DE10119534B4

DE10119534B4 - Metallische Dichtung

Info

Publication number: DE10119534B4
Application number: DE10119534A
Authority: DE
Inventors: John Loyd Spence; Kevin R. Felber
Original assignee: PerkinElmer Inc
Current assignee: Talon Innovations Corp
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2021-04-21
Also published as: GB2361508A; GB0106861D0; USRE39973E1; US6409180B1; JP4136326B2; JP2001355731A; GB2361508B; FR2808068A1; FR2808068B1; DE10119534A1

Abstract

Metallische Dichtung, umfassend
– einen ersten ringförmigen Trägerbereich (31), welcher eine erste nicht dichtende Fläche und einen ersten vorstehenden Bereich (32) aufweist, wobei der erste vorstehende Bereich mit einer ersten ringförmigen Dichtungsfläche (40) versehen ist, welche in eine erste Axialrichtung gerichtet ist, um ein erstes Element, (14) zu kontaktieren, um einen ersten ringförmigen Dichtungsdamm dazwischen zu bilden,
– einen zweiten ringförmigen Trägerbereich (33), welcher eine zweite nicht dichtende Fläche und einen zweiten vorstehenden Bereich (34) aufweist, wobei der zweite vorstehende Bereich mit einer zweiten ringförmigen Dichtungsfläche (42) versehen ist, welche in eine zur ersten Axialrichtung entgegengesetzt gerichtete zweite Axialrichtung gerichtet ist, um ein zweites Element (20) zu kontaktieren, um einen zweiten ringförmigen Dichtungsdamm dazwischen zu bilden;
– eine ringförmige Innenfläche (44), welche zwischen der ersten und der zweiten Dichtungsfläche (40, 42) verläuft, um einen mittleren Durchlass zu bilden; und
– eine ringförmige Aussenfläche (45), welche...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine metallische Dichtung zur Erzeugung einer Dichtung zwischen einem Paar von Bauteilen. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Dichtung, welche eine hoch verlässliche Dichtung durch Konzentration der erhaltbaren Last auf ein enges Band (kleine Dichtungsfläche entspricht hoher Kontaktbelastung) bereitstellt, um einen Abdichtungsdamm von hoher Qualität über eine ausreichende Breite zu erzeugen, um Leckage auf ein molekulares Niveau zu minimieren.
Eine typische statische Dichtungsanordnung weist ein erstes Element mit einer ersten Gegenfläche, eine ringförmige Dichtung aus einem geeigneten Dichtungsmaterial (z.B. ein Metall-O-Ring) und ein zweites Element mit einer zweiten Gegenfläche auf. Eine mechanische Last wird durch die ersten und zweiten Gegenflächen der Elemente auf die Dichtung ausgeübt. Üblicherweise wird die mechanische Last durch Anziehen einer Vielzahl von Befestigungsmitteln erzeugt, so dass eine Verschiebung bzw. Versetzung, welche auch unter dem Begriff Kompression bekannt ist, zwischen den Dichtungsflächen auftritt. Die Nettobelastung der Kontaktflächen erzeugt zwei Dichtungslinien.
Eine Anforderung für eine geringe Leckage kann durch Zusammendrücken eines massiven Metallrings mit rechteckigem Querschnitt mit einer ausreichenden Kraft erreicht werden. Ein Problem mit einem massiven Metallring liegt darin, dass die erzeugte Kraft von hinreichender Grösse sein kann, um eine plastische Deformation der Gegenflächen der Elemente zu verursachen. Diese plastische Deformation der Gegenflächen wird Brinellieren (brinelling) genannt. Wenn diese plastische Deformation einmal aufgetreten ist, ist die Wahrscheinlichkeit einer korrekten Wiederabdichtung drastisch reduziert, ohne dass zuerst die beschädigten Dichtungsflächen repariert werden.
Die Konstruktionsanforderungen für statische Dichtungen erfordern daher ein optimales Lastniveau und Flexibilität. Eine gute statische Dichtung muss, wenn sie zusammengedrückt wird, in der Lage sein, Belastungsniveaus zu erzeugen, welche gross genug zum Abdichten sind, aber nicht gross genug, um die Zwischenraumflächen zu brinellieren. Gegenwärtig gibt es im Stand der Technik viele Arten von metallischen Dichtungen.
Die metallischen O-Ringe waren ein früher Versuch, um diese gegensätzlichen Konstruktionsanforderungen zu erfüllen. Jedoch ist die Federkraft bzw. Rückstellkraft dieser Art von Dichtung sehr beschränkt, da der O-Ring, egal ob massiv oder hohl, im Allgemeinen zu steif ist und von Natur aus sehr teuer. Die Entwicklung von C-förmigen Dichtungen war eine Verbesserung der O-Ringe. Genauer, durch einfaches Weglassen eines Bereichs des O, wird der Widerstand der Dichtung in grossem Umfang verringert und die Dichtung wird flexibler. Jedoch können die Basis-C-Dichtungen üblicherweise nicht das gewünschte Standardvakuumniveau von 1 × 10e^-9 cc/sec He-Leckagerate (standardisierter Drucktest zur Bestimmung der Dichtleistung von metallischen Dichtungen) oder besser ohne Modifikation und ohne dass sie mit einem sehr weichen Überzugmaterial beschichtet sind, erreichen. Einige im Voraus in C-Form gebrachte Dichtungen wurden konstruiert, um dieses Niveau an Dichtungsvollständigkeit zu erreichen.
Daher ist dem Fachmann bewusst, dass eine Notwendigkeit für eine verbesserte Dichtung mit optimierten Dichtungsbereichen existiert, welche Brinellieren und Versetzen der Dichtungslinie minimiert. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf diese Notwendigkeit im Stand der Technik sowie weitere Notwen digkeiten, welche dem Fachmann aus der vorliegenden Beschreibung ersichtlich werden.
Die DE 198 31 667 A1 beschreibt einen metallischen Dichtungsring in Form eines runden oder unrunden Profilkörpers mit einem ersten Profilträgerabschnitt und einem zweiten Profilträgerabschnitt, zwischen welchen sich ein mit seiner radial innenliegenden Fläche den zentralen Durchgang des Dichtungselements definierender Säulenabschnitt befindet, sowie mit zumindest einem Abstützungsabschnitt, wodurch im Querschnitt des Dichtungsrings eine ringförmige Vertiefung radialer Erstreckung gebildet wird.
