DE19532974C2 - Flachdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Asbestfreie Flachdichtungen bereiten in bestimmten Einsatzge­ bieten, insbesondere im Wasser- und Dampfeinsatzbereich Schwierigkeiten im Bereich höherer Temperaturen oder bei Temperaturwechselbetrieb. Die Randbedingungen müssen jeweils gesondert betrachtet und berücksichtigt werden, wobei es nicht möglich ist, generell Flachdichtungen, die sich für einen Temperaturbereich von -200 bis +500°C eignen, unter Beibehal­ tung der üblichen Randbedingungen und Schraubenqualitäten bei hoher Ein­ bautragfähigkeit und definierten Dichtungskennwerten herzustellen. Um entsprechende Bedingungen zu erfüllen, ist es häufig notwendig, elasto­ mere Binder ein- oder aufzubringen, die allerdings wiederum zu Ein­ schränkungen in den Einsatzmöglichkeiten führen.

So ist aus DE 36 31 052 A1 eine mit Außenschichten aus Weich­ stoff versehene Flachdichtung bekannt, bei der die Weichstoffschichten außen stellenweise mit gesonderten Beschichtungen versehen sind, die ei­ ne unterschiedliche, der gewünschten Flächenpressungsverteilung ange­ paßte Dicke, Verformbarkeit und/oder Flächenform aufweisen.

Blähgraphit ist zwar hinsichtlich seiner Dichtungseigenschaf­ ten mit Asbest durchaus vergleichbar, jedoch wird eine Anpassung an die Dichtflächen von miteinander zu verbindenden Bauteilen schon bei gerin­ gen Pressungen erreicht, wobei im Querschnitt viele Freiräume verblei­ ben. Erst bei hohen über Vorpressung erzeugten Einbautragfähigkeiten können daher nicht ideal zueinander stehende Flansche über eine Flach­ dichtung aus Blähgraphit parallel gezogen oder Armaturen oder Bauteile herangehebelt oder aufgerichtet werden. Häufig reichen auch die Steifig­ keit der Flansche und die üblicherweise verwendete Schraubenqualität nicht aus, um eine Flachdichtung aus flexiblem Graphit beim Einbau so hoch zu pressen, daß die Verbindung nicht nur dicht, sondern auch trag­ fähig und betriebssicher wird.

Aus DE 41 37 475 A1 ist eine Flachdichtung der eingangs ge­ nannten Art bekannt, die zwei konzentrische, ringförmige Bereiche auf­ weist, wobei der äußere Bereich gegenüber dem inneren Bereich eine Vor­ verdichtung und damit eine geringere Dicke aufweist. Allerdings läßt sich bei einer derartigen Dichtung im eingebauten Zustand nicht überprü­ fen, ob ein im wesentlichen gleichmäßiges Anziehen der Schrauben vorge­ nommen wurde und ferner die erforderliche Flächenpressung erreicht wird.

Aus DE 93 07 807 U1 ist eine aus Gummi bestehende Flachdich­ tung für miteinander zu verbindende Rohrleitungsflansche bekannt, die mit mehreren Ausnehmungen versehen ist, in die scheibenförmige Abstands­ halter aus festem Material mit einer gegenüber der Flachdichtung verrin­ gerten Dicke eingesetzt sind. Hierbei wird zwar gewährleistet, daß die Flachdichtung nicht über ein durch die Abstandshalter vorbestimmtes Maß hinaus zusammengepreßt werden kann, es ist aber nicht kontrollierbar, ob bis zu diesem Maß zusammengepreßt wurde bzw. ob sich nicht später die Verbindung gelockert hat, so daß die erforderliche Flächenpressung nicht mehr vorhanden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flachdichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der im eingebauten Zustand ein gleichmäßiger Anzug der Schrauben und das Vorhandensein der erforder­ lichen Flächenpressung nachprüfbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Verwendung von in einem vorverdichteten Außenrandbe­ reich eingesetzten Einbaupressungskontrollkörpern einer Stärke entspre­ chend der vorgesehenen Einbaustärke, die über den Außenrand nach außen hinausragen, so daß sie von außen ertastbar sind, wird erreicht, daß durch Ertasten von außen feststellbar ist, ob die Einbaupressungskon­ trollkörper wackeln oder festsitzen. Hierdurch ist einerseits ein gleichmäßiges Anziehen der Schrauben und andererseits ein Anziehen bzw. Nachziehen auf die erforderliche Flächenpressung möglich, so daß die er­ forderliche Dichtkraft gewährleistet wird.

Ferner steht die Schraubenkraft beim Einbau zunächst für eine Verformung der Dichtzone, die aus einem weniger verdichteten oder unver­ dichteten Abschnitt der Dichtung besteht, voll zur Verfügung und erzeugt eine gute Verdichtung, Anpassung und Dichtheit. Anschließend fügt die Schraubenkraft die Dichtzone zusammen mit stärker vorverformten Berüh­ rungsbereichen ganzflächig aneinander. Die Dichtflächen der Bauteile lassen sich über die Flachdichtung aufeinander ausrichten, da Einbau­ pressungskontrollkörper die Pressung kontrollieren. Eine hohe Tragfähig­ keit, Dichtheit und Betriebssicherheit ist dadurch erreichbar.

Als Weichstoffmaterial kommen Folien oder Platten aus Blähgra­ phit, zu einem entsprechenden Formkörper geformte Blähgraphitteilchen od. dgl. infrage.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Flachdichtung im Schnitt.

Fig. 2 zeigt ausschnittweise eine Draufsicht auf den Aus­ schnitt von Fig. 1.

Die dargestellte Flachdichtung umfaßt zwei Weichstoffschichten 1, 2 aus Blähgraphit, die beiderseits einer Metallblechverstärkung 3 an­ geordnet sind. Die Metallblechverstärkung 3 weist nach beiden Seiten ge­ richtete krallenartig im Blähgraphit verankerte Ausstülpungen 4 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Flachdichtung mit einer Durch­ trittsöffnung 5 versehen, deren Größe einem abzudichtenden Durchtritt zwischen zwei miteinander zu verschraubenden Bauteilen, zwischen denen die Flachdichtung angeordnet werden soll, entspricht.

Die Flachdichtung besitzt einen um die Durchtrittsöffnung 5 herum verlaufenden Innenrandabschnitt 6, gefolgt von einem Mittelab­ schnitt 7, wiederum gefolgt von einem Außenrandabschnitt 8. Der Innen- und der Außenrandabschnitt 6, 8 sind auf ein vorbestimmtes Maß vorver­ dichtet, während der Mittelabschnitt 7 weniger stark oder gar nicht vor­ verdichtet ist, so daß er gegenüber dem Innen- und Außenrandabschnitt 6, 8 dementsprechend nach beiden Seiten vorsteht, da die Abschnitte 6, 7 und 8 symmetrisch zu einer Mittelebene, in der sich die Metallblechver­ stärkung 3 befindet, angeordnet sind.

Der weniger verdichtete oder unverdichtete Mittelabschnitt 7 weist vorzugsweise eine Dichte von etwa 0,7 bis 1,3 g/cm³ auf, während der verdichtete Außen- bzw. Innenrandabschnitt 8 bzw. 6 vorzugsweise ei­ ne Dichte von etwa 1,8 bis 2,2 g/cm³ aufweist. Das Verhältnis der Dich­ ten von Außen- bzw. Innenrandabschnitt 8 bzw. 6 und Mittelabschnitt 7 liegt vorzugsweise etwa im Bereich von 1,6 bis 3,0.

Der Außenrandabschnitt 8 ist mit einer Reihe von Ausnehmungen 9 versehen, die am Außenrand der Flachdichtung münden und dort verengt sind. Die Ausnehmungen 9 nehmen Einbaupressungskontrollkörper 10 auf, die mit einem Kopfteil 11 in der jeweiligen Ausnehmung 9 sitzen und sich mit einem schmaleren Halsteil 12 nach außen erstrecken, wo sie ein Kör­ perteil 13 mit einer Ausnehmung entsprechend dem Kopf- und Halsteil 11, 12 aufweisen, so daß sie insgesamt die Form eines symmetrischen Puzzle- Teils aufweisen. Bei einer solchen Form lassen sich die Einbaupressungs­ kontrollkörper aus einem Band oder Streifen ohne Abfall herstellen.

Im Halsteil 11 des Einbaupressungskontrollkörpers 10 kann ge­ gebenenfalls eine Sollbruchstelle vorgesehen sein.

Die Einbaupressungskontrollkörper 10 können aber auch andere Formen aufweisen, beispielsweise kreisförmige Plättchen oder stabförmige Plättchen mit einem verbreitertem Kopfteil sein.

Die Einbaupressungskontrollkörper 10 sind in ihrer Stärke ge­ ringer als die Innen- und Außenrandabschnitte 6 und 8 und zwar mit einer Stärke entsprechend der vorgesehenen endgültigen Einbaustärke versehen.

Die Einbaupressungskontrollkörper 10 können aus unterschiedli­ chen Werkstoffen, z. B. aus Metall wie Aluminium, Kunststoff, Holz od. dgl. bestehen.

Die Einbaupressungskontrollkörper 10 sind zweckmäßigerweise entsprechend der Anzahl von Schrauben, die verwendet werden, um die bei­ den durch die Flachdichtung abzudichtenden Bauteile miteinander zu ver­ binden, oder in einem Vielfachen hiervon vorgesehen. Im ersteren Fall können sie beispielsweise benachbart zu den jeweiligen Schraubenlöchern 14 (die vorzugsweise im Außenrandabschnitt 8 angeordnet sind), wie dar­ gestellt, angeordnet werden. Sie können aber auch in einer Vielzahl gleichmäßig am Umfang der Flachdichtung verteilt angeordnet sein. Sie können beispielsweise auch mittig zwischen zwei Schrauben angeordnet sein und so das Verbiegen der Bauteile mit kontrollieren. Die Anzahl kann zwischen 3 und beispielsweise 200 liegen.

Die Flachdichtung kann sich auch um die Schraubenanordnungen herum erstrecken, d. h. daß die Schraubenlöcher in den zu verbindenden Bauteilen innerhalb oder außerhalb des Bereich der Flachdichtung verlau­ fen. Im letzteren Fall können die Einbaupressungskontrollkörper 10 auch im Körperteil 13 eine Bohrung aufweisen, die etwas größer (z. B. 2 bis 3 mm) als der Schraubendurchmesser und an der Stelle angeordnet ist, wo die Schraube hindurchzuführen ist. Hierbei kann die Bohrung umfänglich geschlossen oder einen nach außen führenden Öffnungsbereich kleiner als der Schraubendurchmesser aufweisen. Diese Einbaupressungskontrollkörper 10 können in einer Anzahl von mindestens zwei, d. h. auch wenn sie mit anderen Einbaupressungskontrollkörpern 10 zusammen eingesetzt werden, als Zentrierhilfen für die Anordnung der Flachdichtung verwendet werden.

Die Einbaupressungskontrollkörper 10 dienen dazu, unabhängig von der Art des Anzugs der beiden zu verbindenden Bauteile oder der Pa­ rallelität der beiden abzudichtenden Flächen der beiden Bauteile die Einstellung einer gleichmäßigen Mindestpressung zu erreichen. Dies ist dann der Fall, wenn alle Einbaupressungskontrollkörper 10 wackelfest ge­ preßt werden. So ist an den Blicken nicht zugänglichen Stellen eine Kon­ trolle durch "Tasten" möglich.

Die Schraubenkraft fügt die Dichtzone zwischen den beiden ab­ zudichtenden Bauteilen zusammen, wodurch die Dichtflächen der Bauteile ganzflächig mit den vorgeformten Berührungsbereichen 6, 7, 8 in Eingriff gelangen. Die Einbaupressungskontrollkörper 10 werden schließlich kraft- und/oder formschlüssig festgehalten und verlieren so ihre Beweglichkeit, so daß sie von außen nicht mehr in ihrer Lage verändert werden können. Dann ist über den gesamten Bereich der Flachdichtung eine hinreichend gleichförmige, genügend große Pressung erreicht, die außerdem sofort und später durch eine "Schüttelprobe" kontrolliert werden kann.

Claims (10)

1. Flachdichtung aus Blähgraphit (1, 2), der gegebenenfalls wenigstens eine Verstärkungseinlage (3) aufweist, zum Abdichten eines Dichtspaltes zwischen zwei zu verschraubenden Bauteilen entlang wenig­ stens eines abzudichtenden Durchtritts, dem eine entsprechende Durch­ trittsöffnung (5) entspricht, wobei ein auf ein vorbestimmtes Maß vor­ verdichteter Außenrandbereich (8) benachbart zu einem um die jeweilige Durchtrittsöffnung (5) herum verlaufenden weniger verdichteten oder un­ verdichteten Mittelabschnitt (7) vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im vorverdichteten Außenrandbereich (8) Einbaupres­ sungskontrollkörper (10) einer Stärke entsprechend der vorgesehenen Ein­ baustärke eingesetzt sind, die über den Außenrand nach außen hinausra­ gen, so daß sie von außen ertastbar sind.

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaupressungskontrollkörper (10) ein im Außenrandbereich (8) ange­ ordnetes Kopfteil (11) und ein schmaleres nach außen führendes Halsteil (12) umfassen.

3. Flachdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halsteil (12) eine Sollbruchstelle aufweist.

4. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einbaupressungskontrollkörper (10) die Form eines symmetrischen Teils, insbesondere Puzzle-Teils aufweisen.

5. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der weniger verdichtete oder unverdichtete Mittelab­ schnitt (7) eine Dichte von etwa 0,7 bis 1,3 g/cm³ aufweist.

6. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der verdichtete Außen- bzw. Innenrandabschnitt (6, 8) eine Dichte von etwa 1,8 bis 2,2 g/cm³ aufweist.

7. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verhältnis der Dichten von Außen- bzw. Innenrand­ abschnitt (6, 8) und Mittelabschnitt (7) etwa im Bereich von 1,6 bis 3,0 liegt.

8. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einbaupressungskontrollkörper (10) in einer An­ zahl entsprechend der Anzahl von Schrauben, die verwendet werden, um die beiden durch die Flachdichtung abzudichtenden Bauteile miteinander zu verbinden, oder in einem Vielfachen hiervon vorgesehen sind.

9. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einbaupressungskontrollkörper (10) gleichmäßig entlang des Umfangs der Flachdichtung verteilt sind.

10. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Einbaupressungskontrollkörper (10) vorgesehen sind, die jeweils eine Bohrung größer als der Durchmesser der verwendeten Schrauben aufweisen, wobei die jeweilige Bohrung an der Schraubendurchtrittsstelle angeordnet ist.