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Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung für Rohrleitungen, mit wenigstens einem Flanschteil und einem mit dem Flanschteil in abdichtende Anlage bringbaren Gegenelement, wobei Flanschteil und Gegenelement einander zugewandte Dichtflächen aufweisen, und mit einem Isolierdichtring zwischen den Dichtflächen, wobei der Isolierdichtring ein Dichtelement und einen Flansch-Isolierring aufweist, und mit des Flanschteil und das Gegenelement auf dem Flansch-Isolierring in Blocklage haltenden Verbindungsmitteln, wobei die Abdichtung des Dichtelementes mit den daran anliegenden Dichtflächen von Flanschteil und Gegenelement im Kraftnebenschluss erzeugt ist.
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Bekannte Flanschverbindungen werden eingesetzt um zum Beispiel eine medienleitende Verbindung, insbesondere eine flüssigkeits- oder gasdichte Verbindung, zwischen verschiedenen Anlagenteilen von chemischen und petrochemischen Prozessanlagen herzustellen. Mittels der Flanschverbindungen werden die verschiedenen Aggregate der Anlagenteile mit Rohrleitungen oder auch einzelne Rohleitungen untereinander verbunden. Dabei soll im Verbindungsbereich der Flanschverbindung stets unabhängig von dem durch die Rohrleitungen geförderten Medium und seinen physikalischen Eigenschaften über einen langen Zeitraum eine leckagefreie Verbindung sichergestellt werden.
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Aus der
DE 10 2010 060 981 B3 ist beispielsweise eine Flanschverbindung aus zwei miteinander in abdichtende Anlage bringbaren Flanschteilen bekannt, zwischen deren Dichtflächen ein Isolierdichtring aus einem Dichtelement und einem Flansch-Isolierring angeordnet ist. Dabei weist der des Dichtelement umgebende Flansch-Isolierring im Vergleich zum Dichtelement eine höhere Festigkeit auf, um den Krafthauptschluss der Dichtflächen der Flanschteile mit dem Flansch-Isolierring und mit dem dazu angeordneten Dichtelement im Kraftnebenschluss zu erzeugen. Die zum Einsatz kommenden Flansch-Isolierringe bringen jedoch nicht die erforderlichen Eigenschaften für eine ausreichende Beständigkeit mit sich, welche insbesondere benötigt wird, um eine abdichtende Verbindung zwischen den Flanschteilen zu gewährleisten, sofern die Temperaturen innerhalb der Rohrleitungen auf ein Temperaturniveau von 200°C oder darüber ansteigt. Bei derartig hohen Temperaturen erreichen die bekannten Isolierdichtringe nicht die gewünschte Betriebsdauer. Daher sind die Flanschanordnungen in regelmäßig kurzen Abständen zu überwachen und zu warten, was einen erhöhten Arbeitsaufwand und die damit verbundenen Kosten zur Folge hat.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flanschverbindung für Rohrleitungen aufzuzeigen, die eine deutlich verbesserte betriebssichere Langzeitfunktion auch bei hohen Temperaturen aufweist.
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Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe bei einer Flanschverbindung für Rohrleitungen der vorbezeichneten Gattung dadurch, dass der Flansch-Isolierring aus einem Keramik- und/oder Emaillewerkstoff besteht oder diesen umfasst. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein auf einem Keramik- und/oder Emaille-Werkstoff basierender Flansch-Isolierring eine vorteilhafte hohe Festigkeit auch bei Temperaturen über 200°C beibehält. Aufgrund der hohen Festigkeit beziehungsweise Formstabilität des auf einem Keramik-Werkstoff bzw. einem Emaille-Werkstoff basierenden Materials, kommt es daher auch bei hohen Druckkräften nicht zu einem Zusammendrücken oder seitlichen Ausweichen des Flansch-Isolierringes zwischen Flanschteil und Gegenelement. Somit stellt sich auch über eine längere Betriebsdauer, wenn überhaupt, nur ein vernachlässigbar geringes Setzverhalten am Flansch-Isolierring ein. in diesem Zusammenhang tritt daher ebenfalls so gut wie keine durch Setzen verursachte Verringerung der Dichtleistung auf. Da Keramik- und/oder Emaille-Werkstoffe in der Regel relativ spröde und für einen derartigen Einsatzbereich grundsätzlich nicht gedacht sind, Ist eine vorteilhafte plane