DE102013205880B4 - sealing arrangement - Google Patents

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436Pressing means
    • F16J15/3452Pressing means the pressing force resulting from the action of a spring

Abstract

Dichtungsanordnung einer Drehverbindung, insbesondere für eine Strömungsmaschine, welche mindestens eine erste und eine zweite Dichtfläche (12,13) aufweist, die dichtend gegeneinander anliegen und sich relativ zueinander drehen können, wobei die erste Dichtfläche (13) an einem Dichtkörper (3) angeordnet ist, der von mindestens einem Dichtungsträger (4) gehalten wird, und wobei mindestens ein Federelement (5) vorgesehen ist, welches einerseits gegen einen Anschlag (6) und andererseits gegen den Dichtkörper (3) und/oder den Dichtungsträger (4) anliegt, um den Dichtkörper (3) mit der ersten Dichtfläche (13) gegen die zweite Dichtfläche (12) zu drücken, wobei der Dichtungsträger (4) und/oder der Dichtkörper (3) mit einem Ende des Federelements (5) und/oder der Anschlag (6) mit einem anderen Ende des Federelements (5) stoffschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) einen Führungskörper (7) aufweist, entlang dem die Feder expandiert und kontrahiert werden kann.Sealing arrangement of a rotary joint, in particular for a turbomachine, which has at least a first and a second sealing surface (12,13) which sealingly abut each other and can rotate relative to each other, wherein the first sealing surface (13) on a sealing body (3) is arranged , which is held by at least one seal carrier (4), and wherein at least one spring element (5) is provided, which on the one hand against a stop (6) and on the other hand against the sealing body (3) and / or the seal carrier (4) abuts the sealing body (3) with the first sealing surface (13) to press against the second sealing surface (12), wherein the seal carrier (4) and / or the sealing body (3) with one end of the spring element (5) and / or the stop ( 6) are materially connected to another end of the spring element (5), characterized in that the spring element (5) has a guide body (7) along which the spring expands and cont can be ranked.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung einer Drehverbindung, insbesondere für eine Strömungsmaschine, wie eine stationäre Gasturbine oder ein Flugtriebwerk, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie in der Druckschrift DE 201 07 960 U1 offenbart ist.The present invention relates to a sealing arrangement of a rotary joint, in particular for a turbomachine, such as a stationary gas turbine or an aircraft engine, according to the preamble of claim 1, as in the document DE 201 07 960 U1 is disclosed.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In der Druckschrift DE 296 01 428 U1 ist eine Gleitringdichtung offenbart, die als Federelement einen Balg aufweist.In the publication DE 296 01 428 U1 discloses a mechanical seal, which has a bellows as a spring element.

Bei Strömungsmaschinen, wie stationären Gasturbinen oder Flugzeugtriebwerken drehen sich Rotoren gegenüber feststehenden Statoren. Entsprechend gibt es viele Bereiche der Strömungsmaschine, in denen rotierende Bauteile gegenüber statischen Bauteilen abgedichtet werden müssen, wie beispielsweise im Bereich der Lager der Rotoren die Lagerkammern gegen auslaufendes Öl abgedichtet werden müssen.In turbomachines, such as stationary gas turbines or aircraft engines, rotors rotate relative to fixed stators. Accordingly, there are many areas of turbomachine in which rotating components must be sealed against static components, such as in the bearing of the rotors, the bearing chambers must be sealed against leaking oil.

