DE3120663C2 - Gasdichter Verschluß eines Ringraums zwischen einer Leitung und einer umgebenden Struktur (Wanddurchführung) - Google Patents

Abstract

Gasdichte Abdichtung für den Verschluß eines einen Umfangbereich bildenden Raums zwischen einer Leitung und einer umgebenden Struktur, wobei sich dieser Raum aufgrund von axialen und/oder radialen Relativbewegungen infolge Expansion der Leitung und/oder der Struktur verändert. Die Abdichtung umfaßt ein ringförmiges Diaphragma aus einem getemperten Federmaterial, wobei das Diaphragma gebildet ist aus sich in im wesentlichen axialer Richtung erstreckenden und sich dabei seitlich überlappenden Streifen aus Federmaterial oder Blattfedern. Befestigt ist das Diaphragma an einem Ringglied, wobei es mit seinem einen Rand eine Festposition mit Bezug auf die Leitung oder die Struktur einnimmt und mit der Fläche seines anderen Randes über eine Gegensitzfläche unter seinem eigenen Federdruck gleitet, die sich ebenfalls im wesentlichen in einer axialen Richtung erstreckt und ringförmig ausgebildet ist. Dabei kann der von dem Diaphragma selbst erzeugte Federdruck noch von gesonderten, eine Vorspannung erzeugenden Blattfedern unterstützt sein.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Abdichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs und bezieht sich insbesondere auf eine gasdichte Abdichtung für einen zwischen einer Leitung und einer umgebenden Struktur gebildeten Ringraum, wobei es sich allgemein um eine Wanddurchführung handeln kann.

Wird beispielsweise eine Leitung durch eine Wand oder ein sonstiges Element hindurchgeführt, dann kann es erforderlich sein, für eine Relativbewegung zwischen der Leitung und der Wand Vorsorge zu tragen. Erfolgt diese Relativbewegung lediglich in Richtung der Leitungsachse, dann kann sich die öffnung in der Wand vergleichsweise eng um die Leitung schließen.

Besteht aber die Möglichkeit, daß sich die Leitung auch in Richtungen bewegt, die einen Winkel zu ihrer Längsachse einschließen, beispielsweise in radialer Richtung, dann muß die Öffnung einen entsprechend größeren Durchmesser als die Leitung aufweisen.

Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, wenn man versucht, diese öffnung mit Mitteln abzuschließen, die einerseits in der Lage sind, jeder Bewegung der Leitung in der Öffnung aufzunehmen und gleichzeitig diese öffnung in einem abgedichteten Zustand zu halten.

So können beispielsweise Abdichtungen in Form nichtmetallischer Bälge wegen der hierbei auftretenden lemperaturen oder Strahlungseinwirkungen ungeeignet sein. Andererseits können aus metallischen Bälgen gebildete Dichtungen nicht in der Lage sein, sich dem Ausmaß der aufzunehmenden Bewegung anzupassen 5 oder sie können aus anderen Gründen ungeeignet sein; beispielsweise müssen solche Abdichtungen eingepaßt werden, bevor die Leitung oder Rohrdurchführung geschlossen bzw. eingebaut ist und sie können auch nur ersetzt werden, nachdem die Leitung durchgeschnitten

ίο worden ist.

So läßt sich der GB-PS 8 55 306 eine Abdichtung zwischen einer Leitung und einer umgebenden Struktur entnehmen, bei der ein sich im wesentlichen in radialer Richtung erstreckendes, als Feder ausgebildetes Diaphragma mit seinem einen Ende an der Leitung oder an der Struktur befestigt ist und mit der flachen Fläche seines anderen Endes übf.r eine sich allgemein in radialer Richtung erstreckenden Sitzfläche gleitet, die daher der axialen Richtung und damit der Richtung der Durchführung im wesentlichen rechtwinklig zugewandt ist. Eine solche Abdichtung ist in der Lage, einen erheblichen Bereich von radialer oder seitlicher Bewegung aufzunehmen; sie kann aber nur in sehr begrenztem Ausmaß auf eine Axialbewegung reagieren, wobei bei praktischen Ausführungsformen allerdings diese axiale Bewegung aufgrund von Ausdehnung häufig wesentlich größer als die radiale Ausdehnung ist. Darüber hinaus hat eine axiale Relativbewegung die Tendenz, die Berührungsfläche des Diaphragmas relativ zur Sitzfläche zu verkippen oder anzuheben, so daß nur noch ein Iinienförmiger Kontakt, wenn überhaupt, besteht. Es ist darüber hinaus schwierig, eine solche Dichtung in der Weise anzuordnen, daß die Dichtwirkung von dem Druckunterschied, der sich über diese Öffnung ergeben kann, unterstützt wird. Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung zwischen einer Leitung und einer umgebenden Struktur zu schaffen, die bei Aufrechterhaltung ihrer gasdichten Eigenschaften in der Lage ist, sowohl größere axiale als auch radiale Relativbewegungen von Leitung und Struktur aufzufangen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Abdichtung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs; sie hat den Vorteil, daß der Ringraum bzw. der über einen Umfang laufende Raum zwischen der Leitung und der umgebenden Struktur abgeschlossen werden kann, wobei dieser Raum Veränderungen aufgrund axialer oder seitlicher, d. h. radialer relativer Expansionsbewegungen der Leitung oder der Struktur erfährt. Erzielt wird eine solche Abdichtung durch ein aus getempertem Federmaterial bestehendes ringförmiges Diaphragma, welches in seiner Form gebildet ist von sich im allgemeinen axial erstreckenden, sich seitlich überlappenden Streifen oder Blattfedern. Das Diaphragma ist dabei mit seinem einen Rand an einem Ringglied befestigt und erfährt so eine Fixposition mit Bezug zur Leitung oder zur diese umgebenden Struktur, wobei dann der andere Randbereich des Diaphragmas mit seiner Fläche über eine sich ebenfalls im wesentlichen in axialer Richtung erstreckende ringförmige Sitzfläche gleitet, und zwar unter dem Federdruck, den das Diaphragma zunächst selbst aufbringt.

Bevorzugt wird dieser Federdruck des Diaphragmas unterstützt von ergänzenden Vorspannungsmitteln, die etwa aus Blattfedern bestehen können.

Besonders vorteilhaft ist ferner, daß entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Diaphragma aus sich seitlich überlappenden Streifen oder Blattfedern, die auch die Abdichtung übernehmen, besteht, also nicht notwendigerweise eine geschlossene Ringstruktur aufweist Daher kann die Abdichtung auch nach Montage und Durchführung der Leitung durcii die umgebende Struktur noch vorgenommen werden.

Sollte im übrigen, was sehr häufig der Fall ist, über dem Raum zwischen der Leitung und der Struktur ein Differenzdruck herrschen, dann wird die Anordnung des Diaphragmas bevorzugt so getroffen, daß dieser Differenzdruck den Federdruck des Diaphragmas unterstützt und so den Kontakt zwischen der Diaphragmafläche und der Sitzfläche aufrechterhält

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Abdichtung möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine seitliche Draufsicht auf einen Quadrantenbereich der Abdichtung zwischen der Leitung und einer diese umgebenden Struktur,

F i g. 2 eine vergrößerte axiale Schnittdarstellung längs der Linie A-A der F i g. 1 und

Fig.3 eine vergrößerte axiale Schnittdarstellung längs der Linie B-Bder F i g. 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Wie in der F i g. 2 und 3 dargestellt ist, ist ein Dukt, eine Leitung, ein Rohr, ein Kanal o. dgl., im folgenden stets Leitung 1 genannt, durch eine Öffnung in einer Struktur 2 gefühlt, wobei der Raum 3 zwischen der Leitung und der (umgebenden) Struktur auch einen höheren Druck als den Umgebungsdruck aufweisen kann. Dieser Raum ist über eine Dichtung 4 abgedichtet, die sowohl eine axiale als auch eine seitliche Relativverschiebung ermöglicht.

