DE60114548T2 - Bürstendichtungsanordnung - Google Patents

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DE60114548T2
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brush
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Toro Sakado-shi Kono
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Eagle Engineering Aerospace Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
    • F16J15/3288Filamentary structures, e.g. brush seals

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürstendichtungseinrichtung mit einer Bürste, um einen Spalt zwischen zwei Teilen, die sich relativ zueinander bewegen (die Drehbewegungen, hin- und hergehende Bewegungen oder dergleichen ausführen), abzudichten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Bürstendichtungseinrichtung zum Dichten eines Spalts zwischen zwei Teilen, die einander gegenüber liegen und von denen eines beweglich ist.
  • Es gibt verschiedene Arten von Dichtungseinrichtungen, um einen Spalt zwischen zwei Teilen abzudichten, die sich relativ zueinander bewegen (die Drehbewegungen, hin- und hergehende Bewegungen oder dergleichen ausführen). Beispielsweise beruht eine Bürstendichtungseinrichtung, wie diese in der 9 gezeigt ist, auf einem allgemein bekannten Stand der Technik.
  • Gemäß der 9 besteht eine Bürstendichtungseinrichtung 11 aus einer Bürste 12 und einem Halteabschnitt 14. Die Bürste 12 ist aus dünnen Borsten 13 ausgebildet, die aus einem sehr starren Material bestehen, beispielsweise Metall, synthetischem Kunststoff, Keramiken, Verbundmaterial oder dergleichen. Die dünnen Borsten 13 sind in Form einer Wand vorgesehen, die eine gewisse Stärke aufweist. Der Halteabschnitt 14 besteht aus einer hinteren Platte 15 und einer Seitenplatte 16, welche die Bürste zwischen sich halten und klemmen.
  • Der Halteabschnitt 14 der Bürstendichtung 11 ist an einem (einem ortsfesten Körper, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist) von zwei Teilen befestigt, die sich relativ zu einander bewegen (die beispielsweise Drehbewegungen ausführen), und ein freies Ende der Bürste 12 steht in Kontakt mit dem anderen Teil 20 (einem Rotor). Alternativ grenzt das freie Ende der Bürste 12 an den anderen Teil 20 an und ist um einen schmalen Spalt dazu beabstandet, wodurch der Spalt zwischen den zwei Teilen, die sich relativ zueinander bewegen, abgedichtet ist (siehe 9 bis 11).
  • Falls der andere Teil 20 außermittig ist, aufgrund seiner Drehbewegung, oder dieser aufgrund einer Drehkraft verformt wird oder falls der Spalt zwischen einem Teil (dem ortsfesten Körper) und dem anderen Teil 20 einer Veränderung unterzogen wird, die einer relativen Abmessungsdifferenz zwischen den zwei Teilen zuzuschreiben ist, als Folge einer Differenz zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten, entweicht die gesamte Bürste 12 unter radialer Verbiegung in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils 20. Somit kann eine Abnutzung des freien Endabschnittes der Bürste 12 verhindert werden und kann verhindert werden, dass das Ausmaß einer Leckage eines abgedichteten Fluids größer wird.
  • Falls die Bürstendichtungseinrichtung 11 wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist, wird die Bürste 12 jedoch stark gegen die hintere Platte 15 gedrückt, und zwar aufgrund eines Differenzdrucks zwischen einem stromaufwärtigen und stromabwertigen Druck. Falls der andere Teil 20 aufgrund einer Drehbewegung außermittig ist oder dieser aufgrund seiner Drehbewegung verformt ist oder falls der Spalt zwischen einem Teil (dem ortsfesten Körper) und dem anderen Teil 20 einer Veränderung unterzogen wird, die einer relativen Abmessungsdifferenz zwischen den zwei Teilen als Folge einer Differenz in den Wärmeausdehnungskoeffizienten zuzuschreiben ist, verhindert deshalb ein Reibungswiderstand zwischen der Bürste 12 und der hinteren Platte 15 sowie ein Reibungswiderstand der dünnen Borsten 13 der Bürste 12, dass sich die Bürste 12 radial verbiegt und entweicht. Folglich nutzt sich der freie Endabschnitt der Bürste ab (vergleiche 12 und 13). Falls das Ausmaß einer Verformung des anderen Teils 20, die von dessen Drehbewegung resultiert, oder das Ausmaß einer Exzentrizität des anderen Teils 20 während seiner Drehbewegung klein wird, wird auch die Bürste 12 aufgrund des Reibungswiderstands zwischen der Bürste 12 und der hinteren Platte 15 und des Reibungswiderstands der dünnen Borsten 13 und der Bürste 12 ebenfalls unter gleichzeitiger Verbiegung hin zu der hinteren Platte 15 gehalten. Deshalb kann die Bürste 12 nicht aus ihrem verbogenen Zustand zu ihrem ursprünglichen Zustand zurückkehren. Folglich wird der Spalt zwischen dem freien Endabschnitt der Bürste 12 und dem anderen Teil 20 in einem solchen Ausmaß vergrößert, dass eine Leckage verursacht wird (vergleiche 14 und 15). Weil die Bürste 12 frei in einem Bereich vorliegt, der von einem abgedichteten Fluid beeinflusst wird, bilden außerdem die Zwischenräumen zwischen den dünnen Borsten 13 in dem Bereich Durchgänge, in die abgedichtetes Fluid einströmt und aus denen abgedichtetes Fluid herausleckt (vergleiche 10).
