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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine streifenartige Bürstendichtung
mit einer Mehrzahl von dünnen
Platten, deren jede so bearbeitet ist, dass sie dünne Ausleger
an ihrem einen Ende aufweist und eine Bürstendichtungsvorrichtung zum
Abdichten zwischen einer Rotationswelle und einem Anschlussteil,
das relativ beweglich ist, zum Beispiel in einem Luftfahrzeug und
einer Gasturbine.
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Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung einen technischen Bereich einer
Bürstendichtung
mit dünnen
Trägern,
die vor Kratzern oder Beschädigungen
geschützt
sind.
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Wie
in 8 gezeigt ist, gibt es eine Bürstendichtungsvorrichtung 100 als
Stand der Technik der vorliegenden Erfindung.
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8 ist
eine Schnittansicht einer Bürstendichtungsvorrichtung 100,
die zwischen einer Rotationswelle 120 und einem Gehäuse 110 angebracht ist,
durch das die Rotationswelle 120 verläuft. Das Gehäuse 110 ist
ein Bauteil einer Dampfturbine oder Gasturbine. Die Bürstendichtungsvorrichtung 100 dichtet
Fluid durch Trennen des Gehäuses 110 und der
Rotationswelle 120 ab.
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In 8 ist
die Bürstendichtungsvorrichtung 100 in
einer Ringform ausgebildet und an einem Kanalabschnitt 112 des
Gehäuses 110 befestigt.
Hauptkomponenten der Bürstendichtungsvorrichtung 100 sind
eine Bürstendichtung 109,
eine Stützplatte 102 und
eine Halteplatte 103. In der Bürstendichtung 109 sind
eine Anzahl von Borsten 101 in ein Bündel ausgebildet, das wiederum
in Form einer Wand im Umfang angeordnet ist. Die Borsten 101 sind
an ihren äußeren Enden
zusammengeschweißt,
so dass sie einen Befestigungsabschnitt 104 bilden. Die
freie Stirnseite 105 als das andere Ende der Bürstendichtung 109 ist
der Rotationswelle 120 zugewandt.
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Der
Durchmesser jeder im allgemeinen verwendeten Borste 101 beträgt 0,02
bis 0,5 mm. Ihre Abdichtfähigkeit
ist jedoch schlecht, weil die Borste 101 linear ist. Um
einen solchen Nachteil zu überwinden,
muss die Dicke des Borstenbündels 101 erhöht werden
und damit werden notwendigerweise zehntausend oder hunderttausend
Borsten verwendet.
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Für eine solche
Bürstendichtung 109 wie
sie beschrieben ist, müssen
zahllose Borsten 101 zugeschnitten werden und gleichmäßige Länge aufweisen und
dann im Umfang ausgerichtet werden. Es ist daher schwierig, sie
präzise
auszurichten. Ferner ist es auch schwierig, sie in gleichmäßiger Genauigkeit
in Massenproduktion zusammenzusetzen. Dies führt zu Fehlern.
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Eine
ringförmige
Stützplatte 102 ist
auf einer Seitenfläche
der Bürstendichtung 109 angeordnet, wobei
ihre Seitenfläche 108 mit
einer Seitenfläche der
Bürstendichtung 109 in
Kontakt steht und die Borsten 101 gegen die Wirkung des
abgedichteten Fluiddrucks anlegt.
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Eine
als Ringplatte ausgebildete Halteplatte 103 ist integral
auf der anderen Seitenfläche
der Bürstendichtung 109 angeordnet,
so dass sie sandwichartig in Kooperation mit der Stützplatte 102 die Bürstendichtung 109 auf
ihrer Befestigungsabschnittseite 104 hält. Der Haltering 103 weist
eine geringe Dicke in radialer Richtung auf, so dass die Bürstendichtung 109 freigelegt
ist, so dass sie sich, entsprechend dem Kontakt der Rotationswelle 120 damit, selbst
verformen kann.
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Die
Stützplatte 102,
der Befestigungsabschnitt 104 der Bürstendichtung 109 und
die Halteplatte 103 sind verschweißt, wobei der Befestigungs abschnitt 104 zwischen
den anderen gelegen ist, so dass sie einen Verbindungsabschnitt 106 bilden.
Die verschweißten
Komponenten werden, da sie aus unterschiedlichen Materialien sind,
thermisch deformiert und dann ist einige Nacharbeit erforderlich,
was zu einer Erhöhung
der Bearbeitungskosten führt.
