DE60210216T2 - Bürstendichtung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürstendichtungsvorrichtung zum Abdichten einer Lücke zwischen zwei Teilen, die sich relativ zueinander um eine drehende Welle eines Flugzeugs, einer Gasturbine oder dergleichen bewegen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Gebiet einer Bürstendichtungsvorrichtung zum Abdichten einer Lücke zwischen zwei Teilen, indem eine Bürstendichtung veranlasst wird, sich entsprechend der Bewegung eines Teiles elastisch zu verformen, auch wenn die Größe der Lücke verändert wird, um dadurch berührungsbedingten Verschleiß zu verhindern.
  • Es existiert eine Bürstendichtungsvorrichtung 100 gemäß 6 als ein Beispiel des Standes der Technik der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht der Bürstendichtungsvorrichtung 100. Die Bürstendichtungsvorrichtung 100 ist zwischen einer drehenden Welle 120 und einem in einem Gehäuse 110 gebildeten Loch montiert und die drehende Welle 120 verläuft durch das Loch. Dieses Gehäuse 110 ist Teil einer Dampfturbine. Die Bürstendichtungsvorrichtung 100 trennt die Lücke zwischen dem Gehäuse 110 und der drehenden Welle 120, um so ein in der Lücke fließendes abgedichtetes Fluid (Dampffluid) abzudichten.
  • Die Bürstendichtungsvorrichtung 100 ist ringförmig und ist in einer Ringnut 112 in dem Gehäuse 110 montiert. Die Bürstendichtungsvorrichtung 100 umfasst im wesentlichen eine Bürstendichtung 109, eine Rückplatte 102 und eine Halteplatte 103. Die Bürstendichtung 109 ist aus Borsten 101 gebildet, die entlang dem Umfang radial zu einer Wandform angeordnet sind. Die Borsten 101 sind an einem Ende miteinander verbunden und bilden einen Befestigungsabschnitt 104. Eine freie Stirnfläche 105 der Bürstendichtung 109 liegt der drehenden Welle 120 gegenüber. Die Borste 101 der Bürstendichtung 109 hat allgemein einen Durchmesser von 0,25 mm oder mehr.
  • Die ringförmige Rückplatte 102 steht mit ihrer Seitenfläche 108 mit einer Seitenfläche der Bürstendichtung 109 in Berührung. Die ringförmige Rückplatte 102 stützt die Borsten 101 gegen den Druck des abgedichteten Fluids.
  • Die Halteplatte 103 ist ringförmig und ist an der anderen Seitenfläche der Bürstendichtung 109 montiert. Der Befestigungsabschnitt 104 der Bürstendichtung 109 ist somit zwischen der Halteplatte 103 und der Rückplatte 102 gehalten. Die Halteplatte 103 hat eine geringe Breite in radialer Richtung der Bürstendichtung 109, so dass die Bürstendichtung 109 dem abgedichteten Fluid ausgesetzt ist.
  • Die Rückplatte 102, der Befestigungsabschnitt 104 der Bürstendichtung 109 und die Halteplatte 103 sind miteinander verschweißt, so dass sie einen verbundenen Abschnitt 106 bilden.
  • 7 ist eine Vorderansicht der Bürstendichtung 109, die die vorliegende Erfindung oder den Stand der Technik erläutert. Die Bürstendichtungsvorrichtung 100 aus 7 ist in einem gewöhnlichen eingesetzten Zustand, in dem sich die Bürstendichtung 109 und die drehende Welle 120 relativ zueinander nicht bewegen. In diesem Normalzustand ist die durch die virtuelle Linie in 6 dargestellte drehende Welle 120 in Kontakt mit oder nahe der freien Stirnfläche der Bürstendichtung 109 angeordnet.