Zu diesem Zweck ist es aus dem Stand der Technik bekannt, sogenannte Carbon Face Seals (Kohlenstoffflächendichtungen) vorzusehen, bei denen ein Dichtkörper (als Carbon bezeichnet) mit seiner Dichtfläche gegen eine Gegendichtfläche abdichtet, wobei der Dichtkörper (Carbon) drehend angeordnet ist. Um axial Bewegungen bzw. thermische Dehnungen ausgleichen zu können, muss der Dichtkörper ebenfalls in axialer Richtung, also in eine Längsrichtung der Drehwelle bewegbar sein, um einen sicheren, festen und ständigen Kontakt zur stationären Gegendichtfläche zu halten. Entsprechend ist es bekannt eine entsprechende Dichtungsanordnung vorzusehen, die es ermöglicht den Dichtkörper in axialer Richtung gegen die Dichtfläche des stationären Bauteils vorzuspannen. Eine derartige bekannte Dichtungsanordnung ist in 4 in einer Teilschnittansicht gezeigt, die lediglich eine Hälfte eines Längsschnitts darstellt.For this purpose, it is known from the prior art to provide so-called carbon face seals, in which a sealing body (referred to as carbon) seals with its sealing surface against a counter-sealing surface, wherein the sealing body (carbon) is arranged to rotate. In order to be able to compensate for axial movements or thermal expansions, the sealing body must also be movable in the axial direction, ie in a longitudinal direction of the rotary shaft, in order to maintain a secure, firm and constant contact with the stationary counter-sealing surface. Accordingly, it is known to provide a corresponding seal arrangement, which makes it possible to bias the sealing body in the axial direction against the sealing surface of the stationary component. Such a known sealing arrangement is in 4 shown in a partial sectional view, which represents only one half of a longitudinal section.

Gemäß der bekannten Dichtungsanordnung, die in ähnlicher Weise auch in der EP 0 112 269 A2 beschrieben ist, wird ein Dichtkörper 3 mit seiner Dichtfläche 13 gegen die Dichtfläche 12 eines stationären Bauteils 2 gedrückt. Dies wird durch die Federkraft einer Schraubenfeder 5 bewirkt, die zwischen einem axial beweglichen Zustellring 11 und einem Anschlagelement 6 angeordnet ist, wobei das Anschlagelement 6 drehfest und in axialer Richtung ortsfest mit der Welle 1 verbunden ist. Zusätzlich ist zur radialen Stabilisierung ein Dichtungsträger 4 angeordnet, der ringförmig den ringförmigen Dichtkörper 3 umgibt. Zwischen dem ebenfalls ringförmigen Anschlagelement 6 und dem ringförmigen Dichtungsträger 4 sind verteilt über den Umfang von Dichtungsträger 4 und Anschlagelement 6 die Federelemente 5 an entsprechenden Führungsstäben angeordnet, die auch zur Führung des Zustellrings 11 dienen, wobei in einem flanschartigen Ansatz des Zustellrings 11 entsprechende Öffnungen zur Durchführung des Führungsstäbe vorgesehen sind. Bei einer axialen Verschiebung der Welle 1 bezüglich des ortsfesten Bauteils 2 bleibt die Dichtwirkung aufrechterhalten, da der Dichtkörper 3 über die Federn 5 in Richtung des stationären Bauteils vorgespannt ist.According to the known sealing arrangement, which in a similar way in the EP 0 112 269 A2 is described is a sealing body 3 with its sealing surface 13 against the sealing surface 12 a stationary component 2 pressed. This is done by the spring force of a coil spring 5 causes, between an axially movable Zustellring 11 and a stop element 6 is arranged, wherein the stop element 6 rotationally fixed and fixed in the axial direction with the shaft 1 connected is. In addition, for radial stabilization, a seal carrier 4 arranged, the annular ring-shaped sealing body 3 surrounds. Between the likewise annular stop element 6 and the annular seal carrier 4 are distributed over the circumference of seal carrier 4 and stop element 6 the spring elements 5 arranged on corresponding guide rods, which also for guiding the Zustellrings 11 serve, wherein in a flange-like approach of the Zustellrings 11 corresponding openings are provided for the passage of the guide rods. With an axial displacement of the shaft 1 with respect to the stationary component 2 the sealing effect is maintained, since the sealing body 3 over the springs 5 is biased in the direction of the stationary component.