Die GB 1 533 404 beschreibt eine metallische Dichtung mit Dichtungsflächen, welche sich axial erstrecken.
Es ist von daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine metallische Dichtung von hoher Verlässlichkeit bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine metallische Dichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der metallischen Dichtung.
Erfindungsgemäss wird somit eine metallische Dichtung bereitgestellt, welche die zur Verfügung stehende Last auf ein enges Band konzentriert, um einen Dichtungsdamm über eine ausreichende Breite zu erzeugen, um Leckage zu minimieren, während die Last optimiert wird, welche zum Zusammendrücken der Dichtung notwendig ist. Die metallische Dichtung weist einen ersten ringförmigen Trägerbereich, einen zweiten ringförmigen Trägerbereich und Innen- und Aussenflächen auf, welche zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Trägerbereich verlaufen. Eine der Innen- und Aussenflächen weist eine ringförmige Aussparung auf, welche zumindest teilweise einen ringförmigen Säulenbereich aus Material definiert, welcher im Wesentlichen senkrecht zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Trägerbereich verläuft. Der erste ringförmige Trägerbereich weist eine erste nicht dichtende Fläche und einen ersten vorstehenden Bereich mit einer ersten ringförmigen Dichtungsfläche auf, welche in einer ersten Axialrichtung gerichtet ist, um ein erstes Element zu kontaktieren, um einen ersten ringförmigen Dichtungsdamm zwischen ihnen zu erzeugen. Der zweite ringförmige Trägerbereich weist eine zweite nicht dichtende Fläche und einen zweiten vorstehenden Bereich mit einer zweiten ringförmigen Dichtungsfläche auf, welche in eine zweite Axial richtung gerichtet ist, die der ersten Axialrichtung entgegengesetzt liegt, um ein zweites Element zu kontaktieren, um einen zweiten Dichtungsdamm zwischen ihnen zu erzeugen. Die ringförmige innere Fläche erstreckt sich zwischen den ersten und zweiten Dichtflächen, um einen mittleren Durchgang zu bilden.
Die erfindungsgemässe metallische Dichtung weist somit einen geometrisch einfachen Querschnitt auf und kann mit bereits existierenden Werkzeugen in grossen Mengen mit engen Toleranzen hergestellt werden.
Die erfindungsgemässe metallische Dichtung ist weiterhin sehr verlässlich und konzentriert die zur Verfügung stehende Last auf ein enges Band, was die notwendige Last zum Zusammendrücken der Dichtung durch Optimieren der Dichtungsdammbreite minimiert.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine metallische Dichtung bereit, bei der der Dichtungsdamm während des Zusammendrückens der Dichtung nicht signifikant versetzt bzw. verschoben wird.
Die erfindungsgemässe metallische Dichtung verwendet ein kontrolliertes bzw. gesteuertes Säulenknicken, um Reaktionskräfte zu begrenzen und die Deformation und Brinellieren zu verhindern.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemässe metallische Träger-Säulen-Dichtung eine Leckagerate von kleiner als 1 × 10e^-9 cc/sec He-Leckagerate oder besser auf.
Die vorliegende Erfindung resultiert daraus, dass eine wahrhaft verbesserte, vollständig aus Metall in der Gestalt einer C-Dichtung hergestellte Dichtung bereitgestellt werden kann, welche einen Aufbau verwendet, bei dem zwei beabstandete strukturierte Träger, die durch eine strukturierte Säule miteinander verbunden sind, verwendet werden, um eine extensive Dichtung bereitzustellen, die in einer kontrollierten Weise einknickt, um die Dichtung aufrecht zu erhalten, ohne dass ein Versetzen der Dichtungslinie oder ein Brinellieren der Gegenflächen der abzudichtenden Elemente auftritt.
Weitere Ziele, hervorstechende Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung verständlich, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbaren.
In der Zeichnung ist:
1 eine Draufsicht einer metallischen Dichtung gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine Seitenansicht der in 1 dargestellten metallischen Dichtung, bei der eine ringförmige Aussparung in einer ringförmigen Aussenfläche der Dichtung gebildet ist, um zwei diagonale Streben bzw. Versteifungselemente zu bilden;
3 ein Querschnitt der in den 1 und 2 gezeigten metallischen Dichtung entlang der Linie 3-3 von 1;
4 eine Längsschnittansicht in Explosionsdarstellung der in den 1 bis 3 gezeigten metallischen Dichtung zusammen mit einer Dichtungsan ordnung, welche ein Paar von zusammenpassenden Elementen oder Platten und ein Abstandselement aufweist, welche miteinander mittels Befestigungsmitteln verbunden sind, um die metallische Dichtung in Axialrichtung zusammenzudrücken, um zwischen sich eine ringförmige Dichtung zu bilden;
5 eine Längsquerschnittsansicht der zusammenzufügenden Elemente, des Abstandselements und der metallischen Dichtung vor dem Zusammendrücken der metallischen Dichtung, d.h. ohne Last;
6 eine Längsquerschnittsansicht der zusammenzufügenden Elemente, des Abstandselements und der metallischen Dichtung, ähnlich zu der in 5, nun jedoch, nachdem die zusammenzufügenden Elemente mittels Befestigungsmitteln miteinander verbunden worden sind, um die metallische Dichtung zusammenzudrücken, um zwischen sich eine ringförmige Dichtung zu erzeugen;
7 eine vergrösserte Teilquerschnittsansicht eines Bereichs, der in den 1 bis 6 dargestellten metallischen Dichtung vor dem Zusammendrücken der metallischen Dichtung, d.h. ohne Last;
8 eine vergrösserte Teilquerschnittsansicht der zusammenzufügenden Elemente und der metallischen Dichtung aus den 1 bis 6 nach dem Zusammendrücken der metallischen Dichtung, d.h. im belasteten Zustand, um die metallische Dichtung zusammenzudrücken, um zwischen sich eine ringförmige Dichtung zu erzeugen;
9 eine schematische Ansicht der in den 1 bis 8 gezeigten metallischen Dichtung, welche den Säulenbereich, die Trägerbereiche und den Verstrebungsbereich zeigen;
10 ein Seitenlängsschnitt einer C-Ring-Dichtung in einer Dichtungsanordnung gemäss dem Stand der Technik;
11 eine schematische Seitenansicht einer C-Dichtung gemäss dem Stand der Technik in ihrer unbelasteten Position in durchgezogenen Linien und ihrer zusammengedrückten oder belasteten Position in gestrichelten Linien;
12 ein Längsquerschnitt einer metallischen Dichtung gemäss einem, zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem die ringförmige Aussparung an der Innenfläche ausgebildet ist; und
13 eine Teilquerschnittsansicht eines Bereiches einer metallischen Dichtung mit einem alternati ven Querschnitte gemäss der vorliegenden Erfindung.