  • Obgleich in der Figur nicht gezeigt, hat eine Bürstendichtungsvorrichtung gemäß einem weiteren Beispiel des Standes der Technik eine kleine Lücke zwischen der Seitenfläche 108 der Rückplatte 102 und der Seitenfläche der Bürstendichtung 101. Die Borsten 101, die einen Durchmesser von 0,25 mm oder mehr haben, behindern jedoch die Funktion der Lücke. Mit anderen Worten werden die Borsten 101 nicht entsprechend der Bewegung der drehenden Welle 120 gebogen. Dies beschleunigt den Verschleiß der freien Stirnfläche 105 der Borsten 101. Ferner macht es ein derartig großer Durchmesser der Borsten 101 unmöglich, im Hinblick auf die Reibung mit der drehenden Welle eine dickere Borstenwand zu bilden. Dies führt zu einer verminderten Dichtfähigkeit.
  • In der vorstehend beschriebenen Bürstendichtungsvorrichtung 100 wird dann, wenn die drehende Welle 120 mit der Bürstendichtung 109 aufgrund von Vibrationen oder dergleichen wie in 6 gezeigt in Kontakt kommt, die Bürstendichtung 109 unter dem von der drehenden Welle 120 ausgeübten Druck weiter in Drehrichtung schräg gestellt, wie 8 zeigt.
  • Wenn in diesem Zustand das abgedichtete Fluid einen hohen Druck P1 hat, wird aufgrund einer großen Differenz zwischen dem hohen und dem niedrigen Druck P1 und P2 (P1–P2) die Bürstendichtung 109 gegen die Seitenfläche 108 der Rückplatte 102 gepresst, wie in 9 gezeigt.
  • In dem in 9 gezeigten Zustand werden die Borsten 101 der Bürstendichtung 109 weniger wahrscheinlich gebogen, da sie gegen die Seitenfläche 108 der Rückplatte 102 gepresst sind. Mit anderen Worten ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Borsten 101 gemäß der Bewegung der drehenden Welle 120 biegen. Ferner dringt das abgedichtete Fluid zwischen die Borsten 101 ein, wodurch eine Borste 101 relativ zu den anderen angehoben wird. Das hat zur Folge, dass die schräg gestellten Borsten 101 dazu neigen, den Neigungswinkel der angehobenen Borsten 101 zu reduzieren. Da die angehobenen Borsten 101 eine große radiale Länge haben, wird der Druck von der drehenden Welle 120 erhöht, was den Verschleiß der Bürstendichtung 2 verursacht.
  • Wenn die Vibration der drehenden Welle 120 reduziert wird, wie 10 zeigt, wird die Lücke C zwischen der abgenutzten freien Stirnfläche 105 der Borsten 101 und der drehenden Welle 120 vergrößert, wie 11 zeigt. Als Folge tritt das abgedichtete Fluid durch die Lücke C aus. Wenn ferner der Druck P1 des abgedichteten Fluids vermindert wird (d.h. wenn die Differenz zwischen dem Druck P1 und dem Druck P2 in dem stromabwärts liegenden Bereich (P1–P2) reduziert wird), wird die Drehkraft der drehenden Welle 120 vorherrschend. Demgemäß kann die Lücke C zwischen der drehenden Welle 120 und der freien Stirnfläche 105 der Borsten 101 durch die Drehkraft vergrößert werden. Auch in diesem Fall tritt das abgedichtete Fluid durch die Lücke C aus.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht im Hinblick auf die vorstehend erläuterten Probleme. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Flexibilität einer Bürstendichtung gegen den Druck einer drehenden Welle zu verbessern und den durch Reibung zwischen der Bürstendichtung und der drehenden Welle bedingten Verschleiß durch die Flexibilität der Bürstendichtung zu vermindern.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Dichtfähigkeit zu verbessern, indem die Fähigkeit der Bürstendichtung zur Biegung gemäß der Bewegung der drehenden Welle verbessert wird.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Dichtfähigkeit zu verbessern, indem Borsten mit einem kleineren Durchmesser dicht in Wandform angeordnet werden.
  • Eine wiederum weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Dichtfähigkeit zu verbessern und durch Reibung hervorgerufene Schäden zu verhindern, indem eine anormale Bewegung der ausgerichteten Borsten verhindert wird.
