專利名稱：用于流體機械的刷式密封裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于流體機械的刷式密封裝置，該刷式密封裝置 用于對在所述流體機械的旋轉的和靜止的部件之間的縫隙進行密封， 其中將可彈性彎曲的剛毛設置在多個并排布置的剛毛列中。
背景技術：
在具有旋轉的和靜止的部件的流體機械中，使用不同結構類型的 密封元件用于對不同的壓力室進行密封。在此，在所述旋轉的和靜止 的部件之間尤其使用無接觸的密封裝置(比如迷宮式密封裝置)或者 柔性的接觸的密封元件。此外，所謂的刷式密封裝置屬于柔性的接觸 的密封元件，在所述刷式密封裝置中使用剛毛用于在具有不同壓力的 腔室之間進行密封。
無接觸的密封裝置適合于對幾毫巴到數(shù)百巴的壓差進行密封，而 刷式密封裝置本身在多級布置(多個刷式密封裝置先后布置)中的使
用范圍由于"吹散效應(Blow-Over-Effekt )"和"扇狀散開(Auf伎chern )" 而在最大的壓差方面受到限制。
所述"吹散效應"在圖1中通過按現(xiàn)有技術的刷式密封裝置10的 橫截面示意圖來示出。在這個刷式密封裝置10中，剛毛12布置在多 個列中并且固定在基體14中。所述基體14在兩個對置的側面上各被 一塊導向板16鑲邊，在所述導向板16中在圖1中在右邊示出的導向 板16如此遠地夠著所述剛毛12的下端部區(qū)域，使得其在那里支撐剛 毛12。但是，當在所述刷式密封裝置IO上存在相應高的壓差"Pl p2" 時，所述剛毛12在這個下端部區(qū)域上劇烈彎曲，使得介質可以從在圖 1中位于左側的壓力室溢流到位于右側的壓力室中。
圖2在相應于圖1的橫截面示意圖的橫截面示意圖中示出了刷式 密封裝置10的"扇狀散開"。在"扇狀散開"時，由于所述剛毛12 的下端部區(qū)域的不利的入流而導致各個剛毛朝左側的壓力室彎曲，使
得介質又會從這個處于壓力p，下的壓力室到達右側的處于更低的壓力 P2下的壓力室中。
為了提高公知的刷式密封裝置的效率，在以往的解決方案中各個剛毛構造得比較厚，各個剛毛束通過導向板或者說支承環(huán)得到保持(參
見圖1和2，右邊的導向板16)并且/或者將單個的剛毛束總體上構造 得較寬或者說較厚。
此外，盡管如此為公知的刷式密封裝置的能夠承受的壓差設置了 上述限制。尤其由于在所述旋轉的和靜止的部件之間的必需的徑向間 隙，所述具有導向板或者說支承環(huán)的剛毛無法任意靠近地支撐在對置 的部件上。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是，改進開頭所述類型的刷式密封裝置，從而在裝 備著所述刷式密封裝置的流體機械中可以對更高的壓差進行密封。
按本發(fā)明，該任務用按權利要求1所述的刷式密封裝置以及按權 利要求14所述的流體機械解決。本發(fā)明的有利的改進方案在從屬權利 要求中定義。
按本發(fā)明的用于流體機械的用于對在所述流體機械的旋轉的和靜
性彎曲的處于多個J排布置的剛毛;'j中的剛毛，、其中i本發(fā)明的二式
密封裝置構造為單級的。除此以外，在至少兩個剛毛列之間布置沿所 述剛毛的縱向方向延伸的薄膜或盤或者說膜片。
單級的刷式密封裝置的突出之處在于，多根剛毛在其長度上基本 上接觸地布置并且由此形成剛毛束。由此，單級的刷式密封裝置的突 出之處在于包括多個彼此緊挨的剛毛的剛毛束.
