專利名稱：用于軸承、尤其滾動(dòng)軸承的密封元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的用于軸承、尤其用于滾動(dòng)軸承的 密封元件以及一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的軸承。
背景技術(shù)：
對于軸承、尤其滾動(dòng)軸承來說，已知在該軸承上安置IC-識別件，該IC-識別件保
存涉及該軸承的數(shù)據(jù)、例如模型號。還設(shè)置了用于ic-識別件的天線，借助于該天線可以讀
出位于IC-識別件中的信息或者說將信息傳輸?shù)絀C-識別件上。此外，已知要求IC-識別 件或者說其天線具有微波范圍內(nèi)的電磁輻射，從而由用于軸承尤其滾動(dòng)軸承的RFID (無線 電頻率識別)-技術(shù)發(fā)出。 US 2002/0186134 Al描述了一種具有IC_識別件的滾動(dòng)軸承，其中將RFID-元件 裝入滾動(dòng)軸承的內(nèi)環(huán)中。天線布置在滾動(dòng)軸承的外部。缺點(diǎn)是，基本上金屬的內(nèi)環(huán)干擾了 天線的電磁場，使得在RFID-元件范圍內(nèi)的場強(qiáng)非常小。由此，尤其是在滾動(dòng)軸承的范圍內(nèi) 幾乎不能可靠地讀出RFID-元件。 DE 11 2004 002 235 T5描述了一種用于滾動(dòng)軸承的密封元件，其中該密封元件 具有由彈性材料制成的密封元件以及由剛性材料制成的承載元件。在該密封元件上布置了
具有天線的ic-識別件，其中示出了在密封元件上構(gòu)造插口以布置IC-識別件的不同的方 案。缺點(diǎn)是，密封元件上的插口要求較大的空間，并且ic-識別件還要突出超過滾動(dòng)軸承，
從而使得滾動(dòng)軸承的安裝變得麻煩。 DE 11 2004 002 234T5描述了一種用于滾動(dòng)軸承的密封元件，其中該密封元件具 有由彈性材料制成的密封元件以及由剛性的金屬材料制成的承載元件。在該密封元件上 布置了 IC-識別件，該IC-識別件具有用于IC-識別件的天線，其中在第一實(shí)施例中環(huán)形 的金屬承載元件構(gòu)造成天線，并且在第二實(shí)施例中環(huán)形的金屬元件的天線通過電絕緣件與 承載元件在空間上分開地固定在該承載元件上。兩種實(shí)施例中的缺點(diǎn)是，金屬承載元件干 擾天線或者說環(huán)形的構(gòu)造幾乎不適合作為用于ic-識別件的天線，因?yàn)椴荒軜?gòu)造具有兩個(gè) 相互間隔開的端部的雙極。分段斷開的金屬承載元件雖然適合作為天線的雙極，但是總體 上不能再給予密封元件所要求的機(jī)械穩(wěn)定性。此外，缺點(diǎn)是需要額外的結(jié)構(gòu)空間用于容納 IC-識別件、天線或者說合適的絕緣件。此外視作不利的是，天線相對于金屬承載元件的絕 緣是浪費(fèi)的并且因?yàn)橥ㄟ^由軟的彈性體形成的密封元件來實(shí)施_尤其在機(jī)械應(yīng)力方面基 本不可靠。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是以一種方式改善開頭所述類型的密封元件或者說軸承，使得該密 封元件在機(jī)械上保持足夠穩(wěn)定并且天線在其功能方面基本不受干擾。 根據(jù)本發(fā)明，該目的對于所述的密封元件來說利用權(quán)利要求1的特征并且通過軸 承、尤其根據(jù)權(quán)利要求9所述的滾動(dòng)軸承來實(shí)現(xiàn)。
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如果至少一個(gè)承載元件由非金屬的材料構(gòu)成，那么可以避免電磁輻射的損失并且 基本不干擾天線的功能，因?yàn)樘炀€布置在絕緣的、在很大程度上不導(dǎo)電的環(huán)境中并且顯著
減少功率損耗。由此，天線可以構(gòu)造成較小的、并匹配ic-識別元件的特殊需要，由此在構(gòu)