  • Es ist eine weitere Aufgabe, die Bürstendichtung in die Lage zu versetzen, dass sie dem Druckwert eines abgedichteten Fluids entsprechend verformt wird, indem der auf die Borsten wirkende vordere Druck des abgedichteten Fluids und der Gegendruck des abgedichteten Fluids in einer durch die Bürstendichtung verlaufenden Ausnehmung im Gleichgewicht geregelt werden.
  • Ferner wird auf die EP-A-0 617 216 und die EP-A-0 778 431 hingewiesen, die beide verwandte Formen von Bürstendichtungen aufzeigen.
  • Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Bürstendichtungsvorrichtung geschaffen, die an einem von zwei Teilen befestigt ist, welche sich mit einer Lücke dazwischen relativ zueinander bewegen, zum Abdichten der Lücke zwischen den Teilen, umfassend:
    eine Bürstendichtung, welche aus Borsten gebildet wird, die in Wandform angeordnet sind, und welche einen Befestigungsabschnitt enthält, der durch Verbinden der Borsten miteinander an einem Ende gebildet wird, und ein freies Ende enthält, welches einer Fläche des anderen Teiles gegenüberliegt;
    eine Rückplatte, welche mit dem Befestigungsabschnitt der Bürstendichtung verbunden ist und eine Stützfläche zum Stützen einer Seitenfläche der Bürstendichtung enthält; und
    eine Halteplatte zum Halten des Befestigungsabschnitts der Bürstendichtung zwischen der Halteplatte und der Rückplatte, wobei
    die Stützfläche der Rückplatte und eine gegenüberliegende Fläche der Bürstendichtung mit einem Abstand voneinander angeordnet sind und jede der Borsten der Bürstendichtung einen Durchmesser von 0,15 mm bis 0,008 mm aufweist;
    dadurch gekennzeichnet, dass die Rückplatte eine Ausnehmung zum Aufnehmen eines gekrümmten Abschnitts der Borsten aufgrund eines Druckdifferentials und eine ringförmige Auskragung enthält, welche etwa in der Mitte der radialen Richtung der Stützfläche gebildet wird.
  • Bei der vorliegenden Bürstendichtungsvorrichtung sind die Borsten in einem Abstand von der Stützfläche der Rückplatte angeordnet und die Borste hat einen Durchmesser von 0,15 mm bis 0,008 mm. Daher können auch dann, wenn der andere Teil mit der freien Stirnfläche der Borsten in Kontakt steht, die Borsten elastisch zu der Stützfläche hin verformt werden. Auch wenn beispielsweise die Borsten an dem Rotor anliegen, werden sie bewegt, während sich der Kontaktdruck vermindert. Demgemäß wird der Verschleiß der Borsten verhindert.
  • Da ferner die Borsten dünn sind, können sie dicht zu einer Wand angeordnet werden, was eine Verbesserung der Dichtfähigkeit zulässt.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung und um darzulegen, wie diese umgesetzt werden kann, wird nachfolgend im Rahmen eines Beispiels auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
  • 1 eine Querschnittsansicht einer zwischen Teilen montierten Bürstendichtungsvorrichtung zur Erläuterung des Standes der Technik ist;
  • 2 eine Querschnittsansicht einer weiteren Bürstendichtungsvorrichtung zur Erläuterung des Standes der Technik ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Bürstendichtungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist;
  • 4 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer Bürstendichtungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist;
  • 5 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform einer Bürstendichtungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist;
  • 6 eine Querschnittsansicht einer zwischen einem Gehäuse und einer drehenden Welle montierten Bürstendichtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist;
  • 7 eine Vorderansicht einer Bürstendichtung in dem Zustand, in dem die drehende Welle aus 6 nicht schwingt ist;
  • 8 eine Vorderansicht der von der drehenden Welle aus 6 zusammengepressten Bürstendichtung ist;
  • 9 eine Querschnittsansicht der Bürstendichtungsvorrichtung aus 6 ist, die dem Druck eines abgedichteten Fluids ausgesetzt ist;
  • 10 eine Vorderansicht in dem Zustand, in dem sich die drehende Welle aus dem Zustand von 6 wegbewegt, ist; und
  • 11 eine Querschnittsansicht der Bürstendichtungsvorrichtung ist, in der eine Lücke C durch die drehende Welle erzeugt wird, die sich aus dem Zustand von 7 in die entgegengesetzte Richtung bewegt.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Bürstendichtungsvorrichtung 1 gemäß dem Stand der Technik. Die Bürstendichtungsvorrichtung 1 teilt die Lücke zwischen einem Gehäuse 50 und einem Rotor 60 einer Gasturbine in eine Hochdruckseite (P1) und eine Niederdruckseite (P2).
