DE3883465T2

DE3883465T2 - Dichtungsvorrichtung für Lager.

Info

Publication number: DE3883465T2
Application number: DE88308215T
Authority: DE
Inventors: Richard Milton Boyd
Original assignee: Quadion Corp
Current assignee: Minnesota Rubber and Plastics
Priority date: 1987-09-03
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2008-09-06
Also published as: EP0306352A2; EP0306352B1; EP0306352A3; DE3883465D1

Description

Die Erfindung betrifft Lagerdichtungen.
Mit hoher Drehzahl rotierende Metallteile sind seit vielen Jahren Ursache für Schmierungs- und Verschleißprobleme, da sie in metallischen Lagern mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten untergebracht werden müssen. Gerade deshalb erzeugen hohe Drehzahlen Wärme auch bei ausreichender Schmierung zwischen den Teilen, so daß die Metallteile sich unterschiedlich ausdehnen und damit Schmiermittel aus dein Behälter austritt, indem es eingeschlossen ist. Nach dem Austritt erfolgt ein erheblicher Verschleiß bis zum Ausfall der Anlage, wenn der Betrieb fortgesetzt wird. Ahnliche Probleme stellen sich bei Anlagen mit hin und her gehenden Bewegungen hoher Geschwindigkeit ein.
Die zwischen solchen Metallteilen in der Form von Lagern angeordneten Dichtungen, die über längere Zeiten hinweg solchen hohen Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten standhalten, werden vorteilhafterweise aus neu entwickelten Werkstoffen hergestellt, denen eine hohe Schmierfähigkeit eigen ist. Somit fungiert ein unter dem Warenzeichen VESPEL hergestelltes Lagerprodukt, obwohl sehr kostspielig und außerdem auf maschinelle Fertigung angewiesen, als eine für solche Bedingungen geeignete Dichtung, vorausgesetzt, daß es schonend und fest, jedoch kontinuierlich an die Dichtfläche ohne zu hohen Druck angedrückt wird, wobei gerade letzteres ein Grund für zu hohen Verschleiß ist. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dar keine bisher bekannte Konstruktion eine solche Dichtung liefert, weil man nicht weiß, wie man den schonenden Druck kontinuierlich und im wesentlichen gleichförmig zwischen den Metallteilen bei Standardvariationen in den Abmessungen hervorrufen kann, sowie auch insgesamt für die Temperaturbereiche, die sich bei langen Betriebszeiten und hohen Geschwindigkeiten ergeben. Ferner war es nicht bekannt, den Druck automatisch zu justieren, um Abmessungsänderungen im Bereich der auftretenden Temperaturveränderungen zu kompensieren.
U.S. Patent 2,909,398 beschreibt eine Dichtung zwischen einer Bohrung und einem darin beweglichen Kolben. Die Dichtung besteht aus einem ringförmigen Dichtelement aus Kunststoff und einem elastomeren Stützring, eingesetzt in eine Umfangsnut an der Außenfläche des Kolbens. Der Stützring am Boden der Nut legt sich mit seiner radialen Außenfläche an die Innenfläche des Dichtelements an. Die kombinierten Abmessungen in der Radialrichtung des Stützrings in seiner freien Form und des Dichtelements sind größer als die entsprechende Ausnehmung der Nut, so daß vor dem Einsetzen des Kolbens in die Bohrung das Dichtelement über die Außenfläche des Kolbens hinaussteht. Ist dann der Kolben in der Bohrung, so wird deshalb der elastomere Stützring komprimiert und drückt das Dichtelement in Arbeitsrichtung der Dichtung an die Bohrungsfläche, um eine Dichtung zu bilden.
Das Dichtelement hat einen rechteckförmigen Querschnitt und der Stützring ist im allgemeinen X-förmig im Querschnitt mit konvex gekrümmten Eckabschnitten, die konkav gekrümmte Paare radialer und axial entgegengesetzt liegender Flächen verbinden. Der Stützring hat die bekannte "Quad"-Ringform.
Die Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Teilschnitt eines Messinglagers für eine in Aufsicht gezeigte schnelldrehende Stahlwelle mit einer Dichtung an ihrem Außendurchmesser;
Fig. 2 einen senkrechten Teilschnitt eines Messinglagers für eine in Aufsicht dargestellte schnelldrehende Stahlwelle mit einer Dichtung am Innendurchmesser;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Dichtrings;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Dichtring der Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3;
Fig. 6 eine Seitenansicht eines elastomeren Stützrings entsprechend Fig. 1 und 2 hinter dem Dichtring;
Fig. 7 einen senkrechten Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 6;
Fig. 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung des in den Fig. 6 und 7 gezeigten Rings;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines geteilten, gegossenen Dichtelements mit jeweils im wesentlichen identischer Ausführung;
Fig. 10 einen senkrechten Teilschnitt einer Lagerdichtung mit L-förmigem Dichtelement am Innendurchmesser des Lagers;
Fig. 11 einen senkrchten Schnitt im vrgrößerten Maßstab des L-förmigen Dichtelements längs der Linie 11-11 in Fig. 12;
Fig. 12 eine Endansicht des Dichtelements;
Fig. 13 eine Draufsicht;
Fig. 14 einen senkrechten Querschnitt eines elastomeren Stützrings mit modifiziertem Querschnitt zur Verwendung mit einem ähnlichen, jedoch leicht unterschiedlichem Lagerteil;
Fig. 15 einen vertikalen Schnitt durch ein unterschiedliches, aber ähnliches Lager mit der Dichtung am Außendurchmesser des Dichtelements;
Fig. 16 einen vertikalen Schnitt in vergrößertem Maßstab durch das Dichtelement der Fig. 15;
Fig. 17 eine Endansicht des Dichtelements in Fig. 16;
Fig. 18 eine Draufsicht auf das Dichtelement der Fig. 16 und 17;
Fig. 19 einen vertikalen Teilschnitt einer kontinuierlichen Lagerdichtung für eine zweiteilige Welle für hohe Geschwindigkeiten im Gehäuse, wobei die Welle in Aufsicht und teilweise weggebrochen dargestellt ist;
Fig. 20 einen vertikalen Teilschnitt eines zweigeteilten Gehäuses mit einer darin montierten kontinuierlichen Lagerdichtung, wobei die Welle in Aufsicht gezeigt ist;
Fig. 21 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 19, außer daß das Dichtelement ohne Zunge ist;
Fig. 22 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 20, außer daß das Dichtelement eine Zunge ist;
Fig. 23 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 19, außer daß das Dichtelement im Querschnitt L-förmig ist;
Fig. 24 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 20, außer daß das Dichtelement im Querschnitt L-förmig ist;
Fig. 25 einen senkrechten Teilschnitt eines einteiligen Gehäuses mit einteiliger Welle, darin für hohe Bewegungsgeschwindigkeit, wobei das Dichtelement geteilt und ohne Zunge ist und die Lagerdichtung in der Welle angeordnet ist;
Fig. 26 einen senkrechten Schnitt eines einteiligen Gehäuses mit einteiliger Welle für hohe Geschwindigkeit, wobei das Dichtelement geteilt und ohne Zunge ist und die Lagerdichtung im Gehäuse angeordnet ist;
Fig. 27 eine Draufsicht auf das kontinuierliche Dichtelement mit Zunge wie in Fig. 19;
Fig. 28 einen vertikalen Schnitt durch das Dichtelement der Fig. 27;
Fig. 29 eine Draufsicht auf das kontinuierliche Dichtelement ohne Zunge wie in Fig. 21;
Fig. 30 einen vertikalen Schnitt durch das Dichtelement in Fig. 29;
Fig. 31 eine Draufsicht auf das geteilte Dichtringelement ohne Zunge wie in den Fig. 25 und 26;
Fig. 32 einen Schnitt des Dichtelements der Fig. 31;
Fig. 33 einen senkrechten Teilschnitt einer Kolbenanordnung mit Zylinder und einem geteilten Dichtringelement für den Kolben;
Fig. 34 einen vertikalen Teilschnitt einer Lagerdichtung mit geteiltem Gehäuse, das eine Welle für hohe Geschwindigkeiten umgibt und unter Verwendung eines 0-Rings hinter dem Dichtelement.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die Verwendung der neuen Lagerdichtung. Hiernach gibt es ein ringförmiges Dichtelement 10, das dünn und geteilt ist mit überlappenden Enden. Dieses Dichtelement besteht aus Kunststoff, der entweder duroplastisch oder thermoplastisch sowie selbstschmierend ist mit einem Druckgeschwindigkeitswert von mindestens 1.800 bei 30 m/Min (6,5 x 10&sup4; Pa.m s&supmin;¹ bei 0,5 m x s&supmin;¹ Flächengeschwindigkeit). Die Dichtung umfaßt ferner einen elastomeren Stützring 11 aus einem fließfähigen elastischen Werkstoff wie Gummi, der soweit nachgiebig ist, daß auf die Rückseite des Dichtelements 10 kein unzulässiger Druck ausgeübt wird. Eine solche Lagerdichtung verschleißt bei langen Betriebszeiten und bei ungewöhnlich harten Bedingungen, wie dort, wo die sich bewegenden Teile hohe Geschwindigkeiten über längere Zeiträume einnehmen. Wenn die Lagerdichtung gemäß Fig. 1 und 2 in einer Nut angeordnet ist, stellt sie sich auf Abmessungsänderungen der bewegbaren Teile ein, die von Temperaturänderungen bei der hohen Geschwindigkeit herrühren. Eine solche Kombination perfektioniert eine Dichtung an der Dichtfläche und am Boden der Nut, um Schmiermittelverluste zwischen den bewegbaren Teilen zu vermeiden, der sich normalerweise infolge der Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Werkstoffe ergibt, aus denen die beiden Teile hergestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine vorbeschriebene Ausführung mit einer Nut 12 am Außenumfang einer Stahlwelle 13, die in einer Messingbüchse 14 als Wellengehäuse mit hoher Drehzahl rotiert. Es ist augenscheinlich, daß der Außenumfang des Dichtelements 10 an der Dichtfläche der Büchse 14 anliegt und abdichtet und der elastomere Stützring 11 übt einen leichten Druck nach außen an dessen Rückseite aus. Der Stützring 11 dichtet auch am Boden der Nut ab, um den Austritt von Schmiermittel zu verhindern.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche, schnell rotierende Stahlwelle 15 in einer Messingbüchse 16. Hier jedoch liegt jedoch die Nut 17 in der Büchse 16 und nicht am Außenumfang der Welle 15. Demzufolge drückt das Dichtelement 10 gegen die Augenfläche der Welle 15 und der elastomere Stützring 11 ist in der Nut 17 hinter ihm gelegen und drückt das Dichtelement 10 abdichtend an den Außenumf ang der Welle 15. Augenscheinlich wird in diesem Fall die Dichtung am Innendurchmesser des Dichtelements 10 vollzogen, während in Fig. 1 die Dichtung an ihrem Außendurchmesser erfolgt.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen Einzelheiten des Dichtelements 10, das vorzugsweise aus einem verformbaren Thermoplast oder Duroplast hergestellt ist, der von sich aus die selbstschmierenden Eigenschaften besitzt, die sich wie vorstehend beschrieben aus seinem Druckgeschwindigkeitswert von mindestens gleich 1.800 bei 30 m/Min Flächengeschwindigkeit ergeben. Gemäß Fig. 5 ist das Dichtelement im allgemeinen rechteckförmig im Querschnitt und verhältnismäßig dünn. Es ist ringförmig und bei 18 in Fig. 4 diagonal geschnitten, um Endabschnitte 19 und 20 zu liefern, die umfangsmäßig und zueinander axial bewegbar sind.
Das Dichtelement 10 ist im Querschnitt überall symmetrisch, außer der kleinen Zunge 21, die sich axial nach außen erstreckt und in eine der Öffnungen 22 in Fig. 1 oder 23 in Fig. 2 greift. Diese Öffnungen liegen in der Welle bzw. im Lager und dienen zur Aufnahme der Zunge, so dar das Dichtelement 10 in Fig. 1 mit der Welle 13 gegenüber der Lagerbüchse 14 rotieren muß, während in Fig. 2 das Dichtelement 10 nicht mit der Welle 15 rotiert. Augenscheinlich ist die Zunge 21 axial etwas schmäler als die Öffnung. Das Dichtelement 10 ist ebenso etwas schmäler als die Nut.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen Einzelheiten des elastomeren Stützrings 11. Dieser Ring 11 ist ringförmig gemäß Fig. 6 und im Querschnitt gemäß den Fig. 7 und 8 im allgemeinen quadratisch. Er besteht aus einem fließfähigen elastischen Werkstoff wie Gummi, ist überall im Querschnitt symmetrisch und ist durch zwei radial beabstandete Arbeitsflächen 24 und 25 gekennzeichnet, sowie zwei entgegengesetzte, axial beabstandete Flächen 26 und 27. Jede Fläche 24 bis 27 ist konkav und verbindet sich im wesentlichen tangential mit benachbarten konvexen Eckabschnitten, die mit den Bezugszeichen 28 bis 31 bezeichnet sind.