In den 1 und 2 ist eine metallische Dichtung 10 gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die metallische Dichtung 10 ist kreisförmig ausgebildet. Es sei jedoch angemerkt, dass für den Fachmann ersichtlich ist, dass aufgrund der vorliegenden Offenbarung die Dichtung 10 auch andere Arten von nicht kreisförmigen Ringformen aufweisen könnte. Die metallische Dichtung 10 stellt bei ihrer Anwendung die folgenden Hauptfunktionen einer hohen Verlässlichkeit und Druckdichte bereit (< 1 × 10e^-9 cc/sec He-Leckagerate): Geringe Gesamtlast zum Zusammendrücken (geringe Kraft pro Umfangseinheit oder pounds pro Umfang Inch-PCI).
Die metallische Dichtung 10 wird vorzugsweise maschinell in ihrer gewünschten Form aus einem Metallmaterial hergestellt, welches die gewünschten Dichtungseigenschaften aufweist. Beispielsweise kann die Dichtung 10 aus einer duktilen Verbindung oder einem duktilen Metallelement (Zinn, Nickel, Aluminium oder Kupfer) hergestellt sein, um die Dichtungsintegrität zu verbessern. Ein übliches Material für die Dichtung 10 ist rostfreier Stahl, Aluminium, Nickel und/oder Kupfer. Weichere Beschichtungen können ebenfalls verwendet werden, wie beispielsweise Zinn, Aluminium oder Nickel mit einer Dicke zwischen 0,00254 cm (0,001 inch) und 0,01524 cm (0,006 inch) und mit unterschiedlichen spezifischen Formänderungsfestigkeiten, d.h. es ist mehr oder weniger Last bzw. Belastung notwendig, um eine Bedingung zu erzeugen, in welcher sich die Beschichtung plastisch über eine gegebene Breite deformiert. Andere geeignete Metallelemente können ebenfalls verwendet werden.
Die Dichtung 10 ist insbesondere für die Halbleiter-Verfahrenstechnikausrüstung oder für Vakuumverfahrensindustrien nutzvoll und kann auch bei anderen Industrien verwendet werden, welche die oben dargestellte Funktionalität benötigen. Mit anderen Worten ist die Dichtung 10 in der Halbleiterherstellung und bei Vakuumausrüstungsindustrien oder jedem anderen Industriezweig anwendbar, in welchem eine hohe Verlässlichkeit, geringe Lasten zum Zusammendrücken und eine extrem dichte Dichtung (1 × 10e^-9 cc/sec He-Leckagerate oder besser) benötigt wird. Die Dichtung 10 ist ebenfalls überall dort anwendbar, wo die Basiskonfiguration selbst zu den Dichtungs-Stopfbüchsendimensionen oder der zur Verfügung stehenden Bolzenlast führt.
Mögliche Variationen der dargestellten Dichtung 10 umfassen einen Bereich des Durchmessers, der Gestalt, der Höhe, der Beschichtungen, Basismaterialien, passend ausgewählt für den thermischen Expansionskoeffizienten, Druck- oder Vakuumdichtung, Dichtungen für jedes Fluid durch Auswahl kompatibler Materialien oder jeder anderen Variation, welche üblicherweise durchgeführt wird, um die Dichtung 10 für eine gegebene Anwendung zu konfigurieren.
Wie in den 4 bis 6 gezeigt, ist eine Dichtungsanordnung 12 entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der die metallische Dichtung 10 ein Bauteil bildet. Genauer umfasst die Dichtungsanordnung 12 eine erste Platte oder ein erstes Element 14 mit einer ersten Gegen- oder Dichtungsfläche 16, ein Abstandselement 18 und eine zweite Platte oder ein zweites Element 20 mit einer zweiten Gegen- oder Dichtungsfläche 22 für einen Kontakt mit der Dichtung 10. Die Elemente 14, 18 und 20 sind miteinander mittels einer Vielzahl von Befestigungsmitteln oder Bolzen 24 verbunden. Durch Festziehen der Befestigungsmittel 24 wird eine Last auf die Dichtung 10 ausgeübt und diese somit zusammengedrückt, um sich elastisch zu deformieren und eine ringförmige Dichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Element 14 und 20 zu erzeugen. Die Deformation der Dichtung 10 beträgt ungefähr 12 % bis 40 % der axialen Höhe der Dichtung zwischen ihren Dichtungsflächen.
Der Zweck der metallischen Dichtung 10 liegt darin, eine Dichtung zwischen zwei gegenüberliegenden Elementen 14 und 20 bereitzustellen, welche eine Materialkombination entweder aus Metall/Metall, Metall/Keramik, Keramik/Keramik sein kann oder jeder anderen geeigneten üblicherweise verwendeten Materialkombination in der Verfahrensgaszuleitung und/oder in chemischen Zuleitungs- und Verteilungssystemen oder zusätzlich zwischen Flanschen oder Komponenten für beliebige Fluidsteuerungen oder pneumatische Anwendungen verwendet wird. Die Dichtung 10 wird vorzugsweise in eine Nut bzw. Aussparung, Gegenbohrung oder zwischen relativ flachen Flächen mit Abstandselement oder Rückhalteelement 18 verwendet, welche eine feste Trennung der abzudichtenden Bauteile bereitstellt. Die Dichtung 10 kann in einer kreisförmigen oder nicht kreisförmigen Ausbildung hergestellt werden und kann ebenso in einer Vielzahl unterschiedlicher Höhen, Durchmesser und Querschnitte hergestellt werden.
