CN106255847B - 法兰密封垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环形法兰密封垫(1)，所述密封垫具有两个环(3、5)，所述两个环在横向于环轴线(A)的方向上形成为楔形，并且在彼此面对的侧面处在基本平坦的面上彼此邻接并且能够彼此相对扭转，其中，环(3、5)中的至少一者具有周向通道(7)、向外延伸的入口(9)和至少一个指向内侧的开口(11)。

Description

法兰密封垫

技术领域

本发明涉及一种法兰密封垫。

背景技术

在现有技术中，已知有各种法兰密封垫，法兰密封垫包括两个尤其由橡胶弹性材料制成的环，这两个环在横向于环轴线的方向上形成为楔形，并且在垂直于环轴线的彼此面对的侧面处在基本平坦的面上彼此邻接并能够相对彼此扭转。现有技术中已知的法兰密封垫用于补偿管的法兰连接的对准误差，以便即使在对准误差的情况下也能确保连接位置的充分密封。类似的法兰密封垫也可以用于将物位测量设备或者类似设备固定至容器，例如大型存储油箱。在此情况下，例如，对倾斜地延伸的油箱上侧、非对齐焊接的法兰或者相对于容器中心侧向地偏移的测量设备进行补偿。

由于法兰密封垫包括两个环，且这两个环在横向于环轴线的方向上形成为楔形并且在垂直于环轴线的彼此面对的侧面处在平坦表面上彼此邻接并且在那里以能够彼此扭转的方式接合，因此法兰密封垫能够在如下两个位置之间连续地调节，其中，在一个位置处，它的外侧面基本上径向地并且关于环轴线镜像对称地(在平坦的外侧面的情况下，以平面平行的方式)布置，且另一个位置处，它的外侧面在垂直于环轴线的方向上占据有关于该方向镜像对称的最大楔展角(Spreizwinkel)。能够简单地通过两个环相对于彼此的无级扭转来进行位置调整。两个外侧面所围成的角度在此被描述为楔展角，其中平面平行的外侧面的楔展角为0°。

EP1707862A1例如公开了相应的法兰密封垫。

此外，在物位测量技术领域中，现有技术公开了所谓的清洗装置，其中例如布置在容器中的天线利用气体或者液体去除污染物和/或冷却。

在使用前述的法兰密封垫时，清洗装置必须复杂地作为附加的组件设置并且以合适的方式装配。这被认为是不利的。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术中已知的法兰密封垫进行改进，从而同时实现清洗装置的空间节省以及成本低廉。

根据本发明的优选环形的法兰密封垫具有两个环，所述两个环在横向于环轴线的方向上形成为楔形并且在彼此面对的侧面处在基本平坦的面上彼此邻接并且能相对彼此扭转，其特征在于，所述环中的至少一者具有在周向方向上延伸的通道、向外延伸的入口和至少一个指向内侧的开口。

通过这种构造，以简单、空间节省和成本低廉的方式实现了从外侧供应用于冷却的液体并且利用至少一个指向内侧的开口朝着测量设备或者天线输送液体。以此方式，清洗装置能够特别巧妙地与法兰密封垫组合。

优选地，在周向方向上延伸的通道形成为环形通道，也就是说形成为完全周向且封闭的通道。以此方式，清洗开口在法兰密封垫的整个内圆周上分布地布置，从而实现了高效的清洗和/或冷却。

开口的简单设计可通过径向延伸的钻孔实现，其优选地具有内螺纹，其中，可选地，在入口中能够布置有止回阀，以用于防止介质从与法兰密封垫接触的容器中泄漏。

如已说明的那样，通过多个开口能够特别良好地实现高效的清洗和/ 或冷却，这些开口能够均匀分布地布置在法兰密封垫的内圆周上。

优选地，开口可形成为钻孔或者槽，由此确保简单的制造。

为了防止法兰密封垫的环之间的泄漏，可以设置有至少一个第一密封件，第一密封件布置成相对于通道径向地向外偏移。以此方式，尽管处于油箱中的介质(例如气体)也可以前进到法兰密封垫的通道中，但是在那里一方面通过止回阀并且另一方面通过布置在环之间的第一密封件来防止向周围环境的泄漏。

为了在总体上确保法兰密封垫的密封性，优选地，在环轴线的方向上定向的至少一个(优选两个)外侧面上布置有至少一个第二密封件。在此，第二密封件尤其可以形成为平面密封件、O形环或者表面上的橡胶覆层。

通过第二密封件实现了例如壳体法兰和设备法兰之间的有效密封，从而能够良好地防止介质的泄漏。

根据用于法兰密封垫的材料，有意义的是，第二密封件形成为平面密封件、O形环或者用于法兰密封垫的材料的橡胶覆层。特别地，平面密封件和O形环能够布置在周向地地设置的槽中并进而保持在法兰密封垫中。

当通道形成为彼此面对的表面中的至少一个表面中的槽时，可以实现通道的特别简单的构造。这样的槽可以简单地例如通过铣削工艺或者已在环的喷射模塑工艺中引入。通过这种构造，尤其能够避免用于产生中空通道的复杂的加工步骤。

