JPH1068466A - 互いに相対して回転する部分の密封装置 - Google Patents

互いに相対して回転する部分の密封装置

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JPH1068466A
JPH1068466A JP9156838A JP15683897A JPH1068466A JP H1068466 A JPH1068466 A JP H1068466A JP 9156838 A JP9156838 A JP 9156838A JP 15683897 A JP15683897 A JP 15683897A JP H1068466 A JPH1068466 A JP H1068466A
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Japan
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packing
sealing device
parts
support
outer part
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JP9156838A
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Thomas Frank
トーマス・フランク
Karl Maier
カール・メイエル
Klemens Dr Hain
クレメンス・ハイン
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MTU Aero Engines GmbH
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MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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Publication date
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    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
    • F16J15/3288—Filamentary structures, e.g. brush seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】漏れ止めをすべき間隙の半径方向高さが比較的
大きな変動の補償をするパッキング装置を、特にエンジ
ンの構造において利用するために提供すること。 【解決手段】互いに相対して回転する部分（３，４）の
間の間隙の漏れ止めをするための密封装置は、内側部分
（３）と外側部分（４）の間に配置された、内側部分
（３）を包囲するパッキング要素（１，２）を備える。
パッキング要素（１，２）は内側部分（１）を閉鎖リン
グの形態で包囲する部分として形成され、前記部分は外
側部分（４）に対して半径方向に可動に支承されてい
る。特にパッキング要素（１，２）は、ブラシパッキン
グ（２）とブラシパッキング（２）を外側部分（４）に
保持するためのパッキング支持体（１）を含む。パッキ
ング支持体（１）は外側部分（４）に対して半径方向に
可動に支承されている。本発明の密封装置はジェットエ
ンジンの互いに相対して回転する部分の間の、特にジェ
ットエンジンのロータと固定羽根の間の環状間隙の漏れ
止めをするのに使われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相対的に互いに相
対して回転する部分、即ち内側部分と外側部分の間隙の
漏れ止めをするための密封装置において、内側部分と外
側部分の間に配置された内側部分を包囲する閉鎖リング
として形成され、外側部分に対して半径方向に可動に支
承された、内側部分を包囲するパッキング要素が備えら
れた密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの構造には、２つの互いに相対
して回転する部分の間からエンジンを通り抜けるガス流
が漏らないように漏れ止めされている幾つかの利用例が
ある。このような利用例の１つは、例えばジェットエン
ジンの固定羽根とロータの間の漏れ止めである。
【０００３】相対的に互いに相対して回転するエンジン
部分の間の環状間隙の漏れ止めをするための密封装置が
知られている。この密封装置においてはパッキング要素
がブラシパッキングと該ブラシパッキングを収容し、支
持する、エンジンの２つの互いに相対する漏れ止めをす
べき部分の外側にブラシパッキングを保持するためのパ
ッキング支持体を含む。
【０００４】エンジンの駆動時に大きな温度差が、特に
ロータと固定羽根の間でおこるために、さまざまに加熱
されることにより、互いに相対して回転する部分の環状
間隙の半径方向間隙幅の比較的大きな変動がおこり、こ
の変動は今日利用される弾性ブラシパッキングにより部
分的に補償できるにすぎない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の課題
は、漏れ止めをすべき間隙の半径方向高さの比較的大き
な変動の補償をする前記の技術のパッキング装置を、特
にエンジンの構造において利用するために提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
って、請求項１に記載の特徴を持ったパッキング装置に
