DE102013201847A1 - Abdichtung und Dichtring für eine Abdichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für medienführende Teile umfassend einen Dichtring und zwei Teile (3, 4), wobei die zwei Teile (3, 4) axial auf Anschlag gegeneinander verspannbar sind und zwischen den zwei Teilen (3, 4) ein Aufnahmekanal (6) für den Dichtring gebildet ist, wenn die zwei Teile (3, 4) axial auf Anschlag gegeneinander verspannt sind, der Aufnahmekanal (6) sich aus Begrenzungsflächen (32, 42) beider Teile (3, 4) zusammensetzt, die Begrenzungsflächen (32, 42) angrenzend an den Medienraum (5) jeweils eine in Axialrichtung hervorstehende Begrenzungskante (33, 43) aufweisen, sodass zwischen den Begrenzungskanten (33, 43) eine zum Medienraum (5) hin weisende Dichtfuge (60) gebildet ist, die Begrenzungskanten (33, 43) beider Teile (3, 4) jeweils einen Dichtsitz für den Dichtring bilden, der Dichtring als Metall-Profildichtring (2) gestaltet ist, welcher angrenzend an einen Innendurchmesser (25) eine erste und eine zweite, im Querschnitt gegenüber einer Radialebene zumindest abschnittsweise konkav gekrümmte und/oder nach innen geneigte Kontaktfläche (21, 22) aufweist, an welchen der Metall-Profildichtring (2) die Teile (3, 4) im Bereich der Dichtfuge (60) kontaktiert. Die Erfindung betrifft weiter einen Metall-Profildichtring (2) für eine Abdichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für medienführende Teile und einen Dichtring für eine Abdichtung.
  • Als Abdichtung wird im Zusammenhang mit der Anmeldung eine abgedichtete Verbindung zwischen zwei medienführenden Teilen verstanden, insbesondere eine lösbare Verbindung, wie eine Verschraubung, eine Flansch- oder eine Klemmverbindung oder dergleichen. Als medienführende Teile werden alle Bauteile verstanden, die mit irgendwelchen Medien, wie Gasen, Flüssigkeiten oder dergleichen in Kontakt kommen können, beispielsweise Rohre, Behälter, Ventile oder dergleichen. Eine Abdichtung für medienführende Teile ist demnach vorzugsweise eine Anschluss-Verbindung zwischen zwei Leitungen, beispielsweise Rohren, zwischen zwei Behälterbauteilen oder zwischen einer Leitung und einem Behälter, beispielsweise zwischen einem Zuführrohr und einem Reaktor. Es ist jedoch auch möglich die Abdichtung bei Ventilen oder dergleichen einzusetzen, beispielsweise als Ventilgehäuseabdichtung und/oder als Spindelabdichtung.
  • In vielen Industriebereichen, beispielsweise in der Pharma-, Nahrungsmittel- oder Kosmetikindustrie müssen Abdichtungen für medienführende Teile strengsten Anforderungen genügen, um beispielsweise in keimfreien oder sterilen Prozessen eingesetzt werden zu können. Keimfreiheit und Sterilität wird beispielsweise bei Prozessen zur Steigerung der Haltbarkeit von Milchprodukten oder bei der Herstellung von Nahrungsmitteln ohne den Einsatz von Konservierungsstoffen verlangt. Die Mindestanforderungen an solche Verbindungen sind in verschiedenen Qualitätssicherungsrichtlinien festgelegt. Dabei werden Anforderungen an die Konstruktion, die Verarbeitung, den Werkstoff und die Oberfläche der Verbindungen gestellt.
  • Aus EP 1 196 710 A1 ist eine lösbare Abdichtung für medienführende Teile, insbesondere für Aspektikanwendungen, mit einem an einem Dichtsitz der Teile festlegbaren Rundschnur-Dichtring zur Abdichtung der Teile bekannt, wobei der Dichtsitz von einem den Dichtring umschließenden Dichtungskanal gebildet ist, der sich aus Dichtflachen beider Teile zusammensetzt, wobei zwischen den Teilen und zwischen den Dichtflächen eine zum Medienraum hin weisende Dichtfuge gebildet ist, in die sich der Dichtring hineinverformt, wenn die Teile axial auf Anschlag gegeneinander verspannt werden. Der Dichtungskanal weist einen von der unverformten Querschnittsform des Dichtringes abweichenden Ausdehnungsraum auf, in den sich der Dichtring unter der Spannkraft zur Verbindung der Teile hineinverformt.
