DE2348739A1

DE2348739A1 - Selbstschmierendes ringfoermiges dichtungselement fuer gegeneinander bewegte teile

Info

Publication number: DE2348739A1
Application number: DE19732348739
Authority: DE
Inventors: Frank R Chaffin
Original assignee: W S SHAMBAN AND Co
Current assignee: W S SHAMBAN AND Co
Priority date: 1972-12-11
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1974-06-12
Also published as: JPS4987945A; FR2269285A5

Description

Neue Postanschrift

PATENTANWÄLTE Augsburg 22 ^_9n, A-jgsijarg-Göii.jingo.., den 27 . S C- O t. J 7^

_ . .„_... Bilkestraße 10 von-Eiehendorff-StraßelO

or. ing. E. LIEBAU

PIPL.ING. G. LIEBAU JS^SA* Ll^l'fi 2348739

Ihr Zeichen

W.S. Shamban & Co.

11543 West Olympic Boulevard

Los Angeles, California / USA

Selbstschmierendes ringförmiges Dichtungselement für gegeneinander bewegte Teile

Die Erfindung bezieht sich auf ringförmige Dichtungseinrichtungen, die zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren Teilen angebracht ist, von denen das eine ein Innenteil, beispielsweise eine umlaufende Welle und das andere ein Aussenteil ist, das das Innenteil umgibt. Die ringförmige Dichtungseinrichtung ist an dem Innenteil oder dem Aussenteil festgelegt und berührt druckdicht die relativ dazu umlaufende Umfangsflache des anderen der beiden Teile.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine ring-

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Telegr.-Adr.: ELPATENT — Augsburg Postscheckkonto Manchen 80510 Deutsche Bank AG Augsburg Kto.-Nr. 08/34

Bankleitzahl 720 700

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förmige Dichtungseinrichtung in Form eines ringförmigen Dichtungselements aus Polytetrafluoräthylenharz oder einem ähnlichen Werkstoff mit einem zugehörigen ringförmigen federnden druckausübenden Element, das das ringförmige Dichtungselement gegen die relativ dazu umlaufende Umfangsflache drückt. Das ringförmige, federnde, druckausübende Element kann beispielsweise als O-Ring aus Elastomermaterial oder als ringförmige Blattfeder aus Metall ausgeführt sein. Die Dichtungsanordnung kann in einer inneren Umfangsnut des Aussenteils oder in einer äusseren Umfangsnut des Innenteils angebracht sein, in jedem Fall sollte die Dichtungsanordnung in der Umfangsnut, in der sie sich befindet, festgelegt sein.

Zur Ausübung einer wirkungsvollen Abdichtung gegenüber einem unter einem wesentlichen Druck stehenden Fluid muß ein relativ hoher Einheitsdruck an der Stelle herrschen, wo das ringförmige Dichtungselement dichtend an der relativ dazu umlaufenden Mantelfläche anliegt und zu diesem Zweck erhält das ringförmige Dichtungselement üblicherweise mindestens eine verhältnismässig schmale, herumführende Rippe oder einen derartigen Steg, der sich unter Druck gegen die relativ dazu umlaufende Mantelfläche legt. Das bei der Verwendung üblicher ringförmiger Dichtungselemente auftauchende Problem ist nun, daß die lokal konzentrierte Reibung eine ebenso konzentrierte Erhitzung sowohl an der Dichtungsrippe als auch in der entsprechenden schmalen Ring- · zone der relativ zu der Dichtung umlaufenden Mantelfläche hervorruft. Wenn die Rippe keine ausreichende Schmierung erhält, trocknet sie zu schnell ab und verbrennt schnell. Die vorliegende Erfindung soll diese Schwierigkeit beseit igen.

Bei einer Dichtungsanordnung mit einem ringförmigen Dich-

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tungselement aus Polytetrafluoräthylen oder dergl. und einem zugehörigen ringförmigen, federnden, druckausübenden Element, etwa einem O-Ring, der den erforderlichen Dichtungsdruck erzeugt, besitzt das ringförmige Dichtungselement eine zusammenhängende herumgeführte Dichtungskante, die"dem unter Druck stehenden Fluid gegenübersteht und sich zwischen zwei mit Abstand voneinander vorgesehenen Ebenen befindet, die senkrecht auf der Achse des ringförmigen Dichtungselements stehen. Die Dichtungskante wandert von einer der beiden genannten Ebenen zu der anderen und zurück zu der ersten Ebene, so daß die Dichtungskante mindestens eine Bucht bildet, die mit dem Druckfluid in Verbindung steht. Die Rippe wirkt demnach über einen streifenförmigen Mantelbereich der räativ zu dem anderen Teil umlaufenden Mantelfläche und die Breite dieses "Bereichs hängt von der Tiefe der Bucht ab; die durch Reibung entstehende Erhitzung der relativ zueinander umlaufenden Mantelflächen bleibt äusserst niedrig, weil sie sich über die Breite des streifenförmigen Bereichs ausbreitet, und die Erhitzung der Dichtungskante infolge Reibung bleibt äusserst niedrig wegen der Kühlwirkung durch das ständig nachgefüllte Fluid in der Bucht, das in steuerbarer Menge unter der Dichtungskante hindurchdringt und diese ständig schmiert.

Bei den nachstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besteht die zusammenhängende Dichtungskante, die dem Druckfluid gegenübersteht, aus einer verhält nismässig schmalen Rippe, die zwischen den beiden, mit Abstand einander gegenüberstehenden Ebenen wandert. Natürlich kann eine derartige, wandernde Rippe in unterschiedlicher Ausführung vorgesehen sein, auch derart, daß mehr als eine mit dem Druckfluid in Verbindung stehende Bucht gebildet wird.

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Ein Merkmal der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist,es jedoch, die gesamte herumgeführte zusammenhängende Rippe schrägzustellen, wobei die Rippe die Gestalt einer Zylinderfläche erhält, die von einer unter einem spitzen Winkel gegenüber der Achse der Zylinderfläche stehenden Ebene geschnitten ist. Eine derartige herumgeführte, zusammenhängende Dichtungsrippe bildet zwei einander gegenüberliegende Buchten von ungefähr 180° Umfangserstreckung, die einander in Unifangsrichtung überlappen. Die eine Bucht kann als Hochdruckbucht bezeichnet werden, weil sie mit dem eingeschlossenen Druckfluid in Verbindung steht, während die gegenüberliegende Bucht eine Niederdruckbucht ist, die durch die Rippe von dem Druckfluid abgegrenzt wird. Beim Einbau eines solchen ringförmigen Dichtungselements braucht demnach nicht darauf Rücksicht genommen zu werden, welche Seite des Dichtungselements gegen das Druckfluid gerichtet ist.

Wie schon erwähnt, erstreckt sich die von der herumgeführten, zusammenhängenden Dichtungsrippe gegenüber der Mantelfläche, mit der sie zusammenarbeitet, ausgeübte Dichtungswirkung über einen streifenförmigen, herumlaufenden Bereich der Mantelfläche, dessen Breite gerade der Tiefe der Bucht entspricht, die von der Dichtungsrippe gebildet wird. Wenn die Mantelfläche die Aussenseite einer sich drehenden Welle ist und die Dichtungsrippe stillsteht, bewegt sich der streifenförmige Bereich der Welle kontinuierlich über die stillstehende Bucht. Andererseits kann die Dichtungsrippe auf der rotierenden Welle angebracht sein, mit ihr umlaufen und mit einer feststehenden inneren Mantelfläche eines Bauteils, das die rotierende Welle umgibt, zusammenwirken. Wenn dem so ist, läuft die von der Dichtungsrippe gebildete Bucht ständig um einen streifenförmigen Bereich der stillstehenden Welle, der von der Tiefe

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der Bucht definiert wird.

Unabhängig davon, welches Teil stillsteht, die Dichtungsrippe oder die Mantelfläche, mit der die Dichtungsrippe zusammenwirkt, kann die Dichtungswirkung verstanden werden, indem man die von der Rippe gebildete Hochdruckbucht als ständig über den streifenförmigen Bereich streichend betrachtet, so daß der Teil der Rippe, der die Rückseite der Hochdruckbucht darstellt, ständig gegen das Druckfluid in der Bucht läuft und der andere Teil der Rippe, der die Vorderseite der Bucht bildet, sich ständig vor dem Druckfluid in der Bucht zurückzieht. In der Bewegungsbahn der Rippe besteht somit neben dem statischen Druck ein dynamischer Druck auf der Rückseite der Bucht, so daß Schmiermittel unter den vorangehenden Teil der Rippe sickert. Kein derartiger dynamischer Druck läßt Schmiermittel unter den Teil der Rippe auf der vorderen Seite der Bucht sickern, aber trotzdem ist eine ausreichende Schmierung des vorderen Teils der Rippe gesichert, weil er- ständig auf einen Restfilm in der Niederdruckbucht aufläuft, der von dem Druckfluid in der Hochdruckbucht zurückgelassen ist, wobei dieser Restfilm noch durch Sickerbewegungen unter dem vorderen Teil der Rippe hinweg verstärkt wird,

Vorzugsweise ist praktisch die gesamte Dichtungsrippe schräggestellt, um entweder eine hintere oder eine vordere Seite der Bucht zu bilden. Mit anderen Worten: vorzugsweise kein wesentlicher Teil der Dichtungsrippe liegt in einer senkrecht zu der Achse der zugehörigen Mantelfläche verlaufenden Ebene, so daß kein wesentlicher Teil der Rippe auf seiner eigenen Spur läuft. Die schrägstehende Ausführung der zusammenhängenden Rippe, die die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet, ist in dieser Hinsicht vorteilhaft, weil die gesamte Rippe schräg steht,

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abgesehen von zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen, die als Scheitelpunkte der Rippe bezeichnet werden können, wo die Rippe ihre Richtung an den oben erwähnten Ebenen umkehrt, die die axiale Ausdehnung der Rippe begrenzen.

Ein weiterer Vorteil des einfach schrägstehenden Verlaufs der Rippe ist, daß die maximale Umfangserstreckung der Hochdrucknische, die den streifenförmigen Mantelbereich schmiert, unabhängig davon, welche Seite der schrägstehenden Rippe dem Druckfluid zugewandt ist, annähernd 180 beträgt. Die Umfangserstreckung der Bucht nimmt natürlich allmählich von einem Minimum am Innenende der Bucht zu dem Maximum am Ausgang der Bucht zu«

Ein Merkmal der Erfindung ist, daß die Sickerrate am hinteren Abschnitt der Rippe an der hinteren Seite der Hochdruckbucht und der Widerstand des Fluids in der Bucht gegen das Vorschreiten des hinteren Abschnitts der Rippe mit gutem Erfolg durch Verändern der Form der Dichtungsfläche unter der Rippe gesteuert werden kann. Wenn beispie 1ε-weise das Druckfluid so zähflüssig ist, daß es dem Vorschreiten des hinteren Abschnitts der Rippe einen unerwünscht hohen Widerstand entgegensetzt, kann die Dichtungsfläche der Rippe abgeschrägt werden, um dem zähflüssigen Fluid eine Keilwirkung zu verleihen, wenn es unter der Rippe hindurchtritt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das ringförmige Dichtungselement ausser der zusammenhängenden Dichtungsrippe mindestens eine Insel in jeder der beiden Buchten aufweisen und jede derartige Insel kann die Form einer zusätzlichen Rippe von weniger als 360 Ausdehnung haben. Es wird noch gezeigt, daß eine solche Rippe die

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Zirkulation des Druckfluids in der Hochdruckbucht oder die Zirkulation des Restfluids in der Niederdruckbucht verbessern kann. Eine weitere, noch zu erläuternde Wirkung der zusätzlichen Rippen kann in einer Stabilisierung des ringförmigen Dichtungselements durch Ausgleichen des Drucks, den die zusammenhängende Dichtungsrippe auf die abgedichtete Mantelfläche ausübt, gesehen werden.

Weitere Merkmale der Erfindung betreffen verschiedene Hilfsmittel, die angewandt werden können, um das ringförmige Dichtungselement an einer Drehbewegung gegenüber der äusseren oder inneren Bauteilanordnung zu hindern, an der es angebracht ist. Zu diesen Hilfsmitteln gehört das mechanische Verriegeln des ringförmigen Dichtungselements mit der es umgebenden Bauteilanordnung. Ein weiteres Hilfsmittel ist die Verwendung eines O-Ringes als zugeordnetes federndes Element zum Erzeugen des erforderlichen Dichtungsdrucks, wobei der O-Ring aus einem Elastomermaterial besteht, das durch Reibung eine Relativdrehung verhindert, und wobei das zugehörige ringförmige Dichtungselement mit dem nichtrotierenden Ring verklebt ist.

Die Merkmale der Erfindung und die Vorteile ergeben sich im einzelnen aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 einen Mittelquerschnitt durch eine einfache Ausführungsform der Erfindung, wonach ein ringförmiges Dichtungselement eine schrägstehende zusammenhängende herumgeführte Dichtungsrippe aufweist;

Fig. 2 eine schematische Abwicklung des Innenmantels des ringförmigen Dichtungselements nach Fig. 1;

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Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Fig. 1 durch eine zweite Ausführungsform, nach welcher das ringförmige Dichtungselement mit einer verhältnismässig kurzen zusätzlichen Rippe versehen ist, die Abstand von den beiden Seiten der zusammenhängenden Dichtungsrippe hat;

Fig. 4 eine Abwicklung des Innenmantels des ringförmigen Dichtungselements aus Fig. 3;

Fig. 5"einen vergrösserten Radialschnitt durch eine Dichtungsanordnung mit dem ringförmigen Dichtungselement aus Fig. 1 und einem zugeordneten O-Ring;

Fig. 6 einen gleichartigen vergrösserten Radialschnitt durch eine Dichtungsanordnung mit dem ringförmigen Dichtungselement aus Fig. 3 und einem zugeordneten O-Ring;

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein ringförmiges Dichtungselement, nach Art des ringförmigen Dichtungselements aus Fig. 3, wobei die Dichtungsfläche der zusammenhängenden Rippe abgeschrägt ist, um eine Keilwirkung unter der Rippe durch ein zähflüssiges Druckfluid herzustellen;

Fig. 8 einen stark vergrösserten Querschnitt durch die zusammenhängende Dichtungsrippe, und zwar den Bereich, der in Fig. 7 durch den kleinen Kreis 8 gekennzeichnet ist;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines ringförmigen Dichtungselements, das dem ringförmigen Dichtungselement

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aus Fig. 3 ähnlich ist, jedoch im Abstand von der zusammenhängenden Dichtungsrippe je eine zusätzliche Rippe auf jeder Seite der Dichtungsrippe aufweist;

Fig. 10 eine Abwicklung des Innenmantels des ringförmigen Dichtungselements aus 'Fig. 9;

Fig. 11 einen Querschnitt durch eine rotierende Welle, die von einer Dichtungsanordnung umgeben ist, die das Dichtungselement aus Fig. 9 und einen zugeordneten O-Ring aufweist;

Fig. 12 einen Radialschnitt durch das ringförmige Dichtungselement aus Fig. 11, geschnitten längs der Linie 12-12 in Fig. 11;

Fig. 13 einen Radialschnitt durch eine Dichtungsanordnung, bei der das ringförmige Dichtungselement mit dem zugeordneten O-Ring verklebt ist;

Fig, 14 einen Radialschnitt durch eine Dichtungsanordnung, bei der das ringförmige Dichtungselement mit mechanischen Mitteln gegen die benachbarte Bauteilanordnung, an der es angebracht ist, verriegelt ist;

Fig. 15 eine Teilansicht der benachbarten Bauteilanordnung zur Verdeutlichung der radialen Einschnitte, in die das ringförmige Dichtungselement aus Fig. 14 eingreift;

