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Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Gleitringdichtung und ein Dichtungssystem.
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Ein mit Flüssigkeit gefülltes System, das statische und rotierende Bauteile aufweist, kann über eine sogenannte Gleitringdichtung zur Umgebung abgedichtet werden. Falls innerhalb des Systems in einer Flüssigkeit Gas eingeschlossen ist und/oder aufgrund hoher Temperaturen der Bauteile darin Gasblasen entstehen, sammeln sich diese Gasblasen in Bereichen des Systems, in denen die Flüssigkeit einen niedrigen Druck aufweist. Bei einer Gleitringdichtung, an der die Flüssigkeit als Medium außen anliegt, wird durch Rotation der Flüssigkeit hin zu einer Dichtfläche zwischen zwei Dichtringen der Gleitringdichtung ein kontinuierlich sinkendes Druckgefälle erzeugt. Somit besteht die Gefahr, dass sich einzelne Gasblasen bzw. Dampfblasen direkt über der Dichtfläche bzw. einem Dichtspalt zu einer großen ringförmigen Gasblase vereinen und die Gleitringdichtung trocken legen.
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Die Druckschrift
DE 36 05 367 A1 beschreibt eine Lagerung für eine Maschine mit einer vertikalen Welle, wobei innerhalb eines ölgefüllten Gehäuses Lagerelemente, die mit der Welle verbunden sind, angeordnet sind. Außerdem ist eine Fördereinrichtung dazu ausgebildet, die Lagerelemente mit Öl zu versorgen.
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Eine Wellenabdichtung für ein Doppellager einer Schlagradmühle ist aus der Druckschrift
DE 94 19 044 U1 bekannt.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2012 221 958 A1 ist eine nasslaufende Doppelkupplung bekannt, die axial hintereinander angeordnete und hydraulisch betätigbare Einzelkupplungen aufweist und für ein Doppelkupplungsgetriebe in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs ausgebildet ist.
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Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, Dichteigenschaften einer Gleitringdichtung zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung und einem Dichtungssystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen der Anordnung und des Dichtungssystems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist für eine Gleitringdichtung vorgesehen, die zwei Dichtringe aufweist, die in Bezug auf eine gemeinsame Drehachse der Dichtringe axial nebeneinander angeordnet sind, wobei zwischen den zwei Dichtringen ein Dichtspalt angeordnet ist. Die Anordnung weist einen hohlzylinderförmigen Ring auf, an dem umlaufend mehrere Leitschaufeln angeordnet sind, wobei jede Leitschaufel einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufweist. Dabei ist der erste Abschnitt direkt an dem Ring befestigt und parallel bzw. axial zu einer Längsrichtung einer Rotationsachse des Rings orientiert. Der zweite Abschnitt ist direkt an dem ersten Abschnitt befestigt und ausgehend von dem ersten Abschnitt zumindest teilweise, ggf. vollständig in Richtung der Rotationsachse des Rings orientiert. Der Ring ist um die Gleitringdichtung herum anordenbar und dazu ausgebildet, einen der beiden Dichtringe zu umschließen, wobei jeweils ein erster Abschnitt einer Leitschaufel den Dichtspalt umschließt, wobei jeweils ein zweiter Abschnitt der Leitschaufel zumindest teilweise, d. h. teilweise oder vollständig, in Richtung des Dichtspalts orientierbar bzw. orientiert ist.
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Der erste Abschnitt weist in Ausgestaltung eine kreissegmentförmige Kante auf, ausgehend von welcher sich in axialer Richtung der Rotationsachse ein Flächensegment erstreckt. Die kreissegmentförmige Kante des ersten Abschnitts ist in weiterer Ausgestaltung zu einem Kreissegment des Rings kongruent. In weiterer Ausgestaltung ist der erste Abschnitt an dieser kreissegmentförmigen Kante mit dem Ring verbunden bzw. an dem Ring befestigt.
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In alternativer Ausgestaltung weist der erste Abschnitt eine gerade Kante auf, die an dem Ring tangential anliegt. In weiterer Ausgestaltung ist der erste Abschnitt an dieser tangential anliegenden Kante mit dem Ring verbunden bzw. an dem Ring befestigt.