Wie am besten in 3 gezeigt, kann das Querschnittsprofil der Dichtung 10 im Wesentlichen in sieben Bereiche (in gestrichelten Linien dargestellt) unterteilt werden. Genauer weist das Querschnittsprofil der Dichtung 10 einen schlanken Säulenbereich 30, einen ersten Trägerbereich 31 mit einem ersten vorstehenden Bereich 32, einen zweiten Trägerbereich 33 mit einem zweiten vorstehenden Bereich 34, einen ersten diagonalen Verstrebungsbereich 35 und einen zweiten diagonalen Verstrebungsbereich 36 auf. Der erste Trägerbereich 31 der metalli schen Dichtung 10 weist eine in Axialrichtung liegende Fläche mit einer ersten ringförmigen Dichtungsfläche 40, welche am ersten vorstehenden Bereich 32 gebildet ist, und eine erste ringförmige nicht dichtende Fläche 41 auf, welche radial ausserhalb des ersten vorstehenden Bereichs 32 angeordnet ist. Der zweite Trägerbereich 33 weist eine in Axialrichtung liegende Fläche mit einer zweiten ringförmigen Dichtungsfläche 42, welche am zweiten vorstehenden Bereich 34 gebildet ist, und eine zweite ringförmige nicht dichtende Fläche 43 auf, welche radial ausserhalb des zweiten vorstehenden Bereichs 34 angeordnet ist. Die metallische Dichtung 10 ist ringförmig mit einer ringförmigen Innenfläche 44 und einer ringförmigen Aussenfläche 45 gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Aussenfläche 45 der Dichtung 10 eine ringförmige Aussparung 48 auf, welche es ermöglicht, dass die Dichtung 10 in Axialrichtung zusammengedrückt werden kann und ein kontrolliertes Knicken bereitstellt.
Die erste ringförmige Dichtungsfläche 40 ist am ersten vorstehenden Bereich 32 angeordnet und liegt in einer ersten Axialrichtung, um eine Dichtungsfläche 16 des ersten Elements 14 zu kontaktieren, um dazwischen einen ersten ringförmigen Dichtungsdamm zu erzeugen. Die zweite ringförmige Dichtungsfläche 42 ist an dem zweiten vorstehenden Bereich 34 angeordnet und liegt in einer zweiten Axialrichtung, welche entgegengesetzt zur ersten Axialrichtung der ersten ringförmigen Dichtungsfläche 40 ist. Die zweite ringförmige Dichtungsfläche 42 berührt die Dichtungsfläche 22 des zweiten Elements 20, um dazwischen einen zweiten ringförmigen Dichtungsdamm zu bilden. Vorzugsweise sind die erste und die zweite ringförmige Dichtungsfläche 40 und 42 im Wesentlichen jeweils eine ebene Fläche, welche zueinander parallel und senkrecht zur Mittelachse A der Dichtung 10 sind. Optional können die ringförmigen Dichtungsflächen 40 und 42 mit einer deformierbaren Schicht oder der gleichen beschichtet sein. Eine derartige deformierbare Schicht ist jedoch üblicherweise bei Dichtungen der vorliegenden Erfindung. nicht notwendig. Die vorstehenden Bereiche 32 und 34 werden, wie in den 6 und 8 gezeigt, derart in Axialrichtung deformiert, dass ein kleiner Raum jeweils zwischen den nicht dichtenden Flächen 41 und 43 und den Flächen 16 und 22 existiert.
In diesem Ausführüngsbeispiel sind die ersten und zweiten vorstehenden Bereiche 32 und 34 benachbart der Innenfläche 44 angeordnet. Die vorstehenden Bereiche 32 und 34 derart angeordnet, dass die ringförmigen Dichtungsflächen 40 und 42 den Säulenbereich 30 zumindest teilweise in axialer Richtung überlagern. Im dargestellten Beispiel weist die Dichtung 10 ihre Aussparung 48 an ihrer Aussenfläche 45 auf, weshalb die vorstehenden Bereiche 32 und 34 an der Innenfläche 44 angeordnet sind. Wenn die ringförmige Aussparung 48 an der Innenfläche 44 angeordnet ist, sollten die ersten und zweiten vorstehenden Bereiche 32 und 34 selbstverständlich an der Aussenfläche angeordnet sein, wie in 12 gezeigt.
Die ringförmige Innenfläche 44 erstreckt sich zwischen den ersten und zweiten ringförmigen Dichtungsflächen 40 und 42, um einen mittleren Durchgang zu bilden, welcher von der Innenflä che 44 umgeben ist. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die innere ringförmige Fläche 44 im Wesentlichen senkrecht zu den ersten und zweiten Dichtungsflächen 40 und 42. Es ist dem Fachmann jedoch verständlich, dass die Innenfläche 44 weiter bearbeitet werden kann, um den Betrag der Kraft für die Belastung zu verringern, welche notwendig ist, um die Dichtung 10 zu deformieren. Weiterhin kann die Innenfläche 44 mit Konturen versehen sein, derart, dass sie beispielsweise eine ringförmige Aussparung oder dergleichen aufweist.
Die ringförmige Aussenfläche 45 verläuft zwischen den ersten und zweiten nicht dichtenden Flächen 41 und 43 und ist von der ringförmigen Innenfläche 44 radial nach aussen beabstandet. Die Aussenfläche 45 weist eine ringförmige Aussparung 48 auf, welche in einer im Wesentlichen radialen Richtung verläuft, um den Betrag an Kraft für die Belastung, welcher notwendig ist, um die Dichtung 10 zu deformieren, zu kontrollieren bzw. zu steuern. Vorzugsweise ist die Aussparung 48 eine kontinuierliche Aussparung mit einer gleich bleibenden Gestalt. Die schräge bzw. geneigte Fläche der Aussparung 48 bildet vorzugsweise einen Winkel von 90°. Selbstverständlich kann dieser Winkel von einem Bereich von ca. 70° bis ca. 110° reichen.
