DE19546161A1 - Dichtungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungselement, insbesonde­ re eine Flachdichtung, insbesondere für Rohr-, Behälter- oder sonstige Flansche.

Infolge des gesetzlich untersagten Einsatzes von Asbest mußten in der Chemieindustrie sowie in anderen Industrien, wie Stahl­ industrie, Zellstoff- und Papierindustrie, Pharmaziebetriebe, biochemische Betriebe, Nahrungsmittelindustrie, andere Materia­ lien eingesetzt werden, um beispielsweise Rohr-, Behälter-, oder andere Flansche usw. funktionssicher abzudichten.

Als anderes Dichtmaterial ist hierbei PTFE bekannt, welches ge­ genüber Chemikalien äußerst beständig ist. Nachteilig wirkt sich jedoch aus, daß dieses Material bereits bei Raumtemperatur unter Druck zu fließen beginnt bzw. auch bei höheren Temperaturen, wie sie jedoch in der chemischen Industrie allgemein üblich sind, nicht zuverlässig abdichtet.

Entsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Dichtungselement der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, welches auf einfache Weise den in den vorgenannten Indu­ strien gestellten hohen thermischen, chemischen und mechanischen Forderungen genügt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein modifizier­ tes PTFE (bei diesem Material sind geringe Mengen von Perfluo­ ralkoxi-Seitengruppen eingebaut und unter dem Handelsnamen Ho­ staflon TFM bekannt), das zusammen mit Fließhemmern durch Pressen und Sintern nach bekannten Verfahren zum Formkörper verarbeitet wird. Fließhemmer können hierbei z. B. Metalleinlagen, Keramik­ einlagen, Plastomer-(PFA)-Einlagen sein. Dieses Material bietet folgende Vorteile, welche für Dichtungen in den o.a. Anwendungs­ bereichen besonders wichtig sind:

• - geringe Deformation unter Last,
• - hohe Reißdehnung,
• - geringere Porenzahl bei sehr dünnen Folien, also geringere Permeation,
• - gutes Einbetten von Metallteilen,
• - weiter Anwendungsbereich in den Temperaturgrößen von -150 bis +260°C (mit Metalleinlagen).

Dieses Dichtungselement kann in einer Ausgestaltung der Erfin­ dung durch einen Kern aus PFA (vollfluorierter Thermoplast) gekennzeichnet sein, wobei dieser Kern beidseitig mit einer Außenschicht aus PTFE-TFM überdeckt ist. In weiterer Ausgestal­ tung der Erfindung kann der Kern Erhöhungen und/oder Vertiefun­ gen aufweisen, welche in entsprechende Gegenformen der Außen­ schichten einlagerbar sind.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Flachdichtung aus PTFE-TFM bestehen, in welche außenseitig in Ausnehmungen Metallringe eingesetzt sind. Hierbei kann auf jeder Außenseite des Kerns eine Ausnehmung angeordnet sein, wobei die Ausnehmungen beider Seiten diagonal gegeneinander versetzt sein können.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Dich­ tungselement mindestens eine Metallarmierung aufweisen, welche beispielsweise aus Lochblech, Gewebe, gestrecktem Blech oder Spießblech besteht.

Weiterhin besteht die Möglichkeit des Einsatzes chemisch bestän­ digen Materials bzw. durch Anwendung einer Keramikscheibeneinla­ ge.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Flachdichtung mit Metallarmierung mit Durchbrechungen, teils gebrochen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Dichtungselement nach Fig. 1,

Fig. 3 bis Fig. 6 verschiedene Ausführungsformen der Dichtungselemente nach der Erfindung, je­ weils im Querschnitt.

In Fig. 1 ist ein Dichtungselement 1 dargestellt, welches ins­ besondere für Rohr-, Behälter- oder andere Flansche für die eingangs genannten Industrien einsetzbar ist. Aus Fig. 1 und 2 geht hervor, daß dieses Dichtungselement als Fließhemmer eine Metallarmierung 20 aufweist, welche von einem PTFE-TFM Material allseitig als Außenschicht 30 umgeben ist. Die Metallarmierung kann, wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, aus Lochblech 21 bestehen, wobei deren Ausnehmungen 22 beispielsweise eine spezielle Musterform - wie dargestellt - besitzen können. Der Lochdurchmesser kann hierbei beispielsweise 2 bis 3 mm betragen.

Die in Fig. 2 dargestellte Gesamtdicke D des Dichtungselements 1 kann 1,5 bis 2,5 mm mit einer Dicke der eingelagerten Metall­ armierung 20 von 0,5 bis 1,0 mm betragen.

TFM ist hierbei definiert als ein PTFE-Material, bei welchem geringe Mengen von Perfluoralkoxi-Seitengruppen in die Polymer­ kette des Polytetrafluoräthylens eingebaut sind.

Während die Fig. 1 und 2 ein erfindungsgemäßes Dichtungselement 1, bestehend aus einer Außenschicht 30 aus PTFE-TFM mit einer Metallarmierung 20 als Kern zeigen, besteht gemäß Fig. 3 die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Dichtungselement 1, welches z. B. wiederum als konzentrischer Ring ausgebildet ist, so zu gestalten, daß als Fließhemmer ein Kern 2 aus PFA vorliegt, wobei dieser Kern beidseitig mit je einer Außenschicht 3, 4 aus dem vorgenannten PTFE-TFM überdeckt ist. Die Außenränder des Kerns 2 liegen hierbei frei, d. h. sie sind nicht von der Außen­ schicht bedeckt.

Eine andere Variante zeigt Fig. 4: Hier weist der Kern 2′, be­ stehend z. B. aus PFA, Erhöhungen 5, 6 auf, welche beispielsweise Rechteckform besitzen und diagonal gegenüber versetzt sind. Entsprechend sind die Außenschichten 3′ und 4′, welche wiederum aus PTFE-TFM bestehen, mit Ausnehmungen versehen, in welche sich Erhöhungen 5, 6 des Kerns 2′ einlagern. Es ergibt sich hierdurch auf einfache Weise eine sehr gute formschlüssige Verbindung zwischen dem Kern 2′ und den Außenschichten 3′ und 4′.

Fig. 5 und 6 zeigen weitere Varianten des erfindungsgemäßen Dichtungselements 1: Gemäß Fig. 5 ist dieses Dichtungselement 1 durch einen Kern 10 aus PTFE-TFM gekennzeichnet, in welchem außenseitig Ausnehmungen, beispielsweise in Rechteckform (im Querschnitt) eingearbeitet sind. In diese Ausnehmungen werden Metallringe 11, 12 eingesetzt. Aus Fig. 5 ist darüber hinaus er­ sichtlich, daß die Ringe 11 und 12 diagonal einander gegenüber­ liegen, d. h. zur Längsachse des Dichtungselements 1 verschiedene Abstände besitzen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind die Ausnehmungen im Kern 10 halbkreisförmig ausgebildet, in welchen Metallringe 11′ und 12′ eingesetzt sind, die Kreisform besitzen. Auch hier lie­ gen die Ausnehmungen, d. h. die Ringe einander diagonal gegen­ über, d. h. besitzen verschiedene Abstände zur Längsachse des erfindungsgemäßen Dichtungselements.

In jedem Fall wird ein einfach aufgebautes, aber sehr wirkungs­ volles Dichtungselement geschaffen, welches durch Materialien charakterisiert ist, die voll den ständig wachsenden hohen For­ derungen der jeweiligen Industriezweige genügen.

Claims (11)

1. Dichtungselement, insbesondere Flachdichtung, insbesondere für Rohr-, Behälter- oder sonstige Flansche, bestehend aus einem mit Perfluoralkoxi-Seitengruppen versehenen Polytetra­ fluorethylen (PTFE), dadurch gekennzeichnet, daß Fließhemmer in die PTFE-Dichtung durch deren Sintern bei einer Temperatur zwischen 360-370°C mit anschließender Abkühlung bei Raumtemperatur eingebettet sind.

2. Dichtungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kern (2, 2′) aus PFA (vollfluorierter Thermoplast) als Fließhemmer, welcher beidseitig mit einer Außenschicht (3, 4; 3′, 4′) aus PTFE-TFM überdeckt ist.

3. Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2′) Erhöhungen (5, 6) und/oder Vertiefungen aufweist, welche in entsprechende Gegenformen der Außen­ schichten (3′, 4′) einlagerbar sind.

4. Dichtungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kern (10) aus PTFE-TFM, in welchem außenseitig in Aus­ nehmungen Metallringe (11, 12) eingesetzt sind.

5. Dichtungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Außenseite des Kerns (10) eine Ausnehmung an­ geordnet ist, wobei die Ausnehmungen beider Seiten diagonal gegeneinander versetzt sind.

6. Dichtungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine Metallarmierung (20) als Fließhemmer.

7. Dichtungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallarmierung (20) aus Lochblech (21), Gewebe, gestrecktem Blech oder Spießblech besteht.

8. Dichtungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz von Lochblech (21) der Lochdurchmesser ca. 2 bis 3 mm beträgt.

9. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine Gesamtdicke des Dichtungselements (1) von 1,5 bis 2,5 mm mit einer Dicke des eingelagerten Metalls von 0,5 bis 1,0 mm.

10. Dichtungselement nach Anspruch 4, 6 oder 8 und 9, gekennzeichnet durch chemisch beständiges Metall als Fließhemmer.

11. Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Keramikscheibeneinlage als Fließhemmer.