Fig. 16 eine Seitenansicht eines ringförmigen Dichtungselements, das dem in Fig. 9 gezeichneten ringförmigen Dichtungselement ähnlich ist, aber einen unrunden Aussenmantel aufweist, mit dem es in einen zugeord-

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neten 0-Ring eingreift;

Fig. 17 einen Querschnitt durch das ringförmige Dichtungselement, geschnitten längs der Linie 17-17 in Fig. 16;

Fig. 18 einen vergrösserten Teilquerschnitt durch das ringförmige Dichtungselement aus Fig. 16 mit einem an ihm festgelegten, zugeordneten 0-Ring;

Fig. 19 eine Seitenansicht eines ringförmigen Dichtungselements mit radial verlaufenden Zähnen, mit denen es einen zugeordneten 0-Ring festhält;

Fig. 20 eine Frontansicht des ringförmigen Dichtungselements aus Fig.19;

Fig. 21 einen Mittelquerschnitt durch das gleiche ringförmige Dichtungselement;

Fig. 22 einen vergrösserten Radialschnitt durch das gleiche ringförmige Dichtungselement und einen zugeordneten 0-Ring für die Dichtung gegen eine rotierende Welle;

Fig. 2 3 einen vergrösserten Radialschnitt durch eine Dichtungsanordnung mit einem ringförmigen Dichtungselement und einem zugeordneten 0-Ring, wobei die Dichtungsanordnung von der feststehenden Bauteilanordnung, an der sie befestigt ist, drehfest geklemmt ist;

Fig. 24 einen vergrösserten Radialschnitt durch eine

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Dichtungsanordnung mit einem ringförmigen Dichtungselement und einem zugeordneten O-Ring, wobei Befestigungsmittel benutzt werden, um das ringförmige Dichtungselement an der ihm benachbarten Bauteilanordnung festzuhalten, damit eine relative Drehbewegung zwischen dem ringförmigen Dichtungselement und der benachbarten Bauteilanordnung verhindert wird;

Fig. 25 einen vergrösserten Radialschnitt durch ein ringförmiges Dichtungselement, das sowohl aussere als auch innere herumgeführte Dichtungsrippen besitzt.

Fig. 1 zeigt ein ringförmiges Dichtungselement, insgesamt mit 30 bezeichnet, das aus Polytetrafluoräthylenharz od. dgl« hergestellt werden kann und das einen Ring]<örper 32 mit einer daran angeformten zusammenhängenden inneren herumgeführten Dichtungsrippe 34 aufweist, die schräggestellt ist, wobei die Dichtungsrippe die Form eines Schnitts einer Zylinderfläche mit einer unter einem spitzen Winkel gegen die Achse der Zylinderfläche geneigten Ebene zeigt. Es wird angenommen, daß der Druck des Druckfluids, das von dem ringförmigen Dichtungselement abgegrenzt wird, gegen die eine Seite des Dichtungselements gerichtet ist, auf die der Pfeil 35 in den Fig. 1 und 2 weist.

Fig. 2 zeigt eine Abwicklung des Innenmantels des ringförmigen Dichtungselements 30 und man erkennt, daß die schrägstehende Di chtungs rippe 3¹+ einen Scheitel 38 an einem Umfangspunkt und einen zweiten Scheitel 40 an dem diametral gegenüberliegenden Punkt besitzt. Fig. 2 zeigt ausserdem, wie die axiale Ausdehnung der abgeschrägten Rippe durch zwei Ebenen begrenzt ist, die senkrecht auf der Achse des Ringkörpers 32 des ringförmigen Dichtungselements stehen;

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die beiden Ebenen sind mit gestrichelten Linien M-I bzw. 42 angedeutet, und die schrägstehende Rippe verläuft von der einen der beiden Ebenen zu der anderen Ebene und zu der ersten Ebene zurück. Die schrägstehende, zusammenhängende Dichtungsrippe 34 bildet somi't ein Organ, das man als Hochdruckbucht M-4 bezeichnen kann, auf derjenigen Seite der zusammenhängenden Rippe, die dem Druckfluid entgegengewandt ist, das von dem ringförmigen Dichtungselement begrenzt wird, und die Rippe bildet eine entsprechende Niederdruckbucht 45 auf der anderen Seite der zusammenhängenden Rippe, wobei die beiden Buchten sich in Umfangsrichtung überlappen und jede Bucht eine Umfangserstreckung von fast 360° aufweist.

Die maximale Tiefe jeder Bucht, d.h. die Maximalerstreckung der Bucht in axialer Richtung des ringförmigen Dichtungselements, ist in Fig. 2 mit "a" bezeichnet. Die maximale Tiefe der Hochdruckbucht 44 ist somit der Abstand von der Ebene 41 bis zur Hochdruckseite des Scheitels 38 der zusammenhängenden Dichtungsrippe.

Das Fluid in der Hochdruckbucht 44 schmiert offensichtlich, wenn z.B. das ringförmige Dichtungselement 30 fest angebracht und um eine rotierende Welle gelegt ist, einen streifenförmigen Mantelbereich der Welle, und die Breite des streifenförmigen Bereichs ist gleich der maximalen Tiefe "a" der Hochdruckbucht. Bei genauerer Untersuchung zeigt sich ausserdem, daß jeder Punkt in dem streifenförmigen Bereich der Welle wegen des Reibkontakts mit der zusammenhängenden Rippe 34 während eines kurzen Zeitabschnitts periodisch durch Reibung erhitzt wird und abwechselnd damit durch Druckfluid in der Hochdruckbucht während eines Zeitabschnitts gekühlt wird, der viele Male länger ist als der

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kurze Zeitabschnitt.

Wenn der Punkt in dem streifenförmigen Bereich der Welle nahe der Ebene 41 liegt, wird er von dem Scheitel 4-0 der Dichtungsrippe während jeder Umdrehung der Welle kurz erhitzt und wird dann während fast der ganzen Umdrehung der Welle gekühlt. Ein in dem streifenförmigen Bereich im Abstand a/2 von der Ebene 41 liegender Punkt wird von der Dichtungsrippe bei jeder Umdrehung der Welle in zwei kurzen Zeitabschnitten erhitzt und wird einmal während jeder Umdrehung durch das Fluid in der Hochdruckbucht gekühlt während eines Zeitabschnitts, der ein Mehrfaches der Dauer des kurzen Zeitabschnitts ausmacht. Der gleiche Punkt durchläuft die Niederdruckbucht 45 einmal während jeder Wellenumdrehung und erhält dadurch zusätzliche Zeit zum Kühlen bei Anwesenheit eines Films restlichen Fluids in der Niederdruckbucht.

Jeder Punkt des streifenförmigen Bereichs der Welle, der unter dem zweiten Scheitel 38 der zusammenhängenden Dichtungsrippe vorbeiläuft, wird"durch den Scheitelteil der Rippe während eines kurzen Zeitabschnitts einmal bei jeder vollständigen Umdrehung der Welle durch Reibung erhitzt, und dieser Punkt kann sich in der Niederdruckbucht 45 während des Restes der Wellenumdrehung abkühlen. Der Scheitelteil 38 der abgeschrägten Dichtungsrippe 34 ist demnach der theoretisch am stärksten erhitzte Teil der Rippe, weil er nicht über das ausgedehnte Fluid in der Hochdruckbucht 44 zieht. In der Praxis la^gt jedoch die Temperatur des Scheitels 38 der zusammenhängenden Dichtungsrippe erheblich unter einer schädlichen Temperatur, weil der Scheitel unmittelbar neben dem Druckfluid in der Hochdruckbucht 44 liegt und weil der Scheitelteil 38 der zusammenhängenden Dichtungsrippe ständig Wärme durch Leitung längs

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der Rippe an die wirkungsvoller gekühlten Teile der Rippe abgibt, die dem Scheitel abgewandt liegen.

Die Nützlichkeit der Erfindung ergibt sich, wenn man die schrägstehende, zusammenhängende Dichtungsrippe einer zusammenhängenden Dichtungsrippe gegenüberstellt, die in ihrem Aufbau in einer senkrecht auf der Achse der ringförmigen Dichtung, d.h. senkrecht auf der Wellenachse stehenden Ebene verläuft, wie es bei den üblichen Dichtungsrippen der Fall ist. Eine derartige übliche Dichtungsrippe würde über den ganzen Umfang in ihrer eigenen Spur laufen und die zugehörige, überaus schmale Mantelzone der Welle würde ständig, ohne irgendeine Unterbrechung durch einen Kühleffekt, erhitzt werden. Eine derartige übliche Dichtungsrippe neigt daher zum Trockenlaufen und erhitzt sich schnell bis auf zur Zerstörung führende Temperaturen.

Wenn die Welle, die von dem Dichtungselement 30 umfaßt wird, in Richtung des links in Fig. 2 gezeichneten Pfeils 46 umläuft, kann man die zusammenhängende Dichtungsrippe 34 als in Relativdrehung gegenüber der Welle in umgekehrter, durch den Pfeil 4 7 bezeichneter Richtung befindlich ansehen, so daß man an der Rippe 34 einen Vorderabschnitt an der Vorderseite der Hochdruckbucht 44 und einen Hinterabschnitt 50 an der hinteren Seite der Hochdruckbucht unterscheiden kann. Der Vorderabschnitt 48 der Dichtungsrippe zieht sich ständig von dem Fluid in der Hochdruckbucht zurück, während der Hinterabschnitt 5 0 ständig gegen das Fluid in der Hochdruckbucht vorrückt, wodurch sich ein dynamischer Fluiddruck neben dem statischen Druck entwickelt und eine Sickerbewegung unter dem Vorderabschnitt der Rippe hindurch begünstigt. Auf diese Weise wird der Hinterabschnitt 50 der Dichtungsrippe ständig durch durch zwangsweise durchsickerndes Fluid aus der Hochdruckbucht 44 ge-

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schmiert, und die aus dem Hinterabschnitt 5 0 der Dichtungsrippe austretenden Sickermengen passieren die Niederdruckbucht 45 und schmieren den Vorderabschnitt 48 der Rippe.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke ist das Hin- und Herwandern einer Dichtungs.iante eines ringförmigen Dichtungselements zwischen zwei mit gegenseitigem Abstand senkrecht auf der Achse des ringförmigen Dichtungselements stehenden Ebenen, so daß die Dichtungskante eine Bucht bildet, die einem abgegrenzten Hochdruckfluid gegenübersteht, mit dem Ziel, einen streifen.förmigen Mantel· bereich der Mantelfläche des Elements zu schmieren, das durch die Dichtungskante abgedichtet wird. Bei diesem Gedanken wird nicht vorausgesetzt, daß die dem abgegrenzten Hochdruckfluid zugewandte Dichtungskante das Aussehen des Schnitts eines Zylinders mit einer Ebene hat, die senkrecht auf der Achse des Zylinders steht und die Dichtungskante des ringförmigen Dichtungselements kann mehr als eine Hochdruckbucht und mehr als eine Niederdruckbucht bilden.

Eine Hochdruck- oder eine Niederdruckbucht kann zu verschiedenen Zwecken mit mindestens einer Insel ausgestattet sein. Zum Beispiel haben bei der Konstruktion eines ringförmigen Dichtungselements, das in den Fig. 3 und 4 insgesamt mit 5 2 bezeichnet ist, die beiden Buchten 44 und 45 Inseln in Form von zusätzlichen Rippen von weniger als 3 60° Umfangserstreckung und zwar verläuft eine zusätzliche Rippe 54 mit Abstand von der einen Seite der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34 innerhalb der Hochdruckbucht 44 und eine entsprechende zusätzliche Rippe 55 mit Abstand von der anderen Seite der zusammenhängenden Dichtungsrippe in der Niederdruckbucht 45.

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Die beiden zusätzlichen Rippen 5 4 bzw. 55 begünstigen die Fluidzirkulation in den beiden Buchten 44 bzw. 45, und es ist zu-beachten, daß die entgegengesetzten Enden der zusätzlichen Rippe 54 über die Ebene 41 hinaus bis zu der entsprechenden Seitenkante 5 6 des Dichtungselements 5 2 reichen, und in gleicher Weise reichen die entgegengesetzten Enden der zusätzlichen Rippe 55 über die Ebene 4 2 hinaus an die entsprechende Seitenkante 5 8 des ringförmigen Dichtungselements. Der grössere Abschnitt der zusätzlichen Rippe 54, die in der Hochdruckbucht 44 liegt, folgt der Spur der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34, aber die beiden Endabschnitte der zusätzlichen Rippe, die ausserhalb der Bucht liegen, d.h., die über die Ebene 41 hinaus reichen, folgen nicht der Spur der zusammenhängenden Rippe 34. Damit wird der geneigte vordere Endabschnitt 60 der zusätzlichen Rippe 54 besonders wirksam bei der Verbesserung der Zirkulation in der Hochdruckbucht 44, indem zwangsweise Hochdruckfluid in die Bucht gelenkt wird. In gleicher Weise wird die zusätzliche Rippe 55 in der Niederdruckbucht 45 wirksam und lenkt restliches Fluid auf der rotierenden Welle in die Niederdruckbucht.

Die beiden zusätzlichen Rippen 54 und 55 haben die weitere Aufgabe, das ringförmige Dichtungselement 5 2 sozusagen zu stabilisieren, indem sie einen ausgeglichenen Dichtungsdruck gegen die rotierende Welle begünstigen. Man kann das erkennen, wenn man zunächst noch einmal zu den Fig. 1 und 2 zurückkehrt, aus denen klar hervorgeht, daß der Scheitel 38 der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34 nahe der einen Seitenkante des ringförmigen Dichtungselements steht, während der gegenüberliegende Scheitel nahe an der anderen Seitenkante des ringförmigen Dichtungselements steht. Nach Fig. 4, wo der Scheitel 38 der zusammenhängenden Dichtungsrippe nahe der Seite 58 des ringförmigen Dichtungselements 5

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verläuft, wird dagegen der Druck der zusammenhängenden Dichtungsrippe gegen die rotierende Welle in wesentlichem Umfang durch die zusätzliche Rippe 54 ausgeglichen, und in entsprechender Weise gleicht die zusätzliche Rippe 55 in der Niederdruckbucht in hohem Maße die entfernte Lage des zweiten Scheitels 40 der zusammenhängenden Dichtungsrippe aus.

Die ausgleichende Wirkung einer zusätzlichen Rippe läßt sich auch durch Vergleich des Querschnitts des ringförmigen Dichtungselements 5 2 in Fig. 6 erklären. In Fig. 5 liegt der Scheitel der zusammenhängenden Dichtungsrippe 32 nahe an der einen Seitenkante des ringförmigen Dichtungselements, wodurch sich ein ungleichmässiger Druck gegen die rotierende Welle ergibt; demgegenüber wird gemäß Fig. 6 die entfernte Lage des.Scheitels der zusammenhängenden Dichtungsrippe 32 ausgeglichen durch die zusätzliche Rippe 55, die dazu dient, den Druck des ringförmigen Dichtungselements 52 gegen die rotierende Welle 62 auszugleichen. Auf diese Weise verbessern die zusätzlichen Rippen die Stabilität des ringförmigen Dichtungselements.

Fig. 5 zeigt, wie eine Dichtungsanordnung mit dem oben beschriebenen ringförmigen Dichtungselement 30 und einem zugeordneten O-Ring 64 aus Elastomermaterial in einer inneren Umfangsnut 65 des feststehenden Bauteils 6 6 angebracht werden kann, das eine rotierende Welle 6 2 umgibt. In entsprechender Weise zeigt Fig. 6 einen O-Ring 6 4 in Zuordnung zu dem oben beschriebenen ringförmigen Dichtungselement 5 2, wobei diese Dichtungsanordnung in einer inneren Umfangsnut 65 angeordnet ist. In beiden Fällen liefert der O-Ring 64 den erforderlichen Druck der zusammenhängenden Dichtungsrippe 32 des ringförmigen Dichtungselements gegen die Mantel-

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fläche der rotierenden Welle.

