DE102007042487A1 - Method for producing a gasket, gasket and its use - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung (12, 26), bei der ein formbares, vulkanisierbares Material (2) in eine vorgegebene Form gebracht wird und nur in einem Randbereich (16) des in Form gebrachten Materials vulkanisiert wird, sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Dichtung (12, 26). Die Erfindung betrifft weiterhin eine Dichtung (12, 26) aus einem formbaren, vulkanisierbaren Material (2), die nur in einem Randbereich (16) vulkanisiert ist. Zuletzt betrifft die Erfindung die Verwendung der Dichtung (12, 26) zur Abdichtung von Heizkesseln sowie zur Abdichtung von Zylinderköpfen.The invention relates to a method for producing a seal (12, 26), in which a moldable, vulcanizable material (2) is brought into a predetermined shape and vulcanized only in an edge region (16) of the molded material, as well as after this seal produced seal (12, 26). The invention further relates to a seal (12, 26) made of a moldable, vulcanizable material (2), which is vulcanized only in an edge region (16). Finally, the invention relates to the use of the seal (12, 26) for sealing of boilers and for sealing cylinder heads.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung, eine Dichtung sowie deren Verwendung. Die erfindungsgemäßen Dichtungen finden Verwendung z. B. beim Bau von Gussheizkesseln, insbesondere bei großen Kesselanlagen, oder in anderen Bereichen, in denen die Dichtungen hohen Temperaturen ausgesetzt sind.The Invention relates to a method for producing a seal, a seal and its use. Find the seals of the invention Use z. B. in the construction of Gußheizkesseln, especially at huge Boiler plants, or in other areas where the seals are exposed to high temperatures.
Beim Bau von industriellen Anlagen, öffentlichen Gebäuden sowie großen Wohnhäusern werden häufig Heizkessel eingesetzt, die so groß sind, dass sie nicht in einer Fabrik hergestellt und im Ganzen zum Bestimmungsort transportiert werden können. Derartige Kesselanlagen werden daher meist in Teilen ("Glieder") gefertigt, die an Ort und Stelle montiert werden. Die Kessel müssen dabei zwischen den Gliedern rauchgasdicht abgedichtet werden. Häufig handelt es sich bei den Kesseln um Einzelanfertigungen, sodass sich der Einsatz von vorgeformten geometrisch bestimmten Dichtungen als nicht zweckmäßig erweist.At the Construction of industrial facilities, public buildings as well as big ones residential buildings become common Used boilers that are so big that they are not in one Factory made and transported to destination as a whole can be. such Boiler systems are therefore usually made in parts ("links"), which are mounted on the spot. The kettles have to be sealed between the members smoke gas tight. Often it acts it is the kettles to custom-made, so that the Use of preformed geometrically determined seals as not expediently proves.
Ebenfalls werden bei der Abdichtung von kleineren Heizkesseln Dichtschnüre verwendet, wenn eine Abdichtung mit plastischer Dichtmasse (Kesselkitt) nicht wirtschaftlich ist oder nicht zweckmäßig erscheint.Also are used in the sealing of smaller boilers sealing cords, if a seal with plastic sealant (Kesselkitt) not economical is or does not seem appropriate.
Daher werden im Stand der Technik Dichtungen verwendet, die in an den Verbindungsstellen zweier Kesselglieder ausgeformten Nuten eingebracht werden und sich um eine korrespondierende Feder eines sich anschließenden Kesselgliedes formen. Weiterhin sind Nut-Nut-Systeme üblich, bei denen Dichtschnüre zum Einsatz kommen.Therefore In the prior art gaskets are used in the on Connecting points of two boiler members formed grooves formed and become a corresponding spring of a subsequent boiler member to shape. Furthermore, groove-groove systems are common in which sealing cords are used come.
