DE2201131A1

DE2201131A1 - Abdichtung fuer flanschverbindungen

Info

Publication number: DE2201131A1
Application number: DE19722201131
Authority: DE
Inventors: Walfried David
Original assignee: Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther GmbH
Priority date: 1972-01-11
Filing date: 1972-01-11
Publication date: 1973-07-19
Also published as: GB1417092A; ZA728571B; FR2168110A1; DE2201131C3; AT328238B; FR2168110B3; SE392640B; ATA953472A; BE790772A; IT973161B; NL169777B; DE2201131B2; NL169777C; US3854761A; NL7215016A

Description

REUTHER GMBH MAN NH ilg - W * IDHOF 2201131

Pat Ju/Gr

. 1202

Abdichtung für Flanschverbindungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung für Flanschverbindungen, insbesondere zwischen den Gehäuseteilen von Absperrarmaturen, deren Berührungsflächen durch einen in eine Ringausnehmung der Flansche eingelegten elastischen Dichtring gegeneinander abgedichtet sind.

Neben den bekannten Flachdichtungen hat man bei Absperrarmaturen bisher auch O-Ring-Abdichtungen verwendet, bei denen die Nut* für den O-Ring entweder in den Flansch eines der beiden miteinander zu verbindenden Gehäuseteile oder je zur Hälfte in beide Gehäuseflansche eingedreht wurde. Beim Anziehen der Plansohverbindungssohrauben wurde der in die Nut eingelegte O-Ring hierbei bis zur metallischen Anlag© der Flansche zusamme«« gepreßt und füllte dann die verbreiterte Nut im Querschnitt weitgehend aus» Durch die metallische Anlage ■ der Gehäuseflansche haben diese O-Ring-Abdichtungen zwar nicht den Nachteil der Flachdichtungen, bei denen der Grad der Zusammenpressung vom Anzugsmoment der Schrauben abhängig und damit nicht einwandfrei definiert ist, jedoch setzt diese O-Ring-Abdichtung eine saubere Bearbeitung der Flansehberührungsflächen sowie der Dichtungsnut voraus, da sich der O-Ring nur auf ein bestimmtes Maß zusammendrücken läßt, ohne an Rückstellkraft zu verlieren. Wird dieses Maß überschritten, so treten bleibende Verformungen auf, die eine einwandfreie Ab« dichtung"awisehen den Flanschen auf die Dauer in Frage stellen. Es hat sieh gezeigt* daß besonders bei geringen' Drücken soloh© verformten O-Ringe zu UaöiGhfcheitei da diese Q-Bl&g© vom Mediumöruck nicht raehr gonlgencl

stark an die Abdichtflächen angedrückt werden. Bei starker Einpressung des Q-Ringes zwischen den Planschen tritt außerdem häufig ein Herausquellen von Dichtwerkstoff aus der Nut auf, der zwischen den metallischen Auflageflächen der Plansche zerquetscht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und die Abdichtung für die Planschverbindung so auszubilden, daß mit geringstem Aufwand eine einwandfreie Dauerabdichtung gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung darin gesehen, daß die Ringausnehmung der Plansche für die Aufnahme des Dichtringes durch einen an dem einen FIf*»sch vorgesehenen, bis nach innen reichenden Rücksprung, mit schräger Außenwand und eine an dem anderen Flansch vorgesehene Nut gebildet wird, die eine der Schräge des Rücksprunges dachförmig entgegengerichtete schräge Außenwand und einen sioh nahezu bis zur Rücksprungfläche des Oegenflansohes erstreckenden Ringvorsprung als Innenwand aufweist, wobei der mit Vorspannung auf diesen Vorsprung aufschiebbare Dichtring als Ringband mit an den Rändern nach außen bis an die dachförmigen Außenwandschrägen der Ringausnehmung heranreichenden Wülsten ausgebildet und um das Maß der gewünschten Verformung breiter als die Ringausnehmung in Anzugsrichtung ist.

Duron diese spezielle Flansehausnehmung in Verbindung mit der besonderen Ausbildung des Dichtringes wird eine Abdichtung geschaffen, die ein Zerquetschen des Dichtringes nahezu unmöglich macht, und die auch bei Unebenheiten an den Berührungsflächen der Plansche und in der Dichtringausnenmung noch ein einwandfreies Dienten gewährleistet.

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Der bandartig ausgebildete Dichtring läßt sich durch seine große Breite in einem weit höheren Maße elastisch verformen als der bisher bekannte O-Ring und kann auf den an dem einen Flansch vorgesehenen vorsprung der Dichtungsnut vor der Montage der Planschverbindung bzw. der Absperrarmaturen-Gehäuseteile mit Vorspannung aufgeschoben werden und hat somit eine fixierte Lage, so daß das Zusammenschrauben der Flanschverbindung ohne Verlagerung des Dichtringes in einfacher Weise erfolgen kann. Die Außenwand des Vorsprunges, d. h. die Innenwand der Nut bildet hierbei eine gerade Anlagefläche für den Dichtring und bewirkt während des Anpressvorganges eine sichere Dichtringabstützung.

Die beiden nach außen gerichteten Wülste an den Rändern des Dichtringes gewährleisten in Verbindung mit den dachförmigen Außenwandschrägen der Ringausnehmung einen besonderen zusätzlichen Dichtungseffekt, der sich dadurch ergibt, daß beim Zusammenpressen der beiden,Plansche bzw. Gehäuseteile die äußeren Wülste des Dichtringes an den Schrägen der Außenwände entlang wandern, wodurch sie sich unter keilförmiger Zusammenpressung mit hoher Vorspannung gegen die Flächen der Ausnehmung legen. Diese Dichtwirkung wird bei hohem Mediumdruck noch dadurch verstärkt, daß der von innen auf den Dichtring wirkende Leitungsdruck zusätzlich die Wülste gegeneinander drückt, wobei der Dichtring bis zur Berührung der beiden Wülste zusammengerollt werden kann und die Wülste mit noch höherem Anpreßdruck gegen die dachförmigen Schrägen der Dichtringausnehmung gedrückt werden. Die Gründabdichtung erfolgt zwischen dem Boden der Hut und der Bodenfläche des RücksprungeSj wobei durch die langgestreckte Ausbildung des Dichtringes der Verfonnungsweg so groß ist, daß auch an dieser Stelle eine besonders hohe Dichtwirkung erzielt wird» li&r zwischen dem Vorsprung und der Rüeksprungfläche

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des Gegenflansohes vorgesehene Spalt gewährleistet hierbei, daß die beiden Berührungsflächen der Plansche in der Endlage auch sicher metallisch aufeinander liegen und der Mediumdruck auf den Dichtring einwirken kann.

Versuche mit der erfindungsgemäßen Abdichtung haben ergeben, daß nicht nur bei hohen sondern auch bei niedrigen Drücken und sogar bei Unterdrücken bis zum Vakuum stets eine einwandfreie Abdichtung erzielbar ist, da beim Aufeinanderschrauben der beiden Flansche bzw. Gehäuseteile der Dichtring allein durch die reine Verformungsarbeit so fest sowohl gegen die Bodenflächen der Nut und des Rücksprunges als auch gegen die beiden Außenwandschrägen der Ausnehmung gepreßt wird, daß eine sichere doppelte Dichtwirkung ohne Zuhilfenahme des Mediumdruckes erreicht wird.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Absperrschieber zur Hälfte im Schnitt mit der erfindungsgemäßen Flanschabdichtung zwischen Gehäuseaufsatz und Haube,

Fig. 2 die Abdichtstelle nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab bei entspannter Flanschverbindung und

Fig. 3 die gleiche Abdichtstelle bei verschraubten Flanschen.

Der dargestellte Absperrschieber besteht aus dem Schiebergehäuse 1 mit Gehäuseaufsatz 2 und Haube 3 sowie dem mit Hilfe der Spindel 4 im Schiebergehäuse langsverschieblich geführten Absperrkeil 5· Der Gehäuseaufsatz 2 ist nach

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Einbau des Absperrkeils 5 mit der Haube über die Plansche und 7 und die Verbindungsschrauben 8 fest verbunden und die Abdichtung der Verbindungsstelle nach außen erfolgt durch den Dichtring 9. ·

Wie die Figuren 2 und 3 erkennen lassen, ist der Dichtring 9 als Ringband 10 mit an den beiden Rändern nach außen vorspringenden Wülsten 11 und 12 ausgebildet. Für die Aufnahme de"s Dichtringes 9 besitzt der obere Plansch eine Nut 13 und der untere Plansch 7 einen Rücksprung 14, die beide bei verspannten Planschen einen nahezu geschlossenen Ausnehmungsquerschnitt ergeben. Die Nut 13 und der bis zum Gehäuseinnern reichende Rücksprung 14 besitzen außen zu den. Planschberührungsflächen 15 hin dachförmig gegeneinander geneigte Schrägflächen 16 und 17, die an der Berührungsstelle 15 in etwa aufeinandertreffen.

Die Nut 13 besitzt eine waagerechte Bodenfläche.18, die nur kurz ausgebildet ist und in die senkrechte Nutinnenfläche eines Vorsprunges 20 übergeht. Der Rücksprung 14 dagegen besitzt eine waagerechte Bodenfläche 21, die bis nach innen zur Gehäuseinnenwand 22 eben verläuft. Der senkrechte Vorsprung 20 des Flansches 6 ist soweit nach unten gezogen, daß sich der Dichtring 9 nahezu mit seiner ganzen Innenfläche hieran abstützen kann und zur Rücksprungbodenfläche 21 hin nur ein Spalt 25 verbleibt.

Beim Zusammenbau wird zunächst bei abgenommener Haube

—ΡΩ—

der Dichtring 9 mit Vorspannung·auf den Vorsprung aufgebracht, so daß er schon vor dem Zusammenbau in seiner Lage fixiert ist. Beim anschließenden Aufsetzen der Haube 3 auf den Gegenflansch 7 und Anziehen der Verbindungsschrauben 8 nähern sich Nut 13 und Rücksprung 14 ständig und verringern ' hierbei den Gesamtquerschnitt der Dichtringausnehmung unter

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gleichzeitiger Zusammenpressung des Dichtringes 9. Diese QuerschnittsVerengung unter Verformung des Dichtringes 9 erfolgt bis zur metallischen Berührung der beiden Plansche 6 und 7 an den Flächen 15> wobei zwischen dem Vorsprung und der Bodenfläche 21 des Rücksprunges 14 noch der Spalt 23 verbleibt, der zum Gehäuseinnern 22 hin offen ist.

Während des N^herns von Nut 1J5 und Rücksprung 14 werden die beiden Wülste 11 und 12 des Dichtringes 9 nicht nur ' gegen die Bodenflächen l8 und 21 gepresst, sondern zwängen sich auch nach außen hin gegen die Schrägflächen l6 und der Dichtringausnehmung 1J5* 14, so daß durch die hierbei auftretende Keilwirkung gleichzeitig auch an den Schrägflächen 16 und 17 der Ausnehmung und an der Nutinnenfläche 19 des VorSprunges 20 eine auch Gußunebenheiten überbrückende Preßanlage erfolgt. Beim Zusammenpressen der Flansche nähern sich die beiden Wülste 11 und 12 so weit, daß der Dichtring 9 eine gerollte,nahezu geschlossene Forra&nnimmt, so daß das Dichtungsmaterial großflächig an den beiden Schrägflächen l6 und 17 der Ausnehmung anliegt. Bei hohen Drücken in der Rohrleitung wird der Dichtformring 9 über den Spalt 23 zusätzlich druckoelastet, so daß sich die Wülste je nach Mediumdruck bis zur gegenseitigen Berührung nähern. Ein derart geschlossener Dichtring wird von dem Mediumdruck soweit in Richtung der Spitze der Schrägflächen l6 und 17 gezwängt, daß die Schrägflächen nahezu bis nach innen mit dem Dichtwerkstoff in dichtende Berührung kommen.

Durch diese allseitige Dichtanlage des erfindungsgemäß profilierten Dichtringes wird auch bei unterschiedlicher Toleranz der Flansche 6, 7 noch eine ausreichende Dauerabdichtung gewährleistet, so daß sowohl die Nut 13 und der RUcksprung 14 als auch die übrigen Planschteile roh gegossen werden können.

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Claims

BOPP & REUTHERGMBH MANNH E IM-WALDHOF Pat Ju/Gr 1202 P at entanspruch

1. Abdichtung für Flans chverbindimgen, insbesondere zwischen den Gehäuseteilen von Absperrarmaturen, deren Berührungsflächen durch einen in eine Ringausnehmung der Flansche eingelegten elastischen Dichtring gegeneinander abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringausnehmung (IJ, 14) durch einen an- dem einen Flansch (7) vorgesehenen, bis nach innen reichenden Rücksprung (14) mit schräger Außenwand (17) und eine an dem anderen Flansch (6) vorgesehene Nut (13) gebildet wird, die eine der Schräge (17) des Rücksprunges dachförmig entgegengerichtete schräge Außenwand (l6) und einen sich nahezu bis zur Rücksprungfläche (21) des Gegenflansches (7) erstreckenden Ringvorsprung (20) als Innenwand (19) aufweist, wobei der mit Vorspannung auf diesen Vorsprung (20) auf_ schiebbare Dichtring (9) als Ringband (10) mit an den Rändern nach außen bis an die dachförmigen Außen-•wandschrägen (16, 17) der Ringausnehmung heranreichenden Wülsten (11, 12) ausgebildet und um das Maß der gewünschten Verformung breiter als die Ringausnehmung (13, 14) in Anzugrichtung ist.

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