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9 ist
eine Teilvorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Bürstendichtung 109 normal
passt, ohne Oszillation der Rotationswelle 120, wie es
in einer Istlinie in 8 gezeigt ist. Die Borsten 101 passen
und erstrecken sich gerade, während sie
sich in Rotationsrichtung in Bezug auf die radiale Richtung der
Rotationswelle 120 neigen. Dementsprechend wird nach Fertigstellung
als Bürstendichtung 109 die
Passfläche
des freien Endes 105 präzise
bearbeitet, so dass sie normal auf die Rotationswelle 120 passt,
wie es in 11 gezeigt ist, die eine Perspektivansicht
der Bürstendichtung 109 gesehen von
der Innenumfangsseite ist.
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Es
ist auch schwierig, das freie Ende 105 zu bearbeiten, weil
die Anzahl der Borsten in Form eines Bündels äußert groß ist, wie einige zehntausend
und eine Wahrscheinlichkeit ihrer Deformation besteht. Wenn außerdem die
Bürstendichtung 109 mit
einem bearbeiteten freien Ende 105 zum Beispiel eingebaut wird,
wird jede Borste leicht deformiert, wenn sie mit irgendwelchen anderen
Teilen in Kontakt kommt oder anstößt. Solche Deformation hat
nachteiligen Einfluss auf die Abdichtfähigkeit.
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Wenn
die Rotationswelle 120 mit dem freien Ende 105 der
Bürstendichtung 109 in
Kontakt kommt, wie in 10 gezeigt, wird die Bürstendichtung 109 gegen
die Rotationswelle 120 gedrückt, während ihr Neigungswinkel sich
vergrößert. In
diesem Zustand wird der Kontakt der Bürstendichtung 109 mit
der Rotationswelle 120 erleichtert, wenn schadhafte Deformation
am freien Ende 105 jeder Borste 101 vorhanden
ist, was zu ihrem schnellen Verschleiß führt.
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In
diesem Zustand, wie in 8 gezeigt, erhöht sich,
wenn der Druck des abgedichteten Fluids ein hoher Druck P1 ist,
der Differentialdruck (P1 – P2) zwischen
P1 und einem niedrigen Druck P2 und die Abdichtfähigkeit verschlechtert sich
aufgrund von Deformation und Verschleiß am freien Ende 105.
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In
der wie beschrieben ausgebildeten Bürstendichtung 2 ist
jede Borste 101 ein dünner
Draht und sein freies Ende 105 neigt daher zum Deformieren.
Bei der Herstellung der Bürstendichtung 2 kann das
freie Ende 105 der Borste deformiert werden. Wenn es ferner
nicht bei der Herstellung deformiert wird, kann das freie Ende 105 dann
verbogen werden, wenn die Bürstendichtung 2 auf
dem Gehäuse 130 installiert
wird.
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Ebenso
ist es schwierig, die Stirnseite des freien Endes 105 der
Bürstendichtung 2 exakt
zu bearbeiten, so dass sie an die Rotationswelle 120 passt,
was zu einem Anstieg der Bearbeitungskosten führt.
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Außerdem ist
es auch schwierig, den Befestigungsabschnitt zu schweißen, während der
durch die Stirnseite des freien Endes 105 gebildete Innendurchmesser
gleichmäßig gemacht
ist. Wegen der mehreren zehntausend Borsten 101, die zum
Ausbilden einer Bürstendichtung
erforderlich sind.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten
Aufgaben gemacht, und technische Aufgaben der Erfindung sind, die
Herstellung einer Bürstendichtung
ohne Beschädigung
des Bürstenabschnitts
der Bürstendichtung zu
ermöglichen
und auch ein Aufschichten der Bürstendichtungseinheiten
ohne Beschädigung
und Verbiegung zu ermöglichen.
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Weitere
technische Probleme der vorliegenden Erfindung sind Bereitstellen
eines dünnen
elastischen Drahts, der in der Lage ist, sich entsprechend dem Kontakt
der Bürstendichtung
mit der Rotationswelle, elastisch zu verformen und auch ein Zusammensetzen
der Bürstendichtungseinheit
ohne Beschädigung
des Bürstenabschnitts
zu ermöglichen, selbst
wenn dünne
Drähte
eingesetzt werden.
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Noch
weitere technische Probleme sind Verbesserung der Materialausbeute
zur Herstellung von Bürstendichtungen
und Erhöhung
der Bearbeitungsgenauigkeit.
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Nach
andere technische Probleme sind Bereitstellen einer Bürstendichtung
mit guter Eignung als Bürstendichtung,
die in Folge der Relativbewegung zwischen der Bürstendichtung und dem Außenumfang
der Rotationswelle nachgibt, um die Abdichtfähigkeit zu verbessern und Verbesserung
der Abdichtfähigkeit
des Kontakts oder der Nähe
zwischen der Bürstendichtung
und der Rotationswelle.
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Die
vorliegende Erfindung ist vorgesehen zur Lösung der oben genannten Probleme
und technische Mittel zum Lösen
der Probleme sind unten angegeben.
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Der
nächste
Stand der Technik ist in US-B3-6196550 zu finden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Bürstendichtung
zur Verfügung
gestellt, die an einer von zwei Komponenten anbringbar ist, die
sich relativ zueinander drehen, zum Abdichten des zwischen den beiden
Komponenten vorhandenen Spiels, umfassend: eine Mehrzahl von Bürstenabdichteinheiten, deren
jede einen streifenartigen Bürstenabschnitt
auf der Seite aufweist, die der anderen Komponente zugewandt ist,
und einen Basisplattenabschnitt auf der Seite aufweist, die der
Seite des Bürstenabschnitts gegenüberliegt,
wobei der Bürstenabschnitt
mit dünnen
Trägern
ausgebildet ist, deren jeder sich zwischen zwei Schützen befindet,
und der Basisplattenabschnitt an der einen Komponente befestigt
ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenabdichteinheit am freien
Ende des Bürstenabschnitts
einen abtrennbaren Plattenabschnitt aufweist, der integral damit
ausgebildet ist und an der Grenze zwischen dem Bürstenabschnitt und dem abtrennbaren
Plattenabschnitt eine dünne
Nut aufweist; und worin der abtrennbare Plattenabschnitt an der
Nut abbrechbar ist, bevor die Bürstendichtung
angebracht wird, die zwischen die beiden Komponenten platziert werden
soll.
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In
der Bürstendichtung
ist ein abtrennbarer Plattenabschnitt zusammen mit dem freien Ende
des Bürstenabschnitts
in der Bürstenabdichteinheit
ausgebildet, wodurch es möglich
ist, den Bürstenabschnitt
zu schützen.
Mit anderen Worten, eine Anzahl von dünnen Trägern sind daran gehindert,
sich zu verbiegen, wenn der Bürstenabschnitt
andere Elemente trifft und mit ihnen in Kontakt kommt.
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Ferner
ist eine Nut an der Wurzel des abtrennbaren Plattenabschnitts derart
ausgebildet, dass die Dicke ihrer Bodenwand mit einem Halbätzprozess
so bearbeitet ist, dass sie dünn
ist. Dementsprechend kann die Bürstendichtungseinheit
oder Bürstendichtung
durch Verbiegen zum Abbrechen des abtrennbaren Plattenabschnitts
erhalten werden, wenn die Bürstendichtungseinheiten
aufgeschichtet werden oder wenn die Bürstendichtung auf dem Rotor
als Bauteil installiert wird.
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Außerdem ist
es möglich,
die Bearbeitungsgenauigkeit bei der Fertigung der Bürstendichtungen zu
verbessern, weil sie aus einer dünnen
Platte hergestellt sind und auch möglich, die Bürstendichtung extrem
einfach zu montieren.
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Die
Bürstendichtungseinheit
kann eine Mehrzahl von ausgeschnittenen Modulplatten aufweisen,
die miteinander durch eine Verbindungsausnehmung verbunden sind,
die an einem Ende des Basisplattenabschnitts vorgesehen ist und
einem entsprechenden Verbindungsvorsprung, der am anderen Ende des
Basisplattenabschnitts vorgesehen ist; und die ausgeschnittene Modulplatte
weist am freien Ende des Bürstenabschnitts
einen abtrennbaren Plattenabschnitt auf, der integral damit ausgebildet
ist.
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In
der Bürstendichtung
kann die Ausbeute an dünnen
Platten als Rohmaterial stark verbessert werden, weil jede Bürstendichtungseinheit
durch Koppeln einer Mehrzahl von ausgeschnittenen Modulplatten gebildet
ist und daher eine größere Bürstendichtungseinheit
durch Koppeln der einzelnen Modulplatten erhalten werden kann.