Durch die Vielzahl der verschiedenen Bauteile ist jedoch der Montageaufwand für eine entsprechende Dichtungsanordnung sehr hoch und es besteht das Risiko, dass entsprechende Bauteile verloren gehen oder falsch montiert werden. Außerdem ergibt sich durch die Vielzahl der einzelnen Komponenten, die zu einer geeigneten Handhabung eine Mindestgröße aufweisen müssen ein hoher Platzbedarf.Due to the large number of different components, however, the assembly effort for a corresponding sealing arrangement is very high and there is the risk that corresponding components are lost or incorrectly mounted. In addition, results from the large number of individual components that must have a minimum size for a suitable handling a lot of space.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Dichtungsanordnung bereitzustellen, die die oben beschriebenen Probleme beseitigt bzw. vermindert und die insbesondere eine schnelle, einfache und sichere Montage einer Dichtungsanordnung in einer Strömungsmaschine ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a sealing arrangement which eliminates or reduces the problems described above and in particular allows a quick, easy and secure installation of a seal assembly in a turbomachine.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a sealing arrangement with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Dichtungsanordnung kann zumindest teilweise durch ein generatives Fertigungsverfahren hergestellt werden, bei welchem das Bauteil schichtweise aus Pulvermaterialien aufgebaut wird. Beispiele hierfür sind das selektive Laserschmelzen(selective laser melting SLM), das selektive Lasersintern, das selektive Elektronenstrahlschmelzen, das selektive Elektronenstrahlsintern oder das Kaltgasspritzen sowie das selektive Auftragsschweißen. Insgesamt kann bei den generativen Fertigungsverfahren zwischen Verfahren unterschieden werden, in dem selektiv Pulver in einem Pulverbett zu einer Struktur gefügt wird und Verfahren, bei denen das Pulver gezielt nur in den Bereichen aufgebracht wird, die zur Ausbildung der gewünschten Struktur beitragen. Sämtliche derartige Verfahren können bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.The seal assembly may be at least partially manufactured by a generative manufacturing process in which the component is built up in layers from powder materials. Examples include selective laser melting (SLM), selective laser sintering, selective electron beam melting, selective electron beam sintering or cold gas spraying, and selective hardfacing. Overall, in the generative manufacturing process, a distinction can be made between processes in which powder is selectively added to a structure in a powder bed and processes in which the powder is selectively applied only in those areas which contribute to the formation of the desired structure. All such methods can be used in the present invention.

Durch das generative Herstellen zumindest eines Teils einer Dichtungsanordnung kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden, sodass Fehler beim Zusammenbau der Einzelbauteile vermieden werden und die gesamte Dichtungsanordnung kann mit kleineren Dimensionen ausgebildet werden. By generatively producing at least a part of a seal arrangement, the number of components can be reduced, so that errors in the assembly of the individual components are avoided and the entire seal arrangement can be formed with smaller dimensions.

Bei einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, bei dem ein Dichtkörper mit einer ersten Dichtfläche gegenüber einer zweiten Dichtfläche abdichtet und die erste Dichtfläche und die zweite Dichtfläche relativ zueinander bewegbar sind, ist ein Dichtungsträger vorgesehen, der den Dichtkörper hält. Zudem ist mindestens ein Federelement angeordnet, welches einerseits gegen einen Anschlag und andererseits gegen den Dichtkörper und/oder den mindestens einen Dichtungsträger anliegt, um den Dichtkörper oder den Dichtungsträger mit dem Dichtkörper, der die erste Dichtfläche aufweist, gegen die zweite Dichtfläche zu drücken. Bei einem derartigen Aufbau wird vorgeschlagen, den Dichtungsträger und/oder den Dichtkörper mit einem Ende des Federelements und/oder den Anschlag von einem anderen Ende des Federelements stoffschlüssig zu verbinden, sodass bei der zumindest teilweisen generativen Herstellung das Federelement zumindest mit einem der Bauteile, also beispielsweise dem Dichtungsträger oder dem Anschlag einstückig gebildet wird. Auf diese Weise können zumindest aus zwei unabhängigen Baukomponenten, nämlich einerseits dem Dichtungsträger und dem Federelement oder andererseits dem Anschlag und dem Federelement ein einziges Bauteil gemacht werden. Ferner weist erfindungsgemäß das mindestens eine Federelement bzw. jedes Federelement einen Führungskörper auf, entlang dem das Federelement expandiert und kontrahiert werden kann.In a sealing arrangement according to the invention in which a sealing body with a first sealing surface seals against a second sealing surface and the first sealing surface and the second sealing surface are movable relative to one another, a seal carrier is provided which holds the sealing body. In addition, at least one spring element is arranged, which on the one hand abuts against a stop and on the other hand against the sealing body and / or the at least one seal carrier to press the sealing body or the seal carrier with the sealing body having the first sealing surface against the second sealing surface. In such a structure, it is proposed to materially connect the seal carrier and / or the sealing body with one end of the spring element and / or the stop from another end of the spring element, so that at least partially generative production, the spring element at least with one of the components, ie for example, the seal carrier or the stopper is integrally formed. In this way, at least two independent structural components, namely on the one hand the seal carrier and the spring element or on the other hand, the stop and the spring element, a single component can be made. Furthermore, according to the invention, the at least one spring element or each spring element has a guide body, along which the spring element can be expanded and contracted.