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Ein zweiter Abschnitt einer jeweiligen Leitschaufel ist zumindest teilweise gerade und/oder zumindest teilweise kurvenförmig, bspw. gebogen und weist je nach Ausgestaltung eine zumindest teilweise gerade und/oder gebogene Form auf. Zumindest ein Ende des zweiten Abschnitts der jeweiligen Leitschaufel, wobei dieses Ende von dem ersten Abschnitt abgewandt ist, ist üblicherweise ausgehend von dem ersten Abschnitt radial in Richtung der Rotationsachse orientiert bzw. radial in Richtung des Dichtspalts orientierbar.
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Der zweite Abschnitt weist in Ausgestaltung mindestens einen geraden Teilabschnitt und/oder mindestens einen gebogenen Teilabschnitt auf. Falls der zweite Abschnitt lediglich einen geraden Teilabschnitt aufweist, ist dieser eine gerade Teilabschnitt und somit der komplette zweite Abschnitt ausgehend von dem ersten Abschnitt radial in Richtung der Rotationsachse orientiert und weist relativ zu dem ersten Abschnitt einen Winkel von 90° auf. Falls der zweite Abschnitt lediglich einen gebogenen bzw. kurvenförmigen Teilabschnitt aufweist, ist dieser eine gebogene Teilabschnitt und somit der komplette zweite Abschnitt ausgehend von dem ersten Abschnitt in Richtung der Rotationsachse gebogen, wobei es möglich ist, dass zumindest ein von dem ersten Abschnitt abgewandtes Ende des zweiten Abschnitts, üblicherweise radial, in Richtung der Rotationsachse des Rings orientiert ist. Falls der zweite Abschnitt der Leitschaufel zwei Teilabschnitte aufweist, ist es möglich, das ein erster Teilabschnitt des zweiten Abschnitts, der direkt mit dem ersten Abschnitt der Leitschaufel verbunden ist, relativ zu dem ersten Abschnitt unter einem spitzen Winkel, der größer als 0° und kleiner als 90° ist, in Richtung der Rotationsachse orientiert ist. Alternativ hierzu ist der erste Teilabschnitt kurvenförmig in Richtung der Rotationsachse gebogen. Ein an dem ersten Teilabschnitt anschließender zweiter Teilabschnitt ist gerade und radial in Richtung der Rotationsachse orientiert.
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In der Regel ist der Ring aus Metall gebildet, wobei jede Leitschaufel als Leitblech ausgebildet ist.
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Der Ring weist bspw. n Leitschaufeln auf, die entlang des Rings um 360°/n winkelversetzt bzw. winkelabhängig versetzt angeordnet sind. Somit ist der Dichtspalt alle 360°/n in einem jeweiligen Winkelbereich von bspw. x° von jeweils einem ersten Abschnitt einer Leitschaufel umschlossen.
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Jede Leitschaufel weist somit zwei Abschnitte auf. Der erste Abschnitt einer jeweiligen Leitschaufel ist axial zu der vorgesehenen Rotationsachse des Rings orientiert. Der zweite Abschnitt, der an dem ersten Abschnitt befestigt ist, ist ausgehend von dem ersten Abschnitt unter einem Winkel größer 0° bis maximal 90° in Richtung der Rotationsachse orientiert. Demnach ist es möglich, dass der zweite Abschnitt gebogen bzw. gekrümmt ist. Es ist auch möglich, dass der zweite Abschnitt in zwei Teilabschnitten unterteilt ist, wobei ein erster Teilabschnitt an dem ersten Abschnitt befestigt und ausgehend von dem ersten Abschnitt unter einem Winkel größer 0° und kleiner 90° in Richtung der Rotationsachse orientiert ist. An diesem ersten Teilabschnitt ist ein zweiter Teilabschnitt befestigt, der radial in Richtung der Rotationsachse orientiert ist.
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Außerdem ist es möglich, dass mindestens ein Abschnitt jeweils einer Leitschaufel zumindest teilweise gebogen ist. So ist es bspw. möglich, dass ein Übergang der beiden Abschnitte gebogen ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die beiden Abschnitte entlang einer Kante aneinander stoßen bzw. über diese miteinander verbunden sind, wobei die beiden Abschnitte zueinander senkrecht orientiert sind. Der zweite Abschnitt ist bspw. in die zwei Teilabschnitte unterteilt, wobei zumindest ein Ende des zweiten Teilabschnitts radial in Richtung der Rotationsachse orientiert ist.