よって解決される。
【０００７】本発明によって、２つの互いに相対して回
転する部分、即ち内側部分と外側部分の間の漏れ止めを
するパッキング装置は、内側部分と外側部分の間に配置
された内側部分を包囲するパッキング要素を備える。本
発明によって、このパッキング要素は閉鎖リング形に内
側部分を包囲する部分として形成され、この部分は外側
部分に対して半径方向に可動に支承されている。この閉
鎖リング形のパッキング要素の構造は、パッキング要素
が温度に応じて独立して伸張でき、従って内側部分と外
側部分の間のリング間隙により良く合わせることができ
るという利点を有する。
【０００８】本発明の実施の形態によって、パッキング
要素はブラシパッキングと該ブラシパッキングを外側部
分に保持するためのパッキング支持体を含み、ブラシパ
ッキングは内側部分を閉鎖リング形に包囲する単一体と
して形成されている。その場合、パッキング支持体は外
側部分に対し半径方向に可動に支承されている。この実
施の形態は、ブラシパッキングがパッキング支持体によ
って固定されており、それによってそれ自身固定のパッ
キング要素が形成されるという利点を有する。もう一つ
の利点はブラシパッキングがパッキング支持体と共に簡
単に交換可能であることである。
【０００９】本発明の実施の形態によって、パッキング
装置は保持装置を含む。保持装置内でパッキング支持体
が外側部分に対し半径方向に可動に中心部に合わせら
れ、周方向のねじれに抗して動かないように案内要素に
支承されている。
【００１０】前記実施の態様の変形によって、保持要素
が内側部分と外側部分のうちの一方に配置された滑り要
素と、内側部分と外側部分のうちの他方に配置された案
内装置を含む。その場合において、滑り要素は半径方向
に可動に中心部を合わせられており、周方向のねじれに
抗して動かないように案内要素に支承されている。この
実施の形態の利点は、振動が滑り要素と案内要素の間で
生ずる摩擦によって減衰され、それによって内側部分と
外側部分の間の振動特性が改良されることである。
【００１１】本発明の実施の形態によって、保持装置
は、周方向にのびる突出部の形に形成された、パッキン
グ支持体にパッキング支持体の位置を軸方向に固定する
ように接する固定要素を含む。
【００１２】本発明の別の実施の形態によって、滑り要
素がパッキング支持体に設けられた滑り子によって形成
され、該滑り子は案内要素を通って形成された溝内に可
動に支承されている。
【００１３】本発明の更に別の実施の形態によって、滑
り要素が、曲がった薄板部分によって形成されたパッキ
ング支持体の弓形に形成された延長部によって備えら
れ、前記延長部は案内要素を通って形成されたスリット
内に半径方向に可動に支承されている。この実施の形態
の利点は、密封装置の少ない重量及び少ない費用であ
り、それ故製造に有利なコストである。
【００１４】本発明の更に別の実施の形態によって、保
持装置がパッキング支持体に設けられた、半径方向に外
へ開いた空白部を形成する支持リングを含み、その場合
において外側部分に周方向にのびる突出部が設けられ、
該突出部は支持リングの空白部に半径方向間隙を介して
噛み合う。
【００１５】本発明の更に別の実施の形態によって、各
突出部に対して案内要素が設けられ、該案内要素は支持
リングに周方向の移動に抗して動かないように固定され
ている。
【００１６】ジェットエンジンの相対的に互いに相対し
て回転する部分の間の環状間隙の漏れ止めをするための
本発明の互いに相対して回転する部分の密封装置の利用
は有利である。
【００１７】ジェットエンジンのロータと固定羽根の間
の環状間隙の漏れ止めをするための本発明の互いに相対
して回転する部分の密封装置の利用は特に有利である。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を用いて説明する。 図面において 図１は、本発明の第１の実施例の、ジェットエンジンの
ロータと固定羽根の間に設けられた密封装置の部分横断
面図であり、図２は、図１の矢印Ａの方向に見た前記実
施例の平面図であり、図３は、本発明の第２の実施例
の、ジェットエンジンのロータと固定羽根の間に設けら
れた密封装置の部分横断面図であり、図４は、本発明の
第３の実施例の、ジェットエンジンのロータと固定羽根
の間に設けられた密封装置の部分横断面図である。
【００１９】図１に横断面図で示す本発明の第１の実施
例において、本発明の密封装置はジェットエンジンのロ
ータの形の内側部分３と多数の固定羽根セグメント１０
によって形成された外側部分４の間のリング間隙状間隙
からのジェットエンジンを通り抜ける流体の漏れ止めに
用いられる。
【００２０】密封装置は、本質的に円状部分として形成
された、ブラシパッキング２を支持するパッキング支持
体１を含む。通常の技術水準におけるように、ブラシパ
ッキング２は、例えば耐熱性を有し、且つ抵抗力のある
パッキング材料の複数組によって形成される。パッキン
グ支持体１とブラシパッキング２は共同で内側部分を包
囲する閉鎖リングの形のパッキング要素を形成し、この
パッキング要素は外側部分４に対して半径方向に可動に
「浮遊して」支承されている。
【００２１】外側部分４に、内側部分と同軸に回る周縁
又は環の形の、パッキング支持体１用の接触面として用
いられる固定要素９が設けられており、その結果パッキ
ング支持体の位置がロータの軸方向に関して固定され、
同時に固定要素９に対するパッキング支持体１の移動が
半径方向に可能である。その際、固定要素９は、パッキ
ング要素に作用する流体によって引き起こされる力が固