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Außerdem ist
am freien Ende des Bürstenabschnitts
in der ausgeschnittenen Modulplatte ein abtrennbarer Plattenabschnitt,
der integral damit ausgebildet ist, durch eine Nut zum Abbrechen
vorgesehen, um die freie Endseite des Bürstenabschnitts zu schützen. Auf
diese Weise können
Beschädigungen des
Bürstenabschnitts
effektiv vermieden werden, da der abtrennbare Plattenabschnitt bleibt
wie er ist. Es ist auch leicht, die ausgeschnittenen Modulplatten
zu kontrollieren, wenn sie gelagert sind. Beim Zusammenbau der Bürstendichtungseinheit
aus den ausgeschnittenen Modulplatten kann jegliche mögliche Beschädigung effektiv
vermieden werden.
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Die
ausgeschnittene Modulplatte kann eine Mehrzahl von abtrennbaren
Plattenabschnitten aufweisen, die integral am freien Ende des Bürstenabschnitts
ausgebildet sind.
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Die
abtrennbaren Plattenabschnitte können entlang
der Schlitze voneinander getrennt werden. Wenn jeder abtrennbare
Plattenabschnitt aus der ausgeschnittenen Modulplatte entfernt werden
soll, ist es einfach, den abtrennbaren Plattenabschnitt abzubrechen,
um ihn abzutrennen.
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Speziell
ist auch zu erwarten, dass der Bürstenabschnitt
sicher vor Beschädigungen
geschützt ist,
weil die abtrennbaren Plattenabschnitte unmittelbar bevor die fertige
Bürstendichtung
in die Komponenten eingebaut wird, zum Abbrechen gebogen werden
können.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und zum Aufzeigen, wie sie verwirklicht werden kann, wird
nun als Beispiel auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen,
in denen:
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1 eine
Schnittansicht ist, die eine Hälfte einer
ersten Ausführungsform
einer Bürstendichtungsvorrichtung
zeigt;
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2 eine
axiale Vorderansicht der Bürstendichtung
von 1 zeigt;
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3 eine
Draufsicht eines ersten Beispiels einer Modulplatte ist, die eine
Bürstendichtungseinheit
bildet;
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4 eine
Draufsicht eines ersten Beispiels einer ausgeschnittenen Modulplatte
ist, die eine Bürstendichtungseinheit
bildet;
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5 eine
Draufsicht eines zweiten Beispiels einer Modulplatte ist, die eine
Bürstendichtungseinheit
bildet;
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6 eine
Draufsicht eines zweiten Beispiels einer ausgeschnittenen Modulplatte
ist, die eine Bürstendichtungseinheit
bildet;
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7 eine
Draufsicht einer zweiten Ausführungsform
einer ausgeschnittenen Modulplatte ist, die eine Bürstendichtungseinheit
bildet;
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8 eine
Schnittansicht ist, die eine Hälfte einer
herkömmlichen
Bürstendichtung
zeigt;
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9 eine
Teildraufsicht der Bürstendichtung
von 8 ist;
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10 eine
Teildraufsicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem der Rotor gegen
die in 9 gezeigte Bürstendichtung
drückt;
und
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11 eine
Perspektivansicht einer herkömmlichen
Bürstendichtung
ist, die von der Umfangsseite gesehen ist.
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1 ist
eine Schnittansicht, die eine Hälfte einer
ersten Ausführungsform
einer Bürstendichtungsvorrichtung
zeigt. Diese Bürstendichtungsvorrichtung
ist ein Beispiel, das zum Abdichten des Spiels zwischen einem Gehäuse 50 und
einem Rotor 60 einer Gasturbine angeordnet ist, um sie
in eine Hochdruckseite P1 und eine Niederdruckseite P2 zu trennen.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 eine Bürstendichtungsvorrichtung.
Ein Befestigungsabschnitt 20 an der Außenumfangsseite der Bürstendichtungsvorrichtung 1 ist
sandwichartig angeordnet, so dass er von einer Seite an einer Stufe 51,
die in einer Innenumfangsfläche
des Gehäuses 50 als
eine der beiden Komponenten gelegen ist, durch ein Befestigungsteil 12 angebracht
ist. Das freie Ende 11 an der Innenumfangsseite der Bürstendichtungsvorrichtung 1 ist
mit der gegenüberliegenden
Außenumfangsfläche des
Rotors (Rotationswelle) 60 als der anderen Komponente in
Kontakt, oder ist näher
zu dieser gelegen. Auf diese Weise dichtet die Bürstendichtungsvorrichtung 1 abzudichtendes
Fluid auf der Hochdruckseite P1 ab.
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Hauptkomponenten
der Bürstendichtungsvorrichtung 1 sind
eine Bürstendichtung 2,
ein Stützplattenabschnitt 6 und
ein Halteabschnitt 10.
