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Title:
INWARDLY TENSIONING PLAIN COMPRESSION RING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/159984
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an inwardly tensioning plain compression ring (4, 4') for sealing a rotating component (2) with respect to a stationary component (1), wherein the plain compression ring separates an overpressure region (3) from a low pressure region (16), wherein the plain compression ring has two ends (9, 10) opposing each other on the periphery, which are formed as an abutment or lock (5) and can be connected to each other and wherein on a radially inner peripheral surface (11) or on at least one axial peripheral surface (12) of the plain compression ring (4, 4') at least one annular lubrication groove (7; 8, 8') is formed to receive a lubricant which can be supplied from the overpressure region (3). In order for the plain compression ring to have good wear resistance, be easy to mount and be inexpensive, the invention makes provision that the at least one annular lubrication groove (7; 8, 8') is not completely circular but has a closed end (13, 13') and an open end (14, 14'), wherein the open end (14, 14') of the lubrication groove (7; 8, 8') merges into an overflow region (6, 6') which is in flow communication with a leakage region (15, 15') of the abutment or lock (5).

Inventors:
MAYER JUERGEN (AT)
Application Number:
PCT/EP2013/054945
Publication Date:
October 31, 2013
Filing Date:
March 12, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16J15/44; F16J15/16
Foreign References:
EP1541908A12005-06-15
US5934680A1999-08-10
DE102009012462A12010-10-07
EP1536167A12005-06-01
DE3904978C21994-01-27
DE1056440B1959-04-30
DE2146026C21983-07-28
US3315968A1967-04-25
DE102009012462A12010-10-07
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Claims:
Patentansprüche

1 . Innenspannender Rechteckring (4, 4') zur Abdichtung eines drehenden Bauteils (2) gegenüber einem stehenden Bauteil (1 ), wobei der Rechteckring einen Überdruckbereich (3) von einem Niederdruckbereich (1 6) trennt, wobei der Rechteckring zwei umfangsbezogen gegenüberliegende Enden (9, 10) aufweist, die als Stoß oder Schloss (5) ausgebildet sowie miteinander verbindbar sind, und wobei an einer radial inneren Umfangsfläche (1 1 ) oder an zumindest einer axialen Umfangsfläche (12, 12') des Rechteckrings (4, 4') wenigstens eine ringförmige Schmiernut (7; 8, 8') zur Aufnahme eines aus dem Überdruckbereich (3) zuführbaren Schmiermittels ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine ringförmige Schmiernut (7; 8, 8') nicht vollständig kreisförmig ausgebildet ist sondern ein geschlossenes Ende (13, 13') sowie ein offenes Ende (14, 14') aufweist, wobei das offene Ende (14, 14') der

Schmiernut (7; 8, 8') in einen Überströmbereich (6, 6') übergeht, welcher mit einem Leckagebereich (15, 15') des Stoßes oder Schlosses (5) in Strömungsverbindung ist.

2. Innenspannender Rechteckring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ringenden (9, 10) als ein T-Schloss (5) ausgebildet sind, wobei ein erstes Ringende (9) einen T-förmigen Querschnitt aufweist, dessen kurzer Schenkel (17) radial außen und dessen langer Schenkel (18) radial innen angeordnet ist sowie die beiden Schenkel (17, 18) in Umfangsrichtung einen Fortsatz des Ringendes (9) bilden, wobei das zweite Ringende (10) als eine Aufnahme (19) für diesen Fortsatz ausgebildet ist, wobei der lange Schenkel (18) in die Aufnahme (19) eingreift und der kurze Schenkel (17) die Aufnahme (19) radial außen überlappt, und bei dem das offene Ende (14, 14') der Schmiernut (7, 8) an diesem zweiten Ringende (10) angeordnet ist, so dass an der radial äußeren Umfangsfläche (24) des Rechteckrings (4, 4'), in einem offen bleibenden Endbereich des T-Schlosses (5), ein Leckagebereich (15, 15') ausgebildet ist, der von dem Überdruckbereich (3) mit Schmiermittel beaufschlagt ist und der den Überströmbereich (6, 6') der Schmiernut (7, 8) mit Schmiermittel speist.