  • Wie 1 zeigt, hat die Bürstendichtungsvorrichtung 1 einen feststehenden Abschnitt 20 an ihrem äußeren Umfang und eine freie Stirnfläche 5 an ihrem inneren Umfang. Der feststehende Abschnitt 20 ist in einer Nut 51 montiert, die an der inneren Umfangfläche eines Teiles (des Gehäuses 50) gebildet ist. Die freie Stirnfläche 5 liegt der äußeren Umfangsfläche des anderen Teiles (des Rotors 60) gegenüber. Genauer ausgedrückt steht die freie Stirnfläche 5 in Kontakt mit oder in sehr enger Nähe zu der äußeren Umfangsfläche des Rotors 60. Die Bürstendichtungsvorrichtung 1 dient dazu, ein abgedichtetes Fluid auf der Hochdruckseite (P1) abzudichten.
  • Die Bürstendichtungsvorrichtung 1 enthält im wesentlichen eine Bürstendichtung 2, eine Rückplatte 6 und eine Halteplatte 10.
  • Die Bürstendichtung 2 ist aus Borsten 4 gebildet, die mit einer vorgeschriebenen Dicke wie eine Wand angeordnet sind. Genauer ausgedrückt sind die Borsten 4 in Drehrichtung des Rotors 60 geneigt und in Umfangsrichtung in Wandform angeordnet. Die Borsten 4 sind am äußeren Umfang miteinander verschweißt und bilden einen Befestigungsabschnitt 3. Die Borste 4 hat einen Durchmesser von 0,2 mm bis 0,005 mm und bevorzugt 0,15 mm bis 0,08 mm und hat eine Länge von 5 mm bis 50 mm. Die Wandstärke der Borsten 4 liegt bevorzugt im Bereich von 0, 5 mm bis 5 mm.
  • Die Borsten 4 sind aus einem Material wie etwa Stahl, Legierungen auf Nickelbasis oder Keramik gebildet.
  • Die Rückplatte 6 hat einen feststehenden Abschnitt 6A zum Halten des Befestigungsabschnitts 3 der Bürstendichtung 2 und eine Stützfläche 7 zum Stützen der Bürstendichtung 2, um so zu verhindern, dass die Bürstendichtung 2 durch den Druck des abgedichteten Fluids übermäßig gebogen wird. Die Bürstendichtung 2 und die Stützfläche 7 sind mit einem dazwischenliegenden Spalt D angeordnet. Ein größerer Spalt D ist besser. Ein zu großer Spalt D würde jedoch ein Ermüdungsversagen des Befestigungsabschnitts 3 der Borsten 4 aufgrund der Biegung verursachen. Um ein solches Ermüdungsversagen zu verhindern, enthält die Rückplatte 6 einen verformungsverhindernden Abschnitt 15. Der verformungsverhindernde Abschnitt 15 kann entweder eine geneigte oder konvexe Oberfläche haben.
