Labyrinthdiclitung für drehende Wellen von Dampf- oder Gasturbinen, schnellaufenden Turbogebläsen und -Pumpen oder dergleichen. Den bisher verwendeten Labyrinth dichtungen liegt der Gedanke zugrunde, zwischen dem feststehenden Teil und dem Läufer einen engen, labyrinthartig ver laufenden Spalt herzustellen, welcher das Fluidum (Treibmittel bezw. das geförderte Gas) abdrosselt. Dieser Spalt wurde durch Abnützung, Verlegung mit Kesselstein und endlich durch Vibrationen grösser und seine Wirkung ging so verloren. Wenn die Un- dichtheit im neuen Zustande 2 % betrug, vergrösserte sie sich im Betriebe auf 5 bis 7 %.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Labyrinthdichtung für Maschinen der angegebenen Art, welche die Nachteile der bisher bekannten Dichtungen vermeidet; das Wesen der Erfindung besteht darin, dass auf der drehenden Welle eine Schar sich mit drehender, kegelförmiger Schirme aus elas tischem Baustoffe zwischen gleichfalls nach einem Kegelmantel verlaufenden, feststehen den Dichtungsrippen derart angeordnet sind, dass die feststehenden und die sich drehenden Teile, ohne einander zu berühren, labyrinth- artige Spalte bilden, die durch die Einwir kung des Fluidums auf' die Schirme selbst tätig abgedichtet werden.
Die Zeichnung veranschaulicht als Bei spiel eine Ausführungsform der Labyrinth- dichtung gemäss der Erfindung. Fig. 1 zeigt einen Achsenschnitt durch dieselbe; Fig. 2 zeigt einen der elastischen Schirme im Schnitte, und Fig. 3 stellt in grösserem Ma.ss- stabe den Zusammenbau der festen und der sich drehenden Teile im Schnitte dar.
Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, sind auf der Welle a der abzudichtenden Ma schine zwischen Bundringen b tellerartige Schirme c aufgesetzt, die sich mit der Welle a drehen und deren Ränder kegelförmig ab gebogen sind. Die Schirme c sind aus einem elastischen, nicht rostenden Material her gestellt, zum Beispiel aus Messingblech oder vernickeltem Stahlblech. Die kegelförmigen Schirme c greifen in die Zwischenräume zwi- sehen feststehenden Rippen c ein, die ebenso wie die Schirme c nach einem Kegelmantel geformt sind und in Schneiden endigen.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiel sind in dem Lagerteil der Turbine drei feststehende, achsial geteilte Ringe d angeordnet, in denen die Dichtungs rippen e vorgesehen sind. Es findet weder eine Berührung der Ränder der kegelförmigen Schirme c mit der Innenfläche der Ringe d, noch eine Berührung der Ränder der Rippen e an der Welle a statt, sondern es verbleiben, an den entsprechenden Stellen enge, kreis förmige Spalte<I>f</I> und<I>f</I><B>'</B> iFig. 3).
Der Kegelwinkel und die Stärke der Schirme c werden so ausgebildet, dass sie hin reichend nachgiebig sind und bei Quer schwingungen der Welle zwar mit ihren Rändern streifen, jedoch infolge ihrer elas tischen Biegung und ihrer Schräge nicht ab genützt oder gar angerissen werden. Die Spalte f können daher denkbar klein ge halten werden, sie bleiben konstant, und folglich sind die Dichtungsringe immer dicht, ohne dass eine Havarie eintreten Bann.
Die Abdichtung wird durch den Druck des Fluidums, das heisst bei Dampfturbinen durch den Dampfdruch selbst, bewirkt, in dem der Druck des Fluidums die Schirme c in der Richtung der Pfeile (Fig. 3) nach rechts drückt; dadurch werden die Spalte f enger und die Abdichtung wirksamer.
Die dargestellte Dichtung gewährt die Vorteile der einfachen und leichten Herstell- barkeit und der leichten Auswechslung ein zelner Schirme c. Ferner erübrigt sich das Nachstellen der die Labyrinthdichtung bil denden Teile, die bei jenen Dichtungen not wendig ist, bei denen die Dichtungsteile einer Abnützung unterliegen.
Labyrinthdiclitung for rotating shafts of steam or gas turbines, high-speed turbo blowers and pumps or the like. The previously used labyrinth seals are based on the idea of producing a narrow, labyrinth-like gap between the stationary part and the runner, which throttles the fluid (propellant and the gas being pumped). This gap became larger through wear and tear, laying with scale and finally through vibrations and its effect was lost. If the leakage was 2% in the new condition, it increased to 5 to 7% in the factory.
The subject of the invention is a labyrinth seal for machines of the specified type, which avoids the disadvantages of the previously known seals; The essence of the invention is that on the rotating shaft a crowd with rotating, conical screens made of elastic building materials between the sealing ribs, which also run according to a conical shell, are arranged in such a way that the stationary and rotating parts without each other touch, form labyrinthine gaps that are actively sealed by the action of the fluid on the screens themselves.
The drawing illustrates an embodiment of the labyrinth seal according to the invention as an example. Fig. 1 shows an axial section through the same; Fig. 2 shows one of the elastic screens in section, and Fig. 3 shows, on a larger scale, the assembly of the fixed and rotating parts in section.
As can be seen from FIGS. 1 and 3, plate-like screens c are placed on the shaft a of the machine to be sealed between collars b, which rotate with the shaft a and the edges of which are bent conically from. The screens c are made of an elastic, rust-proof material, for example made of sheet brass or nickel-plated sheet steel. The cone-shaped screens c engage in the spaces between fixed ribs c, which, like the screens c, are shaped like a cone shell and end in cutting edges.
In the exemplary embodiment shown in the drawing, three fixed, axially split rings d are arranged in the bearing part of the turbine, in which the sealing ribs e are provided. The edges of the conical screens c do not come into contact with the inner surface of the rings d, nor do the edges of the ribs e contact the shaft a, but narrow, circular gaps <I> f <remain at the corresponding points / I> and <I> f </I> <B> '</B> iFig. 3).
The cone angle and the thickness of the screens c are designed so that they are sufficiently flexible and indeed graze with their edges when the shaft vibrates transversely, but are not used or even torn due to their elastic bend and their incline. The gaps f can therefore be kept as small as possible, they remain constant, and consequently the sealing rings are always tight without causing a breakdown.
The seal is effected by the pressure of the fluid, that is to say in the case of steam turbines by the steam pressure itself, in that the pressure of the fluid presses the screens c in the direction of the arrows (FIG. 3) to the right; this makes the gap f narrower and the seal more effective.
The seal shown provides the advantages of simple and easy manufacturing and the easy replacement of individual screens c. Furthermore, there is no need to readjust the parts forming the labyrinth seal, which is necessary for those seals in which the sealing parts are subject to wear.