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Befestigung von aus Segmenten zusammengesetzten, in beiderseitig unterschnittenen
Nuten gehaltenen Labyrinthdichtungsstreifen Bisher wurden Labyrinthdichtungsstreifen
entweder so festgehalten, daß diese selbst oder neben ihnen eingesetzte Haltestücke
in die Nuten eingestemmt oder besonders auf Wellen als ganze Ringe zusammen mit
den zugehörigen Distanzringen aufgeschoben wurden. Das Verstemmen der Dichtungsstreifen
öder der Haltestücke hat einerseits den Nachteil, daß bei unsorgfältiger Arbeit
entweder der Guß ausbricht oder die Welle verkrümmt wird, und andererseits, daß
die Haltestücke bei den starken Temperaturänderungen, (wie sie bei Dampf- oder Gasturbinen
vorkommen, leicht lose werden.
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Ein Aneinanderreihen von aus einem Stück bestehenden Dichtungsstreifen
und gegebenenfalls mit ihren Zwischenringen - ergibt eine schwierige Montage und
eine außerordentliche Erschwerung von Reparaturen, weil wegen des Ersatzes irgendeines
Dichtungselementes oft alle Labyrinthe und unter Umständen noch andere Wellenteile,
wie Kupplungen o. dgl., mit demontiert werden müssen.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Übelstände vollständig
vermieden' und die Nachteile der bisher bekannten Befestigungsvorrichtungen beseitigt,'r
insbesondereädadurch, daß Labyrinthdichtungsstreifen, welche segmentartig zusammengesetzt
und an der Wurzel mit Vorsprüngen versehen sind, in beiderseitig unterschnittenen
Nuten des abzudichtenden Körpers mit besonderen mehrteiligen Haltestücken einzeln
eingefüllt werden und, nebeneinandergeschoben, sich gegenseitig gegen Herausfallen
sichern, ohne daß irgendwelche Verstemmarbeit zur Befestigung der Teile erforderlich
ist. Das Material der Dichtungsstreifen wird dabei weder auf Biegung noch auf Abscherung
beansprucht, da sämtliche-Einzelteile bündig aneinandergeschoben sind-und der Nutquerschnitt
gerade voll ausgefüllt wird. Die letzten Schlußsegmentstücke sind an ihrer Wurzel
schmaler gehalten und werden durch ein besonderes Füllstück gesichert.
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Durch diese besondere Bauart ist ein eventuell notwendiger Ersatz
oder eine Auswechslung einzelner zerstörter Elemente, ohne"` die noch unversehrten'in
Mitleidenschaft zuziehen, möglich.
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In der Nut des abzudichtenden Körpers können mehrere Dichtungsstreifen
vorgesehen sein, welche außerhalb der Nut entweder gerade verlaufen oder nach außen
gekröpft sind.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
zur Darstellung gebracht.
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Abb. i zeigt' zum-,Vergleich eine bisher gebräuchliche Befestigungsart
der Blechsegmente. Sie besteht darin, daß 'die Blechsegmente i durch Haltestücke
2 in einer hinterschnittenen Nut befestigt sind, deren Offnung e 3 nicht größer
ist als die Breite q. des Haltestückes. Der Nachteil dieser Befestigungsart :ist
aber der, daß das Haltestück 2 nur durch die. Blech-
Stärke 5 der
Dichtungsstreifen vor dem Austreten bewahrt wird. Da diese meist aus Messing bestehen,
welches bei den vorkommenden hohen Temperaturen nur eine geringe Festigkeit besitzt,
muß man oft die Dichtungsstreifen wegen dieses Umstandes wesentlich dicker wählen,
als man dies aus anderen Gründen gern täte.
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Erfindungsgemäß wird nun das Haltestück 2 nach Abb. i in zwei Stücke
6 und 7 zerlegt, wie in Abb. 2 dargestellt. Die Breite 8 der Stücke 6 und 7 kann
im Grenzfalle je gleich der Nutenöffnung 9 sein. Dadurch wird es möglich, die Blechsegmente
1 beliebig dünn zu machen, da jetzt die Befestigung nicht mehr auf der Scherfestigkeit
der Dichtungsbleche beruht, sondern auf der Festigkeit des Wellenstückes io.
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Man kann Dichtungsstreifen und Haltestück auch aus einem Stück machen,
wie Abb. 3 zeigt; nur muß dabei die Bedingung erfüllt sein, daß die Breite der Wurzel
ix kleiner als die Breite der Nut i2 ist, so daß jedes der Elemente 13 und 14 trotz
dem verbreiterten Fuß in die Verschmälerung der Nute eingeführt und nachher nebeneinandergeschoben
werden können, so daß sie sich gegeneinander abstützen und wie ein ganzes Doppeldichtungselement
in Erscheinung treten. Solche Streifen werden zweckmäßig bereits auf Maß genau vorgezogen,
so daß man sie nur abschneiden und einbauen kann. Sie können auch nach Fig. q. und
5 durch Kröpfen der einzelnen Dichtungselemente außerhalb der Nut etwas elastischer
gestaltet werden. Die Abb. 5 veranschaulicht ein Labyrinthstreifenpaar, dessen Dichtungsschenkel
15 mit ihren Wurzeln 16 im Überhang 17 verbtinden sind, wobei die Kanten 18 der
Schenkel 15 in an sich bekannter Weise zugeschärft sind.
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Dadurch wird bei hinreichendem Überhang im Verhältnis zu der dünn
zu haltenden Metallstärke erreicht, daß beim Streifen der Dichtungsschenkel zurückgebogen
wird, bevor eine schädliche, über das Kühlvermögen des Leckdampfes hinausgehende
Reibungswärme entsteht. Bei Stopfbüchsen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind,
oder in solchen, in denen durch Streifen eine große Wärmeentwicklung entsteht, werden
die einzelnen Segmentteile vorzugsweise so lose in der Rille eingebaut, daß sie
sich nach jeder Richtung hin noch unter Einwirkung der höchst vorkommenden Wärmeausdehnung
allseitig ausdehnen können.
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Man kann die Stücke in der Nut auch gegeneinander versetzen, wie Abb.
6 zeigt, um damit auch die Trennstellen, die etwas klaffen könnten, zu versetzen.
Gleichzeitig wird dadurch der Einbau der einzelnen Segmente durch die Halbierung
des Einschiebeweges bedeutend erleichtert, was bei der Notwendigkeit der geringen
Spiele, d. h. des strammen Sitzes wegen besonders wichtig ist. Sind die Elemente
in Bleche und Tragstücke unterteilt, so ist es dabei weiter vorteilhaft, . die Versetzung
noch über Kreuz anzuordnen, d. h. die Teilleitungen z. B. des linken Tragstückes
mit dem rechten Dichtungsblech ungefähr an gleicher Stelle anzubringen.
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Um in dieser Beziehung noch eine weitergehende Verbesserung zu erreichen,
kann man, wie in Abb. 7 dargestellt ist, statt eines Blechsegmentes deren zwei nebeneinander
einlegen und diese in der Umfangsrichtung gegeneinander versetzen, wodurch die Spalte
des einen Bleches je durch das andere Blech gedeckt wird. Um die an und für sich
nachteilige Verdickung des Dichtungsstreifens durch die Verdoppelung unschädlich
zu machen, ist es zweckmäßig, den einen der beiden Streifen etwas länger zu machen
als den anderen, wie Abb. 8 zeigt. Die Verdoppelung der Bleche kann in bekannter
Weise zu einer Verdoppelung der Dichtungsstellen benutzt werden, indem man sie am
Ende auseinanderzweigt (Abb. 9).
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Man kann natürlich' auch nur einen Dichtungsstreifen pro Nut auf diese
Weise befestigen, oder es kann nach Abb. io ein dritter Streifen zwecks weiterer
Abdichtung zwischen den Haltestücken befestigt werden.
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Wo Gefahr besteht, daß durch verschiedene Ausdehnung der verschiedenen,
in einer Nut vereinigten Metalle eine Zusammenpressung der weicheren und dadurch
eine Lockerung der Verbindung eintritt, kann man nach Abb. ii durch Einschnitte
30 in den Haltestücken so viel Elastizität in die Verbindung bringen als
nötig ist, um eine Lockerung zu verhindern; oder das Material der Tragstücke kann
so gewählt werden, daß die Ausdehnung des Dichtungsmaterials zusammen mit demjenigen
der Tragstücke der Ausdehnung des Grundmaterials ungefähr gleichkommt. Besonders
unempfindlich wird dabei die Ausführung mit möglichst dünnen Dichtungen.
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Abb. 12 zeigt die Befestigung der zuletzt einzusetzenden Dichtungselemente,
z. B. auf einer Welle, in Draufsicht und Abb. 13 den Schnitt nach der Linie a-a
der Abb. 12. Die Elemente ig, 2o, 2i und 22 können ohne weiteres eingeschoben werden,
weil die Öffnung 23 für deren Einschieben immer offen ist. Sind die Stoßfugen an
gleicher Stelle, so verbleibt eine einheitliche Schlußöffnung. Bei versetzten Stoßfugen
ist es notwendig, zwei halbe Elemente 24 und 25 an die Elemente i9 und 21 anzustoßen,
um dann in die Öffnung 23 die beiden letzten Dichtungselemente 26 und 27 und schließlich
das Füllstück 28 einzuschieben, das durch Übernieten der Haltestücke oder Wurzeln
der Dichtungselemente bei 29 gesichert wird.