DE2938477A1

DE2938477A1 - Radialstirnflaechendichtung

Info

Publication number: DE2938477A1
Application number: DE19792938477
Authority: DE
Inventors: Peter Andrew James Scott
Original assignee: Associated Engineering Ltd
Current assignee: AE PLC
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1979-09-22
Publication date: 1980-04-03
Also published as: JPS5544199A; LU81706A1; IE791796L; FR2436920A1; DK394279A; IE49870B1; JPS6224663B2; NL187450B; NL187450C; IT1125985B; IT7946869A0; GB2033978A; GB2033978B; NL7907071A; US4290613A; BE878938A; FR2436920B1; CH637454A5

Description

Anmelder: Associated Engineering Limited, Ince House, 60, Kenilworth Road, Leamington Spa, Warwickshire CV32 6JZ, England

RadialStirnflächendichtung

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsaufbau für Spiel zwischen sich aufweisende Radialstirnflächen zur Schaffung einer Abdichtung zwischen sich relativ zueinander drehenden Teilen, z.B. zwischen einer Welle und einem Gehäuse, um die Fluidleckage von einem ersten Bereich mit relativ hohem Druck zu einem zweiten Bereich mit relativ niedrigem Druck einzuschränken oder zu unterbinden. Der zweite Bereich kann unter Vakuum stehen, in welchem Fall die potentielle Leckage von der Atmosphäre zum Vakuumbereich gerichtet sein kann.

Derartige Dichtungen für positives Spiel zwischen dem abzudichtenden Flächenpaar sind bekannt und die damit verbundenen technischen Probleme zur Herstellung einer zufriedenstellenden Abdichtung sind in verschiedenen Literaturstellen beschrieben. Beispielsweise sind die folgenden beiden Literaturstellen aufgeführt: "Inherently stable high pressure face seals" by J.P. O'Donoghue and G.K. Lewis in (British Hydromechanical Research Association November 1969), und "A review of positive clearance radial face seals" by J.P. O'Donoghue (BHRA 1972).

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Stau- oder Pufferflächendichtungen, bei denen ein Pufferfluid in die Flächendichtung an einem Punkt im Leckageweg eingeführt oder abgeführt wird, wobei dieser Weg zwischen dem ersten und zweiten Bereich existiert, sind ebenfalls bekannt. Derartige Dichtungen, die eine vollständige Trennung des abzudichtenden Fluids sichern, z.B. bei der Trennung eines Giftgases, z.B. Chlorin bzw. Bleichsäure, gegenüber der Atmosphäre, sind von H. Lindeboom in ASME Paper 67 - PET - 31 (1967) beschrieben.

Konstruktionen von Stirnflächendichtungen sind ebenfalls in den britischen Patenten 1 193 604 und 1 263 693 offenbart.

Eine Stirnflächendichtung muß für einen zufriedenstellenden Betrieb stabil sein. Eine Stirnflächendichtung, die auf der Grundlage des hydrostatischen Hebens arbeitet und eine abgestufte oder abgeschrägte bzw. konische Flächengeometrie benutzt, um die nötige Stabilität des Spiels zwischen den Dichtungsflächen der Dichtung vorzusehen, hat ihre Praktikabilität bewiesen. Eine solche Flächengeometrie ist bisher durch genaue maschinelle Bearbeitung einer Dichtungsfläche in die gewünschte abgestufte oder konische Gestalt entsprechend den Betriebsbedingungen geschaffen worden.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine Radialstirnflächendichtung bzw. einen solchen Aufbau zu schaffen, der die Notwendigkeit vermeidet, daß eine Dichtungsfläche durch genaue Fertigung

in die abgestufte oder konische Form gebracht werden muß. Weiterhin besteht die Aufgabe in der Schaffung einer Radialstirnflächendichtung mit einer verbesserten Steifheit bzw. Stabilität des Films zwischen den Dichtungsflächen sowohl bei axialer Versetzung als auch bei Neigung der Dichtungsflächen.

Gemäß" der Erfindung ist die Radialstirnflächendichtung für positives Spiel dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen ein druckablenkbares elastisches oder elastisch belastetes Element aufweist, das bei stetigen bzw. gleichbleibenden Betriebsbedingungen auslenkt, um ein Spiel zwischen den Dichtungsflächen zu schaffen, welches in radialer Richtung konvergiert, und zwar in Richtung der abströmenden Zone der Dichtung, wobei sich die Auslenkung entsprechend den Änderungen in den Betriebszuständen in einer Weise ändert, um den stetigen oder gleichbleibenden Spielzustand zu erhalten oder wieder herzustellen. Das auslenkbare Element kann eine Konvergenz von konischer oder abgestufter Gestalt erzeugen.

Die erfindungsgemäße Dichtung erzeugt im Betrieb einen fortdauern den Fluidfilm zwischen den Dichtungsflächen, der von beträchtlicher Steifheit bzw. Stabilität ist und der bei gleichbleibenden Betriebs bedingungen die Dichtungsflächen am Berühren miteinander hindert. Die Auslenkung des auslenkbaren Elementes einer Dichtungsfläche als Ergebnis der Änderung der Druckverteilung zwischen den Stirn-

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flächen bzw. Dichtungsflächen verbessert die Steifheit des Fluidfilmes zwischen diesen Flächen (d.h. der \nderungswert der Fluidfilmdicke in bezug zur Belastung), im Vergleich zu Dichtungsflächen mit einem festen Grad der Konizität bzw. mit einem festen Grad des Schrägverlaufens einer Dichtungsfläche von derselben Größe.

Aufgrund der Erfindung ist die Notwendigkeit der genauen, insbesondere maschinellen Fertigung einer Dichtungsfläche in gestufte oder konische bzw. schräge Formen vermieden; beide Dichtungsflächen können radial eben hergestellt werden, was ein relativ einfacher Vorgang ist.

Darüber hinaus kann die elastische Deformation gemäß den Fluiddruckbelastungen, die an den Dichtungsflächen gemäß der Erfindung vorhanden sind, so vorgesehen sein, um die £luiddynamischen Wirkungen gemäß der thermischen Deformation der Teile auszuschalten oder zu ignorieren; mit anderen Worten,die Dichtung ist hinsichtlich der Auswirkungen von thermischen Formänderungen selbstkompensierend.

Die erfindungsgemäßen Dichtungen können zur Einschränkung der Leckage eines Fluids von einer Zone höheren Druckes zu einer Zone niedrigen Druckes verwendet werden oder können auch für das Einführen oder Herausführen eines Pufferfluids aus der Strömungspassage vorgesehen werden, um eine vollständige Trennung von Fluiden zu sichern, die giftig, hochentflammbar oder auf andere

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Weise gefährlich sind, wenn sie unbeabsichtigt austreten.

Im folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer in den anliegenden Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

Figur 5

Figur 6 Figur 7 Figur 8 Fig. 9-14

Fig. 14a,14b

eine allgemeine Ansicht der ersten Ausführungsform nach der Erfindung,

eine teilweise Darstellung eines Bereiches aus der Figur 1 in größerem Maßstab,

ein Diagramm der Druckänderung über den Dichtungsflächen gemäß Figur 2,

ein Diagramm, das die Wirkungen einer Spielreduzierung zwischen den Dichtungsflächen bei Druckänderung zeigt, eine alternative Ausführungsform der Erfindung unter

Betriebsbedingungen,

eine weitere Ausführungsform,

die Dichtung nach Figur 6 unter Betriebsbedingungen,

eine noch weitere Ausführungsform,

wiederum weitere Ausführungsformen und unter Betriebsbedingungen ,

Einzelheiten bezüglich der Ausführungsform nach Figur

14,

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Figur 15 eine weitere Ausführungsform, welche ein Pufferfluid verwendet,

Figur 16 ein Diagramm der Druckänderung über den Dichtungsflächen nach Figur 15, wobei weiter die Wirkungen einer Spielreduzierung zwischen den Dichtungsflächen der Druckänderung dargestellt ist,

Fig. 17,18 Flächendichtungsformen als Alternative zu denjenigen der Figur 15 und unter Betriebsbedingungen.

Der in Figur 1 gezeigte Aufbau umfaßt ein Gehäuse 11 mit einem kreisrunden Loch, durch das eine drehbare Welle 12 verläuft. Die Dichtungsanordnung ist dazu gedacht, die Leckage eines Fluids, das in einer ersten Zone 13 mit höherem Druck enthalten ist, zu einer zweiten Zone 14 mit niedrigem Druck einzuschränken oder zu unterbinden.

Ein nabenartiges Ringteil 16 mit einem Radialflansch 17 ist auf der Welle 12 befestigt, um mit dieser zu rotieren. Für diesen Zweck ist ein Stift oder Keil 18 vorgesehen, und es ist ferner ein felxibler Dichtungsring 19 vorhanden, der in einer Nut des Ringteiles 16 zusammengedrückt ist, um die Leckage des Fluids zwischen der Welle 12 und dem Ringteil 16 zu unterbinden.