定要素９によって吸収されるように、パッキング要素に
より漏れ止めをするべき流体下流側に配置されている。
更に固定要素９は外側部分４と向かい合うパッキング支
持体１を流体に対して密封する課題を達成する。
【００２２】パッキング支持体１の固定要素９に向かい
合う側で、パッキング支持体１に滑り要素５が形成され
ている。この滑り要素５は外側部分４に形成された案内
要素６と共同で働き、パッキング支持体１及びブラシパ
ッキング２の半径方向の移動が可能であるが、パッキン
グ支持体１の周方向のねじれが妨げられるように構成さ
ている。このように案内要素６と滑り要素５によってパ
ッキング支持体の確実な中心出しが達成される。滑り要
素５と案内要素６は固定要素９と共にパッキング支持体
１及びブラシパッキング２によって形成されたパッキン
グ要素に対する保持要素を構成し、パッキング要素はた
だ温度差によっておこる寸法の変動を補償するために半
径方向の移動を許すだけである。
【００２３】図２から明らかなように、滑り要素５はパ
ッキング支持体１の周囲に規則的な間隔で分配されてい
る。各滑り要素５の両側に、夫々幅Ｂを有する、外側部
分４を形成する複数の固定羽根セグメント１０の夫々に
２つの案内要素６が設けられており、それによって滑り
要素５は半径方向の移動に関して変位可能に支承されて
おり、且つ周方向の変位に関しては固定されている。こ
のため、案内要素６は、案内要素が滑り要素５よりも僅
かに大きな幅の溝７を自由にするように互いに間隔をお
いており、その結果案内要素６の間の滑り要素５は滑り
子又は溝つき子(Gleit- oder Nutensteines)のように周
方向に滑動させることができる。個々の案内要素６の代
わりに軸方向にのびる溝７によって中断され、周方向肩
部によって形成された、連続する周方向フランジ(durch
laufender Umfangsbund)を設けることもできる。
【００２４】図３に示す本発明の第２の実施態様の例の
場合、密封装置は、第１の実施例におけるようにジェッ
トエンジンのロータによって形成された内側部分３と多
数の固定羽根セグメント１０によって形成された外側部
分４の間の環状間隙の漏れ止めをするのに用いられる。
パッキング支持体１は曲がった薄板部分によって形成さ
れており、その一方の側には外側部分４に設けられた固
定要素９が接している。固定要素９と相対している側に
パッキング支持体１を形成する薄板は弓形に形成された
延長部を有し、この延長部によって滑り要素５が形成さ
れており、滑り要素５は外側部分４に設けられた案内要
素６を通って形成されたスリット内に半径方向に可動に
支承されている。滑り要素５と案内要素６は軸受けのよ
うに固定要素９と共同で動き、パッキング支持体１およ
びブラシパッキング２が半径方向に移動することは許す
が、しかしロータの軸方向に関してパッキング支持体１
の位置を固定し、パッキング支持体１の周方向の移動を
阻止する。この本質的な機能は、パッキング支持体１の
確実な中心出しをし、同時に半径方向の相対的移動は可
能にすることである。
【００２５】図４に示す本発明の密封装置の第３の実施
例も、ジェットエンジンのロータによって形成された内
側部分３と固定羽根セグメント１０によって形成された
外側部分４の間の環状間隙の漏れ止めをするのに用いら
れる。パッキング支持体１はブラシパッキング２を支持
する曲がった薄板部分によって形成される。このパッキ
ング支持体１に同様に曲がった薄板部分として形成され
た支持リング８が配置されており、支持リング８は半径
方向に外へ開いた空白部１２を形成し、空白部１２には
外側部分４乃至は固定羽根セグメント１０の夫々に設け
られた、周方向にのびる突出部１３が食い込む。この実
施例において支持リング８によって形成された、固定羽
根セグメント１０の突出部１３と共に動く支持装置に、
並びにロータ３の軸方向に関してパッキング支持体１お
よびブラシパッキング２の固定に用いられるのみなら
ず、パッキング支持体１の半径方向移動を可能にする。
パッキング支持体１の移動ないしねじれを阻止するため
に突出部１３の夫々に対して、図４に示す実施例に小さ
な板によって形成され、支持リング８に固定された案内
要素６が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の、ジェットエンジンの
ロータと固定羽根の間に設けられた密封装置の部分横断
面図である。
【図２】図１の矢印Ａの方向に見た前記実施例の平面図
である。
【図３】本発明の第２の実施例の、ジェットエンジンの
ロータと固定羽根の間に設けられた密封装置の部分横断
面図である。
【図４】本発明の第３の実施例の、ジェットエンジンの
ロータと固定羽根の間に設けられた密封装置の部分横断
面図である。
【符号の説明】
１ パッキング支持体 ２ ブラシパッキング ３ 内側部分 ４ 外側部分 ５ 滑り要素 ６ 案内要素 ７ 溝 ８ 支持リング ９ 固定要素 １０ 固定羽根セグメント １２ 空白部 １３ 突出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 391028384 ＤＡＣＨＡＵＥＲ ＳＴＲＡＳＳＥ 665, 80995 ＭＵＥＮＣＨＥＮ，ＧＥＲＭＡＮ Ｙ (72)発明者 トーマス・フランク ドイツ連邦共和国 80689 ミュンヘン, テロファルストラッセ 55 (72)発明者 カール・メイエル ドイツ連邦共和国 85757 カールスフェ ルド，ラザウスストラッセ 34 (72)発明者 クレメンス・ハイン ドイツ連邦共和国 85259 ウィーデンツ ハウゼン，ロールバッハストラッセ 16エ ー