單級的刷式密封裝置的另一個特征是將剛毛固定在刷式密封裝置 支架中，其中布置在刷式密封裝置支架中的剛毛端部彼此緊挨。
且先后布置的剛毛束，其中各剛毛束通常彼此不接觸。
按本發(fā)明的刷式密封裝置因此在其剛毛束的各個剛毛列之間具有 至少一個薄膜的或者盤的形式的中間層。所述盤在此尤其可以是薄板。
相互支撐。按本發(fā)明大大降k了剛毛圍繞著導向板的棱邊彎折(i見 圖1 )或剛毛扇狀散開(參見圖2)的危險。通過這種方式，按本發(fā)明 的刷式密封裝置也適合于更高的壓差。各個剛毛的因刷式密封裝置的流側得到減少
在所述刷式密封裝置上，優(yōu)選將所述剛毛以端部區(qū)域位置固定地安裝
在所述剛毛之間。
按本發(fā)明的薄膜或者盤優(yōu)選由具有研磨性能的材料制成。因此， 所述薄膜或者所述盤剛好和所述剛毛一樣長，由此擴大剛毛尖端的剛 度并且由此大大減少剛毛圍繞著導向板的棱邊彎折的情況。
所述薄膜或者所述盤在這種情況下有利地由金屬母體或者由石墨 制成，
按本發(fā)明的薄膜或者盤優(yōu)選由塑料和/或金屬制成。利用這樣的材
望的支撐效果。
除此以外，按本發(fā)明優(yōu)選所述薄膜或者所述盤構造為至少部分穿 孔和/或至少部分開縫的。利用這樣的刷式密封裝置，可以保持所述刷
式密封裝置的"吹落效應(Blow-Down-Effekt)"(也就是說通過作用 于所屬的剛毛束的徑向壓力來閉合所述刷式密封裝置)。
最后，按本發(fā)明優(yōu)選所述薄膜或者所述盤關于所述剛毛的縱向伸 長構造為剛好與所述剛毛一樣長和/或比所述剛毛短。此外，按本發(fā)明 的剛毛束可以與所屬的薄膜或盤一起任意經(jīng)常地堆放以及構造為任意 的厚度。所述薄膜或盤的數(shù)目或者其各個厚度可以按對密封狀況的要 求改變。所述薄膜或者盤可以與所屬的剛毛澆注、噴注、焊接、巻繞 和/或夾緊在一起，
優(yōu)選所述薄膜或者所述盤具有用于支撐剛毛的結構。通過這種能 夠比較容易制造的措施，可以進一步提高板的剛度。在這種情況下， 所述薄膜或者所述盤基本上沿其縱向方向起皺，用于由此避免扭曲，
有利的是，所述薄膜或者所述盤構造成正弦形、U形或者三角形 起波紋的。
下面借助于隨附的示意圖對按本發(fā)明的刷式密封裝置的實施例進 行詳細解釋。其中
圖1是按現(xiàn)有技術的刷式密封裝置的用于如上所述對"吹散效應"
6進行解釋的橫截面；
圖2是按現(xiàn)有技術的刷式密封裝置的用于如上所述對"扇狀散開" 進行解釋的橫截面；
圖3是按現(xiàn)有技術的刷式密封裝置的一種實施例的橫截面以及在
其下面的部分透視圖，該實施例相應于圖1和2的實施例；
圖4是按現(xiàn)有技術的刷式密封裝置的一種另外的實施例的橫截面； 圖5是按本發(fā)明的刷式密封裝置的實施例的橫截面以及處于其下
面的部分透視圖，該刷式密封裝置基于按圖3的刷式密封裝置，
圖6是按本發(fā)明的刷式密封裝置的一種另外的實施例的橫截面，
該刷式密封裝置基于按圖4的刷式密封裝置；
圖7是按本發(fā)明的刷式密封裝置的一種具有盤的起波紋的結構的
實施例的部分透視圖8是按本發(fā)明的刷式密封裝置的一種實施例的沿剛毛的縱向方
向從下面看的視圖9是按本發(fā)明的刷式密封裝置的一種實施例的沿剛毛的縱向方
向從下面看的視圖IO是按本發(fā)明的刷式密封裝置的一種實施例的沿剛毛的縱向方 向從下面看的視圖U是按本發(fā)明的刷式密封裝置的一種實施例的沿剛毛的縱向方 向從下面看的視圖。
具體實施例方式
圖3示出了按現(xiàn)有技術的刷式密封裝置10,該刷式密封裝置10具 有基本上平行延伸的剛毛12,所述剛毛12—起形成剛毛束。所述剛毛 12澆注在處于兩塊導向板16之間的基體14中.所述導向板16單個地 沿所述剛毛12的縱向方向延伸，其中關于圖3處于右側的導向板16 以其下端部區(qū)域朝所述剛毛12的方向彎曲并且將所述剛毛12支撐在 其下端部區(qū)域上。在這樣的刷式密封裝置IO沿箭頭18的方向旋轉時， 所述剛毛12的關于圖3處于下面的端部區(qū)域在(在圖3到6中未相應 示出的)對置的靜止的部件上得到摩擦阻力，并且所述剛毛12由此反 向于其主運動方向彎曲了一個角度20。
圖4示出了按現(xiàn)有技術的刷式密封裝置10的實施例，在該實施例 中剛毛12圍繞著中央的線材22放置并且在外側被橫截面基本上為圃形的殼層24所包圍。所述剛毛12從這個殼層24關于閨4向下朝(未 示出的)靜止的部件的方向伸出。