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Die Anordnung weist einen minimalen Radius auf, der durch einen Abstand der Rotationsachse des Rings zu jeweils einem zweiten Abschnitt einer Leitschaufel definiert ist, wobei dieser minimale Radius größer als ein maximaler Radius der Gleitringdichtung im Bereich des Dichtspalts ist. Somit befindet sich zwischen jedem zweiten Abschnitt und dem Dichtspalt ein Spalt für eine Flüssigkeit.
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In Ausgestaltung ist die Anordnung für eine bspw. axiale Gleitringdichtung vorgesehen, die ein stehendes Bauteil, bspw. einen stehenden Dichtring, und ein rotierendes Bauteil, bspw. einen rotierenden Dichtring, aufweist, wobei der Ring der Anordnung an dem stehenden Dichtring befestigbar bzw. zu befestigen ist. Somit drehen sich die Abschnitte der Leitschaufeln beim Betrieb der Gleitringdichtung relativ zu dem rotierenden Dichtring. Alternativ ist der Ring der Anordnung an dem rotierenden Dichtring befestigbar bzw. zu befestigen. Somit drehen sich die Abschnitte der Leitschaufeln beim Betrieb der Gleitringdichtung relativ zu dem stehenden Dichtring.
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Außerdem ist die Anordnung für eine Gleitringdichtung geeignet, bei deren Betrieb sich um die Gleitringdichtung herum die Flüssigkeit bzw. ein flüssiges Medium befindet. Jede Leitschaufel der Anordnung ist dazu ausgebildet, für das flüssige Medium in einer Umgebung des Dichtspaltes zwischen dem Dichtspalt und dem ersten Abschnitt einer jeweiligen Leitschaufel die Rotation der Flüssigkeitsströmung zu verhindern und somit einen Unterdruck zu vermeiden. Weiterhin sind die Leitschaufeln dazu ausgebildet, in dem Dichtspalt einen Staudruck zu erzeugen und somit einen um den Dichtspalt durchgehend umlaufenden Flüssigkeitsfilm zu bilden.
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Das erfindungsgemäße Dichtungssystem weist eine Gleitringdichtung mit zwei Dichtringen und eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung auf.
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Dabei ist das Dichtungssystem unter anderem dazu ausgebildet, eine Welle einer Maschine, bspw. einer Elektromaschine, zu umschließen. In der Regel ist der Ring koaxial zu den beiden Dichtringen anzuordnen, wobei die Rotationsachse des Rings koaxial und/oder deckungsgleich zu einer gemeinsamen Drehachse der beiden Dichtringen anzuordnen ist.
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Durch Vorsehen der Anordnung und einer Wirkung der Leitschaufeln auf den Dichtspalt und somit auf eine Dichtfläche, an der sich die beiden Dichtringe der Gleitringdichtung berühren, wird in dem Dichtspalt mindestens ein teilweiser, vorzugsweise ein durchgängiger Flüssigkeitsfilm gebildet, wodurch mit der Anordnung für die Gleitringdichtung ein Trockenlaufschutz ermöglicht wird.
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Mit den gezielt angeordneten Leitschaufeln bzw. Leitblechen an dem Ring der Anordnung wird eine rotierende Strömung der Flüssigkeit in der Nähe des Dichtspalts behindert, wodurch ein zu starkes Druckgefälle der Flüssigkeit im Dichtspalt unterbunden wird. Somit wird weiterhin ein Unterdruckbereich verhindert, in dem sich innerhalb der Flüssigkeit ansonsten Gasblasen sammeln können. Dabei verhindern die Leitschaufeln, d. h. deren parallel und/oder axial in Längsrichtung der Rotationsachse des Rings orientierte erste Abschnitte sowie deren zumindest teilweise in Richtung der Rotationsachse orientierte, bspw. zumindest teilweise gerade und/oder gebogene zweite Abschnitte, ein Strömen der Flüssigkeit in einer Umlaufrichtung um den Dichtspalt herum, wodurch an einer Dichtfläche zwischen den Dichtringen in dem Dichtspalt ein Entstehen des Unterdruckbereichs bzw. einer Unterdruckzone vermieden wird.