Im Stand der Technik ist bekannt, fertig ausvulkanisierte Dichtungen zu verwenden, welche aufgrund des vollständigen Vernetzens lediglich noch elastisch verformbar sind. Es hat sich aber gezeigt, dass die Verwendung vollständig vulkanisierter Dichtungen problematisch ist, da die Dichtungen hohe elastische Rückstellkräfte ausüben, die sogar zu einem Aufsprengen von miteinander verpressten und somit bereits abgedichteten Kesselgliedern führen können. Außerdem kann sich eine derartige Dichtung aus dem Federbett herausdrücken, wodurch die Dichtheit der Kesselanlage nicht mehr gewährleistet ist. Ebenfalls kommt es vor, dass solche Dichtungen durch die hohe Pressung im Nut-Federbereich über den elastischen Bereich hinaus beansprucht werden und somit das vernetzte Dichtungs-Gefüge durch Bruchdehnung irreversibel zerstört wird. Eine so beanspruchte Dichtung kann die Gasdichtheit eines Heizkessels nicht mehr gewährleisten.in the The prior art is known, finished vulcanized seals to use, which due to the complete crosslinking only are still elastically deformable. It has been shown, however, that the Use completely vulcanized seals is problematic because the seals are high elastic To exercise restoring forces even to a bursting of each other and thus compressed already sealed boiler members can lead. In addition, such a Squeeze seal out of the feather bed, increasing the tightness the boiler system is no longer guaranteed. It also happens that such seals due to the high pressure in the tongue and groove area over the elastic area are claimed and thus the networked Sealing structure is irreversibly destroyed by elongation at break. Such a claimed Gasket can no longer guarantee the gas-tightness of a boiler.
Derartige ausvulkanisierte Dichtungen werden nach einem im Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt, indem eine unvulkanisierter ausgeformter Dichtstrang einem Mikrowellenfeld ausgesetzt wird, welches das Material über den gesamten Querschnitt hinweg gleichmäßig erhitzt und dadurch vollständig vulkanisiert.such vulcanized seals are made according to one in the prior art known processes prepared by an unvulcanized molded Sealing strand is exposed to a microwave field, which the material over the uniformly heated throughout the cross-section and thus fully vulcanized.
Ein anderer aus dem Stand der Technik bekannter Ansatz sieht vor, einen nicht vulkanisierten Dichtungskitt zu verwenden, der mittels Spritzen in einen Nut- oder einen Feder-Bereich eines Kesselgliedes eingebracht wird und dort im Betrieb des Kessels vernetzt oder trocknet. Problematisch hierbei ist jedoch, dass zur Bereitstellung des Kitts ein Pumpensystem erforderlich ist, welches den Kitt von einem Vorratsbehälter zum Einsatzort transportiert und dass weiterhin der Kitt klebrig ist, sodass auf den Baustellen vorhandener Schmutz und Staub sich auf den Kitt absetzen und die Dichtungswirkung beeinträchtigen kann.One Other known from the prior art approach provides a to use unvulcanized lute, which by means of spraying introduced into a groove or a spring region of a boiler member is networked or dried there during operation of the boiler. Problematic however, here is that to provide the cement a pump system is required, which is the putty from a reservoir to Transported and that the putty is still sticky, so on the construction sites existing dirt and dust on the Settle putty and affect the sealing effect.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung, eine Dichtung sowie eine Verwendung einer Dichtung anzugeben, welche die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung von Dichtungen bzw. Dichtschnüren überwinden und gute Dichtungsergebnisse mit geringen Fehl- bzw. Ausfallraten mit ausgezeichneter Verarbeitbarkeit verbindet.task The invention is thus a method for producing a To provide a seal, a seal and a use of a seal, which the disadvantages of the known from the prior art method for the production of seals or sealing cords overcome and good sealing results with low failure rates with excellent processability combines.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung gemäß dem Anspruch 1, eine Dichtung gemäß den Ansprüchen 9 und 10 sowie eine Verwendung der Dichtung gemäß Anspruch 14 angegeben.to solution This object is a method for producing a seal according to the claim 1, a seal according to claims 9 and 10 and a use of the seal according to claim 14 specified.