Ausgestaltung der Dichtflächen und eine bevorzugt parallele Ausrichtung der zueinander in abdichtender Anlage bringbaren Dichtflächen des Flanschteiles und des Gegenelementes zu gewährleisten. Zudem ist eine vorteilhaft planparallele Ausrichtung der voneinander abgewandten Oberflächen des Flansch-Isolierringes vorzusehen, sodass sich über die Verbindungsmittel eine gleichmäßige Flächenpressung zwischen den Dichtflächen des erfindungsgemäßen Isolierdichtringes und des Flanschteiles und des Gegenelementes gewährleisten lässt. Durch die vorteilhafte Formstabilität des Flansch-Isolierringes ist bei konstanter Temperatur und einer unverändert auf den Flansch-Isolierring wirkenden Druckkraft auch nach einer längeren Betriebsdauer gewährleistet, dass die Flächenpressung zwischen den auf Block gehaltenden Bauteilen vorteilhaft beibehalten ist. Der zum Einsatz kommende Flansch-Isolierring Ist je nach Ausführungsform entweder teilweise oder ganz aus dem Keramik- bzw. Emaille-Werkstoff hergestellt. Um eine ausreichende Betriebssicherheit der Anlage bei Temperaturen von 200°C und darüber sicherstellen zu können, sind das Flanschteil und das mit dem Flanschteil abdichtend zu verbindende Gegenelement bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Unter einem Emaille-Werkstoff ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine anorganische Zusammensetzung zu verstehen, die vorzugsweise aus Silikaten und Oxiden besteht.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Keramik-Werkstoff für den Flansch-Isolierring eine Oxidkeramik ist oder enthält, vorzugsweise eine Oxidkeramik bestehend aus oder umfassend ein, zwei, drei oder mehrere Oxide ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al2O3, ZrO2, Y2O3, Na2O, Nb2O5, La2O3, CaO, SrO, CeO2, MgO, SiO2, TiO2, Cr2O3, CuO und/oder deren Mischoxide. Mit dem Einsatz wenigstens eines der in der oben angeführten Gruppe genannten Oxide oder eines Mischoxides der genannten Oxide ist eine vorteilhafte Beständigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit des Flansch-Isolierringes gegenüber Temperaturen oberhalb 200°C erreicht. Auch gegebenenfalls aggressive, durch die Rohrleitungen geförderte Medien haben keinen nennenswerten Einfluss auf die Beständigkeit des Flansch-Isolierringes. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihrer Beständigkeit eignen sich die genannten Oxide und deren Mischoxide zur Ausbildung des Flansch-Isolierringes, auf dem das Flanschteil und das Gegenelement in Blocklage verspannt beziehungsweise auf Block gezogen werden.
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Bevorzugt enthält oder besteht der Keramik-Werkstoff aus zumindest (a) Zirconiumoxid und Aluminiumoxid oder (b) ein Mischoxid aus Zirconiumoxid und Aluminiumoxid, wobei das Aluminiumoxid einen Gewichtsanteil bezogen auf die Gesamtmasse des Keramik Werkstoffes in einem Bereich von 5 bis 40% aufweist, vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 30%. Die Verwendung von Zirconiumoxid und Aluminiumoxid, welche beispielsweise als Gemisch mit nebeneinander angeordneten Phasen von Aluminiumoxid und Zirconiumoxid oder vorzugsweise als Mischoxid mit einer homogen verteilten Struktur von Zirconiumoxid und Aluminiumoxid vorliegt, ermöglicht die Ausbildung eines vorteilhaft hochfesten und zugleich zähen Keramik-Werkstoffes. Dabei werden die vorteilhaften Eigenschaften durch das Verhältnis zwischen Zirconiumoxid und Aluminiumoxid noch verstärkt, wobei Aluminiumoxid mit einem Gewichtsanteil bezogen auf die Gesamtmasse des Keramik-Werkstoffes von bevorzugt 10 bis 30%, besonders bevorzugt in einem Bereich von 15 bis 25 Gew.-% enthalten ist. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Aluminiumoxid mit ungefähr 20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse des Keramik-Werkstoffes enthalten ist. Verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen sehen vor, dass der Keramik-Werkstoff vornehmlich aus Zirconiumoxid und Aluminiumoxid besteht oder neben diesen beiden Stoffen in Form eines Mischoxides oder als Phasen im Keramik-Werkstoff vorliegenden Komponenten weitere Verbindungsbestandteile enthalten sind.