Der schlanke Säulenbereich 30 verläuft zwischen den ringförmigen Dichtungsflächen 40 und 42 und überlappt Abschnitte der Trägerbereiche 31 und 33 und umfasst die vorstehenden Bereiche 32 und 34. Genauer verlaufen die Trägerbereiche 31 und 33 zwischen der ringförmigen Innenfläche 44 und der ringförmigen Aussenfläche 45 der Dichtung 10. Die diagonalen Verstrebungsbereiche 35 und 36 sind relativ zum Säulenbereich 30 und den Trägerbereichen 31 und 33 im Winkel angeordnet, um die ringförmige Aussparung 48 zu definieren. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel erstrecken sich die diagonalen Verstrebungsbereiche 35 und 36 ungefähr von der Mitte des Säulenbereichs 30 in Richtung der äusseren Enden der Trägerbereiche 31 und 33, um eine Abstützung für die Trägerbereiche 31 und 33 an ihren äusseren Enden bereitzustellen. Dies ist besser aus der Zeichnung in 9 ersichtlich, welche schematisch die Bereiche der Dichtung 10 als gerade Linien darstellt, welche die Säule, die Träger, die vorstehenden Bereiche und die Verstrebungen repräsentieren, welche das Querschnittsprofil der Dichtung 10 bilden. Die Form der Aussparung 48 wird durch die gewünschte Dichtungsbreite und die Anordnung der Dichtungsflächen 40 und 42, der gewünschten minimalen Säulenbreite C₁, des effektiven Winkels der Verstrebungsbereiche 35 und 36 und der Dicke oder Tiefe B₁ der Trägerbereiche 31 und 33 bestimmt. Alternativ kann die Aussparung 48 näher entweder zum oberen Bereich oder zum unteren Bereich der Dichtung 10 gebildet werden, wie in 15 gezeigt, an Stelle in der Mitte angeordnet zu sein.
Zurückkommend auf 3 ist die Gestalt der Dichtung 10 üblicherweise mittels herkömmlicher Maschinentechniken hergestellt. Beispielsweise kann die Dichtung 10 auf einer Drehmaschine hergestellt werden. Zur Herstellung der Dichtung 10 wird eine Bohrung in einem Grundmaterial gebildet, um die Innenfläche 44 herzustellen. Dann wird eines der axialen Enden des Grundmaterials maschinell bearbeitet, um den vorstehenden Bereich 32 und die nicht dichtende Fläche 41 des Trägerbereichs 31 herzustellen. Anschliessend wird ein ringförmiger Einschnitt am Aussendurchmesser der Fläche 45 der Dichtung 10 ausgeführt, um die ringförmige Aussparung 48 auszubilden. Danach wird das andere axiale Ende der Dichtung 10 maschinell bearbeitet, um den vorstehenden Bereich 34 und die nicht dichtende Fläche 43 des Trägerbereichs 33 zu bilden.
Die geometrischen und dimensionalen Charakteristiken der Dichtung 10 können insbesondere aus den. 2, 3 und 9 entnommen werden. Bezug nehmend auf 2 kann der Aussendurchmesser D₁ der Dichtung 10 jede gewünschte Gestalt abhängig von der Anwendung der Dichtung 10 annehmen, d.h. es gibt keine Grenze für den Aussendurchmesser. Der Innendurchmesser D₂ der Dichtung 10 sollte zumindest ungefähr 0,02032 cm (0,008 inch) oder grösser sein. Die freie axiale Höhe der Dichtung 10 ist gleich der Höhe C₂ des ringförmigen Säulenbereiches 30, welcher üblicherweise zwischen 0,0508 cm (0,020 inch) und ungefähr 2,54 cm (1,0 inch) liegt. Die radiale Breite der Dichtung 10 ist der Unterschied zwischen dem Aussendurchmesser D₁ und dem Innendurchmesser D₂, d.h. dem Abstand zwischen der Aussenfläche 45 und der Innenfläche 44. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die radiale Breite der Dichtung 10 vorzugsweise ungefähr 0,0508 cm (0,020 inch) oder grösser.
Die ersten und zweiten ringförmigen Dichtungsflächen 40 und 42 weisen vorzugsweise einen äusseren Dichtungsdurchmesser S₁, eine radiale Dichtungsbreite S₂ und eine axiale Höhe C₂ auf. In einem potentiellen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der äussere Dichtungsdurchmesser S₁ ungefähr 0,57912 cm (0,228 inch). Die radiale Breite S2 der ersten und zweiten ringförmigen Dichtungsflächen 40 und 42 ist ungefähr 0,0381 cm (0,015 inch). Die axiale Höhe C₂ zwischen der ersten und der zweiten ringförmigen Dichtungsfläche 40 und 42 ist ungefähr 0,1778 cm (0,070 inch). Die vorstehenden Bereiche 32 und 34 erstrecken sich von den nicht dichtenden Flächen 41 und 43 ungefähr 0,00762 cm (0,003 inch) in Axialrichtung. Demgemäss erstrecken sich die ersten und zweiten ringförmigen Dichtungsflächen 40 und 42 jeweils von den ersten und zweiten ringförmigen, nicht dichtenden Flächen 41 und 43 um ungefähr 0,00762 cm (0,003 inch) in Axialrichtung nach aussen. In diesem Beispiel weist die Dichtung 10 einen Aussendurchmesser D₁ auf, welcher ungefähr 0,71628 cm (0,282 inch) beträgt und einen Innendurchmesser D₂ von ungefähr 0,52324 cm (0,206 inch). Die ringförmige Aussparung 48 ist vorzugsweise an einer Aussenfläche 45 gebildet und weist eine axiale Höhe von ungefähr 0,09144 cm (0,036 inch) auf. Der keilförmige Bereich der ringförmigen Aussparung 48 bildet einen wirksamen Winkeln von ungefähr 70° bis 110°.
Die tatsächliche minimale Säulenbreite C₁ des Säulenbereichs 30 ist üblicherweise zwischen ungefähr 0,02032 cm (0,008 inch) und ungefähr 0,10668 cm (0,042 inch). Die Höhe C₂ des ringförmigen Säulenbereichs 30 ist, wie oben erwähnt, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,0508 cm (0,020 inch) bis ungefähr 2,54 cm (1,0 inch). Das Verhältnis zwischen der Höhe C₂ des ringförmigen Säulenbereichs 30 und der wirksamen Minimumbreite C₁ des ringförmigen Säulenbereichs 30 ist vorzugsweise 3:1 oder grösser, d.h. die Höhe C₂ ist zweimal oder mehr grösser als die effektive Minimumbreite C₁ des Säulenbereichs 30. Wenn die ringförmige Säulenhöhe C₂ kleiner als 2,54 cm (1,0 inch) (kleinere Dichtungen) ist, liegt der bevorzugte Optimalbereich der effektiven Säulenbreite C₁ des Säulenbereichs 30 zwischen 0,02032 cm (0,008 inch) und ungefähr 0,0762 cm (0,030 inch). Mit anderen Worten, je höher die Dichtung ist, desto breiter kann die effektive Minimumsäulenbreite C₁ im Vergleich mit kleineren Dichtungen sein.