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Dichtung sieht vor, dass ein formbares Material in eine vorgegebene Form gebracht wird und nur in einem Randbereich des in Form gebrachten Materials vulkanisiert und/oder vernetzt wird. Dadurch weist die auf diese Weise hergestellte Dichtung im Querschnitt mehrere Bereiche auf, einen äußeren, vulkanisierten und/oder vernetzten Randbereich sowie einen inneren, nicht vulkanisierten und/oder unvernetzten Kernbereich. Die Dichtung weist somit eine plastisch verformbare Seele auf. Der Randbereich ist aufgrund des Vulkanisierens nicht mehr klebend und kann beispielsweise nach der Herstellung auf Rollen aufgewickelt und wie eine ausvulkanisierte Dichtung auf der Baustelle verarbeitet werden. Dadurch, dass der innere Bereich nicht vulkanisiert ist, ist dieser nach wie vor plastisch verformbar, sodass die elastischen Rücksteil-Kräfte, die von der Dichtung ausgehen, insgesamt stark reduziert sind. Damit wird ein Aufsprengen der verblockten Kesselglieder verhindert und weiterhin ein Verziehen und Beschädigen der Dichtung mit den daraus resultierenden Undichtigkeiten der Kesselanlage minimiert. Die dadurch entstehende erfindungsgemäße Dichtung aus formbaren, vulkanisierbaren Material ist nur in einem Randbereich vulkanisiert beziehungsweise vernetzt.The inventive method for producing a seal provides that a moldable material is brought into a predetermined shape and vulcanized and / or crosslinked only in an edge region of the molded material. As a result, the seal produced in this way has in cross-section a plurality of regions, an outer, vulcanized and / or crosslinked edge region and an inner, non-vulcanized and / or uncrosslinked core region. The seal thus has a plastically deformable soul. The edge area is no longer sticky due to vulcanization and can, for example, be wound up after the production on rolls and processed like a vulcanized seal on the construction site. The fact that the inner area is not vulcanized, this is still plastically deformable, so that the elastic rear part forces emanating from the seal, are greatly reduced overall. This prevents the blocked boiler components from bursting open and furthermore minimizes warping and damage to the seal with the resulting boiler system leaks. The resulting inventive seal made of moldable, vulcanizable material is only in one Edge area vulcanized or crosslinked.
Ein weiterer Vorteil einer teilvulkanisierten Dichtung ist, dass diese sich aufgrund der plastischen Verformbarkeit des Innenbereiches (Seele) der Dichtung selbst repariert, wenn die äußere vulkanisierte Hülle bei der Kessel-Montage aufreissen sollte. Das plastisch verformbare Material fließt aus der Seele in den beschädigten Randbereich hinein und dichtet diesen wieder ab.One Another advantage of a partially vulcanized seal is that these due to the plastic deformability of the inner area (Soul) of the seal itself repaired when the outer vulcanized shell at should rupture the boiler assembly. The plastically deformable Material flows from the soul in the damaged Edge area and seals it off again.
Die nach der Erfindung vorgesehene teilvulkanisierte Dichtung vernetzt aufgrund der Kesseltemperaturen bei erstmaliger Inbetriebnahme des Kessels von selbst und nimmt dadurch seine endgültige ausvulkanisierte Form und Eigenschaft an.The crosslinked according to the invention provided partially vulcanized seal due to the boiler temperatures at initial startup of the Boiler itself and thereby takes its final vulcanized form and property.
Ein weiterer Vorteil der teilvulkanisierten Dichtung ist, dass diese herstellungsbedingte Masstoleranzen der Kesselglieder besser auszugleichen vermag als vollständig vulkanisierte Dichtungen und auch als Kittdichtungen, da erstere keine plastische Verformbarkeit mehr aufweisen und letztere tendenziell eher aus dem Nut-Federsystem herausgedrängt als innerhalb des Nut-Federsystems verschoben werden.One Another advantage of the partially vulcanized seal is that these better compensate for manufacturing dimensional tolerances of the boiler elements as complete vulcanized seals and also as putty seals, since the former have no plastic deformability more and the latter tends pushed out of the groove spring system rather than within the groove spring system be moved.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dichtung als Rund- oder Profil-Schnur/-strang geformt wird. Da Kessel häufig individuelle Formen haben und die Dichtungen möglichst universell einsetzbar sein sollten, hat sich gezeigt, dass sich diese Ansprüche am besten mit einer Dichtung in Rund- oder Profilschnurform erfüllen lassen.Especially It is advantageous if the seal as a round or profile cord / strand is formed. Because boiler often have individual shapes and the seals can be used as universally as possible should, it has been shown that these claims best with a seal can be fulfilled in round or profile cord form.
Alternativ kann die Dichtung auch als Rund-/Profil-Formdichtung geformt werden. Formdichtungen sind bereits fertig ausgeformte Dichtungen für spezifische Einsatzzwecke. Beispiele hierfür sind zum Beispiel Dichtungen im Automobilbereich zur Abdichtung beispielsweise des Motorblocks oder daran angeschlossener Bauteile wie etwa Getriebe. Auch in vielen anderen Bereichen, beispielsweise im Heizungsbau bei der Verlegung von Rohrsystemen, werden derartige Dichtungen verwendet. Für solche Fälle ist die Dichtung bevorzugt fertig ausgeformt, beispielsweise als Rund- oder Profil-Formdichtung.alternative The seal can also be shaped as a round / profile molded seal. Molded seals are already finished molded seals for specific Applications. examples for this are For example, seals in the automotive sector for sealing, for example the engine block or attached components such as gearbox. Also in many other areas, for example in the heating industry in the Laying pipe systems, such seals are used. For such cases is the seal preferably preformed, for example as round or profile molding gasket.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Dichtungsmaterial zur Herstellung der Dichtung mittels Infrarotstrahlung und/oder mittels Heizelementen und/oder Warmlufterzeugern im Randbereich auf eine Temperatur oberhalb einer Vernetzungstemperatur des Materials erhitzt wird. Derartige Heizverfahren heizen aufgrund des regelmäßig sehr schlechten Wärmeleitungsverhaltens des Dichtungsmaterials vorwiegend den Randbereich des Materials auf und führen dort zu einer lokalen Vernetzung. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass nur ein Randbereich gewünschter Dicke vernetzt wird und nicht auch ein an den Randbereich angrenzender Innenbereich der Dichtung.In further embodiment of the invention is provided with advantage that the sealing material for producing the seal means Infrared radiation and / or by means of heating elements and / or air heaters in the edge region to a temperature above a crosslinking temperature of the material is heated. Such heating processes heat due to the regularly very much poor heat conduction behavior the sealing material mainly the edge region of the material up and lead there to a local networking. In this way can be guaranteed be networked that only one edge region of desired thickness and not also an interior area adjacent to the edge area the seal.
Vorteilhafterweise wird das Material in einem Wärmekanal mit steuerbarer und/oder regelbarer Durchlaufzeit und/oder Temperatur erhitzt. Dadurch kann eine genaue Einstellung der gewünschten Parameter erreicht werden, auch bei Herstellung von Dichtungen verschiedener Dimensionen.advantageously, the material is in a heat channel with controllable and / or controllable cycle time and / or temperature heated. This allows an accurate setting of the desired Parameters are achieved, even when producing seals of various Dimensions.
Als besonders geeignetes Material haben sich HTV-Silikon (HTV = Hochtemperatur, vulkanisiert) sowie Fluorkautschuk herausgestellt. Beide Materialien sind ausreichend temperaturfest, um Temperaturen um die 300 bis 400°C standzuhalten und weisen darüber hinaus eine ausreichende chemische Resistenz gegen Verbrennungsgase, die in Kesseln entstehen können, sowie gegen Kondensate, Heizöle und Kesselreiniger auf. HTV-Silikon ist dabei vergleichsweise preiswert herstellbar, wohingegen Fluorkautschuk eine noch höhere Temperaturbeständigkeit aufweist.When Particularly suitable material has HTV silicone (HTV = high temperature, vulcanized) and fluorinated rubber. Both materials are sufficiently temperature resistant to temperatures around the 300 to 400 ° C to withstand and point it over In addition, a sufficient chemical resistance to combustion gases, that can arise in kettles, as well as against condensates, heating oils and boiler cleaner on. HTV silicone is comparatively inexpensive whereas fluororubber provides even higher temperature resistance having.