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Dabei ist eine Strömungsführung der Leitschaufeln in Umlaufrichtung gezielt gestaltet, wodurch zusätzlich eine Strömung der Flüssigkeit umgelenkt wird, wodurch innerhalb des Dichtspalts ein geringer Staudruck entsteht, durch den ein Anlagern von Gasblasen zusätzlich unterbunden wird. Durch eine Form der Leitschaufeln wird ein Niveau des Drucks der Flüssigkeit im Bereich des Dichtspalts gezielt beeinflusst. Dabei befindet sich ein Bereich des niedrigsten Drucks der Flüssigkeit außerhalb der Leitschaufeln.
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Durch eine gezielte geometrische Gestaltung einer Umgebung eines Bereichs um die Leitschaufeln herum wird weiterhin ein Ableiten von Gasblasen aus dem Bereich des Dichtspalts in einen unkritischen Bereich gefördert. Durch die Leitschaufeln wird ein Bereich des niedrigsten Drucks der Flüssigkeit aus einer unmittelbaren Umgebung des Dichtspalts in eine Zone hinter die Leitschaufeln verlagert. Falls die Gasblasen in den Bereich über den Leitschaufeln gelangen, werden sie durch den geraden und/oder gebogenen, bspw. schrägen zweiten Abschnitt einer jeweiligen Leitschaufel, der zumindest teilweise in Richtung des Dichtspalts orientiert ist, aus der Zone des Dichtspalts weggeleitet.
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Bei einer Ausgestaltung der Anordnung sind die bspw. als Leitbleche ausgebildeten Leitschaufeln über den Ring miteinander verbunden. Dabei bildet jeweils ein erster Abschnitt einer Leitschaufel einen axial in Längsrichtung der Rotationsachse des Rings orientierten Vorsprung bzw. eine entsprechende Verlängerung des Rings. Jeweils ein zweiter Abschnitt einer Leitschaufel ist ausgehend von dem ersten Abschnitt zumindest teilweise, d. h. je nach Form des zweiten Abschnitts zumindest teilweise oder vollständig in Richtung der gemeinsamen Drehachse der beiden Dichtringe der Gleitringdichtung ausgerichtet bzw. orientiert, die axial bzw. koaxial zu der Rotationsachse des Rings ausgerichtet bzw. orientiert ist. Die Leitschaufeln sind gleichmäßig um einen Umfang des Rings verteilt, wobei eine Anzahl n der Leitschaufeln beliebig wählbar ist.
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Der Ring der Anordnung ist mit einem nicht rotierenden Bauteil, bspw. dem stationären Dichtring, drehfest verbunden und somit bei einer Drehung des rotierenden Dichtrings ebenfalls zu diesem drehbar. In der Regel sind der Ring und die Leitschaufeln mit einem der beiden Dichtringe drehfest verbunden, wohingegen der andere der beiden Dichtringe relativ zu dem erstgenannten Dichtring sowie dem Ring und den Leitschaufeln der Anordnung drehbar ist. In Ausgestaltung ist der Ring direkt oder indirekt an einem nicht rotierenden Bauteil der Gleitringdichtung drehfest befestigt. Die Leitschaufeln sind dazu ausgebildet, einen Raum über dem Dichtspalt möglichst gut auszufüllen, ohne dabei mit rotierenden Bauteilen der Gleitringdichtung in Berührung zu kommen.
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Der Ring ist in alternativer Ausgestaltung der Anordnung mit einem rotierenden Bauteil, bspw. dem rotierenden Dichtring, verbunden und somit bei einer Drehung des rotierenden Dichtrings zu dem stehenden Dichtring drehbar. In Ausgestaltung ist der Ring direkt oder indirekt an dem rotierenden Bauteil der Gleitringdichtung befestigt. Die Leitschaufeln sind dazu ausgebildet, einen Raum über dem Dichtspalt möglichst gut auszufüllen, ohne dabei mit stehenden Bauteilen der Gleitringdichtung in Berührung zu kommen.
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Mit der beschriebenen Anordnung wird unter anderem ermöglicht, dass die Dichtringe als Dichtungspartner der Gleitringdichtung ständig mit der Flüssigkeit in Kontakt stehen, so dass ein Dichtprinzip der Gleitringdichtung auf einer Ausbildung eines dünnen hydrodynamischen Gleitfilms bzw. Flüssigkeitsfilms beruht. Mit der Anordnung wird dieser Gleitfilm aufrechterhalten. Eine etwaige Mangelschmierung durch die Flüssigkeit bis hin zu einem Trockenlauf wird mit der Anordnung vermieden und somit eine Funktionsfähigkeit der Gleitringdichtung gewährleistet, wobei eine Ausfallwahrscheinlichkeit aufgrund eines Trockenlaufs verringert wird.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung aus unterschiedlichen Perspektiven.