  • Aus der Hochvakuum-Technik sind weiter duktile Dichtungselemente aus Weichmetall bekannt, welche bei der Montage plastisch verformt werden. Beispielsweise ist aus der EP 1 909 000 A1 eine Dichtungsvorrichtung für Rohre bekannt, bei welcher zwischen zwei dicht miteinander zu verbindende Rohre ein ring- oder schlauchförmiges duktiles Dichtungselement aus Weichmetall eingesetzt ist, wobei das Dichtungselement kontaktierende Dichtflächen der Rohre mindestens eine kreisförmig und konzentrisch zu einer Rohrachse angeordnete und mindestens annähernd senkrechte Stufe in Form von einer Treppe aufweisen. Duktile Dichtungselemente aus Weichmetall haben unter anderem den Nachteil, dass ein Versagen der Dichtungselemente nicht frühzeitig erkennbar ist.
  • Aus der WO 01/86177 A1 ist Abdichtung für medienführende Teile bekannt, wobei die Teile zueinander genau komplementäre Dichtflächen aufweisen, die zur Bildung einer spaltfreien Dichtung unmittelbar aufeinander gepresst sind, wobei ein Kontakt zwischen den Dichtflächen auf einen schmalen Kontaktbereich beschränkt ist, der an den Medienraum unmittelbar angrenzend angeordnet ist.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abdichtung für medienführende Teile umfassend einen Dichtring und zwei Teile und einen Dichtring zu schaffen, welche eine hohe Dichtwirkung besitzen und somit den stetig steigenden Anforderungen an keimarme und sterile Prozesse gerecht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Abdichtung für medienführende Teile umfassend einen Dichtring und zwei Teile geschaffen, wobei die zwei Teile axial auf Anschlag gegeneinander verspannbar sind und zwischen den zwei Teilen ein Aufnahmekanal für den Dichtring gebildet ist, wenn die zwei Teile axial auf Anschlag gegeneinander verspannt sind, der Aufnahmekanal sich aus Begrenzungsflächen beider Teile zusammensetzt, die Begrenzungsflächen angrenzend an den Medienraum jeweils eine in Axialrichtung hervorstehende Begrenzungskante aufweisen, sodass zwischen den Begrenzungskanten eine zum Medienraum hin weisende Dichtfuge gebildet ist, die Begrenzungskanten beider Teile jeweils einen Dichtsitz für den Dichtring bilden und der Dichtring als Metall-Profildichtring gestaltet ist, welcher angrenzend an einen Innendurchmesser eine erste und eine zweite, im Querschnitt gegenüber einer Radialebene zumindest abschnittsweise konkav gekrümmte und/oder nach innen geneigte Kontaktfläche aufweist, an welchen der Metall-Profildichtring die Teile im Bereich der Dichtfuge kontaktiert.
  • Bei der Abdichtung wird eine Dichtwirkung unmittelbar an den Medienraum angrenzend erzielt. Ein Eindringen von Medien in den Aufnahmekanal und eine Verunreinigung können so sicher vermieden werden. Aufgrund der Verwendung eines Metall-Profildichtrings ist eine Sterilisation oder eine Reinigung mit hohen Temperaturen im zusammengebauten Zustand, als Sterilization-In-Part (SIP) oder Cleaning-In-Part (CIP) bezeichnet, möglich. Der Metall-Profildichtring ist in einer Ausgestaltung aus einem rostfreien und säurebeständigen Stahl, beispielsweise aus einem Chrom-Nickel-Molybdänstahl hergestellt. In anderen Ausgestaltungen ist der Metall-Profildichtring aus Aluminium, Kupfer, Silber, Nickel, Titan oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt.
  • Durch den Kontakt der konkav gekrümmten oder nach innen geneigten Kontaktflächen mit der Dichtfuge wird eine schmale Berührfläche erhalten, sodass bei vergleichsweise niedrigen Verspannkräften eine hohe Dichtungspressung erzielbar ist.
