DE10227630A1 - Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Spaltes zwischen zwei relativ zueinender um eine gemeinsame Drehachse drehbeweglichen Bauteilen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (10) zum Abdichten eines Spaltes zwischen zwei relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse (18) drehbeweglichen Bauteilen (12, 16), mit einer Bürstendichtung (22), die in einem ersten Bauteil (12 oder 16) fest angeordnet ist und mit einer Dichtfläche (32) des zweiten Bauteils (16 oder 12) zusammenwirkt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtfläche (32) konisch ausgebildet ist, wobei zumindest ein Bauteil (12 oder 16) gegenüber dem anderen Bauteil (16 oder 12) axial verschiebbar und einstellbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Spaltes zwischen zwei relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse drehbeweglichen Bauteilen gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
- Die Verwendung von Bürstendichtungen zum Abdichten zweier relativ zueinander drehbeweglicher Bauteile ist hinlänglich bekannt. Die Bürstendichtung umfasst dabei im wesentlichen ein Bürstengehäuse, das in dem ersten Bauteil gelagert ist, und mehrere in das Bürstengehäuse eingebrachte Borsten, die mit ihren freien Enden auf eine Dichtfläche des zweiten Bauteils ausgerichtet sind. Insbesondere in Strömungsmaschinen, wie z.B. Dampfturbinen oder Gasturbinen, werden Bürstendichtungen zum Abdichten eines ringförmigen Spaltes zwischen Rotor und Stator verwendet. Eine derartige Bürstendichtung ist beispielsweise in der
DE 100 18 273 A1 offenbart. - Bei bekannten Bürstendichtungen dieser Art ist für die Dichtigkeit hauptsächlich der Spalt zwischen den beiden relativ zueinander drehbeweglichen Bauteilen, also der Spalt zwischen der in den Stator eingebrachten Bürstendichtung einerseits und der Dichtfläche des drehbeweglichen Rotors andererseits, bestimmend. Bekanntlich kann eine solche Bürstendichtung nicht mit großen Überdeckung ausgeführt werden, da sonst die Antriebsverluste und die dadurch erzeugte Wärmeentwicklung entsprechend ansteigen. Das bedeutet, dass eine genaue Fertigung gefordert ist. Dies erweist sich als nachteilig, da eine genaue Fertigung bekanntlich mit hohen Herstellkosten einhergeht.
- Ein weiterer Nachteil der bekannten Bürstendichtungen liegt darin, dass bei nachlassender Dichtigkeit der Bürstendichtung ein kompletter Austausch der betroffenen Bürstendichtung notwendig ist. Ein "Nachstellen" der Bürstendichtung aufgrund von Verschleiß beispielsweise, um somit die Dichtfunktion der Bürstendichtung zu erhalten, ist nicht möglich. Das Fehlen der Nachstellbarkeit der Dichtfunktion der Bürs tendichtung bedeutet eine verkürzte Lebensdauer, was wiederum mit zusätzlichen Kosten verbunden ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und ein einfaches Einstellen des Spaltes zwischen den beiden relativ zueinander drehbeweglichen Bauteilen und somit ein Einstellen der Dichtigkeit bzw. ein Nachstellen der Dichtfunktion der eingebrachten Bürstendichtung zu ermöglichen.
- Ausgehend von einer Bürstendichtung der Eingangs genannten Art, die zwischen zwei relativ zueinander dreh-beweglichen Bauteilen mit einer gemeinsamen Drehachse eingebracht ist, ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Bauteil, in dem das Bürstengehäuse gelagert ist, entlang der Drehachse axial verschiebbar und einstellbar gelagert ist, und dass die Dichtfläche des zweiten Bauteils, auf die die Borsten der Bürstendichtung ausgerichtet sind, konisch ausgebildet ist.
- Auf verblüffend einfache Art und Weise ist es nun möglich, den Spalt zwischen den beiden Bauteilen einzustellen und somit die Dichtwirkung der zwischen den beiden Bauteilen eingebrachten Bürstendichtung zu regulieren.
- Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung führt zu wesentlichen Vorteilen.
- So erlaubt beispielsweise die axiale Verschiebbarkeit des ersten Bauteils eine optimale Einstellung der Bürstendichtung bei Inbetriebnahme. Zudem ist durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Dichtungsanordnung eine vereinfachte Montage der Bürstendichtung gewährleistet.
- Des Weiteren kann bei Verschleiß der Bürstendichtung diese "nachgestellt" werden. Das Nachstellen erfolgt dabei durch axiale Verschiebung des ersten Bauteils in Richtung auf das zweite Bauteil. Durch die erfindungsgemäße konische Gestaltung der Dichtfläche erfolgt hierdurch eine Spaltverkleinerung zwischen den beiden Bauteilen, was eine Erhöhung der Dichtfunktion der Bürstendichtung bedingt. Dies bedeutet weiterhin eine Optimierung der Leckage, was u.a. eine Lebensdauerverlängerung bedeutet.
- Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Fertigungstoleranzen erhöht werden können, da die Bürstendichtung bei der Montage justiert werden kann. Dies hat eine Reduktion von Herstellkosten zur Folge.
- Vorzugsweise sind zwischen dem ersten Bauteil und einem umgebenden Gehäuse Mittel zum axialen Verschieben und Einstellen vorgesehen.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zum axialen Verschieben und Einstellen eine in das Gehäuse eingebrachte Einstellmutter, die mit einem in das erste Bauteil geschnittenem Verschiebegewinde in Eingriff steht, sowie ein zwischen Gehäuse und ersten Bauteil ausgebildeten Schiebesitz.
- Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, die ein Einstellen der Dichtigkeit einer Bürstendichtung ermöglicht und -
2 die Dichtungsanordnung aus1 nach einem Einstellvorgang. - Eine in
1 insgesamt mit der Bezugsziffer10 bezeichnete Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Spaltes zwischen zwei relativ zueinander drehbeweglichen Bauteilen in einer nicht weiter dargestellten Strömungsmaschine wie z.B. Dampfturbine oder Gasturbine, umfasst ein erstes Bauteil12 , das von einem Gehäuse14 umgeben ist, sowie ein zweites Bauteil16 . Die beiden Bauteile12 ,16 weisen eine gemeinsame Drehachse18 auf. - Das zweite Bauteil
16 ist dabei relativ zum ersten Bauteil12 drehbeweglich um die Drehachse18 gelagert. Die Drehbeweglichkeit des zweiten Bauteils16 ist durch den Pfeil20 angedeutet. - In den ringförmigen Spalt zwischen den Bauteilen
12 ,16 ist eine Bürstendichtung22 eingebracht, um beispielsweise einen Bereich24 mit hohem Druck gegenüber einen Bereich26 mit niedrigerem Druck abzudichten. - Die Bürstendichtung
22 umfasst dabei ein Bürstengehäuse28 und mehrere in dem Bürstengehäuse28 eingebrachte Borsten30 . Während das Bürstengehäuse28 fest in dem ersten Bauteil12 gelagert ist, sind die freien Enden der Borsten30 auf eine konisch ausgebildete Dichtfläche32 des zweiten Bauteils16 ausgerichtet. - Ein einfaches axiales Verschieben und Einstellen des ersten Bauteils
12 in dem Gehäuse14 entlang der Drehachse18 ist über eine in das Gehäuse14 eingebrachte Einstellmutter34 , die mit einem in das erste Bauteil12 geschnittenem Verschiebegewinde36 in Eingriff steht, gewährleistet. Als weitere axiale Führung des ersten Bauteils12 in dem Gehäuse14 ist ein Schiebesitz38 zwischen ersten Bauteil12 und Gehäuse14 vorgesehen. - Eine axiale Verschiebung, die in
1 durch ein Pfeil40 veranschaulicht ist, wird hierdurch auf einfache Art und Weise ermöglicht. - Durch die konische Gestaltung der Dichtfläche
32 erfolgt bei einer axialen Verschiebung40 des ersten Bauteils12 in Richtung auf das zweite Bauteil16 eine Verkleinerung des Spaltes zwischen den beiden Bauteilen12 ,16 . - Folglich ist es nun möglich, die Dichtwirkung der Bürstendichtung
22 nachzustellen. Eine Spaltverkleinerung bedeutet dabei, dass die Dichtwirkung der Bürstendichtung22 vergrößert wird. - In
2 zeigt die Dichtanordnung10 aus1 nachdem die Dichtwirkung durch axiales Verschieben nachgestellt wurde. Der Spalt zwischen dem ersten Bauteil12 und dem zweiten Bauteil16 wurde verkleinert. Dies hat zur Folge, dass die eingebrachte Bürstendichtung22 für eine längere Zeitdauer eingebaut bleiben kann, also eine längere Lebensdauer aufweist, was wiederum Kosteneinsparungen bedingt.
Claims (3)
- Dichtungsanordnung (
10 ) zum Abdichten eines Spaltes zwischen zwei relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse (18 ) drehbeweglichen Bauteilen (12 ,16 ), mit einer Bürstendichtung (22 ), die in einem ersten Bauteil (12 oder16 ) fest angeordnet ist und mit einer Dichtfläche (32 ) des zweiten Bauteils (16 oder12 ) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (32 ) konisch ausgebildet ist, wobei zumindest ein Bauteil (12 oder16 ) gegenüber dem anderen Bauteil (16 oder12 ) axial verschiebbar und einstellbar ist. - Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Bauteil (
12 ) und einem das erste Bauteil (12 ) umgebenden Gehäuse (14 ) Mittel (34 ,36 ,38 ) zum axialen Verschieben und Einstellen vorgesehen sind. - Dichtungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen Schiebesitz (
38 ), eine in das Gehäuse (14 ) eingebrachte Einstellmutter (34 ), sowie ein in das erste Bauteil (12 ) geschnittenes Verschiebegewinde (36 ) umfassen.
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