- 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Detail einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.
- 3 zeigt in schematischer Darstellung Details einer dritten und einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.
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Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Bezugsziffern sind dieselben Komponenten zugeordnet.
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Die erste Ausführungsform der Anordnung 2 umfasst einen in 1a gezeigten Ring 6 mit einer zylinderförmigen bzw. rohrförmigen Wandung, von dem in 1b lediglich ein Abschnitt dargestellt ist. An dem Ring 6 sind hier mehrere Leitschaufeln 8 angeordnet, wobei jede dieser Leitschaufeln 8 einen ersten Abschnitt 10 und einen zweiten Abschnitt 12 aufweist. Dabei ist jeweils ein erster Abschnitt 10 einer Leitschaufel 8 direkt an dem Ring 6 angeordnet und relativ zu dem Ring 6 axial zu einer Längsrichtung einer Rotationsachse des Rings 6 orientiert. Demnach sind mehrere erste Abschnitte 10 des Rings 6 in einem zylinderförmigen Bereich angeordnet, der zu dem Ring 6 koaxial sowie versetzt angeordnet ist. Der zweite Abschnitt 12 einer jeweiligen Leitschaufel 8 ist in der beispielhaft dargestellten Ausführungsform der Anordnung 2-senkrecht zu dem ersten Abschnitt 10 orientiert und weiterhin nach innen, in Richtung der Rotationsachse des Rings 6 ausgerichtet.
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Die in 1c schematisch dargestellte Gleitringdichtung 4 weist einen ersten Dichtring 14 und einen zweiten Dichtring 16 auf, die entlang einer gemeinsamen Drehachse axial nebeneinander angeordnet sind. Dabei berühren diese beiden Dichtringe 14, 16 einander. Dabei bildet sich zwischen den beiden Dichtringen 14, 16 ein Dichtspalt 18. Weiterhin ist die Drehachse der beiden Dichtringe 14, 16 und somit der Gleitringdichtung 4 koaxial zu der Rotationsachse des Rings 6 angeordnet.
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Dabei ist der erste Dichtring 14 an einem ersten rotationssymmetrischen Halteprofil 20, das bspw. aus Gummi gebildet ist, befestigt. Außerdem sind der erste Dichtring 14 und das erste Halteprofil 20 in einem ersten rotationssymmetrischen Gehäuse 22 angeordnet, wobei hier zwei Abschnitte dieses ersten rotationssymmetrischen Gehäuses 22 durch eine Feder 24, die zwischen diesen beiden Abschnitten des ersten Gehäuses 22 gespannt ist, beaufschlagbar sind. Der zweite Dichtring 16 ist an einem zweiten rotationssymmetrischen Halteprofil 26 befestigt. Außerdem sind der zweite Dichtring 16 und das Halteprofil 26 in einem zweiten rotationssymmetrischen Gehäuse 28 angeordnet.
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Hierbei ist es möglich, dass das erste Halteprofil 20, das erste Gehäuse 22, die Feder 24, das zweite Halteprofil 26 und das zweite Gehäuse 28 jeweils auch als Komponente einer konventionellen Dichtungsanordnung, bspw. Gleitringdichtung, ausgebildet sind, die durch die Anordnung 2 zu der ersten Ausführungsform der Dichtungsanordnung 4 ergänzt werden.
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Bei einem Betrieb der Gleitringdichtung 4 ist vorgesehen, dass der erste Dichtring 14 sowie das erste Halteprofil 20 und das erste Gehäuse 22 stationär und somit stehend angeordnet sind, wohingegen sich der zweite Dichtring 16 sowie das zweite Halteprofil 26 und das zweite Gehäuse 28 relativ zu dem ersten Dichtring 14 drehen bzw. drehbar sind.