Der elastomere Stützring 11 hat gemäß Fig. 8 konkave Abschnitte 24 bis 27, deren Krüminungsradius annähernd im Bereich 17 bis 33% der maximalen radialen Abmessungen des Ringes 11 beträgt. Diese maximalen radialen Abmessungen werden zwischen den radial innersten und äußersten Punkten der konvexen Eckabschnitte wie bei 28 und 31 gemessen. Der bevorzugte Krümmungsradiusbereich der konkaven Abschnitte des Ringes ist 24 bis 30% und der insbesondere bevorzugte Bereich ist 27 bis 29%. Der bevorzugte einzige Wert dieser Radien beträgt 28% der maximalen radialen Abmessung. Die konvexen Eckabschnitte 28 bis 31 haben jeweils eine Konvexität von 14 bis 16% der maximalen radialen Abmessung des Ringes. Die bevorzugte einzige Konvexität ist 16% der maximalen radialen Abmessung.
Der Bereich der minimalen radialen Abmessung des Ringes 11 beträgt 60 bis 75% der maximalen radialen Dimension. Der bevorzugte Bereich 60 bis 70% und der bevorzugte Einzelwert ist 68% der maximalen radialen Abmessung. Es wurde herausgefunden, daß ein elastomerer Stützring 11 bei Verwendung in einer derartigen Kombination mit einem Dichtelement die erforderliche Ansprech- bzw. Nachgiebigkeitsfunktion hat, die sicherstellt, daß das Dichtelement 10 stets sanft an die Abdichtfläche angedrückt wird, die Nut nicht durch Überfließen ausfüllt und die Ausübung eines unzulässigen Druckes auf das Dichtelement 10 unter extremen Zuständen vermeidet, die bei hoher Drehzahl und anderer Bewegung über lange Betriebszeiten verursacht sind.
Fig. 9 zeigt ein geteiltes Ringdichtelement 32 mit zwei im wesentlichen gleichen Teilen 33 und 34, jedoch mit einer Zunge 35 am Teil 34. Wie ersichtlich, sind die Enden jedes Teils 33 und 34 gestuft, überlappen sich und bilden ein Ringelement, wenn es in einer Nut beispielsweise in Fig. 1 und 2 eingesetzt ist. Ein solches Dichtelement kann vergleichsweise billig gegossen werden und hat im wesentlichen die gleiche Funktion wie in den Fig. 1 und 2, wenn abgestützt von einem elastomeren Stützring, z.B. dem Ring 11. Im montierten Zustand bilden die beiden Teile 33 und 34 das geteilte Ringdichtelement und kann sich entsprechend Abmessungsveränderungen der sich bewegenden Bauteile der Welle 13 und dem Lager 14 ausdehnen oder zusammenziehen.
Gemäß Fig. 1 und 2 kann die neue Lageranordnung Verwendung finden, um entweder am Innendurchmesser des Dichtelements oder an seinem Außendurchmesser abzudichten. Jedenfalls liegt der Stützring am Dichtelement an und drückt dieses sanft an die Dichtfläche, um hier abzudichten. Ein Druck im Bereich zwischen 0,13 und 0,21 bar pro Zoll linear (25,4 mm) der Dichtung (1,3 x 10&sup4; - 2,1 x 10&sup4; Pa per 2,5 x 10&supmin;² m der Dichtung) werden erzeugt und auf das Dichtelement in dieser Weise ausgeübt, wobei die Größe des Druckes abhängig von unvermeidbaren Abweichungen im Nutbereich infolge der Herstellungstoleranzen ist. Es handelt sich um die Summe der Abweichungen in den Bohrungen, der Breite und Tiefe der Nut und der Toleranzen des Dichtelements selbst. Eine Nut wird 0,15 mm (1,5 x 10&supmin;&sup4; m) in der Tiefe und 0,75 mm (7,5 x 10&supmin;&sup5; m) in der Breite schwanken. Das Dichtelement wird 0,15 mm (1,5 x 10&supmin;&sup4; m) in den Abmessungen schwanken. Der Stützring muß beim Einbau um 0,25 mm (2,5 x 10&supmin;&sup4; m) komprimiert werden, um hinter dem Dichtelement den erforderlichen Druck auszuüben, aber die Nut nicht zu überfüllen.
Wenn die Stahlwelle mit hoher Drehzahl lange Zeit dreht, wird erhebliche Wärme erzeugt. Diese erzeugt Abmessungsänderungen der Welle und des Messinglagers oder Gehäuses. Ohne die Dichtung würde Schmiermittel zwischen der Welle und dem Messinggehäuse austreten. Die Dichtung paßt sich jedoch auf diese Änderungen der Welle und des Messinggehäuses an, wobei der Stützring das Dichtelement an die Gegenf läche sanft, jedoch fest andrückt und damit das Dichtelement am Umfang anpaßt, und den Dichtkontakt an der Gegendichtfläche aufrechterhält. Die Abmessungsmerkmale des Stützrings verhindern, dar er aus der Nut austritt und demzufolge einen unzulässigen Druck auf das Dichtelement ausübt.
Wie erwähnt, bewirkt der Stützring die Dichtung am Boden der Nut in jeder Anordnung. Der Austritt von Schmiermittel ist vermieden sowie ein unzulässiger Verschleiß bei langer Betriebsdauer. Damit sind teuere Abschaltzeiten unnötig und schwere Verschleißschäden vermieden, die sonst beim Austritt von Schmiermittel auftreten. Ferner wird in starkem Male das Auswechseln von Teilen infolge hohen Verschleißes vermieden.
Mit dem vorgenannten Ausdruck "Gießen" soll ausgedrückt werden, daß es sich auch um Spritzgießen und/oder Spritzpressen handeln kann.
Wie erwähnt, kann das Dichtelement 10 aus einem Thermoplasten oder Duroplasten hergestellt werden. Erforderlich ist, dar das Material einen Druckgeschwindigkeitswert von mindestens 1.800 bei 0,5 m/s Oberflächengeschwindigkeit besitzt. Einige Materialien, die diese Qualitäten aufweisen, sind ziemlich teuer, während andere einen kleineren Handelswert haben. In Umständen, wo die Verschleßeigenschaften weniger wichtig sind, können unmodifizierte Polycarbonate oder unmodifizierte Polystyrole, beide Thermoplaste, verwendet werden, weil sie ziemlich billig sind. Die Temperaturen, die bei hoher Drehzahl erreicht werden, beeinflussen stark die Entscheidung, welcher Kunststoff verwendet wird.
Die Eigenschaft des geteilten Dichtelements ist derart, daß es sich an die Form und Abmessungen der Welle anpassen kann. Mit anderen Worten, paßt es sich an die Wärmeausdehnung dieser Teile an, zwischen denen die Dichtung vorgenommen wird. Es ist jedoch bedeutend, daß die Feder des Stützrings nicht so stark ist, da sonst das Dichtelement an die Dichtfläche mit unzulässigem Druck angedrückt würde, woraus sich ein zu hoher Verschleiß des Werkstoffs ergibt, aus dem das Dichtelement besteht. Eine Überfüllung der Nut würde beispielsweise einen solchen Druck und damit zu hohen Verschleiß zur Folge haben.
