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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Getriebe gemäß Anspruch 7.
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In Getriebeanwendungen werden Radialwellendichtsysteme in unterschiedlichsten Ausführungen eingesetzt. Da Getriebeöle eine breite Streuung haben, stoßen die bisher eingesetzten Radialwellendichtungen an ihre Grenzen. Des Weiteren wird es wegen der angestrebten CO2-Reduzierung erforderlich, die Dichtungseinheiten so auszubilden, dass die Reibung gering ist. Der Aufwand zur Erzielung reibungsarmer Radialwellendichtringe wird umso größer, je höher die Anforderungen bezüglich einer geringen Reibung sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung und das Getriebe so auszubilden, dass bei Getriebeanwendungen eine optimale Abdichtung möglich ist.
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Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und beim Getriebe mit den Merkmalen des Anspruches 7 gelöst.
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Die Gleitringdichtung wird für Getriebeanwendungen eingesetzt. Mit der Gleitringdichtung können auch strenge Anforderungen bezüglich der Reibungsoptimierung bei konstruktiv einfacher und kostengünstiger Ausbildung erfüllt werden.
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Vorteilhaft ist die Gleitringdichtung gasgeschmiert, wodurch sich eine optimale Reibungsreduzierung ergibt. Bei der gasgeschmierten Gleitringdichtung befindet sich zwischen dem Gegenring und dem Gleitring ein Gaspolster, so dass die Gleitflächen von Gegenring und Gleitring nicht unmittelbar aneinander gleiten. Dadurch tritt nur eine minimale Reibung auf, so dass die Gleitringdichtung eine lange Lebensdauer hat. Eine solche gasgeschmierte Gleitringdichtung wird darum vor allem dort vorteilhaft eingesetzt, wo es auf eine minimale Reibung ankommt. Darum ist eine solche Gleitringdichtung insbesondere dort einsetzbar, wo es um CO2-Reduzierungen geht.
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Die Gleitringdichtung, die bei Getriebeanwendungen eingesetzt wird, hat den Gegenring und den Gleitring, die jeweils mit Gleitflächen versehen sind.
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Vorteilhaft sind der Gegenring und/oder der Gleitring strukturiert. Dadurch sind eine hervorragende Schmierung sowie eine verringerte Reibung erreichbar.
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Der Gegenring und der Gleitring werden axial gegeneinander belastet, so dass jederzeit eine Abdichtung sichergestellt ist. Wird in vorteilhafter Weise eine gasgeschmierte Gleitringdichtung eingesetzt, dann ist die Axialbelastung nur so groß, dass der Gegenring und der Gleitring bei Stillstand des drehenden Getriebeteiles sowie bis zu einer geringen Drehzahl durch die Axialkraft aneinanderliegen, dass bei Überschreiten einer unteren Grenzdrehzahl jedoch durch das Gaspolster die Gleitflächen von Gegenring und Gleitring minimalen Abstand voneinander haben.
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Das Gaspolster, das vorzugsweise ein Luftpolster ist, lässt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, dass in wenigstens der einen Gleitfläche Nuten vorgesehen sind, die bei Drehung des Gegenringes das Gaspolster zwischen den beiden Gleitflächen erzeugen. Sobald der Gegenring eine Grenzdrehzahl erreicht hat, erzeugen die Nuten ein so großes Gaspolster, dass die Gleitflächen gegen die Axialkraft voneinander abheben, so dass sie geringfügigen Abstand voneinander haben.
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Das erfindungsgemäße Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass der drehende Getriebeteil durch eine Gleitringdichtung abgedichtet ist. Durch den Einsatz der Gleitringdichtung können nicht nur herkömmliche Getriebeöle als Schmiermittel eingesetzt werden, sondern auch neue Medien, insbesondere Glycol. Mit der Gleitringdichtung lassen sich diese neuen Schmiermittel, insbesondere Glycol, hervorragend abdichten.
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Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Ansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
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1 in schematischer Darstellung und im Axialschnitt eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 und 3 zwei Ausführungsformen von Nuten in einer Gleitfläche eines Gleit- bzw. Gegenringes einer Gleitringdichtung.
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In 1 ist das Getriebe durch ein Getriebegehäuse 1 symbolisiert, in dem sich die Getriebeteile befinden. Im Getriebegehäuse befinden sich Getriebeöle, die einer Abdichtung bedürfen. Beispielhaft wird eine Getriebewelle 2 als Getriebeteil mittels einer Gleitringdichtung 3 abgedichtet.
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Die Gleitringdichtung hat einen Gegenring 4, der drehfest und axial fest auf der Getriebewelle 2 sitzt. Er wirkt mit einem Gleitring 5 zusammen, der unter einer Axialkraft gegen den Gegenring 4 gedrückt wird. Der Gegenring 4 und der Gleitring 5 liegen mit Gleitflächen 6, 7 dichtend aneinander.
