DE2919958A1 - Zwischen flanschen u.dgl. anzuordnende profil-flachdichtung - Google Patents

Description

• Zwischen Flanschen und dergleichen anzuordnende
• Profil-Flachdichtung" Die Erfindung betrifft eine Profil-Flachdichtung zur statischen Dichtung zwischen zwei Dichtungsebenen, insbesondere Flanschen, die mit merinxen Anpreßdrücken dichtet.
• Es ist bekant ( DIN 2505 ), daß Dichtungen aus elastischen Werkstoffen und profilierte ( z. P. Kammerprofil Offenlegung 2355448 ; gegenüber einfachen Flachdichtungen ( z.P. DIN 2690 ) geringere Vorverformungskräfte benötigen. Diese sind jedoch, insbesondere bei hochelastischen Werkstoffen, nicht für höhere Betriebs- oder Prüfdrücke geeignet. Bei ungünstigen Verhält= nissen, z.B. höhere Betriebsdrücke, ungünstige Oberflächenbe schaffenheit der Flanschflächen, gefährliche Medien, sind jedoch Maßnahmen an den Flanschflächen erforderlich,wie Eindrehungen, aufwendige Dichtungsanordnung oder Kombinatin mit Metallstützringen. Bei Rohrleitungen für leicht entzündliche oder giftige Gase, müssen Flansche mit Nut und Feder, Vor- und Rücksprung oder glatte Flansche mit besonderen Dichtungen verwentet werden ( WV BG 11 Abschn. 29 "Gase" § lo.2 ).
• Durch die steifere Gestaltung solcher Dichtungen ergeben sich höhere Vorveformungs- und Betriebsdichtungskräfte. Auch der Versuch, inkelabweichungen über die Dichtung auszugleichen, wie sie durch die Rohrherstellung bedingt sind oder sich durch ungenaues ausrichten ergeben, ist nicht möglich oder führt durch das Beiziehen des Flansches zu hohen Spannunfren in ihm.
• Bei unzureichender Oberflächengüte der Flanschfläche mit dem dadurch ebenfalls bedingten starken Anziehen der Flanschverbindung führt bei verschiedenen Werkstoffen z.B. Kunststoffen, wie GFK ( Glasfaserverstärkten Lunststoff ) oder Thermoplasten zur materialschädigung oder stark verkürzten Standzeiten.
• bin weiterer Grund1 der zu Überbeanspruchung von Kunst stoffflanshverbindunen führt ist das starke Federn und Kriechen von Kunststoffen. Die planparallelen Dichtflächen geben unter Belastung nach, sodaß sie in einem Winkel zueinander stehen und dem Medium dadurch ermöglichen in die Dichtfläche eizudrinen.
• Gleichzeitirr wirkt auf diese Ringfläche der Rohrinnendruck und erzeugt ein zusätzliches Biegemoment im Flansch ( DIN 2505 4.2) Aus der Offenlegung 2 048 569 ist eine Dichtung bekannt, die einen außenliegenden Ujetallring und eine innenliegende Flachdichtung mit einer Dichtlippe besitzt. Die Dichtlippe erfordert für den Selbstdichtungseffekt jedoch sehr glatte Dichtflächen, ferner ist die Rückfederung der Dichtung für Kunststofflanschverbindungen zu gering.
• Aufgabe der erfindung ist es, unter einfachster Flanschgestaltung als ebene Flächen unter Vermeidung teurer oder korrosionsanfälliger freiliegender metallischer Stützringe das Schraubenanzugsmoment fiir die Flanschverbindung und damit die krafteinwirkungen auf den Flansch möFlichst klein zu halten. Die Dichtung ist so zu gestalten, da sie bei Dichtflächen mit groben Oberflächentoleranzen - bei JFK und Stahl-;tummiert entfällt häufig eine maschinelle Dearbeitung - mit möglichst zerinzen vorverformungskräften dauerhaft dichtet und möglichst hohen Eetriebs- oder Prüfdrücken standhält. Außerdem soll noch dem Rückfedervermögen für Kunststofflanschverbindungen, sowie der Forderung nach Ausgleich von Winkelabweichungen Rechnung Fetraxen werden.
• Die hier vorzeschlagene Lösung sieht vor das Zusammenwirken von einem elastischen oder plastischen Dichtelement aus einem Profilrin geringem Forinänderunswiderstandes, vorzugsweise aus mindestens einem O-Rin bestehend, und einer Fingscheibe höherem Formänderungswiderstandes zur Übernahme der Flächenpressung und des Innendruckes, in bevorzugter Ausführungsform als armierte ballige Flachdichtung. In der einfachsten Ausführungsform sind O-RinF und Flachdichtung ein Teil ( Fig.2 ) und werden in einem Schritt, z. . als Preßartikel berestellt.
• ber O-Rinz-Anteil der Dichtung besitzt gegenüber dem mlachdichtungsanteil Übermaß. Dadurch wird mit rinder Vorverformungskraft der O-Ring-@nteil deformiert, was zum abdichten führt.
• Dem Flachdichtungs-Anteil kommt dabei die Aufgabe eines Druckbegrenzers und Stützringes zu.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß trotz geringen Vorverformungskräften bereits eine starke Vorverformung des O-Rin-hnteiles und damit finnassunm an die Dichtfla"chen- erreichtwird, sodaß Dichtflächen geringer Oberflächengüte z.B. hoher Rauhtiefe oder kleinen Verletzungen mit geringen Dichtkräften abgedichtet werden können und häufig, z ß. bei GFK und Stahl-gummiert,teure maschinelle mechanische Bearbeitung entfällt.
• Der O-Hing-4nteil besitzt einen großen Federweg und elastische Rückfederun. Damit wird dem Kriechen und Federn von Kunststoffflanschverbindungen Rechnung getragen.
• fit der voreschlagenen Lösung ist es gelungen, die für die Abdichtung erforderlichen Kräfte gegenüber einer z.B. balligen Flachdichtung erheblich zu senken.- Dies wird ereicht,durch die Lage des G-Rin-Anteiles mit geringem Formänderungswiderstand nahe der Rohr- oder Mantelinnenwand, sowie durch die Lage des Gesamtkräfteflusses der Flanschverbindung nahe den Schrauben.
• Hinzu kommt noch, daß durch das große Rückfedervermögen der Dichtung das Biegemoment aus der Ringkraft klein gehalten werden.
• Die geringere Belastung für Flanschverbindungen aus Kunststoffen ist wegen deren ausgeprägten Zeitstandverhalten und der starken Temperaturabhängigkeit von ausschlaggebender Bedeutung. Die Flanschverbindung gilt als einer der kritischten Punkte von Kunststoffkonstruktionen.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtung liegt darin, daß bedingt durch die geringen Dichtkräfte und dem hohen Federweg der Dichtung ein ungleichmäßiges Anziehen im Bereich der zulässigen Anzugsmomente, zu einem Ausgleich von Winkelabweichunzen der beiden Flansche führt.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung lassen sich auch unterschiedliche Werkstoffe von Flachdichtungs- und O-Ring-Anteil miteinander kombinieren, z.B. Elastomere unterschiedlicher Harte, verschiedener Basis oder Elastomere mit Kunststoffen z.B. PPFE.
• Nachdem nur der O-Rin-Anteil direkt mit dem Medium des Rohr-oder Mantelinnenraumes in Berührung kommt ist es bei teuren Werkstoffen z.B.FFN, besonders wirtschaftlich nur den O-R4ng-Anteil aus diesem Werkstoff zu fertigen. Der O-Ring-Anteil kann dabei mit dem Flachdichtungs-Antell entweder fest durch Vulkanisation oder Kleben, oder formschlüssig ( Fig.3) verbunden sein. Bei letzterem ist ein Vorteil darin zu sehen, daß ein Auswechseln nur des O-Ring-Anteiles, also eine Wiederverwendung vom Flachdichtungsanteil möglich ist.
• Eine weitere Ausführungsform, insbesondere Dichtungen, die sich aufgrund der Größe oder Werkstoffwahl nicht mehr als Preßartikel herstellen lassen, wie Dichtungen für Behälter- und Kolonnenflansche, besteht aus einer Flachdichtung z.B. aus It, mit einem angesetzten O-Ring aus Weichstoff.
• Bei Vakuum kann der O-Ring-Anteil außenseitig, bei wechselnden Betrieb beidseitig angeordnet sein.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zein: Fig. 1 im Axialschnitt zwei Flansche einer Rohrleitung mit eingebauter, belasteter erfinduncrsgemäßer Dichtung, Fig. 2 in gegenüber Fig.l vergrößerten Maßstab ausschnittweise die Dichtung aus Fig. 1, jedoch in unbelastetem Zustand, Fig. 3 entsprechend der Fis. 2 eine andere Ausführungsform, mit für Pos. 7 und 8 verschiedenen Werkstoffen ohne Armierun.
• In Fi. 1 besteht die Flanschverbindung aus den Bunden 1 und 2, den Losflanschen 3 und 4, die über die Schraubverbindung 5 zusammengepreßt werden und der erfindunsrremäen Dichtung.
• Sie besteht aus dem Flachdichtungs-Anteil 7 mit der Armierung 6, sowie dem C-Ring-Anteil 8, der gegenüber der Dicke lo des flachen Anteiles 7 durch das Übermaß 9 ekennzeichnet und von besonderer Bedeutung ist.
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Claims (7)

1. Ansprüche Weichstoffdichtung zum Abdichten zwischen zwei Dichtungsebenen, insbeondere Flanschdichtung, bestehend aus einer Ringscheibe, vorzugsweise Flachdichtung, und mindestens einem an dem Scheibenrand angesetzten Profilring aus Gummi oder Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flachdichtungsteil (6,7) der Dichtung nur begrenzt verformen läßt und der dichtende Profilringanteil (8) elastisch oder plastisch nachgiebig ist und in unbelastetem Zustand gegenüber dem flachen Dichtungsanteil Übermaß (9) besitzt und durch dieses gestützt wird.
2. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachdichtungsanteil (7) ballige Dichtflächen besitzt.
3. 3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachdichtungsanteil (7) eine Armierung (6) besitzt.
4. 4. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Profilring (8) aus mindestens einem O-Ring besteht.
5. 5. Dichtung nach dem Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens 2 Werkstoffen besteht, wobei der eine elastisch oder plastisch ist und gegen Korrosion durch das abzudichtende Medium, der andere gegen die mechanische Belastung wiederstandsfähig ist.
6. 6. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilring (8) mit dem Flachdichtungsanteil (7) formschlüssig verbunden ist.
7. 7. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilring-Anteil (8) mit dem Flachdichtungs-Anteil (7) durch Kleben oder Vulkanisation verbunden ist.