造密封元件時(shí)獲得進(jìn)一步的自由度。由非金屬材料制成的承載元件在必要時(shí)與其它例如金 屬的承載元件一起承擔(dān)密封元件的機(jī)械穩(wěn)定性。如果除了由非金屬材料例如木材、陶瓷、塑 料或者玻璃制成的承載元件之外還設(shè)置了金屬的承載元件，那么該金屬的承載元件可以構(gòu) 造成環(huán)，該環(huán)不再作為天線并且由此可以構(gòu)造成完全環(huán)繞的也就是封閉的，由此改善密封 元件的穩(wěn)定性。在此可以這么理解，即，可以完全省去金屬的承載元件并且至少一個(gè)承載元 件只由陶瓷或者塑料制成。 優(yōu)選設(shè)置剛好一個(gè)承載元件并且該剛好一個(gè)承載元件由塑料制成。唯一的承載元 件簡化了密封元件的構(gòu)造以及其制造過程，可以如此設(shè)置該制造過程，即在第一步驟中，由 第一塑料制成例如澆注該承載元件，并且在第二步驟中由彈性的塑料圍繞該承載元件地構(gòu) 造密封元件。這種制造方法是簡單的，使得密封元件可以以較多件數(shù)快速地進(jìn)行制造。在 此，可以這么理解，即承載元件和密封元件可以由相同的材料例如塑料制成，其中合適的后 處理例如借助于電磁輻射的后處理的結(jié)果使得在承載元件區(qū)域中的塑料包含不同于密封 元件區(qū)域中的塑料的材料特性。 優(yōu)選在天線和軸承內(nèi)部之間布置具有高介電常數(shù)的材料，其中該具有高介電常數(shù) 的材料降低例如由金屬的軸承保持架引起的對天線功能的干擾。金屬的軸承保持架使得在 布置在密封元件中的天線附近的以及天線所處的區(qū)域中的電場強(qiáng)度降低。通過天線和金屬 的軸承保持架之間的材料減少具有高介電常數(shù)的材料中的波長，從而在天線區(qū)域中場強(qiáng)可 以達(dá)到較高的值。在具有高介電常數(shù)的材料方面以及材料的布置方面例如作為具有可調(diào)節(jié) 的層厚的層方面存在自由度，在天線位置上的盡可能高的場強(qiáng)方面可以利用該自由度。
特別優(yōu)選的是，具有高介電常數(shù)的材料是陶瓷并且該陶瓷作為薄片(Folie)布置 在天線上。在此，陶瓷具有可良好調(diào)節(jié)的并且超過多個(gè)數(shù)量級的介電常數(shù)。將陶瓷構(gòu)造成 薄片確保了確定的層厚，在批量制造密封元件方面也可以簡單地實(shí)現(xiàn)并且控制該層厚。
優(yōu)選的是天線完全布置在至少一個(gè)承載元件的內(nèi)部，使得該天線在結(jié)構(gòu)上集成到 承載元件中并且由此集成到確定的不導(dǎo)電的環(huán)境中，并且保持密封元件或者說軸承的外尺 寸不改變。 優(yōu)選的是，IC-識別件完全布置在至少一個(gè)承載元件的內(nèi)部并且由此外表受保護(hù) 地容納在其中。 作為天線和/或IC-識別件布置在承載元件中這種布置的替代方案，可以將 ic-識別件和/或天線固定在承載元件上，其中可以簡單地加裝存在的密封元件或者說可 以簡單地更換ic-識別件。在此可以這樣理解，即可以從外面可松開地將ic-識別件固定 在承載元件上，并且將天線布置在承載元件中，從而例如為了測試或者試驗(yàn)?zāi)康目梢钥焖?br>
更換該ic-識別件。 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征從實(shí)施例的描述以及從屬權(quán)利要求中獲得。
下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述和解釋。
圖1示出了用于根據(jù)本發(fā)明的軸承的密封元件的第一實(shí)施例的俯視圖， 圖2示出了第一實(shí)施例沿著圖1中的線條A-A剖面圖， 圖3示出了第一實(shí)施例沿著圖1中的線條B-B的剖面圖， 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的密封元件的第二實(shí)施例沿著線條A-A的剖面圖，以及 圖5示出了圖4的第二實(shí)施例的沿著線條B-B的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了用于沒有進(jìn)一步示出的滾動(dòng)軸承的環(huán)形的密封元件1。該密封元件1 包括IC-識別件2以及天線3，其中該天線構(gòu)造成分段中斷的環(huán)形的元件并且具有縫隙4。 密封元件1的天線3和主體5相應(yīng)地設(shè)計(jì)成同中心的。天線3布置在密封元件1的主體5 的內(nèi)部，并且因此在圖1中只以虛線示出。IC-識別件2包括芯片(未詳細(xì)示出)，該芯片 可以接收并且保存數(shù)據(jù)。 