Das Gehäuse 11 weist eine Stufe auf. Eine ringförmige Rückplatte

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20 oder Gegenringteil, die bzw. das einen zylindrischen Teil 21 und einen Radialflansch 24 aufweist, umgibt die Welle 12 und befindet sich mit dem im Durchmesser kleineren Teil 21 in dem im Durchmesser entsprechenden Teil des Gehäuses 11, und zwar in Dichtungseingriff damit über zwei flexible Dichtungsringe 23. Die Rückplatte ist gegen Rotation relativ zum Gehäuse 11 durch einen Stift 26 gesichert, jedoch in der Lage, sich in begrenzter axialer Bewegung relativ zum Gehäuse zu bewegen. Die rechte Fläche des Flanschteiles 24 (wie in Figur 1 gezeigt) ist eben und bildet die stationäre Dichtungsfläche 25 der vorgeschlagenen Dichtung. Die Rückplatte 20 besitzt eine zentrale Bohrung 27 in Kommunizierung mit dem Bereich 13, wobei der radiale Außenumfang des Endes der Bohrung 27, der sich von dem Bereich 13 entfernt befindet, den radialen Innenumfang der Dichtungsfläche 25 bildet.

Der Ringteil 16 und die Rückplatte 20 sind relativ zueinander verdrehbar und ebenfalls in bezug zueinander axial bewegbar. Es ist klar, daß das im Bereich 13 höheren Druckes befindliche Fluid die Rückplatte nach rechts belastet, wie es aus Figur 1 entnommen werden kann. Gewünschtenfalls kann die Rückplatte auch in derselben Richtung federbelastet sein, und zwar durch Federn von geringer Steifheit bzw. mit weicher Kennung.

Die in Figur 1 linke Stirnfläche des Ringteiles 16 ist mit einer

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tiefen, breiten Ringnut 28 versehen, die durch ein dünnes Ringelement 29 aus elastischem Metall geschlossen ist. Dieses Element sitzt in einem Rezeß im Ringteil an dessen kleinerem Durchmesser und ist am Ringteil beispielsweise durch Schrauben am Außenumfang befestigt. Das Element 29 bildet so die andere Dichtungsfläche 30, die mit der Dichtungsfläche 25 zusammenarbeitet. Die Ringnut 28 ist über einen Durchgang 31 mit dem Bereich 14 niedrigen Druckes verbunden.

Die Dichtungsflächen 25 und 30 sind plan bzw. eben und können durch Läppen eine Oberflächengüte aufweisen, die in der Größenordnung von 0,2 Mikrometer RMS (Rauhtiefe) liegt, und zwar sowohl an der homogenen soliden Rückplatte als auch auf dem elastischen Element 29. Die Bearbeitung, insbesondere die maschinelle Bearbeitung des Elementes 29 kann einen gewissen Grad der Rückfederung aufgrund der Eigenelastizität erzeugen, so daß das Element dadurch bedingt im Einbauzustand nicht genau plan ist. Somit bildet diese Anordnung ein Paar zusammenarbeitender, gegenüberliegender Stirndichtungsflächen, die mit A bezeichnet sind.

Da der Druck des abgedichteten Fluids im Bereich 13 größer ist als derjenige des Fluids in dem Bereich 14 niedrigen Druckes, wird eine Auswärtsströmung des abgedichteten Fluids durch die Bohrung 27 über die Flächenbereiche A eintreten. Weil die Bohrung 27 gegenüber dem radial inneren Teil der Nut 28 des Ringteiles 16

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liegt, wirkt eine Ringzone höheren Druckes auf die Fläche 30, und weil der Druck zwischen den Flächen A veränderlich ist vom hohen Druck am Innenumfang zum niedrigen Druck am Außenumfang der Flächen A, wird das elastische Element 29 veranlaßt auszulenken, wie es in Figur 2 angedeutet ist, um einen Ringspalt über den Dichtungsflächen A zu erzeugen, der in Auswärtsrichtung in Form einer konischen bzw. kegelstumpfförmigen Gestalt konvergiert.

Die Konvergenz des Spieles zwischen den Dichtungsflächen 25, 30, d.h. vom Innenumfang der Flächen A bis zum Außenumfang der Flächen A (die das geringste Spiel aufweisen), wird größtenfalls 10:1 sein und vorzugsweise 3:1 nicht überschreiten. Die Konvergenz ist definiert als das Verhältnis des Spieles an der Stelle des maximalen Spieles zwischen den sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen A und des minimalen Spieles zwischen diesen Flächen. Das minimale Spiel zwischen den Flächen 25,30 wird im Betrieb 0,25 Millimeter und vorzugsweise 0,02 Millimeter nicht überschreiten.

Wenn daher das Minimalspiel im Betrieb 0,1 Millimeter beträgt, wird das Maximalspiel (an der radialen Innenkante der Fläche 25) 1,0 Millimeter nicht überschreiten und vorzugsweise 0,3 Millimeter nicht überschreiten. Es sei angemerkt, daß die Abschrägung bzw. Fase zwischen der Bohrung 27 und der Fläche 25 nicht Bestandteil der Dichtungsfläche ist, und auch ist der Teil der Fläche 30, der

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von größerem Durchmesser ist als die Fläche 25, nicht Bestandteil der Dichtungsfläche. Anstelle der Fase könnte eine Stufe oder ein Rezeß am Innenumfang vorgesehen sein^ die bzw. der ebenfalls keinen Teil der Bildungsfläche bilden würde. Weiterhin könnte am Au-Benumfang der Fläche 30 ein Rezeß sein, z.B. zur Anwendung von Schrauben oder dergleichen, der gleichfalls keinen Teil der Dichtungsfläche bilden würde.

Der Fluiddruck, der auf die Dichtungsfläche 25 der Rückplatte unter gleichbleibenden Betriebsbedingungen wirkt, ist durch die Linie P in Figur 3 dargestellt, und weiterhin ist der abgedichtete Fluiddruck in dem Bereich 13 mit P₁ und der Druck in dem zweiten Bereich 14 mit P_ bezeichnet. Dies erzeugt eine hydrostatische Kraft, die sich dahingehend auswirkt, um die Rückplatte 20 in bezug auf Figur 1 nach links zu bewegen und entgegengesetzt zu der Kraft, die durch den Druck des abgedichteten Fluids im Bereich 13 und, falls vorhanden, durch Federn erzeugt wird, welche Kraft auf das linke Ende des im Durchmesser kleineren Teiles 21 der Rückplatte wirkt. Unter der Voraussetzung, daß die Stabilität des Fluidfilmes (d.h. der Änderungswert der Fluidfilmdicke relativ zur Belastungskraft) zwischen den Dichtungsflächen 25 und 30 ausreichend ist für die axiale Bewegung des Ringteiles 16 relativ zur Rückplatte 20 (beispielsweise mangels einer Lochung oder Durchbrechung des Ringteiles auf der Welle) , um Trägheits- und Dämpfungs-

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kräfte auf die Rückplatte zu überwinden, wird somit das Spiel zwischen den Außenumfängen der Flächen A der Rückplatte und des Elementes 29 die relativen Positionen der Rückplatte 20 und des Ringteiles 19 steuern bzw. beeinflussen.

In Figur 4 ist die Wirkung einer lokalen Abnahme im Spiel zwischen den Dichtungsflächen 25 und 30 gezeigt (d.h. die Wirkung des Ringteiles 16 und der Rückplatte 20, die sich einander körperlich nähern oder dies an einem Punkt auf dem Umfang gemäß einer Schrägstellung tun) . Dies erzeugt eine Zunahme im Druck P über den entsprechend zusanunenarbeitenden Dichtungsflächen A der Flächen 25 und 30 aufgrund der Konvergenζzunähme. Diese Druckzunahme wiederum veranlaßt das elastische Element 29, weiter in die Ringnut 28 auszulenken, wie es in Figur 4 gezeigt ist, um ein konisches bzw. kegelstumpfförmiges Spiel von größerer Konvergenz zu erzeugen. Der Druck über den Flächen A nimmt daher weiter zu, wie es durch die Linie P„„. gezeigt ist, wodurch die Belastungskraft zunimmt, die dazu neigt, die Dichtungsflächen 25 und 30 zu trennen. Die Kraft, die auf das linke Ende der Rückplatte wirkt, die das Spiel zu verringern sucht, bleibt unverändert, und demgemäß wird bewirkt, daß das Spiel in seinen ursprünglichen Wert zurückkehrt bzw. diesen beibehält. Durch die Verwendung des elastischen Elementes 29 ist das wichtige Kriterium der Tendenz bzw. Aufrechterhaltung der Stabilität des Spieles zwischen den Dichtungsflächen erfüllt.

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Eine alternative Ausführungsform ist in Figur 5 gezeigt, in welcher ein elastisches Ringelement 129 einen Teil der Rückplatte 120 bildet, die eine Bohrung 127 aufweist, wobei das elastische Element 129 eine Dichtungsfläche 125 besitzt. Der Ringteil 116 besitzt eine ebene radiale Dichtungsfläche 130 auf seinem Flansch 117. Die Flächen 125 und 130 bilden ein Flächendichtungspaar A.

Der im Durchmesser größere Teil 124 der Rückplatte besitzt einen radialen Flansch 136, der in seinem Außendurchmesserbereich einen zylindrischen Teil 137 aufweist, der sich in Richtung der Dichtungsfläche 130 erstreckt. Der Außenumfang des Ringelementes ist am freien Ende des Teiles 137 befestigt. Das Element 129 erstreckt sich von diesem Ringteil einwärts, und wenn es keinem Druck unterliegt, liegt seine Fläche 125 in einer radialen Ebene und ist während ihrer Herstellung eben bzw. plan bearbeitet worden. Im Betrieb lenkt das Element 129 an seinem Innenumfang aus und divergiert dabei von der gegenüberliegenden Dichtungsfläche 130. Der Innenumfang des Elementes 129 ist mit einem zylindrischen Flansch 139 versehen, dessen freies Ende in Dichtungseingriff mit der Basis des Flansches 136 über einen flexiblen Dichtungsring 140 ist. Der so gebildete geschlossene Raum 141 ist über Löcher 142 mit dem Bereich 14 niedrigen Druckes verbunden. Somit wird im Betrieb der Strömungsdurchgang zwischen den Dichtungsflächen A geneigt und konvergiert in Richtung der Fluidströmung zwischen diesen Flächen.

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Dieser Aufbau funktioniert in derselben Weise, wie es zu dem Beispiel in Figur 1 beschrieben ist. Wenn das minimale Spiel am Außenumfang der Fläche 125 vermindert ist, nimmt der Druck zwischen den Dichtungsflächen zu und der Innenumfang des Elementes 129 lenkt nach links aus und weiter wird eine größere Endbelastung auf das rechte Ende der Rückplatte 120 ausgeübt. Da die Belastung auf das linke Ende der Rückplatte unverändert bleibt, bewegt sich die Rückplatte nach links und erhält so das Spiel.

Eine weitere Ausführungsform ist in den Figuren 6 und 7 gezeigt. Hierin stimmt die Rückplatte 20 mit derjenigen in Figur 1 überein. Das elastische Element umfaßt einen Ring 229 aus einem federnden Elastomer, der in einen Rezeß 128 in dem Ringteil 216 eingesetzt ist, im nichtzusammengedrückten Zustand weist der Ring

229 einen rechteckigen Querschnitt auf und seine Dichtungsfläche

230 verläuft radial.

Unter gleichbleibenden Betriebsbedingungen entspricht die Druckverteilung zwischen den sich gegenüberliegenden Dichtungsstirnflächen A derjenigen in Figur 3. Wenn der Ring 229 dieser Druckverteilung unterworfen ist, verändert sich die Dicke des Ringes von einem Minimum gegenüber dem Innenumfang der Dichtungsfläche 25 zu einem etwas größeren Wert an seinem eigenen Innenumfang 232 und, in der entgegengesetzten Radialrichtung, zu einem Maximum an seinem Außen-

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umfang 233, wie es in Figur 7 gezeigt ist. Das Spiel zwischen den Dichtungsflächen 25, 230 ist somit in Richtung der Fluidströmung über den Dichtungsflachen A zwischen der Bohrung 27 und dem Außenumfang der Fläche 25 konvergent.

Die Deformation des Ringes 229 kann eine Vergrößerung an dessen Außendurchmesser bewirken, wie es Figur 7 zeigt. Da die Dichtungsfläche 25 der Rückplatte 20 radial verläuft, ist jedoch gesichert, daß, wenn der Außenumfang des Ringes 229 einen größeren Durchmesser aufweist als die Fläche 25, das Minimalspiel am Außendurchmesser der Fläche 25 gegeben ist.

Sollte eine Änderung im Minimalspiel eintreten, verändert sich die auslenkung der Frontfläche 230 des Ringes 229, wie beim elastischen Element 29 der Figuren 1 bis 4, und es ändert sich die Konvergenz in dem Sinne, das Spiel mit seinem ursprünglichen Betrag wieder herzustellen, was in stabilen Betriebsbedingungen resultiert.

Figur 8 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher der flanschteil 417 des Ringteiles 416 mit einer Nut 428 ausgestaltet ist, die mit der Bohrung 427 der Rückplatte 420 kommuniziert. Die Dichtungsfläche 425 der Rückplatte ist mit einem Rezeß versehen, in welchem ein elastisches Element 4 29 in Form eines dicken Ringes aus einem Elastomer fest angebracht ist. Dieser Ring überlappt an seinem Innenumfang die Ringnut 4 28, wodurch das Element

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429 ausgelenkt und deformiert wird, wie das elastische Element 229 der Figuren 6 und 7, und zwar durch den Druck zwischen den Dichtungsflächen 425 und 4 30, wobei die maximale Auslenkung nahe seinem Innenumfang sein wird. In dieser Ausführungsform erstrecken sich die gegenüberliegenden Dichtungsflächen A vom Außenumfang der Nut 428 bis zur Außenkante des Flansches 417 und des Elementes 429.

Bei dem in Figur 9 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Durchgang zwischen den Dichtungsflächen 25 und 530 im Betriebszustand abgestuft anstatt kegelstumpfförmig. Auch bei dieser Ausführung ist die Rückplatte 20 so ausgebildet wie in Figur 1. Der Ringteil besitzt an seinem Radialflansch 517 eine breite Ringnut 528, die einen Ringkolben 529 aufnimmt, der durch eine Anzahl zylindrischer Federn 532 federbelastet ist, wobei die Federn in Umfangsrichtung der Nut angeordnet sind. Der Kolben 529 bildet ein auslenkbares Element. Die Anordnung ist derart, daß die Federn 532 die Stirnfläche des Kolbens 529 nicht veranlassen, hinter der Stirnfläche oder Endfläche des Flansches 517 vorzustehen, der den Kolben umgibt. Ein mechanischer Anschlag kann gewünschtenfalls vorgesehen sein. Ein Ringglied 536 aus flexiblem Material, z.B. Polytetrafluorethylen, ist an der Stirnfläche des Kolbens und auch an der benachbarten Fläche des Flansches 517 und des Ringteiles 516 befestigt, um Fluidleckage vom Bereich 13 höheren Druckes zwischen

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dem Kolben 529 und den Wänden der Nut 528 und weiter durch Lüftungslöcher 531 hindurch zum Bereich 14 niedrigen Druckes zu verhindern. Das Dichtungsglied 536 bildet die Dichtungsfläche 530, die einen Dichtungsflächenbereich A vorsieht, der eben ist, wenn die Fläche 520 keinem Fluiddruck ausgesetzt ist.

Während des Betriebes besteht ein Drucj^gradient zwischen den Dichtungsflächen A vom Bereich 13 höheren Druckes zum Bereich 14 niederen Druckes. Der Durchschnittsdruck, der über das Dichtungsglied 536 auf die Stirnfläche des Kolbens 529 wirkt, wird größer sein als der Druck im Bereich 14, und dies veranlaßt den Kolben 529, gegen die Kraft der Federn 532 auszulenken, so daß der Durchgang zwischen den sich gegenüberliegenden Flächenbereichen A eine abgestufte Gestalt annimmt und in Richtung der Fluidströmung konvergent wird.

Eine Änderung im Minimalspiel zwischen den Dichtungsflächen wird eine Änderung in der Auslenkung des Kolbens in der Weise erzeugen, daß das Minimalspiel mit seinem stabilen Zustandswert wieder hergestellt wird bzw. erhalten bleibt. Bei dieser Ausführung kann möglicherweise der Kolben 529 an einem Punkt auf seinem Umfang nicht auslenken, wenn eine relative Neigung des Ringteiles 516 und der Rückplatte 20 eintritt. Nichtsdestoweniger wird gemäß der größeren Konvergenz des Strömungsdurchganges an der Stelle, wo

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sich der Ringteil 516 und die Rückplatte 20 einander nähern, und der geringeren Konvergenz an der diametral gegenüberliegenden Stelle der Dichtung eine erhaltende Bindung erzeugt werden.

Gemäß Figur 10 weist das Ringteil 716 einen Radialflansch 717 auf, der eine Dichtungsfläche 730 vorsieht und genauso ausgebildet sein kann, wie es in Verbindung mit Figur 5 beschrieben ist. Bei dieser Ausführung kommuniziert der Bereich 13 höheren Druckes mit dem Außenumfang der Dichtungsflächen und der Bereich 14 niederen Druckes kommuniziert mit dem Innenumfang der Dichtungsflächen über die Bohrung 727 der Rückplatte 720. Auf dem radial inneren Teil 721 der Rückplatte und diesen umgebend ist ein Ringkolben 729 montiert. Eine Dichtung 723 ist zwischen dem Teil 721 und dem Gehäuse 11 vorgesehen zusammen mit einem Stift 26 zur Vermeidung der Rotation dieses Teiles. Der Raum 731 zwischen dem Teil 721 und dem Kolben 729 ist durch einen Durchgang 715a mit der Bohrung 727 verbunden, die den niederen Druck des Bereiches 14 aufweist. Eine Anzahl von zylindrischen Federn 732 ist in Aussparungen des Teils 721 den Spalt 731 überbrückend vorgesehen, wobei die Federn den Ringkolben 729 nach rechts drücken. Der gestufte Innenumfang des Kolbens ist verschiebbar auf einer zusammenarbeitenden zylindrischen Fläche des Teiles 721 vorgesehen und gegen Leckage dazwischen mittels einer Ringdichtung 73 3 abgedichtet. Der Ringkolben 729 weist eine Stopplatte 734 auf, die an ihm befestigt ist

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und die gegen einen Flansch 735 des Teiles 721 anschlägt und die Bewegung des Kolbens 729 nach rechts zu begrenzen.

Die in Bezug auf die Zeichnung rechten Endflächen des Teiles 721 und des Kolbens 729 sind eben ausgebildet und verlaufen koplanar, wenn die Platte 734 gegen den Flansch 735 anschlägt. Ein ringförmiges Dichtungsglied 736 ist über den genannten Endflächen befestigt und bildet eine der Dichtungsflächen A.

Im Betrieb besteht eine Fluidströmung zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen A in Einwärtsrichtung vom Bereich 13 höheren Druckes zum Bereich 14 niederen Druckes.

Es besteht weiter ein Druckgradient zwischen den Flächen A vom Maximaldruck am Außenumfang zu einem Minimum am Innenumfang. Der hohe Druck nahe dem Außenumfang wird den Kolben veranlassen, sich nach links zu bewegen, wobei die Federn 73 2 zusammengedrückt werden, und wird so auf die Dichtung 736 einwirken, eine abgestufte Form anzunehmen. Da es im Betrieb so ist, daß immer ein größeres Spiel zwischen dem Abschnitt der Flächen A, der durch die Dichtung 736 gebildet ist, wo diese am Kolben 729 befestigt ist, vorhanden sein wird als zwischen dem Abschnit der Flächen A, der durch die Dichtung 736 gebildet ist wo diese am inneren Teil 721 der Rückplatte befestigt ist, wobei der letztere Teil das Minimal-

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spiel zwischen den Dichtungsflächen 725 und 730 steuern wird. Der Kolben 729 bildet ein auslenkbares Element, das, wenn es unter Fluiddruck auslenkt, den Spalt zwischen dem äußeren Abschnitt der Flächen A vergrößern wird, wenn das Minimalspiel abnimmt, wodurch der Druck zwischen diesen Flächen zunimmt, und eine Trennkraft aufbringen wird, um den ursprünglichen Spalt wieder herzustellen.

Der Bereich auf der rechten Seite des Kolbens 729, der einem geringeren Mitteldruck unterworfen ist als die linke Seite des Bereiches der Stopplatte 734, ist in bezug auf seine linke Seite so dimensioniert, daß die resultierende Kraft aus den Drücken dazu neigt, den Kolben 729 nach links gegen die Federn 732 zu bewegen, und zwar unter Berücksichtigung des geringeren Druckes im Raum 731, der auf den inneren Abschnitt der linken Seite des Kolbens wirkt.

Somit ist auch bei dieser Anordnung das Spiel zwischen den Dichtungsflächen 725 und 730 gesteuert, und die Fluidströmung vom Bereich 13 höheren Druckes zum Bereich 14 geringeren Druckes ist eingeschränkt.

Figur 11 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Stirnflächendichtung, deren Durchgang zwischen den Dichtungsflächen 825 und

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830 im Betrieb wiederum abgestuft ist. Bei dieser Ausführung besitzt das Ringteil 816 auf der Welle 12 einen ebenen Radialflansch 817, der die Dichtungsfläche 830 darstellt.

Die Rückplatte 820 hat einen im Durchmesser kleineren Teil 821 mit einer Bohrung 827, und dieser Teil ist mittels Dichtungsringen gegenüber dem Gehäuse 11 abgedichtet. Ein im Durchmesser größerer Teil 824 der Rückplatte weist einen Abschnitt einer Dichtungsfläche 825 auf. Eine Ringzone 827a kommuniziert mit der Bohrung 827, und ein Paar sich gegenüberliegender Dichtungsstirnflächen A sind radial auswärts der Zone 827a vorgesehen.

Das auslenkbare Element ist wiederum durch einen Ringkolben 829 gebildet, der durch eine Anzahl Federn 832 vorbelastet ist, und ein ringförmiges Dichtungsglied 842 ist auf der rechten Fläche des Kolbens 829 und in einem Rezeß in der rechten Endfläche des im Durchmesser größeren Teiles 824 befestigt. Der Kolben 829 ist im Querschnitt stufenförmig ausgebildet und in einer stufenförmigen Ringnut 828 untergebracht. Die Federn 832 sitzen in entsprechenden Aussparungen im Teil 824 der Rückplatte und des Kolbens 829. Das Dichtungsglied 84 2, das vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen besteht, bildet eine Dichtungsfläche 825, die eben ist, wenn kein Fluiddruck gegeben ist. Das Dichtungsglied 84 2 ist so angeordnet, daß die rechte Fläche 825 (wie es in Figur 11 zu sehen ist) dieser Dichtung auf dem Kolben 829 nie gegenüber dem entsprechenden

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Abschnitt der Dichtung 825 auf dem Teil 824 der Rückplatte 820 während des Betriebes vorsteht, entweder durch Vorsehen entsprechender Druck- und Federkräfte oder gewünschtenfalls durch Vorsehen eines mechanischen Anschlages, der aus zwei zusammenarbeitenden Gliedern 834 und 835 besteht, die entsprechend am Kolben 829 und am im Durchmesser größeren Teil 824 der Rückplatte 820 vorgesehen sind.

Der im Durchmesser kleinere Teil 836 der Nut 828 ist über Löcher 837 mit der Bohrung 827 verbunden, wodurch die linke Seite des im Durchmesser kleineren Teiles des Kolbens 83 9 durch den hohen Druck aus dem Bereich 13 belastet ist. Der im Durchmesser größere Teil 839 der Nut 828 ist über Löcher 840 mit dem Bereich 14 niederen Druckes verbunden, wodurch die linke Seite des im Durchmesser größeren Teiles 84 3 des Kolbens dem niederen Druck unterworfen ist.

Eine Dichtung 841 ist zwischen dem im Durchmesser kleineren Teil des Kolbens 829 und dem entsprechenden Teil der Nut 836 vorgesehen, um eine Leckage vom Teil bzw. Bereich 836 zum Bereich 14 zu vermeiden. Der Teil der Dichtung 84 2 zwischen dem im Durchmesser größeren Teil 843 des Kolbens und dem entsprechenden Teil 824 der Rückplatte verhindert eine Fluidleckage vom Bereich 13 höheren Druckes zwischen dem Kolben 829 und dem Teil 824 zum Bereich 14 über dem Raum 839 und das Loch 840.

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Diese Ausführung schafft ein Paar sich gegenüberliegender Dichtungsflächen A/ die im Betrieb einen Strömungsdurchgang von veränderbarem abgestuften Profil bilden und in P.ichtung des Strömungsflusses konvergieren. Somit wird über den Dichtungsflächen A zwischen der Bohrung 827 und dem Bereich 14 niederen Druckes am Außenumfang der Flächen 825 und 830 ein Druckgradient bestehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein Minimumspiel zwischen dem Außenumfang der Flächen 825 und 830 gegeben ist, wodurch die Trennung dieser Flächen voneinander gesteuert ist.

Nach Figur 12 weist die Rückplatte 920 einen radialen Innenteil 921 auf, der innerhalb des Gehäuses 11 mittels einer Ringdichtung 23 abgedichtet ist und gegen Rotation relativ zum Gehäuse mittels eines Stiftes 26 festgehalten ist, der in das Flanschpaar 924 eingreift. Ein Ring 924a bildet einen Teil der Rückplatte und stellt eine Dichtungsfläche 925 dar, die sich vom Außenumfang einer Bohrung 927 in der Rückplatte zur Außenkante des Ringes 924a erstreckt.

Ein Ringteil, der durch eine Rotoranordnung gebildet ist, umfaßt einen Ring 916 mit einer Stufe 943 und einen Teil 929, der am Ring mittels Bolzen 946 befestigt ist und ein auslenkbares Element bildet, welches Teil 9 26 von der Welle 12 über einer Ringmembran 944 angetrieben wird, die an einem verlängerten Teil 945

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des Ringes 916 und einem Befestigungsring 916A befestigt ist, welch letzterer an der Welle über Bolzen 918 befestigt ist und gegenüber der Welle durch eine Ringdichtung 19 abgedichtet ist. Das Teil 929 ist mit einer breiten Ringnut 928 ausgestattet, und zwar durch starre innere und äußere Ringe 929A und 929B, die miteinander durch ein elastisches Element 929C verbunden sind, wobei das Teil 929 durch den Hauptkörper 917 des Ringes 916 geschlossen ist. Die linke Fläche des Teiles 929 ist eben, wenn sie keinem Fluiddruck ausgesetzt ist, und bildet eine Dichtungsfläche 930. Der innere Ring 929A weist einen zylindrischen Teil 94 7 auf, der gegen den Ring 916 durch einen Dichtungsring 941 abgedichtet ist.

Das Teil 94 7 hat eine zentrale Bohrung 9 22, die mit dem hohen Druck in der Bohrung 927 kommuniziert, wodurch die Stufe 943 des Ringes 916 und die Stirnfläche 948 des Teiles 947 sowie die Membrane 944 dem hohen Druck des Bereiches 13 ausgesetzt sind. Die Nut 928 kommuniziert mit dem niederen Druck des Bereiches 14 über die Löcher 931. Somit wirkt nur ein geringer Druck auf die rechte Fläche des elastischen Elementes 929C. Da der Ring 916 mittels der Membrane 944 befestigt ist und da die rechte Fläche der Stufe 943 und die Fläche 948 hohem Druck ausgesetzt sind, ist der Ring 916 hydraulisch nach links belastet. Darüber hinaus wirkt der hohe Druck auch auf den Teil der Membran 944, der sich zwischen dem Ring 916 und dem Ringteil 916A befindet. Die resultierende

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Kraft, die nach links auf die rechte Fläche der Ringanordnung 916,

929 wirkt, ist durch entsprechende Wahl der Flächen so gestaltet, um derjenigen Belastung gleichzusein, die nach rechts auf die linke Fläche der Rückplatte 920 wirkt.

Die erwähnten Flächen werden wie folgt gewählt:

Mit L sei die radiale Dimension bezeichnet, die der Fläche A der zusammenarbeitenden Dichtungsflächen 925 und 930 entspricht.

Mit -c sei die radiale Dimension bezeichnet, die der resultierenden Fläche der Rückplatte 920 entspricht, welche dem höheren Druck im Bereich 13 ausgesetzt ist, wobei die Dichtungsfläche 925 einer nach rechts wirkenden Belastung unterworfen ist. Weiter muß nach einem weiteren Merkmal der Erfindung Z ebenfalls die radiale Dimension darstellen, die dem Äquivalent der resultierenden Fläche entspricht, auf welche der hohe Druck wirkt, um eine Kraft auf den Ring 916 und den Teil 947 auszuüben, um die Dichtungsfläche

930 nach links zu belasten. Der Ausdruck "äquivalent" wird verwendet, um der Tatsache Ausdruck zu verleihen, daß die Kraft, die nach rechts auf den Ring 916 über die Membran 944 wirkt, durch eine Kraft ausgeglichen wird, die nach links auf den Bereich der Stufe 94 3 wirkt, welcher nicht in dem durch die Dimension Z definierten Bereich eingeschlossen ist.

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Mit ζ sei die radiale Dimension bezeichnet, die dem resultierenden oder wirksamen Bereich der Fläche 948 entspricht, auf den der hohe Druck in der Bohrung 922 nach links auf den Teil 94 7 wirkt.

Danach ist, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, L z, wobei / vorzugsweise etwa 2/3 von L beträgt und worin ζ etwa die Hälfte von L ist, um die Steifheit bzw. Stabilität des Fluidfilmes zwischen den Dichtungsflächen A zu maximieren.

Die Kraft, die aus dem Druck resultiert, der auf den resultierenden bzw. wirksamen Bereich wirkt, der durch die Dimension ζ repräsentiert ist, belastet den Teil 929A nach links. Da /y ζ ist, ist Z- minus ζ positiv und repräsentiert die Kraft, die über den Ring 916 wirkt, um denjenigen Teil des Außenringes 929B zu belasten, der einen Teil der zusammenarbeitenden Dichtungsflächen A bildet, wobei die Belastung nach links erfolgt. Da eine Reduzierung des Druckes vom Bereich 13 höheren Druckes am Innenumfang der Dichtungsflächen A zum Bereich 14 niederen Druckes am Außenumfang gegeben ist und da die Axialkräfte im Gleichgewicht sind, wird ein entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtetes Moment vorhanden sein, das auf das elastische Element 929C wirkt, und das Spiel zwischen der Fläche 930 am Außenring 929B und der Fläche 925 des Ringes 924 wird daher während des Betriebszustandes geringer sein als das Spiel zwischen der Fläche 930 des inneren Ringes

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929 A und der Fläche 925. Darüber hinaus ist das Maß der Auslenkung allein durch die Druckbelastungen und die Steifheit des elastischen Elementes 929C gesteuert, so daß keine zusätzlichen Federn erforderlich sind. Die sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen A werden durch die gesamte Dichtungsfläche 925 des Ringes 924a und durch denjenigen Teil der Dichtungsfläche 930 gebildet, der der Dichtungsfläche 925 unmittelbar gegenüberliegt und sich nicht bis hinter den inneren und äußeren Durchmesser dieser Fläche erstreckt.

In Figur 13 ist die Stirnflächendichtung innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet und die Strömungsrichtung vom Bereich 13 höheren Druckes zum Bereich 14 niederen Druckes ist radial einwärts zur Welle 12 gerichtet, d.h. entgegengesetzt zu der in Figur 12 vorhandenen Richtung. Diese Ausführungsform entspricht in einigen Teilen derjenigen nach Figur 12, und der Ringteil 1116 ist so montiert, um mit der Welle 12 zu rotieren und um in der Lage zu sein, relativ zu dieser eine gewisse axiale Bewegung ausführen zu können, und zwar mittels eines Befestigungsgliedes 1116A, das auf der Welle mittels einer Schraube 1118 befestigt ist. Die Rückplatte 1120 ist an der Rotation relativ zum Gehäuse mittels eines Stiftes 1126 gehindert. Diese Platte ist gegenüber dem Gehäuse durch einen Dichtungsring 23 abgedichtet und in der Lage, eine gewisse Axialbewegung relativ zum Gehäuse auszuführen. Der im Durchmesser größere

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Teil 1124 der Rückplatte 1120 weist eine Dichtungsfläche 1125 auf. Der Befestigungsteil 1116A ist gegenüber der Welle 12 abgedichtet und gegenüber einem verlängerten, im Durchmesser größeren Teil 1145 des Ringteiles 1116 durch Dichtungsringe 19 und 1149. Der Ringteil 1116 besitzt ein Glied 1129, das ein auslenkbares Element bildet und eine Dichtungsfläche 1130 aufweist, die eben ist, wenn sie keinem Fluiddruck ausgesetzt ist, und die mit demjenigen Teil der Dichtungsfläche 1125, der ihr gegenüberliegt, zwei sich gegenüberliegende Dichtungsflächen A bildet. Das Glied 1129 weist einen inneren starren Ring 1129A und einen äußeren starren Ring 1129B auf, die miteinander durch ein elastisches Element 1129C verbunden sind. Der Ring 1129A ist am Teil 1117 des Ringteiles mittels Bolzen befestigt, wie z.B. durch Schrauben 1146. Das Glied 1129 ist gegenüber dem elastischen Element 1129C mit einer breiten Ringnut 1128 versehen, die mit dem Bereich 14 niederen Druckes über einen Durchgang 1131 kommuniziert und durch den Ringteil 1117 geschlossen ist sowie gegenüber dem Bereich 13 höheren Druckes mittels eines Dichtungsringes 1141 abgedichtet ist, welch letzterer zwischen einem zylindrischen Teil 1147 des Ringes 1129b und dem Ringteil 1145 eingesetzt ist.

Der Ringteil 1116 ist einer Vorlast unterworfen, die durch den Ausdruck L ^> JC /* ζ bestimmt ist, auf welchen Ausdruck vorstehend zu Figur 12 bezug genommen ist. Diese Dimensionen sind von einer

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axialen Linie 1150 abgenommen, die den Außendurchmesser der Dichtungsflächen A darstellt. Die Größe ζ stellt eine Vorlast auf die Druckfläche 1148 des zylindrischen Teiles 1147 des Ringes 1129B dar, und Z minus ζ ist eine Kraft, die auf die Druckfläche 1143 des Ringteiles 1145 wirkt, wodurch die Kräfte aufgeteilt sind, die zu den Dichtungsflächen A geleitet werden, welche durch den hohen Druck des Bereiches 13 erzeugt werden, der auf den Ringteil wirkt. Im Betrieb lenkt das elastische Element 1129C des Gliedes 1129 wie gezeigt aus, um einen Durchgang zu schaffen, der radial einwärts konvergent in Richtung des Strömungsflusses vom Bereich 13 höheren Druckes zum Bereich 14 niederen Druckes verläuft.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung wenigstens einer der Dichtungsflächen A aus einem Material, das durch Abrieb abnutzt oder durch Verschleiß abnutzt, ohne dabei eine ernsthafte Beschädigung zu erleiden. Ein solches Material ist Kohlenstoff bzw. Kohle. Wenn lediglich eine Fläche aus einem solchen Material besteht, kann die andere Fläche aus einem verschleißfesten Material bestehen, z.B. aus einem Hartmetall oder aus Keramik. Durch Verwirklichung dieses Merkmales können Unzulänglichkeiten in der Herstellung, der Anordnung und im Betrieb der Stirnflächendichtung durch Abtrag bzw. Abnutzung der Dichtungsfläche oder -flächen ausgeglichen werden, wodurch die korrekte Form aufgrund der Einlauf-

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phase im Betrieb korrigiert wird. Dieses Merkmal ist bei der Ausführungsform nach Figur 14 enthalten, welche nachstehend erläutert ist.

Nach Figur 14 ist ein Ringteil 1016 mit einem Radialflansch 1017 auf der Welle 12 montiert und kann aufgrund eines Stiftes oder Keiles 1018 mit dieser rotieren, wobei der Stift an einem Befestigungsteil 1016A befestigt ist, das wiederum an der Welle 12 befestigt ist. Der Ringteil 1016 ist gegenüber der Welle 12 durch einen Dichtungsring 1019 abgedichtet, um Fluidleckage vom Bereich 13 zum Bereich 14 zwischen der Welle 12 und dem Ringteil 1016 hindurch zu vermeiden. Der Ringteil 1016 ist weiter mechanisch belastet in Richtung nach links, wie es aus der Figur zu entnehmen ist, mittels eines Ringes 1049, der zwischen dem Dichtungsring 1019 und dem Befestigungsglied 1016A wirkt.

