DE4108226C2 - Dichtungsanordnung und verfahren zur herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung in Form eines Dichtungsringes oder eines Dichtungsrahmens zur Verwendung zwischen Flanschen, die aus mehreren Dichtungsabschnitten unter Bildung von Überlappungsbereichen zusammengesetzt ist. - Solche Dichtungsanordnungen werden im Rohrleitungsbau sowie im Apparatebau eingesetzt, wenn die flanschumgebenden Durchmesser oder Abmessungen und damit die Flanschdurchmesser oder Abmessungen so groß sind, daß ein Ausschneiden der Dichtungsanordnung in Form eines geschlossenen, ungeteilten Dichtungsringes oder eines geschlossenen, ungeteilten Dichtungsrahmens aus einer ausreichend großen Platte, die aus einem geeigneten Dichtungswerkstoff oder einem geeigneten Dichtungswerkstoffaufbau besteht, zu aufwendig ist. Die Erfindung betrifft fernerhin ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dichtungsanordnung.

Bei den aus der Praxis bekannten Maßnahmen, von denen die Erfindung ausgeht, ist eine besondere Auswahl in bezug auf den Dichtungswerkstoff oder in bezug auf den Aufbau des Dichtungswerkstoffes nicht vorgeschrieben. In den Überlappungsbereichen ist die Dicke der Dichtungsabschnitte, zumeist durch Abschrägung, reduziert, um auch in den Überlappungsbereichen die für die Dichtungsanordnung insgesamt vorgegebene Dicke einzuhalten. Nachteilig ist, daß die aus Dichtungsabschnitten in der beschriebenen Weise zusammengesetzten Dichtungsanordnungen eine Leckrate aufweisen, die gegenüber ungeteilten Dichtungsanordnungen störend groß ist. Es ist bekannt, diesen Mangel durch Klebverbindungen im Bereich der Überlappungen zu beheben, in vielen Bereichen der Verfahrenstechnik kann jedoch mit den bisher üblichen und bekannten Klebern nicht gearbeitet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung des eingangs beschriebenen Aufbaus zu schaffen, die sich durch eine überraschend geringe Leckrate auszeichnet. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine solche Dichtungsanordnung einfach und in bezug auf die Leckrate mit sehr geringen Toleranzen hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung zunächst eine Dichtungsanordnung in Form eines Dichtungsringes oder eines Dichtungsrahmens zur Verwendung zwischen Flanschen, die aus mehreren Dichtungsabschnitten unter Bildung von Überlappungsbereichen zusammengesetzt ist, wobei die einzelnen Dichtungsabschnitte aus einem Fahnenblech mit aus der Blechebene herausgebogenen Verankerungsfahnen und oberseitig sowie unterseitig angeschlossenen Weichdichtungsauflagen bestehen, in welche die Verankerungsfahnen einfassen, in den Überlappungsbereichen die einander zugewandten Weichdichtungsauflagen entfernt, jedoch die Verankerungsfahnen belassen sind, in den Überlappungsbereichen nach Maßgabe der Überlappungslänge eine Weichdichtungszwischenlage angeordnet ist, die Überlappungsbereiche durch eine Heftung verbunden sind, welche die Überlappungsbereiche und die Weichdichtungszwischenlagen durchdringt, wobei die Überlappungsbereiche zwischen den Flanschen auf die Funktionsdicke der Dichtungsanordnung zusammenpreßbar oder vorbereitend auf diese Funktionsdicke zusammengepreßt sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist das Fahnenblech Verankerungsfahnen auf, die mit ihren freien Enden zur Ebene des Fahnenbleches zurückgebogen sind. Durch besonders geringe Leckraten ausgezeichnet ist eine Ausführungsform, bei der das Fahnenblech Verankerungsfahnen aufweist, die in den Weichdichtungsauflagen enden. Diese zuletzt beschriebenen Maßnahmen sind an sich bekannt (vgl. DE-OS 39 33 765 PatG § 3(2), DE-GM 89 15 328). Diese Druckschriften definieren auch den Ausdruck Verankerungsfahnen, die jedoch auch anders geformt sein können, als es in den vorstehend angegebenen Literaturstellen geschehen ist. Bleche mit solchen Verankerungsfahnen werden auch als Spießbleche oder Klettbleche bezeichnet. Regelmäßig besteht das Fahnenblech aus einem nichtrostenden Stahl. Die Blechdicke wird so gewählt, wie es die von der Dichtungsanordnung aufzunehmenden Beanspruchungen und das erfindungsgemäße Verfahren verlangen.

Im Rahmen der Erfindung kann mit verschiedenen Weichdichtungsauflagen gearbeitet werden, insbesondere mit solchen aus Polytetrafluorethylen und mit solchen, die aus asbestfreiem Faserstoff- Dichtungswerkstoffen in Form von Folien oder Platten bestehen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung bestehen die Weichdichtungsauflagen aus Folien oder Platten aus Dichtungsgraphit. Dichtungsgraphit ist im allgemeinen geblähter Graphit.

Im Rahmen der Erfindung können die Weichdichtungsauflagen und die Weichdichtungszwischenlagen aus verschiedenen Werkstoffen bestehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen jedoch die Weichdichtungszwischenlagen aus dem gleichen Werkstoff wie die Weichdichtungsauflagen. Die Weichdichtungszwischenlagen besitzen die gleiche oder eine geringere Dicke als die Weichdichtungsauflagen.

Eine Ausführungsform, die sich im Sinne einer Optimierung durch extrem kleine Leckraten auszeichnet, ist so gestaltet, daß die Weichdichtungszwischenlagen mit ihren abgebogenen Enden an den Stoßflächen anliegen, die die Weichdichtungsauflagen im Überlappungsbereich bilden. Die Heftung soll nach der Lehre der Erfindung Heftlöcher aufweisen, die in Längsrichtung bzw. Umfangsrichtung der Dichtungsabschnitte gereiht sind. Die Heftung ist zweckmäßigerweise als Klammerheftung oder auch als Nähnaht ausgeführt. Die Klammern oder die "Nähfäden" bestehen dabei vorzugsweise auch nichtrostendem Stahl.

Dichtungsanordnungen des beschriebenen Aufbaus können grundsätzlich auf verschiedene Weise gefertigt werden. Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dichtungsanordnung, welches sich durch Einfachheit und dadurch auszeichnet, daß vorgegebene geringe Leckraten sehr genau eingehalten werden können, lehrt, daß eine Tafel aus dem Fahnenblech und den Weichdichtungsauflagen gefertigt und aus der Tafel die Dichtungsabschnitte ausgeschnitten werden, daß dann die Dichtungsabschnitte in den einzurichtenden Überlappungsbereichen unter Bildung von Stoßflächen von den Weichdichtungsauflagen befreit und die Verankerungsfahnen belassen werden, daß anschließend zwischen den freigelegten Fahnenblechen eine Weichdichtunganlage angeordnet wird, die beidseitig länger ist als der zugeordnete Überlappungsbereich, daß danach die Dichtungsabschnitte in den Überlappungsbereichen unter Abbiegung der Enden der Weichdichtungszwischenlage bis zur Anlage an den Stoßflächen stoßflächengerecht aufeinander und gegeneinander gesetzt werden sowie verpreßt werden, und daß im Überlappungsbereich eine Heftung durchgeführt wird. Im Rahmen dieses Verfahrens können die Verankerungsfahnen so bleiben, wie die sich präsentieren, wenn in der beschriebenen Weise die Dichtungsabschnitte in den einzurichtenden Überlappungsbereichen unter Bildung von Stoßflächen von den Weichdichtungsauflagen befreit, die Verankerungsfahnen jedoch belassen werden. Nach bevorzugter Ausführungsform werden die Verankerungsfahnen nach der Entfernung der Weichdichtungsauflagen gerichtet und danach werden die Weichdichtungszwischenlagen angeordnet. Das hat zur Folge, daß die Verankerungsfahnen auch in die Weichdichtungszwischenlagen eindringen und sich bei der Verpressung verformen sowie folglich eine Verankerung der Weichdichtungszwischenlagen bewirken.

Wird in der beschriebenen Weise gearbeitet, so werden die im Überlappungsbereich überstehenden Enden der Weichdichtungszwischenlage zweckmäßigerweise vor dem Verpressen entfernt. Die Heftung kann vor dem Verpressen oder nach dem Verpressen durchgeführt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Seitenansicht eines Ausschnittes aus einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch den Gegenstand der Fig. 1 im Bereich A,

Fig. 4 entsprechend der Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Gegenstand der Fig. 1 im Bereich B und

Fig. 5 bis 7 in einer Stirnansicht Einzelheiten zum Herstellungsverfahren.

Die in den Fig. 1 bis 4 ausschnittsweise dargestellte Dichtungsanordnung gehört einem Dichtungsring oder einem Dichtungsrahmen an und wird zwischen Flanschen eingesetzt. Die Dichtungsanordnung ist aus mehreren Dichtungsabschnitten 1, 2 zusammengesetzt, und zwar unter Bildung eines Überlappungsbereiches 3. Ein solcher ist in den Fig. 1, 2 und 4 erkennbar. - Im allgemeinen sind zumindest zwei Dichtungsabschnitte 1 bzw. 2 und zwei Überlappungsbereiche vorgesehen.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 4 entnimmt man zunächst, daß die einzelnen Dichtungsabschnitte 1, 2 aus einem Fahnenblech 4 mit aus der Blechebene herausgebogenen Verankerungsfahnen 5 und oberseitig sowie unterseitig angeschlossenen Weichdichtungsauflagen 6 bestehen, wobei die Verankerungsfahnen 5 in die Weichdichtungsauflagen 6 einfassen. In den Überlappungsbereichen 3 sind die einander zugewandten Weichdichtungsauflagen 6 entfernt, jedoch unter Belassung der Verankerungsfahnen 5. In den Überlappungsbereichen 3 ist nach Maßgabe der Überlappungslänge eine Weichdichtungszwischenlage 7 angeordnet. Die Überlappungsbereiche 3 sind durch eine Heftung 8 verbunden, welche die Überlappungsbereiche 3 und die Weichdichtungszwischenlage 7 durchdringt. Die Überlappungsbereiche 3 sind zwischen den Flanschen auf die Funktionsdicke der Dichtungsanordnung zusammenpreßbar oder vorbereitend entsprechend zusammengepreßt. Diesen Zustand zeigen die Fig. 1 bis 4. Man entnimmt aus den Fig. 3 und 4, daß das Fahnenblech 4 Verankerungsfahnen 5 aufweist, die mit ihren freien Enden zur Ebene des Fahnenbleches 4 zurückgebogen sind. Die Verankerungsfahnen 5 enden im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung in den Weichdichtungsauflagen 6. Das Fahnenblech 4 besteht zweckmäßigerweise aus einem nichtrostenden Stahl, Blechdicke z. B. 0,5 mm.

Bei den Weichdichtungsauflagen 6 mag es sich im Ausführungsbeispiel um Folien oder Platten aus Dichtungsgraphit handeln. Die Weichdichtungszwischenlagen 7 bestehen zweckmäßigerweise aus dem gleichen Werkstoff. Ihre Dicke ist im Ausführungsbeispiel geringer als die der Weichdichtungsauflagen 6. Aus der Fig. 1 und der Fig. 4 entnimmt man, daß die Weichdichtungszwischenlage 7 mit ihren abgebogenen Enden an den Stoßflächen 9 anliegt, die die Weichdichtungsauflagen 6 im Überlappungsbereich 3 bilden. Die Fig. 2 macht deutlich, daß die Heftung 8 vorzugsweise Heftlöcher 10 aufweist, die in Längsrichtung bzw. Umfangsrichtung der Dichtungsabschnitte 1, 2 gereiht sind. Die Heftung 8 wurde als Klammerheftung dargestellt. Die Klammer mag aus nichtrostendem Stahl bestehen.

Eine vergleichende Betrachtung der Fig. 5 bis 7 erläutert die erfindungsgemäße Verfahrensweise in bezug auf einige wesentliche Verfahrensschritte. Nicht dargestellt wurde, daß eine Tafel aus dem Fahnenblech 4 und den Weichdichtungsauflagen 6 gefertigt und aus der Tafel die Dichtungsabschnitte 1, 2 ausgeschnitten wurden. Man erkennt jedoch die Dichtungsabschnitte 1, 2. Zunächst wurden (Fig. 5) die Überlappungsbereiche 3 festgelegt. Dann wurden (Fig. 6) die Dichtungsabschnitte 1, 2 in den Überlappungsbereichen 3 unter Bildung von Stoßflächen 9 vom Weichdichtungsauflagen befreit, während die Verankerungsfahnen 5 belassen wurden. In den Fig. 6 und 7 erkennt man, daß zwischen den freigelegten Fahnenblechen 4 eine Weichdichtungszwischenlage 7 angeordnet wird, die beidseitig länger ist als der zugeordnete Überlappungsbereich 3. Die Dichtungsabschnitte 1, 2 werden mit den Überlappungsbereichen 3 unter Abbiegung der Weichdichtungszwischenlage 7 an den Stoßflächen 9 stoßflächengerecht aufeinander und gegeneinander gesetzt und verpreßt. Die überstehenden Enden der Weichdichtungszwischenlagen 7 werden entfernt. Danach wurde die in Fig. 1 schon dargestellte Heftung 8 mit Heftklammer angebracht.

Claims (17)

1. Dichtungsanordnung in Form eines Dichtungsringes oder eines Dichtungsrahmens zur Verwendung zwischen Flanschen, die aus mehreren Dichtungsabschnitten (1, 2) unter Bildung von Überlappungsbereichen (3) zusammengesetzt ist, wobei

• a) die einzelnen Dichtungsabschnitte (1, 2) aus einem Fahnenblech (4) mit aus der Blechebene herausgebogenen Verankerungsfahnen (5) und oberseitig sowie unterseitig angeschlossenen Weichdichtungsauflagen (6) bestehen, in welche die Verankerungsfahnen (5) einfassen,
• b) in den Überlappungsbereichen (3) die einander zugewandten Weichdichtungsauflagen (6) entfernt, jedoch die Verankerungsfahnen (5) belassen sind,
• c) in den Überlappungsbereichen (3) nach Maßgabe der Überlappungslänge eine Weichdichtungszwischenlage (7) angeordnet ist,
• d) die Überlappungsbereiche (3) durch eine Heftung (8) verbunden sind, welche die Überlappungsbereiche (3) und die Weichdichtungszwischenlagen (7) durchdringt,

wobei die Überlappungsbereiche (3) zwischen den Flanschen auf die Funktionsdicke der Dichtungsanordnung zusammenpreßbar oder vorbereitend auf diese Funktionsdicke zusammengepreßt sind.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Fahnenblech (4) Verankerungsfahnen (5) aufweist, die mit ihren freien Enden zur Ebene des Fahnenbleches (4) zurückgebogen sind.

3. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Fahnenblech (4) Verankerungsfahnen (5) aufweist, die in den Weichdichtungsauflagen (6) enden.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fahnenblech (4) aus einem nichtrostenden Stahl besteht.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Weichdichtungsauflagen (6) aus Folien oder Platten aus Dichtungsgraphit gebildet sind.

6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Weichdichtungszwischenlagen (7) aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die Weichdichtungsauflagen (6).

7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Weichdichtungszwischenlagen (7) die gleiche oder eine geringere Dicke aufweisen als die Weichdichtungsauflagen (6).

8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Weichdichtungszwischenlage (7) mit ihren abgebogenen Enden an den Stoßflächen (9) anliegt, die die Weichdichtungsauflagen (6) im Überlappungsbereich (3) bilden.

9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Heftung (8) Heftlöcher (10) aufweist, die in Längsrichtung bzw. Umfangsrichtung der Dichtungsabschnitte (1, 2) gereiht sind.

10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Heftung (8) als Klammerheftung ausgeführt ist.

11. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Tafel aus dem Fahnenblech und den Weichdichtungsauflagen gefertigt und aus der Tafel die Dichtungsabschnitte ausgeschnitten werden.

• wobei dann die Dichtungsabschnitte in den einzurichtenden Überlappungsbereichen unter Bildung von Stoßflächen von den Weichdichtungsauflagen befreit und die Verankerungsfahnen belassen werden.
• wobei anschließend zwischen den freigelegten Fahnenblechen eine Weichdichtungszwischenlage angeordnet wird, die beidseits länger ist als der zugeordnete Überlappungsbereich,
• wobei danach die Dichtungsabschnitte in den Überlappungsbereichen unter Abbiegung der Enden der Weichdichtungszwischenlage bis zur Anlage an den Stoßflächen stoßflächengerecht aufeinander und gegeneinander gesetzt werden

sowie verpreßt werden und wobei im Überlappungsbereich eine Heftung durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Verankerungsfahnen nach der Entfernung der Weichdichtungsauflagen gerichtet werden und danach die Weichdichtungszwischenlage angeordnet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die im Überlappungsbereich überstehenden Enden der Weichdichtungszwischenlagen vor der Verpressung entfernt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Heftung vor der Verpressung angebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Heftung nach der Verpressung angebracht wird.