DE650759C - Spaltdichtung fuer umlaufende Maschinen - Google Patents

Description

~Die Erfindung bezieht sich auf Spaltdichtungen für umlaufende Maschinen, deren einer Dichtungsteil aus einer Weichdichtung, ■/.. B. Kohle, oder aus schmalen Ringen (Laby-S rinthringen) besteht. Als Gegendichtung zu diesen Dichtungsteilen sind gemäß der Erfindung niedrige, voneinander getrennte Leitrippen, deren Höhe etwa der Spalthöhe entspricht, vorgesehen, derart, daß eine größere Anzahl parallel nebeneinander verlaufender gewundener Kanäle gebildet wird. Hierdurch wird das im allgemeinen in Achsrichtung zuströmende Mittel in Umfangsrichtung abgelenkt. Die Erfindung ermöglicht es, den freien Spalt zwischen Dichtung und Gegendichtung ohne Rücksicht auf die Gefahr des Anstreifens gegenüber dem üblichen Maß wesentlich zu verkleinern, weil ein Streifen wegen der geringen, in Berührung kommenden Baustoffteile ungefährlich ist, und vor al-lem, weil das strömende Arbeitsmittel etwaige Wärme beim Anstreifen der Leitrippen an der Gegendichtung aufnehmen und abführen kann. Der Verlust, der durch die geringe Leckdampfmenge eintritt, ist von untergeordneter Bedeutung, zumal sich infolge der richtenden Wirkung der Leitrippen und gegebenenfalls der Einschnürung an den Labyrinthblechen kaum noch eine axial gerichtete Strömung ausbilden kann. Der Leckverlust durch die Strömung in schräger Richtung kann durch die Wahl des Winkels so stark herabgesetzt werden, wie dies bei de üblichen Labyrinthdichtung nur durch Anordnung einer großen Zahl von Dichtstellen, also nur mit Hilfe einer unerwünschten \^rergrößerung der Baulänge, möglich ist. Schon eine Winkelströmung unter einem Winkel von 15° zur Umfangsrichtung setzt den Leckverlust so weit herab, wie die Anordnung von 30 Dichtstellen einer üblichen Labyrinthdichtung.

Bei einer bekannten Spaltdichtung dient als Gegendichtung zu einer Kohlestopfbüchse ein auf einem Wellenbuud angeordneter Schraub en gang, dessen Schraubenrippen zahnartig zugeschärft sind. Zwischen diesen Zähnen und dem Kohlering soll im regelrechten Betriebszustand stets ein Spalt verbleiben. Kommt es aus irgendeinem Grunde zu einem Anstreifen, so sollen die Zähne den Kohlering ausschaben, ohne daß eine unzulässige Erwärmung der Welle eintritt. Durch dieses Ausschaben des Kohleringes wird die Höhe des an sich vorhandenen Spaltes vergrößert, so daß entsprechend auch der Leckverlust zunimmt. Die axiale. Strömung dieses Leckdampfes kann durch die Strömung zwischen den Gängen der fortlaufenden Schraubenlinie nur wenig beeinflußt werden, weil in der zylindrischen Begrenzungsfiäche dieser beiden Ströme die Energie der axial gerichteten Strömung bei weitem überwiegt.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.

Fig. ι veranschaulicht den Grundgedanken einer Wellendichtung gemäß der Erfindung.

I^rig. 2 zeigt einen zugehörigen Teilquerschnitt in LTÖßercm Alaßstabe.

in- Fig. 3 ist ein Teil einer Ausführungsiorm der neuen Dichtung in der Abwicklung in die Ebene dargestellt.

Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, und

Fiji. 5 ist ein Querschnitt, der dem Linienzuge A-H-C der Fig. 3 folgt.

Jn Fig. 6 ist ein Teil einer abgeänderten Ausführung ebenfalls in der Abwicklung in die Ebene dargestellt.

Fig. 7 ist ein Querschnitt nach Linie VlI-VII der Fig. ü, und

Fig. <S ist ein Querschnitt, welcher dem Linienzuge I)-Ii-F der Fig. 6 folgt.

Rg. i) zeigt eine Einzelheit im Querschnitt. Fig. 10 zeigt einen Teilquerschnitt einer weiteren Austühruugsrorin der neuen Dichtung und

Fig. 11 einen zugehörigen Axialschnitt.

Nach Fig. 1 und 2 sind die Leitrippen 1 auf einem Wellenabsatz 2 angeordnet. λ-Iit 3 ist der feststehende Gegendichtungsteil, beispielsweise ein Kohlering, bezeichnet, -der in dem nicht dargestellten Gehäuse sitzt. Die Höhe der Leitrippen entspricht etwa der .Spalthöhe der üblichen Labyrinthdichtungen. ' Der zwischen dem Scheitel der Leitrippen 1 und dem Dichtungsring 3 verbleibende Spalt 5 beträgt nur einen kleinen Bruchteil dieser Höhe.