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Eine mögliche Drehrichtung des zweiten Dichtrings 16 relativ zu dem ersten Dichtring 14 ist in 1a durch einen gebogenen Pfeil angedeutet. In diesem Fall ist ein Übergang 30, in dieser beispielhaften Ausführungsform eine Kante, zwischen den beiden Abschnitten 10, 12 einer Leitschaufel 8 in der vorgesehenen Drehrichtung jeweils vor dem ersten Abschnitt 10 der Leitschaufel 8 angeordnet. Es ist alternativ und je nach Betriebsweise der Gleitringdichtung 4 auch möglich, dass der Übergang 30 in der Drehrichtung hinter dem ersten Abschnitt 10 der Leitschaufel 8 angeordnet ist. Ebenso ist es möglich, dass der Übergang zwischen den beiden Abschnitten 10, 12 auch ohne Kante als Rundung oder Schräge ausgebildet ist.
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Wie 1c zeigt, ist der Ring 6 der Anordnung 2 hier an dem stehenden Gehäuse 22 befestigt und somit mit dem ersten Dichtring 14 als Bauteil der Gleitringdichtung 4 starr und/oder drehfest verbunden, jedoch relativ zu dem zweiten Dichtring 16 drehbar. Weiterhin zeigt 1c, dass die ersten Abschnitte 10 sämtlicher Leitschaufeln 8 den Dichtspalt 18 gemäß ihrer winkelabhängigen Ausdehnung relativ zu der Rotationsachse des Rings 6 stellenweise tangential umschließen. Jeweils ein zweiter Abschnitt 12 ist ausgehend von einem ersten Abschnitt 10 in Richtung des Dichtspalts 18 orientiert, jedoch noch außerhalb des Dichtspalts 18 angeordnet. Bei der hier dargestellten Ausführungsform der Anordnung 2 ist vorgesehen, dass ein maximaler Radius mindestens eines der beiden Dichtringe 14, 16 geringer als ein minimaler Abstand jeweils eines zweiten Abschnitts 12 einer Leitschaufel 8 zu der Rotationsachse des Rings 6 bzw. der Drehachse der Gleitringdichtung 4 ist. Dabei ist vorgesehen, dass eine axiale Länge jeweils eines zweiten Abschnitts 12 einer Leitschaufel 8 den Abstand zwischen den Halteprofilen 20, 26 sowie zwischen den Gehäusen 22, 28 möglichst gut ausfüllt, wobei zwischen dem zweiten Abschnitt 12 und den Halteprofilen 20, 26 sowie zwischen dem zweiten Abschnitt 12 und den Gehäusen 22, 28 nur geringe Spalte vorhanden sind.
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Bei einem Betrieb der Gleitringdichtung 4 liegt außerhalb der beiden Dichtringe 14, 16 zumindest im Bereich des Dichtspalts 18 eine Flüssigkeit an. Durch Vorsehen der Anordnung 2, deren Ring 6 den ersten Dichtring 14 koaxial umschließt, ergibt sich, dass sich durch die zweiten Abschnitte 12 der Leitschaufeln 8 um den Dichtspalt 18 kein durchgehender Gasring ausbilden kann, wobei durch die Leitschaufeln 8 für die Flüssigkeit innerhalb des Dichtspalts 18 ein Staudruck erzeugt und zusätzlich gezielt Flüssigkeit an den Dichtspalt 18 geleitet wird. Durch Vorsehen der Anordnung 2 wird unter anderem verhindert, dass sich über dem Dichtspalt 18 ein geschlossener Gasring bilden kann.
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Jeweils ein erster Abschnitt 10 einer Leitschaufel 8 weist in Ausgestaltung eine kreissegmentförmige Kante auf, die entsprechend einem Kreissegment des Rings 6 gekrümmt ist. Der erste Abschnitt 10 ist an der kreissegmentförmigen Kante an dem Ring 6 befestigt. Die kreissegmentförmige Kante verläuft demnach entlang einem entsprechenden Ringabschnitt des Rings 6. Dagegen sind Außenkanten und somit auch die Kante 30 des ersten Abschnitts 10, die axial zu der Längsrichtung der Rotationsachse sind, gerade. Der zweite Abschnitt 12 ist in der hier dargestellten Ausführungsform rechteckig oder quadratisch sowie eben.
