DE3939272C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtring gemäß den weiteren im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Ein Dichtring der gattungsgemäßen Bauart ist aus der DE-OS 36 09 578 zur Abdichtung von Gehäuseteilen eines Gasturbinenge­ häuses bekannt. Der Dichtring besteht aus einem Keramikwerk­ stoff und besitzt zur Erzielung einer guten Abdichtung einen überlappenden Stoß.

Aus der DE-OS 21 33 776 ist eine Dichtringanordnung von zwei Dichtringen bekannt, bei der der zweite Dichtring von einer in der Lauffläche des ersten Dichtringes angeordneten Nut aufgenommen ist, wobei die Lauffläche des zweiten Dichtringes radial innerhalb der Lauffläche des ersten Dichtringes endet und zumindest bei einer einen mittleren Wärmeeinfall übersteigenden Wärmebelastung an die Dichtfläche einer Zylinderlauffläche angepreßt ist.

Des weiteren ist aus der DE-OS 35 23 151 eine hochtemperaturbeständige Dichtung bekannt, welche aus einer Platte, bzw. ringförmigen Scheibe mit einem ein- oder beidseitig, ganz- oder teilflächig aufgepreßten Gemisch aus Metallfasern und Gleitmittel, wie beispielsweise Glimmer, besteht. Dabei kann das Gemisch auch in am Öffnungsrand der Dichtung angeordneten Sicken eingepreßt sein.

Von Nachteil ist, daß die Dichtwirkung mit weiterer Zunahme der Temperatur schlechter wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring zu schaffen, der auch bei hohen Temperaturen eine verbesserte Dichtwirkung aufweist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch das erfindungsgemäße Einsatzelement wird entweder der Dichtring mit seiner Lauffläche verstärkt gegen die Dichtfläche gepreßt oder es wird eine Aufteilung der Lauffläche in mehrere unabhängige Laufflächenbahnen erzielt, durch die die Linienbe­ rührung des Dichtringes an der Dichtfläche vergrößert und damit die Anlage des Dichtringes an der Dichtfläche insgesamt ver­ bessert wird.

Der Dichtring besitzt als Einsatzelement einen an der Lauffläche angebrachten Ring aus einem Glimmerwerkstoff. In vorteilhafter Weise dehnt sich dieser Glimmerwerkstoff bei hoher Temperatur aus, wodurch eine verstärkte Preßwirkung sowie eine verbesserte Anlage des Dichtringes an der Dichtfläche erreicht wird. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit ist der Glimmer in eine Keramikfaserschnur eingeflochten. Um dabei einen sicheren Halt für den Ring bzw. die Schnur an der Lauffläche des Dichtringes zu erreichen, ist hierfür eine Aufnahmenut in der Lauffläche vorgesehen.

Durch die Verwendung eines Expanderringes gemäß Anspruch 2 wird in vorteilhafter Weise der Dichtring in Abhängigkeit von der Temperatur des zwischen den Bauelementen strömenden Mediums vom Expanderring gegen die Dichtfläche gepreßt, wodurch auch bei hohen Temperaturen eine gute Dichtwirkung sichergestellt ist.

Gemäß Anspruch 3 wird die gute Anlage bzw. Dichtwirkung des Dichtringes dadurch erreicht, daß die Lauffläche in mehrere unabhängig wirkende Laufflächensegmente unterteilt ist.

Schließlich wird durch die Druckbeaufschlagung des in der Lauffläche des Dichtringes eingelassenen Ringes gemäß Anspruch 4 die Anpressung und die Dichtwirkung des Dichtringes an der Dichtfläche ebenfalls verbessert.

In den nachfolgenden Zeichnungsbeschreibungen werden verschie­ dene Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen teilweise dargestellten Dichtring mit einer Glimmerein­ lage an der Lauffläche im Quer­ schnitt,

Fig. 2 einen Dichtring mit einer an der Lauffläche in einer Nut einge­ legten Keramikfaserschnur mit eingeflochtenem Glimmerwerkstoff im Querschnitt,

Fig. 3 im Querschnitt einen Dichtring mit einem von der Innenseite her in einer Nut eingesetzten Ex­ panderring,

Fig. 4 im Querschnitt einen Dichtring mit zwei in einer in der Lauf­ fläche vorgesehenen Nut einge­ lassenen Keramikringen,