  • In einer Ausgestaltung weist mindestens ein Dichtsitz eine im Querschnitt gegenüber einer Radialebene gekrümmte oder geneigte, zu der zugehörigen Kontaktfläche annähernd komplementäre Dichtfläche auf. Als „annähernd komplementär“ wird im Zusammenhang mit der Anmeldung eine Gestaltung zweier Profile bezeichnet, welche beim Spannen der Teile ein Ineinandergreifen der Profile ermöglichen, wobei im unverspannten Zustand ein Profil mit einer schwächeren oder stärkeren Krümmung konkav gewölbt ist, sodass es zu einer Linienberührung oder einer Flächenberührung mit einer schmalen Berührfläche im unverspannten Zustand kommt. Dadurch wird erreicht, dass eine Berührfläche im verspannten Zustand möglichst schmal bleibt, sodass hohe Pressungen für eine hohe Dichtwirkung erzielbar sind.
  • Der Metall-Profildichtring und die Teile sind in einer weiteren Ausgestaltung derart aufeinander abgestimmt, dass ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche des Metall-Profildichtrings in einem unverspannten Zustand um einen Anzugsweg größer ist, als ein Öffnungsspalt der Dichtfuge, wenn die zwei Teile axial auf Anschlag gebracht sind, wobei der Anzugsweg so gewählt ist, dass der Metall-Profildichtring und/oder die Teile beim Verspannen elastisch verformbar ist/sind. Der Anzugsweg ist durch den metallischen Festkörperanschlag der zwei Teile begrenzt. Dadurch ist eine maximal auf die Dichtfläche wirkende Kraft definierbar. Somit ist es möglich, hohe Flächenpressungen zu erzielen, gleichzeitig jedoch ein Erreichen einer Streckgrenze und damit ein plastisches Verformen des Metall-Profildichtrings und/oder der Teile zu vermeiden. Der Metall-Profildichtring wirkt somit als elastisches Dichtelement.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Metall-Profildichtring für eine Abdichtung für medienführende Teile geschaffen, der angrenzend an einen Innendurchmesser eine erste und eine zweite, im Querschnitt gegenüber einer Radialebene zumindest abschnittsweise konkav gekrümmte und/oder nach innen geneigte Kontaktfläche aufweist.
  • Ein derartiger Metall-Profildichtring ist insbesondere vorteilhaft in einer Verbindung zwischen zwei Teilen einsetzbar, wie sie beispielsweise aus EP 1 196 710 B1 bekannt ist. Der Einsatz eines derartigen Metall-Profildichtrings ist jedoch nicht auf diese Verbindungen beschränkt, sondern auch in anderen Verbindungen einsetzbar, wobei die Kontaktflächen an einer durch Vorsprünge oder Begrenzungskante gebildeten Dichtfuge anliegen.
  • In einer Ausgestaltung weist der Metall-Profildichtring an einer ersten Seite umfassend die erste Kontaktfläche und/oder an einer zweiten Seite umfassend die zweite Kontaktfläche angrenzend an den Innendurchmesser eine Ringnut auf, wobei die erste Kontaktfläche bzw. die zweite Kontaktfläche durch die Ringnut gebildet ist. Der Metall-Profildichtring ist dabei in einer Ausgestaltung ähnlich einem Metall-Profildichtring gemäß DIN 7603 Form A gestaltet. Durch die Ringnuten mit dem Kontaktflächen werden jedoch im Unterschied zu den herkömmlichen Metall-Profildichtringen gemäß DIN 7603 Form A Kontaktflächen geschaffen, welche eine sichere Abdichtung unmittelbar angrenzend an einen Medienraum an Begrenzungskanten der Teile mit schmalen Berührflächen ermöglichen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Metall-Profildichtring einen dritten Kontaktbereich zum Kontaktieren eines Aufnahmekanals auf. Der dritte Kontaktbereich erleichtert eine stabile Abstützung des Metall-Profildichtrings in dem Aufnahmekanal.
  • Der Metall-Profildichtring ist in einer Ausgestaltung nicht symmetrisch bezüglich einer Radialebene gestaltet. In einer Ausgestaltung ist dabei der Metall-Profildichtring im Bereich der Kontaktflächen symmetrisch, wobei eine Gestaltung einer ersten Seite umfassend die erste Kontaktfläche von der Gestaltung einer zweiten Seite umfassend die zweite Kontaktfläche in dem Bereich zwischen den Kontaktflächen und dem Außendurchmesser abweicht. In anderen Ausgestaltungen sind auch die erste und die zweite Kontaktfläche unterschiedlich gestaltet.
  • In einer Weiterbildung der Metall-Profildichtring weist diese an einer ersten Seite umfassend die erste Kontaktfläche zwischen der erste Kontaktfläche und dem Außendurchmesser eine Abflachung und/oder an einer zweiten Seite umfassend die zweite Kontaktfläche zwischen der zweiten Kontaktfläche und dem Außendurchmesser eine ballige Auswölbung auf. An der Auswölbung ist in einer Ausgestaltung der dritte Kontaktbereich realisiert. Die Auswölbung ist in vorteilhaften Ausgestaltungen nicht nur nach funktionellen, sondern auch nach ästhetischen Gesichtspunkten gestaltet.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet. Als Teil eines Ausführungsbeispiels beschriebene oder dargestellte Merkmale können ebenso in einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu erhalten.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1: eine als Flanschverbindung gestaltete Abdichtung;
  • 2: ein Detail II der Abdichtung gemäß 1;
  • 3: eine Schnittansicht eines Metall-Profildichtrings einer Abdichtung gemäß 1;
  • 4: eine Detailansicht IV gemäß 3;
  • 5: eine Detailansicht V gemäß 2;
  • 6: eine Detailansicht VI gemäß 2;
  • 7: ein Detail einer Abdichtung ähnlich 2; und
  • 8: ein Detail einer weiteren Abdichtung ähnlich 2.
  • Die 1 zeigt eine als Flanschverbindung gestaltete Abdichtung 1, wie sie insbesondere zur Verbindung zweier Rohre eingesetzt wird. Die dargestellte Abdichtung 1 umfasst einen Metall-Profildichtring 2, der als Dichtungselement zwischen zwei jeweils als Flansch gestaltete Teile 3, 4 eingelegt ist. Die Teile 3, 4 werden durch Anziehen von nicht dargestellten Schrauben, welche in die hierfür vorgesehenen Durchgangsbohrungen 30, 40 eingeführt werden, gegeneinander auf Anschlag verspannt. Durch das Verspannen kommt es zu einer Dichtungspressung zwischen den Teilen 3, 4 und dem Metall-Profildichtring 2. Das Teil 3 weist einen Vorsprung 31 auf, welcher in einen an dem Teil 4 angeordneten Rücksprung 41 eingeführt ist. Entsprechend wird das Teil 3 auch als Vorsprungflansch und das Teil 4 als Rücksprungflansch bezeichnet.
  • Die Teile 3, 4 sind vorzugsweise aus rosffreiem Stahl, beispielsweise aus einem Chrom-Nickel-Molybdänstahl hergestellt. Der Metall-Profildichtring 2 ist vorzugsweise ebenfalls aus einem rostfreien und säurebeständigen Stahl, beispielsweise aus einem Chrom-Nickel-Molybdänstahl hergestellt. In anderen Ausgestaltungen ist der Metall-Profildichtring 2 aus Aluminium, Kupfer, Silber, Nickel, Titan oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt. Aufgrund der Verwendung eines Metalls, sind die dem Medienraum 5 zugewandten Oberflächen der Abdichtung 1 für eine Cleaning-In-Part(CIP)-Reinigung und eine Sterilization-In-Part(SIP)-Sterilisierung mit hohen Temperaturen geeignet.
  • 2 zeigt ein Detail II der Abdichtung 1 gemäß 1. Der Metall-Profildichtring 2 ist Alleinstellung in den 3 und 4 dargestellt. Dabei zeigt 3 eine Schnittansicht des Metall-Profildichtrings 2 und 4 eine Detailansicht IV gemäß 3. Die 5 und 6 zeigen ein Detail V bzw. ein Detail VI der Abdichtung 1 gemäß 2.