Eine ringförmige Rückplatte 1020, deren zentrale Bohrung 1027 mit dem Bereich 13 höheren Druckes kommuniziert, umgibt die Welle 12 und weist im wesentlichen L-Form im Querschnitt auf, wobei der im Durchmesser kleinere Teil 1021 in den Ringspalt zwischen dem Gehäuse 11 und der Welle 12 vorspringt. Innerhalb der Rückplatte 1020 befindet sich ein L-förmiges auslenkbares Element in Gestalt eines Kohlenstoffringes 1039, der axial abgestützt ist und radial an seinem Außenumfang durch die Rückplatte 1020 fest-

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gelegt ist und der eine zylindrische Verlängerung 1048 aufweist, der innerhalb des Teiles 1021 der Rückplatte verschiebbar ist. Der Kohlenstoffring und die Rückplatte sind miteinander verbunden, um eine relative Drehung zueinander auszuschalten. Der Ringteil 1016 und die Rückplatte 1020 sind relativ zueinander drehbar und ebenfalls relativ zueinander axial bewegbar. Die Rückplatte hat einen im Durchmesser größeren Teil 1024, in den ein Stift 26 eingreift, um die Rotation der Rückplatte in bezug auf das Gehäuse zu unterbinden, wobei jedoch die Rückplatte eine begrenzte axiale Bewegung relativ zum Gehäuse ausführen kann. Es ist klar, daß der hohe Fluiddruck in dem Bereich 13 die Rückplatte nach rechts belastet, wie es aus der Figur zu entnehmen ist. Der radiale Flansch 1017 weist eine Dichtungsfläche 1030 auf, deren Abschnitt, der sich radial einwärts vom Außenumfang des auslenkbaren Elementes 1039 erstreckt, eine der beiden sich gegenüberliegenden und zusammenarbeitenden Stirndichtungsflächen A bildet.

Das Element 1039 stellt eine Dichtungsfläche 1025 dar, die die andere der beiden Dichtungsflächen A bildet. Die zylindrische Verlängerung 1048 des Elementes 1039 springt in das Gehäuse 11 um einen größeren Betrag vor als die Rückplatte 1021, wodurch ein Sitz für eine verschiebbare Dichtung 1023 geschaffen ist, die die Rückplatte 1020 und die Verlängerung 1048 gegenüber dem Gehäuse 11 abdichtet und so ebenfalls eine Dichtung zwischen der

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Rückplatte und der Verlängerung schafft. Die Verlängerung 1048 besitzt eine Bohrung 1027, die mit dem Bereich 13 hohen Druckes kommuniziert. Der Ring 1039 weist einen Flansch 1050 auf, der auslenkfähig ist als Ergebnis der Drücke, die auf seine rechte und linke Seite wirken (wie es aus der Figur entnehmbar ist). Es ist weiter ein geschlossener Raum 1041 zwischen der rechten Fläche (wie ersichtlich) des Teiles 1024 der Rückplatte und der linken Fläche des Flansches 1050 vorhanden, der mit dem Bereich 14 niederen Druckes über die Löcher 1042 kommuniziert.

In der Ausführungsform nach Figur 14 ist die Dichtungsfläche 1025 auf dem Ring 1039 normalerweise eben, und die Dichtungsfläche 1030 am Ringteil 1016 ist maschinell plan gearbeitet, z.B. durch Läppen, und besteht aus verschleißfestem Material, z.B. aus einem Hartmetall oder Keramik. Im Anfang besteht Kontakt zwischen der Dichtungsfläche 1030 und der Dichtungsfläche 1025 während einer Einlaufphase des Betriebes bzw. ein solcher Kontakt ist möglich, der einen Abtrag und eine Anpassung oder Einpassung bewirkt. Danach sind die Drücke bzw. Kräfte so, daß der Flansch 1050 im Betriebszustand auslenkt und einen Durchgang vorsieht zwischen den zusammenarbeitenden Stirndichtungsflächen A, die durch die Dichtungsflächen 1025 und 1030 gebildet sind, wobei der Durchgang in Richtung des Strömungsflusses konvergent verläuft und das Minimumspiel zwischen den Dichtungsflächen am abströmenden Ende

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des Konvergenzbereiches gegeben ist. Aufgrund dessen kann die Dichtungsfläche 1025 als eine sich selbst erzeugende Fläche angesehen werden.

In der Praxis muß das Maximalspiel zwischen den zusammenarbeitenden Stirndichtungsflächen A (in diesem Fall am inneren Radius) wenigstens so groß sein und vorzugsweise größer als das Minimumspiel (in diesem Fall an ihrem Außenradius), wenn im Einbauzustand keine Belastung vorliegt, d.h. die Ringzone oder der Kanal zwischen den Stirndichtungsflächen ist parallel oder konvergiert in diesem Beispiel in radialer Auswärtsrichtung.

Da der Druck der abgedichteten Flüssigkeit im Bereich 13 wesentlich größer ist als derjenige der Flüssigkeit in dem Bereich 14 niederen Druckes, ist eine Auswärtsströmung der abgedichteten Flüssigkeit über die Stirndichtungsflächen A zwischen ihrem Innenumfang und ihrem Außenumfang gegeben.

Weil die Bohrung 1027 dem radial inneren Abschnitt der Fläche 1030 auf dem Ringteil gegenüberliegt, wobei der Ringteil eine Ringzone höheren Druckes bildet, der auf die Fläche 1030 wirkt, und der Raum 1041 auf der linken Seite des Ringes 1039 mit dem Bereich 14 niederen Druckes kommuniziert, und weil der Druck zwischen den Flächen A veränderlich ist vom hohen Druck am Innenumfang bis

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zum niedrigeren Druck am Außenumfang der Flächen A, wird der Flansch 1050 zum Auslenken veranlaßt, um einen Ringraum zwischen den Dichtungsflächen 1025 und 1030 über den Stirndichtungsflächen A zu bilden, der in Auswärtsrichtung konvergiert.

Die resultierende Belastung, die nach rechts auf das linke Ende des Ringes 1039 wirkt, ist so berechnet, um der Belastung zu gleichen, die nach links auf das rechte Ende des Ringes 1016 wirkt, und zwar durch entsprechende Wahl der Flächen.

Die Flächen werden wie folgt gewählt: L sei die radiale Dimension, die der Fläche der zusammenarbeitenden Stirndichtungsflächen 1025 und 1030 entspricht, d.h. den Flächen A.

Mit Z sei die radiale Dimension bezeichnet, die der resultierenden bzw. wirksamen Fläche entspricht, auf welche der hohe Druck des Bereiches 13 wirkt, um die Stirnflächenbereiche A in Richtung aufeinander zu belasten.

Mit Ä. sei die radiale Dimension bezeichnet, die der Fläche 1047 des Ringes 1039 entspricht, auf welcher der hohe Druck des Bereiches 13 nach rechts wirkt.

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Dann ist L ^ ζ. y· Λ. , und vorzugsweise beträgt £ annähernd 2/3 von L, während Λ etwa die Hälfte von L ist, um die Steifheit bzw. Stabilität des Fluidfilmes zwischen den Stirndichtungsflächen A zu maximieren.

Es sei betont, daß der hohe Druck im Bereich 13, der auf die Ringfläche 1047 wirkt, welche durch die Dimension λ. repräsentiert ist, die weiter oben erwähnte Vorlast darstellt.

Es wurde als Ergebnis von Experimenten festgestellt, und zwar während der Einlaufphase, in velcher die Dichtungsflächen A in Kontakt miteinander gebracht waren, daß gemäß den anfänglichen thermischen Auslenkungen des Ringes 1039 der radial innere, ungestützte Stegteil des Flansches 1050 abgetragen wurde bzw. Verschleißerscheinungen zeigte, daß dies jedoch an der radialen Außenkante des Ringes, der durch den Teil 1024 der Rückplatte 1020 abgestützt ist, nicht der Fall war. Wie es in Figur 14b gezeigt ist, erzeugt dies eine zusätzliche Abschrägung bzw. einen Kegelstumpf 1051 auf dem radial inneren, nichtabgestützten Stegteil 1052 des Flansches 1050, nachdem diese Anordnung auf Raumtemperatur abgekühlt ist. Figur 14a zeigt eine Form des Ringes 1039 während der Einlaufphase, bevor also die schließliche Gestalt erreicht ist. Nach der Einlaufphase wird der Ring während des normalen Betriebes ausgelenkt in die Form bzw. in einen solchen Zustand, der in Figur 14 gezeigt ist,

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wobei das Minimumspiel am Außenumfang besteht.

Die andere, nichtauslenkbare Dichtungsfläche 1030 kann aus einem Material bestehen, z.B. aus Kohlenstoff bzw. Kohle, das ein Abtrag bzw. Verschleiß ohne ernsthafte Beschädigung übersteht, anstatt daß die Dichtungsfläche 1025 auslenkt.