当槽具有随着楔形高度增加而增加的深度时，产生了另外的简化构造。以此方式，实现了布置在槽的下方的材料的恒定厚度，由此尤其在接合环之后，开口能够以恒定的高度布置。

可替代地，槽具有恒定的深度，其中必须考虑到的是，开口仅能布置在倾斜地延伸的环线上。

在优选的实施例中，两个环具有彼此相应地形成的槽，且槽至少在槽顶侧具有一致的宽度，使得在环接合成法兰密封垫之后通过两个环的配合形成通道。以此方式，能够实现增加的通道横截面，由此实现了增加的流体流通量。此外，通过匹配的槽宽度实现了从一个环至另一个环的基本无缝的过渡，这尤其简化了装配。

当一个环具有定中心槽并且另一个环具有相应地构造的定中心凸舌 (也就是对应于槽的筋)时，能够特别简单地实现两个环相对于彼此的中心对准，使得环中心对准并且能相对于彼此扭转。

当环彼此卡扣接合并且由此在初次装配之后彼此保持在一起时，能够实现法兰密封垫的简单操作和装配。以此方式，避免了目前法兰密封垫的错误操作。

法兰密封垫的在环轴线的方向上彼此背对的外侧面平坦地形成或者具有半径。取决于待密封的压力，一个方面可以使用平坦的面，尤其是在使用额外的密封件的情况下，能够针对高压力产生密封性，并且另一方面具有球形表面，且例如可以具有橡胶覆层，尤其是能简单地实现针对低压力的密封性。

在环由塑料且优选地由聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)或者聚偏氟乙烯 (PVDF)形成时，能够实现法兰密封垫的特别优选的构造。为了相应地实现由塑料形成的环的稳定性，可以优选地填充和加强有例如由玻璃或者碳纤维构成的加强嵌入件。可替代地，环也能够由金属制成，优选地由不锈钢或者铝制成，从而实现了高精度的制造和针对高压的良好密封。可替代地，也可以使用上述材料的组合，例如环由塑料制成并且利用由金属制成的相应的嵌入件来加固。

在本发明的改进方案中，设置有固定调整装置，例如固定调整螺栓、夹持块或者其它合适的固定调整件，由此能够相对于彼此地固定两个环的对准。

以此方式，能够避免两个环相对彼此的不利的移动以及进而避免经设定的楔展角的变化。

为了能够特别简单地应用法兰密封垫并且为了也许能够精确地设定所希望的装配角度，优选地，在一个环的外侧设置刻度，通过刻度能够调整或者读出通过环相对于彼此的扭转而设定的楔展角，也就是由在轴向方向上彼此背对的表面围成的角度。

附图说明

在下文中，将参考附图详细地描述本发明。

图1示出法兰密封垫的第一实施例的立体图；

图2的A示出图1的法兰密封垫的横截面；

图2的B示出在最大楔展角的情况下的图2的A的横截面；

图3示出在横截面中的法兰密封垫的第二实施例；以及

图4示出图1的设置有刻度的法兰密封垫。

具体实施方式

图1示出法兰密封垫1的第一实施例的立体图。法兰密封垫1由第一环3和第二环5构成，二者彼此对应并且形成为楔形。第一环3和第二环5彼此同心地布置，并且在彼此面对的侧面处在基本平坦的面上彼此邻接，由此它们能够彼此相对扭转地连接。

在第二环5中设置有入口9，入口9在此形成为钻孔，并朝向形成在第一环3和第二环5之间的环形通道7开口。第一环3在内侧具有多个开口11，这些开口在此同样形成为钻孔。开口11同样朝向环形通道7 开口，从而通过入口9将流体输送到环形通道7中并且能够通过开口11 排放。可选地，在入口9中能够设置止回阀10，从而避免了来自被法兰密封垫1密封的容器的流体回流和/或压力泄漏。

此外，从图1可见，法兰密封垫1的在环轴线A的方向上彼此背对的外侧面14上具有第二密封件15，这两个密封件在布置在法兰密封垫1 的上方和下方的法兰的方向上产生密封。本实施例示出的第二密封件15 形成为O形环或者平面密封件。

图2的A示出穿过图1的法兰密封垫1的横截面。在该横截面中，能够尤其良好地看到环形通道7的构造以及环3、5的相互连接。

在图2的A中，第一环3和第二环5彼此相对地布置，使得楔展角为0°。在本发明中，0°的楔展角表示在环轴线A的方向上彼此背对的外侧面14以平面平行的方式定向。

在本实施例中，环形通道7由两个彼此对应地形成的槽8构成。在本实施例中，槽8形成为具有随着楔形高度h增大而增大的深度t，使得在槽8下方延伸的壁厚基本是恒定的。第一环3和第二环5中的槽8具有相同的宽度b并且具有一致的径向间距，使得通过槽8形成环绕的环形通道7。从环形通道7开始，在第一环3的内侧设置有钻孔，这些钻孔形成开口11。

在环轴线A的方向上彼此背对的外侧面14上的环形槽中设置有第二密封件15，使得能够为在上侧和下侧邻接的法兰产生密封。两个环3、5 通过第二环5中的定中心槽17和第一环3中的定中心凸舌19相对于彼此中心地对齐，并且能够彼此旋转地连接。定中心槽17和定中心凸舌19 例如也能够形成为卡扣接合，使得两个环3、5在环轴线A的方向上彼此固定并且能够相对彼此旋转。

为了阻止流体从法兰密封垫1中泄漏并且也确保法兰密封垫1的压力密封，在第一环3和第二环5之间设置有第一密封件13，第一密封件相对于环形通道7径向地向外偏移。在本实施例中，第一密封件13布置在第二环5的环绕槽中并且形成为O形环。然而，也可以选择其它合适的可能密封方案。

图2的B示出类似于图2的A的横截面，其中两个环3、5以如下方式相对彼此定向，即它们形成在此为8°的最大可能楔展角。从本图示可以看到，与图2的A的图示相比，第一环3围绕环轴线A旋转了180°，使得两个楔形彼此相同地定向。以此方式，能够补偿或者调节相对于垂线偏离地定向的法兰或者测量设备的对准误差。

图3示出法兰密封垫1的第二实施例，其中，与根据图1和2的实施例相比，根据图3的实施例的差别仅在于其具有形成为球面形的外侧面14。如从图3可以看到，在本实施例中，外侧面14具有半径，并且可选地具有密封表面涂层，例如橡胶覆层。通过这种构造实现了法兰密封垫1的简化操作，但与图1和2的实施例相比，仅能够实现用于较小的压力的密封性。根据图3的实施例例如可由塑料制成，且图1和2的实施例优选地由不锈钢制成。特别优选地，外侧面14的球面形表面及其涂层例如能够以双部件喷射注塑工艺制造，从而能够实现法兰密封垫的成本特别低廉的变形实施方式。

图4示出图1的具有额外布置在环3、5中一者上的刻度6的法兰密封垫1。刻度6一方面显示由两个彼此背对的外侧面14形成的楔展角，并且还能够给出高度相对于容器的侧向偏移的比例，从而能够在没有额外计算的情况下实现偏心地安装的物位测量设备在底部附近与容器的中心的对准。

这样的刻度6例如可以被粘接、印刷或者压印(例如镶刻、喷射或者浇注)在环3、5中的一者的材料中。

参考标号列表

1 法兰密封垫 3 第一环

5 第二环 6 刻度

7 通道/环形通道 8 槽

9 入口/钻孔 10 止回阀

11 开口 13 第一密封件

14 外侧面 15 第二密封件

17 定中心槽 19 定中心凸舌

A 环轴线 b 宽度

t 深度 h 高度

Claims (19)

1.一种环形法兰密封垫(1)，所述密封垫具有两个环(3、5)，所述两个环在横向于环轴线(A)的方向上形成为楔形，并且在彼此面对的侧面处在基本平坦的面上彼此邻接并能够彼此相对扭转，

其特征在于，所述环(3、5)中的至少一者具有在周向方向上延伸的通道(7)、向外延伸的入口(9)和至少一个指向内侧的开口(11)。

2.根据权利要求1所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，在周向方向上延伸的所述通道(7)形成为环形通道。

3.根据权利要求1或2所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述入口(9)形成为径向延伸的钻孔。

4.根据权利要求3所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述入口(9)具有止回阀(10)。

5.根据权利要求1或2所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，设置有多个所述开口(11)。

6.根据权利要求5所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述开口形成为钻孔或者槽。

7.根据权利要求1或2所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，在所述环(3、5)之间设置有至少一个第一密封件(13)，所述第一密封件布置成相对于所述通道(7)径向地向外偏移。

8.根据权利要求1或2所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，在沿所述环轴线(A)的方向定向的至少一个外侧面(14)布置有至少一个第二密封件(15)。

9.根据权利要求8所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，在沿所述环轴线(A)的方向定向的两个外侧面(14)上布置有至少一个第二密封件(15)。

10.根据权利要求8所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述第二密封件(15)形成为平面密封垫、O形环或橡胶覆层。

11.根据权利要求1所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述通道(7)形成为槽(8)。

12.根据权利要求11所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述槽(8)具有随着楔形高度(h)的增加而增加的深度(t)。

13.根据权利要求11所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述槽(8)具有恒定的深度(t)。

14.根据权利要求12或13所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述两个环(3、5)的所述槽(8)彼此对应，且至少在槽顶侧具有一致的宽度(b)。

15.根据权利要求1或2所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述环(3、5)中的一者具有定中心槽(17)，且另一者具有相应地构造的定中心凸舌(19)，使得所述环(3、5)能够中心地对齐并且能够相对彼此扭转。

16.根据权利要求1或2所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述环(3、5)彼此卡扣接合。

17.根据权利要求8所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，在所述环轴线(A)的方向上彼此背对的所述外侧面(14)平坦地形成或者具有半径。

18.根据权利要求1或2所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述环(3、5)由塑料、金属或者它们的组合制成。

19.根据权利要求18所述的法兰密封垫(1)，其特征在于，所述塑料具有加强嵌入件。