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Alternativ zu einem aus Oxidkeramik bestehenden oder umfassenden Flansch-Isolierring kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass der Keramik-Werkstoff für den Flansch-Isolierring eine Nicht-Oxidkeramik ist oder enthält. Vorzugsweise ist oder enthält der Keramik-Werkstoff eine Nicht-Oxidkeramik bestehend aus oder umfassend ein, zwei, drei oder mehrere Bestandteile ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus LaB6, TiB2, SiC, TiC, B4C, HfC, TaC, WC, TiN, BN, Si3N4 und AlN, bevorzugt gesintertes Siliciumkarbid (S-SiC). Die Verwendung der angeführten Boride, Karbide und Nitride stellt eine vorteilhafte Möglichkeit zur Ausbildung des zwischen Flanschteil und Gegenelement einzusetzenden Flansch-Isolierringes dar. Die angeführten Stoffe und Stoffverbindungen haben ebenfalls eine vorteilhaft hohe Temperaturbeständigkeit und behalten auch bei hydrothermaler Beanspruchung ihre vorteilhafte Festigkeit bei. Ein nachteiliges Setzverhalten ist somit auch bei einem Flansch-Isolierring aus einer Nicht-Oxidkeramik mit Vorteil vermieden.
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Eine weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht die Verwendung eines Keramik Werkstoffes für den Flansch-Isolierring vor, der eine Mischkeramik aus wenigstens einer Oxidkeramik und mindestens einer Nicht-Oxidkeramik enthält oder daraus besteht. In Abhängigkeit der an den Flansch-Isolierring gestellten Anforderungen ist der Flansch-Isolierring aus einem Keramik-Werkstoff ausgebildet, der aus einer Mischkeramik besteht oder diese umfasst. Das Verhältnis von Oxiden und Nicht-Oxiden in der Mischkeramik ist derart, angepasst, dass der Flansch-Isolierring eine ausreichend hohe Festigkeit und gleichzeitig eine verbesserte Zähigkeit aufweist. Als Oxidkeramiken sind im Sinne der Erfindung die oben genannten Oxide, Verbindungen bzw. Zusammensetzungen aus mehreren der oben genannten Oxide und/oder deren Mischoxide zu verstehen. Die im Flansch-Isolierring enthaltene Nicht-Oxidkeramik umfasst die Gruppe der oben angeführten Boride, Karbide und Nitride, wobei die in der Mischkeramik zur Anwendung kommende Nicht-Oxidkeramik sich auch aus mehreren, unterschiedlichen Bestandteilen zusammensetzen kann.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform enthält der Keramik-Werkstoff einen oder besteht der Keramik-Werkstoff bevorzugt aus einem Verbundwerkstoff aus einem keramischen Werkstoff eingebettet in ein Bindemittel. Der Verbundwerkstoff enthält oder umfasst vorzugsweise mindestens eine Oxidkeramik, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Aluminiumoxid und Zirconiumoxid und/oder deren Mischoxide, bevorzugt eingebettet in eine metallische Matrix. Der zur Ausbildung des Flansch-Isolierringes verwendete Verbundwerkstoff zeichnet sich durch seine besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit aus. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff eine ausreichende Temperaturfestigkeit auf, womit der erfindungsgemäße Einsatz als Flansch-Isolierring im Bereich einer Flanschverbindung, an der Temperaturen über 200°C vorherrschen, überhaupt erst möglich wird. Als Bindemittel dient vorzugsweise Niob, Molydän, Titan, Cobalt, Zirkonium oder Chrom. In einer weiteren, erfindungsgemäßen Ausführungsform werden bevorzugt Titancarbid und/oder Tantalcarbid als keramischer Werkstoff verwendet, die in einer metallischen Matrix eingebettet sind.