  • Wie in 2 dargestellt, ist zwischen den zwei Teilen 3, 4 ein Aufnahmekanal 6 für den Metall-Profildichtring 2 gebildet, wenn die zwei Teile 3, 4 axial auf Anschlag gegeneinander verspannt sind.
  • Der Aufnahmekanal 6 setzt sich aus Begrenzungsflächen 32, 42 der zwei Teile 3, 4 zusammen. Die zwei Begrenzungsflächen 32, 42 sind jeweils konkav gestaltet, sodass angrenzend an den Medienraum 5 jeweils eine in Axialrichtung hervorstehende Begrenzungskante 33, 43 gebildet wird. Die Höhe der Begrenzungskanten 33, 43 ist so gewählt, dass die zwei Begrenzungskanten 33, 43 in dem dargestellten verspannten Zustand zueinander beabstandet sind und zwischen den Begrenzungskanten 33, 43 eine zum Medienraum 5 hin weisende Dichtfuge 60 gebildet ist. An einem der Dichtfuge 60 gegenüberliegenden Bereich des Aufnahmekanals 6 verbleibt zwischen den Begrenzungsflächen 32, 42 ebenfalls ein Spalt 61, welcher in eine axial verlaufende, im verspannten Zustand verbleibende Trennfuge 62 zwischen den zwei Teilen 3, 4 übergeht. Die Gestaltung der Teile 3, 4 im Bereich der Abdichtung entspricht der Gestaltung gemäß EP 1 196 710 B1 , auf deren Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Es ist dabei möglich, anstelle des Metall-Profildichtrings 2 einen Rundschnur-Dichtring aus einem Elastomer oder dergleichen in den Aufnahmekanal 6 einzusetzen, wobei der Rundschnur-Dichtring beim Verspannen der Bauteile sich in den Aufnahmekanal 6 verformt.
  • Die Begrenzungskanten 33, 43 bilden einen Dichtsitz für den Metall-Profildichtring 2. Der in 2 dargestellte Metall-Profildichtring 2 kontaktiert die zwei Teile 3, 4 im Bereich der Dichtfuge 60 an einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche 21, 22. Der in 2 dargestellte Metall-Profildichtring 2 weist weiter einen dritten Kontaktbereich 23 auf. In dem dritten Kontaktbereich 23 kommt es in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu einer Linienberührung mit der Begrenzungsfläche 42 des zweiten Teils 4. Durch den dritten Kontaktbereich 23 ist eine stabile Lage des Dichtrings 2 in dem Aufnahmekanal 6 sichergestellt. Insbesondere wird ein Verkippen während der Montage sicher verhindert.
  • Der in 2 bis 6 dargestellte Metall-Profildichtring 2 weist einen Innendurchmesser 24 (siehe 4) auf, wobei der Innendurchmesser 24 geringfügig kleiner als ein Durchmesser des Medienraums 5 gewählt ist, sodass der Metall-Profildichtring 2 – wie in 2 erkennbar – in den Medienraum 5 ragt. Beispielsweise ist bei einer Nennweite DN 25 der Abdichtung 1 und einem Innendurchmesser der Teile 3, 4 von ca. 26 mm, ein Innendurchmesser 24 von ca. 25,9 mm vorteilhaft, wobei der Metall-Profildichtring 2 um ca. 0,05 mm in den Medienraum 5 ragt. In anderen Ausgestaltungen sind andere Abmessungen vorteilhaft.
  • Der dargestellte Metall-Profildichtring 2 ist nicht symmetrisch bezüglich einer Radialebene. Im Zusammenhang mit der Anmeldung wird eine dem Vorsprungflansch 3 zugeordnete Seite des Metall-Profildichtrings 2 als Vorsprungseite 25 und eine dem Rücksprungflansch 4 zugeordnete Seite des Metall-Profildichtrings 2 als Rücksprungseite 26 bezeichnet. Da der Aufnahmekanal 6 symmetrisch im Bereich der Dichtfuge 60 gestaltet ist, ist auch ein um 180° verschwenkter Verbau des Metall-Profildichtrings 2 denkbar.
  • Die erste Kontaktfläche 21 ist an der Vorsprungseite 25 angeordnet und gegenüber einer Radialebene konkav gekrümmt. Die erste Kontaktfläche 21 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Wandungsabschnitt einer ersten Ringnut 27. Die Ringnut 27 weist im Querschnitt eine kreissegmentförmige Kontur auf. Die Begrenzungskante 33 weist – wie am besten in 5 erkennbar ist – eine im Querschnitt gegenüber einer Radialebene gekrümmte, zu der ersten Kontaktfläche 21 annähernd komplementäre Dichtfläche 330 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Radius der Ringnut 27 größer als die Krümmungsradien an der zugehörigen Begrenzungskante 33. Aufgrund der unterschiedlichen Krümmungsradien der ersten Kontaktflächen 21 und der zugehörigen Dichtflächen 330 kommt es in einem unverspannten Zustand zu einer Linienberührung oder zu einer Flächenberührung mit einer sehr schmalen Berührfläche. Die Kontaktfläche 21 kontaktiert die Begrenzungskante 33 im unverspannten Zustand an einer dem Medienraum 5 zugewandten Seite. Bei einem Verspannen der Teile 3, 4 kommt es zu einer Verformung des Teils 3 im Bereich der Begrenzungskante 33 und/oder des Metall-Profildichtrings 2 im Bereich der Kontaktfläche 21, wodurch eine Flächenberührung zwischen dem Teil 3 und dem Metall-Profildichtring 2 mit einer sehr schmalen Berührfläche erzielt wird. Die Berührfläche ist unmittelbar angrenzend an den Medienraum 5 realisiert.
  • Die zweite Kontaktfläche 22 setzt sich – wie am besten in den 4 und 6 erkennbar ist – aus mehreren Teilflächen zusammen. Angrenzend an den Innendurchmesser 24 ist zunächst eine gegenüber der Radialebene konkav gekrümmte Teilfläche 220 vorgesehen, an welche sich eine nach innen geneigte ebene Teilfläche 221 anschließt. Die zweite Kontaktfläche 22 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Wandungsabschnitt einer zweiten Ringnut 28. Die Begrenzungskante 43 weist – wie am besten in den 6 erkennbar ist – eine im Querschnitt gegenüber der Radialebene gekrümmte, zu der zweiten Kontaktfläche 22 annähernd komplementäre Dichtfläche 430 auf, sodass es in einem unverspannten Zustand zu einer Linienberührung oder zu einer Flächenberührung mit einer sehr schmalen Berührfläche zwischen der zweiten Kontaktfläche 22 und der Dichtfläche 430 kommt. Die Kontaktfläche 22 kontaktiert die Begrenzungskante 33 im unverspannten Zustand an einer dem Medienraum 5 zugewandten Seite. Bei einem Verspannen der Teile 3, 4 kommt es zu einer Verformung des Teils 4 im Bereich der Begrenzungskante 43 und/oder des Metall-Profildichtrings 2, wodurch eine Flächenberührung zwischen dem Teil 4 und dem Metall-Profildichtring 2 mit einer sehr schmalen Berührfläche erzielt wird. Ein Krümmungsradius der gekrümmten Teilfläche 220 der zweiten Kontaktfläche 22 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kleiner als die Krümmungsradien der Begrenzungskante 33.
  • Die gekrümmte Teilfläche 220 der zweiten Kontaktfläche 22 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch einen kleineren Krümmungsradius auf als die erste Ringnut 27 an der Vorsprungseite 25. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Radien in etwa 2:1. In anderen Ausgestaltungen sind anderen Radienverhältnisse, beispielsweise ein Radienverhältnis 3:2 oder ein Radienverhältnis 3:1 vorgesehen. In wieder anderen Ausgestaltungen sind die Ringnuten 25, 26 mit gleichen Radien gestaltet.
  • Ein Abstand der Kontaktflächen 21, 22 des Metall-Profildichtrings 2 ist um einen Anzugsweg größer als ein Öffnungsspalt der Dichtfuge 60, wenn die zwei Teile 3, 4 axial auf Anschlag gebracht sind, so dass beim Verspannen der Metall-Profildichtring 2 und/oder die Teile 3, 4 verformt werden. Der Anzugsweg ist dabei vorzugsweise so gewählt ist, dass der Metall-Profildichtring 2 und/oder die Teile 3, 4 beim Verspannen nur elastisch, nicht jedoch plastisch verformt werden. Beim Verspannen kommt es somit nicht zu einem Kaltverschweißen der Teile 3, 4 mittels des Metall-Profildichtrings 2. Die Abdichtung 1 ist daher dauerhaft dicht, lösbar und wiederholt dicht montierbar.
  • Der in den 1 bis 6 dargestellte Metall-Profildichtring 2 weist einen zylindrischen Innendurchmesser 24 und einen zylindrischen Außendurchmesser auf. Es sind jedoch auch andere, beispielsweise ballige Gestaltungen denkbar. Bei dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind weiter scharfkantige Übergänge vermieden.
  • An der Vorsprungseite 25 ist in dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen der erste Kontaktfläche 21 und dem Außendurchmesser des Metall-Profildichtrings 2 eine Abflachung 250 vorgesehen. An der Abflachung 250 ist in einer Ausgestaltung eine Beschriftung oder eine andere Markierung zur Identifizierung des Metall-Profildichtrings 2 angebracht. An der Rücksprungseite 26 weist der Metall-Profildichtring 2 gemäß den 1 bis 6 zwischen der zweiten Kontaktfläche 22 und dem Außendurchmesser eine ballige Auswölbung 260 auf. Die Form der Auswölbung 260 ist derart gewählt, dass die Rücksprungseite 26 den Aufnahmekanal 6 zwischen der zweiten Kontaktfläche 22 und dem Außendurchmesser nur an dem dritten Kontaktbereich 23 berührt. In anderen Ausgestaltungen sind andere Formen des Metall-Profildichtrings 2 zwischen den Kontaktflächen 21, 22 und dem Außendurchmesser vorgesehen.
  • Die 7 und 8 zeigen zwei denkbare Ausgestaltungen, wobei je nach Gestaltung des Aufnahmekanals 6, des Materials und/oder gewünschter Prozess- und/oder Reinigungsanforderungen, zahlreiche weitere Gestaltungen denkbar sind. Die Ausgestaltungen gemäß den 7 und 8 entsprechen im Wesentlichen den Ausgestaltungen gemäß den 1 bis 6 und für gleiche oder ähnliche Bauteile werden einheitliche Bezugszeichen verwendet. Auf eine erneute detailliere Beschreibung bereits beschriebener Bauteile wird verzichtet.
  • Der in 7 dargestellten Metall-Profildichtring 102 unterscheidet sich von dem Metall-Profildichtring 2 gemäß den 1 bis 6 dadurch, dass an der Vorsprungseite 25 keine Ringnut 27 eingebracht ist. Stattdessen ist an der Vorsprungseite 25 angrenzend an dem Innendurchmesser 24 ein in Axialrichtung hervorstehender Rand vorgesehen, an dessen Außenseite die erste Kontaktfläche 21 ausgebildet ist.
  • Bei dem in 8 dargestellten Metall-Profildichtring 202 sind an der Vorsprungseite 25 und der Rücksprungseite 26 jeweils Ringnuten 227, 228 eingebracht. Im Unterschied zu der Ausgestaltung gemäß den 1 bis 6 ist jedoch an der Rücksprungseite 26 keine ballige Auswölbung, sondern ebenfalls eine Abflachung vorgesehen. Der Metall-Profildichtring 202 weist zudem eine kleinere Dicke auf, als der Metall-Profildichtring 2. Zur Kontaktierung des Aufnahmekanals 6 an einem dritten Kontaktbereich 223 ist eine Nase an der Rücksprungsseite 26 vorgesehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1196710 A1 [0004]
    • EP 1909000 A1 [0005]
    • WO 01/86177 A1 [0006]
    • EP 1196710 B1 [0015, 0034]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN 7603 [0016]
    • DIN 7603 [0016]

Claims (12)

  1. Abdichtung für medienführende Teile umfassend einen Dichtring und zwei Teile (3, 4), wobei die zwei Teile (3, 4) axial auf Anschlag gegeneinander verspannbar sind und zwischen den zwei Teilen (3, 4) ein Aufnahmekanal (6) für den Dichtring gebildet ist, wenn die zwei Teile (3, 4) axial auf Anschlag gegeneinander verspannt sind, der Aufnahmekanal (6) sich aus Begrenzungsflächen (32, 42) beider Teile (3, 4) zusammensetzt, die Begrenzungsflächen (32, 42) angrenzend an den Medienraum (5) jeweils eine in Axialrichtung hervorstehende Begrenzungskante (33, 43) aufweisen, sodass zwischen den Begrenzungskanten (33, 43) eine zum Medienraum (5) hin weisende Dichtfuge (60) gebildet ist, und die Begrenzungskanten (33, 43) beider Teile (3, 4) jeweils einen Dichtsitz für den Dichtring bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring als Metall-Profildichtring (2) gestaltet ist, welcher angrenzend an einen Innendurchmesser (25) eine erste und eine zweite, im Querschnitt gegenüber einer Radialebene zumindest abschnittsweise konkav gekrümmte und/oder nach innen geneigte Kontaktfläche (21, 22) aufweist, an welchen der Metall-Profildichtring (2) die Teile (3, 4) im Bereich der Dichtfuge (60) kontaktiert.