Vorzugsweise lassen sich jedoch mehrere Komponenten der Dichtungsanordnung einstückig in einem generativen Herstellungsverfahren herstellen, sodass die Anzahl der Bauteile weiter reduziert werden kann.Preferably, however, several components of the seal assembly can be integrally manufactured in a generative manufacturing process, so that the number of components can be further reduced.

Ein derartiger Führungskörper beispielsweise in Form eines Führungsstabs oder Stifts kann mit einem Endelement und/oder mit dem Dichtungsträger stoffschlüssig verbunden sein und somit entsprechend mit diesem Bauteil zusammen generativ hergestellt werden.Such a guide body, for example in the form of a guide rod or pin can be materially connected to an end member and / or with the seal carrier and thus produced together with this component generatively.

Der Führungskörper kann sich durch eine Öffnung des Anschlagelements erstrecken, wobei durch die Verbindung des Federelements mit dem Dichtungsträger sowie die Verbindung des Führungskörpers mit dem Dichtungsträger und die Verbindung des Federelements mit dem Anschlagelement eine Baugruppe aus einem Dichtungsträger, einem Federelement und dem dazugehörigen Führungskörper mit Endelement sowie einem Anschlagelement gebildet werden kann, die insgesamt generativ hergestellt werden kann. Eine derartige Baugruppe kann beispielsweise über das Anschlagelement drehfest mit einer Welle verbunden werden, wobei lediglich noch der Dichtkörper am Dichtungsträger angeordnet werden muss, um den mit der Welle drehenden Teil der Dichtungsanordnung fertig zu stellen. Der Dichtkörper kann hierbei bezüglich mindestens eines Bewegungsfreiheitsgrades formschlüssig von dem Dichtungsträger gehalten werden.The guide body may extend through an opening of the stop element, wherein by the connection of the spring element with the seal carrier and the connection of the guide body with the seal carrier and the connection of the spring element with the stop element, an assembly of a seal carrier, a spring element and the associated guide body with end element and a stop element can be formed, which can be produced generatively in total. Such an assembly can be rotatably connected to a shaft, for example via the stop element, wherein only the sealing body still has to be arranged on the seal carrier in order to finish the part of the seal arrangement rotating with the shaft. The sealing body can be held in a form-fitting manner with respect to at least one degree of freedom of movement of the seal carrier.

Das Federelement kann durch eine Blattfeder, eine Spiralfeder, eine Schraubenfeder, eine zelluläre Struktur, eine auxetische Struktur und/oder ein elastisches Element gebildet werden.The spring element may be formed by a leaf spring, a coil spring, a coil spring, a cellular structure, an auxetic structure and / or an elastic element.

Die verschiedenen Komponenten einer generativ hergestellten Baugruppe, wie Dichtungsträger, Führungskörper, Federelement oder Anschlagelement können aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden, um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden.The various components of a generativ manufactured assembly, such as seal carrier, guide body, spring element or stop element can be made of different materials to meet the different requirements.