  • US-A-5 568 931 offenbart eine Bürstendichtung, die vergleichbar zu dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bürstendichtungseinrichtung bereit gestellt, mit:
    einem Halteabschnitt, dessen einer Endbereich von einem von zwei Teilen gehalten wird, die sich relativ zueinander bewegen, und dessen anderer Endbereich dem anderen Teil gegenüber liegt und beabstandet zu diesem ist; und
    einer Bürste, die aus einer Mehrzahl von Borsten ausgebildet ist, die wandartig vorgesehen sind, und die einen Lagerabschnitt und einen freien Endabschnitt aufweist, wobei sich der Lagerabschnitt auf einer Stirnseite der Bürste parallel zu dem Halteabschnitt befindet und an diesem gesichert bzw. befestigt ist und wobei der freie Endabschnitt von dem Halteabschnitt vorsteht und dem anderen Teil gegenüber liegt; dadurch gekennzeichnet, dass
    ein elastischer Abschnitt die Bürste parallel zu dem Halteabschnitt hält, wobei sich der elastische Abschnitt auf der Seite des freien Endabschnittes der Bürste befindet und einen Spalt zwischen der Bürste und einer Seitenplatte des Halteabschnitts abdichtet, um das Eindringen eines abgedichteten bzw. eingeschlossenen Fluids in den Spalt zu verhindern, um so zu verhindern, dass die Bürste aufgrund der Belastung durch einen Differenzdruck gegen den Halteabschnitt gedrückt wird.
  • Im Wesentlichen weist deshalb die erfindungsgemäße Bürstendichtungseinrichtung eine Bürste und einen Halteabschnitt auf. Die Bürste weist eine Mehrzahl von Borsten auf, die wandartig vorgesehen bzw. angeordnet sind. Der Halteabschnitt hält eine Stirnseite der Bürste. Der Halteabschnitt ist an einem von zwei Teilen befestigt, die sich relativ zueinander bewegen, und ein freier Endabschnitt der Bürste ist in Kontakt mit oder angrenzend an das andere Teil vorgesehen. Ein elastisch verformbarer elastischer Abschnitt ist zum Abdichten zwischen einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Halteabschnittes und der Bürste vorgesehen. Die Bürste wird aufgrund einer elastischen Kraft des elastischen Abschnittes gegen den Halteabschnitt gedrückt, so dass der Spalt zwischen der Bürste und dem Halteabschnitt abgedichtet wird. Somit wird verhindert, dass ein eingeschlossenes Fluid in den Spalt zwischen der Bürste und dem Halteabschnitt eindringt.
  • Weil die erfindungsgemäße Bürstendichtungseinrichtung auf dem Gesichtspunkt, wie vorstehend beschrieben, beruht, wird die Bürste gegen die Stirseite des Halteabschnittes gedrückt, welcher der Bürste gegenüber liegt, und zwar aufgrund der elastischen Kraft des elastischen Abschnittes, so dass die Borsten der Bürste in engem Kontakt zueinander stehen. Als Folge eines solchen engen Kontakts der Borsten kann verhindert werden, dass das eingeschlossene Fluid in Zwischenräume zwischen den Borsten eindringt. Deshalb kann sich die Bürste in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils verbiegen, ohne aufgrund eines Drucks des eingeschlossenen Fluids, das in diese Zwischenräume eindringt, immobilisiert zu werden. Außerdem kann die Bürste rasch aus ihrem verbogenen Zustand in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren.