  2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Dichtsitz eine im Querschnitt gegenüber einer Radialebene gekrümmte oder geneigte, zu der zugehörigen Kontaktfläche (21, 22) annähernd komplementäre Dichtfläche (330, 430) aufweist.
  3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche (21, 22) des Metall-Profildichtrings (2) in einem unverspannten Zustand um einen Anzugsweg größer ist, als ein Öffnungsspalt der Dichtfuge (60), wenn die zwei Teile (3, 4) axial auf Anschlag gebracht sind, wobei der Anzugsweg so gewählt ist, dass der Metall-Profildichtring (2) und/oder die Teile (3, 4) beim Verspannen elastisch verformbar ist/sind.
  4. Abdichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) an einer ersten Seite (25) umfassend die erste Kontaktfläche (21) und/oder an einer zweiten Seite (26) umfassend die zweite Kontaktfläche (22) angrenzend an den Innendurchmesser (24) eine Ringnut (25, 26) aufweist, wobei die erste Kontaktfläche (21) bzw. die zweite Kontaktfläche (22) durch die Ringnut (25, 26) gebildet ist.
  5. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) einen dritten Kontaktbereich (23) zum Kontaktieren eines Aufnahmekanals (6) aufweist.
  6. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) nicht symmetrisch bezüglich einer Radialebene gestaltet ist.
  7. Abdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) an einer ersten Seite (25) umfassend die erste Kontaktfläche (21) zwischen der erste Kontaktfläche (21) und dem Außendurchmesser eine Abflachung (250) und/oder an einer zweiten Seite (26) umfassend die zweite Kontaktfläche (22) zwischen der zweiten Kontaktfläche und dem Außendurchmesser eine ballige Auswölbung aufweist.
  8. Metall-Profildichtring für eine Abdichtung für medienführende Teile, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) angrenzend an einen Innendurchmesser (25) eine erste und eine zweite, im Querschnitt gegenüber einer Radialebene zumindest abschnittsweise konkav gekrümmte und/oder nach innen geneigte Kontaktfläche (21, 22) aufweist.
  9. Metall-Profildichtring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) an einer ersten Seite (25) umfassend die erste Kontaktfläche (21) und/oder an einer zweiten Seite (26) umfassend die zweite Kontaktfläche (22) angrenzend an den Innendurchmesser (24) eine Ringnut (25, 26) aufweist, wobei die erste Kontaktfläche (21) bzw. die zweite Kontaktfläche (22) durch die Ringnut (25, 26) gebildet ist.
  10. Metall-Profildichtring nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) einen dritten Kontaktbereich (23) zum Kontaktieren eines Aufnahmekanals (6) aufweist.
  11. Metall-Profildichtring nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) nicht symmetrisch bezüglich einer Radialebene gestaltet ist.
  12. Metall-Profildichtring nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Profildichtring (2) an einer ersten Seite (25) umfassend die erste Kontaktfläche (21) zwischen der erste Kontaktfläche und dem Außendurchmesser eine Abflachung (250) und/oder an einer zweiten Seite (26) umfassend die zweite Kontaktfläche (22) zwischen der zweiten Kontaktfläche und dem Außendurchmesser eine ballige Auswölbung aufweist.
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