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Der Gleitring 5 ist in einem Gehäuse 8 gehalten, das in das Getriebegehäuse 1 eingebaut ist. Das Gehäuse 8 hat einen äußeren zylindrischen Mantel 9, der in einen radialen Boden 10 übergeht. Der Boden 10 geht am radial inneren Ende in einen zylindrischen Innenmantel 11 über, der die Getriebewelle 2 mit Abstand umgibt. Zwischen dem äußeren Mantel 9 und dem koaxial zu ihm liegenden Innenmantel 11 befindet sich ein Aufnahmeraum 12, in den der Gleitring 5 ragt. Er steht unter der Kraft wenigstens einer Druckfeder 13. Im Ausführungsbeispiel sind axial hintereinander angeordnete Tellerfedern vorgesehen, die sich am Boden 10 des Gehäuses 8 und an der gegenüberliegenden Seite des Gleitringes 5 abstützen.
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In der äußeren Mantelfläche des Gleitringes 5 befindet sich eine Ringnut 14, in der ein Dichtring 15 untergebracht ist. Er liegt unter elastischer Verformung an der Innenwand 16 des äußeren Mantels 9 des Gehäuses 8 an und sorgt für eine drehfeste Verbindung des Gleitringes 5 mit dem Gehäuse 8.
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Der äußere Mantel 9 des Gehäuses 8 liegt mit Presssitz an der Innenseite 22 einer Gehäusewand 17 an.
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Im Einsatz steht der Gleitring 5 still, während der Gegenring 4 mit der Getriebewelle 2 dreht. Ab einer vorgegebenen Drehzahl der Getriebewelle 2 bildet sich zwischen den beiden Gleitflächen 6, 7 ein Gaspolster, vorzugsweise ein Luftpolster, wodurch die beiden Gleitflächen 6, 7 einen geringen Abstand voneinander haben.
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Das Gaspolster sorgt für die erforderliche Abdichtung, während der Verschleiß von Gegenring 4 und Gleitring 5 sehr gering gehalten wird, weil sie bei drehender Getriebewelle 2 einander nicht berühren. Steht die Getriebewelle 2, dann liegt der Gleitring 5 unter Axialkraft am Gegenring 4 an, so dass auch bei Stillstand der Getriebewelle 2 eine einwandfreie Abdichtung erreicht wird und kein Verschleiß auftritt. Lediglich zu Beginn des Drehens der Getriebewelle 2 tritt eine geringe, nur kurzzeitige Reibung auf, bis sich das Gaspolster zwischen dem Gegenring 4 und dem Gleitring 5 gebildet hat.
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Um das Gaspolster zu bilden, sind in wenigstens einer der beiden Gleitflächen 6, 7 in vorteilhafter Weise Nuten 18 (2 und 3) vorgesehen. Sie verlaufen beispielhaft spiralförmig und erstrecken sich schräg zur Umfangsrichtung der Gleitfläche 6, 7. Möglich sind aber auch andere geeignete Strukturierungen.
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Bei der Ausführungsform gemäß 2 nimmt die Breite der Nuten 18 radial nach innen ab, vorzugsweise stetig. Die Nuten 18 enden mit Abstand vom inneren Rand 19 der Gleitfläche 6, 7, wodurch eine nutenfreie Ringzone 20 gebildet wird. Sie sorgt dafür, dass bei Stillstand der Getriebewelle 2 der Dichtspalt zwischen dem Gegenring 4 und dem Gleitring 5 abgedichtet ist. Die Nuten 18 erstrecken sich vom äußeren Rand 21 der Gleitfläche 6, 7 aus.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind die Nuten 18 ebenfalls spiralförmig ausgebildet, haben aber über ihre Länge konstante Breite. Im Übrigen ist die Gleitfläche 6, 7 gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform gemäß 2.
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Die Nuten 18 in der wenigstens einen Gleitfläche 6, 7 können nicht nur eine Spiralform, sondern jede andere geeignete Formgebung aufweisen, die dafür sorgt, dass bei drehender Getriebewelle 2 ein Gaspolster im Dichtspalt zwischen den beiden Gleitflächen 6, 7 gebildet wird.
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Die Gleitringdichtung 3 kann abweichend vom beschriebenen Ausführungsbeispiel auch so gestaltet sein, dass in den Gleitflächen 6, 7 keine Nuten vorhanden sind. Auch in diesem Falle lässt sich die Gleitringdichtung 3 hervorragend zur Abdichtung von Getriebeölen einsetzen.
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Der Gegenring 4 und/oder der Gleitring 5 können auch strukturiert sein. Diese Strukturen ermöglichen nicht nur gasgeschmierte Gleitringdichtungen, sondern generell auch eine bessere Schmierung und eine reduzierte Reibung.
