CN113195947B - 用于分开的壳体的密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于密封两个壳体部件(11，21)之间的间隙的密封装置(01)，其中间隙设置在壳体部件(11，21)的相对置的端面(13，23)之间。在第一壳体部件(11)中，在第一端面(13)处存在有第一容纳沟槽(14)，在所述第一容纳沟槽(14)中设置有从容纳沟槽(14)伸出的、贴靠在第一外边沿(15)上的密封带(06)。所述密封带(06)接合到第二壳体部件(21)的相对置的第二容纳沟槽(24)中并且贴靠在第二外边沿(25)上。为了即使在缺少压力差的情况下也使位置稳固并且实现密封效果，设有螺旋带(07)，所述螺旋带(07)设置在第一容纳沟槽(14)中并且将弹性力施加到密封带(06)上。

Description

用于分开的壳体的密封装置
技术领域
当前考虑由至少两个壳体部件形成的壳体，其中两个壳体部件应彼此密封。为此，从现有技术中已知各种各样的密封装置。因此，与壳体部件是否与壳体壁的端侧彼此对接或所述壳体部件是否分别具有法兰无关地，至少一个壳体部件沿着连接部位具有连续的沟槽，在所述沟槽中设置有密封元件。此外已知如下实施方式：在所述实施方式中，在两个相对置的壳体部件中分别设置有沟槽，其中密封元件沿着相对置的沟槽延伸并且在此覆盖两个法兰之间的间隙。
背景技术
与已知的解决方案的具体实施方式无关地，存在如下冲突，一方面实现有利的密封，而另一方面不仅可以实现密封件在壳体部件的沟槽中的简单安装而且尤其可以实现第二壳体部件在具有预安装的密封件的第一壳体部件上的简单安装。这通常引起如下问题：要么在安装——尤其特别重的、大的壳体部件——时，存在密封件的损坏的危险，要么另一方面不能实现期望的密封效果。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种密封装置，所述密封装置不仅可以实现有利的安装，而且引起有利的密封性，其中尤其适用于可以实现在大的、重的壳体部件，例如燃气轮机中应用。
所提出的目的通过根据本发明的密封装置来实现。有利的实施方式在本文中给出。
这种密封装置用于密封两个壳体部件之间的间隙。在此，第一壳体部件具有第一端面，并且第二壳体部件具有与第一端面相对置的第二端面。在此，两个壳体部件在端面处彼此接合，使得在端面之间形成间隙。与此相关地不重要的是，端面完全地还是仅部分地彼此安置。至少需要密封装置，因为不能确保端面在其整个长度上完全密封地、无间隙地彼此安置。就此而言，密封装置用于密封端面之间的可能的、但不必要存在的间隙。
此外，根据类型，仅在存在此外引起介质穿过间隙的压力差的情况下才需要壳体部件处的密封装置。在此，密封装置仅在如下情况下才可有意义地使用并且也仅在如下情况下才有效：内侧上的介质压力大于或至少等于与内侧相对置的外侧上的介质压力。如果考虑具有相对置的端面和其之间的待密封的间隙的壳体部件，则内侧处于间隙的一侧上并且外侧处于所述间隙的相对置的侧上。在此，内侧不必强制性地与壳体的内部一致，并且外侧不必强制性地与壳体的外部一致。如果预期地在壳体的内部中存在壳体周围的较低的压力，则在内部中为外侧(即具有较低的压力的一侧)。
此外，这种密封装置在第一壳体部件中具有第一容纳沟槽。在此，第一容纳沟槽沿着第一端面伸展并且朝向相对置的第二端面敞开。此外必要的是，在第二壳体部件中沿着第二端面相对置地存在有第二容纳沟槽，所述第二容纳沟槽朝向第一壳体部件敞开。为了在容纳沟槽处实现相应的密封面，第一容纳沟槽的指向外侧的边沿形成第一外边沿，并且第二容纳沟槽的指向外侧的边沿形成第二外边沿。
根据类型，密封装置具有密封元件，所述密封元件沿着两个容纳沟槽延伸并且在此接合到两个相对置的容纳沟槽中。在此，密封元件不仅贴靠在第一外边沿上，而且贴靠在第二外边沿上，并且在此引起密封。
为了可以实现简单的安装并且仍然实现尽可能好的密封，根据本发明提出，将沿着容纳沟槽伸展的密封带用于实现密封元件，所述密封带具有平坦的构造，并且在此一方面沿着容纳沟槽延伸，并且另一方面横向于端面延伸。在此，密封片沿着容纳沟槽的基本上整个长度贴靠在两个外边沿上。
为了确保密封带尤其在第一容纳沟槽中的位置以用于不仅一方面在安装密封带之后可以实现第二壳体部件的安装，而且另一方面确保密封带与介质压力无关地牢固地贴靠在两个外边沿上，使用沿着第一容纳沟槽延伸的螺旋带，所述螺旋带在螺旋带的径向方向上弹性变形地夹紧在第一容纳沟槽中，并且将径向力作用到密封片上。
通过结合螺旋带的使用来根据本发明使用简单的密封带，不仅可以实现简单的安装，而且此外可以基本上确保密封性。
密封装置不仅可以在壳体部件的壁的相对置的端侧中使用，而且可以有利地在壳体部件的法兰连接部中使用。在此，每个壳体部件具有至少一个沿着端面伸展的法兰，其中彼此叠置的法兰面相应地形成端面。
用于第一容纳沟槽的这种不仅简单而且有利的造型通过在横截面中矩形的造型来实现。这不仅可以实现简单的生产，而且同样可以借助于螺旋带充分地稳固密封带的位置。此外，外边沿可以有利地被加工以确保密封。
与此相对地，为了实现所期望的密封性，特别有利的是，第二外边沿在横截面中观察具有倾斜的或弧形的走向。即第二外边沿不在第一外边沿的延长部中延伸，而是相反相对于第一外边沿直线式地或弧形地倾斜。借此，可以有利地影响密封带的不仅在第一外边沿上而且在第二外边沿上的限定的贴靠。
此外，在此，如果第一外边沿的理论的延长部与第二外边沿大约在中心相交，则是特别有利的。在此，中心涉及第二容纳沟槽的从第二端面开始直至第二容纳沟槽的沟槽基底的半个深度。如果垂直于第二端面观察，距中心的间距为第二容纳沟槽的深度的至多20％，则第一外边沿的延长部与第二外边沿之间的相交线的几何设置被视为大约在中心。
在此有利的是，第二外边沿的外端部作为相对于第二端面指向外侧的边缘与第一外边沿间隔开地设置。
通过第二容纳沟槽的具有倾斜的或弧形的走向的所述有利的构造以及第二外边沿的相对于外侧偏移的外端部的有利的设置引起，在第二壳体部件在第一壳体部件上接合时，与第二容纳沟槽相邻的端面不会无意地撞击到从第一容纳沟槽伸出的密封带上，其中在所述倾斜的或弧形的走向中，第一外边沿的延长部与第二外边沿大约在中心相交。更确切地说，倾斜的或弧形的走向引起密封带穿入到第二容纳沟槽中。
此外有利的是，第二外边沿的内端部作为相对于第二容纳沟槽的沟槽基底朝向内侧的边缘与第一外边沿的理论的延长部具有间距地设置。
具有大约在第二外边沿的中心的相交线的倾斜的或弧形的走向以及第二外边沿的相对于内侧偏移的内端部的有利的设置引起，密封带在组装时不仅可靠地贴靠在第一外边沿上，而且可靠地贴靠在第二外边沿上。因此，不仅可以实现简单且可靠的安装，而且可以同样确保所要求的密封效果。
如果在第二外边沿的内端部或外端部处存在倒角或倒圆，则所述倒角或所述倒圆在理论的延长部中应考虑作为在第二外边沿与沟槽基底或第二端面之间的理论的边缘。
当第二外边沿的外端部距第一外边沿的间距相应于内端部距第一外边沿的理论的延长部的间距的至少2倍时，实现第二外边沿的具有倾斜的或弧形的走向的特别有利的构造。即第二外边沿从大约中心开始朝向端面比朝向沟槽基底的走向更强烈地倾斜大约两倍。
此外，当外端部距第一外边沿的间距相应于第一容纳沟槽的宽度的至少0.2倍时，实现特别有利的构造。因此，借此——在小心地安装时——防止第二壳体部件在安装时碰撞到密封带上。与此相对地有利的是，将外端部距外边沿的间距选择成不大于第一容纳沟槽的宽度的0.4倍。借此确保密封带可以可靠地穿入到第二容纳沟槽中并且不会无意地弯折。
将第二外边沿的内端部距第一外边沿的理论的延长部的间距以特别有利的方式选择成小于第一容纳沟槽的宽度的0.1倍。通常，与第一外边沿的延长部的这种偏离足以确保密封带在第二外边沿上的可靠的贴靠。与此相对地有利的是，第一端部距第一外边沿的延长部的间距相应于第一容纳沟槽的宽度的至多0.2倍。
为了借助于密封带以在第一外边沿和第二外边沿上的贴靠确保可靠的密封，尤其在考虑第二外边沿的倾斜的或弧形的走向的情况下，有利的是，密封带的宽度相应于容纳沟槽中的深度的至少0.8倍。特别有利的是，宽度相应于容纳沟槽的深度的至少0.9倍。在此，容纳沟槽的深度通过第一容纳沟槽的第一沟槽基底与第二容纳沟槽的第二沟槽基底的间距限定。在此，密封带的宽度应至多相应于两个容纳沟槽的深度。
附图说明
在以下附图中绘出用于根据本发明的密封装置的示例性实施方式和第二外边沿的示例性构造。附图示出：
图1示出在两个壳体法兰之间的根据本发明的密封装置的示例；
图2示出图1中的实施方案的细节视图；
图3-5示出第二外边沿的示例性的走向。
具体实施方式
图1中绘出根据本发明的密封装置01的实施例，其中部段地绘出分别具有法兰12、22的第一壳体部件11(下侧)和第二壳体部件12(上侧)。在此，相对置的法兰面形成第一壳体部件11的第一端面13或第二壳体部件21的第二端面23。在端面之间限定适用于待借助于密封装置01进行密封的间隙。在此，在间隙或端面13、23的一侧上存在有内侧03，并且相对置地存在有外侧04。密封装置01在如下情况下有效：内侧03上的介质压力至少相应于外侧04上的介质压力。
从图2中的细节视图中可有利地看出密封装置01。首先可看到第一壳体部件11中的第一容纳沟槽14。该第一容纳沟槽14具有简单且有利的矩形构造。在此，第一容纳沟槽14的指向外侧04的边沿形成第一外边沿15。相对置地，在第二壳体部件21中存在有第二容纳沟槽24，所述第二容纳沟槽同样在指向外侧04的一侧上具有第二外边沿25。
在此，密封装置01首先包括引起密封的密封带06，所述密封带06沿着容纳沟槽14、24并且横向于端面13、23延伸。如可容易地看出，密封带06在此具有特别简单的平坦的构造。在此，密封带06借助于一个侧边缘贴靠在第一外边沿15上，并且借助于第二侧边缘贴靠在第二外边沿25上。一方面通过内侧03与外侧04之间的压力差引起密封效果。为了确保初始的密封，尤其在小的压力差的情况下，以及尤其为了在安装时稳固密封带06的位置，密封装置01还具有沿着第一容纳沟槽14延伸的螺旋带07。在此提出，螺旋带07在轻微的压力下在内部边沿与第一外边沿15或密封带06之间夹紧在第一容纳沟槽14中。在此，螺旋带07的该弹性变形引起从螺旋带07开始作用到密封带06上的径向力，使得所述密封带压紧到第一外边沿15和第二外边沿25上。
此外，可看出第二外边沿25的特别有利的构造，所述第二外边沿25具有相对于第一外边沿15倾斜的走向。为此，示出第一外边沿15的延长部15a。可看出，第二外边沿25在第二端面23处的外端部26与第一端面15或其延长部15a具有间距，并且在此相对于外侧04偏移地设置。与此相对，第二外边沿25在第二容纳沟槽24的沟槽基底处的内端部27相对于内侧03偏移，并且与第一外边沿15的延长部15a间隔开地设置。
明显的是，在借助于密封带06和螺旋带07的形状安装布置将第二壳体部件21接合在第一壳体部件11上时，第二外边沿25的该弧形的或倾斜的走向引起密封带06穿入到第二容纳沟槽24中。此外明显的是，具有在第二外边沿25的中心上方指向内侧03的偏移的倾斜的走向引起，可以确保在安装状态中密封带06在任何情况下可靠地贴靠在第二外边沿25上。
对于特别有利的构造的一个基本方面是第二外边沿25的倾斜的或弧形的走向。为此，图3至5分别示出根据第一外边沿15的延长部15a的其他可行的构造方式。在图3中，外边沿由2个直线式倾斜的部段形成，其中指向外端部26的部段比指向内端部27的部段更强烈地倾斜。在图4中，第二外边沿25'的从中心开始至内端部27的走向弧形地实施。与此相对，在图5中示出一个实施例，在所述实施例中，第二外边沿25”在朝向外端部26的走向中具有弧形的走向。

Claims (10)

1.一种用于密封第一壳体部件(11)与第二壳体部件(21)之间的间隙的密封装置(01)，所述第一壳体部件(11)具有第一端面(13)，所述第二壳体部件(21)具有与所述第一端面(13)相对置的第二端面(23)，其中在所述第一和第二端面(13，23)之间限定间隙，并且在一侧上限定内侧(03)，并且在相对置的侧上限定外侧(04)，其中所述密封装置(01)适于在所述外侧(04)上具有较小的介质压力并且在所述内侧(03)上具有较大的介质压力的情况下使用，其中在所述第一壳体部件(11)中设置有沿着所述间隙伸展的、朝向所述第二端面(23)敞开的第一容纳沟槽(14)，所述第一容纳沟槽具有指向所述外侧(04)的第一外边沿(15)，并且其中在所述第二壳体部件(21)中设置有与所述第一容纳沟槽(14)相对置的第二容纳沟槽(24)，所述第二容纳沟槽具有指向所述外侧(04)的第二外边沿(25)，
所述密封装置包括沿着所述第一和第二容纳沟槽(14，24)伸展的密封带(06)，所述密封带(06)具有横向于所述第一和第二端面(13，23)延伸的平坦的构造并且贴靠在所述第一和第二外边沿(15，25)上，所述密封装置还包括弹性的螺旋带(07)，所述螺旋带(07)的中轴线设置在所述第一容纳沟槽(14)内，并且所述螺旋带(07)沿着所述第一容纳沟槽(14)延伸并将压力施加到所述密封带(06)上，并且其中所述第二外边沿(25)在横截面中具有倾斜的和/或弧形的走向。
2.根据权利要求1所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述第一和第二端面(13，23)是壳体的彼此叠置的法兰面。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述第一容纳沟槽(14)和所述第二容纳沟槽(24)具有在横截面中镜像对称的构造。
4.根据权利要求1或2所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述第一容纳沟槽(14)在横截面中基本上矩形地实施。
5.根据权利要求1或2所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述第一外边沿(15)的理论的延长部(15a)与所述第二外边沿(25)在所述第二容纳沟槽(24)的深度的中心+/-20％处相交。
6.根据权利要求5所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述第二外边沿(25)的在所述第二端面(23)处指向所述外侧(04)的外端部(26)与所述第一外边沿(15)间隔开地设置，并且所述第二外边沿(25)的在所述第二容纳沟槽(24)的沟槽基底处指向所述内侧(03)的内端部(27)与所述第一外边沿(15)的理论的延长部(15a)间隔开地设置。
7.根据权利要求6所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述外端部(26)距所述第一外边沿(15)的间距相应于所述内端部(27)距所述第一外边沿(15)的间距的至少2倍；和/或
所述外端部(26)距所述第一外边沿(15)的间距相应于所述第一容纳沟槽(14)的宽度的至少0.2倍和/或至多0.4倍；和/或
所述内端部(27)距所述第一外边沿(15)的间距相应于所述第一容纳沟槽(14)的宽度的至少0.1倍和/或至多0.2倍。
8.根据权利要求1或2任一项所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述密封带(06)的宽度相应于所述第一和第二容纳沟槽(14，24)的深度的至少0.8倍。
9.根据权利要求8所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述密封带(06)的宽度相应于所述第一和第二容纳沟槽(14，24)的深度的至少0.9倍。
10.根据权利要求8所述的密封装置(01)，
其特征在于，
所述密封带(06)的宽度至多相应于所述第一和第二容纳沟槽(14，24)的深度。
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