  • Bedingt durch den Spalt D zwischen der Stützfläche 7 der Rückplatte 6 und der Bürstendichtung 2 berührt die Bürstendichtung 2 die Stützfläche 7 bei Durchbiegung in dem Ausmaß D, wenn sie dem Druck des abgedichteten Fluids ausgesetzt ist. Demgemäß wird die radiale Länge der Borsten 4 dem Ausmaß der Durchbiegung entsprechend reduziert. Als Folge wird die Bürstendichtung 2 vom Rotor 60 um die Lücke C getrennt.
  • Mit anderen Worten wird auch dann, wenn der Rotor 60 vibriert, der Kontaktdruck im Bereich der Lücke C reduziert. Auch wenn der Rotor 60 in dem Ausmaß weiter schwingt, dass er die Bürstendichtung 2 berührt, vermindern die gebogenen Borsten 4 die Berührungskraft. Als Folge wird der Verschleiß der Borsten 4 verhindert.
  • Der Befestigungsabschnitt 3 der Bürstendichtung 2 ist mit der Rückplatte 6 und der Halteplatte 10 durch Elektronenstrahlschweißung einstückig verbunden. Der verschweißte Abschnitt der drei Elemente dient als der feststehende Abschnitt 20. Die Halteplatte 10, die ringförmig ist, hat eine kleinere radiale Breite als die Rückplatte 6.
  • Es sei angemerkt, dass in 1 die Länge der Halteplatte 10 derjenigen des feststehenden Abschnitts 20 entspricht.
  • Das Material der Rückplatte 6 und der Halteplatte 10 wird vorzugsweise dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Materials des Gehäuses 50 entsprechend gewählt. Die Rückplatte 6 und die Halteplatte 10 sind aus einem Material wie etwa einer Legierung auf Nickelbasis, Eisen, Stahl oder Nichteisenmetall gebildet. Verschiedene Materialien werden gemäß dem Typ und der Temperatur des abgedichteten Fluids oder den Bedingungen in anderen Anwendungsgebieten ausgewählt.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Bürstendichtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
  • Die Bürstendichtungsvorrichtung 1 aus 2 hat mit Ausnahme der Stützfläche 7 annähernd den gleichen Aufbau wie diejenige aus 1. Die Rückplatte 6 aus 2 hat eine Ausnehmung 8, die der Stützfläche 7 entspricht. Der wesentliche Unterschied zwischen den Bürstendichtungsvorrichtungen aus 1 und 2 liegt darin, dass die Rückplatte 6 aus 2 eine ringförmige Ausnehmung 8 und eine ringförmige Auskragung 7A hat. Die ringförmige Auskragung 7A ist am inneren Umfangsende der Stützfläche 7 gebildet. Die Tiefe D in der Ausnehmung 8 entspricht dem Spalt D zwischen der Stützfläche 7 und der gegenüberliegenden Fläche der Bürstendichtung 2.
  • In Reaktion auf den Druck des abgedichteten Fluids wird die Bürstendichtung 2 zu einer gekrümmten Form ausgelenkt und berührt die Stützfläche 7 (das heißt den Boden der Ausnehmung 8), wie in der erfindungsgemäßen Ausführungsform in 3 gezeigt. Dadurch wird die radiale Länge der Bürstendichtung 2 mehr als bei derjenigen von 1 durch die Durchbiegung vermindert.
  • Ferner kann die Auskragung 7A eine abgefaste Ecke beziehungsweise eine geneigte Fläche haben, so dass die Borsten 4 sanft gebogen werden.
  • Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der Rotor 60 vibriert oder stark schwingt, dient die Auskragung 7A dazu, die radiale Länge der Borsten 4 zu vermindern, um den Kontaktdruck entsprechend den Vibrationen oder der Schwingung zu vermindern. Tatsächlich wird die freie Stirnfläche 5 der Bürstendichtung 2 aufgrund des Drucks des abgedichteten Fluids in einem geringfügig kleineren Winkel als dem in 3 gezeigten geneigt, so dass die freie Stirnfläche 5 der äußeren Umfangsfläche des Rotors 60 gegenüberliegt.
  • Wenn der Druck des abgedichteten Fluids angelegt wird, wird der Mittelabschnitt der Bürstendichtung 2 zu einer gekrümmten Form verformt und von der Stützfläche 7 gestützt, wie 3 zeigt. Die radiale Länge der Borsten 4 wird der Durchbiegung entsprechend reduziert.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht einer Bürstendichtungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt den Zustand, in dem die Bürstendichtung 2 unter dem Druck des abgedichteten Fluids durch eine ringförmige Auskragung 9 gebogen wird. Die ringförmige Auskragung 9 ist annähernd in der Mitte der Ausnehmung 8 in der Bürstendichtungsvorrichtung aus 2 gebildet.
  • Mit dem Aufbau von 3 wird dann, wenn der Druck des abgedichteten Fluids von der Hochdruckseite (P1) angelegt wird, die radiale Länge der Borsten 4 der Bürstendichtung 2 stärker reduziert als bei derjenigen aus 2, und zwar durch das Ausmaß der Durchbiegung durch die Auskragung 9.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht einer Bürstendichtungsvorrichtung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt ebenfalls den Zustand, in dem die Bürstendichtung 2 durch eine ringförmige Auskragung 9 unter dem Druck des abgedichteten Fluids gebogen wird.
  • In 4 sind die ringförmige Auskragung 9 und die ringförmige Auskragung 7A in der Bürstendichtungsvorrichtung aus 3 durch solche mit einer abgerundeten (R-förmigen) Ecke ersetzt. Ferner ist ein verformungsverhindernder Abschnitt 15 mit einer abgerundeten Oberfläche vorgesehen.
  • Bei einem derartigen Aufbau wird die Bürstendichtung 2 unter dem Druck des abgedichteten Fluids zweifach durchgebogen. Die Bürstendichtung wird jedoch an keiner Stelle übermäßig gebogen, was eine verbesserte Dauerhaftigkeit ermöglicht, ohne dass ein Ermüdungsversagen verursacht wird.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht einer Bürstendichtungsvorrichtung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt den Zustand, in dem die Borsten 4 unter dem Druck des abgedichteten Fluids gebogen werden, so dass die Bürstendichtung 2 von der Stützfläche 7 gestützt wird.
  • In 5 ist eine ringförmige Auskragung 9 an der Stützfläche 7 der Rückplatte 1 aus 1 gebildet. In der Bürstendichtungsvorrichtung 1 aus 5 haben die Borsten 4 einen kleinen Durchmesser von 0,01 mm bis 0,08 mm. Auch in diesem Fall ist die freie Stirnfläche 5 der Bürstendichtung 2 von dem Rotor 60 durch die Lücke C in Reaktion auf den Druck des abgedichteten Fluids von der Hochdruckseite (P1) getrennt.
  • Wenn die Borsten der Bürstendichtung von dem Befestigungsabschnitt schräg gestellt werden und die Widerstandseinrichtung an der Stützfläche der Rückplatte oder der zu der Bürstendichtung weisenden Seitenfläche der Halteplatte vorgesehen ist, werden die Borsten daran gehindert, sich in eine Richtung zu bewegen, die den Neigungswinkel der Borsten reduzieren würde. Demgemäß wird verhindert, dass sich die Borsten unter dem Druck des abgedichteten Fluids oder dergleichen aus dem geneigten Zustand in den vertikalen Zustand (das heißt aufgestellten Zustand) bewegen. Das hat zur Folge, dass der Verschleiß der Borsten aufgrund des Kontakts mit dem anderen Teil verhindert wird. Beispielsweise kann wirksam verhindert werden, dass die Borsten durch den Rotor mit einem erhöhten Druck beaufschlagt werden, so dass verhindert werden kann, dass sie durch den Kontakt mit diesem abgenutzt werden.
  • Es ist wirksam, die Widerstandseinrichtung an der Stützfläche nahe an der Bürstendichtung vorzusehen (beispielsweise der Stützfläche der Auskragung oder der Stützfläche der Auskragung, die an der freien Stirnfläche der Bürstendichtung angeordnet ist), oder an der Fläche der Halteplatte, die nahe an der Bürstendichtung ist und zu der Bürstendichtung weist.
  • Wenn die Auskragung an der Stützfläche gebildet ist, hat das zur Folge, dass die Länge der Borsten durch die Biegung weiter vermindert werden kann, wodurch die Anlagekraft an dem anderen Teil vermindert wird. Demgemäß kann der Verschleiß der Borsten wirksam verhindert werden.
  • Indem die Ausnehmung selbst mit einer Auskragung versehen wird (3), wird die radiale Länge der Borsten durch Durchbiegen weiter reduziert und die Anlagekraft wird vermindert. Als Folge wird der Verschleiß der Borsten verhindert.
  • Die radiale Länge der Borsten kann durch die Stützfläche vermindert werden, wie 4 zeigt. Darüber hinaus verhindert die Widerstandseinrichtung, dass sich die Borsten auch unter dem Druck des abgedichteten Fluids in eine ihren Neigungswinkel verringernde Richtung bewegen und verhindert somit, dass die radiale Länge der Borsten erhöht wird. Demgemäß wird verhindert, dass die Borsten durch den anderen Teil mit Druck beaufschlagt werden, wodurch der Verschleiß der Borsten wirksam verhindert wird.

Claims (5)

  1. Bürstendichtungsvorrichtung (1), die an einem von zwei Teilen (50, 60) befestigt ist, welche sich mit einer Lücke (c) dazwischen relativ zueinander bewegen, zum Abdichten der Lücke zwischen den Teilen, umfassend: eine Bürstendichtung (2), welche aus Borsten (4) gebildet wird, die in Wandform angeordnet sind, und welche einen Befestigungsabschnitt (3) enthält, der durch Verbinden der Borsten miteinander an einem Ende gebildet wird, und ein freies Ende enthält, welches einer Fläche des anderen Teils gegenüberliegt; eine Rückplatte (6), welche mit dem Befestigungsabschnitt (3) der Bürstendichtung verbunden ist und eine Stützfläche (7) zum Stützen einer Seitenfläche der Bürstendichtung enthält; und eine Halteplatte (10) zum Halten des Befestigungsabschnittes der Bürstendichtung zwischen der Halteplatte und der Rückplatte (6), wobei die Stützfläche (7) der Rückplatte und eine gegenüberliegende Fläche der Bürstendichtung mit einem Abstand voneinander angeordnet sind und jede der Borsten (4) der Bürstendichtung einen Durchmesser von 0,15 mm bis 0,008 mm aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass die Rückplatte (6) eine Ausnehmung (8) zum Aufnehmen eines gekrümmten Abschnittes der Borsten aufgrund eines Druckdifferentials und eine ringförmige Auskragung (9) enthält, welche etwa in der Mitte der radialen Richtung der Stützfläche (7) gebildet wird.
  2. Bürstendichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei am inneren peripheren Ende der Stützfläche (7) eine innere ringförmige Auskragung (7A) gebildet wird.
  3. Bürstendichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei am äußeren peripheren Ende der Stützfläche (7) ein verformungsverhindernder Abschnitt (15) gebildet wird.
  4. Bürstendichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die innere ringförmige Auskragung (7A) so gebildet wird, dass sie die Dicke der Rückplatte (6) in Richtung des inneren peripheren Endes der Stützfläche (7) vergrößert.
  5. Bürstendichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Borsten (4) der Bürstendichtung (2) von dem Befestigungsabschnitt (3) schräg verlaufen und die Stützfläche (7) der Rückplatte (6) oder eine Seitenfläche der Halteplatte (10), die der Bürstendichtung (2) gegenüberliegt, ein Widerstandsmittel (12A, 12B) enthält, um zu verhindern, dass die Borsten (4) sich in eine Richtung bewegen, welche ihren Neigungswinkel verringert.
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