DE3904200A1 - Dichtungsanordnung, insbesondere hochdruck-dichtungsanordnung - Google Patents

Dichtungsanordnung, insbesondere hochdruck-dichtungsanordnung

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DE3904200A1
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Gotthard Anders
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Kempchen and Co GmbH
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/46Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings
    • F16J15/48Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings influenced by the pressure within the member to be sealed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/20Packing materials therefor
    • F16J15/22Packing materials therefor shaped as strands, ropes, threads, ribbons, or the like

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Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, insbesondere Hoch­ druck-Dichtungsanordnung, für einen Behälter oder dergleichen mit in eine Deckelaufnahme eingesetztem Deckel mit behälterseitigem Deckel­ flansch, wobei einerseits die Deckelaußenwand im Anschluß an den Deckelflansch, andererseits die komplementäre Begrenzungswand der Deckelaufnahme zwischen sich einen umlaufenden Dichtraum bilden, wo­ bei in dem Dichtraum, aufliegend auf dem Deckelflansch, ein Dichtring angeordnet ist, der flanschseitig und auf der gegenüberliegenden Sei­ te eine Abdeckung aufweist, und wobei der Dichtring unter Zwischen­ schaltung der entsprechenden Abdeckung an einem Widerlagerring ab­ gestützt ist, der mit Hilfe eines in eine Nut der Begrenzungswand ein­ gelegten Halteringes gehalten ist.
Bei der bekannten Ausführungsform, von der die Erfindung ausgeht (DE 26 30 499 C2), ist der Dichtring ein Preßring aus Asbestschnü­ ren, die gewickelt und zu der Ringform gepreßt sind. Die Abdeckungen sind ringförmige Stahlblechkappen, die auf den Preßring passend auf­ gesetzt sind und dazu einen entsprechenden U-förmigen Querschnitt mit geradem U-Steg aufweist. Das hat sich bewährt, jedoch sind die Fer­ tigung sowie die Montage der beschriebenen ringförmigen Stahlblech­ kappen aufwendig. Im übrigen ist es bei der bekannten Ausführungs­ form zur Sicherstellung extrem geringer Spaltverluste häufig erforder­ lich, den Dichtraum besonders einzurichten, nämlich im Übergang zwi­ schen Deckelflansch und Deckelaußenwand eine Schrägfläche vorzuse­ hen, an der der Dichtring im montierten Zustand eine Kompression erfährt.
Im übrigen kennt die Praxis auch Dichtungsanordnungen, die der ein­ gangs beschriebenen ähnlich sind oder entsprechen, wobei der Dicht­ ring ein Preßring ist, der aus Reingraphit gepreßt ist. Hier ist er­ forderlich, sehr enge Toleranzen einzuhalten, wenn anders der Dicht­ ring sich in den Spalt einpreßt, d. h. eine störende Spaltextrusion auftritt, die die Dichtwirkung beeinträchtigt. Um eine solche Spalt­ extrusion zu erschweren, kennt die Praxis auch eine Ausführungsform, bei der im Spaltbereich in den Dichtring schraubenwendelförmige Fe­ dern aus Federstahl umlaufend eingesetzt sind, die den Spalt oder die Spalte abdecken. Auch das ist aufwendig in fertigungstechnischer Hin­ sicht und nicht immer befriedigend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Dichtungsanordnung so weiter auszubilden, daß besondere ringförmige Stahlblechkappen, die flanschseitig und auf der gegenüberliegenden Seite auf den Dichtring aufgesetzt sind, nicht mehr erforderlich sind.
Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:
  • a) der Dichtring besteht aus einem Preßring aus Graphit­ expandat,
  • b) die Abdeckungen bestehen jeweils aus zumindest einer Abdeckungsringscheibe aus Graphitexpandat,
wobei zumindest zwischen der Abdeckungsringscheibe und dem Preßring aus Graphitexpandat sowie auf der Abdeckungsringscheibe ein Metall­ folienring angeordnet ist, dessen Größe mit der Abdeckungsringscheibe im wesentlichen übereinstimmt. Bei den Abdeckungsringscheiben kann es sich um beigelegte Abdeckungsringscheiben oder um solche handeln, die schon herstellungstechnisch mit dem Preßring, z. B. durch gemein­ sames Verpressen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Kle­ bers, vereinigt sind. - Überraschenderweise genügt die erfindungsge­ mäße Dichtungsanordnung allen Anforderungen, obgleich die eingangs beschriebenen ringförmigen Stahlblechkappen nicht mehr verwirklicht sind. Ihre stabilisierende und die Spaltextrusion verhindernde Wirkung kann durch die erfindungsgemäß vorgesehenen, gegenüber Stahlblech­ kappen sehr einfachen Abdeckungen, die jeweils aus zumindest einer Abdeckungsringscheibe aus Graphitexpandat mit den beschriebenen Metallfolienringen bestehen, ersetzt werden. Das ist insbesondere des­ halb möglich, weil in Kombination mit dieser Gestaltung der Abdeckun­ gen erfindungsgemäß mit einem Dichtring gearbeitet wird, der sehr expansionsfreudig ist, was zur Lösung der Aufgabe ebenfalls beiträgt.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten für die weitere Ausbildung und Gestaltung einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung. So ist nach bevorzugter Ausführungsform der Er­ findung der Preßring aus Graphitexpandat als Wickelpreßring ausge­ führt. Die Abdeckungen sind nach bevorzugter Ausführungsform der Er­ findung als Laminatringe aus jeweils einer Mehrzahl von Abdeckungs­ ringscheiben aus Graphitexpandat und dazwischen angeordneten Metall­ folienringen entsprechender Größe aufgebaut. Die Metallfolienringe be­ stehen zweckmäßigerweise aus Edelstahl, z. B. aus austenischem Chrom/ Nickel-Stahl.
Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung kann der Preßring ein einteiliger Ring sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Preß­ ring aus fertigungstechnischen oder montagetechnischen Gründen aus zwei geschlossenen Ringhälften aufzubauen, die einen trapezförmigen Querschnitt mit schräger Anschlußfläche aufweisen, wobei die beiden Ringhälften an den schrägen Anschlußflächen aufeinandergesetzt sind und sich zu einem rechteckigen Querschnitt ergänzen. Hier können die beiden Ringhälften bei entsprechender Ausbildung des Dichtraumes aber auch einzeln eingesetzt werden. Insbesondere in diesem Falle empfiehlt es sich, die schrägen Anschlußflächen ebenfalls in Form von Laminat­ ringen auszurüsten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zei­ gen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsan­ ordnung mit Behälter und Deckel, ausschnittsweise,
Fig. 2 den Dichtring aus dem Gegenstand der Fig. 1 im nichteinge­ bauten Zustand,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 2 und
Fig. 4 eine Ringhälfte aus dem Gegenstand der Fig. 3.
Die in Fig. 1 dargestellte Dichtungsanordnung ist eine Hochdruck-Dich­ tungsanordnung für einen Behälter oder dergleichen. Es gehört zur Dichtungsanordnung eine Deckelaufnahme 1 mit eingesetztem Deckel 2, der behälterseitig einen Deckelflansch 3 aufweist. Einerseits die Deckelaußenwand 4 im Anschluß an den Deckelflansch 3, andererseits die komplementäre Begrenzungswand 5 der Deckelaufnahme 1 bilden zwischen sich einen umlaufenden Dichtraum. In dem Dichtraum ist, aufliegend auf dem Deckelflansch 3, ein Dichtring 6 angeordnet, der flanschseitig und auf der gegenüberliegenden Seite eine Abdeckung 7 aufweist. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Dichtring 6 unter Zwischenschaltung der entsprechenden Abdeckung 7 an einem Wider­ lagerring 8 abgestützt ist, der mit Hilfe eines in eine Nut 9 der Be­ grenzungswand 5 eingelegten Halteringes 10 gehalten ist.
Erfindungsgemäß besteht der Dichtungsring 6 aus einem Preßring aus Graphitexpandat. In Kombination dazu bestehen die Abdeckungen 7 je­ weils aus zumindest einer Abdeckungsringscheibe 11 aus Graphitexpan­ dat, wobei zumindest zwischen der Abdeckungsringscheibe 11 und dem Dichtring 6 Graphitexpandat sowie auf der Abdeckungsringscheibe 11 ein Metallfolienring 12 angeordnet ist, dessen Größe mit der Abdeckungs­ ringscheibe 11 im wesentlichen übereinstimmt. Insoweit wird auf den vergrößerten Ausschnitt in Fig. 2 verwiesen. Der Dichtring 6 ist als Wickelpreßring ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel sind die Abdeckun­ gen 7 Laminatringe, und zwar jeweils aus einer Mehrzahl von Ab­ deckungsringscheiben 11 aus Graphitexpandat und dazwischen angeord­ neten Metallfolienringen 12 entsprechender Größe. Die Metallfolien 12 bestehen aus Edelstahl.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4 entnimmt man, daß der Preßring aus zwei Ringhälften 6 a, 6 b bestehen kann, die einen trapezförmigen Querschnitt mit schräger Anschlußfläche 13 auf­ weisen, wobei die beiden Ringhälften 6 a, 6 b sich, an den schrägen Anschlußflächen 13 aufeinandergelegt, zu einem rechteckigen Ringquer­ schnitt ergänzen. Die schrägen Anschlußflächen 13 sind im Ausfüh­ rungsbeispiel mit Abdeckungen 14 in Form von Laminatringen versehen.

Claims (6)

1. Dichtungsanordnung, insbesondere Hochdruck-Dichtungsanordnung, für einen Behälter oder dergleichen mit in eine Deckelaufnahme einge­ setztem Deckel mit behälterseitigem Deckelflansch,
wobei einerseits die Deckelaußenwand im Anschluß an den Deckelflansch, andererseits die komplementäre Begrenzungs­ wand der Deckelaufnahme zwischen sich einen umlaufenden Dichtraum bilden,
wobei in dem Dichtraum, aufliegend auf dem Deckelflansch, ein Dicht­ ring angeordnet ist, der flanschseitig und auf der gegenüberliegenden Seite eine Abdeckung aufweist, und wobei der Dichtring unter Zwischen­ schaltung der entsprechenden Abdeckung an einem Widerlagerring ab­ gestützt ist, der mit Hilfe eines in eine Nut der Begrenzungswand ein­ gelegten Halteringes gehalten ist, gekennzeichnet durch die Kombina­ tion der folgenden Merkmale
  • a) der Dichtring (6) besteht aus einem Preßring aus Gra­ phitexpandat,
  • b) die Abdeckung (7) besteht jeweils aus zumindest einer Abdeckungsringscheibe (11) aus Graphitexpandat,
    wobei zwischen der Abdeckungsringscheibe (11) und dem Preßring (6) aus Graphitexpandat sowie auf der Abdeckungsringscheibe (11) ein Metallfolienring (12) angeordnet ist, dessen Größe mit der Abdeckungs­ ringscheibe (11) im wesentlichen übereinstimmt.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring (6) als Wickelpreßring ausgeführt ist.
3. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (7) als Laminatring aus jeweils einer Mehrzahl von Abdeckungsringscheiben (11) aus Graphitexpandat und dazwischen angeordneten Metallfolienringen (12) entsprechender Größe aufgebaut sind.
4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolienringe (12) aus Edelstahl, z. B. aus austenitischem Chrom/Nickel-Stahl, aufgebaut sind.
5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring (6) aus zwei Ringhälften (6 a, 6 b) besteht, die einen trapezförmigen Querschnitt mit schräger Anschluß­ fläche (13) aufweisen, und daß die beiden Ringhälften (6 a, 6 b) sich, an den Anschlußflächen (13) aufeinandergelegt, zu einem rechteckigen Preßringquerschnitt ergänzen.
6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflächen (13) ebenfalls mit Abdeckun­ gen (14) in Form von Laminatringen versehen sind.
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