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Bürstendichtung für längshewegliche oder sich drehende Maschinenteile.
Angemeldet am 22. Juni 1907.-Beginn der Patentdauer : 1. Februar 1908.
Turbinendichtungen mit einzelnen Reihen von Drähten oder anderem fadenähn1ichen Material sind bereits bekannt ; diese Dichtungen haben aber den Übelstand, dass bei jedem wesentlichen Druckabfall zwischen den entgegengesetzten Seiten der Dichtung ihre Einzelteile voneinander gesondert werden, wodurch Treibmittelverluste eintreten. Ebenso entstehen bei auftretenden achsialen oder anderen Verstellungen des rotierenden Maschinenteiles Trennungen der Dichtungsfäden, was ebenfalls Treibmittelverluste zur Folge hat.
Der Erfindung gemäss werden diese Ubelstände dadurch vermieden, dass die Einzelteile der aus Drähten oder fadenähnlichem Material bestehenden Dichtung in Form von dichten, zur Strömungsrichtung senkrecht gestellten Bürstenbüscheln oder Bündeln zusammengefasst sind, die das in die Dichtung eintretende Treibmittel zunächst in einzelne dünne Ströme auflösen und diesen dann in dem Masse, als sie tiefer in die Hauptmasse des dichten Büschels eindringen, Hindernisse entgegensetzen und sie schliesslich gänzlich unterbrechen.
In den Zeichnungen ist die Erfind. g an einigen speziell für Dampf-und Gasturbinen gedachten Ausführungsbeispielen dargestellt, u. zw. zeigen die Fig. 1-7 verschiedene Konstruktionen von den zur Abdichtung benützten bürstenartigen Konstruktionselementen ; Fig. 7 zeigt die Anwendung einer Bürstendichtung bei einer drehenden Welle ; die Fig. 8 und 9 die Anwendung der Bürstendichtung beim Ausgleichskolben einer Dampfturbine ; Fig. 10 eine andere Ausführungsform der Abdichtung für eine sich drehende Welle oder einen Ausgleichskolben : Fig. 11 die Anwendung der Erfindung zur Abdichtung von Turbinenschaufeln.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die zur Abdichtung dienenden Bürsten so hergestellt werden, dass sie aus einzelnen Büscheln bestehen. Zu diesem Zweck werden beispielsweise nach Fig. 1 eine grosse Anzahl von Drähten 1 um einen mittleren stärkeren Draht oder Zapfen 2 herumgewunden, der dann mit den Dichtungsdrähten 1 zusammengehalten wird. indem man ihn in einen Block oder Ring 3 einbringt. Dieser besitzt vorspringende Flanschen 4, um lie Dichtungsdrähte. fest zusammenzuhalten und ist in die abzudichtende Wandung 5 mittels schwalbenschwanzförmigem Rücken eingesetzt. Die Dichtungsdrähte 1 liegen glatt gegen die abzudichtende Gegenwandung 6 an und sind zur Strömungsrichtung des Treibmittels senkrecht gestellt.
Die Fig. 2 zeigt eine Konstruktion, bei der nur zwei Büschel von Dichtungsdrähten in einem Block gemeinsam zusammengehalten werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Konstruktion, bei der die Dichtungsdrähte 1 gruppenweise in runden, rechteckigen oder sonst beliebig geformten Löchern 7 einer Grundplatte 8 angeordnet sind. derart, dass die einzelnen Büschel noch etwas voneinander abstehen und in den verschiedenen Reihen gegeneinander versetzt sind. Die Dichtungsdrähte selbst sind in die vorteilhaft konischen Löcher eingelassen und mit Hilfe eines Bindedrahtes 9 zusammengehalten sowie dies bei der
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seitlichen, die Büschel zusammenhaltenden Flanschen 11 eingelegt und mit dem Ring in die Wandung 5 eingelassen.
Die Befestigung des Halteringes in dem Gehäuse erfolgt dadurch, dass zu beiden Seiten eine Einkerbung 12 hergestellt und die durch die Einkerbung gebildete Zunge 7J durch Walzen, Stemmen oder dgl. über den Haltering herübergebogen wird.
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Nach Fig. 7 ist die Grundplatte mit dem Haltering zu einem einzigen-vorteilhaft, durch Giessen oder Stanzen herzustellenden-Stück 17 vereinigt, das etwas höher heraufreichende,
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wie zuvor, die Dichtungsdrähte gebogen sind. Das ganze Stück 17 ist dann mit seinem schwalben- schwanzförmigen Fuss mit Hilfe einer pannleiste 20 in die Wandung 5 eingesetzt.
