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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Verbindung eines Dichtungssystems für eine Rotationsmaschine, die mit
einem gasförmigen
Medium gekühlt
wird, wobei das Dichtungssystem zwischen dem Gehäuse und der drehbaren Welle
der Rotationsmaschine platziert ist; insbesondere bezieht sich die
Erfindung auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Verbinden
eines Dichtungssystems an einen wasserstoffgekühlten Generator, wobei das
Dichtungssystem während des
Gebrauchs durch ein inneres Stützelement
des Gehäuses
getragen wird. Schlussendlich bezieht sich die Erfindung auch auf
ein Dichtungssystem, das unter Verwendung der Vorrichtung und des
Verfahrens, insbesondere kompakt und effizient, verbunden werden
kann. Eine derartige Dichtung ist aus dem Dokument
EP-A-1571380 bekannt.
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Hier
und weiter unten bezieht sich der Ausdruck "Rotationsmaschine" auf jede Maschine egal, ob eine erzeugende
oder eine betreibende Maschine, die einen Rotor aufweist, der von
einer Welle getragen wird, die in einem flüssigen Kühlmedium rotiert und in einem
Dichtungsbehälter
enthalten ist, wobei die Rotationswelle durch die Stützelemente (Lager)
innerhalb oder außerhalb
des Gehäuses
gestützt
wird.
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Die
Generatoren werden durch ein gasförmiges Medium gekühlt, in
bestimmten Fällen
Wasserstoff; es ist deshalb klar, dass der Einschluss des gasförmigen Kühlmediums
innerhalb des Maschinengehäuses
garantiert sein muss.
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Dies
wird durch komplexe Dichtungssysteme erreicht, die "Wasserstoffdichtungen" genannt werden,
welche zwischen dem Teil des Gehäuses,
das den aktiven Teil des Maschinenrotors beherbergt, und der drehbaren
Welle der Maschine platziert sein kann, welche den aktiven Teil
des Rotors unterstützt. Diese
Dichtungssysteme werden in den Durchgängen installiert, durch welche
die Enden der Welle aus dem Gehäuse
herausragen, oder dem Teil des Gehäuses, welche mit dem gasförmigen Kühlmedium geflutet
werden, um durch die Lager gestützt
zu werden.
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Das
Dichtungssystem für
ein gasförmiges Medium,
welches durch Anordnen von Unterdruck stehenden Öl innerhalb einer Dichtungsbox
erzeugt wird, welche eine Reihe von ringförmigen gleitenden Dichtungselementen
aufweist, welche in Kontakt mit der Welle unterstützt werden,
muss, auf der einen Seite das Durchgehen des Öls in Richtung des Rotors verhindern,
und auf der anderen Seite, das Lecken des unter Druck stehenden
Wasserstoffes. Zu diesem Zweck weisen bekannte Dichtungssysteme ein
Dichtelement für
das Öl
auf, welches an dem Teil der Welle nahe des Rotors positioniert
ist, den vorher genannten Dichtungsbehälter für das gasförmige Kühlmedium, einschließlich eines
Rückelements
und eines Abschlussringes, zwischen welchen die vorher genannten
gleitenden Dichtelemente, welche mit der Welle zusammenwirken, und
einem Zwischenring, der den Dichtungsbehälter unterstützt, fest
zusammengepackt sind; alle diese Elemente werden dann durch ein
inneres Stützelement
des Gehäuses,
welches als ein "Schild" bekannt ist, gestützt.
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Hier
und weiter unten sollen sich die Ausdrücke "rück" und "vorder" auf Elemente oder
Teile der Elemente beziehen, welche während des Gebrauchs entsprechend
innerwärts
und außerwärts des
Gehäuses
gewandt sind und die Bezugnahme auf die Richtung, die durch die
Achse der Maschinenwelle definiert ist.
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Die
vorher genannten Elemente des Dichtungssystems können in einer axialen Reihenfolge verbunden
werden, wobei der Dichtungsbehälter
extern bezüglich
der Innenseite der Maschine verbunden wird (oder vor den anderen
Elementen, die die Dichtung bilden); diese können auch "gepackt" verbunden werden, wobei der Dichtungshälter nahe dem
Dichtelement für
das Öl
und innerhalb eines ringförmigen
Raumes zwischen der Welle und dem Schild positioniert ist, und wobei
der Zwischenring vor allem positioniert ist, was an dem Schild radial
an der Außenseite
und an dem Dichtungsbehälter
radial an der Innenseite befestigt wird.
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Der
erste Typ des Dichtungssystems ist relativ unförmig in einem axialen Sinne
und benötigt
die Erweiterung der Generatorwelle an beiden Seiten, mit Folgen
für die
Dimensionen, welche Auswirkungen auf die Maschine selbst (Generator),
auf das gesamte Aggregat und insbesondere auf die Basen haben, mit
folgenden Vergrößerungen
der Kosten.
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Die
zweite Art des Dichtungssystems ist weniger unförmig in einem axialen Sinne,
aber ist schwierig zu verbinden, da der Dichtungsbehälter in einem
begrenzten und schwer zu erreichenden Raum verbunden werden muss;
das Verbinden findet in der Tat statt, wenn die Maschine nur teilweise
demontiert ist, wobei in dem fraglichen Falle dies ohne die Lager
stattfindet und ohne dass die Welle von unterhalb mit einer entfernbaren
Stütze
unterstützt
würde.
Daher sind die Dimensionen der Komponenten des Dichtungssystems
kleiner als in dem vorherigen Falle, was diese leichter macht und
leichter in der Handhabung macht. Allerdings bedeutet die Verringerung
des Gewichts, der Stabilität
und der Dimensionen der Komponenten, dass das Dichtungssystem nur
in der Lage ist, niedrigere Wasserstoffdrücke als die des vorherigen
Systems zu unterstützen;
daher ist die Kühleffizienz,
die bei Verwendung dieses Systems verfügbar ist, niedriger mit Auswirkungen
auf die Dimensionen des Generators und/oder auf die Leistung, die
er erzeugt.
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Es
ist deshalb klar, dass ein Bedarf für ein Dichtungssystem existiert,
welches sowohl in der axialen Größe verringert
ist als auch in der Lage ist, hohe Drücke des gasförmigen Kühlmediums
zu unterstützen;
dies kann im Allgemeinen durch Erzeugen der Elemente erhalten werden,
die die zweite Art des Dichtungssystems bilden, das oben mit denselben
Dimensionen und Gewichten beschrieben wurde, wie die, die die erste
Art des Dichtungssystems bilden, das vorher beschrieben wurde; allerdings wäre es schwierig
oder unmöglich,
diese Komponenten zu verbinden.
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Aufgabe
dieser Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Verbinden eines Dichtungssystems der zweiten Art bereitzustellen,
die oben beschrieben wurde, welche ein einfaches, schnelles und
zuverlässiges
Verbinden ermöglicht, sogar
in Fällen,
in denen die Elemente, die das Dichtungssystem bilden, Dimensionen,
Gewichte und Stabilität
aufweisen, die ausreicht, um relativ hohe Drücke des gasförmigen Kühlmediums
zu unterstützen.
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Auf
der Grundlage der Erfindung wird deshalb eine Verbindungsvorrichtung
für ein
Dichtungssystem einer Rotationsmaschine bereitgestellt, die durch
ein gasförmiges
Medium gekühlt
wird, insbesondere ein wasserstoffgekühlter Generator, in Übereinstimmung
mit dem, was in Anspruch 1 definiert ist.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verbindungsverfahren für das vorher
genannte Dichtungssystem, wie es in Anspruch 9 definiert ist.
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Schlussendlich
betrifft die Erfindung ein kompaktes Dichtungssystem für eine Rotationsmaschine, die
durch ein gasförmiges
Medium gekühlt
wird, wie in Anspruch 10 definiert ist.
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Die
Verbindungsvorrichtung der Erfindung weist einen ersten und einen
zweiten Halbring auf, welche umlaufend miteinander verbunden werden können, um
eine ringförmige
Verbindungshalterung zu bilden, einschließlich eines Muffenbereiches,
der gekoppelt sein kann, um mit der Maschinenwelle zu gleiten und
einen Flanschbereich, der mit einem Rückelement des Dichtungsbehälters gekoppelt
sein kann; die Verbindungsvorrichtung wird dann durch einen Abstandshalbring
vervollständigt,
der ein erstes Ende aufweist, das einen Innendurchmesser hat, der größer als
der Durchmesser der Welle ist und einen Kragen zum koaxialen Verbinden
mit dem Dichtelement für
das Öl
und ein zweites Ende, das mit einem Flansch ausgestattet ist, der
in Kontakt mit dem Muffenbereich der Verbindungshalterung verbunden
sein kann.
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Auf
diese Art und Weise ist es möglich,
wenn die Elemente, die das Dichtungssystem bilden, jeweils in wenigstens
zwei Abschnitte mit vorgegebener Winkelausdehnung geteilt werden,
welche umlaufend zusammen verbunden werden können, nachfolgend alle die
Elemente zu verbinden, die das Dichtungssystem bilden, unter Verwendung
eines C-förmigen
Hebearms, der über
die Welle weitergeführt
wird, auf herkömmliche
Art und Weise, unter Verwendung der Halbringe der Verbindungsvorrichtung
als Stützen.
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Insbesondere
wird die Verbindung ruhend an der Welle und innerhalb des Gehäuses ausgeführt, nahe
dem Schild, durch Weiterführen
des ersten Halbrings mit dem C-förmigen
Hebearm, Abwärtsdrehen
des ersten Halbrings, unter Verwendung der Welle als eine Führung, Verbinden
ruhend an der Welle, auf eine Art und Weise, die ähnlich der
vorhergehenden ist, des zweiten Halbrings, und umlaufendes Zusammenklemmen
des ersten und zweiten Halbrings, um eine ringförmige Verbindungshalterung
zu bilden, welche deshalb durch die Welle nahe dem Schild gestützt wird;
der Abstandshalbring wird dann Kopf-an-Kopf an einer Vorderseite
eines ersten Abschnitts des Dichtelements für das Öl (Öldichtelement) verbunden.
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Nachfolgend
wird unter Verwendung des C-förmigen
Hebearms der erste Abschnitt des Öldichtelements in Position
verbunden, indem der Abstandshalbring ruhend an einem Muffenbereich
der ringförmigen
Verbindungshalterung verbunden wird, welche durch Zusammenfügen des
ersten und zweiten Halbrings erhalten wurde, und dann Abwärtsdrehen
des Abstandshalbrings durch eine 180 Grad Drehung der Verbindungshalterung;
dies gibt Raum frei, um die Verbindung in Position eines zweiten
Abschnitts des Öldichtelements
auch zu ermöglichen, welches
dann verbunden werden kann und an dem Schild angebracht werden kann,
während
es durch die Verbindungshalterung gestützt wird, die durch den ersten
und zweiten Halbring und durch den Abstandshalbring gebildet wird.
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Das
letztere Element wird dann entfernt und die Verbindung all der verbleibenden
Elemente, die das Dichtungssystem bilden, wird auf identische Art und
Weise, Abschnitt nach Abschnitt, fortgeführt, immer unter Verwendung
des C-förmigen
Hebearms und Abwärtsdrehen
des ersten Abschnitts jedes Elements des Dichtungssystems, das verbunden
wird, unter Verwendung der ringförmigen
Verbindungshalterung, die durch das Zusammenfügen des ersten und zweiten
Halbrings erzeugt wird.
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Zum
Schluss wird die ringförmige
Verbindungshalterung an der Welle die gesamten Dichtungsbehälter unterstützen, der
bereits an dem Zwischenring verbunden ist und in Richtung des Schildes
gewandt positioniert ist; es wird daher mit einem einfachen axialen
Versetzen der Verbindungshalterung an der Welle möglich sein,
den Zwischenring dazu zu bringen, gegen den Schild zu stoßen, wodurch
das Verbinden des Dichtungsbehälters
an dem Schild ermöglicht
wird; nachfolgend wird die ringförmige
Verbindungshalterung, die durch den ersten und zweiten Halbring
erzeugt wird, demontiert und die Halbringe werden unter Verwendung
des C-förmigen
Hebearms entfernt.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung
offensichtlich, welche in Form eines nicht begrenzenden Ausführungsbeispiels
folgt, und welche nur beispielhaft und mit Bezugnahme auf die Figuren
in den beigefügten
Zeichnungen geliefert wird, in welchen:
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1 eine
3/4 perspektivische Vorderansicht mit entfernten Teilen zur besseren
Klarheit eines Details einer Rotationsmaschine zeigt, insbesondere eines
Generators, welche eine drehbare Welle aufweist, die teilweise in
einem Gehäuse
beherbergt ist, welches mit einer gasdichten Dichtung versehen sein kann,
unter Verwendung des Dichtungssystems der Erfindung, von welchem
die erste Stufe der Verbindung gezeigt ist;
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2 dasselbe
in 1 gezeigte Detail mit einem vergrößerten Maßstab zeigt,
wobei das Dichtungssystem der Erfindung installiert ist;
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3 bis 7 entsprechende
perspektivische Ansichten (3 und 6)
und eine rechtwinklige Projektion (4 und 7)
der Halbringe zeigen, die die Verbindungsvorrichtung der Erfindung bilden,
wobei 5 ein Querschnitt gemäß einer V-V-Schnittebene von 4 ist;
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8 bis 14 entsprechende
perspektivische Ansichten desselben Details in 1 mit
einem vergrößernden
Maßstab
zeigen, während
der nachfolgenden Stufen der Verbindung des Dichtungssystems in 2 gemäß des Verfahrens
der Erfindung.
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Die 1 und 2 zeigen
eine Rotationsmaschine 1, die während des Betriebs mit einem
gasförmigen
Medium gekühlt
wird, in diesem Falle einen Generator, in welchem der aktive Teil
des Rotors 2 (nur als eine unterbrochene Linie gezeigt),
welcher durch eine Welle 3 gestützt wird, durch Wasserstoff gekühlt wird,
welches das Innere eines Gehäuses 4 flutet,
das das gasförmige
Kühlmedium
enthält
und den Rotor 2 beherbergt.
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Die
drehbare Welle ist an jedem Ende (von denen nur eines in 1 gezeigt
ist) durch ein Öllager 5 (zum
Beispiel ein hydrodynamisches) gelagert, welches teilweise demontiert
gezeigt ist, so dass nur ein unterer Abschnitt eines äußeren Rings 5a sichtbar
ist; die Welle 3 ragt aus dem Gehäuse 4 und in Richtung
des Lagers 5 durch einen kreisförmigen Durchgang 7,
radial begrenzt an der Außenseite durch
Gehäuse 4 und
an der Rückseite
oder in Richtung des Inneren des Gehäuses 4 und den relativen Rotor 2,
durch ein inneres Stützelement 6 des
Gehäuses 4,
das dem Fachmann auf dem Gebiet als ein "Schild" bekannt ist; der Kürze wegen wird dieses innere
Stützelement 6 des
Gehäuses 4 immer
als ein "Schild" in der folgenden
Beschreibung bezeichnet.
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In
dem veranschaulichten Fall wird das Lager 5 im Durchgang 7 aber
außerhalb
des Gehäuses 4 durch
eine bekannte Struktur 8 unterstützt, die integral mit Gehäuse 4 ist;
wenn das Lager 5 demontiert ist, wird die Welle 3 (nicht
drehbar) durch ein Stützelement 9 nur
unterhalb von ihr gestützt,
welches zwischen der Welle 3 und der Struktur 8 eingefügt wird.
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In
einem Raum, der durch den Durchgang 7 (2)
definiert wird, wird ein Dichtungssystem 10 zwischen dem
Gehäuse 4 und
der Welle 3 installiert, das geeignet ist, während des
Gebrauchs, sowohl das Lecken von Gas aus dem Gehäuse 4 zu verhindern
als auch das Eintreten von Öl
in das Gehäuse 4 zu
verhindern.
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Das
Dichtungssystem 10 weist eine Reihe von Komponenten auf,
die in einer vorgegebenen Abfolge innerhalb des Gehäuses 4 positioniert
sind, wobei diese im vorliegenden Fall durch ein erstes Dichtelement 11 gebildet
sind, das gegen den Schild 6 während des Gebrauchs stößt und in
Richtung einer Innenseite des Gehäuses 4 positioniert
ist, einen Zwischenring 12, der während des Gebrauchs mit dem Schild 6 verbunden
ist, aber in Richtung einer Außenseite
des Gehäuses 4 positioniert
ist und einen Dichtungsbehälter 13 für das gasförmige Medium,
welches das Innere des Gehäuses 4 während des
Gebrauchs flutet, unterstützt
durch den Zwischenring 12 und während des Gebrauchs radial
innerhalb des Schildes 6 angeordnet ist, welcher topfförmig ist
und der konkave Teil von diesem wiederum nach vorne in Richtung
des Lagers 5 ist oder in Richtung des Äußeren von Gehäuse 4.
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Der
Dichtungsbehälter 13 weist
wiederum ein Rückelement 14 auf,
das ebenfalls topfförmig
ist, einen Abschlussring 15 davor, und eine Gruppe von Dichtringen 16,
die gleitend an Welle 3 sind, verbindend in einem ringförmigen Raum 18 innerhalb
von Element 14 angeordnet, und abgedichtet zwischen diesen
und dem Abschlussring 15. Dies kann ein Rückelement 14 über Einsatz
von Schrauben 19 angebracht werden, die in einem Satz von
entsprechenden Löchern 20 angeordnet
sein können, die
in einem Kranz an einer Vorderseite 14a des Elements 14 und
durch Ring 15 positioniert sind.
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Der
Dichtungsbehälter 13 ist
an der Rückseite
(oder in Richtung des Inneren von Gehäuse 4) des Zwischenrings 12 über ein
Verbindungsmittel (zum Beispiel Schrauben) angebracht, welche nicht
veranschaulicht sind und durch einen Kranz von Durchgangsbohrungen 21 am
Zwischenring 12 positioniert sein können. Der letztere kann wiederum
während des
Gebrauchs angebracht sein, um gegen eine Vorderseite 6a des
Schildes 6 zu stoßen,
durch einen zweiten Kranz von Löchern 22.
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Während des
Gebrauchs wird unter Druck stehendes Öl in das Innere des Dichtungsbehälters 13 (im
Raum 18) geliefert, unter Verwendung eines bekannten Verfahrens,
welches die Ringe 16 schmiert und dann abgeleitet wird,
in einem bekannten Verfahren nach dem Stand der Technik, durch einen
Durchgang, der unterhalb in der Struktur 8 hergestellt
ist, in Richtung des Lagers 5.
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Das
Dichtelement 11, welches insgesamt eine allgemein bekannter
Art ist, wird durch ein Verbindungsmittel 23 verbunden,
welches durch einen Flanschbereich 24 an einer Hinterkante 25 des
Schildes 6 verbunden werden kann, und gegen eine vordere
Oberfläche 26 von
ihm drückt
und während
des Gebrauchs mit der Welle 3 zusammenwirkt.
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In Übereinstimmung
mit einem ersten Aspekt der Erfindung weisen der Zwischenring und
der Dichtungsbehälter 13 eine
Größe auf,
um relativ hohe Drücke
des gasförmigen
Kühlmediums
innerhalb des Gehäuses 4 zu
erreichen (wenigstens gleich 6 Bar absoluter Druck), im Vergleich
zu denen mit den Dichtungssystemen, welche einen Dichtungsbehälter aufweisen,
der an der Außenseite
des Gehäuses
positioniert ist, und deshalb außerhalb des Durchgangs 7;
zusätzlich
zu diesem sind das Dichtelement 11 als auch der Zwischenring 12 und
der Dichtungsbehälter 13 gebildet,
um es diesen zu ermöglichen,
wahlweise gekoppelt zu werden, wie weiter unter beschrieben werden
wird, mit Elementen 30, 31 und 32 einer
Verbindungsvorrichtung 33, welche insgesamt nur in 9 sichtbar ist.
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Insbesondere
hat das Dichtelement 11 spezielle Verbindungslöcher 34,
die vorne einer Kranzanordnung ausdrücklich bereit gestellt sind,
an der Seite, die in Richtung des Dichtungsbehälters 13 gedreht ist,
an einer radial inneren Kante 35 des Dichtelements 11.
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Unter
Bezugnahme auf 3 bis 7 und 9 und in Übereinstimmung mit der Erfindung,
weist die Verbindungsvorrichtung 33 einen ersten Halbring 30 und
einen zweiten Halbring 31 auf, welche umlaufend zusammen
verbunden werden können,
um eine ringförmige
Verbindungshalterung 38 zu bilden (hierin auch der Kürze wegen
als "eingerichteter
Ring" bezeichnet)
mit einem Muffenbereich, der gleitend während des Gebrauchs mit der
Welle 3 verbunden sein kann, über eine seiner zylindrischen
inneren Seitenoberflächen,
vorzugsweise mit Abschnitten 36 (3) abgedeckt,
welche gleitend mit der Welle 3 verbunden sind, hergestellt
aus einem reibungsbeständigen Material
und radial an der Innenseite der Halbringe 30, 31 über ihren
gesamten Winkelbereich durch ein Verbindungsmittel 37 verankert.
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Von
einem Vorderende (in dem Sinne, dass während des Gebrauchs es in Richtung
des Äußeren von
Gehäuse 4 gedreht
ist) des Muffenbereichs 39 ragt ein Flanschbereich 40 trägerartig
hervor; der Flanschbereich 40 kann während des Gebrauchs, wie später gesehen
wird, mit dem Rückelement 14 des
Dichtungsbehälters 13 verbunden
sein.
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In Übereinstimmung
mit Flanschbereich 40 tragen die Halbringe 30, 31 Durchgangsbohrungen 41,
die axial gedreht sind (und deshalb parallel während des Gebrauchs mit Welle 3)
und in einer Kranzanordnung um einen einzigen Umfang mit einem Radius
positioniert sind, der ausreicht, es ihnen zu erlauben, mit vorderen
Löchern 20 am
Rückelement 14 des
Dichtungsbehälters 13 verbunden
zu werden, welche konstruiert sind, Befestigungsschrauben 19 für den Abschlussring 15 aufzunehmen.
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Die
Bohrungen 41 sind auch durch entsprechende ohrenförmige Teile 42 des
Flanschbereiches 40 hergestellt, welche entsprechende Löcher 43 die umlaufend
gewunden sind haben, um das gegenseitige Befestigen von Halbringen 30, 31 zu
ermöglichen,
um den eingerichteten Ring 34 zu bilden. Die Halbringe 30 und 31 weisen
auch einen Satz von radialen Gewindelöchern 44 auf, die
in geeignete Positionen senkrecht zueinander sind, vorzugsweise
im Zusammenhang mit der Kante des Flanschbereichs 40 und
im wesentlichen mit Abständen
von 90 Grad beabstandet, welcher zur lösbaren Befestigung eines führenden
Ringbolzens dient (im Stand der Technik bekannt und nicht gezeigt).
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In
dem radialen Querschnitt (5) hat der Flanschbereich 40 ein
längliches
radiales externes Profil, das durch gegenüberliegende Umrandungen 46 definiert
wird, mit einem Radius R, der im Wesentlichen identisch mit dem
Innendurchmesser des ringförmigen
Raumes 18 des Rückelements 14 des
Dichtungsbehälters 13 ist.
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Hier
und weiter unten soll der Ausdruck "im Wesentlichen" bedeuten, dass die Durchmesser und die
relativen Betriebstoleranzen der Elemente, welche verbunden werden,
auf eine Art und Weise gewählt
sind, dass sie eine mobile Basiswellen- oder Basislochkopplung (zum
Beispiel h7/G8) oder unsichere (zum Beispiel h7/H8) Basiswellen-
oder Lochkopplung bilden.