3. Innenspannender Rechteckring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringenden (9, 10) in Umfangsrichtung abgerundete oder gebrochene Kanten aufweisen.

4. Innenspannender Rechteckring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringenden (9, 10) in Umfangsrichtung gebrochene Kanten aufweisen.

5. Innenspannender Rechteckring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine ringförmige Schmiernut (7) an einer radial inneren Umfangsfläche (1 1 ) des Rechteckring (4) ausgebildet ist, wobei der Überströmbereich (6) als ein spaltförmiger Raum ausgebildet ist, der sich an der inneren Umfangsfläche (1 1 ) des Rechteckring (4) zwischen dem offenen Ende (14) der Schmiernut (7) sowie dem freien Ende des längeren Schenkels (18) des T-Schlosses (5) erstreckt und von den beiden Ringenden (9, 10) sowie einer zu der radial inneren Umfangsfläche (1 1 ) benachbarten Fläche (22) eines der beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteile (1 , 2) begrenzt ist.

6. Innenspannender Rechteckring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine ringförmige Schmiernut (8) an einer axialen Umfangsfläche (12) des Rechteckring (4') ausgebildet ist, die von dem Überdruckbereich (3) abgewandt ist, wobei der Überströmbereich (6') als ein spaltförmiger Raum ausgebildet ist, der sich an der axialen Umfangsfläche (12) des Rechteckring (4') zwischen dem offenen Ende (14') der Schmiernut (8) sowie dem Ende des kürzeren Schenkels (17) des T-Schlosses (5) erstreckt und von den beiden Ringenden (9, 10) sowie einer zu der axialen Umfangsfläche (12) benachbarten Fläche (23) eines der beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteile (1 , 2) begrenzt ist.

7. Innenspannender Rechteckring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der von dem Überdruckbereich (3) abgewandten axialen Umfangsfläche (12) und an der dem Überdruckbereich (3) zugewandten, gegenüberliegenden axialen Umfangsfläche (12') jeweils eine ringförmige Schmiernut (8, 8') ausgebildet ist, wobei die beiden Schmiernuten (8, 8') über den Leckagebereich (15') miteinander in Strömungsverbindung sind.

8. Innenspannender Rechteckring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Abdichtung einer drehenden Welle (2) gegenüber einem stehenden Flansch (1 ) angeordnet ist und mit axialem sowie radialem Spiel in einer in dem Flansch (1 ) eingebrachten Nut (21 ) sitzt, wobei er durch Druckbeaufschlagung mit einer von einem Überdruckbereich (3) abgewandten axialen Umfangsfläche (12) an einer Seitenfläche (23) der Nut (21 ) ruhend oder gleitend anliegt, und durch Druckbeaufschlagung und/oder Eigenfederung mit einer radial inneren Umfangsfläche (1 1 ) an einer Außenfläche (22) der Welle (2) spannend sowie ruhend oder gleitend anliegt.

Description:
Innenspannender Rechteckrinq

Die Erfindung betrifft einen innenspannenden Rechteckring zur Abdichtung eines drehenden Bauteils gegenüber einem stehenden Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .

Derartige Rechteckringe werden beispielsweise in der Getriebetechnik als Dichtelemente zur Abdichtung eines feststehenden Flansches gegenüber einer drehbaren Welle bei einer Druck- und Schmierölzuführung zu einer hydraulisch betätigten Kupplung genutzt. Der Rechteckring sitzt dabei üblicherweise in einer Umfangsnut, die im Flansch oder in der Welle ausgebildet ist. Der Rechteckring ist in dieser Nut mit axialem und radialem Spiel montiert, so dass Druck- und Schmieröl über einen Druckraum oder Überdruckbereich in die Ringnut eindringen kann. Meistens ist ein solcher Rechteckring geschlitzt bzw. geteilt sowie in sich federnd ausgebildet, so dass er sich im Falle eines innenspannenden Rings mit seiner radial inneren Mantel- bzw. Umfangsfläche an eine radiale Außenfläche eines der beiden Bauteile spannend anlegt, und sich im Falle eines außenspannenden Rings mit seiner radial äußeren Mantel- bzw. Umfangsfläche an eine radiale Innenfläche eines der beiden zugeordneten Bauteile spannend anlegt. In axialer Richtung legt sich der Rechteckring durch die Einwirkung der aus dem Überdruckbereich zugeführten Druckflüssigkeit mit einer axialen Umfangsfläche an eine Seitenfläche der Nut an.