  • Weil der elastische Abschnitt zum Abdichten den Spalt zwischen der Bürste und dem Halteabschnitt abdichtet, ist es außerdem möglich zu verhindern, dass ein eingeschlossenes Fluid in den Spalt zwischen der Bürste und dem Halteabschnitt eindringt, und ist es möglich zu verhindern, dass die Bürste einem Differenzdruck zwischen einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Druck ausgesetzt ist. Als Ergebnis wird die Bürste nicht dadurch immobil, dass diese aufgrund eines solchen Differenzdruckes gegen den Halteabschnitt gedrückt wird. Somit kann sich die Bürste leichter in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils verbiegen oder aus ihrem verbogenen Zustand zurück in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren.
  • Für ein besseres Verständnis der Erfindung und zum Darlegen, wie diese umgesetzt werden kann, wird nun in beispielhafter Weise Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, worin:
  • 1 eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • 2 eine Draufsicht der in der 1 gezeigten Bürstendichtungseinrichtung ist, wenn diese von ihrem Innendurchmesser her betrachtet wird.
  • 3 eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • 4 eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • 5 eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • 6 eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • 7 eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • 8 eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • 9 eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem herkömmlichen Beispiel ist.
  • 10 eine Draufsicht auf die in der 9 gezeigte Bürstendichtungseinrichtung ist, wenn man diese von ihrem Innendurchmesser her betrachtet.
  • 11 eine Teil-Vorderansicht ist, um einen Zustand zu erläutern, in dem die Bürstendichtungseinrichtung normalerweise an einen Läufer angepasst ist.
  • 12 eine Schnittansicht ist, um einen Betriebszustand der Bürstendichtungseinrichtung darzulegen, das heißt einen Zustand, in welchem sich der Läufer in einem Druckkontakt zu der Bürste befindet, wenn der andere Teil bezüglich einer Drehbewegung außermittig ist oder aufgrund seiner Drehbewegung verformt ist oder wenn die Abmessung eines Spaltes zwischen den beiden Teilen sich in Reaktion auf eine Temperaturänderung verändert, die aus einer Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den beiden Teilen herrührt.
  • 13 eine Teil-Vorderansicht ist, um einen Betriebszustand der in der 12 gezeigten Bürstendichtungseinrichtung zu zeigen.
  • 14 eine Schnittansicht ist, um einen Betriebszustand der Bürstendichtungseinrichtung zu erläutern, das heißt einen Zustand, in welchem der Rotor beabstandet zu der Bürste ist, wenn das andere Teil bezüglich einer Drehbewegung außermittig ist oder aufgrund seiner Drehbewegung verformt ist oder wenn die Abmessung eines Spaltes zwischen den beiden Teilen sich in Reaktion auf eine Temperaturänderung verändert, die aus einer Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den beiden Teilen herrührt.
  • 15 eine Teil-Vorderansicht der in der 14 gezeigten Bürstendichtungseinrichtung ist.
  • 1 ist eine Schnittansicht einer Bürstendichtungseinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, in welchem die Bürstendichtungseinrichtung an das andere Teil (Rotor bzw. Läufer) angepasst ist. Die 2 ist eine Draufsicht auf eine Bürste und einen Halteabschnitt, wenn man diese von dem Innendurchmesser der in der 1 gezeigten Bürstendichtungseinrichtung her betrachtet.
  • Gemäß der 1 wird die Bürstendichtungseinrichtung mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Bürstendichtungseinrichtung 1 umfasst hauptsächlich eine Bürste 2, die durch Anordnen von Borsten 3 in Gestalt einer Wand mit einer gewissen Stärke ausgebildet ist, einen Halteabschnitt 4, um einen Anpassungsabschnitt an einem Ende der Bürste 2 zu halten, und einen elastischen Abschnitt 9, der zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der Bürste 2 und des Halteabschnittes 4 vorgesehen ist.
  • Die Borsten 3 der Bürste 2 bestehen aus einem sehr starren Material, beispielsweise aus Metall, einem synthetischen Kunststoff, keramischem Material, einem Verbundmaterial oder dergleichen. Die Borsten 3 sind in Gestalt einer Wand mit einer gewissen Stärke vorgesehen, so dass ein abzudichtender Spalt verschlossen werden kann.
  • Die Bürste 2 ist in einer Gestalt ausgebildet, die für einen abzudichtenden Bereich geeignet ist. Insgesamt nimmt die Bürste 2 die Form eines Rings, eines Halbrings oder eine plattenartige Form an. Weil der abzudichtende Bereich bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Spalt zwischen zwei Teilen ist, die sich relativ zueinander bewegen, ist die Bürste 2 entsprechend ringförmig ausgebildet. Wie in der 11 gezeigt, sind die Borsten 3 relativ zu einer Radialrichtung geneigt. Diese Neigung ist in eine Richtung gerichtet, in die sich das andere Teil 20 (10) dreht, wie in der 11 durch einen Pfeil angedeutet.
  • Der Halteabschnitt 4 ist in einer Form ausgebildet, die der Form der Bürste 2 entspricht und somit ringförmig, halbringförmig oder plattenartig ist. Weil der abzudichtende Bereich bei dem ersten Ausführungsbeispiel einen Spalt zwischen zwei Teilen ist, die sich relativ zueinander bewegen, ist der Halteabschnitt 4 in einer ringförmigen Form ausgebildet, genau wie die Bürste 2.
  • Der Halteabschnitt 4 besteht aus einer ringförmigen hinteren Platte bzw. Blech 5 und einer ringförmigen Seitenplatte bzw. Seitenblech 6, die mittels eines Verbindungsmittels, beispielsweise einer Schweißnaht, Bolzen oder dergleichen, insgesamt an einer Seite der hinteren Platte 5 angebracht sind. In diesem Fall weisen die hintere Platte 5 und die Seitenplatte 6 im Wesentlichen den selben Innendurchmesser und den selben Außendurchmesser auf.
  • Ein Stufenabschnitt 7, der ausgelegt ist, um einen Spalt zwischen der Bürste 2 und der Seitenplatte 6 zu erzeugen, ist in der Seitenplatte 6 ausgebildet, und zwar auf ihrer Stirnseite, die der hinteren Platte 5 gegenüber liegt, und zwar in einer solchen Weise, dass ein ringförmiger Zwischenraum ausgebildet wird, der sich entlang dem gesamten Umfang erstreckt. Eine Montagenut 8 zum Einfügen des elastischen Abschnittes 9 ist in einem Innenumfangs-Randabschnitt des Stufenabschnittes 7 entlang seiner Umfangsseite ausgebildet. Die Montagenut 8 ist im Querschnitt rechteckförmig. Der elastische Abschnitt 9, der später beschrieben werden wird, ist in die Montagenut 8 eingepasst.
  • Die Bürste 2 wird zwischen der hinteren Platte 5 und der Seitenplatte 6 gehalten. Während in diesem Fall eine Seite der Bürste 2 mit einer Seite der hinteren Platte 5 verbunden ist, wird die Bürste 2 in ihrem Bereich vergleichsweise kräftig gegen ihre Außendurchmesserseite zwischen der hinteren Platte 5 und der Seitenplatte 6 geklemmt. Somit ist die Bürste 2 mit der hinteren Platte 5 und der Seitenplatte 6 verbunden. Ein Außendurchmesser-Endabschnitt der Bürste 2 ist insgesamt mit den Außenumfangsabschnitten der hinteren Platte 5 und der Seitenplatte 6 durch Schweißen oder dergleichen verbunden. Außerdem ist die Innenumfangsseite der Bürste 2 in einer solchen Weise ausgebildet, dass diese von Ringumfangsseiten der hinteren Platte 5 und der Seitenplatte 6 vorsteht und im Durchmesser kleiner ist als die Innenumfangsseiten der hinteren Platte 5 und der Seitenplatte 6, und zwar um eine voreingestellte Länge. Der freie Endabschnitt der Bürste 2, der in solcher Weise vorsteht, übt eine Dichtungsfunktion aus.