Wie schon erwähnt, wird damit gerechnet, daß Sickermengen, die unter der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34 von dem Druckfluid in die Kochdruckbucht gelangen, zum Schmieren der Dichtungsrippe dienen, aber wenn das Druckfluid sehr zähflüssig ist, kann ein unerwünschter Widerstand gegen Sickerbewegungen unter der zusammenhängenden Rippe hindurch auftreten. In diesem Fall kann man ein ringförmiges Dichtungselement verwenden, wie es in Fig. 7 allgemein mit 68 bezeichnet ist und bei dem die innere Umfangsflache der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34a eine Querschnittsform besitzt, wie sie in Fig. 8 wiedergegeben ist.

In Fig. 8 zeigt der Pfeil 70 die Richtung der Relativbewegung des -zähflüssigen Druckfluids gegenüber der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34a an. Es zeigt sich, daß bei einer Abschrägung der unteren Fläche der zusammenhängenden Dichtungsrippe in der gezeichneten Weise das zähflüssige Druckfluid sich keilartig unter die zusammenhängende Dichtungsrippe zu schieben sucht, während die Dichtungsrippe dazu neigt, über das zwischen der zusammenhängenden "Rippe und der Mantelfläche der rotierenden Welle 6 2 befindliche zähflüssige Fluid zu gleiten. Das Ausmaß der Sickerbewegung des zähflüssigen Fluids unter der zusammenhängenden Rippe 34a hindurch kann durch Änderung des von der Fläche 7 2 der Dichtungsrippe und der Mantelfläche der Welle 6 2 eingeschlossenen Winkels beeinflußt werden; mit größer werdendem Winkel nimmt auch die Sickerbewegung des Fluids zu.

Das in den Fig. 9 bis 12 insgesamt mit 74 bezeichnete ringförmige Dichtungselement entspricht in seiner Konstruktion dem ringförmigen Dichtungselement 52 aus den Fig. 3 und 4, wie sich auch aus den für einander entsprechende Bauteile verwendeten Bezugsziffern ergibt. Das ringförmige Dichtungs-

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element 74 unterscheidet sich von dem ringförmigen Dichtungselement 5 2 durch das Hinzufügen einer zweiten zusätzlichen Rippe in jeder der beiden Buchten. Fig. 10 zeigt demnach zwei zusätzliche Rippen 75 mit gegenseitigem Abstand in der Hochdruckbucht und zwei zusätzliche Rippen 7 6 in der Niederdruckbucht.

Wie aus Fig. 10 zu entnehmen und im Querschnitt im oberen Teil der Fig. 11 gezeigt ist, liegt ein Scheitel der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34 an der einen Seitenkante des ringförmigen Dichtungselements und wird durch die beiden zusätzlichen Rippen 7 6 ausbalanciert. In gleicher Weise befindet sich der andere Scheitelabschnitt der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34 an der anderen Seitenkante des ringförmigen Dichtungselements, wie-im unteren Teil der Fig. 11 gezeichnet, und wird durch die beiden zusätzlichenRippen 7 5 abgeglichen. An zwei diametral einander gegenüberliegenden Punkten, die 90° Abstand von jedem der beiden Scheitel der zusammenhängenden Dichtungsrippe 34 haben, liegt die zusammenhängende Dichtungsrippe in der Mitte zwischen den beiden Seiten des ringförmigen Dichtungselements, wie sich aus dem Querschnitt in Fig. 12 ergibt, wobei eine zusätzliche Rippe 75 mit Abstand an der einen Seite der zusammenhängenden Dichtungsrippe und eine zweite zusätzliche Rippe 7 6 mit Absfend an der anderen Seite der zusammenhängenden Dichtungsrippe liegt.

In den Fig. 5, 6 und 11, nach denen ein O-Ring 68 in einem ringförmigen Dichtungselement eingeschlossen ist, wird vorausgesetzt, daß das eingeschlossene Fluid unter verhältnismässig niedrigem Druck steht und daß die Welle 62 mit verhältnismässig geringer Drehzahl umläuft. Unter diesen Umständen wird das ringförmige Dichtungselement ausreichend durch Reibung gegen Verdrehung relativ zu der anschliessenden

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feststehenden Bauteilanordnung verankert. Ist der Fluiddruck verhältnismässig hoch oder dreht sich die Welle verhältnismässig schnell, kann es erforderlich werden, das ringförmige Dichtungselement gegen Verdrehen zu verankern. Da der eingeschlossene O-Ring 68 durch Druckberührung an drei Seiten 77, 78 und 7 9 der angrenzenden feststehenden Bauteilanordnung anliegt und einen hohen Reibungskoeffizienten besitzt, ist dieser O-Ring selbst ausreichend gegen Verdrehung relativ zu den feststehenden Bauteilen gesichert, aber das ringförmige Di dtungs element ist es nicht. Nach Fig. 13 ist das ringförmige Dichtungselement 74 mit dem O-Ring 6 8 längs der Grenzfläche 80 verklebt, um das Problem der Verdrehung des ringförmigen Dichtungselements gegenüber den feststehenden Bauteilen zu lösen.

Nach Fig. 14, wo der O-Ring 6 8 durch hohen in der seitlichen Richtung des Pfeils 8 2 wirkenden Fluiddruck stark tordiert gezeichnet ist, wird das ringförmige Dichtungselement 84, das dem O-Ring zugeordnet ist, mit den danebenliegenden festen Bauteilen mechanisch verriegelt. Zu diesem Zweck erhalten die angrenzenden feststehenden Bauteile an einer radialen Fläche am deutlichsten in Fig, 15 zu erkennende radiale Einschnitte 85, in die entsprechende Teile des ringförmigen Dichtungselements 84 eingreifen. An das ringförmige Dichtungselement 84 können radiale Fortsätze angeformt werden, die in die Einschnitte 85 eingreifen, aber der durch den O-Ring 68 ausgeübte verhältnismässig hohe Druck kann als ausreichend angesehen werden, um das ringförmige Dichtungselement in eine wirkungsvolle Verriegelungslage gegenüber den radialen Einschnitten 8 5 zu bringen.

Die Fig. 16, 17 und 18 zeigen, wie ein ringförmiges Dichtungselement 86 der vorher allgemein beschriebenen Art ge-

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formt werden kann, um eine Blockierwirkung an einem zugeordneten O-Ring 88 aus Elastomermaterial zu erzielen. Der Aussenmantel des ringförmigen Dichtungselements 86 erhält eine Nut 90 von stufenförmigem Querschnitt mit zwei Schultern 92 (vgl. Fig. 18). In vier gleichabständigen Bereichen, verteilt über den Umfang des Dichtungselements 86, wird eine der beiden Seitenschultern 92 weggeschnitten, so daß örtlich eine glatte Oberfläche 94 entsteht, die tangential zu dem Boden der Nut verläuft. Auf diese Weise wird in jedem der vier glatten FBshenbereiche 9 2 die Nut 90 erweitert, und der zusammengepreßte O-Ring dringt in die vier erweiterten Abschnitte der Nut ein, so daß eine Blockierung zwischen dem ringförmigen Dichtungselement und dem O-Ring eintritt. Aus Fig. 17 ergibt sich, daß der äussere Umriß des ringförmigen Dichtungselements nicht kreisförmig ist, wodurch allein das ringförmige Dichtungselement an dem O-Ring blockiert wird.

Die Fig. 19 bis 21 zeigen ein insgesamt mit 95 bezeichnetes ringförmiges Dichtungselement, das mit einem zugeordneten 0-Ring 96 verwendet wird. Die innere Mantelfläche des ringförmigen Dichtungselements 95 ist mit Rippen versehen, wie oben beschrieben, und die Aussenseite des ringförmigen Dichtungselements besitzt radial verlaufende Zähne 98. Wenn der O-Ring 96 mit erheblichem Druck in der in Fig. 22 gezeigten Weise eingeschlossen wird, weicht er in die Zwischenräume zwischen den Zähnen 98 aus, wie es in Fig. 22 mit den gestrichelten Linien 100 angedeutet ist, und verriegelt den durch Reibung festgelegten 0-Ring mit dem ringförmigen Dichtungselement, so daß eine Verdrehung des ringförmigen Dichtungselements gegenüber den anschliessenden feststehenden Bauteilen verhindert wird.

Fig. 2 3 zeigt, wie eine ringförmige Dichtungsanordnung aus

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einem mit Rippen versehenen ringförmigen Dichtungselement 102 und einem zugeordneten O-Ring 104 mit dem Bauteil, an dem die Anordnung angebracht ist, fest verbunden werden kann, um die Drehung der Anordnung gegenüber dem Bauteil zu verhindern. Das ringförmige Dichtungselement 102 hat einen radialen Querschnitt von L-Form und bietet Raum für den O-Ring 104- und ein Abstandsring 105 umfaßt eine äussere Mantelfläche 106 des ringförmigen Dichtungselements, um den O-Ring einzuschliessen. Im nicht eingespannten Zustand ist der radiale Flansch 108 gleichmässig stark, aber der Umfangsteil 110 des radialen Flansches wird zwischen dem Korpus 112 des umgebenden feststehenden Bauteils und einem Klemmring 114 eingespannt, der an dem Korpus mit einer am Umfang angebrachten Serie von Schrauben 115 befestigt ist. Der innere Randteil 116 des Klemmringes arbeitet ebenfalls mit dem Korpus 112 zusammen und klemmt den inneren Randteil des Korpus des ringförmigen Dichtungselements 102 fest. Wenn zunächst der Klemmring 114 durch die Schrauben 115 angezogen ist, gleitet der Abstandsring 105 an der Oberfläche 106 des ringförmigen Dichtungselements 102 entlang, um den O-Ring 104 weiter in axialer Richtung zu s ammen zu dr ü cke η.

Fig; 24 zeigt, wie mindestens ein Halteelement 118 benutzt werden kann, um ein mit Rippen versehenes ringförmiges Dichtungselement 120 gegen Drehung relativ zu einem es umgebenden feststehenden Bauteil 12 2 zu sichern. In diesem Fall greift ein dübelartiges Halteelement 118 aus einer Bohrung 124 in dem feststehenden Bauteil in ein Sackloch 125 in der Seite des ringförmigen Dichtungselements 120 ein. Das ringförmige Dichtungselement 120 kann im Querschnitt U-förmig ausgeführt sein (Fig. 24) und einen umlaufenden Kanal 126 aufweisen, in den ein zugeordneter 0-

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Ring 12 8 aufgenommen wird.

Fig. 25 zeigt einen Radialschnitt durch ein ringförmiges Dichtungselement 130, das in drei verschiedenen Anwendungsweisen benutzt werden kann. Bei einer Anwendungsform kann der Hauptzweck des ringförmigen Dichtungselements 130 darin bestehen, eine Dichtung gegenüber einer inneren Mantelfläche 132 eines herumführenden Bauteils 134 herzustellen. Bei einer zweiten Anwendungsform kann der Hauptzweck des ringförmigen Dichtungselements 130 darin bestehen, eine Dichtung gegenüber der äusseren Mantelfläche einer Welle 62 zu bilden. In einer dritten Anwendungsform des ringförmigen Dichtungselements 130 besteht der Hauptzweck des ringförmigen Dxchtungselements darin, eine Dichtung sowohl gegenüber einer inneren Mantelfläche 132 eines feststehenden Bauteils 134 als auch einer äusseren Mantelfläche der Welle 62 herzustellen.

Der innere Mantelteil des ringförmigen Dichtungselements 130 besitzt eine schrägstehende, zusammenhängende Dichtungsrippe 34 und zugeordnete zusätzliche Rippen, darunter zwei zusätzliche Rippen 7 6j in entsprechender Weise ist die äussere Mantelfläche des Dichtungselements 130 mit einer schrägstehenden zusammenhängenden Dxchtungsrippe 136 und zugeordneten zusätzlichen Rippen, darunter zwei zusätzlichen Rippen 138, versehen.

Das ringförmige Dichtungselement 130 weist einen Ringkanal 140 auf, der nach einer Seite des ringförmigen Dichtungselements offen ist, und dieser Ringkanal wird von einer ringförmigen Blattfeder 14 2 mit C-förmigem Querschnitt ausgefüllt. Wenn die Dichtungsanordnung mit dem ringförmigen Dichtungselement 130 und der Blattfeder 14 2 in der in Fig. 25 gezeichneten Weise eingeschlossen wird, wird die Blattfeder

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radial zusammengedrückt und sucht das Dichtungselement in radialer Richtung zu dehnen, um dadurch den von Seiten der zusammenhängenden Dichtungsrippen 34 und 136 des Dichtungselements-auszuübenden Dichtungsdruck zu liefern. Bei einer Anordnung, in der ein O-Ring nicht beschädigt wird, kann man die Blattfeder durch einen O-Ring aus EIa-•stomermaterial ersetzen.

Patentansprüche;

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Claims

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Patentansprüche :

l,j Ringförmiges Dichtungselement zur Verwendung zwischen einem äusseren Bauteil und" einem von- dem äusseren Bauteil umgebenen inneren Bauteil mit koaxialer Relativbewegung zwischen dem äusseren und dem inneren Bauteil, wobei das ringförmige Dichtungselement entweder an dem äusseren oder dem inneren Bauteil befestigt ist und einem radialen Druck zwischen den Bauteilen ausgesetzt ist, so daß das ringförmige Dichtungselement sich unter Druckausübung gegen eine gegenüberstehende Mantelfläche des Bauteils legt, an dem es nicht befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement eine zusammenhängende, herumführende Dichtungsfläche aufweist, die sich dichtend-gegen die genannte gegenüberstehende Mantelfläche legt, um einen axialen Fluß eines abgeschlossenen Körpers Druckfluid in einer axialen Richtung längs der genannten gegenüberstehenden Mantelfläche zu sperren,

daß die zusammenhängende, herumführende Dichtungsfläche des ringförmigen Dichtungselements eine zusammenhängende Dichtungskante besitzt, die dem genannten Druckfluidkörper entgegengestellt ist,

daß die Dichtungskante zwischen zwei mit gegenseitigem Abstand senkrecht zu der Achse des ringförmigen Dichtungselements angeordneten Ebenen liegt, daß die Dichtungskante von der einen dieser Ebenen zu der anderen und wieder zurück wandert, wodurch eine Bucht ge-

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bildet wird, die in Verbindung mit dem Druckfluid steht,

wodurch im Betrieb Druckfluid in der Bucht eine streifenförmige Mantelfläche der genannten gegenüberstehenden Mantelfläche schmiert, so daß die Punkte auf der streifenförmigen Mantelfläche periodisch Reibungskontakt mit der genannten herumführenden Dichtungsfläche des ringförmigen Dichtungselements erhalten und im Wechsel damit durch das in der Bucht befindliche Druckfluid gekühlt werden.

2. Ringförmiges Dichtungselement zur Verwendung unter radialem Druck zwischen einem inneren Bauteil und einem das innere Bauteil umgebenden äusseren Bauteil zur Abschliessung eines Druckfluidkörpers und Verhinderung eines Flusses von Druckfluid in einer axialen Richtung zwischen dem inneren und dem äusseren Bauteil hindurch, wobei zwischen dem inneren und dem äusseren Bauteil eine Relativbewegung stattfindet und das ringförmige Dichtungselement entweder an dem inneren oder dem äusseren Bauteil befestigt ist und mit einer Mantelfläche desjenigen Bauteils zusammenarbeitet, an dem es nicht befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement eine herumführende, zusammenhängende Dichtungsrippe aufweist, die in dichtender Berührung mit der genannten Mantelfläche steht,

daß die Dichtungsrippe eine Breite hat, die wesentlich geringer ist als die Axialausdehnung des ringförmigen Dichtungselements und zwischen zwei in gegenseitigem Abstand senkrecht auf der Achse des ringförmigen Dichtungs-

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elements stehenden Ebenen liegt,

daß die Dichtungsrippe von der einen dieser Ebenen zu der anderen und wieder zurück wandert, wodurch eine Bucht gebildet wird, die dem abgeschlossenen Druckfluid gegenübersteht, so daß die Reibung zwischen der Dichtungsrippe und der genannten Mantelfläche über die Tiefe der Bucht verteilt wird,

wodurch ein streifenförmiger Mantelbereich der genannten Mantelfläche von einer durch die Tiefe der Bucht festgelegten Breite sich ständig in Relativbewegung zu der Bucht befindet, um die Dichtungsrippe zu schmieren und zu erreichen, daß die Punkte in dem genannten streifenförmig gen Bereich periodisch durch Reibung an der Dichtungsrippe erhitzt und im Wechsel damit durch das in der Bucht befindliche Druckfluid gekühlt werden.

3. Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet., daß die Dichtungsrippe ihrer Form nach im wesentlichen mit dem Bild des Schnitts zwischen einer Zylinderfläche und einer in einem spitzen Winkel zu der Achse dieser Zylinderfläche verlaufenden Ebene übereinstimmt.

4, Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialausdehnung des ringförmigen Dichtungselements größer ist als die Tiefe der Bucht und daß die zusammenhängende Dichtungsrippe aus der Nähe der einen Seitenkante des ringförmigen Dichtungselements bis in die Nähe der anderen Seitenkante des ringförmigen Dichtungselements hin und her wandert.

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Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zusätzliche Rippe von deutlich weniger als 360° Umfangserstreckung im Abstand von der einen Seite der zusammenhängenden Dichtungsrippe im Bereich der genannten Bucht vorgesehen ist und die genannte Mantelfläche berührt.

6. Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der zusätzlichen Rippe über den Eingang der durch die beiden genannten Ebenen definierten Bucht hinausragt und das Druckfluid in die Bucht hineinlenkt.

7, Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zusätzliche Rippe von wesentlich weniger als 360° Umfangserstreckung mit Abstand von der -anderen Seite der zusammenhängenden Rippe vorgesehen ist.

8. Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenhängende Dichtungsrippe an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen des ringförmigen Dichtungselements sich an jeweils einer der beiden einander gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Dichtungselements befindet, wobei der von der Rippe gegen die Mantelfläche an jeder der beiden diametral einander gegenüberliegenden Stellen ausgeübte Druck durch mindestens eine zusätzliche Rippe an einer Seite der zusammenhängenden Rippe ausgeglichen wird, und daß an zwei

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anderen, einander diametral gegenüberliegenden Stellen des ringförmigen Dichtungselements die Rippe praktisch in der Mitte der Breitenerstreckung des ringförmigen Dichtungselements liegt.

9. Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zusammenhängende, herumführende Dichtungsrippe sich am äusseren Umfang des ringförmigen Dichtungselements befindet und gegen eine innere Mantelfläche des genannten äusseren Bauteils dichtend wirkt,

10. Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die herumführende, zusammenhängende Dichtungsrippe sich auf der inneren Mantelfläche des ringförmigen Dichtungselements befindet und sich dichtend gegen eine äussere Mantelfläche des genannten inneren Bauteils legt.

11. Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine ähnliche zusammenhängende, herumführende Dichtungsrippe auf dem äusseren Mantel vorgesehen ist, die dichtend gegen eine innere Mantelfläche des genannten äusseren Bauteils wirkt, wodurch das ringförmige Dichtungselement wahlweise als Dichtung gegenüber einer äusseren Mantelfläche eines inneren Bauteils oder als Dichtung gegenüber einer inneren Mantelfläche eines äusseren Bauteils oder auch als Dichtung sowohl gegenüber einer äusseren Mantelfläche eines inneren Bauteils als auch gegenüber einer inneren Mantelfläche eines äusseren

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Bauteils zu wirken vermag.

12. Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet j daß zwischen den äusseren und den inneren Mantelflächen ein. ringförmiger Hohlraum ausgebildet· ist, und daß in diesem ein ringförmiges, federnd wirkendes Organ angeordnet ist, das das ringförmige Dichtungselement in radialer Richtung zu dehnen sucht.

13. Kombination nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges, federnd wirkendes, druckausübendes Organ zwischen der äusseren und der inneren Mantelfläche des ringförmigen Dichtungselements angebracht ist, um einen Druck auszuüben, der das ringförmige Dichtungselement in radialer Erstreckung zu dehnen bestimmt ist.

14-, Ringförmiges Dichtungselement nach Anspruch 2, bestehend aus Kunststoff, der in seinen Eigenschaften insgesamt einem Polytetrafluoräthylenharz entspricht.

15. Ringförmige Dichtungsanordnung zur Verwendung zwischen einem inneren Bauteil und einem das innere Bauteil umgebend äusseren Bauteil mit einer Drehbewegung des inneren und des äusseren Bauteils relativ zueinander, wobei die ringförmige Dichtungsanordnung entweder an dem inneren oder an dem äusseren Bauteil befestigt ist und einem radialen Druck zwischen den beiden Bauteilen ausgesetzt

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ist, so daß ein dichtender Kontakt mit einer Mantelfläche des inneren oder des äusseren Bauteils erzielt wird, um einen Druckfluidkörper abzuschliessen und an einem Fluß in einer axialen Richtung zwischen dem inneren und dem äusseren Bauteil hindurch zu hindern, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtungsanordnung ein ringförmiges Dichtungselement und ein ringförmiges, federnd wirkendes, druckausübendes Organ in koaxialer Lage zu dem Element aufweist, daß das ringförmige Dichtungselement eine herumführende, zusammenhängende Dichtungsrippe aufweist, die in dichtendem Kontakt an der genannten Mantelfläche anliegt, daß die Rippe wesentlich geringere Breite hat als der Axialerstreckung des Dichtungselements entspricht und zwischen zwei mit Abstand voneinander senkrecht zu der Achse des ringförmigen Dichtungselements verlaufenden Ebenen liegt,

daß die Rippe von der einen der beiden Ebenen zu der anderen und von dieser anderen Ebene zu der ersten Ebene zurück wandert und auf diese Weise eine Bucht bildet, die in Verbindung mit dem abgeschlossenen Druckfluid steht, damit die Reibung zwischen der Rippe und der genannten Mantelfläche über die Gesamttiefe der Bucht verteilt wird,

wodurch sich ein herumführender streifenförmiger Bereich der genannten Mantelfläche in einer Breite, die durch die Tiefe der Bucht definiert ist, ständig in Umfangsrichtung durch die Bucht bewegt, um die Rippe zu schmieren und zu erreichen, daß die Punkte des streifenförmigen Bereichs periodisch durch Reibung an der Rippe erhitzt und im Wechsel damit durch das Druckfluid in der Bucht gekühlt werden.

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16. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die herumführende, zusammenhängende Dichtungsrippe insgesamt mit dem Bild des" Schnitts einer Zylinderfläche und einer Ebene übereinstimmt, die die Achse der Zylinderfläche unter einem spitzen Winkel schneidet.

17. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement mindestens eine zusätzliche Rippe von deutlich.weniger als 360° Umfangserstreckung mit Abstand von der einen Seite der zusammenhängenden Dichtungsrippe im. Bereich der genannten Bucht aufweist, welche Rippe die genannte Mantelfläche berührt.

18. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet," daß mindestens ein Ende der genannten zusätzlichen Rippe über den Eingang der durch die beiden genannten Ebenen definierten Bucht hinausragt und das Druckfluid in die Bucht hineinlenkt.

19, Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zusätzliche Rippe vonwesentlich weniger als 360° Umfangserstreckung mit Abstand von der anderen Seite der zusammenhängenden Rippe vorgesehen ist.

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20. Ringförmige Dichtungsanordrung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenhängende Dichtungsrippe an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen des ringförmigen Dichtungselements sich an jeweils einer der beiden einander gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Dichtungselements befindet, wobei der von der Rippe gegen die Mantelfläche an jeder der beiden Diametral einander gegenüberliegenden Stellen ausgeübte Druck durch mindestens eine zusätzliche Rippe an einer Seite der zusammenhängenden Rippe ausgeglichen wird, und daß an zwei anderen, einander diametral gegenüberliegenden Stellen des ringförmigen Dichtungselements die Rippe praktisch in der Mitte der Breitenerstreckung des ringförmigen Dichtungselements liegt.

21. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß .das ringförmige, federnd wirkende, druckausübende Organ von einem Ring aus Elastomermaterial gebildet wird, der in Druckkontakt mit dem erwähnten einen der beiden inneren oder äusseren Bauteile steht, um eine Relativbewegung gegenüber diesem Bauteil zu verhindern, und daß das ringförmige Dichtungselement an den Ring geklebt ist, um eine Verdrehung des ringförmigen Dichtungselements gegenüber dem Ring zu verhindern.

22, Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement so geformt ist, daß·zwangsweise ein mechanisches Eingreifen in das innere oder äussere Bauteil stattfindet, um eine

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Drehung des ringförmigen Dichtungselements gegenüber dem genannten anderen Bauteil zu verhindern.

23. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement mindestens eine Schulter an einer seiner Seiten aufweist, die eine dazu komplementäre Schulter an dem genannten einen Bauteil berührt, um eine Drehung des ringförmigen Dichtungselements relativ zu dem genannten anderen Bauteil zu verhindern.

24. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte ringförmige, federnd wirkende, druckausübende Organ als Ring aus Elastomermaterial ausgebildet ist, der einen Druckkontakt mit dem genannten anderen Bauteil herstellt, um einen Widerstand gegen die Verdrehung des Rings relativ zu dem genannten Bauteil zu leisten, und daß der genannte Ring und das ringförmige Dichtungselement so geformt sind, daß sie ineinandergreifen, um einer Relativbewegung zwischen ihnen Widerstand zu leisten.

25. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement den genannten Ring oder der Ring das Dichtungselement an seinem Umfang umfaßt und an der Mantelfläche berührt, und daß das ringförmige Dichtungselement längs der Umfassungsfläche eine nicht-kreisförmige Gestalt hat, so

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daß das ringförmige, federnd wirkende, druckausübende Organ sich mit dem Ring verriegeln kann.

26. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement den genannter, Ring oder der Ring das Dichtungselement an seinem Umfang umfaßt und an der Mantelfläche berührt, daß das Dichtungselement eine Umfangsnut an der Berührungsfläche aufweist, in dem das ringförmige, federnd wirkende, druckausübende Organ untergebracht ist, daß die Nut über den Umfang verteilte Erweiterungen besitzt, und daß das ringförmige, federnd v/irkende, druckausübende Organ als Ring aus Elastomermaterial ausgeführt ist, der in den Erweiterungen verformt wird und eineVerriegelung mit dem ringförmigen Dichtungselement erfährt.

27. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 24,dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement über den Umfang verteilt eine Reihe Zähne aufweist, die in den Ring aus Elastomermaterial eingreifen.

28. Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement eine ringförmige Ausnehmung aufweist, die Abstand von der äusseren und der inneren Mantelfläche besitzt, und daß das ringförmige, federnd wirkende, druckausübende Organ in der Ausnehmung angeordnet ist, wo es einen Druck ausübt, durch den das ringförmige Dichtungselement in radialer Richtung gedehnt wird.

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29. Ringförmige Dichtungsanordnung nach -Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement in ähnlicher V/eise mit herumführenden zusammenhängenden Dichtungsrippen an der äusseren und an der inneren Mantelfläche versehen ist.

30, Ringförmige Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement aus einem Kunststoff besteht, der insgesamt die Eigenschaften eines Polytetrafluoräthylenharzes besitzt.

31. Kombination eines inneren Bauteils und eines das innere Bauteil umgebenden äusseren Eauteils, welche Bauteile relativ zueinander verdrehbar sind, und mit einem an dem inneren oder dem äusseren Bauteil angebrachten ringförmigen Dichtungsorgan, das sich dichtend gegen die Kantelfläche des jeweiligen anderen Bauteils legt, wobei dieses Dichtungsorgan ein ringförmiges Dichtungselement aufweist, das sich dichtend gegen die genannte Mantelfläche legt, sowie ausserdem ein ringförmiges, federnd wirkendes, druckausübendes Organ, das das ringförmige Dichtungselement in radialer Richtung zusammendrückt, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement eine zusammenhängende, herumführende Dichtungsrippe aufweist, die sich dichtend gegen die genannte Mantelfläche legt,

daß die Rippe eine Bucht bildet, die in Verbindung mit einem abgeschlossenen Druckfluid auf der einen Seite des ringförmigen Dichtungselements steht₃

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daß das genannte innere oder äussere Bauteil mit relativ zueinander bewegbaren Teilen versehen ist, die als Klemmverbindung wirken, um das ringförmige Dichtungselement festzuklemmen und damit eine, Verdrehung des ringförmigen Dichtungselernents gegenüber dam genannten einen Bauteil zu verhindern.

32. Kombination nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige, federnd wirkende, druckausübende Organ als Ring aus Elastomermatarial ausgeführt und die Klemmvorrichtung so aufgebaut und angeordnet ist, daß der Elastomerring in axialer Richtung zusammengedrückt wirdj um den von dem Elastomerring gegen das ringförmige Dichtungselement ausgeübten Druck zu erhöhen.

33* Kombination nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstandsring in axialer Richtung längs des ringförmigen Dichtungselements von den Einklemmitteln gleitend bewegbar angeordnet ist, um den Elastomerring in axialer Richtung zusammenzudrücken.

34. Kombination eines inneren Bauteils und eines das innere Bauteil umgebenden äusseren Bauteils, welche Bauteile relativ zueinander verdrehbar sind, und mit einem an dem inneren oder dem äusseren Bauteil angebrächten ringförmigen Dichtungsorgan, das sich dichtend gegen die Mantelfläche des jeweils anderen Bauteils legt, wobei dieses Dichtungsorgan ein ringförmiges Dichtungselement aufweist, das sich dichtend gegen die genannte Mantel-

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fläche legt, sowie ausserdem ein ringförmiges, federnd wirkendes,, druckausüber.des Organ, das das ringförmige Dichtungselement in radialer Richtung zusammendrückt,

dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtungselement eine zusammenhängende, herumführende Dichtungsrippe, aufweist, die sich dichtend gegen die genannte Mantelfläche legt,

daß die Rippe eine Bucht bildet, die in Verbindung mit einem abgeschlossenen Druckfluid auf der einen Seite des ringförmigen Dichtungselements steht, und daß Mittel vorgesehen sind, die das ringförmige Dichtungselement an dem inneren oder dem äusseren Bauteil befestigen, um eine relative Verdrehung zwischen ihnen zu verhindern.

35. Kombination nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Befestigungsmittel aus komplementär ausgebildeten Schultern an der einen Seite des ringförmigen Dichtungselements und der benachbarten Seite des genannten einen der beiden Bauteile bestehen.

36. Kombination nach Anspruch 34·, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Befestigungsmittel aus einer an dem genannten einen der beiden Bauteile angebrachten Einrichtung bestehen, die das ringförmige Dichtungselement daran festklemmt.

37. Kombination nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, öaS>

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die genannten Befestigungsmittel aus einer an dem genannten einen der beiden Bauteile angebrachter Halteeinrichtung bestehen, die das ringförmige Dichtungselement ergreift.

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