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In Übereinstimmung
mit einem Aspekt der Erfindung wird das Krümmungszentrum C der Umrandungen 46 radial
nach außen
versetzt, bezüglich der
Symmetrieachse der Halbringe 30, 31 (die während des
Gebrauchs mit der Rotationsachse der Welle 3 zusammenfallen)
mit einer vorgegebenen Exzentrizität E, zum Beispiel gleich oder
um die Hälfte des
Radiuses R. Allgemeiner wird der Wert der Exzentrizität E auf
die Art und Weise bestimmt, die weiter beschrieben wird.
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Die
Vorrichtung 33 weist auch einen Abstandshalbring 32 auf
(6 und 7), welcher ein erstes Ende 50 mit
einem Innendurchmesser aufweist, der größer als der maximale Außendurchmesser
der Welle 3 ist und einen Kragen 51, der einen Außendurchmesser
hat, der im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Kante 35 des
Dichtelements 11 ist, auf eine Art und Weise, um es dem
Kragen 51 zu ermöglichen,
axial mit dem Dichtelement 11 während des Gebrauchs verbunden
zu werden.
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Der
Halbring 32 weist auch ein zweites Ende 52 auf,
das mit einem Flansch 53 ausgestattet ist, der Kontakt
koppelnd hergestellt sein kann, durch seine radiale Innenkante,
mit dem Muffenbereich 39 der Verbindungshalterung (eingerichteter
Ring) 38 an der Außenseite
davon.
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Auf
Grundlage dessen, was bisher beschrieben wurde, hat der Muffenbereich 39 des
eingerichteten Rings 38 einen Innendurchmesser, der im
Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser
der Welle 3 ist und einen Außendurchmesser, der im Wesentlichen
gleich dem Innendurchmesser des Flansches 53 ist.
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Jeder
Halbring 30, 31 und 32 definiert einen ringförmigen Abschnitt
von im Wesentlichen 180 Grad. Der Abstandshalbring 32 ist
auch vorzugsweise aus zwei ringförmingen
Kranzabschnitten 54 und 55 gebildet, die koaxial
und gekoppelt sind und integral miteinander durch eine Gruppe longitudinaler Rippen 56;
der ringförmige
Kranzabschnitt 54 ist L-förmig in dem radialen Querschnitt
(7), um für seine
radiale Innenkante einen Kragen 51 zum Koppeln mit dem
Dichtelement zu bilden, wohingegen der ringförmige Kranzsektor 55 einen
rechtwinkligen Querschnitt aufweist und den Flansch 53 definiert.
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Beide
ringförmigen
Kranzabschnitte 54 und 55 haben einen Kreis von
Durchgangsbohrungen 60 und 61, die axial ausgerichtet
sind; die Bohrungen 60 sind insbesondere in Winkelpositionen,
die denen der vorderen Blindlöcher 34 der
Kante 35 des Dichtelements 11 entsprechen und
dazu dienen, die entsprechenden Verbindungselemente durch diese
aufzunehmen (zum Beispiel Schrauben), welche nicht veranschaulicht
sind und die in die Löcher 34 geschraubt
werden können.
Dies erlaubt eine vorübergehende
aber integrale Befestigung während
des Gebrauchs, wie erklärt
werden wird, des Dichtelements des Halbrings 32.
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Umgekehrt
sind die Bohrungen 61 in Winkelpositionen, die denen der
Löcher 41 der
Halbringe 30 und 31 entsprechen und sind durch
Flansch 53 an Winkelintervallen zwischen Rippen 56 hergestellt, um
entsprechende Verbindungsmittel aufzunehmen (nicht veranschaulicht
wie beispielsweise Schrauben), für
die vorübergehende
aber integrale Verbindung während
des Gebrauchs, wie erklärt
werden wird, des Abstandshalbrings 32 an den eingerichteten
Ring 38.
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In Übereinstimmung
mit einem letzten Aspekt der Erfindung wird die Verbindung des Dichtungssystems 10 im
Durchgang 11 durch Verwendung einer Verbindungsvorrichtung 33 unter
Verwendung des folgenden Verfahrens erreicht.
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Zuerst
wird jede Hauptkomponente 11, 12 und 14 des
Dichtungssystems 10 in wenigstens zwei Abschnitte mit vorgegebener
Winkelausdehnung aufgeteilt (zum Beispiel in zwei Hälften mit
einer Winkelausdehnung gleich 180 Grad, ähnlich den Halbringen 30, 31).
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Als
zweites wird die Verbindung des Dichtungssystems 10 in
einer Abfolge ausgeführt,
wobei das Lager 5 demontiert wird (oder anstelle mit der Rotationsmaschine 1 in
der in 1 gezeigten Konfiguration), zum Einfügen von
der Außenseite
des Gehäuses 4 eines
ersten Abschnitts jeder Komponente, die innerhalb des Gehäuses 4 verbunden
werden soll, Weiterführen
der Welle 3 und der Halterung 9 (Weiterführen unterhalb
würde unmöglich sein,
wegen des Vorhandenseins der Halterung 9 für die Welle 3),
Abwärtsdrehen
des ersten Abschnitts jeder gerade eingefügten Komponente und Einfügen des zweiten
Abschnitts (und den folgenden, wenn die Komponente in mehr als zwei
Abschnitte aufgeteilt ist) derselben Komponente, mit nachfolgender
gegenseitiger umlaufender Befestigung der verschiedenen Abschnitte
derselben Komponente miteinander. Einfügen von oben über Durchgang 11 wird
auf bekannte Art und Weise ausgeführt, unter Verwendung eines
C-förmigen
Hebearms 70 (1), der an sich bekannt ist,
und möglicherweise
mit einem Fortsatz 71 (8 und 9) ausgestattet ist.
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Detaillierter
und bezüglich
den 1 und 8 bis 14 (wo
die Details bereits beschrieben wurden und mit denselben Bezugszeichen
angegeben wurden und wo jede Figur nur die Details bezüglich der
Phase des Verbindungsverfahrens, das in dieser Figur gezeigt ist,
zeigt) ist das Verfahren wie folgt.
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Um
zu Starten (1), wird das Verbinden ruhend
an der Welle 1 und durch Verbindung 7 ausgeführt, durch
Weiterführen
von oben (der Welle 3 selbst und der zugehörigen Halterung 9)
unter Verwendung des C-förmigen
Hebearms 70, des Halbrings 31, Platzieren von
ihm in der in 1 gezeigten Position; als Nächstes wird
der Hebearm 70 entfernt und manuell oder durch Leitungen,
die durch Ringbolzen geführt
sind (nicht gezeigt), welche in Löchern 44 befestigt
sind, der Halbring 31 wird abwärts über 180 Grad gedreht, unter
Verwendung der Welle 3 als eine Führung, entlang gleitend von
reibungsbeständigen
Abschnitten 36 entlang seiner äußeren Oberfläche, nachdem
der Halbring 30 ruhend an Welle 3 verbunden ist,
wiederum durch Weiterführen
von oben mit dem C-förmigen
Hebearm 70 in dem winkligen Raum, der durch Abwärtsdrehen
des Halbrings 31 frei bleibt; die Halbringe 30 und 31 werden
dann umlaufend (über
Löcher 43)
verbunden, um den eingerichteten Ring 38 zu bilden, welcher
deshalb frei und koaxial durch Welle 3 (8)
getragen wird.
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An
dieser Stelle wird eine Kopf-an-Kopf-Verbindung an einer Vorderseite
ausgeführt
(in dem Sinne, dass sie in Richtung der Außenseite des Gehäuses 4 während des
Gebrauchs gedreht wird), eines ersten Abschnitts 11a eines
Rückdichtelements 11 für das Öl des Abstandhalbrings 32 unter
Verwendung von Schrauben, welche in Löchern 60 und 34 verbunden
sind und unter Verwendung des Kragens 51, um den Bereich
der Kante 35 des Sektors 11a des Dichtelements
an dem Halbring 32 zu führen. Gleich
danach wird, wiederum unter Verwendung des Hebearms 70,
der diesmal mit einem Fortsatz 71 ausgestattet ist, das
Verbinden an dem Muffenbereich 39 des eingerichteten Ringes 38 des
verbundenen Komplexes ausgeführt,
der durch den Abschnitt 11a des Dichtelements 11 und
durch Abstandshalbring 32 gebildet wird, durch Weiterführen der
(8) Welle 3 und des eingerichteten Rings 38,
der vorher an der Welle 3 verbunden wurde, wodurch die
in 9 gezeigte Konfiguration erhalten
wird.
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Danach
wird der Komplex, der durch Sektor 11a gebildet ist – Halbring 32 wird
abwärts
gedreht, durch Drehung des eingerichteten Rings 38 an der Welle 3,
dann wird das Befestigen des Abschnitts 11a des Dichtelements 11 am
Schild 6 über
Löcher 23, Demontage
und Entfernen des Abstandshalbrings 32 und Verbinden eines
zweiten Abschnitts 11b (10) des
Dichtelements 11 am Schild 6 und am ersten Abschnitt 11a,
wiederum unter Verwendung von Löchern 23,
ausgeführt;
das Verbinden des zweiten Abschnitts 11b wird durch Weiterführen der
Welle 3 und des eingerichteten Ring 38 durch den
C-förmigen
Hebearm 70 und Fortsatz 71 ausgeführt.
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Unter
Bezugnahme auf 11 wird dann ein erster Abschnitt 14' des Dichtungsbehälters 13,
nämlich
des Rückelements 14 des
Behälters 13,
verbunden, durch Weiterführen
der Welle 3 und des eingerichteten Rings 38 durch
den C-förmigen
Hebearm 70, ruhend an dem Muffenbereich 39 des
eingerichteten Rings 38 mit nachfolgender Befestigung des Abschnitts 14' am eingerichteten
Ring 38 über Schrauben 90,
die in Löcher 41 des
Flanschbereichs 40 und 20 an der Vorderseite des
Rückelements 14 des
Dichtungsbehälters 13 eingefügt sind,
die zur Befestigung im Gebrauch (über Schrauben) des Abschlussrings 15 konstruiert
sind.