Die axiale Dicke oder Tiefe B₁ der Trägerbereiche 31 und 33 hängt von den Verstrebungsbereichen 35 und 36 ab. Insbesondere kann die axiale Tiefe B₁ der Trägerbereiche 31 und 33 effektiv Null sein. Mit anderen Worten, die ringförmigen, nicht dichtenden Flächen 41 und 43 können mit der Aussparung 48 derart zusammentreffen, dass sie einen Punkt bilden. Wenn jedoch einer der Verstrebungsbereiche 35 oder 36 weggelassen wird, sollte der Trägerbereich 31 oder 33 ohne den Verstrebungsbe reich 35 oder 36 eine axiale Tiefe B₁ von mindestens 0,0254 cm (0,010 inch) aufweisen.
Die Trägerbereiche 31 und 33 weisen vorzugsweise eine radiale Breite B₂ von zumindestens ungefähr 0,1143 cm (0,045 inch) oder grösser auf. Vorzugsweise sind die radialen Breiten B₂ der Trägerbereiche 31 und 33 gleich zueinander und zumindest ungefähr dreimal die Breite der Dichtungsflächen 40 und 42. Selbstverständlich können die Breiten B₂ der Trägerbereiche 31 und 33, falls notwendig und/oder gewünscht, anders sein.
Obwohl der Dichtungsring 10 bisher derart dargestellt wurde, dass die ringförmige Aussparung 48 an der Aussenfläche 45 angeordnet ist, ist dies keine notwendige Beschränkung der Erfindung, da die ringförmige Aussparung 48 auch an der Innenfläche 44 vorgesehen werden kann, so dass die Aussparung 48 radial nach innen in Richtung der Mittelachse A der Dichtung 10 liegt, wie in 12 gezeigt.
Obwohl weiterhin die Dichtung 10 mit einstückig gebildeten Trägerbereichen 31 und 33, diagonalen Verstrebungsbereichen 35 und 36 und dem Säulenbereich 30 gezeigt wurden, ist dies keine notwendige Beschränkung der Erfindung, da jeder Einzelne oder mehrere von ihnen unabhängig von einander gebildet sein kann.
Bei Gebrauch wird die Dichtung 10 zwischen das Element 14 und das Element 20 der Dichtungsanordnung 12 positioniert. Die flachen Dichtungsdämme der Dichtungsflächen 40 und 42 befinden sich jeweils vollständig im Dichtungskontakt mit den Dichtungsflächen 16 und 22 der Elemente 14 und 20, wenn die Dichtungsanordnung 12 zusammenmontiert ist, wie in den 4 bis 8 gezeigt. Insbesondere sind die Elemente 14 und 20 miteinander mittels einer Vielzahl von Befestigungsmitteln 24 (nur zwei dargestellt) befestigt, welche die Dichtung 10 zusammen drücken, so dass sie sich etwas in die ringförmige Aussparung 48 ausbaucht, wie in 8 gezeigt. Somit wird bei der Dichtung 10 der Dichtungskontakt nicht signifikant versetzt und somit eine bessere und sicherere Dichtung beibehalten. Die Trägerbereiche 31 und 33 und der Säulenbereich 30 werden in einer kontrollierten Weise zusammengedrückt bzw. knicken ein, um die Reaktionskräfte zu begrenzen. Die Dichtungspunkte werden nicht signifikant versetzt, sondern bleiben in einem konstanten Dichtungskontakt.
Die metallische Dichtung 10, wie in den beigefügten Zeichnungen gezeigt, stellt eine hoch verlässliche Dichtung durch Konzentration der zur Verfügung stehenden Last über ein enges Band (kleine Flächenbereiche ergeben hohe Kontaktbelastungen) bereit, um einen Dichtungsdamm hoher Qualität über eine ausreichende Breite bereitzustellen, um eine Leckage auf ein molekulares Niveau zu minimieren. Durch Minimierung der Dichtungsdammbreite, über welchen der intensive Kontakt zwischen der Dichtung 10 und den Gegenflächen notwendig ist, kann eine Dichtung hoher Leistung ohne hohe Kompressionslasten erreicht werden. Dieses Verfahren ermöglicht den im Wesentlichen parallelen Dichtungsflächen 40 und 42 der Dichtung 10, dass sie sich in intensivem bzw. sehr engem Kontakt mit den Flächen 16 und 18 befinden, woraus eine kontrollierte Kontaktbelastung resultiert.
Die Dichtung 10 ist ausgelegt, um Dichtungszwischenraumtoleranzen durch Auslegung der Dichtungssteifheit, so dass diese über den kombinierten Toleranzbereich des Zwischenraums plus der Dichtung akzeptabel ist, aufzunehmen. Durch Auslegen des Querschnitts der Dichtung 10 wie in 3 gezeigt, ist die Biegung des Querschnitts kontrolliert, d.h. es tritt kein unkontrolliertes Knicken auf. Durch Variation der Gewebedicke des Querschnitts, der Höhe und des Bereichs des Kreisrings kann die Dichtung 10 ausgelegt werden, um in einer Vielzahl von Dichtungen für Stopfbüchsen verwendet zu werden.
Nachfolgend wird der Stand der Stand der Technik mit der erfindungsgemässen metallischen Dichtung 10 verglichen. Wie in den 10 und 11 gezeigt, ist eine herkömmliche Dichtungsanordnung 12' dargestellt, welche ein Grund- oder erstes Element 14' mit einer Grunddichtungsfläche 16' und ein Abstandselement 18' aufweist, welches eine C-förmige Dichtung 10' in sich aufnimmt. Ein oberes oder zweites Element 20' mit einer oberen Dichtungsfläche 22' ist an der Grundplatte oder dem Element 14' befestigt und mittels einer Vielzahl von Befestigungsmitteln 24' verspannt, um die Dichtungsfläche 22' an der anderen Seite des C-Rings bzw. der Dichtung 10' abzustützen. Anfänglich weist eine derartige herkömmliche C-Dichtung, wie in 11 gezeigt, in einem unbelasteten und in einem uneingespannten Zustand, einen einzigen Punkt oder eine Linie des Kontaktes am oberen Bereich und am unteren Bereich auf, in welchem eine Berührung mit den Dichtungsflächen 16' und 22' vorhanden ist. Infolge einer Belastung der Dichtung 10', wie in 11 gezeigt, wird die Dichtung 10' jedoch zusammengedrückt und die Dichtungsdammlinie wird versetzt und vergrössert sich. Dies verschiebt den Dichtungskontakt.
Im Gegensatz dazu weist die Dichtung 10 gemäss der vorliegenden Erfindung zwei sich flach erstreckende Dichtungsflächen 40 und 42 auf, welche durch zwei strukturierte Trägerbereiche 31 und 33 gebildet sind, welche durch einen schlanken, strukturierten Säulenbereich 30 abgestützt sind und durch zwei diagonale Verstrebungsbereiche 35 und 36 verstärkt sind. Der schlanke Säulenbereich 30 ist üblicherweise dünner oder höher als er breit ist. Beispielsweise kann der Säulenbereich 30 dreimal höher als breit sein. Die Verstrebungsbereiche 35 und 36 sind übli cherweise in einem Winkeln von 35° bis 55° bezüglich der Trägerbereiche 31 und 33 angeordnet. Demgemäss wird ein breiter Dichtungsbereich an beiden Dichtungsflächen 40 und 42 erzeugt, welcher während eines Zusammendrückens der Dichtung 10 nicht signifikant verschoben wird.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 12 eine metallische Dichtung 110 gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Dichtung 110 ist im Wesentlichen zur oben beschriebenen Dichtung 10 identisch, mit dem Unterschied, dass die Dichtung 110 eine Aussparung 148 aufweist, welche an ihrer Innenfläche 144 gebildet ist. Aufgrund der Ähnlichkeiten zwischen der Dichtung 110 und der oben beschriebenen Dichtung 10 wird die Dichtung 110 nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Im Wesentlichen weist die metallische Dichtung 110 eine erste ringförmige Dichtungsfläche 140, welche an einem ersten vorstehenden Bereich 132 gebildet ist und eine zweite ringförmige Dichtungsfläche 140 auf, welche an einem zweiten vorstehenden Bereich 134 gebildet ist.
Obwohl nur ein Bereich der metallischen Dichtung 110 beschrieben wurde, ist es für den Fachmann erkennbar, dass die Dichtung 110 ein kontinuierlicher Ring ist, welcher entweder kreisförmig oder nicht kreisförmig sein kann. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Dichtung 110 gleichbleibend. Die metallische Dichtung 110 ist vorzugsweise maschinell in ihre gewünschte Form aus einem geeigneten metallischen Material hergestellt, welches die gewünschten Dichtungseigenschaften aufweist. Beispielsweise kann die Dichtung 110 aus purem Nickel, Aluminium oder einer hochfesten Stahllegierung wie beispielsweise rostfreiem Stahl oder jedem anderen geeigneten Dichtungsmaterial hergestellt werden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 13 eine metallische Dichtung 310 gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Dichtung 310 ist fast zu den oben beschriebenen Dichtungen 10 oder 110 identisch, mit dem Unterschied, dass die Dichtung 310 eine ringförmige Aus sparung 348 aufweist, welche näher an einer der beiden axialen Stirnseiten der Dichtung 310 angeordnet ist. Aufgrund der Ähnlichkeiten zwischen der Dichtung 310 und den oben beschriebenen Dichtungen 10 und 110, wird die Dichtung 310 nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Im Wesentlichen weist die metallische Dichtung 310 eine erste ringförmige Dichtungsfläche 340, welche am ersten vorstehenden Bereich 332 gebildet ist, und eine zweite ringförmige Dichtungsfläche 342 auf, welche an einem zweiten vorstehenden Bereich 334 gebildet ist.
Somit wird gemäss der vorliegenden Erfindung eine metallische Dichtung 10 bereitgestellt, welche die zur Verfügung stehende Last auf ein enges Band konzentriert, um einen Dichtungsdamm über eine ausreichende Breite zu erzeugen, um eine Leckage auf ein molekulares Niveau zu minimieren. Die metallische Dichtung 10 weist einen ersten ringförmigen Trägerbereich 31, einen zweiten ringförmigen Trägerbereich 33 und eine Innen- und eine Aussenfläche 44, 45 auf, welche sich zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Trägerbereich erstrecken. Eine der Innen- und/oder Aussenflächen weist eine ringförmige Aussparung 48 auf, welche zumindest teilweise einen ringförmigen Säulenbereich 30 aus Material definiert, welcher sich im Wesentlichen senkrecht zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Trägerbereich erstreckt. Der erste ringförmige Trägerbereich 31 weist eine erste nicht dichtende Fläche und einen ersten vorstehenden Bereich 32 mit einer ersten ringförmigen Dichtungsfläche 40 auf, welcher in einer ersten Axialrichtung ausgerichtet ist, um ein erstes Element 14 zu kontaktieren, um dazwischen einen ersten ringförmigen Dichtungsdamm zu erzeugen. Der zweite ringförmige Trägerbereich 33 weist eine zweite nicht dichtende Fläche und einen zweiten vorstehenden Bereich 34 mit einer zweiten ringförmigen Dichtungsfläche 42 auf, welche in eine zweite Axialrichtung gerichtet ist, die der ersten Axialrichtung gegenüberliegt, um ein zweites Element 20 zu kontaktieren, um dazwischen einen zweiten ringförmigen Dichtungsdamm zu erzeugen. Die ringförmige Innenfläche 44 verläuft zwischen den ersten und zweiten Dichtungsflächen, um einen mittleren Durchlass zu bilden. Die metallische Dichtung 10 wird verwendet, um eine Dichtung zwischen einem Paar von Gegenflächen 16, 22 eines ersten Elements 14 und eines zweiten Elements 20 zu erzeugen. Das erste und das zweite Element sind miteinander durch eine Vielzahl von Befestigungsmitteln oder Bolzen verbunden. Durch Festziehen der Befestigungsmittel wird die Dichtung belastet und somit zusammengedrückt, um sich plastisch zu deformieren und eine ringförmige Dichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Element zu bilden.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Grössenangaben wie „im Wesentlichen", „ca.", „und/oder", „ungefähr" umfassen einen vernünftigen Abweichungsbetrag, so dass das Endergebnis nicht signifikant verändert ist. Diese Begriffe sollten so aufgefasst werden, dass eine Abweichung von ± 15 möglich ist, wenn dies nicht die Bedeutung des Wortes bzw. Betrages negieren würde.

Claims

Metallische Dichtung, umfassend – einen ersten ringförmigen Trägerbereich (31), welcher eine erste nicht dichtende Fläche und einen ersten vorstehenden Bereich (32) aufweist, wobei der erste vorstehende Bereich mit einer ersten ringförmigen Dichtungsfläche (40) versehen ist, welche in eine erste Axialrichtung gerichtet ist, um ein erstes Element, (14) zu kontaktieren, um einen ersten ringförmigen Dichtungsdamm dazwischen zu bilden, – einen zweiten ringförmigen Trägerbereich (33), welcher eine zweite nicht dichtende Fläche und einen zweiten vorstehenden Bereich (34) aufweist, wobei der zweite vorstehende Bereich mit einer zweiten ringförmigen Dichtungsfläche (42) versehen ist, welche in eine zur ersten Axialrichtung entgegengesetzt gerichtete zweite Axialrichtung gerichtet ist, um ein zweites Element (20) zu kontaktieren, um einen zweiten ringförmigen Dichtungsdamm dazwischen zu bilden; – eine ringförmige Innenfläche (44), welche zwischen der ersten und der zweiten Dichtungsfläche (40, 42) verläuft, um einen mittleren Durchlass zu bilden; und – eine ringförmige Aussenfläche (45), welche zwischen der ersten und der zweiten nicht dichtenden Fläche verläuft und von der ringförmigen Innenfläche (44) beabstandet ist, um einen ringförmigen Säulenbereich (30) aus Material zu bilden, welcher im Wesentlichen senkrecht zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Trägerbereich (31, 33) verläuft; – wobei die ringförmige Innen- oder Aussen fläche (44, 45) eine Aussparung (48) aufweist, welche sich in einer im Wesentlichen radialen Richtung erstreckt, um zumindest teilweise eine effektive Minimumbreite des ringförmigen Säulenbereichs (30) zu definieren, um bei der Installation axial kompressibel zu sein und eine gesteuerte Verformung bei der Installation zu gewährleisten; – wobei die erste und zweite Dichtungsfläche (40, 42) des ersten und des zweiten vorstehenden Bereichs (32, 42) axial fluchtend mit dem ringförmigen Säulenbereich (30) angeordnet sind; und – wobei die erste und die zweite nicht dichtende Fläche axial fluchtend zu der ringförmigen Aussparung (48) angeordnet sind und sich radial von der ringförmigen Innen- oder Aussenfläche (44, 45) aus erstrecken.
Metallische Dichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (48) sich kontinuierlich um die Innen- oder Aussenfläche (44, 45) erstreckt, um einen ersten diagonalen Verstrebungsbereich (35) zu bilden, welcher vom ringförmigen Säulenbereich (30) zum ersten Trägerbereich (31) verläuft.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieerste und die zweite Dichtungsfläche (40, 42) in Axialrichtung nur über dem ringförmigen Säulenbereich (30) entweder an der ringförmigen Innenfläche oder der ringförmigen Aussenfläche angeordnet sind.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass die erste und die zweite Dichtungsfläche (40, 42) im Wesentlichen eben ausgebildet sind, um einer Ebene ligende Dichtungs bei einem Zusammendrücken zu bilden.
Metallische Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Dichtungsflächen (40, 42) im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Metallische Dichtung nach Anspruch 4, oder 5 dadurch gekennzeichnet dass die flachen Dichtungsflächen (40, 42) im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse (A) der metallischen Dichtung sind.
Metallische. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Säulenbereich (30) und die Trägerbereiche (31, 33) integral aus einem einstückigen Bauteil gebildet, sind.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die effektive Minimumbreite des Säulenbereichs (30) innerhalb eines Bereichs von ungefähr 0,02032 cm (0,008 inch) bis ungefähr 0,0762 cm (0,030 inch) liegt.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Säulenbereich (30) eine Höhe zwischen den Dichtungsflächen (40, 42) aufweist, Welche zumindest so gross wie die effektive Minimumbreite ist.
Metallische Dichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Höhe des Säulenbereichs (30) mindestens, dreimal so gross wie die Minimumbreite des Säulenbereichs (30) ist.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verstrebungsbereich (35) zum Säulenbereich (30) in einem Winkel von ungefähr 35° bis ungefähr 55° verläuft.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Säulenbereich (30) eine Höhe in Axialrichtung aufweist, welche zwischen ungefähr 0,0508 cm (0,020 inch) und ungefähr 2,54 cm (1,0 inch) liegt.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite diagonale Verstrebungsbereich (36) vom ringförmigen Säulenbereich (30) zum zweiten Trägerbereich (33) verläuft.
Metallische Dichtung nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste und der zweite Verstrebungsbereich (35, 36) ungefähr in der Mitte zwischen den ersten und zweiten nicht dichtenden Flächen am ringförmigen Säulenbereich (30) treffen.
Metallische Dichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der ersten und zweiten Verstrebungsbereiche (35, 36) Säulenbereich (30) in einem Winkel von ungefähr 35° bis ungefähr 55° verläuft.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (48) ungefähr in der Mitte zwischen den nicht dichtenden Flächen angeordnet ist.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (48) näher an einer der ersten oder zweiten ringförmigen nicht dichtenden Flächen angeordnet ist.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (48) in der ringförmigen Innenfläche (44) gebildet ist.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Aussparung (48) in der ringförmigen Aussenfläche (45) gebildet ist.
Metallisch Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einer korrosionsbeständigen Legierung hergestellt ist.
Metallische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe von purem Nickel, Kupfer, Zinn, Aluminium und/oder aus reinem Stahl hergestellt ist.