  • Der elastische Abschnitt 9 ist ein ringartiges Element, das eine insgesamt kreisförmige Querschnittsform aufweist und aus einem elastisch verformbaren Material besteht, beispielsweise Gummi, einem synthetischen Kunststoff, Metall oder dergleichen. Aufgrund einer elastischen Kraft des elastischen Abschnittes 9 befinden sich die Borsten 3 auf der Seite des freien Endabschnittes der Bürste 2, welche die Dichtungsfunktion aufweist, in engem Kontakt zueinander, während diese zugleich gegen die hintere Platte 5 gedrückt werden. Auch der elastische Abschnitt 9 dichtet einen Spalt zwischen der Bürste 2 und der Seitenplatte 6 auf seiner Innendurchmesserseite ab. Bei diesem Aufbau werden die Härte der Oberflächenrauhigkeit der einander gegenüber liegenden Seiten der hinteren Platte 5 und der Seitenplatte 6, mit welchem die Bürste 2 in Berührung steht, die Härte des elastischen Abschnittes 9 und die Druckbelastung des elastischen Abschnittes 9 und dergleichen so eingestellt, dass sich die Bürste 2 in Reaktion auf ein Anliegen auf dem Läufer bewegen kann.
  • Die Bürstendichtungseinrichtung 1 gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, dass der Halteabschnitt 4 an einem Teil (einem Gehäuse, das in den Zeichnungen für dieses Ausführungsbeispiel nicht gezeigt ist) von zwei Teilen befestigt ist, die sich relativ zueinander bewegen, und so, dass der freie Endabschnitt der Bürste in Berührung zu dem anderen Teil 10 (bei diesem Ausführungsbeispiel dem Läufer) befindet. Alternativ ist es auch möglich, den Zustand einer Berührung zwischen dem freiem Endabschnitt der Bürste 2 und dem anderen Teil 10 einzustellen und somit einen schmalen Spalt zwischen freien Endabschnitten der Borsten 3 der Bürste 2 und dem anderen Teil 10 zu erzeugen. Dann dichtet die Bürste 2 den Spalt ab, der zwischen den zwei Teilen erzeugt wird, die sich relativ zu einander bewegen.
  • Falls der andere Teil 10 außermittig ist oder aufgrund seiner Drehbewegung verformt ist oder falls die Abmessung des Spalts zwischen einem Teil (dem Gehäuse) und dem anderen Teil 10 aufgrund einer Temperaturänderung schwankt, die aus einer Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den beiden Teilen herrührt, wird die Bürste 2 außerdem gegen den anderen Teil 10 gedrückt und somit dazu gezwungen, sich radial zu verbiegen und zu entweichen.
  • In diesem Fall befindet sich der elastische Abschnitt 9 zwischen der Bürste 2 und der Seitenplatte 6 und dichtet somit den dazwischen befindlichen Spalt ab. Folglich wird verhindert, dass ein eingeschlossenes Fluid in den Spalt zwischen der Bürste 2 und der Seitenplatte 6 eindringt und dass die Bürste 2 aufgrund eines Differenzdrucks frei liegt, nämlich einer Differenz zwischen einem stromaufwärtigen Druck und einem stromabwärtigen Druck. Es kann somit verhindert werden, dass die Bürste 2 aufgrund einer solchen Druckdifferenz fest gegen die Seitenplatte 5 gedrückt wird. Als Folge kann selbst dann, wenn die Bürste 2 an dem anderen Teil 10 anliegt, die Bürste 2 unter Verbiegen in Entsprechung zu der Anlage entweichen. Deshalb kann wirkungsvoll eine Abnutzung des freien Endabschnitts der Bürste 2 aufgrund eines Anliegens an dem anderen Teil 10 verhindert werden.
  • Selbst für den Fall, dass das andere Teil (der Läufer) 10 aufgrund seiner Drehbewegung in einem geringen Ausmaß außermittig ist oder aufgrund seiner Drehkraft in geringem Ausmaß verformt ist, ist die Bürste 2 außerdem keinem Differenzdruck zwischen einem stromaufwärtigen Druck und einem stromabwärtigen Druck ausgesetzt, weil der elastische Abschnitt 9 vorgesehen ist. Folglich ist verhindert, dass sich die Bürste 2 aufgrund eines solchen Differenzdruckes verbiegt, wenn diese von der hinteren Platte 5 gehalten wird. Somit kann sich die Bürste 2 frei und ungehindert bewegen.
  • Somit kann die Bürste 2 aus ihrem verbogenen Zustand in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren. Deshalb kann wirkungsvoll verhindert werden, dass sich der Spalt zwischen dem freien Endabschnitt der Bürste 2 und dem anderen Teil 10 in dem Ausmaß vergrößert, in welchem das Ausmaß einer Leckage eines eingeschlossenen Fluids vergrößert wird.
  • Außerdem wird die Bürste 2 aufgrund einer elastischen Kraft des elastischen Abschnittes 9 gegen die hintere Platte 5 gedrückt, so dass die Borsten 3 in einem engen Kontakt zueinander stehen. Deshalb dringt ein eingeschlossenes Fluid nicht in die Zwischenräume zwischen den Borsten 3 ein. Deshalb kann verhindert werden, dass die Bürste 2 immobil wird, indem diese fest gegen das andere Teil 10 aufgrund eines Drucks des eingeschlossenen Fluids gedrückt wird, das in diese Zwischenräume eindringt.
  • Folglich kann sich die Bürste 2 in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils 10 verbiegen oder selbst aus diesem verbogenen Zustand zurück in den ursprünglichen Zustand zurückkehren. Somit kann eine Abnutzung des freien Endabschnittes der Bürste 2 verwendet werden.
  • Die 3 bis 8 zeigen eine Bürstendichtungseinrichtung 1 gemäß anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
  • Die 3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß der 3 ist der elastische Abschnitt 9, der in die Montagenut 8 eingelassen ist, in einer allgemein quadratischen (rechteckförmigen) Form ausgebildet.
  • Die 4 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der elastische Abschnitt 9, der in die in der 4 gezeigte Montagenut 8 eingelassen ist, weist eine ringförmige Querschnittsform auf.
  • Die 5 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der elastische Abschnitt 9, der in die in der 5 gezeigte Montagenut 8 eingelassen ist, weist einen U-förmigen Querschnitt auf.
  • Die 6 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der elastische Abschnitt 9, der in die in der 6 gezeigte Montagenut 8 eingelassen ist, weist einen E-förmigen Querschnitt auf.
  • Die 7 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der elastische Abschnitt 9, der in die in der 7 gezeigte Montagenut 8 eingelassen ist, weist einen L-förmigen Querschnitt auf. Außerdem ist die Montagenut 8 in Form eines I's ausgebildet. Ein Montageabschnitt des elastischen Abschnittes 9 ist fest in die Montagenut 8 eingedrückt und in dieser befestigt und ein freier Endabschnitt des elastischen Abschnittes 9 ist mit der Bürste 2 verbunden, so dass die hintere Platte 5 die Bürste 2 hält.
  • Die 8 zeigt das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der elastische Abschnitt 9, der in die in der 8 gezeigte Montagenut 8 eingelassen ist, weist einen L-förmigen Querschnitt auf. Außerdem ist die Montagenut 8 auf einer Stirnseite der Seitenplatte 6 stufenartig ausgebildet. Der Montageabschnitt des elastischen Abschnittes 9 ist in die Montagenut 8 eingepasst und in dieser angebracht und der freie Endabschnitt des elastischen Abschnittes 9 ist mit der Bürste 2 verbunden, so dass die Bürste mit der hinteren Platte 5 verbunden ist.
  • Wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels sind auch das zweite bis siebte Ausführungsbeispiel so ausgelegt, dass der elastische Abschnitt 9 zwischen der Bürste 2 und der Seitenplatte 6 angeordnet ist und somit den dazwischen erzeugten Spalt abdichtet. Deshalb wird verhindert, dass ein eingeschlossenes Fluid den Spalt zwischen der Bürste 2 und der Seitenplatte 6 erreicht und dass die Bürste 2 aufgrund einer Druckdifferenz, nämlich einer Differenz zwischen einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Druck, freiliegt. Folglich wird verhindert, dass die Bürste 2 aufgrund der Druckdifferenz in einem solchen Ausmaß fest gegen die hintere Platte 5 gedrückt wird, dass eine Funktion der Bürste 2 in Entsprechung zu dem Anliegen an dem anderen Teil 10 beeinträchtigt wird. Als Folge wird es möglich, dass die Bürste 2 unter gleichzeitigem Verbiegen radial entweichen kann, und zwar in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils 10, wodurch verhindert wird, dass sich der freie Endabschnitt der Bürste 2 abnützt.
  • Selbst wenn das Ausmaß einer Verformung oder Exzentrizität trotz einer Drehkraft, die von dem anderen Teil 10 ausgeübt wird, gering ist, ist die Bürste 2 nicht einer Druckdifferenz zwischen einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Druck ausgesetzt. Somit kann verhindert werden, dass die hintere Platte 5 in ihrem verbogenen Zustand, der durch die Druckdifferenz hervorgerufen wird, die Bürste 2 hält. Selbst wenn der andere Teil 10 an der Bürste 2 anliegt, kann sich die Bürste 2 ungehindert bewegen. Folglich kann die Bürste 2 rasch aus ihrem verbogenen Zustand in ihren ursprünglichen Zustand zurück kehren, wodurch wirkungsvoll verhindert werden kann, dass das Ausmaß einer Leckage eines eingeschlossenen Fluids als Folge einer Vergrößerung des Spalts zwischen dem freien Endabschnitt der Bürste 2 und dem anderen Teil 10 vergrößert wird.
  • Weil die Bürste 2 aufgrund einer elastischen Kraft des elastischen Abschnittes 9 von der hinteren Platte 5 gehaltert wird, so dass die Borsten 3 in engem Kontakt zueinander stehen, wird außerdem verhindert, dass ein eingeschlossenes Fluid in die Zwischenräume zwischen den Borsten 3 eindringt. Der Nachteil einer Immobilität der Bürste 2, die ansonsten hervor gerufen würde, wenn das eingeschlossene Fluid in die Zwischenräume zwischen den Borsten 3 eindringen würde und die Bürste 2 fest gegen das andere Teil 10 gedrückt würde, kann verhindert werden. Somit kann sich die Bürste 2 in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils 10 verbiegen und kann diese auf der anderen Seite rasch aus ihrem verbogenen Zustand in ihren ursprünglichen Zustand zurück kehren. Deshalb kann wirkungsvoll verhindert werden, dass sich der freie Endabschnitt der Bürste 2 abnützt.
  • Obwohl der elastische Abschnitt 9 bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen einen kreisförmigen, rechteckförmigen, ringförmigen, U-förmigen, E-förmigen oder L-förmigen Querschnitt aufweist, soll die Querschnittsform des elastischen Abschnittes 9 nicht darauf beschränkt sein. Solange die selbe Funktion und die selbe Wirkung, wie vorstehend beschrieben, erzielt werden kann, kann der elastische Abschnitt 9 eine beliebige Querschnittsform annehmen. Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass der elastische Abschnitt 9 die Funktionen hat, dass die Borsten 3 unter geringer Berührung zu der Seitenplatte 5 gehalten werden und dass die Seite des Montageabschnittes der Büste 2 zwischen der hinteren Platte 5 und der Seitenplatte 6 abgedichtet wird, um so ein Eindringen des eingeschlossenen Fluids zu verhindern.
  • Weil der elastisch verformbare elastische Abschnitt 9 zwischen der Bürste 2 und dem Halteabschnitt 4 vorgesehen ist, die so, wie vorstehend beschrieben, aufgebaut sind, kann die Bürste 2 von dem Halteabschnitt 4 aufgrund einer elastischen Kraft des elastischen Abschnittes 9 wirkungsvoll gehalten werden. Der Spalt zwischen der Bürste 2 und dem Halteabschnitt 4 wird abgedichtet, um so ein Eindringen eines eingeschlossenen Fluids in den Spalt zwischen der Bürste 2 und dem Halteabschnitt 4 zu verhindern, wodurch verhindert werden kann, dass die Bürste 2 einer Druckdifferenz zwischen einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Druck ausgesetzt wird. Folglich kann auch der Nachteil einer Immobilität der Bürste 2 wirkungsvoll verhindert werden, der ansonsten hervorgerufen würde, wenn die Bürste 2 aufgrund des Differenzdrucks fest gegen den Halteabschnitt 4 gedrückt wird.
  • Somit kann sich die Bürste in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils 10 bewegen oder sogar rasch aus ihrem verbogenen Zustand zurückkehren. Eine Abnutzung des freien Endabschnittes der Bürste 2, der in einem Druckkontakt zu dem anderen Teil 10 steht, kann wirkungsvoll verhindert werden.
  • Weil der Spalt zwischen der Bürste 2 und dem anderen Teil 10 sich nicht vergrößert, kann außerdem ein Austreten eines eingeschlossenen Fluids wirkungsvoll verhindert werden. Weil die Bürste 2 von dem elastischen Abschnitt 9 gehalten wird, so dass die Borsten 3 in engem Kontakt zueinander stehen, gibt es außerdem keinen Strömungdurchlass, in den ein eingeflossenes Fluid strömt und aus dem ein eingeschlossenes Fluid austritt und der zwischen den Borsten 3 ausgebildet ist. Somit kann die Wirkung eines Abdichtens eines eingeschlossenen Fluids erzielt werden.
  • Weil sich die Bürste 2 in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils 10 verbiegt und rasch aus ihrem verbogenen Zustand in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren kann, kann außerdem wirkungsvoll eine Abnutzung des freien Endabschnittes der Bürste 2 verhindert werden.
  • Somit wird man es zusammenfassend zu schätzen wissen, dass die vorliegende Bürste unter radialem Verbiegen in Entsprechung zu der Bewegung des anderen Teils entweichen kann, falls das andere Teil aufgrund seiner Drehbewegung außermittig ist oder aufgrund seiner Drehbewegung verformt ist oder falls der Spalt zwischen einem Teil (dem ortsfesten Körper) und dem anderen Teil einer Veränderung unterzogen wird, die einer relativen Abmessungsdifferenz zwischen den beiden Teilen als Folge eines Unterschieds in den Wärmeausdehnungskoeffizienten zuzuschreiben ist. Außerdem kann eine Abnutzung des freien Endabschnittes der Bürste wirkungsvoll verhindert werden und kann die Bürste sanft aus ihrem verbogenen Zustand in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren, falls das Ausmaß eines Anschwellens des anderen Teils, das aus seiner Verformung herrührt, oder das Ausmaß einer Exzentrizität des anderen Teils, die aus dessen Drehbewegung herrührt, klein wird. Außerdem wird verhindert, dass der Spalt zwischen einem vorderen Ende der Bürste und dem anderen Teil in dem Ausmaß vergrößert wird, dass eine Leckage eines eingeschlossenen Fluids hervorgerufen wird. Außerdem wird verhindert, dass ein eingeschlossenes Fluid in die Zwischenräume zwischen den dünnen Borsten der Bürste eindringt und somit wird wirkungsvoll eine Abnutzung des freien Endabschnittes der Bürste verhindert, wenn diese aufgrund eines Drucks des eingeschlossenen Fluids, das in diese Zwischenräume eindringt, gegen das andere Teil gedrückt wird.

Claims (6)

  1. Bürstendichtungseinrichtung (1), mit: einem Halteabschnitt (4), dessen einer Endbereich von einem von zwei Teilen gehalten wird, die sich relativ zueinander bewegen, und dessen anderer Endbereich dem anderen Teil gegenüber liegt und beabstandet zu diesem ist; und einer Bürste (2), die aus einer Mehrzahl von Borsten (3) ausgebildet ist, die wandartig vorgesehen sind, und die einen Lagerabschnitt und einen freien Endabschnitt aufweist, wobei sich der Lagerabschnitt auf einer Stirnseite der Bürste parallel zu dem Halteabschnitt befindet und an diesem gesichert bzw. befestigt ist und wobei der freie Endabschnitt von dem Halteabschnitt vorsteht und dem anderen Teil gegenüber liegt; dadurch gekennzeichnet, dass ein elastischer Abschnitt (9) die Bürste (2) parallel zu dem Halteabschnitt (4) hält, wobei sich der elastische Abschnitt (9) auf der Seite des freien Endabschnitts der Bürste (2) befindet und einen Spalt zwischen der Bürste (2) und einer Seitenplatte (6) des Halteabschnitts (4) abdichtet, um das Eindringen eines abgedichteten bzw. eingeschlossenen Fluids in den Spalt zu verhindern um zu verhindern, dass die Bürste aufgrund der Belastung durch einen Differenzdruck gegen den Halteabschnitt gedrückt wird.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Halteabschnitt (4) eine hintere Platte bzw. ein hinteres Blech (5) aufweist, die bzw. das parallel zu der Seitenplatte (6) vorgesehen ist, wobei die Bürste (2) zwischen der hinteren Platte und der seitlichen Platte angeordnet ist, und die Bürste auf der Seite ihres freien Endabschnitts von der hinteren Platte (5) aufgrund der Befestigung des elastischen Abschnittes (9) an der Seitenplatte gehalten wird.
  3. Bürstendichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der elastische Abschnitt (9) aus einem gummiartigen elastischen Material ausgebildet ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder nach den Ansprüchen 2 und 3, wobei die Seitenplatte (6) auf ihrer Seite, die der Bürste (2) gegenüber liegt, einen Stufenabschnitt (7) aufweist, der den Raum zwischen der Seitenplatte und der Bürste hervorruft.
  5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elastische Abschnitt (9) in Gestalt eines O-Rings vorliegt.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der elastische Abschnitt (9) einen im Querschnitt hohlen Bereich aufweist.
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