Aus Kostengründen würde wahrscheinlich ein 6-10 Nylon mit Modifizierung auf die Dauer sehr wünschenswert sein. Nylon ist jedoch ziemlich teuer bei Verkaufspreisen von 3 bis 4 Dollar pro Pfund. Andere Kunststoffe wie Polyethylen, Polypropylen, Styrol und Polyvinylchlorid (alles Thermoplaste) haben Verkaufspreise von etwa 1 Dollar pro Pfund, und da sie gut formbar sind, können sie in vielen Anwendungen unter Kostenersparnis nützlich sein, insbesondere weil sie gießbar sind und damit die Bearbeitungskosten teuerer Kunststoffe vermieden sind.
Mit den vorstehenden Abmessungen ergibt sich eine wirksame, langlebige Dichtung zwischen metallischen Flächen, die während langer Betriebszeiten unter hohen Geschwindigkeiten bewegt werden. Diese Bewegung kann eine Rotation entsprechend Fig. 1 oder eine hin und her gehende Bewegung sein, beispielsweise für eine Dichtung eines Kolbens gemäß Fig. 33. Die Ausführung des elastomeren Stützrings, nämlich des Rings 11, ist derart, daß ein sanfter Abstützdruck auf das flache Dichtelement im gesamten Temperaturbereich erfolgt sowie für alle Abmessungsänderungen, die in langen Betriebsräumen bei hohen Geschwindigkeiten bei solchen metallischen Teilen auftreten können. Wenn damit die Teile erwärmt werden, ergeben sich wesentliche Abmessungsänderungen, mit dem Resultat, dar das Dichtelement 10, das von dem Ring 11 mit seinen kritischen Abmessungen ständig nach außen gedrückt wird, sich dem Umfang nach anpaßt, um dies auszugleichen. Dies wird durch eine Änderung im Umfang des Dichtelements erzielt, indem die freien Enden 18 und 19 sich zueinander verschieben. Gleichzeitig paßt der elastomere Stützring in Gestalt des elastischen Rings 11 seine Kompression in der Nut an. Es sei bemerkt, daß die Abmessungen der Nut sich ebenfalls mit der Temperatur ändern. Diese Änderungen zuzüglich der Abmessungsänderungen in der anfänglichen Auslegung der Welle, der Nut, des Lagers und des Rings führen zu Gesamtänderungen, deren Ausgleich außerordentlich schwierig ist. Es wurde festgestellt, daß ein Ring mit den Abmessungen innerhalb der hier genannten kritischen Bereiche in Kombination mit dem Dichtelement, nämlich dem Element 10 diese Änderungen ausreichend ausgleicht.
Wenn solche Anpassungen erforderlich sind, fließt das elastomere Material, aus dem der Ring 11 besteht, in die bedeutenden konkaven Abschnitte 24 bis 27 hinein, die jeweils an den Seiten des Ringes liegen. Da das Material leicht fließbar ist, jedoch nicht kompressibel, vermeidet man das bisher bei den Standard-QUAD-Ringen bzw. 0-Ringen auftretende Problem, nämlich daß sie sich nicht ausreichend anpassen können, um das Dichtelement in den in Frage kommenden Temperaturbereichen abzustützen, ohne einen unzulässigen Druck auszuüben, so daß hoher Verschleiß entsteht.
Augenscheinlich vollzieht der Ring 11 eine Dichtung am Boden der Nut 12 sowie an seiner Oberseite. Damit fungiert er sowohl als Dichtung und auch als elastomere Feder, die ausreichend empfindlich ist und in Kombination mit dem Dichtelement 10 eine adäquate Dichtung zwischen den sich bewegenden Teilen 13 und 14 im gesamten erforderlichen Temperaturbereich ergibt, in solchen Einbauten, die für hohe Geschwindigkeiten ausgelegt sind.
Das in den Fig. 10 bis 13 gezeigte Lager kann mit einer Welle 215 verwendet werden, die um ihre Längsachse mit hoher Drehzahl in einer Bronzebüchse 216 rotiert. Die oberen Enden der Welle und der Büchse enden in einem Getriebegehäuse (nicht dargestellt), das Schmiermittel enthält, um die rotierenden Flächen zu schmieren. Ein Kragenring 217 ist auf die Welle 215 aufgeschrumpft und rotiert mit ihr und drückt normalerweise an das untere Ende der Büchse 216. Eine Stahlmutter 218 greift nach unten über den Ringkragen 217. Dies ist die normale Anordnung der Teile in einem Baumwollpflücker, wie er früher hergestellt und verwendet wurde.
Das in den Fig. 10 bis 13 gezeigte Dichtelement ist im allgemeinen L-förmig im Querschnitt, wobei ein Abschnitt 221 eine radiale Abmessung hat, die im wesentlichen gleich der Tiefe der Nut 219 ist, während ein axial beabstandeter Abschnitt 222 radial kleinere Abmessungen hat. Dieses Dichtelement ist aus einem vorbeschriebenen Werkstoff geformt. Das Dichtelement 220 hat eine Dichtfläche 220a am Innendurchmesser, der an der Welle 215 anliegt und hier eine Dichtung bewirkt. Die axialen Abmessungen des Dichtelements 220 sind etwas geringer als die tatsächlichen Abmessungen der Nut 219.
Ein Zungenteil 223 erstreckt sich seitlich in Form eines axialen Vorsprungs nach oben in eine Öffnung 224, die ich am Ende des Bronzelagers 216 vorsehe. Der Zweck der Zunge 223 und der Öffnung 224 besteht darin, daß das Dichtelement 220 nicht mit der Welle 215 rotiert. Die selbstschmierenden Eigenschaften des Dichtelements 220 verhindern den erheblichen Verschleiß, wenn die Welle 215 rotiert. Die Unterschiede in den radialen Abmessungen der beiden Abschnitte 221 und 222 vermitteln eine sekundäre Nut 224, in der ich eine elastomere Feder in Form eines Stützrings 225 einbaue.
Wie bereits erwähnt, ist das Dichtelement 220 nicht kontinuierlich, sondern besteht aus einem geteilten Ring, der mit 226 in Fig. 13 bezeichnet ist. Somit können sich die Enden des geteilten Dichtelements zueinander einstellen. Dieses Merkmal ist wesentlich, um zu gestatten, daß das Dichtelement an Veränderungen im Durchmesser anpaßbar ist, die von Erwärmung herrühren, die bei hoher Drehzahl der Welle 215 entsteht.
Die elastomere Feder 225 ist aus einem gleichmäßig elastischen, fließfähigen gummiähnlichen Material hergestellt, im allgemeinen ein Elastomer mit Eigenschaften ähnlich Gummi. Die Form des elastomeren Rings 225 ist die gleiche wie die des vorbeschriebenen Ringes 11 der Fig. 6 bis 8. Der Ring ist rechtwinklig polygonal im Querschnitt, hat vorzugsweise maximale radiale Abmessungen gleich seinen maximalen axialen Abmessungen. Der Ring ist symmetrisch und im Querschnitt gleichförmig. Wie beim Ring 11 in den Fig. 6 bis 8 ist jede Seite konkav und jeder Eckabschnitt konvex gewölbt 28 bis 31. Die konkaven Seiten 24 bis 27 zwischen den Wölbungen 28 bis 31 haben einen Krümmungsradius von etwa 28% der maximalen Querschnittsabmessung des Ringes. Die konkaven Seiten 24 bis 27 gehen tangential in die konvexen Wölbungen 28 bis 31 über.
Die maximale radiale Abmessung des Rings 225 in Kombination mit der radialen Abmessung des dünneren Abschnitts 222 des Dichtelements, an dem er anliegt, ist etwas größer als die radialen Abmessungen der Nut 224, so daß im Ergebnis das Element 220 im vom Ring 225 in leichter radialer Kompression gehalten wird, um die Dichtung zwischen dem Element 220 und der Welle 215 an der kontaktierenden Fläche zu bewirken.
Der Ring 224, im Gegensatz zum Dichtelement 220, ist durchweg kontinuierlich und von gleicnmäßigem Querschnitt. Der Radius der konvexen Eckwölbungen 27 bis 31 beträgt etwa 16% der maximalen radialen Abmessung des Ringes.
Der Ring 225 muß nicht notwendigerweise einen quadratischen Querschnitt besitzen. Stattdessen kann die Nut axial länger gemacht werden, mit dem Ergebnis, daß der Ring eine größere axiale Länge als radiale Abmessung besitzt, wie dies der Ring 230 in Fig. 14 zeigt. Ein solcher Ring kann verwendet werden, wenn die Nut größere axiale Abmessungen als radiale Abmessungen hat. Es sei jedoch bemerkt, daß die kombinierte radiale Abmessung des Ringes 230 und des Teils des Dichtelements, an dem er anliegt, etwas größer ist als die radialen Abmessungen der Nut. Ähnlich und wie der in Fig. 10 dargestellte Einbau sind die axialen Abmessungen des Rings 230 in Kombination mit den axialen Abmessungen des Abschnitts des Dichtelements, über den er sich erstreckt, etwas kleiner als die axialen Abmessungen in der Nut.
Die Fig. 15 bis 18 zeigen eine der Fig. 10 ähnliche Bauweise, außer dar das Lager derart gebaut ist, daß die Dichtung zwischen dem Gehäuse und der Welle an dem Außendurchmesser des Dichtelements erfolgt. So liegt in den Fig. 15 bis 16 der Abschnitt des Dichtelements 231 mit der größeren axialen Abmessung am Außenumang des Lagerteils. Der Abschnitt mit der geringeren radialen Abmessung ist mit 232 bezeichnet und der Abschnitt mit der größeren Abmessung mit dem Bezugszeichen 233. So hat der Abschnitt 232 kleinere radiale Abmessungen als der Abschnitt 233, doch hat er größere axiale Abmessungen und die Dichtung erfolgt am Außendurchmesser des Dichtelements 231 und nicht am Innendurchmesser, wie dies Fig. 15 zeigt. In jeder anderen Hinsicht ist der Einbau ähnlich, außer daß das Dichtelement mit der Welle 234 rotiert.
Es wird bemerkt, daß in der Welle eine Nut 235 vorgesehen ist. Diese rotiert in der Bronzebüchse 236 und bildet mit dieser die Nut 235. Das Dichtelement 231 liegt in der Nut und die Außenfläche des Abschnitts 232 bewirkt eine Dichtung bei 238 am Lager 236.
Der Stützring 239 kann die gleichen Abmessungen und das gleiche Verhältnis gegenüber der sekundären Nut 237 aufweisen, wie dies bereits anhand der Innendurchmesser-Dichtung 237 in Fig. 10 ausgeführt wurde, wobei der Ring 239 radiale Abmessungen derart hat, daß der Teil 232 des Dichtelements 231 in Kompression an der Innenfläche der Büchse 236 gehalten wird. Die Bezugszeichen 240 und 241 bezeichnen den Ringkragen und eine Stahlmutter.
Das Dichtelement 231 ist bei 242 in Fig. 18 geteilt, so daß die Enden sich gegeneinander verschieben können und damit sich an Änderungen der Flächenabmessungen anpassen, die von der bei hoher Drehzahl rotierenden Welle 234 erzeugten Erwärmung herrühren. Wie angezeigt, hält der Stützring 239 das Lager unter Kompression an der Innenfläche der Büchse 236, um die Dichtung zwischen dem Dichtelement 231 und der Büchse 236 zu bewirken. Er hat außerdem kleinere axiale Abmessungen als die Nut 237 und liegt am Teil 233 des Dichtelements an.
Im Betrieb hält der elastomere Ring in Form des Stützrings, nämlich der Elemente 225, 239 die Dichtelemente unter Kompression an der Fläche, an der die Dichtung erfolgen soll. Diese Fläche ist diejenige Fläche des Dichtelements, die die größeren axialen Abmessungen hat. Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung des beschriebenen Dichtelements der Schmiermittelverlust solcher Installationen in starkem Male verringert werden kann und demzufolge sind die Unterbrechungszeiten und Auswechslungszeiten stark verringert, da der Verschleiß wesentlich geringer ist. Dies deshalb, weil das Schmiermittel in dem Getriebegehäuse bleibt und somit die Bronzebüchse auch in langen Betriebszeiten geschmiert wird. Die Stützringe 225 und 239 vermitteln die Aufrechterhaltung eines leichten Druckes am Dichtelement zu allen Zeiten, so daß seine ihm innewohnenden selbstschmierenden Eigenschaften voll zum Tragen kommen. Dies verlängert die Verschleißzeiten und gleichzeitig verhindert die effektive Dichtung den Austritt von Schmiermittel zwischen Welle und Bronzebüchse.
Die elastomeren Ringe 225, 239 sind stark nachgiebig und empfindlich und sind an Abmessungsänderungen leichter anpaßbar, die von Temperaturänderungen der rotierenden Teile herrühren. Betreffend Installationen, mit denen die Lebensdauer der bereits im Gebrauch befindlichen Maschinen wesentlich verlängert werden, sollte auch berücksichtigt werden, daß ähnliche Konstruktionen von Herstellern von originalen Ausrüstungen benützt werden können und daß in diesem Fall die Leistungsfähigkeit solcher Maschinen stark verbessert wird, sowie auch die Lebensdauer verlängert wird.