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Darunter
ist die Bürstendichtung 2 durch
Aufschichten dünner
Bürstenabdichteinheiten 3 aus
einer dünnen
Platte hergestellt, wie es in 2 gezeigt ist.
Die Bürstenabdichteinheit 3 ist
in einen ringförmigen
Körper
durch Verbinden beider Enden einer Anzahl von Modulplatten 5 ausgebildet,
wie es in 3 oder 5 gezeigt
ist. Die Modulplatte 5 in 3 und 5 wird
später
beschrieben.
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Die
Bürstenabdichteinheit 3 ist
so bearbeitet, dass sie Schlitze 9 aufweist, die zur Rotationsrichtung
des Rotors 60 an der Innenumfangsseite in einer Ringform
geneigt sind, und daher ist jeder Träger 8 zwi schen zwei
Schlitzen 9 ausgebildet. Die dünnen Träger 8 und Schlitze 9 bilden
insgesamt einen Bürstenabschnitt 3A in
Form eines Streifens. Die Bürstenabdichteinheit 3 weist
einen Basisplattenabschnitt 3B auf und ist am Gehäuse 50 am
Außenumfang
des Bürstenabschnitts 3A angebracht.
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Jeder
zwischen Schlitzen 9 ausgebildete dünne Träger 8, die den Bürstenabschnitt 3A der Bürstenabdichteinheit 3 bilden,
ist im Querschnitt rechteckig geformt. Dann werden eine Mehrzahl
von Bürstenabdichteinheiten 3 aufgeschichtet
und in axialer Richtung des Rotors 60 angeordnet, so dass
sie eine Wand bilden.
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Die
Bürstenabdichteinheit 3 als
ein Beispiel wie oben beschrieben wird so erhalten, dass eine dünne Platte
mit einer Dicke zwischen 0,005 bis 0,008 mm bearbeitet wird, so
dass sie Schlitze 9 aufweist, die Spalte bilden und dünne Träger 8 dazwischen
auf der Innenumfangsseite. Der Querschnitt des dünnen Trägers 8 ist rechteckig
(rechteckig, wenn die dünne
Platte eine Breite größer als
die Dicke aufweist, hingegen quadratisch, wenn die Breite und die
Dicke gleich sind), und eine Seite des Querschnitts ist (0,2–0,005) × (0,3–0,008)
mm lang, bevorzugt (0,15–0,008) × (0,2–0,01) mm
lang. Die Länge liegt
innerhalb von 5–50
mm. Die Querschnittsform des dünnen
Trägers 8 ist
nicht auf rechteckig beschränkt.
Außerdem
kann irgendeines von oval, trapezförmig und dreieckig im Querschnitt
verwendet werden.
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Die
Wanddicke der Bürstendichtung 2 ist
auf 0,5–5
mm bestimmt; jedoch soll sie in Abhängigkeit vom Druck des abgedichteten
Fluids oder den Konstruktionsverhältnissen bestimmt werden.
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Der
Basisplattenabschnitt 3B der Bürstenabdichteinheit 3 ist
außerhalb
des Bürstenabschnitts 3A in
Form eines dünnen
ringförmigen
Films ausgebildet. Im Basisplattenabschnitt 3B sind im
Umfang exemplarische Positionierungsvertiefungen 4A vorgesehen.
Abstände
für diese
Positionierungsvertiefungen 4A unterscheiden sich etwas
voneinander. Solche Unterschiede werden im Konstruktionsprozess bestimmt,
um eine solche Beziehung der Abmessungen zu erhalten, dass wenn
eine Bürstenabdichteinheit 3 auf
eine andere gelagert wird, wobei die Positionierungsvertiefungen 4A der
einen Bürstenabdichteinheit 3 um
einen oder zwei Abstände
von den Positionierungsvertiefungen 4A der anderen versetzt sind
und die Positionierungsvertiefungen 4A fluchten, dann Schlitze 9 der
einen Bürstenabdichteinheit 3 jeweils
die dünnen
Träger 8 der
anderen überlappen.
Mit anderen Worten, die Schlitze 9 in den aufeinander gelagerten
Bürstenabdichteinheiten 3 sind
in einem Zickzackmuster angeordnet.
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Wenn
die Bürstendichtung 2 ausgebildet wird,
werden die Bürstenabdichteinheiten 3 auf
eine Dicke aufgeschichtet, die von der gewünschten Abdichtfähigkeit
abhängt.
