DE10114335A1

DE10114335A1 - Dichtung für einen hohen Innendruck aufweisende Geräte, z.B. Strömungsarbeitsmaschinen

Info

Publication number: DE10114335A1
Application number: DE2001114335
Authority: DE
Inventors: Frank Huelsmann; Mieczyslaw Adam Rutkowski
Original assignee: Kreyenborg Verwaltung und Beteiligungen GmbH and Co KG
Current assignee: Kreyenborg Verwaltung und Beteiligungen GmbH and Co KG
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-08-14

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung für einen hohen Innendruck aufweisende Geräte, z. B. Strömungsarbeitsmaschinen mit einem Dichtring und einer in einer Ringdruckkammer gelagerten Dichtmembrane, die über einen Eintrittskanal mit Druckfluid beaufschlagbar ist, wobei das Druckfluid mindestens 800 bar und eine Temperatur von mindestens 400 DEG C aufweist, die Dichtmembrane in der Ringdruckkammer derart angeordnet ist, dass die dem Druckfluid abgewandte Seite der Dichtmembrane der Innenwandung der Ringdruckkammer im Wesentlichen anliegt und die Dichtmembrane aus hochtemperaturbeständigem Werkstoff besteht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung für einen hohen Innendruck aufweisende Geräte, z. B. Strömungsarbeits maschinen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Bei z. B. Strömungsarbeitsmaschinen, insbesondere solchen, die Bauteile aufweisen, zwischen denen eine Relativbewegung erforderlich ist, ist es bekannt, Dichtungen einzubringen, die ei nerseits wirksam abdichten, andererseits trotz der Relativ bewegung der Bauteile zueinander, einen Verschleiß vermeiden, so dass Materialverluste und damit Undichtigkeiten vermieden werden.

Bei vielen Strömungsarbeitsmaschinen herrschen Innendrücke und Temperaturen, die über 800 bar und 400° liegen, so dass die Dichtung diesen Temperaturdruckbereich ebenfalls beherr schen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu schaffen, die trotz der möglichen Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen eine wirksame Abdichtung schafft, aber trotz der hohen Temperaturen und Drücke nicht zerstört werden kann.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen erläu tert.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird vorgeschlagen, dass die Dichtung durch eine Membrane gebildet wird, die in einer Ring druckkammer angeordnet ist und der auf der einen Seite das Druckfluid mit hoher Temperatur und hohem Druck zugeführt werden kann und die mit ihrer anderen Seite an einem Dichtring anliegt, der mit einer Dichtfläche an dem abzudichtenden Bauteil anliegt, so dass die eigentliche Abdichtung durch das Zusam menwirken dieser beiden Dichtflächen erfolgt, ohne dass die ei gentliche Dichtung durch den hohen Druck zerstört werden kann, andererseits bei einer Relativbewegung der beiden Bautei le, d. h. einer Relativbewegung zwischen den beiden Dichtflä chen, keine Beeinflussung der Dichtung erfolgen kann.

Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag ist weiterhin, dass ein Stützkörper oder Stützring für die Dichtung vorgeschla gen wird, so dass die eigentliche Dichtung nicht zerstört werden kann, wenn der Druck außerhalb der Dichtung einmal größer wird als der Druck innerhalb der Dichtung.

Schließlich wird vorgesehen, dass die Dichtmembrane aus Me tall und/oder Keramik oder einem anderen hochtemperaturbe ständigen und druckfesten Werkstoff besteht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in den

Fig. 1 bis 4 verschiedene Ausbildungen der Dicht- Membrane, in den

Fig. 5 und 6 die Dichtung mit eingesetztem Stützkörper bzw. Stützring und in

Fig. 7 eine abgeänderte Ausführungsform der Dichtmembrane.

In den Zeichnungen ist ein Teil eines Gehäuses 1 dargestellt, in dem ein Eintrittskanal 2 für das Druckfluid vorgesehen ist, wobei die Eintrittsrichtung mit dem Pfeil P bezeichnet ist.

Das Druckfluid führt in eine Ringdruckkammer 5, in der eine Dichtmembrane 3 gelagert ist, die von dem Druckfluid entspre chend beaufschlagt wird. Die Dichtmembrane 3 liegt an einem Dichtring 4 an, der mit einer Dichtfläche 10 an einer abzudich tenden Fläche 11 eines anderen Bauteiles anliegt. Durch Zufüh ren des Druckfluids auf die dem Druckfluid zugewandte Seite der Dichtmembrane 3 wird der Dichtring 4 mit entsprechendem Druck beaufschlagt und legt sich mit seiner Dichtfläche 10 an die Dichtfläche 11 des anderen Bauteiles, beispielsweise einem Schieber 12, an.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 weist die Dichtmembrane 3 einen Dehnungsbereich 8 auf.

Es ist aus der Darstellung in Fig. 1 erkennbar, dass die Dicht membrane 3 in der Ringdruckkammer 5 mit ihrer dem Druckfluid abgewandten Seite anliegt, so dass hier ein Platzen oder Zerstö ren der Dichtmembrane nicht auftreten kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind zwei Dehnungsbe reiche 8 vorgesehen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 weist die Dichtmembra ne 3 keinen Dehnungsbereich auf und der eigentliche Dichtring 4 ist zur Membrane hin gewölbt ausgebildet, so dass die Membrane 3 an ihrer vom Druckfluid abgewandten Seite fest an dem Dichtring 4 anliegt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 weist die Dichtmembra ne 3 Stützwiderlager 9 auf, die eine wirksame Abdichtung der Innenseite der Membrane zur Außenseite hin gewährleisten, beispielsweise dann, wenn der Druck in der Strömungsarbeits maschine größer wird als der Druck des Druckfluids, d. h. ein umgekehrtes Druckverhältnis auftritt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 weist die Dichtmembra ne 3 einen inneren Stützkörper auf, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet ist, so dass sich die Membrane allseits mit ihrer vom Druckfluid abgewandten Seite abstützen kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind zusätzlich zwei Stützringe 7 vorgesehen, die die Membrane 3 wirksam unter stützen und damit ein Zerstören der Membrane verhindern.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform weist die Memb rane 3 zwei Dehnungsbereiche 8 auf, die sich satt an den Dicht ring 4 anlegen können, ohne dass der Werkstoff der Membrane 3 beansprucht wird.

Die Membrane selbst besteht aus Metall und/oder Keramik oder einem anderen hochtemperaturbeständigen druckfesten Werk stoff, wobei die Innenkörper die Aufgabe haben, eine Zerstörung der Membrane zu vermeiden, wenn der Druck außerhalb der Dichtung größer wird als der Druck innerhalb der Dichtung.

Der Arbeitsbereich für den die Dichtung gemäß der Erfindung bestimmt ist, liegt im Hochdruckbereich, beispielsweise über 800 bar und in einem Hochtemperaturbereich, beispielsweise über 450°C.

Claims

1. Dichtung für einen hohen Innendruck aufweisende Geräte, z. B. für Strömungsarbeitsmaschinen mit einem Dichtring (4) und einer in einer Ringdruckkammer (5) gelagerten Dichtmembrane (3), die über einen Eintrittskanal (2) mit Druckfluid beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass

a) das Druckfluid mindestens 800 bar und eine Temperatur von mindestens 400° aufweist,
b) die Dichtmembrane (3) in der Ringdruckkammer (5) der art angeordnet ist, dass die dem Druckfluid abgewandte Seite der Dichtmembrane (3) der Innenwandung der Ringdruckkammer (5) im wesentlichen anliegt,
c) die Dichtmembrane (3) aus hochtemperaturbe ständigem Werkstoff besteht.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembrane (3) einen inneren Stützkörper (6) auf weist.

3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembrane (3) mindestens einen Stützring (7) auf weist (Fig. 6).

4. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Dichtmembrane (3) we nigstens einen Dehnungsbereich (8) aufweist.