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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdichtung gegen Verunreinigungen für Walzen, vorzugsweise zur Verwendung in Förderbändern. Genauer auf eine Dichtung, um zu verhindern, dass Verunreinigungen in ein Rollenlager gelangen.
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Technisches Feld
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Die vorliegende Erfindung wird als Dichtung für das Verhindern eines Eindringens von Verunreinigungen aufgrund von Umweltverschmutzung einer in Förderbändern benutzten Walze (10) beschrieben, vorzugsweise solchen, die im Bergbau verwendet werden, wo die Umweltverschmutzung aufgrund des in diesen in Bergbauarbeiten durchgeführten Prozesses hoch ist, in 2 ist ein Querprofil eines Förderbandes dargestellt, in dem eine Frachtstation (33), eine Rückgabestation (34) und die Struktur (35) erkennbar sind, die alle Stationen entlang des Förderbandes trägt
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Stand der Technik
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Das Erfindungspatent
US 4,277,114 A von Lindegger vom 07.07.1981 mit dem Titel „Eine Walze mit einem Labyrinth zum Abdichten“ beschreibt ein Labyrinthdichtungselement, das eine Primärwand umfasst, die sich im Allgemeinen radial von einer Mittelachse nach außen erstreckt, einer zentralen Öffnung innerhalb der Primärwand, um eine Achse und mehrere ringförmige Abtastwände aufzunehmen, die sich axial erstrecken und sich axial von einer Seite der Primärwand erstrecken. Jede ringförmige Abtastwand, die sich axial erstreckt, hat eine radiale Außenfläche, die von der Achse abweicht, wenn sie sich von der Primärwand erstreckt. Mindestens eine der ringförmigen Abtastwände definiert teilweise eine ringförmige Nut, die radial nach außen ausgerichtet ist, um den Durchgang von Verunreinigungen radial nach innen entlang der jeweiligen Seite der Primärwand in Richtung der Achse zu verhindern.
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Das Erfindungspatent
US 4,458,957 A vom 10.07.1984 von Greener mit dem Titel „Labyrinth für Dichtungen“ beschreibt eine Walze mit zwei relativ rotierenden Elementen, die mit ringförmigen Zungen ausgebildet sind, die miteinander verriegelt sind, um eine Labyrinthdurchgangsdichtung zwischen den beiden Elementen zu bilden. Zumindest ein Teil des Durchgangs ist durch abgeschnittene konische Oberflächen in den ringförmigen Laschen definiert, die so angeordnet sind, dass sie eine Zentrifugalkraft auf jegliche Fremdkörper in dem Durchgang ausüben nach der relativen Rotation zwischen den beiden Elementen, um den Fremdkörper zum äußeren Ende des Kanals zu drücken. Der Labyrinthdurchgang kann Abschnitte umfassen, die sich in Richtung des äußeren Endes des Durchgangs erweitern, und die ringförmigen Laschen an einem der exzentrisch angeordneten oder nicht kreisförmigen Elemente, so dass die beiden Elemente in aufgeweiteten Abschnitten eine Pumpwirkung auf jedwede Fremdkörper in erweiterten Abschnitten des Labyrinthdurchgangs nach der relativen Rotation zwischen den beiden Elementen ausüben.
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Die Patentanmeldung
US 2009 / 127796 A1 vom 21.05.2009 von Kansaki und anderen mit dem Titel „Dichtungsvorrichtung“ beschreibt eine Dichtungsvorrichtung mit einem seitlichen peripheren internen Dichtungselement, montiert an einem internen peripheren lateralen Montageelement und einem externen peripheren lateralen Dichtungselement, das externe periphere laterale Montageelement, sind beide relativ drehbar und weist einen äußeren Umfangsrohrteil auf, der im äußeren Umfangsabschnitt des Metallrings des inneren Umfangslateraldichtelements ausgebildet ist, und eine Reihe langer Labyrinthräume ist zwischen der Außenumfangsfläche des äußeren Umfangsrohrteils und dem äußeren peripheren lateralte Dichtungselement gebildet, zwischen der Endfläche des äußeren Umfangsrohrteils und dem äußeren Umfangsseitendichtungsteil, und zwischen der inneren Umfangsfläche des äußeren Umfangsrohrteils und dem äußeren lateralen Umfangsdichtungselement.
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Keines der zitierten Dokumente beschreibt oder lehrt eine Abdichtung gegen Kontamination von Walzen und die Montagemethode, wie die unten beschriebene.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtung herzustellen, um zu verhindern, dass Verunreinigungen in ein Rollenlager eindringen, das ein Dichtungslabyrinth umfasst, das aus vier Strukturkörpern besteht, einem ersten Körper der eine vordere Abdeckung ist, einem zweiten externen Einstellrotorkörper, einem dritten elektronischen Behälterkörper, der aus zwei Teilen besteht, einer Stützbasis und einer Abdeckung und einem vierten Körper, der aus einer internen Schutzabdeckung besteht; wo die vordere Abdeckung an einer Achse der Walze auf der Höhe der Enden des Rollenmantels von einem äußeren Scheitelpunkt der vorderen Abdeckung aus befestigt ist, entsteht eine Kante, die zusammen mit einem strukturierten Gehäuse, das das Dichtungslabyrinth enthält, eine erste Sicherheitskammer bildet; Eindämmungsbarrieren werden durch ein erstes hervorstehendes Teil senkrecht zum zweiten Rotorkörper mit externer Einstellung auf halber Höhe und einem ersten L-förmigen Kreissymmetrieelement gebildet, das an dem ersten hervorstehenden Teil befestigt ist, ein zweites kreissymmetrisches L-förmiges Element ist an einem zweiten inneren ausgehendem Projektionsteil und parallel zum ersten ausgehendem Projektionsteil befestigt und befindet sich unter dem ersten L-förmigen Kreissymmetrieelement, und in entgegengesetzter Position, und dort, wo sich dieser zweite innere Projektionsteil am Ende einer senkrechten Fläche eines zweiten äußeren Rotorkörpers mit externer Einstellung und des zweiten inneren Projektionsteils befindet, bleibt ein Abstand auf der äußeren Seite der vorderen Abdeckung, zudem weist die senkrechte Fläche des zweiten äußeren Einstellrotorkörpers auf ihrer gegenüberliegenden Seite ein erstes Paar senkrechter Vorsprünge auf, einen oberen und einen anderen unteren, parallel angeordnet, wo sich der untere Vorsprung oben auf der senkrechten Fläche befindet; gegenüber diesen beiden senkrechten Vorsprüngen, steht ein zweites Paar von Vorsprüngen senkrecht zu einer Außenseite der Stützbasis, die einen Zickzackweg bilden; zusätzlich kann das strukturierte Gehäuse vom Gehäusetyp eingebettete Abdeckung sein. Zusätzlich umfasst es Kontaktlippen, eine erste Kontaktlippe zwischen dem Ende des senkrechten externen Einstellfläche und auf der äußeren inneren Einstellfläche der Fontalabdeckung mit der Achse, wodurch eine erste Rückhaltebarriere mit der ersten Kontaktlippe erzeugt wird; eine zweite Sicherheitsbarriere befindet sich an einer zweiten Kontaktlippe, die an der Unterseite des oberen Vorsprungs angeordnet ist; diese Kontaktlippen sind konkav zum Eintritt der Verunreinigung angeordnet, was den Druck des Dichtungslabyrinths erhöht, wenn die Verunreinigung versucht, sich in Richtung des Lagers zu bewegen, entsprechend den Betriebsbedingungen, für die diese Kontaktlippen verwendet werden, sind diese abnehmbar, falls Sie nicht viel Enge benötigen und die Reibung reduziert werden soll. Die interne Schutzabdeckung besteht aus einem Metallring, der in den Boden des Lagergehäuses passt, und in dem der Metallring eine Verjüngung aufweist, die die Selbstzentrierung des Dichtungslabyrinths am Boden des strukturierten Gehäuses oder des Gehäuses vom Abdeckungstyp unterstützt; darüber hinaus berührt die innere Schutzabdeckung die Welle mittels einer Kontaktlippe, die am Metallring vulkanisiert ist, wodurch verhindert wird, dass kontaminierende Elemente vom Inneren der Walze hineingelangen, die Reste des Herstellungsprozesses oder Wasserkondensation sein können. Die Montage des Dichtungslabyrinths zum Lagerschutz erfolgt folgendermaßen: Zuerst wird die interne Schutzabdeckung eingeführt, dann das Lager, dann wird ein Sicherheitsring befestigt und dann wird das Dichtungslabyrinth bereits vorbereitet eingesetzt, wo die Vorbereitung des Dichtungslabyrinths durch Verbinden der vorderen Abdeckung mit dem äußeren Einstellrotor und eines Behälters erfolgt, der optional einen elektronischen Sensor enthalten kann, der aus zwei Teilen besteht, einer Stützbasis und einem Deckel, wobei der Behälter mit der vorderen Abdeckung mit dem Körper verbunden ist, der externe Einstellrotor befindet sich zwischen diesen beiden, der elektronische Behälter mit der vorderen Abdeckung, verbindet sich dank eines männlichweiblichen Flansches, wobei der männlich- weibliche Flansch durch einen männlichen Flansch und einen weiblichen Flansch gebildet wird, durch die der vordere Deckel mit der Stützbasis angebracht ist; zusätzlich erzeugt eine Nut in der Welle einen Keil mit einem Vorsprung des Innenradius der vorderen Abdeckung des Dichtungslabyrinths in der Welle, was erlaubt, dass der im Montagemoment in die Achse mit Präzision und Festigkeit positioniert wird.
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Der äußere Einstellrotorkörper hat einen Spalt, der als Spielraum dient, so dass im Falle eines Abflusses zwischen der Welle und dem äußeren Einstellrotorkörper für die Kontaktlippen kein Kontakt oder größerer Kontakt zwischen den Teilen des Labyrinths der Dichtung besteht, und dass in einem Fall der Entkoppelung, der durch einen Verschleiß der Welle verursacht wird, der Rotorkörper mit externer Einstellung den elektronischen Behälter und das erste L-förmige Kreissymmetrieelement berührt.
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Figurenliste
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Die Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
- 1A, 1B, 1C verschiedene Arten von Walzen unter Verwendung der Dichtung der Erfindung beschreiben.
- 2 verschiedene Arten von Walzen in einem Förderband beschreibt.
- 3 eine grundlegende Abbauansicht des Siegels der Erfindung beschreibt.
- 4 die Position des Siegels der Erfindung an einem Ende einer Walze in Schnittansicht der Dichtung beschreibt.
- 5 eine Teilschnittansicht der Dichtung mit dem Detail ihrer Struktur zeigt.
- 6A eine Teilschnittansicht der Dichtung mit einem ersten spezifischen Detail ihrer Struktur zeigt.
- 6B ein Detail der Teilschnittansicht des Siegels von 6A zeigt.
- 7A ein Detail der Teilschnittansicht des Siegels von 6A zeigt.
- 7B ein Detail der Teilschnittansicht des Siegels von 6A zeigt.
- 8 eine isometrisch geschnittene der Dichtungselemente an einem Ende der Walze zeigt.
- 9 eine isometrisch geschnittene und Explosionsansicht der Dichtungselemente an einem Ende der Walze zeigt.
- 10 eine Explosionsansicht einer zusätzlichen Dichtungskomponente zeigt.
- 11 eine Detailansicht einer internen Dichtungsschutzkappe zeigt.
- 12 ein Detail der internen Dichtungsschutzkappe zeigt.
- 13 eine isometrische Explosionsansicht der Dichtung zeigt.
- 14 eine isometrische Ansicht des teilweise zusammengebauten Siegels zeigt.
- 15 eine isometrische Explosionsansicht des Siegels in Verbindung mit seiner Achse und seinem Gehäuse zeigt.
- 16 eine isometrische Explosionsansicht des zusammengebauten Siegels zeigt.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird als Dichtung beschrieben, um das Eindringen von Umweltverschmutzung in eine Walze (10), welche Verwendung in Förderbändern findet, zu verhindern, vorzugsweise bei solchen, die in Bergbaubetrieben verwendet werden, wo die Umweltverschmutzung aufgrund des bei diesen Bergbauarbeiten durchgeführten Prozesses hoch ist, in 2 ist ein Querschnittsprofil eines Förderbandes gezeigt, wo eine Ladestation (33), eine Rückführstation (34) und die Struktur (35) zu sehen sind, welche alle Stationen entlang des Förderbandes trägt.
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Eine Walze (10) kann mehrere Konfigurationen aufweisen, wie in den 1A, 1 B und 1C beschrieben; die Walze (10) besteht aus einem Mantel (2), einer Welle (4), einem strukturierten Gehäuse (5) oder einer Art eingebetteter Abdeckung (40), die ein Lager (3) und eine Dichtung (1) enthält. Der Mantel (2) kann eine Auskleidung (6) aufweisen, die als Schutz gegen Abrieb oder andere Eigenschaften des Prozesses oder als Funktionselement zum Dämpfen oder Reinigen des Förderbandes dient.
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In einigen Variationen bildet das strukturierte Gehäuse (5) einen strukturellen Teil des Mantels (2); auf jeder Seite des Lagers (3) ist die Dichtung (1) durch eine interne Schutzkappe (8) und eine strukturierte Anordnung strukturiert, die ein Dichtungslabyrinth (7) bildet, wie in 3 gezeigt.
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1A zeigt eine Rücklaufwalze mit strukturiertem Gehäuse (5) an einem Mantel (2). 1B zeigt eine unbeschichtete Ladewalze (10) mit eingebettetem Gehäusetyp (40). 1C zeigt eine Walze (10) mit glatter Beschichtung (41) eingebettet in eine Gehäuseabdeckung (40). Diese Beschreibungen sind beispielhaft, da es andere Rollenkonfigurationen gibt, die die beschriebene Dichtung (1) auch verwenden können.
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Die in den 4 und 5 gezeigte Dichtung (1) besteht aus einem Satz von Kanälen (9), Sicherheitsbarrieren und entfernbaren Kontaktlippen (11), die Eintritt und Fluss von Umweltverschmutzung oder Verunreinigung in das Lager (3) behindern. In 4 ist eine Dichtung (1) auf der rechten Seite der Walze (10) gezeigt; für die Beschreibung wird die Dichtung (1) in der linken Position der Walze (10) gezeigt, wobei definiert ist, dass eine Walze (10) zwei Dichtungen (1) hat, jeweils eine an ihren äußeren Enden.
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Die in 5 gezeigte Dichtung (1) ist eine Teilschnittansicht, die das Dichtungslabyrinth (7) im Detail zeigt, wobei zu verstehen ist, dass diese Teilschnittansicht einer kreisförmigen Anordnung entspricht. Das Dichtungslabyrinth (7) besteht im Detail aus vier Strukturkörpern, einem ersten Körper welcher eine vordere Abdeckung (12) bildet, einem zweiten mit externen Einstellrotorkörper (13), einem dritten elektronischen Behälterkörper (25), der durch zwei Teile gebildet wird, eine Stützbasis (36) und eine Abdeckung (37) und einen vierten Körper, der aus einer inneren Schutzabdeckung (8) besteht, wie dies in 3 gezeigt ist.
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Die vordere Abdeckung (12) ist fest an der Achse (4) in Höhe der Enden des Mantels (2) befestigt, vom äußeren Scheitelpunkt (14) der Schriftabdeckung (12) beginnt eine Kante (15), siehe und , die zusammen mit dem strukturierten Gehäuse (5) von 1A oder einem eingebetteten Gehäusetyp (40) von 1B und 1C eine erste Sicherheitskammer (16) bildet, wie im Detail von 7B gezeigt; zusätzlich erzeugt eine Nut (43) in der Welle (4) einen Keil mit einer Ausstülpung (42) des Innenradius der vorderen Abdeckung (12) des Dichtungslabyrinths (7), was beim Zusammenbau des Labyrinths (7) ermöglicht, die Welle (4) abzudichten, und diese ist mit Präzision und Festigkeit zu positionieren.
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Eindämmungsbarrieren, die in 6B beschrieben sind, werden durch einen ersten inneren und senkrechten hervorstehenden Teil (17) und auf halber Höhe der vorderen Abdeckung (12) gebildet, wobei dieser erste innere hervorstehende Teil (17) ein erstes Element von kreisförmiger L-förmiger Symmetrie (18) aufweist, das an dem ersten hervorstehenden Teil (17) mit seinem äußeren Scheitelpunkt am Ende des ersten inneren hervorstehenden Teils (17) befestigt ist, wie in 7B gezeigt, wodurch ein Zwischenraum erzeugt wird zwischen der vertikalen Seite des L-förmigen Kreissymmetrieelements (18) und der Innenfläche der vorderen Abdeckung (12); ein zweites L-förmiges Kreissymmetrieelement (18) ist an einem zweiten inneren vorspringenden Teil (17) und parallel zum ersten vorspringenden Teil (17) befestigt und befindet sich unter dem ersten L-förmigen Kreissymmetrieelement (18) und in entgegengesetzter Position und dort wo sich dieser zweite innere vorstehende Teil (17) am Ende einer senkrechten Fläche (13') eines zweiten äußeren Einstellrotorkörpers (13) befindet; der zweite innere vorstehende Teil (17) befindet sich in einem Abstand auf der Außenseite der vorderen Abdeckung (12), wie in 7A gezeigt; wie auch die senkrechte Fläche (13') des zweiten Rotorkörpers mit äußerer Einstellung (13); auf der Gegenseite zu diesen beiden senkrechten Vorsprüngen (17) steht ein zweites Paar von Vorsprüngen (17) senkrecht zu einer Außenfläche der Stützbasis (36) zur Verfügung, einen Zickzackweg bildend.
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Zusätzlich können Kontaktlippen (11) vorhanden sein, eine erste Kontaktlippe (11) zwischen dem hinteren Lagerende der senkrechten Fläche (13') und auf der äußeren Einstellfläche der Frontabdeckung (12) mit der Achse (4), die eine erste Rückhaltebarriere mit der ersten Kontaktlippe (11) erzeugt; eine zweite Sicherheitsbarriere befindet sich an einer zweiten Kontaktlippe (11), die an der Unterseite des oberen Vorsprungs (17) angeordnet ist; wie in Einzelheiten in den 6B und 7B gezeigt wird; diese Kontaktlippen (11) sind konkav in Richtung des Eintritts der Verunreinigung angeordnet, was den Druck der Dichtung (1) erhöht, wenn der Schadstoff versucht, sich in Richtung des Lagers (3) zu bewegen, gemäß den Bedingungen des Betriebes, für den die Walze (10) bestimmt ist, können diese Kontaktlippen (11) entfernt werden, falls nicht viel Dichtheit benötigt wird und die Reibung verringert werden soll.
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Der vierte Körper ist eine interne Schutzabdeckung (8), welche aus einem aus einem Metallring (21) besteht, der in den Boden des Lagergehäuses (3) passt. Der Metallring (21) weist eine Verjüngung (23) auf, die die Selbstzentrierung des Dichtungslabyrinths am Boden des strukturierten Gehäuses (5) oder des Gehäuses vom Abdeckungstyp (40) unterstützt.
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In seinem unteren radialen Teil berührt die innere Schutzabdeckung (8) teilweise, wie in gezeigt, die Welle mittels einer Kontaktlippe, die am Metallring vulkanisiert ist (22/21), wodurch verhindert wird, dass kontaminierende Elemente vom Inneren der Walze (10) dorthin gelangen, die Reste des Herstellungsprozesses oder Wasserkondensation sein können. Denn im allgemeinen Herstellungsprozess können minimale Mengen an Metallstaub, Späne eindringen und zusätzlich kann die in der Walze eingeschlossene Feuchtigkeit kondensieren und Wasser erzeugt, das von innen in das Lager eindringen kann.
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Die Montage des Dichtungslabyrinths (1) zum Lagerschutz (3) erfolgt wie folgendermaßen: Zuerst wird die interne Schutzabdeckung (8) eingeführt, dann das Lager (3), dann wird ein Sicherheitsring (24) befestigt und dann wird das bereits vorbereitete Dichtungslabyrinth (7) eingesetzt.
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Die Vorbereitung des Dichtungslabyrinths (7) erfolgt durch Verbinden der vorderen Abdeckung (12) mit dem äußeren Einstellrotor (13) und eines Behälters (25), der optional einen elektronischen Sensor (27) enthalten kann, der aus zwei Teilen besteht, einer Stützbasis (36) und einem Deckel (37) wie bei 10 gezeigt, der Behälter (25) mit der vorderen Abdeckung (12) mit dem externen Einstellrotor (13) befindet sich zwischen diesen beiden, dem elektronischen Behälter mit der vorderen Abdeckung, verbindet sich dank eines männlichweiblichen Flansches (26), welcher in der 6 A gezeigt wird Der männlich-weibliche Flansch (26) wird durch einen männlichen Flansch (38) und einen weiblichen Flansch (39) gebildet, welche durch die die vordere Abdeckung (12) die Stützbasis (36) verbindet.
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Wenn die Verunreinigung zum Lager (3) fortschreitet, trifft sie auf die erste Sicherheitskammer (16) und dann behindern sofort mit einem schmalen Hals (20) zwischen der vorderen Abdeckung (12) und dem äußeren Einstellrotorkörper (13) diese beiden Elemente den Eintritt der Verunreinigung in die Dichtung (1), sobald die Verunreinigung eintritt, sammelt sie sich in den Sicherheitskammern (19) an und ihr Fortschritt wird durch die kreisförmigen Symmetrieelemente in L-Form (18) begrenzt. Zusätzlich zu den Sicherheitskammern (16, 19) und den L-förmigen Kreissymmetrieelementen (18) wird der Durchgang von Verunreinigungen durch Kanäle (9) durch die Kontaktlippen (11) vollständig verhindert, wie in gezeigt. Im Verlauf des Fortschreitens der Verunreinigung in Richtung des Lagers (3) haben die Kanäle (9) die Funktion, die Bewegungsrichtung und Ausrichtung der Bewegung des Fortschreitens der Verunreinigung sowohl radial als auch axial zu ändern.
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Der externe Einstellrotorkörper (13) hat eine Nut (44), die als Spielraum dient, so dass im Falle eines Dezentrierung der Welle (4) und des äußeren Einstellrotorkörpers (13) für die Kontaktlippen (11) kein Kontakt oder größerer Kontakt zwischen den Teilen des Labyrinths der Dichtung (7) besteht bis zu einem großen Fortschreiten der Dezentrierung, wie in 7C aufgezeigt, wo man zum Beispiel sehen kann, dass bei einer durch einen Verschleiß der Welle (4) verursachten Verschiebung der Rotorkörper mit externer Einstellung (13) den elektronischen Behälter (25) und das erste L-förmige Kreissymmetrieelement (18) berührt.
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Die 8 und 9 zeigen in einer isometrischen Ansicht die Position der Dichtung (1) auf der Welle (4).
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Alle Teile der Dichtung (1) dieser Erfindung sind in isometrischen Explosionsansichten gezeigt, die ihre Position innerhalb der Walze (10) in den 13 bis 16 erklären.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4277114 A [0003]
- US 4458957 A [0004]
- US 2009/127796 A1 [0005]