Der Druckgeschwindigkeitswert eines Kunststoffmusters wird bestimmt, indem man das Muster auf eine trockene Kohlenstoff-Stahlstange aufbringt, die sich rasch bei 20ºC mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 30 m/Min (0,5 m.s&supmin;¹) dreht und indem man Druck auf das Muster aufbringt, bis die erzeugte Hitze das Muster zu zerstören beginnt. Sein Druckgeschwindigkeitswert wird erhalten, indem man den auf das Muster aufgebrachten Druck (gerade vor Beginn der Zerstörung) und die Wellengeschwindigkeit multipliziert. Mit anderen Worten ist der Druckgeschwindigkeitswert das Produkt, aus dem auf das Muster vor der Zerstörung aufgebrachten Druck und der Oberflächengeschwindigkeit der sich drehenden Welle. Druckgeschwindigkeitswerte, gemessen in P.S.I. (1 P.S.I. = 7,05 x 10³ Pa) multipliziert mit der Oberflächengeschwindigkeit in Meter pro Minute bei 20ºC (1 ft pro Minute = 5 x 10&supmin;³ m.s&supmin;¹).
Das Dichtelement aus Kunststoff ist vorzugsweise ein Thermoplast, wobei aber auch Duroplaste verwendet werden können. Brauchbare Werkstoffbeispiele sind unmodifizierte Polycarbonate und unmodifizierte Polystyrole. Diese beiden Werkstoffe verhalten sich gut bei kleiner Geschwindigkeit, niedrigem Druck und sind vergleichsweise billig. Die Temperatur, die an den sich bewegenden Teilen auftritt, bestimmt jedoch die Entscheidung, welcher Kunststoff gewählt wird. Aus Kostengründen sollte das Dichtelement durch Gießen formbar sein, d.h. es sollte entweder durch Spritzgießen oder Spritzpressen herstellbar sein. Aus Kostengründen würde wahrscheinlich ein 6/10 Nylon mit Modifizierung auf die Dauer äußerst wünschenswert sein, da es viele unterschiedliche Anwendungen abdeckt und ziemlich billig ist.
Andere zu benutzende Werkstoffe sind Polyethylen, Polypropylen, Styrol und Polyvinylchloren, alles Thermoplaste. Die wesentlichen Überlegungen sind die, daß das Werkstoff durch Gießen formbar ist und daß es einen Druckgeschwindigkeitswert von nicht weniger als 1.800 bei 30 m/Min besitzt (6,5 x 10&sup4; Pa.in.s&supmin;¹ bei 0,5 ms&supmin;¹ Oberflächengeschwindigkeit).
Die in Fig. 19 dargestellte Bauweise weist eine Abstützung mit einem Gehäuseteil 320 auf, in dem eine Welle 321 für hohe Geschwindigkeiten angeordnet ist. Die Bewegung kann entweder in Längsrichtung oder rotierend um die Längsachse erfolgen. Wie gezeigt, besteht die Welle 321 aus einem Abschnitt 322 mit einem Gewinde 323 zur Aufnahme des mit Gewinde versehenen Endes 324 des anderen Wellenabschnitts 325. Das Ende des Abschnitts 325 mit dem Gewindeteil 324 ist bei 326 ausgenommen und bildet eine Nut in der Welle 321 zur Aufnahme der vorbeschriebenen Lagerdichtung.
In der Nut 326 ist ein kontinuierlich ringförmiges Dichtelement 327 mit im Querschnitt gleichförmigen radialen Abmessungen untergebracht, wie in Fig. 28 gezeigt, das eine Zunge 328 besitzt, die sich axial nach außen von einer Seite in eine schmale Öffnung erstreckt, die im Schaftabschnitt 324 hierfür vorgesehen ist. Die Zunge 328 verhindert eine Umfangsbewegung zwischen dem Dichtelement 327 und der Welle. Die äußere Umfangsfläche des Dichtelements 327 ist gleich der Innenfläche des rohrförmigen Gehäuses 320.
Hinter dem Dichtelement 327 ist ein elastomerer Stützring 329 angeordnet. Dieser Ring 329 ist aus leicht fließfähigem Werkstoff wie Gummi hergestellt und ist im Querschnitt vorzugsweise polygonal, hat nämlich im wesentlichen gleiche Abmessungen in Querrichtung und ist mit konvexen Eckabschnitten und entgegengesetzten konkaven Seiten versehen, wobei konkave und konvexe Abschnitte und die maximalen und minimalen radialen Abmessungen bestimmte Werte aufweisen, die innerhalb der vorbeschriebenen kritischen Bereiche liegen.
Das Dichtelement 327 ist kontinuierlich und aus Kunststoff mit innewohnenden selbstschmierenden Eigenschaften durch Gießformen hergestellt, mit einer Druckgeschwindigkeit von nicht weniger als 1.800 bei 30 m/Min (6,5 x 10&sup4; Pa.m.s&supmin;¹ bei 0,5 m.s&supmin;¹ Oberflächengeschwindigkeit). Es ist das gleiche bereits oben identifizierte Material.
Wie ausgeführt, hat dieser Werkstoff eine sehr hohe innewohnende selbstschmierende Eigenschaft. Ich habe entdeckt, daß es beim Einbau in Kombination mit dem elastomeren Stützring als Dichtung ohne weiteres über lange Betriebszeiten weit länger als bekannte Lager laufen kann.
Der elastomere Ring 329 ist richtig dimensioniert.
Demgemäß betragen seine minimalen radialen Abmessungen vorzugsweise 60 bis 70% seiner maximalen radialen Abmessungen und der Radius der konkaven Seiten beträgt etwa 24 bis 33% der maximalen radialen Abmessungen. Dieser kontinuierliche Ring hat minimale radiale Abmessungen von 75% seiner maximalen radialen Abmessungen, aber solch ein Ring funktioniert nicht annähernd so gut, als wenn die besagten radialen Abmessungen im Bereich von 60 bis 70% gehalten werden.
Fig. 20 ist ähnlich wie Fig. 19, außer daß die Nut im Gehäuse gebildet ist und das Gehäuse und nicht die Welle geteilt ist. Die Welle 330 ist für hohe Geschwindigkeit gegenüber dem Gehäuse 331 ausgelegt, dessen Teile von Befestigungsmittel 332 zusammengehalten werden. Ein Abschnitt des Gehäuses 331 ist mit dem Bezugszeichen 333 bezeichnet und der andere Abschnitt 334 hat eine Nut 335 am inneren Ende, um das kontinuierliche ringförmige Dichtelement 336 und den elastomeren Ring 337 aufzunehmen. Das Dichtelement 336 und der Ring 337 sind aus den gleichen Werkstoffen wie das Ringelement 327 und der Ring 329 hergestellt, obwohl natürlich der Ring 337 einen größeren Durchmesser hat, da seine Innenfläche an der Außenfläche des Dichtelements 336 und nicht an der inneren Dichtfläche wie in Fig. 19 dargestellt, anliegt.
Fig. 21 zeigt die gleiche Tragkonstruktion wie in Fig. 19. Diese besteht aus dem Gehäuse 340 und einer geteilten Welle 341, die genau wie die Welle 321 aufgebaut ist. Die Welle 341 hat eine Nut 342 zur Aufnahme eines kontinuierlichen ringförmigen Dichtelements 343 und eines elastomeren Stützrings 344 dahinter. Der letztere und das Dichtelement 343 sind identisch mit dem Dichtelement und Ring der Fig. 19, außer daß hier keine Zunge vorgesehen ist. Es wird beinerkt, dar die radialen Abmessungen über die gesamte Länge gleichmäßig sind. Es sei bemerkt, daß der in allen Figuren hier dargestellte Stützring etwas kleinere axiale Abmessungen hat als die Breite der Nut, in der er montiert ist.