圖5示出了按本發(fā)明的刷式密封裝置IO的實施例，該刷式密封裝 置10同樣具有剛毛12、基體14以及兩塊導向板16。所述刷式密封裝 置10同樣沿箭頭18的方向旋轉。所述剛毛12在此基本上彼此平行地 布置在剛毛列28中并且在這些剛毛列28之間總共有兩個薄膜30和32。 在此朝向具有較低壓力的壓力室34的薄膜30在其薄膜表面中構造為 封閉的。相反，朝向具有較高壓力的壓力室36的薄膜32則借助于開 口 38構造為穿孔的。
圖5示出了單級的刷式密封裝置10。所述兩個薄膜30和32由具 有研磨性能的材料制成。在這種情況下，金屬母體或者石墨可以用作 研磨的材料。
圖7示出了按本發(fā)明的刷式密封裝置，其中所述薄膜30、 32具有 用于支撐所述剛毛12的結構。按圖7的刷式密封裝置的透視圖示出了 所述薄膜30、 32的三角形的結構。
圖8從下面示出了所述三角形結構。
圖9和圖10示出了所述薄膜30、 32的正弦狀的或者說U形的結 構。按圖11的薄膜30、 32通過沿剛毛的縱向方向構成的隔片40得到 改進，其中提高了所述薄膜30、 32的剛度。
圖6示出了按本發(fā)明的刷式密封裝置IO的一種另外的實施例，該 實施例關于剛毛12、線材22和殼層24如在圖4中示出的按現(xiàn)有技術 的實施例一樣構成。但是此外，在按圖6的實施例中，在圍繞著線材 22放置的剛毛12之間有薄膜30，從而在從所述殼層24伸出的剛毛的 區(qū)域中又產(chǎn)生在圖5中在下面透視示出的由剛毛12和薄膜30或者說 32構成的層。
權利要求
1. 用于流體機械的單級的刷式密封裝置(10)，用于對在所述流體機械的旋轉的和靜止的部件之間的縫隙進行密封，其中，可彈性彎曲的剛毛(12)設置在多個并排布置的剛毛列(28)中，其特征在于，在至少兩個剛毛列(28)之間布置了沿所述剛毛(12)的縱向方向延伸的薄膜(30、32)或盤。
2. 按權利要求1所述的刷式密封裝置，其特征在于，所述剛毛(12)以端部區(qū)域位置固定地安裝在基體 (14)上并且所述薄膜(30、 32)或者所述盤以邊緣區(qū)域同樣用該基 體(14)保持在所述剛毛(12)之間。
3. 按權利要求1或2所述的刷式密封裝置，其中，所述薄膜(30、 32)或者所述盤由具有研磨性能的材料制成。
4. 按權利要求3所述的刷式密封裝置，其中，所述薄膜(30、 32)或者所述盤由金屬母體或者石墨制成。
5. 按權利要求1或2所述的刷式密封裝置， 其特征在于，所述薄膜(30、 32 )或考所述盤由塑料制成。
6. 按權利要求l或2所述的刷式密封裝置， 其特征在于，所述薄膜(30、 32)或者所述盤由金屬制成。
7. 按前述權利要求中任一項所述的刷式密封裝置， 其特征在于，所述薄膜(30、 32)或者所述盤構造為至少部分穿孔的
8. 按前述權利要求中任一項所述的刷式密封裝置， 其特征在于，所述薄膜(30、 32)或者所述盤構造為至少部分開縫的。
9. 按前述權利要求中任一項所述的刷式密封裝置， 其特征在于，所述薄膜(30、 32)或者所述盤關于所述剛毛(12)的縱向伸長構造為剛好與所述剛毛(12) —樣長。
10. 按前述權利要求中任一項所述的刷式密封裝置， 其特征在于，所述薄膜(30、 32)或者所述盤關于所述剛毛(12)的縱向伸長構造為比所述剛毛(12)短。
11. 按前述權利要求中任一項所述的刷式密封裝置，其中，所述薄膜(30、 32)或者所述盤具有用于支撐所述剛毛的 結構。
12. 按權利要求11所述的刷式密封裝置，其中，所述薄膜(30、 32)或者所述盤為波紋形的。
13. 按權利要求12所述的刷式密封裝置，其中，所述薄膜(30、 32)或者所述盤構造為正弦形、U形或者 三角形起波紋的。
14. 具有按權利要求1到8中任一項所述的刷式密封裝置(10) 的流體機械'
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于流體機械的刷式密封裝置(10)，用于對在所述流體機械的旋轉的和靜止的部件之間的縫隙進行密封，其中可彈性彎曲的剛毛(12)設置在多個并排布置的剛毛列(28)中，按本發(fā)明其特征在于，在至少兩個剛毛列(28)之間布置了沿所述剛毛(12)的縱向方向延伸的薄膜(30、32)或盤。
文檔編號F01D11/00GK101506553SQ200780030625
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月13日 優(yōu)先權日2006年8月18日
發(fā)明者E·蘇爾達, M·尼夫, N·瑟肯, S·布魯克 申請人:西門子公司