圖2示出了密封元件1的主體5，該主體具有IC-識別件2。該IC識別件2布置 在承載元件6內(nèi)部，其中該承載元件6由剛性的材料制成，在這種情況下由聚酰胺基的熱塑 性材料制成。該承載元件6的外表面除了區(qū)段7之外都被密封元件8包圍，該密封元件8 由軟的彈性體(橡膠)制成。該密封元件8形成了密封唇9以及密封區(qū)段10，其中在密封 元件1的安裝位置中，密封唇9從下面卡住所屬的插口并且密封區(qū)段10抵靠著具有基本上 互補(bǔ)的橫截面形狀的密封槽。由于軟的彈性體的在密封唇9或者說密封區(qū)段10的區(qū)域中 較寬的構(gòu)造，在那里壓入彈性體，使得密封元件1保持張緊狀態(tài)。 圖3示出了密封元件1的主體5連同承載元件6以及密封元件8。在此，承載元件 6或者說密封元件8在線條A-A(圖2)和線條B-B(圖3)的區(qū)域中的橫截面具有相似的構(gòu) 造。在承載元件6內(nèi)部示出了天線3，該天線具有基本上矩形的橫截面圓周。但也可以這么 理解，即天線的橫截面也可以為其它造型、例如圓形。 圖4示出了密封元件101的第二實(shí)施例，該密封元件的視圖在俯視圖中相應(yīng)于圖1 中示出的第一實(shí)施例。在圖4中示出的剖面線也像圖1中示出的線條A-A—樣穿過IC-識 別件102，并且圖5中的剖面線B-B類似于圖1中的剖面線B-B穿過天線103。具有區(qū)段 107的承載元件106具有和圖2或者說3中的承載元件6類似的橫截面形狀。同樣，具有密 封唇109和密封區(qū)段110的密封元件108擁有已經(jīng)在圖2和圖3中示出的橫截面形狀。
在天線103上額外地布置了構(gòu)造成薄片的絕緣的涂層111。該絕緣的涂層111由 具有較高的介電常數(shù)的陶瓷制成，該陶瓷的介電常數(shù)顯著高于塑料的介電常數(shù)。絕緣的涂 層111布置在IC-識別件102的向內(nèi)指向由密封元件101封閉的、位于滾動(dòng)軸承的兩個(gè)軸 承環(huán)之間的空間的一側(cè)以及在橫截面中較短的兩側(cè)上，并且略微突出超過IC-識別件102 的兩個(gè)較短的側(cè)面，使得該絕緣的涂層111的薄片略微地伸入承載元件106的容積中，該承 載元件由熱塑性材料制成，由此，IC-識別件102借助于絕緣的涂層111額外地固定在承載 元件102上。 圖5示出了在天線103區(qū)域中的密封元件101，又構(gòu)造成陶瓷的絕緣薄片的絕緣的 涂層111在天線的向內(nèi)指向由密封元件101包圍的空間的內(nèi)部空間的一側(cè)以及天線的較短 的側(cè)面上延伸。絕緣的涂層111的薄片與天線103的沒有被該薄片覆蓋的第四側(cè)平齊地密 封。
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在前面所述的兩種實(shí)施例中，密封元件1， 101分別根據(jù)兩組分注塑方法進(jìn)行制 造。在此，首先將由IC-識別件2，102和天線3，103形成的單元放入合適的型材中，將熱塑 性材料導(dǎo)入該型材中并且進(jìn)行硬化。在第二實(shí)施例中，在導(dǎo)入熱塑性材料之前，還要將絕緣 的涂層111的薄片安置到IC-識別件102或者說天線103上，涂層都包圍在這兩個(gè)組件的 三側(cè)上。通過用熱塑性材料進(jìn)行壓力注塑包封，將IC-識別件2， 102以及天線3， 103分別 布置在承載元件6， 106的內(nèi)部。在熱塑性材料硬化后，在第二方法步驟中將密封元件8， 108 噴射在熱塑性材料上，其中除去區(qū)段7， 107。 結(jié)果是，IC-識別件2， 102以及天線3， 103布置在承載元件6， 106的內(nèi)部并且由 此無需占用額外的結(jié)構(gòu)空間。同時(shí)，IC-識別件2， 102以及天線3， 103通過將它們完全包 圍的熱塑性材料得到機(jī)械保護(hù)并且與電絕緣，天線3，103尤其處于絕緣的環(huán)境中，其中在 承載元件6， 106的區(qū)域中沒有布置金屬，而是布置了非導(dǎo)體。 在空間上靠近的金屬的物體是在軸承內(nèi)部的沒有示出的軸承保持架，該軸承保持 架的金屬使得金屬附近的電磁場的場強(qiáng)非常小，從而在天線3， 103的位置上只形成微小的 場強(qiáng)。在第二實(shí)施例中，在天線103和軸承保持架所處的軸承內(nèi)部之間設(shè)置絕緣的涂層 lll，由于該涂層，在金屬的軸承保持架附近的電磁輻射的波長在絕緣的涂層111的區(qū)域中 減小，從而可以在連接在天線103的位置上的絕緣的涂層111上調(diào)節(jié)較高的場強(qiáng)。在此，可 以合適地調(diào)整絕緣涂層111的厚度、其幾何構(gòu)造以及絕緣體的介電常數(shù)。
在前面所描述的實(shí)施例中，IC-識別件2， 102或者說天線3， 103分別完全布置在 承載元件6， 106內(nèi)部。可以這么理解，即IC-識別件和/或天線也可以布置在密封元件1， 101外面或者說承載元件6， 106外面，盡管還要被密封元件8， 108覆蓋。參考標(biāo)號
1， 101密封元件2， 102ic-識別件3， 103天線43的縫隙51的主體6， 106承載元件7， 1076的區(qū)段8， 108密封元件9， 109密封唇10， 110密封區(qū)段
111色緣的涂i
權(quán)利要求
一種用于軸承、尤其用于滾動(dòng)軸承的密封元件，包括由彈性材料制成的密封元件(8；108)、至少一個(gè)由剛性材料制成的承載元件(6；106)、IC-識別件(2；102)以及用于IC-識別件(2；102)的天線(3；103)，其特征在于，所述至少一個(gè)承載元件(6；106)由非金屬材料構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封元件，其特征在于，設(shè)置剛好一個(gè)承載元件(6;106)，并 且所述剛好一個(gè)承載元件(6 ;106)由塑料制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密封元件，其特征在于，所述天線(3 ;103)構(gòu)造成具有 縫隙(4)的中斷的圓環(huán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的密封元件，其特征在于，在所述天線(3 ;103)和 所述軸承的內(nèi)部之間布置具有高介電常數(shù)的材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的密封元件，其特征在于，所述材料是陶瓷，并且所述陶瓷作為 絕緣的涂層(111)尤其作為薄片布置在所述天線(3 ;103)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的密封元件，其特征在于，所述天線(3 ;103)完 全布置在至少一個(gè)承載元件(6 ;106)的內(nèi)部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的密封元件，其特征在于，所述IC-識別件(2 ; 102)完全布置在至少一個(gè)承載元件(6 ;106)的內(nèi)部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的密封元件，其特征在于，所述IC-識別件(2 ; 102)固定在承載元件(6 ;106)上。
9. 一種軸承，尤其滾動(dòng)軸承，包括根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的密封元件(1 ; 101)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于軸承、尤其滾動(dòng)軸承的密封元件以及一種軸承尤其是滾動(dòng)軸承，其中該密封元件包括由彈性材料制成的密封元件(8)、至少一個(gè)由剛性材料制成的承載元件、IC-識別件(2)以及用于IC-識別件的天線(3)。以一種方式改善該密封元件或者說軸承的目的，即保持密封元件在機(jī)械方面足夠穩(wěn)定并且基本不干擾天線的功能的目的對于該密封元件或者軸承來說根據(jù)本發(fā)明通過以下方法實(shí)現(xiàn)，即至少一個(gè)承載元件(6)由非金屬的材料構(gòu)成。
文檔編號F16C41/00GK101765721SQ200880100342
公開日2010年6月30日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月28日
發(fā)明者約阿希姆·赫林, 邁克爾·鮑施 申請人:謝夫勒兩合公司