Es werden Positionierungsvertiefungen 4 im Basisplattenabschnitt 3B der
aufzuschichtenden Bürstenabdichteinheit 3 ausgebildet. Dementsprechend
ist es möglich,
durch Ausrichten einer unterschiedlich beabstandeten Positionierungsvertiefung 4 mit
einem Positionierstift 7 der Stützplatte 6 leicht
und präzise
zusammenzusetzen, ungeachtet der Anzahl der aufgeschichteten Bürstenabdichteinheiten 3.
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Nun
wird ein Verfahren zur Herstellung der Bürstenabdichteinheit 3 beschrieben.
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Die
Bürstenabdichteinheit 3 wird
aus einer dünnen
Platte aus Stahl, Edelstahl, Nickellegierung, Keramik oder dergleichen
ausgebildet. Die Bürstenabdichteinheit 3 wird
durch Mikroverfahren bearbeitet unter Prozessbedingungen, die für eine dünne Platte
geeignet sind, wie es die Erfinder gefunden haben, wie elektrische
Drahtentladung, Ätzen,
Laser- und Elektronenstrahlprozesse.
Dementsprechend kann eine dünne Platte
präzise
bearbeitet und mit hoher Dimensionsgenauigkeit erhalten werden.
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Die
ausgeschnittene Modulplatte 5A in 4 wird durch Ätzen einer
Anzahl von Mustern (wie in 4 gezeigt)
ausgebildet, die mit einer guten Ausbeute auf eine dünne Platte
gedruckt sind, die eine Dicke von 0,005 bis 0,008 mm aufweist, wodurch
eine Modulplatte 5 in 3 ausgebildet
wird.
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Die
Beschreibung dieses Mikroherstellungsprozesses wird ausgelassen,
weil er allgemein bekannt ist. Die ausgeschnittene Modulplatte 5A ist
mit einer in 3 gezeigten Modulplatte 5 gebildet
und zwölf
rechteckigen (in Draufsicht gesehen) abtrennbaren Plattenabschnitten
A, die am freien Ende 11 des Bürstenabschnitts 3A in
der Modulplatte 5 integral damit ausgebildet sind. In dieser
Ausbildung werden die abtrennbaren Plattenabschnitte A durch Schlitzen
eines solchen abtrennbaren Plattenabschnitts in einem Körper wie
in 6 gezeigt ausgebildet, wobei jeder abtrennbare
Plattenabschnitt A mit dem Bürstenabschnitt 3A verbunden
bleibt. Der Zweck des Schlitzens in zahlreiche abtrennbare Plattenabschnitte
A ist, ihr leichtes Abbrechen zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kann
die Anzahl der abtrennbaren Plattenabschnitte A auf zwei oder drei ausgelegt
werden.
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An
der Grenze zwischen dem Bürstenabschnitt 3A und
jedem abtrennbaren Plattenabschnitt A ist eine Nut 16 zum
Abbrechen vorgesehen, deren Bodenwanddicke durch einen Halbätzprozess
dünn ausgebildet
ist. Die abtrennbaren Plattenabschnitte A können abgebrochen werden, um
die Modulplatte 5 zu erhalten, nachdem die Bürstenabdichteinheiten 3 aufgeschichtet
sind, um die Bürstendichtung 2 zu
bilden, oder kann abgebrochen werden, wenn die Bürstendichtung 2 am
Rotor 60 installiert wird.
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Der
Zeitpunkt zum Entfernen der abtrennbaren Plattenabschnitte A kann
wahlweise unter Berücksichtigung
der Möglichkeiten
von Beschädigungen
des Bürstenabschnitts 3A bei
Installationsarbeiten bestimmt werden. Durch Entfernen der abtrennbaren
Plattenabschnitte A, wie in 4 gezeigt,
aus der ausgeschnittenen Modulplatte 5A wird die in 3 gezeigte
Modulplatte 5 erhalten.
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Die
ausgeschnittene Modulplatte 5A in 6 ist fast
die selbe wie die in 4, weil beide so ausgebildet
sind, dass sie gleich funktionieren. Der Unterschied liegt darin,
dass der abtrennbare Plattenabschnitt A der ersteren eine rechteckige
Platte ist. An der Grenze zwischen dem Bürstenabschnitt 3A und
dem abtrennbaren Plattenabschnitt A ist eine Nut 16 zum
Abbrechen vorgesehen, deren Bodenwanddicke dünn ausgebildet ist.
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Ebenso
ist keine Positionierungsvertiefung 4A im Basisplattenabschnitt 3B ausgebildet.
Die Modulplatte 5 in 5 wird durch
Entfernen des abtrennbaren Plattenabschnitts A aus der ausgeschnittenen
Modulplatte 5A in 6 ausgebildet.
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Der
Effekt des Ausbildens in die Modulplatte 5 ist, dass eine
Anzahl von Modulplatten 5 aus einer dünnen Platte in einer guten
Ausbeute erhalten werden kann. Ferner ist es leicht, die Bürstendichtung 2 direkt
auf dem Rotor 60 zu installieren, ohne den Rotor 60 von
einer Hauptanlage zu entfernen.
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Hier
das Verfahren zum Zusammensetzen der Bürstendichtung 2 aus
den Modulplatten 5.
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Zum
Zusammensetzen zur Ausbildung der Bürstendichtung 2 aus
den Modulplatten 5 wie in 3 gezeigt,
wird eine Positionierungsvertiefung 4 der ausgeschnittenen
Modulplatte 5A in 4 auf den
Positionierstift 7 gesetzt, der passend auf dem Stützplattenabschnitt 6 befestigt
ist und auf diese Weise kann jede ausgeschnittene Modulplatte 5A positioniert
werden. Mit dieser ausgeschnittenen Modulplatte 5A, die
als Startpunkt positioniert ist, werden sequentiell ausgeschnittene
Modulplatten 5A verbunden, um eine Bürstenabdichteinheit 3 auszubilden,
derart, dass jeweils Verbindungsausnehmung und Vorsprung 15,
die am Basisplattenabschnitt 3B ausgebildet sind, mit denen
der nächsten
ausgeschnittenen Modulplatte 5A verbunden werden. In dieser
Stufe wird jeder der abtrennbaren Plattenabschnitte A an der Nut 16 zum
Abbrechen abgebrochen und verworfen (Der abtrennbare Plattenabschnitt
A kann leicht abgetrennt werden, indem er an der Nut 16 zum
Abbrechen abgebogen wird). Gleichermaßen wird eine nächste ringförmige Bürstenabdichteinheit 3 durch
Koppeln von ausgeschnittenen Modulplatten 5A durch Vebinnden
jeweils von Verbindungsausnehmung und Vorsprung 15 in der
Reihenfolge gebildet. In dieser Stufe wird jeder abtrennbare Plattenabschnitt
A an der Nut 16 zum Abbrechen abgebrochen wie es beschrieben
wurde. Auf diese Weise wird die Bürstendichtung 2 ausgebildet.
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Für die abtrennbaren
Plattenabschnitte A ist der Zeitpunkt zum Abbrechen nicht, wenn
die Bürstenabdichteinheiten
mit den abtrennbaren Plattenabschnitten A aufgeschichtet sind, um
die Bürstendichtung 2 zu
bilden, sondern wenn sie am Rotor 60 installiert werden.
Auf diese Weise wird verhindert, dass der Bürstenabschnitt 3A gebogen
und beschädigt
wird, wenn er mit anderen installierten Teilen in Kontakt kommt.
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Bei
diesem Verfahren zum Zusammensetzen ist akkurate Positionierung
gesichert, weil der Positionierstift 7 in Kontakt kommt,
so dass er in die Positionierungsvertiefung 4 passt. Auf
Grundlage dieser Position ist es leicht, die ausgeschnittenen Modulplatten 5A sequentiell
zu koppeln, um die Bürstenabdichteinheit 3 zusammenzusetzen.
Die Platzierung zum Zusammenbau ist präzise positioniert und die erhaltene
Bürstendichtung 2 ist
in hohem Maß akkurat.
Ferner wird Unregelmäßigkeit
und Verzerrung aufgrund thermischer Deformation durch Schweißen verhindert,
weil es nicht erforderlich ist, den Basisplattenabschnitt 3B zu
schweißen,
um den Befestigungsabschnitt 20 auszubilden.
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Die
ausgeschnittene Modulplatte 5A als zweite Ausführungsform
gezeigt in 6 wird auch auf die selbe Weise
wie im ersten beschriebenen Beispiel ausgebildet, derart, dass die
Bürstenabdichteinheit 3 gebildet
wird durch nacheinander Koppeln der ausgeschnittenen Modulplatten 5A mit
der Verbindungsausnehmung 15A, die an einem Ende des Basisplattenabschnitts 3B vorgesehen
ist, mit dem Verbindungsvorsprung 15B des nächsten Basisplattenabschnitts 3B und
sequentiellem Wiederholen dieser Vorgehensweisen. In der Stufe der
Fertigstellung der Bürstenabdichteinheit 3 wird
jeder abtrennbare Plattenabschnitt A gebogen, so dass er abbricht.
Die beschriebenen Prozesse werden wiederholt, so dass die Bürstendichtung 2 gebildet
wird.
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7 ist
eine Draufsicht, die eine Bürstendichtungseinheit
der zweiten Ausführungsform
zeigt. In 7 wird die Bürstenabdichteinheit 3 in
der in 7 gezeigten Form durch chemisches Ätzen einer dünnen Platte
mit einer Dicke von 0,005 mm ausgebildet. Am Bürstenabschnitt 3A im
Inneren der Bürstenabdichteinheit 3 sind
integral damit acht trapezförmige
abtrennbare Plattenabschnitte A ausgebildet, die durch Einschnitte 17 in
gleichem Abstand sind. An der Grenze zwischen dem Bürstenabschnitt 3A und
den abtrennbaren Plattenabschnitten A ist eine Nut 16 zum
Abbrechen vorgesehen, deren Bodenwanddicke durch einen Halbätzprozess
dünn ausgebildet
ist.
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Die
abtrennbaren Plattenabschnitte A werden an der Nut 16 abgebrochen,
wenn die Bürstenabdichteinheiten 3 aufgeschichtet
sind, so dass sie die Bürstendichtung 2 bilden.
Die ausgeschnittene Modulplatte 5A in einer solch komplizierten
Konfiguration kann auch leicht und präzise durch Mikroherstellung
bearbeitet werden, wie einem Ätzprozess.
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Mit
Bezug zu der obigen Beschreibung ist zu verstehen, dass die folgenden
verbesserten Effekte zu erwarten sind.
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Bei
der vorliegenden Bürstendichtung
wird, da der abtrennbare Plattenabschnitt A zusammen mit dem freien
Ende des Bürstenabschnitts
in der Bürstenabdichteinheit
ausgebildet wird, verhindert, dass das freie Ende des Bürstenabschnitts
sich verbiegt. Der Bürstenabschnitt
kann mit einem anderen Bauteil in Kontakt kommen, wenn er angebracht
wird, aber der dünne
Träger
ist wirksam daran gehindert, sich zu verbiegen. Da die Nut zum Abbrechen
mit einer dünnen
Bodenwand ausgebildet an der Verbindung durch Halbätzen vorgesehen
ist, kann die Bürstenabdichteinheit
oder die Bürstendichtung
zusammengesetzt werden, während
dem der abtrennbare Plattenabschnitt zu einem bestimmten Zeitpunkt
abgebrochen wird, wie wenn die Bürstenabdichteinheiten
aufgeschichtet werden oder wenn die Bürstendichtung am Rotor installiert
wird.
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Da
ferner die Bürstenabdichteinheit
aus dünnem
Flachmaterial gebildet ist, kann hohe Genauigkeit der Fertigung
erreicht werden und es wird einfach, die Bürstendichtung anzubringen.
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Die
Ausbeute der dünnen
Platte als Rohmaterial ist erhöht,
weil jede Bürstenabdichteinheit durch
Koppeln einer Mehrzahl von ausgeschnittenen Modulplatten gebildet
ist und daher eine größere Bürstenabdichteinheit
durch nacheinander Koppeln der Modulplatten erhalten werden kann.
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Außerdem ist
die ausgeschnittene Modulplatte an ihrem Bürstenabschnitt mit einem abtrennbaren
Plattenabschnitt versehen, der zusam men damit ausgebildet ist, um
den Bürstenabschnitt
vor Beschädigung
zu schützen.
Es ist auch einfach, die ausgeschnittenen Modulplatten zu kontrollieren,
wenn sie gelagert werden. Bei der Zusammenbauarbeit der Bürstenabdichteinheit
aus den ausgeschnittenen Modulplatten können jegliche mögliche Beschädigungen
auch effektiv vermieden werden.
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Ebenso
sind eine Mehrzahl von abtrennbaren Plattenabschnitten entlang der
Schlitze vorgesehen. Wenn jeder abtrennbare Plattenabschnitt aus der
ausgeschnittenen Modulplatte entfernt werden soll, ist es einfach,
den abtrennbaren Plattenabschnitt abzubrechen, um ihn abzutrennen.
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Speziell
kann der Bürstenabschnitt
vor Beschädigung
geschützt
werden, weil der abtrennbare Plattenabschnitt gebogen werden kann,
so dass er abbricht, unmittelbar bevor die fertige Bürstendichtung
in die Komponenten eingebaut wird.