Fig. 22 zeigt eine Bauweise ähnlich wie sie in Fig. 20 gezeigt ist, außer daß keine Zunge am Dichtelement vorgesehen ist. Wie dargestellt, ist ein geteiltes Gehäuse 345 und eine Welle 346 für hohe Geschwindigkeiten vorgesehen. Eine Nut 347 ist in einem der Gehäuseteile gebildet und nimmt ein kontinuierliches ringförmiges Dichtelement 348 auf, das von einem kontinuierlichen elastomeren Stützring radial nach innen vorgespannt wird. Das Dichtelement 348 und der Stützring 349 sind in der gleichen vorbeschriebenen Weise und aus den gleichen Werkstoffen hergestellt und hat das gleiche Verhältnis wie bereits gezeigt und anhand der Fig. 19 bis 21 beschrieben. Der Stützring ist in jedem Fall mit leicht radialer Kompression angeordnet, um das Dichtelement an die Dichtflächen der gegenüberliegenden Tragstruktur anzudrücken.
Fig. 23 zeigt eine Abstützung 350, in der eine geteilte Welle 371 gemäß Fig. 19 mit einer Nut 353 angeordnet ist, in der ein Dichtelement 354 von L-förmigem Querschnitt mit einer Zunge 355 angeordnet ist. Das Dichtelement 354 ist über seine Länge hinweg kontinuierlich und besteht aus dem gleichen Material wie die vorbeschriebenen Dichtelemente und wird ebenfalls gegossen. Ein elastomerer Stützring 356 liegt in der Nut hinter und an dem Teil des Dichtelements 354, das die kleinere radiale Abmessung hat, und ist leicht radial komprimiert, so daß es ständig einen leichten Druck auf das Dichtelement ausübt, das diesen Druck an die Dichtfläche des gegenüberliegenden Gehäuses überträgt. Somit hat das Dichtelement eine Dichtfläche 357 gegenüber dem Lager an der Dichtfläche 358 des Gehäuses.
Fig. 24 zeigt eine Tragstruktur 360 ähnlich der in Fig. 23, außer daß das Gehäuse 361 geteilt ist und nicht die Welle 362, wie dies der Fall in Fig. 23 ist. Das L-förmige Dichtelement 363 ist in der Nut 364 angeordnet und der elastomere Stützring liegt hinter dem Teil des Dichtelements, das die kleineren radialen Abmessungen in der Druckausübung besitzt, so daß die Dichtfläche am Innendurchmesser des Dichtelements 363 sanft an der äußeren Dichtläche der Welle 362 angedrückt ist.
Fig. 34 zeigt eine Tragstruktur 366 mit einem geteilten Gehäuse 367 und einer darin angeordneten Welle 368 für hohe Geschwindigkeiten. Wie dargestellt, ist eine Nut 369 in einem der Teile des Gehäuses 367 ausgebildet und ein Dichtelement 370 ist darin angeordnet, mit einem üblichen O-Ring 371, der es umgibt und an ihm mit leichter radialer Kompression anliegt. Eine solche Bauweise funktioniert nicht so gut wie die in den Fig. 19 bis 24, doch stellt diese Kombination eine Verbesserung über andere bisher bekannte Lager dar.
Fig. 25 zeigt eine Tragstruktur in Form eines Gehäuses 371 und einer Welle 372. Ein geteiltes Ringdichtelement 373 und ein kontinuierlicher elastomerer Stützring 374 liegt in einer Nut 375 in der Welle. Das geteilte Dichtelement 373 hat keine Zunge.
Fig. 26 zeigt eine Dichtung ähnlich der in Fig. 25, doch unterschiedlich darin, daß die Nut im Gehäuse 376 und nicht in der Welle 377 liegt. Die Nut 378 nimmt ein geteiltes Ringdichtelement 379 auf, das von dem elastomeren Stützring 380 nach innen gedrückt wird, der das Dichteleinent 379 umgibt und leicht in radialer Richtung komprimiert wird, um die Dichtfläche des Dichtelements an die Dichtfläche der Welle 377 leicht anzudrücken.
Fig. 33 zeigt einen Zylinder 381 mit einem Kolben 382, in dem eine Nut 383 sitzt, in der ein geteiltes Ringdichtelement 384 aufgenommen ist, das im Querschnitt rechteckförmig ist und nach außen an die Dichtfläche des Gehäuses von einem elastomeren Stützring gedrückt wird, der dahinter sitzt. Das Dichtelement 384 ist aus den gleichen Werkstoffen hergestellt wie die der anderen beschriebenen Lager und ist gegossen. Der Ring 385 ist aus den gleichen Werkstoffen hergestellt wie sie im Zusammenhang mit den anderen Stützringen beschrieben worden sind und hat die gleichen Proportionen. In der Tat jeder Stützring hier dargestellt und beschrieben, hat die gleichen relativen Abmessungen und Formen mit Ausnahme des O-Rings 371 und des in Fig. 14 gezeigten Ringes. Ferner sind alle hier dargestellten und beschriebenen Dichtelemente gegossen und bestehen aus den Werkstoffen, wie sie anhand der Fig. 19 beschrieben worden sind.
Es wurde festgestellt, daß die offenbarten und beanspruchten Dichtungen den bisher bekannten weit überlegen sind und unter wesentlichen Ersparnissen hergestellt und verkauft werden können, im Vergleich zu den bisher maschinell bearbeiteten und verwendeten Dichtungen. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die Dichtungen der hier dargestellten und beanspruchten Bauart ohne zusätzliches Schmiermittel trockenlaufen können und daß solche Dichtungen über längere Betriebszeiten als die bisher bekannten arbeiten können. Durchgeführte Tests haben ergeben, daß diese Dichtungen aller Wahrscheinlichkeit nach eine Lebensdauer besitzen, die an die zehnfache Lebensdauer bekannter Dichtungen für die Industrie heranreicht. Jedenfalls ist der elastomere Stützring so dimensioniert, daß seine Fläche, die an das Dichtelement andrückt gleich der der Lagerfläche und dem Umfang ist und die Fläche des Dichtelements, das an der Dichtfläche der Tragstruktur anliegt, hat die gleichen Abmessungen wie die der Dichtfläche der Tragstruktur. Damit wird nur der Druck, der auf die Dichtfläche des Dichtelements wirkt, von dem tragenden elastomeren Stützring übertragen und ausgeübt, der dahinter angeordnet ist und den Zweck hat, einen leicht radialen Druck gegen das Dichtelement und die Dichtflächen auszuüben. Die nachgiebige Natur des Stützrings hält die Dichtung zwischen den beiden Dichtflächen ohne das Ausüben von unzulässigem Druck und demzufolge auftretenden Verschleiß. Gleichzeitig ist vermieden, daß Flüssigkeit am Dichtelement vorbei austritt.

Claims

1. Dichtung zwischen einem ersten Bauteil (13, 15) und einein relativ beweglichen zweiten Bauteil (14, 16) mit einein ringförmigen Dichtelement (10) aus Kunststoff und einem elastomeren Stützring (11) in einer Ringnut in einem der Bauteile, wobei der Stützring an einer Nutfläche und zumindest einem Abschnitt des Dichtelements anliegt und das Dichtelement in Arbeitsrichtung der Dichtung an das andere Bauteil drückt, wobei in Arbeitsrichtung die kombinierten Maße des Abschnitts des Dichtelements und des Stützrings in dessen freier Form die entsprechenden Maße der Nut und des Querschnitts des Stützrings leicht überschreiten, wobei der Querschnitt des Stützrings allgemein X-förmig mit konvexen Eckabschnitten (28, 29, 30, 31) ist, die konkave Seitenflächen (24, 25, 26, 27) verbinden, und ein Paar einander gegenüberliegende Ringflächen die Arbeitsflächen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitsrichtung im spannungsfreien Zustand des Stützrings der minimale Abstand zwischen den Arbeitsflächen 60 % bis 70 % des maximalen Abstandes zwischen den Arbeitsflächen beträgt.

2. Dichtung nach Anspruch 1, in der in Arbeitsrichtung der minimale Abstand zwischen den Arbeitsflächen etwa 68 % des maximalen Abstandes zwischen den Arbeitsflächen beträgt.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, in der der Krümmungsradius des konkaven Abschnittes beider Flächen des Arbeitsflächenpaares des spannungsfreien Stützrings etwa 17 % bis 30 % des maximalen Abstands zwischen den Arbeitsflächen in Arbeitsrichtung beträgt.

4. Dichtung nach Anspruch 3, in der der Krüininungsradius des konkaven Abschnitts jeder Fläche des Arbeitsflächenpaares des spannungsfreien Rings etwa 28 % des maximalen Abstands zwischen den Arbeitsflächen in Arbeitsrichtung beträgt.

5. Dichtung nach Anspruch 3 oder 4, in der der Krümmungsradius jeder der konvexen Eckabschnitte des spannungsfreien Stützrings etwa die Hälfte des Krümmungsradius des konkaven Abschnitts jeder der Arbeitsflächen beträgt.

6. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der der Krümmungsradius jedes der konvexen Eckabschnitte des spannungsfreien Stützringes etwa 14 bis 16 % des maximalen Abstands zwischen den Arbeitsflächen in Arbeitsrichtung beträgt.

7. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der die Maße des Dichtelements und des Stützrings in einer sowohl zur Arbeitsrichtung als auch zur Umfangsrichtung senkrechten Richtung der Dichtung etwas kleiner als die entsprechenden Maße der Nut sind.

8. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das ringförmige Dichtelement (10) an mindestens einer Stelle (18) entlang seines Umfanges gespalten ist.

9. Dichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Enden der Spaltung (18) in Umfangsrichtung überlappen.

10. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das ringförmige Dichtelement (220) einen L-förmigen Querschnitt aufweist.

11. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der sich ein Mitnehmerlappen (21) vom Dichtelement erstreckt und in einer Ausnehmung (22) in einer Seitenwand der Nut zur Arretierung des Dichtelements auf genommen wird.

12. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement nicht extern geschmiert wird.

13. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das Kunststoffmaterial, aus dem das Dichtelement beschaffen ist, formbar ist und einen Druck-Geschwindigkeitswert nicht kleiner als 1800 bei 100 Fuß/min. Umfangsgeschwindigkeit (6,5 x 10&sup4; Pa.m.s&supmin;¹ bei 0.5 m.s&supmin;¹ Umfangsgeschwindigkeit) hat.

14. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das erste Bauteil eine Welle oder ein Kolben ist, das zweite Bauteil eine Bohrung zur Aufnahme des ersten Bauteil aufweist und die Arbeitsrichtung der Dichtung radial in bezug auf die Wellen- oder Kolbenachse ist.

15. Elastomerer Stützring zum leichten Andrücken eines ringförmigen Dichtelements in Dichtberührung an eine sich relativ bewegende Fläche mit einem einstückigen Körper aus elastomerem Material mit allgemein x-förmigern Querschnitt mit konvexen Eckabschnitten, die in konkave Seitenabschnitte übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß bei spannungsfreiem Ring der minimale Abstand zwischen einem Paar gegenüberliegender Seitenflächen des Rings zwischen 60 % und 70 % des maximalen Abstands zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen beträgt.

16. Elastomerer Stützring nach Anspruch 15, in dem dem minimale Normalabstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen etwa 68 % des maximalen Normalabstands zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen beträgt.

17. Elastomerer Stützring nach Anspruch 15 oder 16, in dem der Krüinmungsradius des konkaven Abschnitts jeder der gegenüberliegenden Flächen etwa 17 % bis 30 % des maximalen Normalabstandes zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen beträgt.

18. Elastomerer Stützring nach Anspruch 17, bei dem der Krümmungsradius des konkaven Abschnitts jeder der gegenüberliegenden Flächen etwa 17 % bis 28 % des maximalen normalen Abstands zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen beträgt.

19. Elastomerer Stützring nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem der Krümmungsradius jedes konvexen Eckabschnitts etwa die Hälfte des Krümmungsradius des konkaven Abschnitts jeder der gegenüberliegenden Seitenflächen beträgt.

20. Elastomerer Stützring nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem der Krümmungsradius jedes der konvexen Eckabschnitte etwa 14 % bis 16 % des maximalen normalen Abstands zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen beträgt.