CZ20012595A3 - Zařízení na ochranu a udrľování pruľnosti a ohebnosti koncových ątětin segmentu kartáčového těsnění a způsob výroby tohoto segmentu - Google Patents

Description

Zařízení na ochranu a udržování pružnosti a ohebnosti koncových štětin segmentu kartáčového těsnění a způsob^ výroby tohoto segmentu

Oblast techniky

Vynález se týká kartáčových těsnění takového typu, která jsou opatřena jednou nebo dvěma přídržnými deskami, ze kterých vybíhají štětiny, určené pro těsnicí záběr s další součástí, přičemž se zejména týká segmentů kartáčového těsnění, opatřených koncovými deskami pro ochranu koncových štětin před poškozením během manipulace při zachování v podstatě stejnoměrné pružnosti a ohebnosti štětin přes celou délku segmentu kartáčového těsnění.

Dosavadní stav techniky

Kartáčová těsnění pro vybavení závodu na výrobu energie, jako jsou například turbiny, bývají obvykle zkonstruována z jednotlivých segmentů pro usnadnění jejich montáže.

Například známé obloukovité segmenty kartáčového těsnění obvykle obsahují jednu nebo dvě přídržné desky, ze kterých vybíhají štětiny podél čelní plochy jedné desky nebo mezi dvojicí přídržných desek.

Pro účely zjednodušení popisu bude předmět tohoto vynálezu popsán ve vztahu k segmentu kartáčového těsnění, který má dvě přídržné desky, mezi nimiž jsou umístěny štětiny, přičemž je však tento popis určen rovněž k tomu, aby zahrnoval kartáčové těsnění, opatřené pouze jednou přídržnou deskou, pokud není uvedeno jinak.

Štětiny mají vrcholky, které vyčnívají přes přídržné desky a vybíhají do záběru s přiléhající součástí. U celé řady provedení jsou obloukovité segmenty sestaveny do obvodové soustavy například čtyř nebo šesti segmentů, takže zcela obklopují přiléhající součást nebo leží uvnitř této součásti, kterou bývá obvykle otočný hřídel nebo pouzdro.

Jelikož jsou kartáčová těsnění obvykle využívána mezi oblastmi s různými tlaky, tak přídržná deska, umístěná na nízkotlaké straně dolů ve směru proudění, má obvykle větší radiální rozsah směrem k vrcholkům štětin, než přídržná deska, umístěná na vysokotlaké straně vzhůru ve směru proudění.

Štětiny obvykle leží mezi přídržnými deskami, připevněnými k jedné součásti, přičemž mohou ležet v radiálním směru, avšak obvykle s výhodou leží pod kosým radiálním úhlem ve směru otáčení druhé přilehlé součásti. Protilehlé konce obloukovitých segmentů mají koncové čelní plochy skloněné v podstatě pod stejným kosým radiálním úhlem, jako štětiny.

Štětiny jsou upevněny v obloukovitém těsnicím segmentu například prostřednictvím jejich přivaření podél vnějšího průměru obloukovítého těsnicího segmentu a podél blízkých konců štětin mezi přídržnými deskami tak, že štětiny směřují dovnitř pod kosým úhlem pro jejich záběr s točnou součástí.

·· ·· ·· · · ·· • · · · · · · * · » · • · · ·♦·· · · ···· ·· ·· · · ·· · · ·

Je nutno zdůraznit, že štětiny na koncích každého segmentu mohou být ohnuty nebo poškozeny během manipulace, přičemž mohou mít snahu se vyklánět ven mezi přídržné desky, takže mohou být případně uchyceny mezi přilehlými segmenty během montážního procesu. Tyto koncové štětiny jsou tak potom snadno ohnuty, a to jak v obvodovém, tak i v osovém směru.

Pokud jsou štětiny přehnuty přes přídržné desky, potom dojde při montáži přilehlých těsnicích segmentů k zachycení štětin mezi jejich koncovými čelními plochami. Tyto zachycené štětiny mohou způsobit obloukovité spojení celé těsnicí soustavy. To znamená, že uchycené štětiny vytlačují všechny segmenty ven ze součásti, na které mají být štětiny uspořádány pro účely těsnění.

Je-li například kartáčové těsnění umístěno kolem otočného hřídele, mohou být obloukovité segmenty vytlačovány radiálně směrem ven prostřednictvím uchycených štětin, takže dochází ke zvětšení celkového průměru těsnění a ke vzniku radiální vůle rotoru. Dochází tak ke zvýšené netěsnosti těsnění, a to kromě již stejně zvýšené netěsnosti, způsobené poškozenými štětinami.

Dále je velice důležité minimalizovat zvýšený ohřev, způsobený třecím stykem mezi štětinami kartáčového těsnění a otočnou součástí. Například u rotorů parních turbín může nestejnoměrné ohřívání v obvodovém směru kolem rotoru způsobit dostatečné napětí v rotoru, v důsledku kterého dojde k prohnutí rotoru. Toto prohnutí je nadále podporováno, pokud je na rotoru umístěna vyčnívající část, která je odlišně

···· ·' ·· ·· ·· ohřívána prostřednictvím styku se štětinami kartáčového těsnění.

U známé konstrukce kartáčového těsnění, která je popsána například v patentovém spise US 5 110 033, pak koncový zoubek, uspořádaný na jedné z přídržných desek na každém konci obloukovitého segmentu, vyčnívá v radiálním směru vůči průměru protilehlé přídržné desky. Tento koncový zoubek, přídržné desky a štětiny na koncích segmentu jsou vzájemně přivařeny nebo například přitaveny.

Je však velice důležité, aby pružnost a ohebnost štětin byla v podstatě stejnoměrná přes celý obvodový rozsah obloukovitého segmentu. Pokud dochází k rozdílné pružnosti a ohebnosti, to znamená, pokud jsou některé štětiny tužší, a pevnější, než jiné štětiny, potom tyto tužší štětiny mohou způsobovat nadměrné vytváření tepla prostřednictvím místního třecího styku s otočnou součástí, což může vést k prohnutí rotoru a k jeho nevyváženosti s následnými škodlivými důsledky.

Jelikož koncové štětiny v blízkosti konců přídržných desek jsou přivařeny vzájemně k sobě a rovněž k přídržným deskám u provedení podle shora uvedeného patentového spisu, tak koncové štětiny na protilehlých koncích těchto segmentů jsou výrazně tužší, než mezilehlé štětiny, ležící mezi koncovými štětinami, to znamená, než štětiny, ležící mezi protilehlými konci těsnicího segmentu. V důsledku toho dochází k nepříznivému a různorodému ohřívání rotoru, a to na základě rozdílné pružnosti a ohebnosti štětin podél obvodového rozsahu těsnění.

·· ·* ·· 99 ·· · • * · · 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 99 9 9 9

9999 99 99 99 ·· 999

V patentovém spise US 5 090 710 je popsáno řešení, u kterého je deska připevněna ke konci těsnicího segmentu prostřednictvím pájení nebo přivaření, přičemž se rozprostírá k okrajům přídržných desek. Štětiny na koncích segmentu jsou proto méně pružné a ohebné, takže jsou tužší, než štětiny mezi konci segmentu, což má obdobné nepříznivé účinky, jako u shora uvedeného řešení.

Existuje proto potřeba vyvinout obloukovitý segment kartáčového těsnění se zajištěnou ochranou koncových štětin během výroby a manipulace, přičemž kromě této ochrany je nutno zajistit v podstatě stejnosměrnou pružnost a ohebnost štětin podél celého obvodového rozsahu těsnění.

Podstata vynálezu

Shora uvedené potřeba byla v souladu s předmětem tohoto vynálezu uspokojena vyvinutím kartáčového těsnění, které obsahuje:

obloukovitý segment kartáčového těsnění, mající alespoň jednu přídržnou desku a množinu štětin, rozprostírající se podél čelní plochy uvedené jedné přídržné desky, přičemž uvedené štětiny jsou připevněny k uvedené přídržné desce v blízkosti jejích blízkých konců, vyčnívají z obloukovitého okraje uvedené přídržné desky a končí vrcholky štětin pro vytvoření těsnění s přiléhající součástí, přičemž uvedené štětiny vyčnívají volně z uvedených přilehlých blízkých konců, a koncovou desku, překrývající konec uvedeného segmentu a příslušné koncové štětiny, přičemž uvedená koncová deska je ·4·« 44 44 44

4 4 4 4444 444

444 44 44 « · • 44 4444 44

4444 44 44 «4 připevněna k uvedené přídržné desce tak, že koncové štětiny a štětiny, rozmístěné od těchto koncových štětin podél uvedeného segmentu, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

Uvedená koncová deska s výhodou končí v místě krátce od okraje uvedené přídržné desky a uvedených vrcholků štětin.

Uvedené štětiny s výhodou leží pod úhlem, který je kosý vzhledem k poloměru uvedeného koncového segmentu, přičemž uvedená koncová deska se rozprostírá podél konce segmentu pod v podstatě obdobným kosým úhlem, jako uvedené štětiny.

Kartáčové těsnění podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje druhou koncovou desku, překrývající protilehlý konec uvedeného segmentu a příslušné koncové štětiny na uvedeném protilehlém konci segmentu, přičemž uvedená druhá koncová deska je připevněna k uvedené přídržné desce na uvedeném protilehlém konci segmentu tak, že koncové štětiny na uvedeném protilehlém konci a štětiny mezi koncovými štětinami podél uvedeného segmentu mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

Uvedené koncové desky jsou s výhodou připevněny pouze k protilehlým koncům uvedené přídržné desky.

Uvedené koncové desky mohou být s výhodou připevněny přičemž uvedené koncové segmentu a štětiny mezi pouze k uvedené přídržné desce, štětiny na protilehlých koncích koncovými štětinami jsou volně pružné a ohebné od jejich přilehlých blízkých konců k jejich uvedeným vrcholkům.

·9 ·· »9 «9·· 9 99·

9· 9 9 9 99

999 99 9

9 9 9 9 9 9

9999 ·· 99 99

V souladu s dalším aspektem předmětu bylo dále rovněž vyvinuto kartáčové těsnění, tohoto vynálezu které obsahuje:

obloukovitý segment kartáčového těsnění, mající dvojici obloukovitých přídržných desek a množinu štětin, umístěných mezi uvedenými deskami, přičemž uvedené štětiny vyčnívají za obloukovíté okraje uvedených přídržných desek, ze kterých volně vybíhají a končí na svých vzdálených koncích vrcholky štětin pro zajištění těsnění s přiléhající součástí, přičemž alespoň jedna koncová deska přesahuje konec uvedeného segmentu a příslušných koncových štětin, uvedená deska je připevněna ke koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek tak, že koncové štětiny a štětiny, rozmístěné podél uvedeného segmentu od koncových štětin, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

Uvedené obloukovité okraje jsou od sebe s výhodou vzájemně v radiálním směru vzdáleny, přičemž uvedená koncová deska končí v místě krátce před obloukovitým okrajem alespoň jedné uvedené přídržné desky.

Uvedené štětiny s výhodou leží pod úhlem, který je kosý vzhledem k poloměru uvedených desek, přičemž uvedená koncová deska se rozprostírá podél konce segmentu pod v podstatě stejným kosým úhlem, jako uvedené štětiny.

Kartáčové těsnění podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje druhou koncovou desku, překrývající protilehlý konec uvedeného segmentu a příslušné koncové štětiny na uvedeném protilehlém konci segmentu, přičemž uvedená druhá koncová deska je připevněna ke koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek tak, že koncové štětiny na uvedených ·· ·· • · · · • · · • · • * · · • · · · • · · ·

protilehlých koncích segmentu a štětiny mezi uvedenými koncovými štětinami mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

Uvedené koncové desky jsou s výhodou připevněny pouze k uvedeným přídržným deskám.

Uvedené koncové desky mohou být s výhodou připevněny pouze k uvedeným přídržným deskám, a uvedené koncové štětiny na protilehlých koncích segmentu a štětiny mezi uvedenými koncovými štětinami jsou volně pružné a ohebné podél většiny jejich délky tak, že všechny uvedené štětiny podél uvedeného segmentu mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

Štětiny leží s výhodou pod úhly, zkosenými vzhledem k poloměrům uvedených desek, uvedené koncové desky leží podél konců segmentu pod v podstatě obdobným kosým úhlem jako přilehlé štětiny, uvedené obloukovité okraje jsou vzájemně od sebe v radiálním směru vzdáleny, a uvedené koncové desky končí v místech podél koncových čelních ploch uvedených přídržných desek krátce od jednoho z uvedených obloukovitých okrajů uvedených přídržných desek a v místech, ležících přibližně v polovině délky štětin.

Blízké koncové části uvedených štětin jsou s výhodou přivařeny k uvedeným přídržným deskám podél okrajů uvedených přídržných desek, vzdálených od jejich uvedených obloukovitých okrajů, uvedené koncové desky překrývají uvedené koncové čelní plochy přilehlých uvedených okrajů a vybíhají z nich, přičemž končí v místech, ležících v podstatě v jedné polovině délky štětin, přičemž koncové desky jsou

4» ·4 44 44 φ* • 4 4 4 4444 4 »

4 4 44 44 44

4444 44 »4 »4 ·» připevněny pouze k uvedeným koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut způsob výroby obloukovitého segmentu kartáčového těsnění, majícího dvojici obloukovítých přídržných desek a množinu štětin, umístěných mezi uvedenými deskami, přičemž uvedené štětiny vyčnívají za obloukovité okraje uvedených přídržných desek, ze kterých volně vybíhají a končí na svých vzdálených koncích vrcholky štětin pro zajištění těsnění s přiléhající součástí.

Předmětný způsob výroby uvedeného segmentu obsahuje krok připevnění koncové desky ke koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek tak, že štětiny, rozmístěné podél celé délky uvedeného segmentu, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

Uvedené obloukovité okraje jsou vzájemně od sebe vzdáleny v radiálním směru a způsob zahrnuje další krok umístění uvedené koncové desky tak, že končí v místě podél uvedených koncových čelních ploch, ležícím v podstatě v jedné polovině délky štětin a v blízkosti jednoho z obloukovitých okrajů uvedených obloukovitých přídržných desek.

Způsob podle tohoto vynálezu s výhodou zahrnuje umístění štětin pod úhly, zkosenými vzhledem k poloměrům uvedených desek, a připevnění uvedené koncové desky k uvedeným koncovým čelním plochám tak, že leží podél konce segmentu pod v podstatě stejným kosým úhlem, jako uvedené štětiny.

	10	·* *» 9» «9 ·«·» 9 9 9 9 • « « 9 · «9 * 9 · 9 9 9 9 9999 99 «9 4«	»· * • 9 99 9 9 9 « · 9 99 *9 9
Způsob podle tohoto	vynálezu	dále s výhodou	zahrnuje
připevnění druhé koncové	desky ke	koncovým čelním	plochám
uvedených přídržných desek	podél protilehlého konce uvedeného

segmentu.

Předmětný způsob rovněž s výhodou zahrnuje přivaření uvedených koncových desek pouze k uvedeným koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek.

Takže v souladu s jedním provedením předmětu tohoto vynálezu je uspořádáno zařízení na ochranu a udržování pružnosti a ohebnosti koncových štětin segmentu kartáčového těsnění, určené k ochraně koncových štětin a rovněž k udržování jejich pružnosti a ohebnosti v podstatě přes celou délku segmentů.

Za účelem zajištění shora uvedeného úkolu jsou koncové čelní plochy každého obloukovitého segmentu opatřeny koncovou deskou nebo podložkou, která končí mezi okraji přídržných desek v takovém místě, aby bylo dostatečně eliminováno nebo minimalizováno potenciální poškození štětin během manipulace, a aby bylo současně umožněno, že koncové štětiny vybíhají v podstatě volně z přídržných desek stejným způsobem, jako zbývající štětiny, umístěné mezi protilehlými konci segmentu.

Koncové desky jsou připevněny k přídržným deskám. Pokud je rovněž žádoucí jejich připevnění ke štětinám, mohou být koncové desky připevněny ke štětinám v místě, vzdáleném od vrcholků štětin.

Například ve spojitosti s obloukovitými segmenty kartáčového těsnění pro zajišťování těsnění kolem otočného «· *» • · · 9 « · ·* • · 4 ···· 9« hřídele se každá koncová deska rozprostírá mezi vnitřními průměry koncových desek, umístěných vzhůru ve směru proudění a dolů ve směru proudění, přičemž koncové štětiny jsou uzavřeny mezi koncovými deskami a přídržnými deskami, čímž je zabráněno poškození těchto štětin při manipulaci.

Pokud jsou koncové desky připevněny pouze k přídržným deskám nebo k přídržným deskám a částem štětin, vzdáleným od vrcholků štětin, to znamená radiálně směrem ven od bodu sevření, pak většina délky koncových štětin zůstává v podstatě volná radiálně směrem dovnitř od bodu sevření.

V důsledku toho pak pružnost a ohebnost všech štětin v obloukovitém segmentu, a to včetně koncových štětin, zůstává v podstatě stejná, takže je zabráněno tomu, aby jedna nebo více skupin štětin mohla být tužší, než ostatní štětiny, v důsledku čehož je rovněž zabráněno nepříznivým účinkům ohřevu na základě štětin, které mají nestejnoměrnou tuhost.

V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu pak kartáčové těsnění obsahuje obloukovitý segment kartáčového těsnění, který je opatřen alespoň jednou přídržnou deskou a množinou štětin, umístěných podél čelní plochy jedné přídržné desky. Tyto štětiny jsou připevněny k přídržným deskám u jejich blízkých konců a vyčnívají z obloukovitého okraje přídržné desky tak, že jsou ukončeny vrcholky štětin pro vytváření těsnění s přiléhající součástí.

Štětiny se rozprostírají volně od jejich přilehlých blízkých konců, přičemž koncová deska překrývá konec segmentu a příslušné koncové štětiny. Koncová deska je připevněna k přídržné desce tak, že koncové štětiny a štětiny, umístěné

mezi koncovými štětinami podél každého segmentu, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

V souladu s dalším provedením předmětu tohoto vynálezu kartáčové těsnění obsahuje obloukovitý segment kartáčového těsnění, který má dvojici obloukovitých přídržných desek a množinu štětin, umístěných mezi těmito deskami. Štětiny vyčnívají přes obloukovité okraje přídržných desek, ze kterých volně vybíhají, přičemž jsou na svých vzdálených koncích ukončeny vrcholky štětin pro zajištění těsnění s přiléhající součástí.

Alespoň jedna koncová deska překrývá konec segmentu a zde umístěné koncové štětiny. Tato deska je připevněna ke koncovým čelním plochám přídržných desek tak, že koncové štětiny a štětiny, rozmístěné podél segmentu směrem od koncových štětin, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

V souladu s ještě dalším výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut způsob výroby obloukovitého segmentu kartáčového těsnění, majícího dvojici obloukovitých přídržných desek a množinu štětin, umístěných mezi uvedenými deskami, přičemž uvedené štětiny vyčnívají za obloukovité okraje uvedených přídržných desek, ze kterých volně vybíhají a končí na svých vzdálených koncích vrcholky štětin pro zajištění těsnění s přiléhající součástí.

Předmětný způsob výroby uvedeného segmentu obsahuje krok připevnění koncové desky ke koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek tak, že štětiny, rozmístěné podél celé délky • · • ·

uvedeného segmentu, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje částečný boční nárysný pohled na dvojici přiléhajících obloukovitých segmentů kartáčového těsnění, zkonstruovaných v souladu s výhodným příkladným provedením předmětu tohoto vynálezu, přičemž se štětiny kartáčového těsnění opírají o otočnou součást; a obr. 2 znázorňuje částečný koncový nárysný pohled na obloukovitý segment kartáčového těsnění, zobrazující koncovou desku, zkonstruovanou v souladu s výhodným příkladným provedením předmětu tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněno kartáčové těsnění 10, tvořené větším počtem obloukovitých segmentů 12 kartáčového těsnění 10, které jsou uspořádány obecně v kruhové soustavě pro těsnicí záběr s přilehlou otočnou součástí 14. U znázorněného provedení předmětu tohoto vynálezu je kartáčové těsnění 10 připevněno ke stacionární součásti (na vyobrazení neznázorněno) pro účely těsného záběru s otočnou součástí, například s otočným hřídelem 14.

Každý segment 12 kartáčového těsnění 10 je opatřen množinou štětin 16, vybíhajících do záběru s přilehlou součástí pro účely zajištění těsnění. Za tím účelem se štětiny 16 rozprostírají obecně radiálně směrem dovnitř od stacionární součásti tak, že vrcholky 18 štětin 16 zabírají kolem plochy otočného hřídele 14.

Zde je nutno zdůraznit, že kartáčové těsnění může být provedeno i v jiném uspořádání, kdy například štětiny vybíhají obecně radiálně směrem ven od kartáčového těsnění, připevněného ke stacionární součásti pro záběr podél vnitřní povrchové plochy součásti, otáčející se kolem stacionární součásti. Kromě toho toto kartáčové těsnění nemusí být kruhové, ale může být uspořádáno za účelem zajištění těsnění se součástí nepravidelného tvaru.

Proto je nutno zdůraznit, že kartáčové těsnění může být používáno pro utěsnění mezi vzájemně vůči sobě pohybujícími se součástmi, a rovněž například mezi vysokotlakou a nízkotlakou oblastí na opačných stranách těsnění.

Segment 12 kartáčového těsnění 10 zahrnuje dvojici přídržných desek 20 a 22, uspořádaných na opačných stranách štětin 16. Štětiny 16 jsou upevněny svými blízkými konci mezi přídržnými deskami 20 a 22. S výhodou je blízká koncová část 23 štětin 16 připevněna prostřednictvím svaru 24 (viz obr. 2) k přídržným deskám 20 a 22 podél okraje těchto přídržných desek, který je vzdálen od vrcholků 18 štětin 16.

Štětiny 16, vybíhající ze svaru 24, již nejsou dále nikterak připevněny k segmentu 12, takže vlastně vytvářejí • « ·· 44 • ♦ · · · 4 4 nosníky, vetknuté do svaru 24, odkud se štětiny 16 rozprostírají až k vrcholkům 18 štětin 16.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 1, tak štětiny 16, pokud jsou upevněny mezi přídržnými deskami 20 a 22, vybíhají pod určitým kosým úhlem z poloměru obloukovitého segmentu 12. Obvykle štětiny 16 vybíhají pod kosým úhlem ve směru pohybu otočné součásti, se kterou vytváří segment 12 těsnění. Tato otočná součást může být například tvořena otočným hřídelem 14, otáčejícím se ve směru otáčení, vyznačeném šipkou 26.

Přídržné desky 20 a 22 mají obloukovité okraje 28 a 30, vzdálené směrem zpět od vrcholků 18 štětin 16 o dostatečnou vzdálenost k tomu, aby bylo zabráněno jejich záběru s pohyblivou součástí, jako je například otočný hřídel 14 v celém rozmezí otočných výchylek pohyblivé součásti vzhledem k pevné součásti.

V mnoha případech může přídržná deska, například přídržná deska 22 na straně dolů ve směru proudění u těsnění mezi vysokotlakou a nízkotlakou oblastí představovat labyrintový zub, vytvářející kombinaci labyrintového a kartáčového těsnění.

Obecně má přídržná deska, umístěná vzhůru ve směru proudění, například přídržná deska 20, obloukovitý okraj 28 umístěn ve výrazné vzdálenosti směrem zpět od vrcholků 18 štětin 16 a od obloukovitého okraje 30 přídržné desky 22, umístěné dolů ve směru proudění.

···· · « · ♦ ♦ · · ··· · · · · · ·

Koncové štětiny v blízkosti protilehlých konců segmentů 12 mohou například během manipulace vyčnívat za přídržné desky, a to jak v obvodovém, tak i v osovém směru. Pokud je kartáčové těsnění nainstalováno tak, že koncové štětiny vybíhají buď v osovém nebo v obvodovém směru za koncové čelní plochy přídržných desek, je účinnost těsnění výrazně snížena.

Těsnění se může rovněž stát obloukovité omezeným, takže štětiny, uchycené mezi konci přilehlých segmentů mohou způsobit, že celé těsnění kolem otočné součásti se zvětší z hlediska průměru, čímž dojde k vytvoření vůle mezi vrcholky štětin a povrchovou plochou otočné součásti.

Je rovněž výhodné zajistit, aby štětiny podél celé délky každého obloukovitého segmentu měly stejnou pružnost, to znamená, že štětiny musejí být stejnoměrně pružné podél celé délky segmentu, jinak štětiny nebo skupiny štětin, které budou tuhé nebo tužší, než přilehlé pružnější štětiny, budou mít snahu vytvářet větší tření a tím i teplo v důsledku styku s otočnou součástí, což může vést k nepříznivému napětí u této součásti. Například u parní turbíny mohou horká místa na rotoru způsobit prohnutí rotoru, v důsledku čehož dojde k jeho nevyváženosti.

Takže štětiny musejí být udržovány nejenom v řádném uchycení mezi přídržnými deskami, ale musejí si zachovávat rovněž v podstatě stejnoměrnou pružnost podél celé délky každého segmentu. Za tím účelem je uspořádána koncová deska s výhodou na každém opačném konci každého segmentu. Každá koncová deska 32, přiléhající ke konci segmentu, přesahuje štětiny v podstatě přes přibližně jednu polovinu délky štětin • · · ♦ *· · · ·· • · · · ♦ ♦ · ♦ · « · od jejich upevnění, to znamená od svaru 24, k segmentu kartáčového těsnění, to znamená k vrcholkům 18 štětin 16.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2, tak koncová deska 32 končí přibližně ve středu délky koncových štětin. Z vyobrazení podle obr. 1 je zřejmé, že koncové čelní plochy každého segmentu, včetně koncových čelních ploch přídržných desek, mají kosý úhel, který odpovídá kosému úhlu štětin 16. V důsledku toho každá koncová deska 32 při svém uplatnění vůči koncovým čelním plochám segmentů má podobný kosý úhel.

Za účelem udržování pružnosti štětin v blízkosti opačných konců segmentu v podstatě na stejné úrovni, jako je pružnost štětin mezi protilehlými konci segmentů jsou koncové desky 32 připevněny pouze ke koncovým čelním plochám přídržných desek 20 a 22 a nikoli ke štětinám na koncích segmentů.

Kromě toho koncové desky 32 se s výhodou rozprostírají přibližně do jedné poloviny délky štětin, jak již bylo shora uvedeno. V důsledku toho jsou konce štětin v podstatě volné pro pružný pohyb, stejně jako štětiny mezi koncovými štětinami podél délky segmentu. Koncové desky 32 jsou s výhodou přivařeny pouze ke koncovým čelním plochám přídržných desek 20 a 22. Koncové desky 32 však mohou být rovněž přivařeny ke svaru 24 na blízkém konci štětin.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 1, tak koncové desky 32 přiléhajících segmentů 12 kartáčového těsnění 10 jsou v tomto kartáčovém těsnění 10 ve vzájemném styku. Pokud je mezi přilehlými segmenty 12 malá mezera a

Μ Φ · ·· · ♦ ·* • φ Φ Φ ♦ ♦ * · * Φ

ΦΦΦ Φ Φ ·· Φ * v důsledku toho je i malá vůle mezi štětinami 16, vyčnívájicimi z přilehlých segmentů 12 do těsnicího záběru s otočnou součástí, je tato mezera dostatečně malá k tomu, aby byla zanedbatelná z hlediska těsnicí kapacity.

Kromě toho při zajišťování těsnění mezi vysokotlakou a nízkotlakou oblastí mají štětiny, vyčnívající z přídržných desek 20 a 22 v blízkosti konců segmentů 12, ^snahu vyplnit každou takovou vůli mezi koncovými štětinami přilehlých segmentů 12.

V důsledku toho, že koncové desky 32 nedosahují až k obloukovitým okrajům přídržných desek 20 a 22 nebo za tyto okraje, je udržována stejnoměrná pružnost štětin po celé délce segmentu, pokud jsou koncové štětiny chráněny během manipulace předtím, aby zasahovaly za koncové čelní plochy v obvodovém směru a za přídržné desky 20 a 22 v osovém směru.

Tím koncové desky 32 usnadňují manipulaci se segmenty 12 kartáčového těsnění 10, minimalizují nebo zcela odstraňují možnost, aby štětiny za provozu zabíraly mezi koncovými čelními plochami obloukovitých segmentů nebo způsobovaly obloukovité omezení segmentů, a to při současném udržování pružnosti štětin.

Přestože byly shora popsány a na vyobrazeních zobrazeny pouze určité výhodné prvky předmětu tohoto vynálezu, je pro odborníka z dané oblasti techniky zcela zřejmé, že je u daného provedení možno provádět celou řadu různých modifikací a změn. Je zde proto nutno zdůraznit, že přiložené patentové nároky jsou určeny k tomu, aby pokrývaly veškeré takové modifikace a změny, které spadají do rozsahu a myšlenky předmětu tohoto vynálezu.

Claims (19)

1. Kartáčové těsnění (10), tím, že obsahuje:

obloukovitý segment (12) mající alespoň jednu přídržnou desku (20) a množinu štětin (16), rozprostírající se podél čelní plochy uvedené jedné přídržné desky (20), přičemž uvedené štětiny jsou připevněny k uvedené přídržné desce v blízkosti jejích blízkých konců, vyčnívají z obloukovitého okraje uvedené přídržné desky a končí vrcholky (18) štětin (16) pro vytvoření těsnění s přiléhající součástí, přičemž uvedené štětiny (16) vyčnívají volně z uvedených přilehlých blízkých konců, a koncovou desku (32), překrývající konec uvedeného segmentu a příslušné koncové štětiny, přičemž uvedená koncová deska (32) je připevněna k uvedené přídržné desce (20) tak, že koncové štětiny a štětiny, rozmístěné od těchto koncových štětin podél uvedeného segmentu, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

2. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená koncová deska končí v místě krátce od okraje uvedené přídržné desky a uvedených vrcholků štětin.

3. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedené štětiny leží pod úhlem, který je kosý vzhledem k poloměru uvedeného koncového segmentu, přičemž uvedená koncová deska se rozprostírá podél konce segmentu pod v podstatě obdobným kosým úhlem, jako uvedené štětiny.

4« ·· » 4 * ’ • 4

4444 4« přídržným deskám podél okrajů uvedených přídržných desek, vzdálených od jejich uvedených obloukovitých okrajů, uvedené koncové desky překrývají uvedené koncové čelní plochy přilehlých uvedených okrajů a vybíhají z nich, přičemž končí v místech, ležících v podstatě v jedné polovině délky štětin, přičemž koncové desky jsou připevněny pouze k uvedeným koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek.

4. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje druhou koncovou desku (32), překrývající protilehlý konec uvedeného segmentu a příslušné koncové štětiny na uvedeném protilehlém konci segmentu, přičemž uvedená druhá koncová deska je připevněna k uvedené přídržné desce na uvedeném protilehlém konci segmentu tak, že koncové štětiny na uvedeném protilehlém konci a štětiny mezi koncovými štětinami podél uvedeného segmentu mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

5. Kartáčové těsnění (10) podle nároku .4, vyznačující se tím, že uvedené koncové desky jsou připevněny pouze k protilehlým koncům uvedené přídržné desky.

6. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedené koncové desky jsou připevněny pouze k uvedené přídržné desce, přičemž uvedené koncové štětiny na protilehlých koncích segmentu a štětiny mezi koncovými štětinami jsou volně pružné a ohebné od jejich přilehlých blízkých konců k jejich uvedeným vrcholkům.

7. Kartáčové těsnění (10), vyznačující se tím, že obsahuje:

obloukovitý segment (12) kartáčového těsnění (10), mající dvojici obloukovitých přídržných desek (20, 22) a ·· ·· ·· ·♦ ·· · • · « · · · · » ···· • · · · · · · · · · ·· · · · · · ♦ · · · · * » · · · · · · · · ···· ·· ·· ·· ·· ··· množinu štětin (16), umístěných mezi uvedenými deskami, přičemž uvedené štětiny vyčnívají za obloukovité okraje (28, 30) uvedených přídržných desek, ze kterých volně vybíhají a končí na svých vzdálených koncích vrcholky (18) štětin (16) pro zajištění těsnění s přiléhající součástí, přičemž alespoň jedna koncová deska (32) přesahuje konec uvedeného segmentu a příslušných koncových štětin, uvedená deska je připevněna ke koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek tak, že koncové štětiny a štětiny, rozmístěné podél uvedeného segmentu od koncových štětin, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

8. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedené obloukovité okraje jsou od sebe vzájemně v radiálním směru vzdáleny, přičemž uvedená koncová deska končí v místě krátce před

obloukovítým okrajem desky (22). (30) alespoň jedné uvedené přídržné 9. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 7, vyznačuj ící s e tím, že uvedené štětiny

leží pod úhlem, který je kosý vzhledem k poloměru uvedených desek, přičemž uvedená koncová deska se rozprostírá podél konce segmentu pod v podstatě stejným kosým úhlem, jako uvedené štětiny.

9' 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9999 99 99 99 99 999 štětin pod úhly, zkosenými vzhledem k poloměrům uvedených desek, a připevnění uvedené koncové desky k uvedeným koncovým čelním plochám tak, že leží podél konce segmentu pod v podstatě stejným kosým úhlem, jako uvedené štětiny.

9 9 9 9 9 99 9 9 ·

9 99 9999 99 9

9999 99 99 99 94 999 desek tak, že koncové štětiny na uvedených protilehlých koncích segmentu a štětiny mezi uvedenými koncovými štětinami mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

9 99 9 9 99 9 9 9 9 9

999 9999 99 9

99 999 99 999 9 9

9« 99 99 4* 44 *

10. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 7, vyznačující se tím, že obsahuje druhou koncovou desku (32), překrývající protilehlý konec uvedeného segmentu a příslušné koncové štětiny na uvedeném protilehlém konci segmentu, přičemž uvedená druhá koncová deska je připevněna ke koncovým čelním plochám uvedených přídržných

11. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedené koncové desky jsou připevněny pouze k uvedeným přídržným deskám.

12. Kartáčové těsnění (10) · podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedené koncové desky jsou připevněny pouze k uvedeným přídržným deskám, a uvedené koncové štětiny na protilehlých koncích segmentu a štětiny mezi uvedenými koncovými štětinami jsou volně pružné a ohebné podél většiny jejich délky tak, že všechny uvedené štětiny podél uvedeného segmentu mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

13. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 10, vyznačující se tím, že štětiny leží pod úhly, zkosenými vzhledem k poloměrům uvedených desek, uvedené koncové desky leží podél konců segmentu pod v podstatě obdobným kosým úhlem jako přilehlé štětiny, uvedené obloukovíté okraje jsou vzájemně od sebe v radiálním směru vzdáleny, a uvedené koncové desky končí v místech podél koncových čelních ploch uvedených přídržných desek krátce od jednoho z uvedených obloukovítých okrajů uvedených přídržných desek a v místech, ležících přibližně v polovině délky štětin.

14. Kartáčové těsnění (10) podle nároku 13, vyznačující se tím, že blízké koncové části (23) uvedených štětin jsou přivařeny k uvedeným

15. Způsob výroby obloukovitého segmentu (12) kartáčového těsnění (10), majícího dvojici obloukovitých přídržných desek (20, 22) a množinu štětin (16), umístěných mezi uvedenými deskami, přičemž uvedené štětiny vyčnívají za obloukovité okraje (28, 30) uvedených přídržných desek, ze kterých volně vybíhají a končí na svých vzdálených koncích vrcholky (18) štětin (16) pro zajištění těsnění s přiléhající součástí, vyznačující se tím, že způsob výroby uvedeného segmentu obsahuje krok připevnění koncové desky (32) ke koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek tak, že štětiny, rozmístěné podél celé délky uvedeného segmentu, mají v podstatě stejnou pružnost a ohebnost.

16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že uvedené obloukovité okraje jsou vzájemně od sebe vzdáleny v radiálním směru a způsob zahrnuje další krok umístění uvedené koncové desky tak, že končí v místě podél uvedených koncových čelních ploch, ležícím v podstatě v jedné polovině délky štětin a v blízkosti jednoho z obloukovitých okrajů uvedených obloukovitých přídržných desek.

17. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že zahrnuje umístění ··· » · * r #»··

18. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že zahrnuje připevnění druhé koncové desky ke koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek podél protilehlého konce uvedeného segmentu.

19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že zahrnuje přivaření uvedených koncových desek pouze k uvedeným koncovým čelním plochám uvedených přídržných desek.