Fig. 5 im Querschnitt einen Dichtring mit einem in der Lauffläche vorgesehenen Nut eingelassenen Ring und mit einer von der dem Medium zugewandten Stirnfläche des Dichtringes ausgehenden und zum Boden der Nut führenden Bohrung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Dichtring zur Abdichtung von zwei be­ weglich ineinandergesteckten und nicht näher dargestellten Rohrstrecken zur Führung eines unter hoher Temperatur strömen­ den gasförmigen Mediums aufgezeigt. Diese Rohrstrecken können Bestandteil einer Brennkraftmaschine sein. Der Dichtring 1 be­ steht bevorzugt aus einem Keramikwerkstoff. Der Dichtring 1 besitzt eine Lauffläche 2, die an einer mit 3 bezeichneten Dichtfläche einer Rohrstrecke anliegt. Von der Lauffläche 2 aus ist in dem Ring 1 eine Aufnahmenut 4 eingearbeitet, in die eine bandförmige Einlage 5 aus einem Glimmerwerkstoff eingelassen ist. Bei hohen Temperaturen dehnt sich der Glimmer aus, so daß Verwerfungen und andere Unebenheiten der Dichtfläche ausgegli­ chen werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 umfaßt einen Dichtring 6 mit einer Lauffläche 7, in der eine Aufnahmenut 8 für eine Ke­ ramikfaserschnur 9 vorhanden ist. Die in der Aufnahmenut 8 eingebettete Keramikfaserschnur 9 enthält einen Glimmerwerk­ stoff 10, der in die Schnur 9 eingeflochten ist.

Der in Fig. 3 dargestellte Keramikdichtring 11 besitzt an seiner Innenfläche 12 eine Aufnahmenut 13, in die ein Ring 14 (Expanderring) aus Metall oder einer Keramik mit höherer Wär­ meausdehnung als der des umgebenden Dichtringes mit Spiel ein­ gelassen ist.

Der Keramikdichtring 15 in Fig. 4 weist an seiner Lauffläche 16 eine Nut 17 auf, in die zwei Keramikringe 18 radial beweg­ lich eingelassen sind. Durch diese Unterteilung der Gesamt­ lauffläche paßt sich der Dichtring anhand der zusätzlichen Li­ nien- und Flächenberührung der eingelassenen Ringe an der Dichtfläche 19 sehr gut an, so daß schon bei gemäßigten Tempe­ raturen eine gesteigerte Dichtwirkung eintritt. Zur Erzielung dieses Effektes ist statt der Ringe 18 auch der Einsatz nur eines Ringes oder mehr als zwei Ringe möglich.

Eine besondere Ausgestaltung stellt der in Fig. 5 aufgezeigte Keramikdichtring 20 dar. Zur besseren Anpassung der Lauffläche 21 des Dichtringes an die Dichtfläche 22 des umgebenden Rohr­ streckenelementes wird hier in der Hauptsache der Mediumsdruck ausgenutzt. Dies geschieht mit Hilfe der Strömung des Mediums durch die in der zum Medium zugewandten Stirnseite 23 befind­ lichen Bohrung 24, die im Boden 25 einer in die Lauffläche 21 des Dichtringes 20 eingebrachte Nut 26 endet. In der Nut 26 ist ein Keramikring 27 eingelassen, der durch den Mediumsdruck sich in der Nutführung 28 radial expandiert und an der Dichtfläche 22 anpreßt.

Claims (4)

1. Dichtring zur Abdichtung eines Spaltes zwischen zwei beweg­ lich ineinandergesteckten Bauelementen zur Führung eines gas­ förmigen Mediums hoher Temperatur, wobei der Dichtring in einer am Außenumfang des innenliegenden Bauelementes angeordneten Nut eingelegt ist und mit seiner radial außen liegenden Lauffläche an einer Dichtfläche des äußeren Bauelements anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1, 6, 11, 15, 20) ein Einsatzelement (5, 9, 18, 27) aufweist, welches die Anlage an der Dichtfläche (3, 16, 22) erhöht, daß das Einsatzelement (5, 9, 18, 27) eine an der Lauffläche (2) des Dichtringes (1) angebrachte und aus dem Werkstoff Glimmer bestehende bandförmige Einlage (5) oder ein an der Lauffläche (7) des Dichtringes (6) angebrachter Keramikfaserring (9) mit eingeflochtenem Glimmer (10) ist, wobei die Einlage (5) bzw. die Keramikschnur (9) in einer Aufnahmenut (8) in der Lauffläche (2, 7) eingefaßt ist.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (11) eine zur Innenseite (12) hin offene Nut (13) besitzt, in die ein Expanderring (14) aus Metall oder Keramik als Einsatzelement eingesetzt ist.

3. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (15) eine zur Lauffläche (16) hin offene Nut (17) besitzt, in die mindestens ein radial beweglicher Keramikring (18) als Einsatzelement eingelassen ist.

4. Dichtring nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrungen (24) von der dem Medium zugewandten Stirnfläche (23) des Ringes (20) zum Boden (25) der in der Lauffläche (21) befindlichen Nut (26) führen.