DE3907614C2

DE3907614C2 - Brush seal

Info

Publication number: DE3907614C2
Application number: DE19893907614
Authority: DE
Inventors: Klaus Walther
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2009-03-10
Also published as: DE3907614A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstendichtung mit einem U-förmig einem Kernring umschließenden Drahtbündel, das in seinem gekrümmten Abschnitt von einem ringförmigen geschlitzten Rohr gefaßt ist, wobei das Rohr von zwei zu einem Gehäuse zusammengefügten Stützringen beidseitig unter Spannung umschlossen ist, derart, daß eine erforderliche Klemmkraft von den gefügten Stützringen über das Rohr auf das Drahtbündel aufgebracht wird.The invention relates to a brush seal with a U-shaped core ring enclosing wire bundle, which in its curved section of a annular slotted tube is gripped, the tube from two to a housing Assembled support rings is enclosed on both sides under tension, such that a required clamping force from the joined support rings over the pipe to the Wire bundle is applied.

Eine derartige Anordnung ist in der Patentanmeldung P 38 02 653 beschrieben, zu der diese Patentanmeldung ein Zusatz ist. Dieser Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürstendichtung zu schaffen, die einfach zu befestigen ist und einen gleichbleibenden Preßdruck auf die Borsten gewährleistet, wobei gleichzeitig eine stabile Aufhängung und Fixierung erreicht werden soll. Dabei wird der Vorteil erzielt, daß die Klemmung der Bürsten von den zusammengefügten Stützringen übernommen wird, während das die Borsten direkt umgebende ringförmige geschlitzte Rohr lediglich den Schutz der Borsten gewährleistet.Such an arrangement is described in patent application P 38 02 653, to which this patent application is an addition. This registration is based on the task of a To create brush seal that is easy to attach and a consistent one Press pressure on the bristles is guaranteed, while at the same time a stable suspension and Fixation should be achieved. The advantage is achieved that the clamping of the Brushing is taken over by the assembled support rings, while that Circular slotted tube directly surrounding bristles merely protects the bristles guaranteed.

In der Druckschrift EP 0 192 477 A2 ist eine Bürstendichtung beschrieben, bei der ein Drahtbündel einen Drahtring umschließt, wobei die Anordnung zwischen zwei weiteren Ringen gehalten wird, die eine Klemmkraft auf das Drahtbündel ausüben.A brush seal is described in EP 0 192 477 A2, in which a Wire bundle encloses a wire ring, the arrangement between two more Rings is held, which exert a clamping force on the wire bundle.

Die DE 38 78 589 T2 beschreibt Bürstendichtungen, bei denen Ringe, die Drahtbündel halten, durch umlaufende Klemmlippen gehalten werden.DE 38 78 589 T2 describes brush seals in which rings, the wire bundle hold, are held by circumferential clamping lips.

Aus der GB 839 731 ist eine Bürstendichtung bekannt, bei der Pferdehaarbündel in einem Ring eingefaßt sind, der von zwei Stützringen umschlossen ist.From GB 839 731 a brush seal is known, in the horse hair bundle in one Are enclosed ring, which is surrounded by two support rings.

Aus der GB-1 417 969 ist eine Anordnung bekannt, bei der ein paralleles Borstenbündel an seinem befestigungsseitigen Ende von einer Klemmleiste umgeben ist, und die Klemmleiste zwischen zwei Fixierbacken arritiert ist, wobei diese beiden Fixierbacken miteinander vernietet sind.From GB-1 417 969 an arrangement is known in which a parallel bristle bundle is attached its attachment-side end is surrounded by a terminal strip, and the Clamping strip is locked between two fixing jaws, these two fixing jaws are riveted together.

Ausgehend von diesen bekannten Anordnungen ist es Aufgabe der Erfindung eine gattungsgemäße Vorrichtung derart zu verbessern, daß eine möglichst einfache Montage unter gleichzeitiger Sicherstellung einer ausreichenden Klemmkraft erzielt werden soll.Based on these known arrangements, it is an object of the invention Generic device to improve such that the simplest possible assembly should be achieved while ensuring sufficient clamping force.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Bürstendichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Dabei weist z. B. ein Stützring über dem Umfang verteilte Klemmlippen auf, die einen zweiten Stützring unter Erzeugung der Klemmkraft außenseitig umfassen. Die zusammengefügten Stützringe bilden einen Ringraum mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, der an die Kontur eines Rohres angepaßt ist.According to the invention, this object is achieved by the brush seal according to claim 1 solved. Here, z. B. a support ring distributed over the circumference of the clamping lips comprise a second support ring on the outside while generating the clamping force. The Assembled support rings form an annular space with an essentially circular cross section, which is adapted to the contour of a tube.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Zusammenfügen der beiden Stützringe auf einfache Weise über einen Einroll- bzw. Walzvorgang erfolgen kann wodurch einerseits eine schnelle und einfache Verbindung dieser Bauteile erzielbar ist, und andererseits kein Nacharbeiten nach der Komplettierung notwendig ist. Ferner ermöglicht diese Anordnung eine freie Wahl der Werkstoffe an beiden Stützringen, wodurch eine individuelle Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten, z. B. an unterschiedliche Wärmedehnungen möglich ist. Somit läßt sich durch die Erfindung vorteilhafterweise bei verbesserter, reproduzierbarer Qualität eine kostengünstig hergestellte Bürstendichtung erreichen.This arrangement has the advantage that the joining of the two support rings can be done in a simple manner via a rolling or rolling process, on the one hand a quick and easy connection of these components can be achieved, and on the other hand none Rework after completion is necessary. This arrangement also enables a free choice of materials on both support rings, which allows individual adjustment to the local conditions, e.g. B. different thermal expansions is possible. Thus, the invention can be advantageously improved, reproducible Quality achieve an inexpensive brush seal.

Gegenüber mittels Schweißen zusammengefügten Stützringen tritt ferner der Vorteil auf, daß keine Schweißnahtvorbereitung notwendig ist. Außerdem entfallen sonst notwendige Wärmebehandlungen und Schweißnahtkontrollen nach dem Schweißen. Und schließlich tritt kein Schweißverzug auf, der ein Nacharbeiten der Bürstendichtung erforderlich machen würde. Compared to support rings joined together by welding, there is also the advantage that that no weld preparation is necessary. In addition, otherwise necessary Heat treatments and weld inspections after welding. And finally there is no welding distortion, which requires reworking of the brush seal would do.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist der zweite Stützring an seiner dem ersten Stützring abgewandten Seite eine umlaufende konisch ausgebildete Abstützfläche auf, an der sich die Klemmlippen abstützen. Durch diese Anordnung läßt sich ohne größere festigkeitsmindernde Verformungen der Klemmlippen eine ausreichende Klemmkraft der beiden Stützringe erzielen.In an advantageous development of the invention, the second support ring on its side facing away from the first support ring Side a circumferential conical support surface on which the clamping lips are supported. Through this Arrangement can be done without major strength reducing Deformation of the clamping lips a sufficient clamping force of the two support rings.

Vorzugsweise ist eine umlaufende Klemmlippe vorgesehen, was fertigungstechnisch besonders einfach auszuführen ist. Alternativ können mehrere beabstandete Klemmlippen vorge sehen sein, wodurch die Umfangsverminderung durch das nach innen Klappen der Klemmlippen ausgeglichen werden kann. Dazu sind vorzugsweise zwischen den Klemmlippen radiale Spalte vorgesehen. Vorzugsweise sind zwischen 3 und 10 beab standete Klemmlippen am Umfang der Bürstendichtung an geordnet.A circumferential clamping lip is preferably provided, which is particularly easy to carry out from a manufacturing point of view. Alternatively, several spaced clamping lips can be provided be seen, whereby the circumference reduction by the inside flaps of the clamping lips can be compensated. To are preferably radial gaps between the clamping lips intended. Preferably between 3 and 10 spac Clipped lips stood at the circumference of the brush seal orderly.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß sich der niederdruckseitige Stützring radial nach innen bis kurz vor die mit dem Drahtbündel in Kontakt stehende Dichtfläche erstreckt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die im Betrieb aufgrund von Druckunter schieden beidseits der Bürstendichtung auf die Borsten wirkenden Druckkräfte zu keiner Verschiebung des Draht bündels führt. Die Gasdruckkräfte des Drahtbündels können so durch den sich nach innen erstreckenden Stützring ab stützen.Another advantageous embodiment of the invention provides before that the low-pressure side support ring radially after inside until just before it comes into contact with the wire bundle standing sealing surface extends. This arrangement has the Advantage that in operation due to pressure drop separated on both sides of the brush seal on the bristles acting pressure forces to no displacement of the wire bundle leads. The gas pressure forces of the wire bundle can through the inwardly extending support ring support.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Diese zeigt einen Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Bürstendichtung.The invention will now be described with reference to the accompanying Drawing explained. This shows an axial section through the brush seal according to the invention.

