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Die vorliegende Erfindung betrifft Dichtungen für Thermoelemente sowie ein Dichtungssystem für Thermoelemente.
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Thermoelemente werden in technischen Systemen verbaut, um an unterschiedlichen Stellen Temperaturen einzelner Messstellen erfassen zu können. Häufig werden diese in Systemen mit gegenüber der Umgebung erhöhten oder verringerten Drücken eingesetzt. Die Durchführungsstellen für die Thermoelemente müssen daher gut abgedichtet sein, um in dem technischen System den entsprechenden Druck halten zu können.
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Bei bereits fest in einem technischen System verbauten Thermoelementen ist eine nachträgliche Abdichtung gegenüber der Umwelt nur mit hohem Aufwand möglich. Die Thermoelemente werden von ihrer festen Messstelle gelöst, aus dem System entfernt und durch Dichtungen mit Durchführungsöffnungen geführt und schließlich wieder an der entsprechenden Messstelle befestigt. Insbesondere bei Anwendungen mit hohen Temperaturen und niedrigen Drücken ist eine solche Maßnahme sehr zeitaufwändig. Ferner wird bei vielen technischen Systemen eine Vielzahl von Thermoelementen verwendet, so dass aufgrund der hohen Anzahl ein sehr hoher Aufwand notwendig ist, um die Abdichtung zu gewährleisten.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtung für Thermoelemente und ein Dichtsystem für Thermoelemente zu schaffen, das auf einfache Art und Weise, insbesondere auch nachträglich, installierbar ist.
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Die erfindungsgemäße Dichtung ist definiert durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Das erfindungsgemäße Dichtungssystem ist definiert durch die Merkmale des Anspruchs 6.
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Die erfindungsgemäße Dichtung für Thermoelemente weist ein erstes Dichtungsteil und ein an das erste Dichtungsteil angepasste zweite Dichtungsteil auf. Das erste Dichtungsteil weist an einer dem zweiten Dichtungsteil zugewandten ersten Dichtungsseite mehrere erste Nuten mit an die Thermoelemente angepasstem Querschnitt auf. Das zweite Betätigungselement weist an einer dem ersten Dichtungsteil zugewandten zweiten Dichtungsseite mehrere zweite Nuten mit an die Thermoelemente angepasstem Querschnitt auf. Eine erste Dichtfläche der ersten Dichtungsseite und eine zweite Dichtfläche der zweiten Dichtungsseite sind einander zugewandt angeordnet und jeweils eine der ersten Nuten und eine der zweiten Nuten bilden einen Durchlass für eines der Thermoelemente. Ferner weist die Dichtung mindestens ein Befestigungsmittel zum Befestigen des zweiten Dichtungsteils an dem ersten Dichtungsteil auf. Die erfindungsgemäße Dichtung für Thermoelemente hat den Vorteil, dass sie mehrteilig ausgebildet ist, und somit in vorteilhafter Weise nachträglich an bereits in einem technischen System verbaute Thermoelemente angelegt werden kann. Es kann somit beispielsweise zunächst das erste Dichtungsteil an dem technischen System angeordnet werden, und die Thermoelemente jeweils in eine der ersten Nuten gelegt werden. Anschließend kann das zweite Dichtungsteil auf das erste Dichtungsteil aufgelegt werden, wobei die erste und die zweite Dichtungsfläche aneinander anliegen. Jede der zweiten Nuten liegt an einer der ersten Nuten an und die zweiten Nuten bilden zusammen mit den ersten Nuten Durchlässe für die Thermoelemente. Über das mindestens eine Befestigungsmittel kann das erste Dichtungsteil mit dem zweiten Dichtungsteil verbunden werden.
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Die erfindungsgemäße Dichtung bildet somit die Möglichkeit, die Thermoelemente abzudichten, ohne dass diese aus einem technischen System herausgelöst werden müssen. Auch bei einer Erstinstallation bietet die erfindungsgemäße Dichtung Vorteile, da Thermoelemente nicht in aufwändiger Weise durch Durchlässe hindurch geschoben werden müssen, sondern auf einfache Art und Weise in die ersten Nuten eingelegt werden können. Die erfindungsgemäße Dichtung ist insbesondere für Anwendungen in Druckbereichen von unter 0,5 bar (relativ) geeignet.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das mindestens eine Befestigungsmittel eine zwischen der ersten und der zweiten Dichtungsfläche angeordneten Klebstoffschicht besteht. Ein derartiges Befestigungsmittel hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da somit kleinste Schlitze, die zwischen der ersten und der zweiten Dichtfläche gebildet sein können, über die Klebstoffschicht abgedichtet werden. Auch kann vorgesehen sein, dass in der ersten und/oder in der zweiten Nut eine Klebstoffschicht angeordnet ist, die eine vorteilhafte Dichtung zwischen den Thermoelementen und gegenüber den Oberflächen der Nuten bildet.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das mindestens eine Befestigungsmittel mindestens eine Schraubeinrichtung aufweist, die durch mindestens eine erste Bohrung in dem ersten Dichtungsteil und durch mindestens eine zweite Bohrung in dem Dichtungsteil führbar ist. Das erste und das zweite Dichtungsteil können somit alternativ oder zusätzlich zu der Klebstoffschicht auch über eine Schraubeinrichtung miteinander verbunden werden. Es besteht auch die Möglichkeit, dass mehrere Bohrungen und mehrere Schraubeinrichtungen, beispielsweise mehrere Schrauben, vorgesehen sind. Über die Schraubeinrichtungen lassen sich das erste und das zweite Dichtungsteil besonders fest und insbesondere mechanisch miteinander verbinden.
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Bei einer Ausführungsform ohne Klebeschicht als Befestigungsmittel liegen im montierten Zustand der Dichtung die erste Dichtfläche und die zweite Dichtfläche aneinander dichtend an.
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Bei der erfindungsgemäßen Dichtung kann vorgesehen sein, dass in der ersten und/oder zweiten Nut eine elastisch und/oder plastisch verformbare Dichtungsmasse angeordnet ist. Die Dichtungsmasse fügt sich durch elastische und/oder plastische Verformung an die Thermoelemente, die in der durch die ersten und eine zweiten Nuten gebildeten Durchlässen angeordnet sind, in vorteilhafter Weise an und dichtet somit die Nut und die Thermoelemente ab. Die Dichtung hat gegenüber beispielsweise einer in den Nuten angeordneten Klebstoffschicht den Vorteil, dass diese beim Entfernen der Dichtung nicht oder nur in geringem Maße an den Thermoelementen haften bleibt und somit ein Lösen der Dichtung bei Bedarf in vorteilhafter Weise möglich ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dichtung ein drittes Dichtungsteil aufweist, das an das zweite Dichtungsteil angepasst ist, wobei das zweite Dichtungsteil an einer dem dritten Dichtungsteil zugewandten dritten Dichtungsfläche mehrere dritte Nuten mit an die Thermoelemente angepasstem Querschnitt aufweist und wobei das dritte Dichtungsteil an einer dem zweiten Dichtungsteil zugewandten vierten Dichtungsseite mehrere vierte Nuten mit an die Thermoelemente angepasstem Querschnitt aufweist, wobei eine dritte Dichtfläche der dritten Dichtungsseite und eine vierte Dichtfläche der vierten Dichtungsseite einander zugewandt angeordnet sind und jeweils eine der dritten Nuten und eine der vierten Nuten einen Durchlass für eines der Thermoelemente bildet und mit mindestens einem Befestigungsmittel zum Befestigen des dritten Dichtungsteils an dem zweiten Dichtungsteil.
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Mit anderen Worten: Das zweite Dichtungsteil kann als eine Art Mittelteil ausgebildet sein mit dem ersten Dichtungsteil als erstem Abschlussstück und dem dritten Dichtungsteil als zweitem Abschlussstück. Durch eine derartige Ausgestaltung der Dichtung ist eine Vielzahl von Durchlässen für Thermoelemente verwirklichbar. Das dritte Dichtungsteil wirkt mit dem zweiten Dichtungsteil in gleicher Weise zusammen wie das zweite Dichtungsteil mit dem ersten Dichtungsteil. Das Befestigungsmittel zwischen dem dritten Dichtungsteil und dem zweiten Dichtungsteil kann beispielsweise eine Klebeschicht sein. Auch kann eine Schraubeinrichtung als Befestigungsmittel zusätzlich oder alternativ zu der Klebeschicht vorgesehen sein.
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Die ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Nuten können insbesondere einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.
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Das erste und zweite sowie dritte Dichtungsteil kann beispielsweise aus Stahl bestehen.
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Die erfindungsgemäße Dichtung kann grundsätzlich auch mehr als drei Dichtungsteile aufweisen. Beispielsweise kann das dritte Dichtungsteil gleich zu dem zweiten Dichtungsteil ausgestaltet sein und ein viertes Dichtungsteil entsprechend dem ersten Dichtungsteil ausgebildet sein und mit dem dritten Dichtungsteil zusammenwirken.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Dichtungssystem mit einer erfindungsgemäßen Dichtung und mit einer plattenförmigen Dichtungshalterung mit einer nutenförmigen Aussparung zur Durchführung der Thermoelemente, wobei die Dichtung an die Aussparung angepasst ist und mit zweiten Befestigungsmitteln zur Befestigung der Dichtung in der Aussparung. Das erfindungsgemäße Dichtungssystem ermöglicht in vorteilhafter Weise, die Dichtung an einem technischen System, in dem die Thermoelemente verbaut sind oder verbaut werden sollen, zu befestigen. Die nutenförmige Aussparung bietet in vorteilhafter Weise Platz zur Durchführung der Thermoelemente in das technische System. Durch die Anordnung der Dichtung in der Aussparung kann in vorteilhafter Weise eine Abdichtung des technischen Systems, in dem das Dichtungssystem verbaut ist, gegenüber der Umwelt erreicht werden. Ferner kann die Dichtung eine Halterung für die Thermoelemente bilden.
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Zwischen der Dichtung und der Aussparung kann ein Dichtmittel angeordnet sein. Dadurch kann ein möglicherweise zwischen der Aussparung und der Dichtung gebildeter Spalt ebenfalls abgedichtet werden.
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Bei einem Dichtungssystem, bei dem die erfindungsgemäße Dichtung mehrere Schraubeinrichtungen als erste Befestigungsmittel aufweist, die durch mehrere erste und zweite Bohrungen geführt sind, kann vorgesehen sein, dass die Schraubeinrichtungen zusätzlich die zweiten Befestigungsmittel bilden. Mit anderen Worten: Die Schraubeinrichtungen befestigen die Dichtung an der Dichtungshalterung. Darüber hinaus werden mittels der Schraubeinrichtungen auch das erste und das zweite Dichtungsteil bzw. das erste, das zweite und das dritte Dichtungsteil miteinander verbunden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Dichtungssystem kann die plattenförmige Dichtungshalterung als Flanschplatte ausgebildet sein. Somit ist diese in vorteilhafter Weise in einem thermischen System integrierbar, beispielsweise in ein Rohrleitungssystem.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dichtungssystems in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 eine schematische Schnittdarstellung des Dichtungssystems der 1, und
- 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Dichtung mit auseinandergenommenen Dichtungsteilen.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Dichtungssystem 100 schematisch dargestellt. Das Dichtungssystem 100 weist eine Dichtungshalterung 110 mit einer nutenförmigen Aussparung 120 auf. Die Aussparung 120 dient zur Durchführung von Thermoelementen in ein technisches System. Die plattenförmige Dichtungshalterung 110 ist als Flansch ausgebildet und kann beispielsweise an einem Rohr des technischen Systems befestigt werden.
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In der nutenförmigen Aussparung 120 ist eine erfindungsgemäße Dichtung 1 für die Thermoelemente befestigt. Die Dichtung ist vorzugsweise an die Aussparung 120 angepasst, wobei in den Bereichen, in denen die Dichtung 1 an die Aussparung 120 angrenzt, Dichtmittel, beispielsweise eine Dichtmasse, vorgesehen sein können, um eine Abdichtung zu schaffen.
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In 2 ist das erfindungsgemäße Dichtungssystem 100 der 1 schematisch in einer Schnittdarstellung dargestellt. Wie aus 2 hervorgeht, ist die Dichtung 1 über Schrauben 130 in der Aussparung 120 befestigt. Dadurch kann die Dichtung 1 in vorteilhafter Weise in der Aussparung 120 festgelegt werden.
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In 3 ist eine erfindungsgemäße Dichtung 1 schematisch dargestellt. Die in 3 dargestellte Dichtung 1 entspricht im Wesentlichen der Dichtung 1 der 1 und 2. Die Dichtung 1 besteht aus einem ersten Dichtungsteil 3, einem zweiten Dichtungsteil 5 und einem dritten Dichtungsteil 7. Die drei Dichtungsteile 3, 5, 7 sind aneinander angepasst. Die in 3 dargestellte Dichtung 1 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten Dichtung dahingehend, dass die in 3 dargestellte Dichtung lediglich aus drei Dichtungsteilen 3, 5, 7 besteht. Die in 1 und 2 dargestellte Dichtung weist hingegen noch ein weiteres Dichtungsteil auf.
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Das erste Dichtungsteil 3 weist auf der dem zweiten Dichtungsteil 5 zugewandten ersten Dichtungsseite 3a mehrere erste Nuten 9 auf. Die ersten Nuten 9 weisen einen an die Thermoelemente angepassten Querschnitt auf. Das zweite Dichtungsteil 5 weist an einer dem ersten Dichtungsteil zugewandten zweiten Dichtungsseite 5a mehrere zweite Nuten 11 auf, die ebenfalls einen an die Thermoelemente angepassten Querschnitt aufweisen.
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An der ersten Dichtungsseite 3a ist eine erste Dichtfläche 13 angeordnet, die im zusammengebauten Zustand der Dichtung 1 direkt oder indirekt an einer zweiten Dichtungsfläche 15, die an der zweiten Dichtungsseite 5a des zweiten Dichtungsteils 5 angeordnet ist, anliegt. Das zweite Dichtungsteil 5 kann beispielsweise mit dem ersten Dichtungsteil 3 verklebt sein, so dass zwischen der ersten Dichtfläche 13 und der zweiten Dichtfläche 15 eine Klebeschicht angeordnet ist. In diesem Fall liegen die erste und die zweite Dichtfläche 13, 15 nur indirekt aneinander an. Bei anderen Befestigungsmethoden, beispielsweise mechanischen Befestigungsmethoden, können die erste und die zweite Dichtfläche 13, 15 auch direkt aneinander anliegen.
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Auf der dem dritten Dichtungsteil 7 zugewandten dritten Dichtungsseite 5b weist das zweite Dichtungsteil 5 dritte Nuten 17 auf, die wiederum einen an die Thermoelemente angepassten Querschnitt aufweisen. Das dritte Dichtungsteil 7 weist auf der dem zweiten Dichtungsteil 5 zugewandten vierten Dichtungsseite 7a vierte Nuten 19 auf, die einen an die Thermoelemente angepassten Querschnitt aufweisen. Im zusammengebauten Zustand der Dichtung liegen die zweiten Nuten 11 direkt gegenüber den ersten Nuten 9. Die dritten Nuten 17 liegen direkt gegenüber den vierten Nuten 19. Dadurch werden durch die ersten und zweiten Nuten 9, 11 und den dritten und vierten Nuten 17, 19 jeweils Durchlässe für die Thermoelemente gebildet.
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Ferner ist auf der dritten Dichtungsseite 5b eine dritte Dichtfläche 21 gebildet sowie auf der vierten Dichtungsseite 7a eine vierte Dichtfläche 23. Die Dichtfläche 23 liegt im zusammengebauten Zustand der Dichtung 1 entweder direkt oder indirekt auf der dritten Dichtfläche 21 an. Bei einer Verklebung der Dichtung 1 kann beispielsweise eine Klebeschicht zwischen der vierten Dichtfläche 23 und der dritten Dichtfläche 21 angeordnet sein.
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In dem ersten Dichtungsteil 3 sind erste Öffnungen 25 gebildet. In dem zweiten Dichtungsteil 5 sind zweite Öffnungen 27 gebildet. In dem dritten Dichtungsteil 7 sind dritte Öffnungen 29 gebildet. Im aufeinandergelegten Zustand des ersten bis dritten Dichtungsteils 3, 5, 7 fluchten jeweils eine der ersten, zweiten, dritten Öffnungen 25, 27, 29 miteinander, so dass über eine sich durch die Öffnungen 25, 26, 27 erstreckende Schraubeinrichtung, wie beispielsweise eine Schraubverbindung, das erste Dichtungsteil 3, das zweite Dichtungsteil 5 und das dritte Dichtungsteil 7 miteinander verbunden werden können.
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In den ersten Nuten 9, den zweiten Nuten 11, den dritten Nuten 17 und vierten Nuten 19 kann eine Dichtungsmasse angeordnet werden, die elastisch und/oder plastisch verformbar ist. Im zusammengebauten Zustand der Dichtung 1 legt sich die Dichtungsmasse dichtend an den Thermoelementen an, wodurch eine besonders vorteilhafte Abdichtung erreicht werden kann.
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Die Schraubverbindung, die als Befestigungsmittel zum Befestigen der drei Dichtungsteile 3, 5, 7 aneinander verwendet wird, kann auch die Schraube 130 gebildet werden, über die die Dichtung 1 an der Dichtungshalterung 110 befestigbar ist. Die Schraube 130 bildet somit das Befestigungsmittel zum Befestigen der Dichtungsteile 3, 5, 7 aneinander sowie ein zweites Befestigungsmittel, um die Dichtung an der Dichtungshalterung 110 zu befestigen.