Bevorzugt weist das geformte Material eine Dicke zwischen 2 mm und 25 mm auf. Hierbei haben sich insbesondere Dicken zwischen 4 mm und 6 mm und zwischen 12 mm und 18 mm als besonders geeignet erwiesen. Die dünneren Varianten finden Einsatz bei filigranen Anwendungen, wohingegen die dickere Variante insbesondere bei großen Heizkesseln verwendet wird. Derartige Heizkessel bestehen zum Beispiel aus Gusseisen oder Aluguss, welche herstellungsbedingt zu Spannungen und größeren Maßtoleranzen am Fertigteil neigen.Prefers The molded material has a thickness between 2 mm and 25 mm. In particular, thicknesses between 4 mm and 6 mm and between 12 mm and 18 mm proved to be particularly suitable. The thinner variants find use in filigree applications, whereas the thicker Variant especially for large ones Boilers is used. Such boilers exist, for example made of cast iron or cast aluminum, which due to the manufacturing process to tensions and larger dimensional tolerances tend to the finished part.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Dichtung durch Extrusionsverfahren hergestellt. Damit lassen sich insbesondere fortlaufende Profile einfach und mit hoher Präzision herstellen. Die Dichtung kann auch einen anschließenden Kalibrierungsprozess durchlaufen.In Another advantageous embodiment, the seal by extrusion process produced. This allows in particular continuous profiles easy and with high precision produce. The seal may also undergo a subsequent calibration process run through.
Ein weiterer unabhängiger Gedanke der Erfindung sieht eine Dichtung vor, die nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt ist.One another independent Thought of the invention provides a seal, which after the previously described Process is made.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further Objectives, advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the following description of a embodiment based on the drawings. In this case, all described and / or depicted features alone or in any meaningful combination the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.
Es zeigen:It demonstrate:
In
einem ersten Schritt A wird ein Rohmaterial
In
einem zweiten Schritt B wird das formbare Material
Zur Herstellung von Schnüren verschiedener Dicke können unterschiedliche Extrusionsmasken mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden. Auch ist die Herstellung von Dichtschnüren mit unterschiedlichen Profilen (z. B. rund oder profiliert) durch Auswahl geeigneter Masken möglich.to Production of strings different thickness can different extrusion masks with different diameters be used. Also, the production of sealing cords is different Profiles (eg round or profiled) by selecting suitable masks possible.
Nach dem Extrudieren kann ein nicht dargestellter Kalibriervorgang vorgesehen werden, der die Fertigungstoleranzen vermindert.To the extrusion can be provided an unillustrated calibration which reduces the manufacturing tolerances.
In
einem nächsten
Schritt C wird die Schnur
Die
Schnur
In
einem letzten Schritt D wird die Dichtung
Die
Dichtung
An
den Randbereich
An
den Randbereich schließt
sich im Inneren ein Kernbereich
Die
- 22
- Materialmaterial
- 44
- Extruderextruder
- 66
- Schnurline
- 88th
- Fördersystemconveyor system
- 1010
- Wärmekanalheating tunnel
- 1212
- Dichtungpoetry
- 1414
- Rollen/SpulenRolls / coils
- 1616
- Randbereichborder area
- 1818
- ÜbergangsbereichTransition area
- 2020
- Kernbereichcore area
- 22, 2422 24
- Kesselgliederboiler sections
- 2626
- Formdichtungshaped seal
- AA
- erster Schrittfirst step
- BB
- zweiter Schrittsecond step
- CC
- dritter Schrittthird step
- DD
- vierter Schrittfourth step
- DG D G
- Gesamtdicketotal thickness
- DR D R
- Dicke Randbereichthickness border area
- DÜ D Ü
- Dicke ÜbergangsbereichThick transition area
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |