnitt kann an einem Aufnahmering der Dichtungsanordnung ausgebildet sein. Ein Ausrichtabschnitt kann an einem Formgebungselement ausgebildet sein. Ein erster Ausrichtabschnitt kann an einem Aufnahmering und ein zweiter Ausrichtabschnitt an einem Formgebungselement ausgebildet sein. Das Formgebungselement kann also ein vom Aufnahmering verschiedenes Element der Dichtungsanordnung sein.

Die Dichtungsanordnung kann ein Formgebungselement umfassen. Das Formgebungselement kann einen schräg zur radialen Richtung verlaufenden Ausrichtabschnitt, z.B. in Form des kegelstumpfmantelförmigen Ausrichtabschnitts, umfassen. Das Formgebungselement kann auch einen ringscheibenförmigen Abschnitt umfassen. Der ringscheibenförmige Abschnitt kann an den Ausrichtabschnitt angrenzen, z.B. radial außenliegend an den Ausrichtabschnitt angrenzen.

Wenn entlang eines schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts ein Teil des Ableitelements verläuft, wird der Ausrichtabschnitt hierin auch als Ableit- Ausrichtabschnitt bezeichnet.

Wenn entlang eines schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts ein Teil eines Dichtelements verläuft, wird der Ausrichtabschnitt hierin auch als Dichtungs- Ausrichtabschnitt bezeichnet.

Das Ableitelement kann mittels eines schräg verlaufenden Ausrichtabschnitts der Dichtungsanordnung umgeformt, elastisch verformt und/oder vorgespannt sein.

Ein Teil des Ableitelements kann an einem Ableit-Ausrichtabschnitt oder zwischen zwei Ableit-Ausrichtabschnitten geführt sein und dadurch so ausgerichtet sein, dass der mindestens eine Ableitkontaktbereich in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements, z.B. der Welle, steht.

Wenn der Teil des Ableitelements zwischen zwei Ableit-Ausrichtabschnitten geführt ist, kann einer der Ableit-Ausrichtabschnitte z.B. an einem Aufnahmering und der andere Ableit-Ausrichtabschnitte z.B. an einem hierin an anderer Stelle näher beschriebenen Formgebungselement ausgebildet sein.

Die beiden Oberflächen der Ableit-Ausrichtabschnitte, zwischen denen der teil des Ableitelements geführt ist, verlaufen dann vorzugsweise parallel zueinander. Das Ableitelement kann in einem Bereich zwischen einem Ableit-Ausricht- abschnitt, an dem ein Teil des Ableitelements geführt ist, und dem Ableitkontaktbereich vorgespannt sein.

Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn im montierten Zustand mehrere zueinander beabstandete Ableitkontaktbereiche des Ableitelements in elektrisch leitfähigem Kontakt zu je einem Oberflächenkontaktbereich des Vorrichtungselements stehen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch die Merkmale des Anspruchs

13 gelöst.

Die Ableitanordnung umfasst nicht das im Zusammenhang mit der Dichtungsanordnung beschriebene Dichtelement und vorzugsweise auch nicht das im Zusammenhang mit der Dichtungsanordnung beschriebene Dichtscheibenelement. Alle anderen Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung beschrieben sind, können jedoch Merkmale der erfindungsgemäßen Ableitanordnung darstellen.

Die im Zusammenhang mit der Dichtungsanordnung beschriebenen Merkmale des Ableitelements können selbstverständlich auch Merkmale des Ableitelements einer erfindungsgemäßen Ableitanordnung darstellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch die Merkmale des Anspruchs

14 gelöst.

Die im Zusammenhang mit der Dichtungsanordnung beschriebenen Merkmale des Ableitelements können selbstverständlich auch Merkmale des erfindungsgemäßen Ableitelements darstellen.

Das ringförmige Ableitelement kann als ein Federelement ausgebildet sein. Die Federwirkung des Federelements kann auf einem vom Federelement umfassten Metall oder einer vom Federelement umfassten Metalllegierung beruhen, z.B. auf einem Stahl, einem Federstahl, einem rostfreien Federstahl oder einer Kupferberyllium-Legierung.

Das ringförmige Ableitelement ist bevorzugt als eine Federplatine ausgebildet. Die Federplatine kann eine geprägte oder gestanzte Blech-Federplatine sein. Die Federplatine kann mit Hilfe von Laserbearbeitung, Ätzen und/oder additiver Fertigung erhältlich oder gefertigt sein. Die Federplatine kann eine Federplatine aus Metall oder aus einer Metalllegierung sein, z.B. eine Stahl- Federplatine, eine Federstahl-Federplatine, eine Federstahl-Federplatine enthaltend einen rostfreien Federstahl oder eine Kupferberyllium-Federplatine.

Die Kupferberyllium-Legierung kann weitere Legierungsbestandteile enthalten.

Die Dicke des Ableitelements, insbesondere des Federelementes oder der Federplatine, kann z.B. mindestens 0,05 mm betragen.

In einem Übergangsbereich des Ableitelements können radial innenliegende Federsegmente in einen radial außenliegenden Aufhängungsbereich übergehen.

Das Ableitelement umfasst bevorzugt benachbart zueinander ausgebildete Federsegmente, wobei nur ein Teil der Federsegmente Ableitfedersegmente sind. Deren Ableitkontaktbereiche erstrecken sich bevorzugt weiter in einen zentralen Aufnahmebereich des Ableitelements hinein als andere Federsegmente.

Der zentrale Aufnahmebereich des Ableitelements ist die zur Aufnahme des Vorrichtungselements, z.B. der Welle, dienende zentrale Öffnung des Ableitelements, um die sich das ringförmige Ableitelement erstreckt.

Die Zahl der Federsegmente kann z.B. 8 bis 120 betragen, insbesondere 10 bis 80. Ein Ableitfedersegment kann einen Kopfbereich und einen Halsbereich umfassen. Der Halsbereich kann sich zu dem Kopfbereich erstrecken. Der Kopfbereich kann den Ableitkontaktbereich umfassen.

Das Ende eines I-förmigen oder T-förmigen Vorsprungs eines Federsegments kann den Ableitkontaktbereich bilden.

Beispielsweise kann das Ende eines T-förmigen Vorsprungs eines Federsegments den Ableitkontaktbereich bilden.

Zwei Schenkel eines Ableitfedersegments können länger als die korrespondierenden Schenkel des benachbarten Federsegments sein. Ein Übergang von einem längeren Schenkel zum anderen längeren Schenkel kann den Ableitkontaktbereich bilden.

Mindestens ein Ableitkontaktbereich kann einen Anpassungsbereich aufweisen. Der Anpassungsbereich kann so ausgebildet sein, dass er nicht nur in einem Punkt am Oberflächenkontaktbereich eines Vorrichtungselements mit rundem Querschnitt anliegt, z.B. nicht nur in einem Punkt am Oberflächenkontaktbereich der Welle anliegt, wenn der Ableitkontaktbereich durch eine Kraft an den Oberflächenkontaktbereich gedrückt ist.

Von einem anliegen in nur einem Punkt wird dann ausgegangen, wenn z.B. eine gerade Kante einen Ableitkontaktbereich bildet und diese an der Oberfläche der Welle anliegt. Da eine Tangente einen Kreis nur in einem Punkt berührt, wird ein derartigen Ableitkontakt hierin als punktuell bezeichnet.

Verläuft z.B. ein Halsbereich in einer definierten Neigung zum Oberflächenkontaktbereich einer Welle eines bestimmten Radius, so kann der Anpassungsbereich an mehreren Stellen, bevorzugt über seine gesamte Länge, mit der Welle in elektrisch leitfähigem Kontakt stehen. In Schrägstellung des Ableitkontaktbereichs am Oberflächenkontaktbereich der Welle kann der Radius des Anpassungsbereichs an den Radius der Welle angenähert oder angepasst sein.

Das ringförmige Ableitelement kann ein ringförmiges Dichtableitelement sein, aufweisend das Ableitelement im Verbund mit einem Dichtring, z.B. mit einem hierin beschriebenes ringförmigen Dichtelement oder mit einem hierin beschriebenen Dichtscheibenelement, wobei der mindestens eine Ableitkontaktbereich über einen inneren Rand des Dichtrings übersteht. Der mindestens eine Ableitkontaktbereich kann also in einen zentralen Aufnahmebereich des Dichtrings, in den z.B. eine Welle eingebracht werden kann, hineinragen.

Teilbereiche des Ableitelements können an dem Dichtring form-, Stoff- oder kraftschlüssig angebracht sein. Bevorzugt ist ein Leitbereich des Ableitelement in einem an den inneren Rand des Dichtrings angrenzenden Oberflächenbereich des Dichtrings nicht an den Dichtring angebunden.

Folglich kann das Ableitelement sich im Leitbereich von der Oberfläche des Dichtrings entfernen und der mindestens eine Ableitkontaktbereich kann in elektrisch leitfähigem Kontakt zu einem vom Dichtring abgesetzten Oberflächenkontaktbereich stehen. Dadurch kann sich bei der Montage der Dichtungsanordnung mit geringstmöglichem Aufwand eine gewünschte Vorspannung einstellen, die den Ableitkontaktbereich in elektrischem Kontakt zum Oberflächenkontaktbereich hält.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ableitelement beschriebenen Merkmale können selbstverständlich auch Merkmale des Ableitelements der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung oder Ableitanordnung darstellen. Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine bekannte Dichtungsanordnung;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine weitere bekannte Dichtungsanordnung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Dichtungsanordnung;

Fig. 4 ein Schnitt der in Fig. 3 gezeigten ersten Dichtungsanordnung entlang A-A;

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Y aus Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische perspektivische Darstellung der ersten Dichtungsanordnung, geschnitten entlang A-A;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten Dichtungsanordnung;

Fig. 8 ein Schnitt der in Fig. 7 gezeigten zweiten Dichtungsanordnung entlang B-B;

Fig. 9 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Z aus Fig. 8;

Fig. 10 eine schematische perspektivische Darstellung der zweiten Dichtungsanordnung, geschnitten entlang B-B;

Fig. 11 einen schematischen Schnitt durch eine dritte Dichtungsanordnung; Fig. 12 einen schematischen Schnitt durch eine vierte Dichtungsanordnung;

Fig. 13 einen schematischen Schnitt durch eine fünfte Dichtungsanordnung;

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung einer Federplatine ohne Ableitfunktion;

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Federplatine ohne Ableitfunktion;

Fig. 16 einen Ausschnitt eines ersten Ableitelements;

Fig. 17 einen Ausschnitt eines zweiten Ableitelements;

Fig. 18 einen Ausschnitt eines dritten Ableitelements; und

Fig. 19 einen Ausschnitt eines vierten Ableitelements.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die in den Fig. 1, 2, 3-6, 7-10, 11, 12 und 13 dargestellten Ausführungsformen von als Ganzes je mit 100 bezeichneten Dichtungsanordnungen dienen jeweils der Abdichtung zwischen zwei Aufnahmeräumen 102 im Bereich einer Welle 104.

Die Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 sind aus DE 10 2014 100 577 Al und DE 10 2016 205 057 Al bekannt.

Die Dichtungsanordnung 100 bildet bei sämtlichen Ausführungsformen jeweils insbesondere eine Trennung zwischen den Aufnahmeräumen 102, durch welche die jeweilige Welle 104 hindurchgeführt ist. Die Welle 104 erstreckt sich jeweils insbesondere von dem einen Aufnahmeraum 102 in den weiteren Aufnahmeraum 102.

Die Dichtungsanordnungen 100 umfasst insbesondere einen Radialwellendicht- ring 106.

Die in Fig. 1 gezeigte Dichtungsanordnung 100 umfasst ein Dichtelement 108, welches beispielsweise als ein Dichtlippenelement 110 aus einem PTFE- Material ausgebildet ist, und ein Federelement 112, welches beispielsweise als eine Federplatine 114 ausgebildet ist.

Die Federplatine 114 ist beispielsweise als ein geprägtes oder gestanztes Blechbauteil ausgebildet. Die Federplatine 114 kann beispielsweise längs einer Umfangsrichtung 115 ausgebildete Federsegmente 117 umfassen, wie hierin in Fig. 14 und 15 gezeigt. Sie kann auch längs einer Umfangsrichtung 115 mäanderförmig ausgebildete Federsegmente 117 umfassen, wie in DE 10 2014 100 577 Al, Fig. 4, gezeigt.

Das Dichtelement 108 und das Federelement 112 sind mittels eines Gehäuses 116 der Dichtungsanordnung 100 aufgenommen. Das Gehäuse 116 umfasst hierzu insbesondere einen Aufnahmering 118 und ein Befestigungselement 120.

Das Dichtelement 108 und das Federelement 112 sind zwischen dem Aufnahmering 118 und dem Befestigungselement 120 eingeklemmt. Das Befestigungselement 120 ist mittels eines umgebördelten Umformabschnitts 122 des Aufnahmerings 118 an dem Aufnahmering 118 festgelegt, insbesondere um das Federelement 112 und das Dichtelement 108 zwischen den Aufnahmering 118 und das Befestigungselement 120 einzuklemmen.

Das Dichtelement 108 und das Federelement 112 umfassen jeweils einen flachen und/oder ebenen Abschnitt 124, welcher sich insbesondere in einer radialen Richtung 126 erstreckt. Die radiale Richtung 126 bezieht sich dabei insbesondere auf eine Rotationsachse 128 der Welle 104.

Die radiale Richtung 126 ist insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 128 ausgerichtet.

Eine parallel zur Rotationsachse 128 verlaufende Richtung wird als axiale Richtung 130 bezeichnet.

Zusätzlich zu dem flachen und/oder ebenen Abschnitt 124 umfassen das Dichtelement 108 und das Federelement 112 jeweils einen gekrümmten Abschnitt 132. Die gekrümmten Abschnitte 132 sind insbesondere nachgiebige Abschnitte 134.

Der gekrümmte Abschnitt 132 des Dichtelements 108 schließt sich in radialer Richtung 126 innenliegend an den flachen und/oder ebenen Abschnitt 124 des Dichtelements 108 an.

Der gekrümmte Abschnitt 132 des Federelements 112 schließt sich in dem Beispiel gemäß Fig. 1 ferner in radialer Richtung 126 innenliegend an den flachen und/oder ebenen Abschnitt 124 des Federelements 112 an. Das Federelement 112 ist im Bereich des gekrümmten Abschnitts 132 an einer in radialer Richtung 126 innenliegenden Seite 136 des gekrümmten Abschnitts 132 des Dichtelements 108 angeordnet.

Mittels des gekrümmten Abschnitts 132 und des flachen und/oder ebenen Abschnitts 124 des Dichtelements 108 ist ein im Wesentlichen J-förmiger Querschnitt des Dichtelements 108 gebildet.

Mittels des gekrümmten Abschnitts 132 und des flachen und/oder ebenen Abschnitts 124 des Federelements 112 ist ein im Wesentlichen J-förmiger Querschnitt des Federelements 112 gebildet. An einem dem flachen und/oder ebenen Abschnitt 124 abgewandten Endbereich 138 des gekrümmten Abschnitts 132 des Dichtelements 108 ist gemäß Fig. 1 ein ringförmiger Anlagevorsprung 140 des Dichtelements 108 vorgesehen. Dieser Anlagevorsprung 140 ragt in radialer Richtung 126 weiter nach innen in Richtung der Rotationsachse 128 der Welle 104 als das Federelement 112. Der Anlagevorsprung 140 bildet somit einen Anlageabschnitt 142 des Dichtelements 108, mit welchem das Dichtelement 108 im montierten Zustand der Dichtungsanordnung 100 vorzugsweise an der Welle 104 anliegt.

Der Anlagevorsprung 140 bildet vorzugsweise ferner einen Reibungsabschnitt 144 des Dichtelements 108, welcher bei rotierender oder linear bewegter Welle 104 durch Reibung Wärme aufnimmt.

Durch geeignete Materialwahl des Dichtelements 108 und des Federelements 112 kann das Federelement 112, insbesondere der gekrümmte Abschnitt 132 des Federelements 112, zudem vorzugsweise als Abstützabschnitt 146 zum Abstützen des Dichtelements 108 dienen.

Die in Fig. 2 gezeigte Dichtungsanordnung 100 ähnelt der in Fig. 1 gezeigten Dichtungsanordnung 100. An Stelle des Federelements 112 umfasst die Dichtungsanordnung 100 der Fig. 2 jedoch ein Formgebungselement 111 zum Umformen und/oder Abstützen des Dichtelements 108.

Die in Fig. 2 gezeigte Dichtungsanordnung 100 umfasst zudem ein oder mehrere Klemmscheiben und/oder ein oder mehrere Sekundärdichtelemente, die in Fig. 2 rechts am Dichtelement 108 angeordnet sind.

Ein oder mehrere Dichtelemente 108, ein oder mehrere Formgebungselemente 111 und ein oder mehrere Klemmscheiben und ein oder mehrere Sekundärdichtelemente sind zumindest abschnittsweise kreisringscheibenförmig ausgebildet, wobei insbesondere ein jeweiliger Außendurchmesser im Wesentlichen identisch ausgebildet ist. Hierdurch sind die genannten Elemente einfach und zuverlässig in dem Aufnahmering 118 aufnehmbar. Aufnahmering ist dazu, wie in Fig. 1 gezeigt, mit einem umgebördelten Aufnahmeabschnitt versehen.

Das Formgebungselement 111 umfasst insbesondere einen ringscheibenförmigen Abschnitt 129, welcher insbesondere radial außenliegend angeordnet ist.

Ferner umfasst das Formgebungselement 111 einen schräg zur radialen Richtung 126 verlaufenden Dichtungs-Ausrichtabschnitt 131, welcher insbesondere radial innenliegend angeordnet ist und an den ringscheibenförmigen Abschnitt 129 angrenzt.

Der schräg verlaufende Dichtungs-Ausrichtabschnitt 131 ist insbesondere ein kegelstumpfmantelförmiger Dichtungs-Ausrichtabschnitt 133 des Formgebungselements 110. Der schräg verlaufende Dichtungs- Ausrichtabschnitt 131 umgreift das Dichtelement 108 abschnittsweise an dessen radial innenliegender Seite. Insbesondere kann sich das Dichtelement 108 aufgrund des schräg verlaufenden Dichtungs-Ausrichtabschnitts 131 des Formgebungselements 111 an das Formgebungselement 111 anlegen und/oder von dem Formgebungselement 111 umgeformt und/oder vorgespannt und/oder verformt werden.

Das Formgebungselement 111 und das Dichtelement 108 sind im Wesentlichen L-förmig oder J-förmig ausgebildet, insbesondere um eine federnde Anlage des radial innenliegenden Endes des Dichtelements 108 an der Welle 104 zu ermöglichen.

Fig. 3 bis 6 zeigen eine erste Dichtungsanordnung 100 zur Abdichtung zwischen zwei Aufnahmeräumen 102 zur Aufnahme zweier Medien im Bereich einer Welle 104. Die Dichtungsanordnung 100 umfasst ein ringförmiges Dichtelement 108, welches zur Abdichtung an der Welle 104 anliegt. Die Dichtungsanordnung 100 umfasst auch ein Ableitelement 150, das insbesondere in Fig. 5 und 6 gut erkennbar ist. Das Ableitelement 150 ist als Federplatine 114 ausgebildet und steht über neun zueinander beabstandete Ableitkontaktbereiche 152 in elektrisch leitfähigem Kontakt zu je einem Oberflächenkontaktbereich 105 der Welle 104. Die zueinander beabstandeten Ableitkontaktbereiche 152 sind aus Fig. 6 nicht ersichtlich, da dort Details zur Ausführung der Federplatine nicht gezeigt sind.

Der elektrisch leitfähige Kontakt zur Welle über die Ableitkontaktbereiche 152 wird jeweils durch eine in radialer Richtung wirkende Kraft befördert, die den jeweiligen Ableitkontaktbereich 152 an den zugehörigen Oberflächenkontaktbereich 105 drückt. Die jeweilige Kraft geht auf eine Vorspannung zurück, die mindestens teilweise durch die Federplatine 114 selbst bewirkt wird.

Insbesondere in Fig. 5 ist gut zu erkennen, dass ein Aufhängungsbereich 153 des Ableitelements zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 der Welle 104 einen Winkel von ca. 90° einnimmt. Ein zwischen Aufhängungsbereich 153 und Ableitkontaktbereich 152 liegender Leitbereich 155, der sich bis zu dem Ableitkontaktbereich 152 erstreckt, nimmt zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einen Winkel von deutlich weniger als 90° ein.

Der Winkel, den der Aufhängungsbereich 153 zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einnimmt, ist also größer als der Winkel, den der Leitbereich 155 zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einnimmt.

Die in Fig. 3 bis 6 gezeigte Dichtungsanordnung 100 umfasst ein vom Dichtelement 108 verschiedenes Dichtscheibenelement 170. Das Ableitelement 150 erstreckt sich im Aufhängungsbereich 153 parallel zu einer Oberfläche des Dichtscheibenelements 170 und ist im Aufhängungsbereich 153 an der Oberfläche des Dichtscheibenelements 170 kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig angebracht. Das Ableitelement 150 entfernt sich im Leitbereich 155 von der Oberfläche des Dichtscheibenelements 170. Die Ableitkontaktbereiche 152, von denen im Schnitt der Fig. 5 nur einer zu sehen ist, stehen jeweils in elektrisch leitfähigem Kontakt zu je einem, vom Dichtscheibenelement 170 abgesetzten Oberflächenkontaktbereich 105.

Die erste Dichtungsanordnung 100 gemäß Fig. 3 bis 6 kann mit einer ebenen Federplatine 114, deren Ableitkontaktbereiche 152 auf dem Umfang eines Kreises liegen, auf besonders einfache Weise hergestellt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass der Durchmesser dieses Kreises den Durchmesser der Welle 104 nur geringfügig unterschreitet. Denn dann führt die Anordnung der Federplatine 114 um die Welle 104 zwingend zu sich (elastisch) verformenden Leitbereichen 155, so dass eine Vorspannung den jeweiligen Ableitkontaktbereich 152 an den zugehörigen Oberflächenkontaktbereich 105 drückt und dieser vom Dichtscheibenelement abgesetzt ist, wie in Fig. 5 gezeigt.

Dabei ist es bevorzugt, wenn sich ausgehend von einem Übergangsbereich 154 der Federplatine benachbart zueinander Federsegmente 117 erstrecken, wobei mindestens ein Teil der Federsegmente 117 Ableitfedersegmente 156 mit je mindestens einem Ableitkontaktbereich 152 sind (siehe Fig. 14 bis 19). Der Übergangsbereich 154 kann durch einen Kreis angenähert werden, dessen Durchmesser deutlich größer ist als der Durchmesser der Welle 104. Durch den Abstand des Übergangsbereich von der Welle lässt sich festlegen, wie lang die sich von der Oberfläche des Dichtscheibenelements 170 entfernenden Leitbereiche 155 sind und wie steil sie an den Oberflächenkontaktbereichen 105 anstehen.

Die in Fig. 3 bis 6 gezeigte Dichtungsanordnung 100 könnte auch ohne Dichtelement 108 als eine erfindungsgemäße Ableitanordnung ausgeführt sein. Die Dichtungsanordnung 100 könnte auch ohne Dichtelement 108 und ohne Dichtscheibenelement 170 als eine Ableitanordnung ausgeführt sein. Dazu könnten z.B. die Form des Aufnahmerings 118 und die des Befestigungselements 120 abweichend von der gezeigten Dichtungsanordnung 100 so aufeinander abgestimmt sein, dass die verbleibenden Elemente, die sich in den Bereich zwischen Aufnahmering 118 und Befestigungselement 120 erstrecken, fest zwischen Aufnahmering 118 und Befestigungselement 120 aufgenommen sind.

Fig. 7 bis 10 zeigen eine zweite Dichtungsanordnung 100 zur Abdichtung zwischen zwei Aufnahmeräumen 102 zur Aufnahme zweier Medien im Bereich einer Welle 104. Die Dichtungsanordnung 100 umfasst ein ringförmiges Dichtelement 108, welches zur Abdichtung an der Welle 104 anliegt.

Die Dichtungsanordnung 100 umfasst auch ein Ableitelement 150, das insbesondere in Fig. 9 und 10 gut erkennbar ist. Das Ableitelement 150 ist als Federplatine 114 ausgebildet und steht über neun zueinander beabstandete Ableitkontaktbereiche 152 in elektrisch leitfähigem Kontakt zu je einem Oberflächenkontaktbereich 105 der Welle 104. Die zueinander beabstandeten Ableitkontaktbereiche 152 sind aus Fig. 10 nicht ersichtlich, da dort Details zur Ausführung der Federplatine nicht gezeigt sind.

Der elektrisch leitfähige Kontakt zur Welle über die Ableitkontaktbereiche 152 wird jeweils durch eine in radialer Richtung wirkende Kraft befördert, die den jeweiligen Ableitkontaktbereich 152 an den zugehörigen Oberflächenkontaktbereich 105 drückt. Die jeweilige Kraft geht auf eine Vorspannung zurück, die durch die Federplatine 114 selbst bewirkt wird.

Insbesondere in Fig. 9 ist gut zu erkennen, dass ein Aufhängungsbereich 153 des Ableitelements 150 zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 der Welle 104 einen Winkel von ca. 90° einnimmt. Der Aufhängungsbereich 153 ist zwischen Dichtelement 108 und Scheibenelement 172 eingespannt. Denn das Befestigungselement 120 ist mittels des umgebördelten Umformabschnitts 122 des Aufnahmerings 118 an dem Aufnahmering 118 festgelegt und presst Scheibenelement 172 auf den Aufhängungsbereich 153.

Ein zwischen Aufhängungsbereich 153 und Ableitkontaktbereich 152 liegender Leitbereich 155 nimmt zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einen Winkel von deutlich weniger als 90° ein. Der Winkel, den der Aufhängungsbereich 153 zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einnimmt, ist also auch bei der zweiten Dichtungsanordnung 100 gemäß Fig. 7 bis 10 größer als der Winkel, den der Leitbereich 155 zu dem Oberflächenkontaktbereich 105 einnimmt.

Bei der zweiten Dichtungsanordnung 100 drückt eine in der Federplatine bestehende Vorspannung auch das Dichtelement 108 an die Welle 104.

Ausgehend von einem Übergangsbereich 154 des Ableitelements 150 erstrecken sich benachbart zueinander Federsegmente 117. Ein Teil der Federsegmente 117 sind Ableitfedersegmente 156 mit je mindestens einem Ableitkontaktbereich 152. Ein anderer Teil der Federsegmente 117 sind Dichtfedersegmente 158, die auf eine außenliegenden Seite 148 des Dichtelements 108 aufdrücken (siehe Fig. 14 bis 19).

Fig. 9 zeigt, dass am Aufnahmering 118 ein schräg verlaufender Dichtungs- Ausrichtabschnitt 131 in Form eines kegelstumpfmantelförmigen Dichtungs- Ausrichtabschnitt 133 ausgebildet ist. Das Ableitelement 150 ist mittels diese schräg verlaufenden Dichtungs-Ausrichtabschnitts 131, 133 der zweiten Dichtungsanordnung über das zwischen dem Dichtungs-Ausrichtabschnitt 131, 133 und dem Ableitelement liegende Dichtelement 108 umgeformt, elastisch verformt und/oder vorgespannt.

Die dritte Dichtungsanordnung 100, die im Schnitt der Fig. 11 gezeigt ist, ähnelt der zweiten Dichtungsanordnung. Sie kommt jedoch ohne die Dichtfedersegmente 158 aus, die auf der außenliegenden Seite 148 des Dichtelements 108 aufdrücken. Hier wirken sämtliche Federsegmente 117 zugleich als Ableitfedersegment 156 und als Dichtfedersegment 158. Ein über das Ende des Dichtelements 108 hinausstehender Abschnitt des Federsegments 117 ist stärker vorgespannt als ein sich bis zum Ende des Dichtelements 108 erstreckender Abschnitt des Federsegments 117. Der Ableitkontaktbereich 152 ist am Ende des Abschnitts des Federsegments 117 ausgebildet, der über das Ende des Dichtelements 108 hinaussteht.

Der nicht vorgespannte Zustand des Ableitelements 150 ist in Fig. 11 zusätzlich in dem vertikal ausgerichteten, gestrichelten Oval dargestellt.

Die in Fig. 11 gezeigte Dichtungsanordnung 100 könnte auch ohne Dichtelement 108 als eine Ableitanordnung ausgeführt sein. Dazu könnten z.B. die Form des Aufnahmerings 118 und die des Befestigungselements 120 abweichend von der gezeigten Dichtungsanordnung 100 so aufeinander abgestimmt sein, dass die verbleibenden Elemente, die sich in den Bereich zwischen Aufnahmering 118 und Befestigungselement 120 erstrecken, fest zwischen Aufnahmering 118 und Befestigungselement 120 aufgenommen sind.

Die vierte Dichtungsanordnung 100, die im Schnitt der Fig. 12 gezeigt ist, kann als Weiterbildung einer in DE 10 2016 205 507 Al beschriebenen Dichtungsanordnung aufgefasst werden.

Bei der vierten Dichtungsanordnung 100 ist am Aufnahmering 118 ein schräg verlaufender Ableit-Ausrichtabschnitt 168 in Form eines kegelstumpfmantelförmigen Ableit-Ausrichtabschnitts ausgebildet.

Die vierte Dichtungsanordnung 100 umfasst außerdem ein Formgebungselement 111, das einen ringscheibenförmigen Abschnitt umfasst, welcher radial außenliegend angeordnet ist. Ferner umfasst das Formgebungselement 111 einen schräg zur radialen Richtung 126 verlaufenden Ausrichtabschnitt 166 in Form eines kegelstumpfmantelförmigen Ableit-Ausrichtabschnitts, welcher radial innenliegend angeordnet ist und an den ringscheibenförmigen Abschnitt angrenzt.

Ein Teil des Ableitelements 150 ist zwischen den Ableit-Ausrichtabschnitten

166 und 168 geführt und dadurch so ausgerichtet, dass die Ableitkontaktbereiche 152, von denen im Schnitt der Fig. 12 nur einer zu sehen ist, in elektrisch leitfähigem Kontakt zu je einem Oberflächenkontaktbereich 105 der Welle 104 stehen.

Das Ableitelement 150 ist mittels der schräg verlaufenden Ableit-Ausricht- abschnitte 166, 168 umgeformt, elastisch verformt und/oder vorgespannt.

Bei der vierten Dichtungsanordnung bildet der schräg verlaufende Ableit- Ausrichtabschnitt 166 zugleich einen Dichtungs-Ausrichtabschnitt, der das Dichtelement 108 abschnittsweise an dessen radial innenliegender Seite 136 umgreift.

Die fünfte Dichtungsanordnung 100, die im Schnitt der Fig. 13 gezeigt ist, kann als Weiterbildung der vierten Dichtungsanordnung 100 aufgefasst werden. Von der vierten Dichtungsanordnung 100 unterscheidet sich die fünfte Dichtungsanordnung 100 darin, dass das Ableitelement 150 im Bereich zwischen einem Ableit-Ausrichtabschnitt 166, 168 und dem Ableitkontaktbereich 152 vorgespannt ist.

Die in Fig. 12 und 13 gezeigten Dichtungsanordnungen 100 könnten auch ohne Dichtelement 108 jeweils als eine Ableitanordnung ausgeführt sein. Dazu könnten z.B. die Form des Aufnahmerings 118 und die des Befestigungselements 120 abweichend von den gezeigten Dichtungsanordnungen 100 so aufeinander abgestimmt sein, dass die verbleibenden Elemente, die sich in den Bereich zwischen Aufnahmering 118 und Befestigungselement 120 erstrecken, jeweils fest zwischen Aufnahmering 118 und Befestigungselement 120 aufgenommen sind.

Fig. 14 und 15 zeigen ringförmige Federelemente 112, die als ringförmige, aus Metallblech ausgestanzte Federplatinen 114 ausgebildet sind. Die gezeigten Federplatinen 114 umfassen zueinander benachbart ausgebildete Federsegmente 117. Die Federsegmente 117 erstrecken sich ausgehend von einem Übergangsbereich 154 des Ableitelements 150 benachbart zueinander. Sämtliche Federsegmente 117 erstrecken sich gleich weit in einen zentralen Aufnahmebereich der Federplatine 114 hinein. Kein Federsegment 117 ist ein

Ableitfedersegment und keines der Federsegmente 117 umfasst einen Ableitkontaktbereich.

Erfindungsgemäß ist es möglich, die Federelemente 112 bzw. Federplatinen 114, z.B. diejenigen aus Figuren 14 oder 15, als Ableitelemente 150 auszuführen. Fig. 16 bis 19 zeigen jeweils einen Ausschnitt solch ringförmiger Ableitelemente 150.

So zeigen Fig. 16 bis 19 zeigen jeweils ein als Federelement 112 oder Federplatine 114 ausgebildetes ringförmiges Ableitelement 150 zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Kontakts zu einer Welle im Bereich einer hierin beschriebenen Dichtungsanordnung 100. Das Ableitelement 150 umfasst mindestens einen Ableitkontaktbereich 152, der im montierten Zustand der Dichtungsanordnung 100 in elektrisch leitfähigem Kontakt zu mindestens einem Oberflächenkontaktbereich 105 der Welle 104 steht.

Jedes der in Fig. 16 bis 19 gezeigten Ableitelemente 150 umfasst benachbart zueinander ausgebildete Federsegmente 117. Nur ein Teil der Federsegmente 117 sind Ableitfedersegmente 156. Deren Ableitkontaktbereich 152 erstreckt sich weiter in einen zentralen Aufnahmebereich des Ableitelements 150 hinein als andere Federsegmente 117. Die anderen Federsegmente sind z.B. Dichtfedersegmente 158, die im montierten Zustand der Dichtungsanordnung auf eine außenliegenden Seite 148 eines Dichtelements 108 aufdrücken können.

Denkbar ist z.B., dass jedes dritte, jedes vierte, jedes fünfte oder jedes sechste Federsegment 117 ein Ableitfedersegment 156 ist und die Ableitfedersegmente 156 ringsum gleichmäßig verteilt sind.

Bei dem ersten, in Fig. 16 gezeigten Ableitelement 150 bildet das Ende eines I-förmigen Vorsprungs eines Federsegments 117 den Ableitkontaktbereich 152. Bei dem zweiten, in Fig. 17 gezeigten Ableitelement 150 sind zwei Schenkel eines Ableitfedersegments 156 länger als die korrespondierenden Schenkel des benachbarten Federsegments 117. Ein Übergang von einem längeren Schenkel zum anderen längeren Schenkel bildet den Ableitkontaktbereich 152.

Bei dem dritten, in Fig. 18 gezeigten Ableitelement 150 bildet das Ende eines T-förmigen Vorsprungs eines Federsegments 117 den Ableitkontaktbereich 152. Das Ende des T-förmigen Vorsprungs ist ein Kopfbereich 160, zu dem sich ein Halsbereich 162 des Vorsprungs erstreckt.

Der Kopfbereich 160 weist einen Anpassungsbereich 174 auf. Der Anpassungsbereich 174 ist so ausgebildet, dass er nicht nur in einem Punkt am Oberflächenkontaktbereich 105 einer Welle 104 anliegt, wenn der Ableitkontaktbereich 152 durch eine Kraft an den Oberflächenkontaktbereich gedrückt ist.

Verläuft der Halsbereich 162 in einer definierten Neigung zum Oberflächenkontaktbereich 105 einer Welle 104 eines bestimmten Radius, so kann der Anpassungsbereich 174 über seine gesamte Länge mit der Welle in elektrisch leitfähigem Kontakt stehen. D.h. in Schrägstellung des Kopfbereichs 160 am Oberflächenkontaktbereich 105 der Welle 104 kann der Radius des Anpassungsbereichs 174 an den Radius der Welle 104 angepasst sein.

Bezugszeichenliste

Dichtungsanordnung 100

Aufnahmeraum 102

Vorrichtungselement 103

Welle 104

Oberflächenkontaktbereich 105

Radialwellendichtring 106

Dichtelement 108

Dichtlippenelement 110

Formgebungselement 111

Federelement 112

Federplatine 114

Umfangsrichtung 115

Gehäuse 116

Federsegment 117

Aufnahmering 118

Befestigungselement 120

Umformabschnitt 122

Abschnitte 124, 129, 132, 134 radiale Richtung 126

Rotationsachse 128 axiale Richtung 130

Dichtungs-Ausrichtabschnitte 131, 133

Seiten 136, 148

Endbereich 138

Anlagevorsprung 140

Anlageabschnitt 142

Reibungsabschnitt 144

Abstützabschnitt 146

Ableitelement 150

Ableitkontaktbereich 152

Aufhängungsbereich 153 Übergangsbereich 154

Leitbereich 155

Ableitfedersegment 156

Dichtfedersegment 158

Kopfbereich 160

Halsbereich 162

Ableit-Ausrichtabschnitte 166, 168

Dichtscheibenelement 170

Scheibenelement 172

Anpassungsbereich 174