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Die zweite Ausführungsform der Anordnung 102 umfasst einen in 2 gezeigten Ring 106 mit einer zylinderförmigen bzw. rohrförmigen Wandung. An dem Ring 106 sind hier mehrere Leitschaufeln 108 angeordnet, wobei jede dieser Leitschaufeln 108 einen ersten Abschnitt 110 und einen zweiten Abschnitt 112 aufweist. Dabei ist jeweils ein erster Abschnitt 110 einer Leitschaufel 108 direkt an dem Ring 106 angeordnet und axial zu einer Rotationsachse des Rings 106, d. h. axial zu einer Längsrichtung der Rotationsachse des Rings 106 orientiert. Der zweite Abschnitt 112 einer jeweiligen Leitschaufel 108 ist hier senkrecht zu dem ersten Abschnitt 110 orientiert und weiterhin nach innen, in Richtung der Rotationsachse des Rings 106 orientiert. Ein Übergang zwischen den beiden Abschnitten 110, 112 jeweils einer Leitschaufel 108 ist hier gebogen. Je nach Definition ist jeweils eine Leitschaufel 108 zumindest abschnittsweise gebogen bzw. gekrümmt, wobei eine kreissegmentförmige Kante des ersten Abschnitts 110 entsprechend einer Krümmung des Rings 106 gekrümmt ist. Zumindest ein Ende des zweiten Abschnitts 112, hier der komplette, gerade zweite Abschnitt 112 ist hier in Richtung der Rotationsachse orientiert und weist relativ zu dem ersten Abschnitt 110 einen Winkel von 90° auf.
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Die dritte Ausführungsform der Anordnung 202 umfasst einen in 3a gezeigten Ring 206 mit einer zylinderförmigen bzw. rohrförmigen Wandung. An dem Ring 206 sind hier umlaufend mehrere Leitschaufeln 208 angeordnet, wobei jede dieser Leitschaufeln 208 einen zu einer Umlaufrichtung bzw. Drehrichtung des Rings 206 im Wesentlichen senkrecht orientierten ersten Abschnitt 210 und einen schrägen und/oder gebogenen zweiten Abschnitt 212 aufweist. Dabei ist jeweils der erste Abschnitt 210 einer Leitschaufel 208 direkt an dem Ring 206 angeordnet und relativ zu dem Ring 206 parallel bzw. axial zu einer Rotationsachse, d. h. relativ zu einer Längsrichtung der Rotationsachse, des Rings 206 orientiert. Demnach sind mehrere erste Abschnitte 210 des Rings 206 in einem zylinderförmigen Bereich angeordnet, der zu dem Ring 206 koaxial sowie versetzt angeordnet ist. Der zweite Abschnitt 212 einer jeweiligen Leitschaufel 208 ist in der dritten Ausführungsform der Anordnung 202 ausgehend von dem ersten Abschnitt 210 kurvenförmig nach innen, in Richtung der Rotationsachse des Rings 206 ausgerichtet bzw. orientiert, wobei ein von dem ersten Abschnitt 210 abgewandtes Ende des zweiten Abschnitts 212 radial bzw. ausgehend von dem ersten Abschnitt 210 unter einem Winkel von 90° in Richtung der Rotationsachse orientiert ist.
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Die vierte Ausführungsform der Anordnung 302 umfasst einen in 3b gezeigten Ring 306 mit einer zylinderförmigen bzw. rohrförmigen Wandung. An dem Ring 306 sind hier mehrere Leitschaufeln 308 angeordnet, wobei jede dieser Leitschaufeln 308 einen ersten Abschnitt 310 und einen zweiten Abschnitt 312 aufweist. Dabei ist jeweils ein erster Abschnitt 310 einer Leitschaufel 308 direkt an dem Ring 306 angeordnet und relativ zu dem Ring 306 axial zu einer Längsrichtung der Rotationsachse des Rings 306 orientiert. Demnach sind mehrere erste Abschnitte 310 des Rings 306 in einem zylinderförmigen Bereich angeordnet, der zu dem Ring 306 koaxial sowie versetzt angeordnet ist. Der zweite Abschnitt 312 einer jeweiligen Leitschaufel 308 ist hier in zwei Teilabschnitte 314, 316 unterteilt. Dabei ist der erste Teilabschnitt 314 ausgehend von dem ersten Abschnitt 310 unter einem schrägen spitzen Winkel α größer 0° und kleiner 90° teilweise in Richtung der Rotationsachse orientiert. Der zweite Teilabschnitt 316, der an den ersten Teilabschnitt 314 anschließt und von dem ersten Abschnitt 310 abgewandt ist, ist hier relativ zu dem ersten Abschnitt 310 unter einem Winkel von 90° radial in Richtung der Rotationsachse orientiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3605367 A1 [0003]
- DE 9419044 U1 [0004]
- DE 102012221958 A1 [0005]