Je nach gewünschter Anordnung ruht entweder die radial anliegende Umfangsfläche oder die axial anliegende Umfangsfläche des Rechteckrings gegenüber einem der beiden Bauteile. Dementsprechend wirkt die jeweils andere der radialen Umfangsfläche und der axialen Umfangsfläche als eine dichtende Gleitfläche bei einer Relativdrehung der beiden Bauteile. Um die thermische Belastung zu begrenzen, die an der jeweiligen Gleitfläche aufgrund der erzeugten Reibleistung entsteht, kann der Gleitfläche zur Abfuhr der Wärme Schmieröl zugeführt werden. Es ist bekannt, an der Gleitfläche eines Rechteckrings über seinen Umfang verteilt einzelne, taschenförmige Vertiefungen zur Aufnahme eines Schmiermittels anzuordnen, die mit einem Druckraum für das Schmiermittel verbunden sind.

Die DE 39 04 978 C2 zeigt einen solchen Dichtring, der zwei Räume mit unterschiedlichen Druckniveaus axial voneinander trennt, wobei die beiden Räume von einer Welle und einer diese aufnehmenden Nabe radial begrenzt sind. Der Dichtring sitzt in einer Ringnut, die an der Welle angeordnet ist. Der Dichtring ist als ein offener und außenspannender Ring ausbildet, so dass er mit seiner radial äußeren Mantelfläche dichtend an der Wand einer Nabenbohrung und ruhend gegenüber der Nabenbohrung anliegt. Axial wird der Dichtring durch den auf höherem Druckniveau liegenden Bereich an eine Seitenwand der Nut gleitend angelegt. In der gleitenden Dichtfläche des Rings sind über den Umfang verteilt taschenförmige Ausnehmungen eingebracht, die gegen den unter höherem Druck stehenden Bereich offen sind.

Weiterhin ist es bekannt, am Umfang eines Rechteckrings eine durchgehende ringförmige Schmiernut oder Vertiefung auszubilden, die mit einem Druckraum verbunden ist. Dadurch wird gegenüber einer segmentierten Schmierung, wie im Falle von Schmiertaschen, ein effektiverer, umfangsbezogen durchgehender Schmierfilm an der Gleitfläche erzeugt. Durch eine Druckbeaufschlagung der Schmiernut kann zudem die Anpresskraft an die Gleitfläche über den Umfang gleichmäßig verringert werden, wodurch sich Reibverluste weiter reduzieren lassen.

Die DE 10 56 440 A zeigt einen solchen Rechteckring, der außenspannend gegenüber einem Maschinenteil in einer Nut sitzt, die in einer Welle ausgebildet ist. Der Dichtring weist an einer der beiden axialen Umfangsflächen, die eine Gleitfläche bildet, eine durchgehende ringförmige Schmiernut auf. Die Schmiernut ist über radiale Zuführkanäle, die an der betreffenden Stirnfläche des Rings ausgebildet sind, mit einer Druck- und Schmierflüssigkeit beaufschlagbar.

Aus der DE 21 46 026 C2 ist ein offener, außenspannender Rechteckring bekannt, der zwischen zwei relativ zueinander drehenden Bauteilen angeordnet ist. Der Rechteckring sitzt in einer in einem der beiden Bauteile ausgebildeten Nut, wobei auf der einen axialen Seite ein höherer Druck wirkt als auf der gegenüberliegenden Seite. Die axiale Niederdruckseite des Dichtrings ist mit einer Umfangsnut versehen, die über durch den Dichtungsring hindurchführende Kanäle mit dem höheren Druck beaufschlagbar ist. Der Dichtring kann zusätzlich an seiner radial äußeren Umfangsfläche mit einer Ringnut versehen sein, die über Kanäle mit dem höheren Druck beaufschlagbar ist. Ein damit vergleichbarer Rechteckring ist auch aus der US 3 315 968 A bekannt.

Bei einem geschlitzten Rechteckring können seine beiden umfangsbezogen gegenüberliegenden Enden einen einfachen offenen Ring mit einem Stoßspalt bilden. Bereits bekannt sind auch Rechteckringe, beispielsweise Kolbenringe, bei denen die beiden umfangsbezogen gegenüberliegenden Enden als Schloss ausgebildet sind. Die Ringenden derartiger Ringe können bei Vorhandensein einer Eigenfederung des Rings durch Überwinden der Eigenfederung zusammenführbar oder voneinander trennbar sein.

Die DE 10 2009 012 462 A1 zeigt eine Drehdurchführung mit einem solchen Rechteckring, der zwischen einem Rotor als drehendem Bauteil und einem Stator als stehendem Bauteil angeordnet ist, wobei der Stator den Rotor umgreift. Gemäß eines Ausführungsbeispiels sitzt der Rechtreckring in einer Umfangsnut des Rotors. Durch Druckeinwirkung über einen Olführungskanal wird der Rechteckring axial mit seiner von dem Olführungskanal abgewandten axialen Umfangsfläche gegen die Wand der Nut gedrückt und mit seiner radial äußeren Umfangsfläche gegen eine Innenfläche des Stators angelegt. Aufgrund unterschiedlicher Abmessungen des Ringquerschnitts in der Höhe und der Breite wirken auf den Ring resultierende Flächenkräfte, die in axialer Richtung und in radialer Richtung unterschiedlich sind. Durch eine geringere Breite als Höhe ergibt sich gegenüber dem Rotor ein axialer statischer Dichtbereich, der den Rechteckring gegenüber diesem Bauteil festsetzt, sowie gegenüber dem Stator ein radial äußerer dynamischer Dichtbereich, der den Rechteckring gegenüber diesem Bauteil gleiten lässt. Zumindest der dynamische Dichtbereich ist zur Erzeugung einer gezielten Leckage zum Kühlen und Schmieren mit mindestens einer Ausnehmung versehen. Der Rechteckring weist ein Stoß oder Schloss auf, das als Montagehilfe dient. Die Ausnehmung ist taschenförmig ausgebildet und befindet sich gemäß einer dortigen Variante am äußeren Kreisumfang des Rechteckrings als integrierter Bestandteil der Konstruktion des Stoßes oder Schlosses.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen innenspannenden Rechteckring zur Abdichtung eines drehenden Bauteils gegenüber einem stehenden Bauteil zu schaffen, der verschleißarm, montagefreundlich und kostengünstig in der Herstellung ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Rechteckring mit integrierter Schmiereinrichtung sowie Stoß oder Schloss, die Schmiereinrichtung zur Zuführung des Schmiermittels durch eine besondere Konstruktion mit einem Leckagebereich des Stoßes bzw. Schlosses verbunden werden kann.

Demnach geht die Erfindung aus von einem innenspannenden Rechteckring zur Abdichtung eines drehenden Bauteils gegenüber einem stehenden Bauteil, wobei der Rechteckring einen Überdruckbereich von einem Niederdruckbereich trennt, wobei der Rechteckring zwei umfangsbezogen gegenüberliegende Enden aufweist, die als Stoß oder Schloss ausgebildet sowie miteinander verbindbar sind, und wobei an einer radial inneren Umfangsfläche oder an zumindest einer axialen Umfangsfläche des Rechteckrings wenigstens eine ringförmige Schmiernut zur Aufnahme eines aus dem Überdruckbereich zuführbaren Schmiermittels ausgebildet ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die zumindest eine ringförmige Schmiernut nicht vollständig kreisförmig ausgebildet ist sondern ein geschlossenes Ende sowie ein offenes Ende aufweist, wobei das offene Ende der ringförmigen Schmiernut in einen Überströmbereich übergeht, welcher mit einem Leckagebereich des Stoßes oder Schlosses in Strömungsverbindung ist. Bei diesem Rechteckring wird die Reibung an einer Gleitfläche durch eine Schmierungseinrichtung reduziert, die einen durchgehenden Schmierfilm und damit eine kontinuierliche effektive Schmierung über den Umfang erzeugt, dazu aber keine zusätzlichen Bohrungen, Kanäle oder dergleichen zur Versorgung mit dem Schmiermittel benötigt, wodurch sich die Herstellungskosten des Rings reduzieren. Vielmehr wird ein einfach realisierbarer Leckagebereich eines aus Montage-, Fertigungs- oder Qualitätsgründen meistens ohnehin vorhandenen Stoßes oder Schlosses genutzt, um einen Überströmbereich anzuschließen, der die Schmiernut versorgt.

Durch eine mittels des aus einem Überdruckbereich zugeführten Schmiermittels erfolgende Schmierung und gleichzeitige Druckbeaufschlagung der Ring- bzw.

Schmiernut wird zudem die Anpresskraft des Rechteckrings an der betreffenden Gleitfläche reduziert, welches sich zusätzlich verschleißmindernd auswirkt.

Die beiden Ringenden sind über den Stoß oder das Schloss miteinander verbindbar, wobei ein als Leckagebereich wirksames Spiel im Stoß oder Schloss verbleibt. Dieser Leckagebereich des Stoßes oder Schlosses verbindet demnach eine Überdruckseite mit einer Niederdruckseite des Rechteckrings strömungstechnisch, so dass durch den Überströmbereich der ringförmigen Umfangsnut des Rechteckrings stets ausreichend und zuverlässig Schmiermittel zuführbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Ringenden des Rechteckrings als ein T-Schloss ausgebildet sind, wobei ein erstes Ringende einen T-förmigen Querschnitt aufweist, dessen kurzer Schenkel radial außen und dessen langer Schenkel radial innen angeordnet ist, und bei dem die beiden Schenkel in Umfangsrichtung einen Fortsatz des Ringendes bilden. Außerdem ist vorgesehen, dass das zweite Ringende als eine Aufnahme für diesen Fortsatz ausgebildet ist, wobei der lange Schenkel in die Aufnahme eingreift und der kurze Schenkel die Aufnahme radial außen überlappt. Weiter ist vorgesehen, dass das offene Ende der Schmiernut an dem zweiten Ringende angeordnet ist, so dass an der radial äußeren Umfangsfläche des Rechteckrings, in einem offen bleibenden Endbereich des T-Schlosses, ein Leckagebereich ausgebildet ist, der von dem Überdruckbereich mit Schmiermittel beaufschlagt ist und der den Überströmbereich der Schmiernut mit Schmiermittel speist.

Die Ringenden können in Umfangsrichtung abgerundete oder gebrochene Kanten aufweisen, wodurch sie besonders leicht ineinander greifen.

Durch die T-Schlosskontur wird eine geführte Verbindung der Ringenden erreicht. Dadurch ist sichergestellt, dass sich die Ringenden bei der Montage oder im montierten Zustand nicht axial gegeneinander verschieben und unkontrollierte Leckageverluste oder unerwünschte Klemmkräfte verursachen. Gleichzeitig sind die beiden Ringenden derart konzipiert, dass auch in vollständig zusammengeschobenem Zustand der Ringenden ein Leckagebereich zur Speisung des Überströmbereichs der

Schmiernut verbleibt.

Die Geometrie des T-Schlosses ermöglicht ohne zusätzlichen Aufwand eine konstruktiv einfache Realisierung eines begrenzten Leckagebereiches und eines daran angeschlossenen begrenzten Überströmbereiches. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Stoß- bzw. Schlossarten, beispielsweise ein sogenanntes Doppelstufenschloss, zur Schmiermittezuführung der Schmiernut geeignet.

Der konstruktive Aufbau eines begrenzten Leckagebereichs und eines daran angeschlossenen begrenzten Überströmbereichs kann bei einer Schmiernut, die an einer radial inneren Umfangsfläche des Rechteckrings ausgebildet ist, dadurch konkretisiert sein, dass der Überströmbereich als ein spaltförmiger Raum ausgebildet ist, der sich an der inneren Umfangsfläche des Rechteckrings zwischen dem offenen Ende der

Schmiernut und dem freien Ende des längeren Schenkels des T-Schlosses erstreckt, und der von den beiden Ringenden sowie von einer zu der radial inneren Umfangsfläche des Rechteckrings benachbarten Fläche eines der beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteile begrenzt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die radial innere Umfangsfläche des Rechteckrings als eine Gleitfläche nutzbar, bei der durch die mit Schmiermittel gefüllte

Schmiernut die Reibung verringert wird. Da der Rechteckring mit der radialen

Schmiernut symmetrisch aufgebaut ist, ist der Einbau nicht richtungsgebunden, wodurch seine Montage erleichtert wird.

Bei einer Schmiernut, die an einer axialen Umfangsfläche des Rechteckrings ausgebildet ist, welche von dem Überdruckbereich abgewandt ist, kann der begrenzte Leckagebereich und der daran angeschlossene Überströmbereichs dadurch realisiert sein, dass der Überströmbereich als ein spaltförmiger Raum ausgebildet ist, der sich an der axialen Umfangsfläche zwischen dem offenen Ende der Schmiernut sowie dem Ende des kürzeren Schenkels des T-Schlosses erstreckt, und der von den beiden Ringenden sowie einer zu der axialen Umfangsfläche benachbarten Fläche eines der beiden Bauteile begrenzt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die axiale Umfangsfläche als eine Gleitfläche nutzbar, bei der durch die mit Schmiermittel gefüllte Schmiernut die Reibung verringert wird.

Um auch bei einer axialen Gleitfläche des Rechteckrings einen richtungsungebundenen Einbau zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass an der von dem Überdruckbereich abgewandten axialen Umfangsfläche und an der dem Überdruckbereich zugewandten, gegenüberliegenden axialen Umfangsfläche des Rechteckrings jeweils eine ringförmige Schmiernut ausgebildet ist, wobei die beiden Schmiernuten über den Leckagebereich miteinander in Strömungsverbindung sind. Durch die Ausbildung einer zweiten Schmiernut wird zudem das Gewicht des Rechteckrings verringert.

Grundsätzlich ist auch ein Rechteckring mit einer radialen Schmiernut und einer oder zwei axialen Schmiernuten möglich.

Der Rechteckring gemäß der Erfindung kann in verschiedenen Dichtsystemen verbaut werden. Anwendungen, in denen Rechteckringe stark beansprucht sind und die eine entsprechend intensive Schmierung erfordern, ergeben sich in der Getriebetechnik von Fahrzeugen. Beispielsweise kann ein Rechteckring gemäß der Erfindung zur Ab- dichtung einer drehenden Welle gegenüber einem stehenden Flansch für eine Drucköl- zuführung einer hydraulisch betätigten Kupplung dienen. Dabei sitzt der Rechteckring mit axialem und radialem Spiel in einer in dem Flansch eingebrachten Nut, wobei er durch Druckbeaufschlagung an einer von einem Überdruckbereich abgewandten axialen Umfangsfläche an einer Seitenfläche der Nut ruhend oder gleitend anliegt, und durch Druckbeaufschlagung und/oder Eigenfederung mit einer radial inneren Umfangsfläche an einer Außenfläche der Welle spannend sowie ruhend oder gleitend anliegt.

Bei einer solchen Anordnung können auch zwei oder mehr solcher Rechteckringe verbaut sein, wobei ein Überdruckbereich axial zwischen den Rechteckringen und ein Niederdruckbereich axial außerhalb der Rechteckringe liegt.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit zwei Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit zwei innenspannenden Rechteckringen gemäß der Erfindung im eingebauten Zustand in einem Querschnitt,

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht des Rechteckrings der Fig. 1 mit einem

T-Schloss,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Rechteckrings der Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht im Bereich des T-Schlosses,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform mit zwei innenspannenden Rechteckringen gemäß der Erfindung im eingebauten Zustand in einem Querschnitt,

Fig. 5 eine teilweise Seitenansicht des Rechteckrings der Fig. 4 mit einem

T-Schloss, und Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Rechteckrings der Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht im Bereich des T-Schlosses.

Demnach sind bei einer in Fig. 1 schematisch dargestellten Druckölzuführung zwei innenspannende Rechteckringe 4 zur Abdichtung einer drehenden Welle 2 gegenüber einem stehenden Flansch 1 verbaut. Die beiden Rechteckringe 4 trennen einen sich zwischen den Rechteckringen 4 erstreckenden Überdruckbereich beziehungsweise Druckraum 3 von einem axial außerhalb der beiden Rechteckringe 4 sich erstreckenden Niederdruckbereich 16. Der Druckraum 3 ist mit einem unter Druck stehenden

Schmiermittel gefüllt. Von dem Druckraum 3 wird Schmiermittel über einen radialen Umfangsspalt 20 zwischen der Welle 2 und dem Flansch 1 an die beiden Rechteckringe 4 geführt. Die beiden Rechteckringe 4 sitzen mit axialem und radialem Spiel jeweils in einer Nut 21 , welche in den Flansch 1 eingebracht ist, und sind gegenüber einer radialen Außenfläche 22 der Welle 2 durch ihre Eigenfederung vorgespannt. Durch die Druckbeaufschlagung durch das Schmiermittel sind die beiden Rechteckringe 4 jeweils auf der von dem Druckraum 3 abgewandten Seite axial an eine Seitenwand 23 der Nut 21 angelegt. Die Rechteckringe 4 sind somit nach axial außen und radial innen als Dichtringe wirksam.

An ihrer radial inneren Umfangsfläche 1 1 (Fig. 3) weisen die Rechteckringe 4 jeweils eine ringförmige Schmiernut 7 auf, durch die Schmiermittel leitbar ist. Die Kontaktfläche zwischen der radial inneren Umfangsfläche 1 1 und der Außenfläche 22 der Welle 2 bildet demnach eine Gleitfläche, während der Rechteckring 4 axial an dem Flansch 1 ruht.

Der Aufbau der Rechteckringe 4 geht aus den Figuren 2 und 3 genauer hervor. Demnach ist der Rechteckring 4 radial geschlitzt ausgebildet und weist daher zwei um- fangsbezogen gegenüberliegende Enden 9, 10 auf, die als ein T-Schloss 5 ausgebildet sind. Das erste Ringende 9 weist einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei der kürzere axiale Schenkel 17 radial außen angeordnet ist und der längere Schenkel 18 radial nach innen weist. Die beiden Schenkel 17, 18 bilden in Umfangsrichtung einen Fortsatz des ersten Ringendes 9. Das gegenüberliegende zweite Ringende 10 weist eine zu dem Fortsatz passende, zweischenklige Aufnahme 19 auf, wobei der lange Schenkel 18 des T-Schlosses 5 zwischen die beiden Schenkel der Aufnahme 19 eingreift und der kurze Schenkel 17 des T-Schloss 5 die Aufnahme 19 radial außen überlappt. Der lange Schenkel 18 wirkt demnach als eine Führung des T-Schlosses 5.

Die Schmiernut 7, die an der radial inneren Umfangsfläche 1 1 des Rechteckrings 4 ausgebildet ist, besitzt umfangsbezogen ein offenes Ende 14 und ein geschlossenes Ende 13, wobei das geschlossene Ende 13 zu dem T-förmigen ersten Ringende 9 und das offene Ende 14 zu dem aufnahmeförmigen zweiten Ringende 10 benachbart ist.

Im geschlossenen oder teilgeschlossenem Zustand des Rechteckrings 4 ist am äußeren Kreisumfang bzw. an dessen äußere Umfangsfläche 24 im Bereich des T-Schlosses 5 seitens des aufnahmeförmigen zweiten Ringendes 10 ein Leckagebereich 15 ausgebildet, der über den Druckraum 3 mit Schmiermittel beaufschlagt wird. Der Leckagebereich 15 ist mit einem Überströmbereich 6 in Strömungsverbindung. Der Überströmbereich 6 ist als spaltförmiger Raum ausgebildet, der sich im Wesentlichen an der inneren Umfangsfläche 1 1 des Rechteckrings 4 zwischen dem offenen Ende 14 der Schmiernut 7 und dem freien Ende des längeren Schenkels 18 des T-Schlosses 5 erstreckt. Der Überströmbereich 6 ist von den beiden Ringenden 9, 10 sowie von der zu der radial inneren Umfangsfläche 1 1 benachbarten Außenfläche 22 der Welle 2 begrenzt und geht in das offene Ende 14 der Schmiernut 7 über. Die Schmiernut 7 wird daher im Betrieb über den Druckraum 3 und das T-Schloss 5 permanent mit Schmiermittel versorgt und bildet einen Schmierfilm an der radial inneren Umfangsfläche 1 1 des Rechteckrings 4.

Fig. 4 zeigt eine zur Fig. 1 weitgehend baugleiche Druckölzuführung, allerdings mit axialen Gleitflächen. Darin sind zwei Rechteckringe 4' verbaut, deren Aufbau in den Figuren 5 und 6 im Detail dargestellt ist.

Demnach weist der Rechteckring 4' an einer axialen Umfangsfläche 12 eine ringförmige Schmiernut 8 auf. Diese axiale Umfangsfläche 12 bildet mit der Seitenwand 23 der Nut 21 des stehenden Bauteils 1 , in welcher der Ring 4' sitzt, eine axiale Gleitflä- che. Das T-Schloss 5 entspricht der Ausführungsform von Fig. 2 und Fig. 3. Die

Schmiernut 8 besitzt wiederum ein geschlossenes Ende 13' seitens des T-förmigen ersten Ringendes 9 und ein offenes Ende 14' seitens des als Aufnahme 19 ausgebildeten zweiten Ringendes 10. Das offene Nutende 14' geht in einen Überströmbereich 6' über, der mit einem Leckagebereich 15' am äußeren Kreisumfang (äußere Umfangsfläche 24) des Rechteckrings 4' strömungsverbunden ist.

An der gegenüberliegenden axialen Umfangsfläche 12' des Rechteckrings 4' ist eine entsprechende zweite Schmiernut 8' ausgebildet, die mit der ersten Schmiernut 8 über den Leckagebereich 15' strömungsverbunden ist (siehe Fig. 4). Beide Schmiernuten 8, 8' können die gleiche Funktion erfüllen, so dass der Einbau des Rechteckrings 4' richtungsunabhängig erfolgen kann.

Bezuqszeichen Stehendes Bauteil, Flansch

Drehendes Bauteil, Welle

Überdruckbereich, Druckraum

, 4' Rechteckring

Stoß, Schloss

, 6' Überströmbereich

Radiale Schmiernut

, 8' Axiale Schmiernut

Erstes Ringende

0 Zweites Ringende

1 Radial innere Umfangsfläche

2, 12' Axiale Umfangsfläche

3, 13' Geschlossenes Nutende

4, 14' Offenes Nutende

5, 15' Leckagebereich

6 Niederdruckbereich

7 Kurzer Schenkel des T-Schlosses 5

8 Langer Schenkel des T-Schlosses 5

9 Aufnahme

0 Spalt

1 Nut im stehenden Bauteil 1

2 Außenfläche

3, 23' Seitenwand in der Nut 21 des stehenden Bauteils 14 Äußeren Umfangsfläche des Rechteckrings