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Der
C-förmige
Hebearm 70 wird dann entfernt, gefolgt durch eine Abwärtsdrehung
des Abschnitts 14' durch
Drehen der Verbindungshalterung oder des eingerichteten Rings 38 an
der Welle 3 und dann Fortführen (12) mit
dem Verbinden eines zweiten Abschnitts 14'' des
Dichtungsbehälters 13 (in dem
fraglichen Fall nur des Rückelements 14 davon) wiederum
durch Weiterführen
der Welle 3 und des eingerichteten Rings 38 durch
den C-förmigen
Hebearm 70; der Abschnitt 14'' ruht dadurch
am Muffenbereich 39 des eingerichteten Rings 38,
wo der zweite Abschnitt 14' dann
an dem eingerichteten Ring 38 selbst befestigt wird und
an dem ersten Abschnitt 14', um
das Rückelement 14 des
Dichtungsbehälters 13 zu
bilden, mit nachfolgendem Entfernen des C-förmigen Hebearms 70.
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Der
nächste
Schritt (13) ist das Verbinden und Befestigen
am Dichtungsbehälter 13 oder
in dem beschriebenen Falle am Rückelement 14 selbst eines
ersten Abschnitts 12a des Zwischenrings 12 durch
Weiterführen
der Welle 3 und des eingerichteten Ring 38 mit
dem C-förmigen
Hebearm 70, welcher das Rückelement 14 unterstützt, gebildet
durch die Verbindungsabschnitte 14' und 14''.
Die Löcher 21 werden
zur Befestigung verwendet.
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Dies
ist gefolgt durch eine Abwärtsdrehung des
ersten Abschnitts 12a des Zwischenrings 12 durch
Drehung an der Welle 3 des Komplexes, der durch den eingerichteten
Ring 38 gebildet wird – Dichtungsbehälter 13 (Rückelement 14 davon),
gefolgt durch Entfernen des C-förmigen
Hebearms 70 und (14) Verbinden
und Befestigen am Dichtungsbehälter 13 (oder
seines Rückelements 14)
und am ersten Abschnitt 12a des Zwischenrings 12 eines zweiten
Abschnitts 12b des Zwischenrings 12, wiederum
durch Weiterführen
der Welle 3 und des eingerichteten Rings 38 mit
dem C-förmigen
Hebearm 70.
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An
dieser Stelle schließt
die letzte Phase des Verbindungsverfahrens der Erfindung das axiale
Versetzen (in der Richtung des Pfeils, 14) des
Zwischenrings 12, der auf diese Art und Weise verbunden
wird, bis er gegen Schild 6 drückt und das Verbinden des Zwischenrings
am Schild 6 über
Löcher 22 durch
axiales Versetzen (Gleiten) an Welle 3 des Komplexes mit
ein, der durch das Verbinden des eingerichteten Rings 38,
des Dichtungsbehälters 13 (oder
anstelle des Rückelements 14 davon)
und dem Zwischenring 12 gebildet wird.
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Der
letzte Schritt ist die Demontage und das Entfernen der Verbindungshalterung
oder des eingerichteten Rings 38, nachdem dieser wiederum
in Halbringe 30 und 31 unter Verwendung des C-förmigen Hebearms 70 aufgeteilt
wurde.
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Auf
Grundlage dessen, was beschrieben wurde, ist es klar, dass der Wert
der Exzentrizität
E des Krümmungszentrums
der Umrandungen 46 des Flanschbereichs 40 des
eingerichteten Rings 38 als eine Funktion der Ausdehnung
der maximalen Erhöhung,
die unter Verwendung des C-förmigen
Hebearms 70 durch Durchgang 7 ausgeführt wird,
bestimmt ist, während
der Verbindungsphasen, die für das
Weiterführen
der Welle 3 und des eingerichteten Rings 38 mit
den verschiedenen Abschnitten beschrieben wurde, die die Elemente
des Dichtungssystems 10 bilden.
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Der
Dichtungsbehälter 13 wird
in Übereinstimmung
mit dem beschriebenen Beispiel als der letzte Vorgang verbunden,
wobei die Dichtringe 16 und der Abschlussring 15 verbunden
werden, welche nicht notwendigerweise in Winkelabschnitte aufgeteilt
werden müssen
und welche nach dem erneuten Verbinden des Lagers 5 verbunden
werden können. Es
ist daher klar, dass der Dichtungsbehälter 13 in Übereinstimmung
mit einer möglichen
Variante vorverbunden sein kann und insgesamt in Abschnitte eingeteilt
sein kann und dann in der, für
seine Rückelemente 14 beschriebenen,
Art und Weise verbunden werden kann.