Die Bürstendichtung 1 besteht im wesentlichen aus zwei koaxial angeordneten Stützringen 4 und 5, die an ihren Berührungsseiten Aussparungen aufweisen, so daß zwischen ihnen ein im Querschnitt kreisförmiger Ringraum 6 ver bleibt. In diesem ist ein radial ausgerichtetes U-förmig angeordnetes Drahtbündel 2 angebracht, das im Bereich des Ringraumes 6 einen im Querschnitt ebenfalls kreisförmigen Kernring 8 umschließt. Im Bereich der Umschließung des Kern ringes 8 ist das Drahtbündel 2 ferner von einem geschlitzten Rohr 3 umgeben, an dessen Kontur der Ringraum 6 angepaßt ist. Die Aufbringung der erforderlichen Klemmkraft auf das geschlitzte Rohr 3 und das Zusammenhalten der Stütz ringe 4 und 5 geschieht durch die Klemmlippe 7, die sich auf einer konisch ausgebildeten Abstützfläche 10 des anderen Stützringes abstützt. Dabei können ein oder mehrere am Umfang verteilte Klemmlippen 7 vorgesehen sein.The brush seal 1 consists essentially of two coaxially arranged support rings 4 and 5 , which have recesses on their contact sides, so that between them a circular cross-section remains 6 ver. A radially aligned U-shaped wire bundle 2 is attached in this, which in the area of the annular space 6 encloses a core ring 8 which is also circular in cross section. In the area of the core ring 8 , the wire bundle 2 is also surrounded by a slotted tube 3 , on the contour of which the annular space 6 is adapted. The application of the required clamping force on the slotted tube 3 and holding the support rings 4 and 5 together is done by the clamping lip 7 , which is supported on a conical support surface 10 of the other support ring. One or more clamping lips 7 distributed around the circumference can be provided.

Die gesamte Bürstendichtung 1 ist im Gehäuse 11 dadurch befestigt, daß das Gehäuse 11 ein an die Form der Stütz ringe 4 und 5 angepaßten Absatz aufweist und in der anderen Axialrichtung über ein oder mehrere Sicherungsringe 12 fixiert ist. Der niederdruckseitige Stützring, im dar gestellten Beispiel sei dies der Stützring 5, erstreckt sich in radialer Richtung bis fast zur Dichtfläche 13 hin, wodurch eine durch die Gasdruckkräfte bedingte Ver formung des Drahtbündels 2 verhindert werden kann.The entire brush seal 1 is fixed in the housing 11 in that the housing 11 has a ring adapted to the shape of the support rings 4 and 5 and is fixed in the other axial direction via one or more retaining rings 12 . The low-pressure side support ring, in the example shown this is the support ring 5 , extends in the radial direction almost to the sealing surface 13 , whereby a deformation of the wire bundle 2 caused by the gas pressure forces can be prevented.

Claims

1. Brush seal according to patent application P 38 02 653.8, with a U-shaped core ring ( 8 ) surrounding wire bundle, which is contained in its curved section by an annular slotted tube ( 3 ), the tube ( 3 ) from two to a housing Assembled support rings ( 4 , 5 ) is enclosed under tension on both sides, such that a required clamping force is applied by the joined support rings ( 4 , 5 ) via the tube ( 3 ) to the wire bundle, characterized in that the assembled support rings ( 4 , 5 5 ) form an annular space ( 6 ) with a substantially circular cross section, which is adapted to the contour of the tube ( 3 ), the first support ring ( 5 ) having one or more clamping lips ( 7 ) distributed around the circumference, which form the second support ring ( 4 ) embrace the outside while generating the clamping force.

2. Brush seal according to claim 1, characterized in that the second support ring ( 4 ) on its side facing away from the first support ring ( 5 ) has a circumferential conical support surface ( 10 ) on which the clamping lips ( 7 ) are supported.

3. Brush seal according to claim 1, characterized in that a circumferential clamping lip ( 7 ) is provided.

4. Brush seal according to claim 1, characterized in that 3 to 10 regularly on the circumference of the support rings ( 4 , 5 ) spaced clamping lips ( 7 ) are provided.

5. Brush seal according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping lips ( 7 ) are positioned by means of a rolling process.