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Vorzugsweise ist der Flansch-Isolierring auf seinen den Dichtflächen von Flanschteil und Gegenelement zugewandten Kontaktflächen mit einer Graphitschicht ausgerüstet. Mithilfe des Graphits auf den Kontakt- bzw. Anlageflächen des Flansch-Isolierringes zwischen Flanschteil und Gegenelement soll eine für den keramischen Werkstoff nachteilige Punktbelastung vermieden werden. Das aufgebrachte Graphit hat die Funktion ähnlich einer Einlegesohle, wodurch eine punktuell wirkende Druckbelastung mit Vorteil auf einen vergrößerten Flächenbereich verteilt wird. Bevorzugt ist mit den auf den Kontaktflächen des aus einem Keramik-Werkstoff ausgebildeten Flansch-Isolierringes aufgebrachten Graphitschichten bevorzugt eine gleichmäßige Flächenpressung entlang der mit den Dichtflächen in Anlage bringbaren Kontaktflächen erzielt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung Ist zusammen mit einem das Flanschteil und das Gegenelement auf dem Flansch-Isolierring in Blocklage haltenden Verbindungsmittel ein Dehnteil verspannt, welches dazu eingerichtet ist, das Wärmeausdehnungsverhalten des Flansch-Isolierringes auszugleichen. Der zur Ausbildung des Flansch-Isolierringes eingesetzte keramische Werkstoff hat im Vergleich zu den das Flanschten und das Gegenelement auf dem Flansch-Isolierring in Blocklage haltenden Verbindungsmitteln einen deutlich geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten, sodass der Flansch-Isolierring sich bei einer Temperaturerhöhung im Vergleich zu dem die Flanschverbindung sichernden Verbindungsmittel nicht so stark ausdehnt. Dabei ist das Wärmeausdehnungsverhalten vom Setzverhalten zu unterscheiden, wobei unter dem Begriff „Setzverhalten” das Ausweichverhalten des Materials, hier des Keramik-Werkstoffes des Flansch-Isolierringes in Reaktion, auf äußere Krafteinwirkung zu verstehen ist. Um die Differenz im Wärmeausdehnungsverhalten zu kompensieren und weiterhin eine ausreichend hohe Flächenpressung zwischen den miteinander zu verbindenden Bauteilen zu gewährleisten, ist ein Dehnteil vorgesehen, vorzugsweise eine Dehnhülse, die ähnlich einem Federelement die mit den Verbindungsmitteln erzeugte Spannkraft speichert und dafür sorgt, dass die Flächenpressung bei einer Temperaturerhöhung sich nur geringfügig ändert, insbesondere abnimmt. Mit dem Dehnteil kann neben dem Aufrechterhalten einer ausreichenden Flächenpressung zwischen den in Blocklage bzw. auf Block zu haltenden Bauteilen ebenfalls eine Verteilung der mit dem Verbindungsmittel erzeugten Druckspannung auf einen größeren Flächenbereich von z. B. der Außenseite des Flanschteiles der Flanschverbindung bewirkt werden. Zu diesem Zweck weist das Dehnteil eine im Verhältnis zum eingesetzten Verbindungsmittel vergrößerte An- oder Auflagefläche auf.
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Bevorzugt sind die Verbindungsmittel, welche das Flanschteil und das Gegenelement in Blocklage halten, als Schraubverbindung und des Dehnteil als Dehnhülse ausgeblidet. Der Einsatz einer Schraubverbindung als Verbindungsmittel und die Verwendung einer Dehnhülse als Dehnteil stellen jeweils konstruktiv vorteilhafte Möglichkeiten zur Ausbildung der die Bauteile der erfindungsgemäßen Flanschverbindung untereinander in ausreichender Flächenpressung haltenden Bauteile dar. Bevorzugt sind mehrere, wenigstens vier Schraubverbindungen vorgesehen, um eine ausrechende Flächenpressung zwischen dem Flanschteil, der Dichtungsanordnung und dem Gegenelement der Flanschverbindung herzustellen. Im Rahmen der Erfindung sind unter dem Begriff Schraubverbindung eine Vielzahl von Verbindungsvarianten zu verstehen. Beispielsweise kann ein Gewindebolzen zum Einsatz kommen, der durch Durchgangsbohrungen in den Bauteilen der Flanschverbindung hindurchreicht und von beiden Seiten jeweils mit einer Schraubenmutter versehen wird. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht die Verwendung einer Kopfschraube vor, die z. B. in eine Gewindebohrung des Gegenelementes eingeschraubt wird, sodass dann die Unterseite des Schraubenkopfes entweder direkt auf der Außenseite des Flanschteiles zu liegen kommt oder, im Falle der Verwendung einer Dehnhülse, auf einer ihrer Kraftangriffsflächen aufsitzt.