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相対的に互いに相対して回転する部分
    （３，４）、即ち内側部分（３）と外側部分（４）の間
    隙の漏れ止めをするための密封装置において、内側部分
    （３）と外側部分（４）の間に配置された内側部分
    （３）を包囲する閉鎖リングとして形成され、外側部分
    （４）に対して半径方向に可動に支承された、内側部分
    （３）を包囲するパッキング要素（１，２）が備えられ
    た密封装置であって、前記パッキング要素の１つである
    パッキング支持体（１）が、内側部分（３）又は外側部
    分（４）に配置された滑り要素及びもう一方の部分であ
    る外側部分（４）又は内側部分（３）に配置された案内
    要素により構成された保持装置（５，６，９；６，８，
    １３）に支承され、前記滑り要素（５）が前記パッキン
    グ支持体（１）の周囲に分配され、半径方向に可動に中
    心部に合わせられて、前記案内要素に支承されているこ
    とを特徴とする互いに相対して回転する部分の密封装
    置。
  2. 【請求項２】 パッキング要素（１，２）がパッキング
    支持体（１）に保持されたブラシパッキング装置（２）
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の互いに相対し
    て回転する部分の密封装置。
  3. 【請求項３】 保持装置（５，６，９）が周方向にのび
    る突出部に形成された固定要素（９）を含み、前記固定
    要素にパッキング支持体（１）が平面状に漏れ止めする
    ようにパッキング支持体の位置を軸方向に固定するよう
    に接することを特徴とする請求項１又は２に記載の互い
    に相対して回転する部分の密封装置。
  4. 【請求項４】 滑り要素（５）がパッキング支持体
    （１）に設けられた滑り子によって形成され、該滑り子
    は案内要素（６）を貫通して形成された溝（７）内に半
    径方向に可動に支承されることを特徴とする請求項１乃
    至３の何れか一項に記載の互いに相対して回転する部分
    の密封装置。
  5. 【請求項５】 滑り要素（５）が、曲がった薄板部分に
    よって形成されたパッキング支持体（１）の弓形に形成
    された延長部によって設けられ、前記延長部は案内要素
    （６）を通って形成されたスリット内に半径方向に可動
    に支承されていることを特徴とする請求項１乃至３の何
    れか一項に記載の互いに相対して回転する部分の密封装
    置。
  6. 【請求項６】 保持装置（６，８，１３）がパッキング
    支持体（１）に設けられた、半径方向に外へ開いた空白
    部（１２）を形成する支持リング（８）を含み、外側部
    分（４）に周方向にのびる突出部（１３）が設けられ、
    該突出部（１３）は支持リング（８）の空白部（１２）
    と半径方向間隙を介して噛み合うことを特徴とする請求
    項１に記載の互いに相対して回転する部分の密封装置。
  7. 【請求項７】 各突出部（１３）に対して案内要素
    （６）が設けられ、該案内要素（６）は支持リング
    （８）に固定されることを特徴とする請求項６に記載の
    互いに相対して回転する部分の密封装置。
  8. 【請求項８】 ジェットエンジンの相対的に互いに相対
    して回転する部分の間の環状間隙の漏れ止めをするため
    の請求項１乃至７の何れか一項に記載の互いに相対して
    回転する部分の密封装置の利用。
  9. 【請求項９】 ジェットエンジンのロータと固定羽根の
    間の環状間隙の漏れ止めをするための請求項１乃至７の
    何れか一項に記載の互いに相対して回転する部分の密封
    装置の利用。
JP9156838A 1996-07-16 1997-06-13 互いに相対して回転する部分の密封装置 Pending JPH1068466A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19628559:3 1996-07-16
DE19628559A DE19628559A1 (de) 1996-07-16 1996-07-16 Dichtungseinrichtung für gegeneinander rotierende Teile

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JPH1068466A true JPH1068466A (ja) 1998-03-10

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ID=7799911

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9156838A Pending JPH1068466A (ja) 1996-07-16 1997-06-13 互いに相対して回転する部分の密封装置

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JP (1) JPH1068466A (ja)
DE (1) DE19628559A1 (ja)
FR (1) FR2751393A1 (ja)
GB (1) GB2315302A (ja)

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