Die Ausführungsformen nach den Figuren 15 bis 18 beziehen sich auf Sperr- oder Pufferdichtungen. Die Ausführung nach Figur 15 entspricht im wesentlichen derjenigen nach Figur 1, außer daß ein Pufferfluid über einen Durchgang 15 in das Gehäuse 11 zwischen den Dichtungsringen 23 eingeführt wird. Das Pufferfluid wird extern gesteuert, um einen Druck aufzuweisen, der (in diesem Ausführungsbeispiel und in alldenjenigen, bei denen ein Pufferfluid zugeführt wird im Unterschied zu denjenigen, bei denen ein Pufferfluid von den Dichtungen abgezogen wird) jederzeit größer ist als derjenige in dem ersten Bereich 13, der wiederum größer ist als derjenige in dem zweiten Bereich 14, und zwar um einen wesentlichen Betrag. Der Durchgang 15 kommuniziert mit einem Durchgang 22, der in dem im Durchmesser kleineren Teil 21 der Rückplatte 21 ausgebildet ist und mit seinem vom Durchgang 15 entfernten Ende in einer Ringnut 22a endet, die um die Dichtungsfläche 25 herum verläuft und in diesem Beispiel näher zur radial inneren Kante der Dichtungsfläche 25 liegt als zur Außenkante. Somit wird durch

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diese Anordnung ein erstes Paar sich gegenüberliegender Dichtungsflächen gebildet, das mit A bezeichnet ist, und zwar mit einem größeren Durchmesser als die Ringzone, welche durch die Nut 22a definiert ist, und ein zweites Paar sich gegenüberliegender Dichtungsflächen, das mit B bezeichnet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als die Ringzone, welche durch die Nut 22a definiert ist.

Da der Druck des durch den Durchgang 22 zur Nut 22a gelieferten Pufferfluids größer ist als derjenige des abgedichteten Fluids im Bereich 13, während eine Einwärtsströmung des Pufferfluids über die Dichtungsflächen B der Rückplatte 20 und des Ringteiles 16 zu dem Raum in der Rückplatte gegeben sein.Darüber hinaus wird, da der Druck des Pufferfluids wesentlich größer ist als derjenige des Bereiches 14 niederen Druckes, eine Auswärtsströmung des Pufferfluids über die Dichtungsflächen A der Rückplatte 20 und des Ringteiles 16 zwischen der Nut 22a und dem Außenumfang der zusammenarbeitenden Dichtungsflächen 25 und 30 gegeben sein.

Weil die Nut 22a dem radial inneren Bereich der Nut 28 in dem Ringteil gegenüberliegt, wird das elastische Metallelement 29 veranlaßt auszulenken, um einen Ringspalt zwischen den Flächen A der Rückplatte und des Elementes 29 zu erzeugen, der in Richtung der Fluidströmung konvergiert, d.h. in diesem Ausführungsbeispiel

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in Auswärtsrichtung.

Die Konvergenz des Spieles zwischen den Dichtungsflächen 25 und 30 vom Innenumfang des Bereiches A (d.h. an der Außenkante der Nut 22a) bis zum Außenumfang des Bereiches A (welcher das Minimumspiel definiert) wird so sein, wie es für die Flächenbereiche A in Figur 1 beschrieben ist.

Es sei erwähnt, daß das Minimumspiel durch das Paar sich gegenüberliegender Flächenbereiche definiert ist, die das auslenkbare Element einschließen, und daraus folgt, daß das Spiel zwischen dem anderen Paar Flächenbereiche immer mindestens dem Minimumspiel gleich ist und vorzugsweise größer ist als dieses.

Der Fluiddruck, der auf die Dichtungsfläche 25 der Rückplatte 20 in Figur 15 unter stetigen bzw. gleichbleibenden Betriebsbedingungen wirkt, ist durch die Linie P in Figur 16 dargestellt, die ebenfalls die Auswirkung einer lokalen Abnahme im Spiel zwischen den Dichtungsflächen 25 und 30 zeigt und die dieselbe ist wie in Figur 4, abgesehen von den zwangsläufigen Änderungen durch die Einführung eines Pufferfluids.

In Figur 16 ist der Pufferdruck in der Nut 22a mit P- bezeichnet (hierzu sei bemerkt, daß entgegen gewissen früheren Vorschlägen

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keine Einschränkung in der Pufferdrucklieferung erforderlich ist, um die Dichtung funktionsfähig zu halten). Demgegenüber sind die Drücke des Fluids im ersten Bereich 13 und im zweiten Bereich 14 und die Art, in welcher die Pufferdichtung arbeitet, so ausgebildet, wie es in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 beschrieben ist, außer daß das Pufferfluid eine Fluidleckage aus dem Bereich 13 zum Bereich 14 verhindert, und weiterhin ist unter der Voraussetzung, daß der Aufbau derart ist, daß die Auswirkungen der thermischen Expansion dazu neigen, das Spiel am Außenumfang zu reduzieren, wie es wünschenswert ist, ebenfalls gesichert, daß immer ein begrenztes Spiel zwischen dem inneren Paar der sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen B der Rückplatte 20 und des Ringteiles 16 gegeben ist. Dies wiederum steuert die Pufferfluidströmung von der Nut 22a einwärts zum Bereich 13.

Die in Figur 17 dargestellte abgeänderte Ausführungsform ist eine doppeltgespülte bzw. zweifach abgeführte Pufferdichtung, die unter stetigen Betriebsbedingungen arbeitend dargestellt ist. Das auslenkbare Element 29 ist eben, wenn es keinem Fluiddruck ausgesetzt ist. Im Vergleich zu Figur 15 ist feststellbar, daß die Dichtungsfläche 25 mit zwei weiteren Ringnuten 32 und 33 versehen ist, die über Durchgänge 34 und 35 mit niedrigen Drücken in Verbindung stehen (d.h. mit Drücken, die bedeutend niedriger sind als die Drücke in den Bereichen 13 und 14). Die innere Nut 32, die sich zwischen

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der Nut 22a und dem Innenende der Fläche 25 befindet, steht vorzugsweise mit einem Druck in Verbindung, der so gesteuert wird, daß er einen konstanten Wert unterhalb des Druckes des abgedichteten Fluids im Bereich 13 aufweist. Demzufolge ist eine Strömung aus einem gemischten Pufferfluid von der Nut 22a und dem abgedichteten Fluid aus dem Bereich 13 durch den Kanal 34 gegeben, wobei die Strömung des abgedichteten Fluids vom Spiel zwischen den sich gegenüberliegenden Flächenbereichen B abhängt.

Die äußere Nut 33 zwischen der Nut 22a und dem Außenumfang der zusammenarbeitenden Dichtungsflächen ist vorzugsweise an einen Druck angeschlossen, der so gesteuert wird, daß er einen konstanten Wert unter dem des Bereiches 14 aufweist. Demzufolge ist eine Strömung aus dem Bereich 14 in die Nut 33 gegeben und weiter eine Pufferfluidströmung von der Nut 22a nach auswärts zur Nut 33. Da die Nut 22a in dem System einen wesentlich hohen Druckpegel aufweist und die Nut 33 auf dem niedrigsten Druckpegel ist, ist es klar, daß das Hauptdruckdifferenzial und der Druckgradient über der Fläche zwischen diesen beiden Nuten 22a und 33 vorkommt, und aufgrund dessen wird das Paar sich gegenüberliegender Flächenbereiche A in dieser Ausführungsform gebildet. Das elastische Element 29 liegt daher in diesem Bereich und wird somit wie vorstehend beschrieben auslenken und das Spiel zwischen sich und dem radial äußeren Teil der Dichtungsflächen A steuern. Dies wiederum

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wird das Spiel zwischen dem anderen Paar Dichtungsflächen B zwischen der unteren Kante der Nut 32 und dem Bereich 13 so beeinflussen wie das zwischen den Flächenbereichen außerhalb der Nut 33 und wie das zwischen den Nuten 22a und 32 und der entsprechend gegenüberliegenden Fläche des Ringteiles 16 der Fall ist.

Die Konstruktion nach Figur 18 ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige in Figur 10, außer daß eine öffnung für einen Pufferfluiddurchgang 715 zwischen den beiden Ringdichtungen 723 vorgesehen ist, von denen einer in einer Ringnut in einer zylindrischen Verlängerung der Rückplatte 720 einem Druck ausgesetzt ist, und daß ein kommunizierender Durchgang 722 vorgesehen ist, der in einer Ringnut 722a endet, und daß der Durchgang 715a und das Dichtungsglied 736 weggelassen sind, welch letzteres durch den Dichtungsring 733a zwischen der abgestuften Innenfläche des Kolbens 729 und einer abgestuften Kooperationsfläche der Rückplatte vorgesehen ist. In diesem Fall ist anstelle des Merkmales, das ein Fluid mit einem höheren Druck als derjenige in jedem der beiden Bereiche 13 und 14 zwischen den Umfangskanten der Dichtungen eingeführt wird, der Durchgang 715 durch das Gehäuse mit einem Punkt niedrigeren Druckes als demjenigen in den Bereichen 13 und 14 verbunden, um Fluid mit einem niedrigeren als demjenigen in dem Bereich 14 aus der Ringzone zwischen den Dichtungsflächen abzuziehen. Das im Durchmesser größere Teil 724 der Rückplatte bildet einen Teil der

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Dichtungsfläche 725 und der Rest der Dichtungsfläche 725 ist durch den federbelasteten Kolben 729 gebildet, der das auslenkbare Element darstellt, wobei die Dichtungsfläche 725 eben ist, wenn sie keinem Fluiddruck ausgesetzt ist.

Da der Druck, mit dem der Durchgang 715 verbunden ist, geringer ist als der Druck in jedem der beiden Bereiche 13 und 14, ist eine Fluidströmung nach einwärts zwischen einem Paar sich gegenüberliegender Stirndichtungsflächen A vom Bereich 13 zu der durch die Nut 722a definierte Ringzone gegeben und ebenfalls eine Strömung vom Bereich 14 durch die Bohrung der Welle und nach auswärts zwischen dem anderen Paar Dichtungsflächen B in die Nut 722a.

Demzufolge besteht ein Druckgradient in dem abgestuften Strömungsdurchgang zwischen den Dichtungsflächen A von einem Druckmaximum am Außenumfang zu einem Druckminimum an der Ringnut 722a. Da es so vorgesehen ist, daß immer ein größeres Spiel zwischen dem Bereich der Stirnflächen A, der durch den Kolben 729 gebildet ist, als zwischen dem Bereich der Stirnflächen A, der durch die Rückplatte 720 unmittelbar außerhalb der Nut 722a besteht, wird der letztgenannte Bereich das Minimumspiel zwischen den Dichtungsflächen 725 und 730 steuern. Darüber hinaus werden der Kolben 729 und die Federn 732 den Spalt zwischen dem äußeren Bereich der Stirnflächen A vergrößern, wenn das Minimumspiel abnimmt, wodurch der Druck zwischen diesen Stirnflächen zunimmt und eine Trennkraft aufbringt,

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um den ursprünglichen Spalt wieder herzustellen oder einzuhalten.

Das Spiel zwischen dem anderen Stirnflächenpaar B zwischen dem Innenumfang und der Nut 722a kann das gleiche sein wie in dem Bereich der Stirnflächen A unmittelbar außerhalb der Nut, oder alternativ kann der Bereich der Fläche 725, der eine der Stirnflächen B bildet, zurückgesetzt sein gegenüber dem Bereich unmittelbar außerhalb der Nut, um ein größeres Spiel zwischen den sich gegenüberliegenden Stirnflächenbereichen B zu bilden.

Die Fläche auf der rechten Seite des Kolbens 729, die einem niedrigeren Mitteldruck unterworfen ist als die linke Seite, ist in bezug auf die linke Seite so dimensioniert, daß die resultierende bzw. wirksame Kraft gemäß dem Druck dazu neigt, den Kolben 729 nach links gegen die Federn 73 2 zu bewegen.

Demgemäß ist bei dieser Ausführungsform ebenfalls das Spiel zwischen den Dichtungsflächen 725 und 730 gesteuert, Leckage in die Nut 722a eingeschränkt und eine Strömung aus dem Bereich 13 höheren Druckes zum Bereich 14 niedrigeren Druckes verhindert.

Bei dieser Ausführungsform kann die Dichtung 733a zwischen der Rückplatte 720 und dem Kolben 729 durch ein Dichtungsglied ersetzt werden, das mit der Dichtungsfläche 725 auf dem Kolben und der

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Rückplatte fluchtet, wie es in Verbindung mit Figur 10 beschrieben ist, falls dies erforderlich ist.

Es sei erwähnt, daß die Ausführungsformen nach den Figuren 5 bis 9 und 10 bis 14 abgeändert werden können, um ein Pufferfluid mit einem höheren Druck als demjenigen im Bereich 13 einzuführen, und zwar entlang den Wegen gemäß Figur 15.

Hinsichtlich des Minimumspieles und der Konvergenz, wie sie vorstehend erläutert sind, ist es verständlich, daß zwecks Klarheit der Erläuterung der Wirkungsweise der Fluiddichtungen die figürlich dargestellten Ausführungsformen nicht maßstäblich gezeichnet sind, wobei sowohl das Minimum- und Maximumspiel zwischen den Stirndichtungsflachen stark übertrieben dargestellt ist.

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Claims

Patentanwälte
ßr. Hugo Wilcken
h Wil

ßr. Hugo Wilcken
DipNng. Thomas Wilcken

Dipl -Chem. Dr. Wolfgang Läufer >

Musterbehni - 2400 Lübeck 1 / 2938477 1 ^CHSSf " 7]

Anmelder: Associated Engineering Limited,

Ince House, 60, Kenilworth Road, Leamington Spa, Warwickshire CV32 6JZ, England

Ansprüche

J Dichtungsaufbau für Spiel zwischen sich aufweisende Radialstirndichtungsflachen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen ein druckauslenkbares elastisches oder elastisch belastetes Element umfaßt, das bei stetigen Betriebsbedingungen auslenkt, um ein Spiel zwischen den Dichtungsflächen vorzusehen, die in radialer Richtung in Richtung der Abströmzone des Dichtungsaufbaues konvergieren, und daß die Auslenkung sich entsprechend den Änderungen im Betriebszustand in der Weise ändert, um ein stetiges bzw. gleichbleibendes Spiel wieder herzustellen bzw. aufrechtzuerhalten.
2. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auslenkbare Element ein flächenhaftes Glied aus flexiblem elastischem Material umfaßt, das unter stetigen Betriebsbedingungen auslenkt, um eine Konvergenz zu schaffen, die im allgemeinen eine konische oder kegelstumpfförmige Gestalt besitzt.
3. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auslenkbare Element ein kolbenartiges Glied umfaßt, das

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in einer Ausnehmung in einer der Dichtungsflächen angeordnet und gegen eine elastische bzw. nachgebende Belastung, die durch den Fluiddruck zwischen den Dichtungsflächen hervorgerufen ist, bewegbar ist, um eine Konvergenz zu schaffen, die eine abgestufte Gestalt aufweist.
4. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auslenkbare Element aus einem abrasiven Material besteht, dessen eine Dichtungsfläche bildende Oberfläche durch Reibung während einer Einlaufphase in die gewünschte Form gebracht wird.
5. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der Dichtungsflächen ein durch Druck auslenkbares Element aufweist und daß die andere Dichtungsfläche durch die Oberfläche eines Gliedes gebildet ist, das aus einem abrasiven Material besteht, welches in der Lage ist, Verschleiß ohne ernsthafte Beschädigung zu tolerieren.
6. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auslenkbare Element ein ringförmiges, flexibles Element mit verstärkenden starren Ringteilen umfaßt, die sich von einer Fläche des Gliedes um seinen inneren und äußeren Umfang erstrecken, daß eines der starren ringförmigen Teile an oder benachbart zu einem Umfang der Endfläche eines der relativ

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zueinander drehbaren Dichtungsglieder befestigt ist, daß das andere der starren ringförmigen Teile gegen den anderen Umfang des Dichtungsgliedes abgedichtet und relativ zu diesem verschiebbar ist und daß der Raum zwischen dem eingefügten flexiblen Ring des auslenkbaren Elementes und der Endfläche des Dichtungsgliedes zum Bereich niederen Druckes der Dichtung entlüftbar ist.
7. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auslenkbare Element von einem Ringteil getragen ist, der mit einer Welle über einer Ringmembran drehbar verbunden ist und die Welle umgibt, wobei die Membran eine begrenzte axiale Bewegung des Ringteiles in Axialrichtung der Welle erlaubt, und daß die radiale Dichtungsfläche so dimensioniert ist, daß der Fluiddruck, der auf die sich gegenüberliegenden Enden bzw. Seiten des Ringteiles und der Membran wirkt unter stetigen Betriebsbedingungen ausgeglichen ist.
8. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Minimumspiel zwischen den Dichtungsflächen an ihrem inneren Umfang besteht.
9. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind zum Einführen eines Pufferfluids bei

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einem Druck, der größer ist als derjenige des Fluids in dem Fluidbereich höheren Druckes der Dichtung, und daß das Pufferfiuid in eine Ringzone einer der Dichtungsflächen zwischen ihrem inneren und äußeren Umfang einführbar ist.
10. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Abziehen von Fluid aus einer Ringzone von einer der Dichtungsflächen zwischen ihrem inneren und äußeren Umfang vorgesehen sind.
11. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Fläche des druckauslenkbaren Elementes, die sich auf der anderen Seite einer Fläche befindet und dieser gegenüberliegt, gegen welche eine Leckageströmung auftritt, durch einen Fluiddruck beaufschlagt ist und daß eine resultierende Belastung, die sich aus dem genannten Fluiddruck und dem mittleren Druck des Leckagefluids ergibt, entgegenwirkenden Kräften ausgesetzt ist, die durch die Auslenkung des auslenkbaren Elementes erzeugt sind.
12. Dichtungsaufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das druckauslenkbare Element aus einem Ringteil mit starren radial inneren und radial äußeren Ringabschnitten besteht, die ein elastisches Zwischenelement tragen oder abstützen,

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daß die andere Fläche über wenigstens einen Teil des zustromwärts angeordneten starren Ringabschnittes durch den zustromseits gegebenen Druck der Dichtung beaufschlagt ist und ferner über den verbleibenden Abschnitt des genannten Ringbereiches und über das Zwischenelement durch den abstromseits gegebenen Druck der Dichtung beaufschlagt ist und daß das druckauslenkbare Element gegen axiale Bewegung am genannten anderen Ringbereich abgestützt ist, wodurch sichergestellt ist, daß das Spiel zwischen den Stirndichtungsflächen radial in Richtung der Abströmzone des Dichtungsaufbaues konvergiert.

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