Die Dichtung umfaßt ein erstes Ringglied 6, welches an der Leitung t befestigt ist, ein zweites Ringglied 7, welches an der Struktur 2 befestigt ist sowie ein ringförmiges Diaphragma 8 in Form einer Feder aus getempertem Metall aus sich seitlich überlappenden Streifen oder Blattfedern 9. Dabei ist ein Ende des Diaphragmas 8 an einer sich in axialer Richtung erstreckenden äußeren ringförmigen Oberfläche des als Ringflansch 11 ausgebildeten Ringglieds 6 befestigt, und zwar vorzugsweise mittels Bolzen 12 und Unterleg- oder Spannscheiben 13. Das Diaphragma 8 erstreckt sich in einer im wesentlichen axialen Richtung, wobei jedoch die Federkraft seines äußeren Rands eine radiale Wirkung nach außen entfaltet, so daß die Fläche dieses Randes in einem Gleitkontakt mit einer sich in axiale Richtung erstrekkenden innneren ringförmigen Sitzfläche 14 eines Ringflansches 16 des Ringgliedes 7 gehalten ist.

Die Aufrechterhaltung dieses Kontaktes zwischen dem Diaphragma 8 und der erwähnten Sitzfläche 14 wird unterstützt durch eine Reihe von abgewinkelten, eine Vorspannungskraft erzeugenden Blattfeder 17, deren eines Ende jeweils zwischen eine der Spannscheiben oder -platten 13 und den Ringf'ansch 11 eingespannt ist; das andere Ende dieser Blattfedern 17 liegt an einer Stelle, die sich im Abstand zum Kontaktbereich mit der Sitzfläche 14 erstreckt, mit radialem Druck an der inneren Seite des Diaphragmas 8 an.

Es versteht sich, daß der im Raum 13 gegebenenfalls vorhandene überschüssige Druck dazu beiträgt, den Kontakt bzw. den Berührungsbereich zwischen dem Diaphragma 8 und der Sitzfläche 14 aufrechtzuerhalten.

Es versteht sich ferner, daß die erwähnte Dichtung einer Vielzahl von verschiedenen Modifikationen zugänglich ist, so kann das Diaphragma beispielsweise laminiert sein, bestehend aus Schichten zunehmend geringerer Dicke, die die tatsächlich wirksame Dichtschicht, etwa von der Rückseite, abstützen in Anlage an die Dichtschicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gasdichter Verschluß eines Ringraums zwischen einer Leitung und einer umgebenden Struktur (Wanddurchführung), wobei der Ringraum aufgrund von axialen und/oder radialen, insbesondere auf eine Expansion zurückzuführende Bewegungen der Leitung oder der Struktur Veränderungen erfährt, mit einem auf einer Seite (Leitung oder Wanddurchführung) in einer ringförmigen Aufnahme eingespannten Diaphragma, bestehend aus sich seitlich überlappenden, streifenförmigen Blattfedern, die durch unterstützenden Federdruck von auf der gleichen Seite eingespannten, zusätzlichen Blattfedern in gleitender Kontaktanlage auf eine ringförmige Sitzfläche der jeweils anderen Seite gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren Leitung (1) ein erstes Ringglied (6) mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden äußeren Ringflansch (11) und an der Wanddurchführung (2) ein weiteres Ringglied (7), ebenfalls mit einem sich in axialer Richtung erstreckendem Ringflansch (16) befestigt ist und daß das zylinderförmig ausgebildete Blattfedern-Diaphragma am Ringflansch (11) des ersten Ringgliedes (6) mit seinem einen Endbereich befestigt ist und bei allgemeiner axialer Erstreckung sich aufweitend an der inneren Ringfläche des Ringflansches (16) des zweiten, zum ersten Ringglied (6) in axialem Abstand angeordneten zweiten Ringgliedes (7) anliegt.

2. Gasdichter Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Blattfedern (17) von den gleichen Einspann- und Befestigungsmitteln (Spannbolzen 12) am Ringflansch (11) des ersten Ringgliedes (6) gehalten werden, die auch den Diaphragmenrand an dieser Stelle einspannen.