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Darüber hinaus ist vorzugsweise mindestens zwischen der Außenseite des Flanschteiles und dem auf der Flanschaußenseite Kräfte einleitend wirkenden Verbindungsmittel ein Isolierring angeordnet. Mithilfe des wenigstens auf der Flanschaußenseite aufliegenden Isolierringes ist ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem üblicherweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellten Flanschteil und dem häufig auch aus einem Metallwerkstoff hergestellten Verbindungsmittel vermieden. Durch die thermische Entkopplung soll insbesondere der übermäßigen Erwärmung des Verbindungsmittels entgegengewirkt werden, um deren mit der Erwärmung zwangläufig verbundenen Wärmeausdehnung so gering wie möglich zu halten. Die Anzahl der Isolierringe ist insbesondere abhängig von der gewählten Schraubverbindung. So kommen beispielsweise bei einer Schraubverbindung mit Schraubenkopf und Schraubenmutter jeweils ein Isolierring auf der Flanschaußenseite und ein Isolierring auf der Außenseite des Gegenelementes zum Einsatz. Damit liegen oder sitzen der Schraubenkopf und die Schraubenmutter einer jeweiligen Schraubverbindung nicht unmittelbar auf der Flanschaußenseite auf.
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Der ebenfalls zusammen mit dem Flanschteil, dem Flansch-Isolierring und dem Gegenelement verspannte Isolierring enthält vorzugsweise einen oder besteht aus einem Keramik-Werkstoff, vorzugsweise eine Oxidkeramik bestehend aus oder umfassend mindestens ein Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al2O3, ZrO2, Y2O3, Na2O, Nb2O5, La2O3, CaO, SrO, CeO2, MgO, SiO2, TiO2, Cr2O3, CuO und/oder deren Mischoxide. Mit dem Einsatz eines Keramik-Werkstoffes zur Ausbildung bzw. Ausgestaltung von ebenfalls dem Isolierring ist eine vorteilhaft einfache Möglichkeit geschaffen, den Wärmeübergang von der Flanschverbindung auf die Verbindungsmittel zu reduzieren. Gleichzeitig hat der Einsatz eines keramischen Werkstoffes den Vorteil, dass auch der Isolierring temperaturbeständig ist und im Vergleich zu Kunststoffen eine hohe Festigkeit hat. Damit weist ebenso der Isolierring kein unerwünschtes Setzverhalten während der Betriebsdauer auf. Zudem lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Isolierring eine vorteilhafte Verteilung der mit den Verbindungsmitteln erzeugten Spannkräfte über den gesamten Umfang der Flanschverbindung für eine gleichmäßige Flächenpressung zwischen den Dicht- und Kontaktflächen der Bauteile umsetzen. Bevorzugt wird ein durch Yttrium verstärktes Zirconiumoxid (Y-PSZ) eingesetzt, dessen physikalische Eigenschaften den Einsatz als Isolierring begünstigen.
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Bevorzugt ist der Isolierdichtring mehrteilig ausgebildet und weist einen Flansch-Isolierring sowie ein oder mehrere, vorzugsweise zwei oder mehr, Dichtelemente auf. Vorzugsweise ist das eine bzw. sind die mehreren Dichtelemente in Nuten eingebracht oder aufgenommen, die in den einander abgewandten Stirnflächen, auch bezeichnet als Dichtflächen, des Flansch-Isolierringes vorgesehen bzw. ausgebildet sind. Die Dichtelemente sind bevorzugt auch in korrespondierend ausgebildeten Absätzen am Flansch-Isolierring gelagert.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Material für das Dichtelement Graphit enthält oder aus Graphit besteht. Die Verwendung von Graphit stellt eine vorteilhafte Möglichkeit zur Ausgestaltung des Dichtelementes dar, um eine vorteilhaft betriebssichere Langzeitfunktion des Dichtelementes gewährleisten zu können.
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Als Gegenelement ist im Rahmen der Erfindung unter anderem ein weiteres Flanschteil einer Rohrleitung, ein Blindflansch oder ein Anschlussflansch eines Aggregats zu verstehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines möglichen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Flanschverbindung im Schnitt.
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Die Figur zeigt eine Flanschverbindung 1 mit zwei Flanschteilen 3, 3', über die zwei koaxial zueinander ausgerichtete Rohrleitungen 5, 5' verbunden werden. Beide Flanschteile 3, 3' weisen einander zugewandte Dichtflächen 7, 7' auf, zwischen denen ein Isolierdichtring 9 angeordnet ist. Der Isolierdichtring 9 weist einen Flansch-Isolierring 11 und ein Dichtelement 13 auf, wobei die Flanschteile 3, 3' mithilfe von Verbindungsmitteln 15 auf dem Flansch-Isolierring 11 des Isolierdichtringes 9 in Blocklage gehalten oder auf Block gezogen werden. Die Abdichtung des Dichtelementes 13 mit den daran anliegenden Dichtflächen 7, 7' der Flanschteile 3, 3' erfolgt in der gezeigten Ausführungsform im Kraftnebenschluss. Der zwischen den Flanschteilen 3, 3' zum Einsatz kommende Flansch-Isolierring 11 besteht oder umfasst dabei bevorzugt einen Keramik- und/oder Emaille-Werkstoff. Ausführungsbeispiele der Erfindung sehen vorzugsweise vor, als Keramik-Werkstoff für den Flansch-Isolierring eine Oxidkeramik, eine Nicht-Oxidkeramik, eine Mischkeramik oder auch einen Verbundwerkstoff bestehend aus oder umfassend einen keramischen Werkstoff, eingebettet in ein Bindemittel, einzusetzen. Desweiteren ist der Flansch-Isolierring auf seinen den Dichtflächen 7, 7' der Flanschteile 3, 3' zugewandten Kontaktflächen 17, 17' vorzugsweise mit einer nicht näher dargestellten Graphitschicht ausgerüstet, welche die Aufgabe hat, eine schädliche Punktbelastung an dem zumindest einen keramischen Werkstoff aufweisenden Flansch-Isolierring zu vermeiden. Darüber hinaus ist zusammen mit dem die Flanschteile 3, 3 in Blocklage auf dem Flansch-Isolierring 11 haltenden Verbindungsmitteln 15 ein vorzugsweise als Dehnhülse ausgebildetes Dehnteil 19 verspannt, welches vorrangig das Wärmeausdehnungsverhalten des Flansch-Isolierringes 11 ausgleichen soll. Mit dem Dehnteil 19 ist ähnlich einem Federelement eine in axialer Richtung zur Spannkraft des Verbindungsmittels 15 wirkende Gegenkraft erzeugt, wodurch sich eine vorteilhaft gleichmäßige Flächenpressung über einen hohen Temperaturbereich gewährleisten lässt. in Abhängigkeit von den gewählten Verbindungsmitteln, insbesondere in Abhängigkeit von der ausgewählten Schraubverbindung, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf beiden Außenseiten 21, 21' der Flanschteile 3, 3' Isolierringe 23, 23' angeordnet. Mit dem als Isolierring ausgebildeten Isolierring 23, 23' soll insbesondere der Wärmeübergang von den Flanschteilen 3, 3' auf die die Flanschteile auf dem Flansch-Isolierring 11 in Blocklage haltenden Verbindungsmittel 15 vermieden werden. Damit soll eine damit verbundene, nachteilige Längung des Verbindungsmittel in Längsrichtung und gleichzeitig einer Reduzierung der Flächenpressung zwischen den Dichtflächen der Flanschteile 3, 3' und dem Flansch-Isolierring 11 entgegengewirkt werden. im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwischen die Isolierringe 23, 23' und die Verbindungsmittel 15 zusätzlich Druckringe 25, 25' angeordnet, die aus einem metallischen Werkstoff bestehen und mit denen die Spannkräfte der Verbindungsmittel 15 vorteilhaft verteilt werden sollen. In einer nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung kann auf die Druckringe 25, 25' verzichtet werden. Desweiteren werden für eine elektrische Trennung der Verbindungsmittel zu den Flanschteilen 3, 3' der Flanschverbindung 1 bestimmte Teile der Verbindungsmittel 15 umgebende Schutzhülsen 27 vorgesehen. im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein das Verbindungsmittel 15 ausbildender Gewindebolzen 29, an dessen Enden jeweils Schraubenmitten 31, 31' angeordnet sind, von der Schutzhülse 27 derart umgeben, dass ein Stromfluss selbst zwischen den untereinander verbundenen Rohrleitungen vermieden wird. Im Falle von nicht vorhandenen Druckringen 25, 25' ist ebenfalls mit den auf den Außenseiten der Flanschteile 3, 3' angeordneten Isolierringen 23, 23' eine verbesserte Kraftverteilung der durch die Verbindungselemente erzeugten Druck- oder Spannkräfte entlang der kreisringförmig ausgebildeten Flanschteile 3, 3' und des Flansch-Isolierringes 11 bewirkt. Damit ist bevorzugt entlang der Dichtflächen 7, 7' der Flanschteile 3, 3' und den damit in Anlage stehenden Kontaktflächen 17, 17' des Flansch-Isolierringes 11 und dem Dichtelement 13 eine nahezu konstante Flächenpressung erreicht, wodurch sich grundsätzlich auf den Keramik Werkstoff nachteilig auswirkende Punktbelastungen mit übermäßig hohen Druckspitzen vorteilhaft vermeiden lassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010060981 B3 [0003]