Figurenlistelist of figures

Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in

  • 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung;
  • 2 die Dichtungsanordnung aus 1 in einem Betriebszustand mit gespannter Feder;
  • 3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung; und in
  • 4 eine Schnittansicht einer bekannten Dichtungsanordnung nach dem Stand der Technik.
The accompanying drawings show in a purely schematic manner in FIG
  • 1 a sectional view of a first embodiment of a seal assembly according to the invention;
  • 2 the seal arrangement 1 in a tensioned spring operating condition;
  • 3 a sectional view of a second embodiment of a seal assembly according to the invention; and in
  • 4 a sectional view of a known seal assembly according to the prior art.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEMBODIMENTS

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele deutlich, wobei die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist.Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent in the following detailed description of the embodiments, wherein the invention is not limited to these embodiments.

Die 1 zeigt eine Dichtungsanordnung, die in ihrem prinzipiellen Aufbau vergleichbar zu einer Dichtungsanordnung aus dem Stand der Technik ist, wie sie beispielsweise in 4 gezeigt ist. Ein mit einer Welle 1 rotierender Dichtkörper bzw. Dichtungskörper 3 dichtet mit seiner Dichtfläche 13 gegenüber einer ortsfesten Dichtfläche 12 eines feststehenden Bauteils 2 ab. Der Dichtkörper 3 wird von einem Dichtungsträger 4 auf der Welle gehalten, der ebenso wie der Dichtkörper 3 ringförmig um die Welle angeordnet ist, wobei in den Darstellungen der 1 bis 4 lediglich ein Teil einer Schnittansicht gezeigt ist und somit die weiteren Schnittflächen der ringförmigen Körper unterhalb der gestrichelten Spiegelebene weggelassen sind.The 1 shows a seal assembly which is comparable in its basic structure to a seal assembly of the prior art, as for example in 4 is shown. One with a wave 1 rotating sealing body or sealing body 3 seals with its sealing surface 13 opposite a stationary sealing surface 12 a fixed component 2 from. The sealing body 3 is from a seal carrier 4 held on the shaft, as well as the sealing body 3 is arranged annularly around the shaft, wherein in the representations of 1 to 4 only a part of a sectional view is shown and thus the other sectional surfaces of the annular Body are omitted below the dashed mirror plane.

Der Dichtkörper 3 kann bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 lediglich formschlüssig auf der Welle 1 gehalten sein, wobei eine radiale sowie eine axiale Bewegung in eine Richtung weg von dem feststehenden Bauteil 2 durch den Dichtungsträger verhindert wird, während in eine Richtung zu dem feststehenden Bauteil 2 eine gewisse Beweglichkeit des Dichtkörpers 3 gegeben sein kann.The sealing body 3 can in the embodiment shown the 1 only positive fit on the shaft 1 be held, with a radial and an axial movement in a direction away from the fixed component 2 is prevented by the seal carrier, while in a direction to the stationary component 2 a certain mobility of the sealing body 3 can be given.

An dem ringförmigen Dichtungsträger 4 sind verteilt über den Umfang mehrere Führungskörper 7 in Form von Führungsstäben angeordnet, die eine Führung für um die Führungskörper 7 angeordnete Schraubenfedern 5 bereitstellen.At the annular seal carrier 4 are distributed over the circumference of several guide body 7 arranged in the form of guide rods, which provide a guide for around the guide body 7 arranged coil springs 5 provide.

Jeder der Führungsstäbe 7, die entlang des Umfangs des ringförmigen Dichtungsträgers 4 angeordnet sind, ist durch eine zugehörige Öffnung eines ebenfalls ringförmigen Anschlagelements 6 geführt, welches in Form eines Flansches drehfest mit der Welle 1 verbunden ist. Am Ende jedes Führungsstabs 7 ist ein Endelement 9 vorgesehen, welches nicht durch die Öffnung des Anschlags 6 geführt werden kann, sodass das Endelement 9 eine Begrenzung der Bewegung des Führungsstabs 7 durch die Öffnung des Anschlagselements 6 bildet. Entsprechend kann sich der Dichtungsträger 4 in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Längsachse der Welle 1, einerseits bis zum Anschlag an das Anschlagelement 6 und in der anderen Richtung bis zum Anschlag des Endelements 9 am Anschlagelement 6 bewegen.Each of the leaders 7 along the circumference of the annular seal carrier 4 are arranged, is through an associated opening of a likewise annular stop member 6 guided, which in the form of a flange against rotation with the shaft 1 connected is. At the end of each management staff 7 is an end element 9 provided, which is not through the opening of the stop 6 can be performed so that the end element 9 a limitation on the movement of the management staff 7 through the opening of the stop element 6 forms. Accordingly, the seal carrier 4 in the axial direction, that is in the direction of the longitudinal axis of the shaft 1 , on the one hand until it stops against the stop element 6 and in the other direction until it stops the end element 9 on the stop element 6 move.

Die um die Führungsstäbe 7 angeordneten Schraubenfedern 5 spannen den Dichtungsträger 4 in Richtung auf das feststehende Bauteil 2 vor, sodass die Dichtfläche 13 des Dichtkörpers 3 an der Dichtfläche 12 des feststehenden Bauteils anliegt.The around the management staffs 7 arranged coil springs 5 clamp the seal carrier 4 in the direction of the stationary component 2 before, so the sealing surface 13 of the sealing body 3 at the sealing surface 12 of the stationary component is applied.

Wird der Rotor und damit die Welle 1 in Richtung auf das feststehende Bauteil 2 bewegt, wie dies der Pfeil in 2 andeutet, wird die Schraubenfeder 5 zusammengedrückt und durch die Federkraft, mit der die Schraube 5 den Dichtungsträger 4 in Richtung des feststehenden Bauteils 2 drückt, wird der Dichtkörper 3 mit seiner Dichtfläche 13 gegen die Dichtfläche 12 des feststehenden Bauteils gepresst. Somit lassen sich axiale Toleranzen oder axiale Bewegungen ausgleichen und die Dichtwirkung kann aufrechterhalten werden.Will the rotor and thus the shaft 1 in the direction of the stationary component 2 moves, like the arrow in 2 indicates, the coil spring 5 compressed and by the spring force with which the screw 5 the seal carrier 4 in the direction of the stationary component 2 presses, becomes the sealing body 3 with its sealing surface 13 against the sealing surface 12 of the stationary component pressed. Thus, axial tolerances or axial movements can be compensated and the sealing effect can be maintained.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung werden zumindest Teile der Dichtungsanordnung durch ein generatives Verfahren hergestellt, sodass die Anzahl der Komponenten reduziert werden kann und der Montageaufwand somit verringert wird. Gleichzeitig können viele Quellen für eine Fehlmontage der Bauteile ausgeschlossen werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise der Dichtungsträger 4 mit dem oder den Führungselementen bzw. Führungsstäben 7 und den jeweiligen Endelementen 9 sowie die Federelemente 5 und der Anschlag 6 durch ein generatives Verfahren erzeugt werden. Derartige generative Verfahren sind beispielsweise selektives Laserstrahlschweißen oder selektives Elektronenstrahlschweißen in einem Pulverbett oder das gezielte, dreidimensionale Auftragsschweißen mit gezielter Zuführung des Pulvers an die entsprechende Schweißstelle. Gemeinsam ist diesen generativen Verfahren, dass die Bauteile schichtweise aufgebaut werden, wobei sehr komplexe Formen und unterschiedliche Materialzusammensetzungen verwirklicht werden können. So kann beispielsweise bei einem generativen Aufbau des Dichtungsträgers 4, der Führungsstäbe 7, der Federelemente 5, des Anschlagselements 6 und der Endelemente 9 für die verschiedenen Komponenten unterschiedliche Materialien gewählt werden und es können die einzelnen Komponenten mit den unterschiedlichen Materialien in einfacher Weise stoffschlüssig miteinander verbunden werden. So kann beispielsweise das Federelement 5 einerseits mit einem Ende an dem Dichtungsträger 4 stoffschlüssig angeordnet sein und mit dem anderen Ende an dem Anschlagelement 6. Entsprechend ergeben sich Befestigungspunkte bzw. Befestigungsflächen zwischen den Federelementen 5 einerseits und dem Dichtungsträger 4 und/oder dem Anschlagelement 6.In the sealing arrangement according to the invention, at least parts of the sealing arrangement are produced by a generative method, so that the number of components can be reduced and the installation effort is thus reduced. At the same time many sources of incorrect assembly of the components can be excluded. In the embodiment shown, for example, the seal carrier 4 with the guide elements or guide rods 7 and the respective end elements 9 as well as the spring elements 5 and the stop 6 generated by a generative process. Such generative methods are, for example, selective laser beam welding or selective electron beam welding in a powder bed or targeted, three-dimensional buildup welding with targeted feeding of the powder to the corresponding weld. Common to these generative method is that the components are built up in layers, with very complex shapes and different material compositions can be realized. Thus, for example, in a generative structure of the seal carrier 4 , the guide rods 7 , the spring elements 5 , the stop element 6 and the end elements 9 be selected for the different components different materials and it can be the individual components with the different materials in a simple manner cohesively interconnected. For example, the spring element 5 on the one hand with one end to the seal carrier 4 be arranged cohesively and with the other end to the stop element 6 , Accordingly, attachment points or attachment surfaces between the spring elements arise 5 on the one hand and the seal carrier 4 and / or the stop element 6 ,

Eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist in 3 dargestellt. Die Dichtungsanordnung der 3 umfasst wiederum einen Dichtungsträger 4, der im vorliegenden Fall einstückig mit dem Anschlagelement 6 ausgebildet ist, welches drehfest an der Welle (nicht gezeigt) angeordnet werden kann. Somit ist keine axiale Beweglichkeit des Dichtungsträgers 4 bzgl. des Anschlagelements 6 gegeben und die axiale Beweglichkeit des Dichtkörpers 3 wird dadurch verwirklicht, dass ein axial verschiebbarer Zustellring 11 als separates Teil des Dichtungsträgers vorgesehen ist, ähnlich der Dichtungsanordnung der 4. Der Zustellring 11 ist über ein Federelement 5, welches in der gezeigten Ausführungsform als ein elastisches Element oder als eine zelluläre elastische Struktur ausgebildet sein kann, an dem Anschlagelement 6 angeordnet und liegt an dem Dichtkörper 3 an. Durch Verformung des Federelements 5 kann somit der Dichtkörper 3 in axialer Richtung bewegt werden und es kann ein axialer Ausgleich bezüglich der Dichtfläche eines feststehenden Bauteils (hier nicht gezeigt) erfolgen.An alternative embodiment of a sealing arrangement according to the invention is shown in FIG 3 shown. The seal arrangement of 3 again comprises a seal carrier 4 , in the present case integral with the stop element 6 is formed, which rotatably on the shaft (not shown) can be arranged. Thus, there is no axial mobility of the seal carrier 4 with respect to the stop element 6 given and the axial mobility of the sealing body 3 is realized by an axially displaceable Zustellring 11 is provided as a separate part of the seal carrier, similar to the seal arrangement of 4 , The delivery ring 11 is via a spring element 5 , which may be formed in the embodiment shown as an elastic element or as a cellular elastic structure, on the stop element 6 arranged and is located on the sealing body 3 at. By deformation of the spring element 5 can thus the sealing body 3 be moved in the axial direction and it can be an axial compensation with respect to the sealing surface of a fixed component (not shown here).

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der 3 kann der Dichtungsträger 4 mit dem Anschlagelement 6, dem Federelement 5 und dem Zustellring 11 einstückig ausgebildet und somit generativ hergestellt sein. Zur Montage auf einer drehenden Welle muss dann lediglich das Anschlagelement 6 mit der Welle drehfest verbunden werden und der Dichtkörper 3 in den Zwischenraum zwischen Welle und Dichtungsträger 4 eingeschoben werden.In the present embodiment of 3 can the seal carrier 4 with the stop element 6 , the spring element 5 and the delivery ring 11 be integrally formed and thus made generative. For mounting on a rotating shaft then only the stop element 6 be rotatably connected to the shaft and the sealing body 3 in the space between shaft and seal carrier 4 be inserted.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to these embodiments, but rather modifications are possible in the manner that individual features omitted or other combinations of features can be realized as long as the scope of protection of the appended claims is not abandoned.

Claims (8)

Dichtungsanordnung einer Drehverbindung, insbesondere für eine Strömungsmaschine, welche mindestens eine erste und eine zweite Dichtfläche (12,13) aufweist, die dichtend gegeneinander anliegen und sich relativ zueinander drehen können, wobei die erste Dichtfläche (13) an einem Dichtkörper (3) angeordnet ist, der von mindestens einem Dichtungsträger (4) gehalten wird, und wobei mindestens ein Federelement (5) vorgesehen ist, welches einerseits gegen einen Anschlag (6) und andererseits gegen den Dichtkörper (3) und/oder den Dichtungsträger (4) anliegt, um den Dichtkörper (3) mit der ersten Dichtfläche (13) gegen die zweite Dichtfläche (12) zu drücken, wobei der Dichtungsträger (4) und/oder der Dichtkörper (3) mit einem Ende des Federelements (5) und/oder der Anschlag (6) mit einem anderen Ende des Federelements (5) stoffschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) einen Führungskörper (7) aufweist, entlang dem die Feder expandiert und kontrahiert werden kann.Sealing arrangement of a rotary joint, in particular for a turbomachine, which has at least a first and a second sealing surface (12,13) which sealingly abut each other and can rotate relative to each other, wherein the first sealing surface (13) on a sealing body (3) is arranged , which is held by at least one seal carrier (4), and wherein at least one spring element (5) is provided, which on the one hand against a stop (6) and on the other hand against the sealing body (3) and / or the seal carrier (4) abuts the sealing body (3) with the first sealing surface (13) to press against the second sealing surface (12), wherein the seal carrier (4) and / or the sealing body (3) with one end of the spring element (5) and / or the stop ( 6) are materially connected to another end of the spring element (5), characterized in that the spring element (5) has a guide body (7) along which the spring expands and con can be traded. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (7) mit einem Endelement (9) und/oder mit dem Dichtungsträger (4) stoffschlüssig verbunden ist.Seal arrangement according to Claim 1 , characterized in that the guide body (7) with an end member (9) and / or with the seal carrier (4) is integrally connected. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (3) formschlüssig von dem Dichtungsträger (4) gehalten wird.Sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing body (3) is positively held by the seal carrier (4). Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere, vorzugsweise alle, stoffschlüssig miteinander verbundenen Komponenten der Dichtungsanordnung generativ hergestellt worden sind.Sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that two or more, preferably all, materially interconnected components of the sealing arrangement have been produced generatively. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) eine Blattfeder, eine Spiralfeder, eine Schraubenfeder, eine zelluläre Struktur, eine auxetische Struktur und/oder ein elastisches Element aufweist.Sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element (5) comprises a leaf spring, a coil spring, a coil spring, a cellular structure, an auxetic structure and / or an elastic element. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (4) einen separaten, beweglichen Zustellring (11) umfasst oder durch diesen gebildet ist.Sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the seal carrier (4) comprises a separate, movable infeed ring (11) or is formed by this. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (4) und/oder der Dichtkörper (3) zusammen mit dem Federelement (5) und/oder der Anschlag (6) zusammen mit dem Federelement (5) generativ hergestellt werden.Sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the seal carrier (4) and / or the sealing body (3) together with the spring element (5) and / or the stop (6) are produced generatively together with the spring element (5). Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (7) zusammen mit einem Endelement (9) und/oder zusammen mit einem Dichtungsträger (4) generativ hergestellt wird.Seal arrangement according to Claim 6 , characterized in that the guide body (7) is produced generatively together with an end element (9) and / or together with a seal carrier (4).
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