Zweckmäßig' werden die Leitrippen nicht aus dem vollen Baustoff des Dichtungsteiles herausgearbeitet, sondern als besondere Teile eingesetzt, so daß die Folgeerscheinungen des Streifens (Wärmeentwicklung, Wärmespannungen) sich kaum auf den Dichtungsträger 1 Welle) übertragen können. Wie Fig. 9 veranschaulicht, wird eine solche Leitrippe 6 in eine Xut 8 des Läuferkörpers 10 eingesetzt.

Die Nut hat zweckmäßig einen sich von außen nach innen allmählich erweiternden Querschnitt. An den schräg gerichteten Wandungen der Nuten liegen die eingesetzten Rippen mit schrägen Seitenflanken an. L^Tm

ί die Anlagefläche zu verringern, kann die Leitrippe mit flach gewölbten Flanken ausgeführt sein. Zweckmäßig werden die Rippen durch eine am Boden der Nut angeordnete weiche Feder gegen die Seitenwandungen der Nut

ρ gedrückt. Fig. 9 zeigt beispielsweise eine Schlauchfeder 12.

Nach Fig. 3 sind die Leitrippen winkelförmig gestaltet und etwa wie Winkclzähnc angeordnet. Infolgedessen muß der Dampf in einer Spitzkehre strömen, so daß neben der radialen Einschnürung eine sehr wirksame Einschnürung in Umfangsrichtung auftritt. Die Rippen werden zweckmäßig durch Aneinanderfügen einzelner Formstücke hergestellt. Iu Fig. 3 sind diese Formstücke mit 14 bezeichnet. Die in Nuten eingeschobenen Formstücke 14 werden in den Nuten des Läuferkörpers 10 durch außen am Läuferkörper befestigte dünne Bleche 15 gehalten, flic infolge ihrer Nachgiebigkeit die axiale Ausdehnung der Einsatzstücke zulassen. Die Ausführung der,-kippen aus einzelnen Formstücken gestattet ein unabhängiges Zurücktreten des gerade zum Streifen kommenden Teiles der Rippen. Außerdem ist diese Ausführung für die Fertigung sehr vorteilhaft. Fig. 5 zeigt neben den Formstücken 14, die durch Vermittlung einer Schlauchfeder 12 am Boden der Nut abgestützt sind, noch innenliegende Formstücke ιό, die bis zum Boden der Nut herabreichen. Sie sollen verhindern, daß Dampf, der zwischen Läuferkörper und Befestigungsblechen 15 durchtreten könnte, am Boden der Nut fortströmt. Als Gegendichtung sind im feststehenden Dichtungsteil 17 Kohleringe 19 vorgesehen.

Nach Fig. 6 und S sind als Gegendichtung nicht Kohleringe, sondern schmale Blechringe 20 nach Art der bei Labyrinthdichtungen gebräuchlichen Ringe verwendet. Auf diese Weise wird die gegebenenfalls streifende Fläche sehr .verkleinert. Die Höhe der Formstücke 14 ist verschieden gewählt. Außer den gleichmäßig hohen Formstücken 14 sind niedrigere Formstücke 21 vorgesehen, zu denen entsprechend weiter vorstehende Blechringe 22 gehören. Daraus ergeben sich noch weitere Ablenkungen und Einschnürungen für den Spaltdampf. Gegenüber den Blechringen 22 ist auch die Welle 10 mit einer Nut versehen (Nut 9 in Fig. 6 und 8), um auch an diesen Stellen denselben Abstand zwischen Welle und Labyrinthblech 22 zu haben wie an den anderen Stellen zwischen Welle 10 und Labyrinthblechen 20. too

Um die Spaltverluste nach Möglichkeit noch weiter herabzusetzen, können die Leitrippen Rillen erhalten, in welche die Dichtungsbleche eingreifen. Eine solche Ausführungsform veranschaulichen dieFig. 10 und n. Die Leitrippen 23 des Läuferkörpers 10 haben Rillen 24, in welche das Dichtungsblech 25 hineinragt. Bei. glatten Leitrippen besteht immer noch die Möglichkeit, daß sich in dem kleinen Spalt zwischen dem Scheitel der Leitrippen und der Kante der Dichtungsbleche eine sehr dünne Dampfschicht mit rein axialer Strömung ausbildet. Werden die Rippen mit Rillen versehen, in weiche die Dichtungsbleche hineinragen, so wird das Auftreten dieser axial strömenden äußeren Schicht verhindert.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Spaltdichtung für umlaufende Maschinen, deren einer Dichtungsteil aus einer Weichdichtung, z. B-. Kohle, oder

   aus schmalen Ringen (Labyrinthringen) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegendichtung zu diesen Dichtungsteilen niedrige, voneinander getrennte Leitrippen, deren Höhe etwa der Spaltgröße entspricht, vorgesehen sind, derart, daß eine größere Anzahl parallel nebeneinander verlaufender gewundener Kanäle gebildet wird.
2. 2. Spaltdichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitrippen ι ο winkelförmig etwa nach Art von Winkelzähnen angeordnet sind.
3. 3. Spaltdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitrippen (23) mit Rillen (24) versehen sind, in welche die Dichtungsringe (25) eingreifen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen