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Abdichtungseinrichtung für die Drehzapfen beweglicher Laufradschaufeln
von Flügelradturbinen und -pumpen Die Erfindung betrifft eine Abdichtungseinrichtung
für die Drehzapfen beweglicher Laufradschaufeln von Flügelradturbinen und -pumpen,
bestehend aus einem Dichtungsring, einem diesen anpressenden Druckring und einem
geteilten, die Entfernung der Dichtung ohne vorherige Entfernung des Schaufeltellers
mit seinen Flügeln zulassenden Abschlußring.
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Bei den bekannten Abdichtungseinrichtungen ist keine die gegenseitige
Stellung von Druckring und Abschlußring bzw. -decket sichernde Verbindung vorgesehen.
Auch erfolgt bei diesen die Abdichtung auf zur Achse der Laufradschaufeln parallelen
Zylinderflächen.
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Um nun den Druckring mitsamt seinen Federn im Bedarfsfalle ersetzen
zu können, ist es erforderlich, den Schaufelteller vorher entsprechend abzubauen
bzw. zu demontieren. Die Erfindung bezweckt nun eine wesentliche Vereinfachung und
Verbilligung der Auswechselarbeiten solcher Abdichtungseinrichtungen, die dadurch
erreicht werden, daß unter Verwendung einer senkrecht zur Schaufeltellerachse stehende
Abdichtfläche der Dichtungsring, der Druckring und der Abschlußring sämtlich entweder
an der Laufradnabe oder am Schaufelteller angeordnet sind, wobei der Druckring in
mehrere Segmente unterteilt ist, derart, daß er ebenso wie die Dichtungsringe und
der Absehlußring ohne vorherige Entfernung des Schaufeltellers an- und abgebaut
werden kann.
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Die Zeichnung stellt zur näheren Erläuterung des Gegenstandes der
Erfindung einige Ausführungsformen desselben beispielsweise dar.
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Aus der Abb. > , die einen Schnitt durch den Flügelkopf mit dem Bewegungsmechanismus
'darstellt, ist die Lage der Dichtungseinrichtung zu erkeimen.
Die
Zahl i bezeichnet die Drehschaufel mit (lern Schaufelteller 2 und dem Schaufelzapfen
3. Mit der Zahl 4 ist die Laufradnabe bezeichnet. Zwischen ihr und dem Schaufelteller
2 liegt die Dichtung 5.
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Die Abb. 2 und 4 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungen dieser Dichtungseinrichtungen
im Schnitt. Die Abb. 3 bzw. 7 zeigen einen Teil der Dichtungen nach Abt).
2 bzw. 6 in der Draufsicht.
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In den Abb. 2, 4 und 5 sind mit der Zahl i bis 4 die gleichen Teile
wie in Abb. i bezeichnet.
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Auf einen entsprechend ausgebildeten Teil des Schaufeltellers 2 sind
vier Dichtungsringe 6 gelegt, die einerseits an dem Schaufelteller 2 und andererseits
an der Stirnwand der Nabe 4 anliegen.
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Auf diese Dichtungsringe drückt unter der Wirkung der Feder 7 der
Druckring B. Diese Teile der Dichtungsvorrichtung werden umfaßt von dem käfigartig
ausgebildeten Ring9. In diesen greift mit einem konusartig ausgebildeten Teil io
der äußere Abschlußring i i, der mittels Schrauben 12 mit dem Schaufelteller 2 fest
verbunden ist. Durch Schrauben 13 sind der käfigförmige Ring 9 und der Abschlußring
i i fest zusammengehalten. So bildet die gesamte Dichtungsvorrichtung eine fest
in sich geschlossene Einheit. Bei einer Drehung des Schaufelflügels i bzw. des Schaufeltellers
2 um den Zapfen 3 wird sie mitgenommen, wobei allein die Dichtungsringe 6 an der
Stirnwand der Nabe 4 schleifen und hier die gewünschte Abdichtung des Innenraumes
der Nabe 4 bewirken.
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Dichtungsringe 6, Druckring 8, Feder 7 und lZitig 9 verändern ihre
gegenseitige Lage nicht, so claß also nicht einer dieser Teile bei Drehung der Schaufel
an einem anderen reibt oder schleift. Der Druck des Ringes 8 auf die Dichtungsringe
bleibt daher unverändert und der Abschluß des Nabeninnenraumes gegen außen immer
gleich zuverlässig.
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1?in- und Ausbau der Dichtung sind äußerst einfach und ohne Entfernung
des Schaufelrades durchführbar. Druckring8 und Ring g sind in der gleichen Weise
in Segmente unterteilt.
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Jedes dieser Segmente ist so groß, daß es eine oder mehrere Druckfedern
7 einschließt. Nachdem die Dichtungsringe 6, die zu diesem Zweck aufgeschnitten
oder in zwei oder mehr Teile zerschnitten werden können, auf die dafür vorgesehenen
Teile des Schaufeltellers aufgelegt und gegebenenfalls an den Schnittstellen wieder
verleimt sind, wird außerhalb des Rades ein Segment nach dem anderen aus den Teilen
7, 8 und 9 zusammengesetzt und dann eingesetzt. Uni es dabei leicht über die Dichtungsringe
hinwegführen zu können, sind die Druckringsegmente mit einem viereckigen Ausschnitt
14 versehen, neben denen ein Schlitz 15 (s. auch Abb. 3) des Ringsegmentes 9 mündet.
Dieser Schlitz ist so ausgebildet, daß durch ihn ein Exzenterschlüssel 16 in die
Höhlung 14 eingeführt werden kann, durch dessen Drehung das Segment des Ringes 8
gegen den Druck der Feder 7 so weit gehoben wird, daß es über den Dichtungsring,
ohne ihn zu berühren, hinweggeschoben werden kann. Nach Zurückdrehen des Schlüssels
gewinnt das Druckringsegment die gewünschte Lage auf dem Dichtungsring. Unter dem
Druck der Feder wird das gleichzeitig eingesetzte Segment des Ringes 9 etwas verkantet
und legt sich gegen die obere Fläche der Nabe .4. Nachdem alle Segmente der Ringe
8 und 9 eingesetzt sind, wird der äußere Abschlußring i i, der ebenfalls aus mehreren
Segmenten bestehen kann, eingesetzt und mittels der Schrauben 12 an dem Schaufelteller
2 befestigt. Dabei schiebt sich sein konischer Ansatz io in eine entsprechende Aussparung
der Ringsegmente 9, löst diese von der oberen Fläche der Nabe 4 und drückt sie in
die dargestellte Lage. Nun werden die Ringe 9 und i i mittels der Schrauben 13 fest
miteinander verschraubt. Beim Herausnehmen der Dichtung wird in der umgekehrten
Reihenfolge vorgegangen.
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In ihrer Ausführung noch einfacher sind die Dichtungen nach den Abb.
4 und 5. An Stelle der-Druckfedern 7 ist hier eine Schlauchfeder 18 verwendet, die
wie in Abb. 4 direkt auf dem Dichtungsring 6 aufliegen kann oder wie in Abb. 5 unter
Zwischenschaltung eines Druckringes 17 auf den Dichtungsring wirkt. Der Käfigring
kommt bei diesen Ausführungen in Fortfall.
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Der Einbau und Ausbau dieser Dichtungen erfolgt grundsätzlich in derselben
Weise wie bei der Anordnung nach Abb. 2, Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Abdichtungseinrichtung ist in den Abb. 6 und 8 dargestellt. Es unterscheidet sich
von der Anordnung nach Abb. 2 im wesentlichen dadurch, daß die Dichtungseinrichtung
nicht mit dein Schaufelteller 2 zusammen bewegt wird, sondern stillsteht und an
Stelle der Laufradnabe der Schaufelteller auf ihr gleitet.
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Die Dichtungsringe 6 sind deshalb auch nicht auf den Schaufelteller,
sondern auf die Laufradnabe aufgelegt. ' Der Abschlußring i i ist wesentlich verkürzt
und statt mit dem Schaufelteller mit der Laufradnabe durch die Schrauben 13 unter
Verwendung von Stützschrauben 21 verbunden. Die Schrauben 13 greifen durch Öffnungen
2o des Druckringes 8 hindurch.
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Bei einer solchen Anordnung kann auf die Verwendung eines besonderen
Käfigringes verzichtet werden, da sich die Federn 7 unmittelbar auf der Laufradnabe
4 abstützen können.
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Das Einbringen des Druckringes 8 zusammen mit den Federn 7 erfolgt
in der Weise, daß letztere -indem Druckring vor dem Einbau durch einen Stift i9
(Abb. 8) zusammengehalten werden, der nach dem Einbau wieder herausgezogen wird.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist ähnlich der nach Abb. 2. Sie
hat den Vorteil, daß sie einen längeren Anguß des Schaufelblattes an dem Schaufelteller
ermöglicht, wodurch die Festigkeit der Anordnung erhöht wird.