Die letztbeschriebene Anordnung kann beispielsweise zur Abdichtung einer Welle benützt werden, wobei dann die Packungsstücke entweder an dem feststehenden Gehäuse oder an der Welle selbst angeordnet sind. Die Anordnung der Dichtungsbüschel kann dann entweder so
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vor und hinter der Packung hat. Bei Anordnung in einer Spirale empfiehlt es sich, einzelne quer verlaufende Dichtungsbüschel so anzuordnen, dass ein Hindurchlecken an der Spirale entlang verhindert wird.
Auf diese Weise kann eine regelrecht Labyrinthdichtung hergestellt werden, entweder durch mehrere in einem Stück vereinigte Ringe oder Schraubenwindungen von Dichtungsbüscheln, wie es Fig. 7 zeigt, oder durch Hintereinanderschalten mehrerer solcher Dichtungsstreifen, wie Fig. 8 und 10 zeigen.
In Fig. 8 ist die Anwendung der Erfindung am Ausgleichskolben einer Dampfturbine dargestellt. Der Kolben 21 ist mit mehreren abstehenden Ringen 22 versehen, gegen deren radial verlauf ende Flächen die Diehtungsdrähte 1 anliegen, die, wie im vorhergehenden beschrieben, büschelweise in segmentartigen Stücken 23 angeordnet sind. Diese Segmente 23, die in Fig. 9 in Hinteransicht dargestellt sind, sind durch Spannleisten 20 oder in sonst geeigneter Weise im Turbinengehäuse24 befestigt. Fig. 10 zeigt eine Konstruktion, die ebenfalls zumAbdichteneiner Welle oder eines Kolbens benützt werden kann.
Hier sind die büschelweise zusammengefassten Dichtungsdrähte, wie oben beschrieben, in Grundplatten 8 und Halteringen 10 eingesetzt und diese in dem einen der beiden zusammenarbeitenden Teile durch Haltenasen 13 befestigt. Diese Konstruktion kann entweder zum Abdichten von Wellen benützt werden, ähnlich wie in Fig. 7, oder zum Abdichten von Kolben statt der Konstruktion nach Fig. 8, wobei dann die Dichtungs- drähte direkt gegen den Umfang des Kolbens bzw. radial gegen die Gcgel1walldung stossen.
Die Fig. 11 zeigt die Anwendung der Erfindung zur Abdichtung der Dampfturbinenschaufeln, 11. zw. speziell von Parsons-Turbinen. Hier ist im Turbinengehäuse 25 gegenüber den Rotor-
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festgeklemmt ist. Die Befestigung an den Leitschaufeln erfolgt am besten, indem dip Halteringe 28 den Versteifungsring 29 der freien Schaufelenden umfassen und an letzteren durch eine Nietoder Schraubenverbindung 30 befestigt sind.
Statt an dem feststehenden Turbinengehäuse können die Uichtungsbürsten auch an dem rotierenden Teil der Turbine angeordnet werden, so dass sie dann gegen den feststehenden Teil abdichten.
Cm die Abdichtung der Drähte 1 mit der Gegenwandung 6 zu verbessern, empfiehlt es sich, unter Uniständen diese Gegenwandung mit kleinen Rillen oder Nuten 31 zu versehen, wie dies die Fig. 3, 8 und K) zeigen, und die, wie aus diesen Figuren sich ergibt, beliebige : Form erhalten können. Diese Nuten bzw. die sie begrenzenden Vorsprünge 32 bieten weiter den Vorteil, dass sie die Bürsten gewissermassen versteifen, indem sie einem achsialen Seitwärtsdrücken der Drähte Widerstand leisten.
Die Bürsten werden so eingestellt, dass sie zuerst ganz leicht auf der gegenfläche streifen : dann werden sie nach kurzem Einlaufen sich so abnützen. dass sie gerade die richtige Lage zum
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Büratendichtung für längsbewegliche oder sich drehende Maschinenteile, bestehend aus Drähten oder fadenähnlichen Einzelteilen, dadurch gekennzeichnet. dass diese Einzelteile in
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zusammengefasst sind, die das in die Dichtung eintretende Treibmittel zunächst in dünne Einzelströme auflösen, diesen sodann in dem Masse, als sie tiefer in die Hauptmasse der zu Bündeln oder
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