DE202013005717U1

DE202013005717U1 - Tiefergeprägte Flachdichtung für große Flanschblattspalten von ca 5mm

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Publication number: DE202013005717U1
Application number: DE202013005717.3U
Authority: DE
Original assignee: Alfred Jung
Current assignee: XELESS KFT, HU
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2014-09-26
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: US20160010748A1; WO2014206510A1; EP3014148A1; CN105229347A; BR112015029452A2

Abstract

Dichtungsanordnung für flache Flanschverbindungen mit einem aus einem Blech bestehenden ringförmigen metallischen Grundkörper (1) und beidseitig vorhandenen ringförmigen Weichstoffauflagen (2), wobei in den metallischen Grundkörper (1) ringförmig Zähne oder Wellen (3, 4, 5, 6) eingeprägt sind und die Dichtungsanordnung in ihrem ursprünglichen Zustand vor dem Einbau in die Flanschverbindung gekennzeichnet ist durch folgende Bemaßungskombination: – die Blechdicke des metallischen Grundkörpers (1) beträgt mindestens 0,6 mm, vorzugsweise mindestens 0,8 mm und noch bevorzugter mindestens 1,0 mm, – die Blechdicke des metallischen Grundkörpers (1) beträgt höchstens 1,5 mm und vorzugsweise höchstens 1,2 mm, – der Abstand zwischen den Scheitelpunkten (3a, 4a, 5a, 6a) je zweier jeweils in dieselbe Richtung weisender benachbarter Ringzähne (3, 4, 5, 6) ist größer als 3 mm, – die Stärke des metallischen Grundkörpers (1) über die Scheitelpunkte (3a, 4a, 5a, 6a) der Ringzähne (3, 4, 5, 6) gemessen beträgt mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, – die Stärke des metallischen Grundkörpers (1) über die Scheitelpunkte (3a, 4a, 5a, 6a) der Ringzähne (3, 4, 5, 6) gemessen beträgt höchstens 6 mm, – die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen (2) sind jeweils mindestens 2,0 mm und vorzugsweise mindestens 3,0 mm dick und – die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen (2) sind jeweils höchstens 3,5 mm dick.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für flache Flanschverbindungen mit einem aus einem Blech bestehenden ringförmigen metallischen Grundkörper und beidseitig vorhandenen ringförmigen Weichstoffauflagen, wobei in den metallischen Grundkörper ringförmig Zähne oder Wellen eingeprägt sind.
Derartige geprägte – also nicht mittels spanabhebender Bearbeitung hergestellte – Dichtungsanordnungen sind als solche in verschiedenen Variationen aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 1 062 442 B1 oder aus der EP 1 974 158 B1 , bereits bekannt. Die aus den beiden vorstehend genannten Druckschriften bekannten Dichtungsanordnungen sind allerdings nur für schmale Flanschblattspalten von ungefähr 2 mm ausgelegt und geeignet. Bei breiteren Flanschblattspalten funktionieren jene aus dem Stand der Technik bekannte Dichtungsanordnungen nicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen aus dem Stand der Technik bekannten Variationen eine weitere gut funktionierende Variante hinzuzufügen, die für den Einsatz in breiten Flanschblattspalten, d. h. in Flanschblattspalten von ungefähr 5 mm und größer, ausgelegt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Dichtungsanordnung für flache Flanschverbindungen mit einem aus einem Blech bestehenden ringförmigen metallischen Grundkörper und beidseitig vorhandenen ringförmigen Weichstoffauflagen, wobei in den metallischen Grundkörper ringförmig Zähne oder Wellen eingeprägt sind und die Dichtungsanordnung in ihrem ursprünglichen Zustand vor dem Einbau in die Flanschverbindung gekennzeichnet ist durch folgende Bemaßungskombination:

– die Blechdicke des metallischen Grundkörpers beträgt mindestens 0,6 mm, vorzugsweise mindestens 0,8 mm und noch bevorzugter mindestens 1,0 mm,
– die Blechdicke des metallischen Grundkörpers beträgt höchstens 1,5 mm und vorzugsweise höchstens 1,2 mm,
– der Abstand zwischen den Scheitelpunkten je zweier jeweils in dieselbe Richtung weisender benachbarter Ringzähne ist größer als 3 mm,
– die Stärke des metallischen Grundkörpers über die Scheitelpunkte der Ringzähne gemessen beträgt mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm,
– die Stärke des metallischen Grundkörpers über die Scheitelpunkte der Ringzähne gemessen beträgt höchstens 6 mm,
– die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen sind jeweils mindestens 2,0 mm und vorzugsweise mindestens 3,0 mm dick und
– die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen sind jeweils höchstens 3,5 mm dick.

Erfindungsgemäß wird die oben genannte Aufgabe außerdem gelöst durch eine Dichtungsanordnung für flache Flanschverbindungen mit einem aus einem Blech bestehenden ringförmigen metallischen Grundkörper und beidseitig vorhandenen ringförmigen Weichstoffauflagen, wobei in den metallischen Grundkörper ringförmig vier Zähne oder Wellen mit jeweils im wesentlichen gleicher Prägetiefe derart eingeprägt sind, dass jeweils zwei von ihnen in die gleiche Richtung weisen, so dass im Querschnitt gesehen zwei der genannten vier Zähne oder Wellen nach oben und zwei der genannten vier Zähne oder Wellen nach unten weisen, und außer den vier genannten Zähnen oder Wellen keine Zähne oder Wellen vorhanden sind, die genauso hoch wie oder höher als die vier genannten Zähne oder Wellen sind, wobei der metallische Grundkörper innerhalb des durch die vier genannten Zähne oder Wellen begrenzten Bereiches im Querschnitt gesehen eine in der radialen Ringebene der Dichtungsanordnung verlaufende Linie oder eine schräg verlaufende, die radiale Ringebene der Dichtungsanordnung schneidende gerade Linie ist oder eine stufenförmig verlaufende geprägte Form oder eine mit Zacken oder Wellen versehene geprägte Form oder eine geprägte Form beliebiger anderer Gestalt hat und die Dichtungsanordnung in ihrem ursprünglichen Zustand vor dem Einbau in die Flanschverbindung gekennzeichnet ist durch folgende Bemaßungskombination:

– die Blechdicke des metallischen Grundkörpers beträgt mindestens 0,6 mm, vorzugsweise mindestens 0,8 mm und noch bevorzugter mindestens 1,0 mm,
– die Blechdicke des metallischen Grundkörpers beträgt höchstens 1,5 mm und vorzugsweise höchstens 1,2 mm,
– der Abstand zwischen den Scheitelpunkten der beiden jeweils in dieselbe Richtung weisenden der genannten vier Ringzähne ist jeweils größer als 3 mm,
– die Stärke des metallischen Grundkörpers über die Scheitelpunkte der genannten vier Ringzähne gemessen beträgt mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm,
– die Stärke des metallischen Grundkörpers über die Scheitelpunkte der genannten vier Ringzähne gemessen beträgt höchstens 6 mm,
– die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen sind jeweils mindestens 2,0 mm und vorzugsweise mindestens 3,0 mm dick und
– die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen sind jeweils höchstens 3,5 mm dick.

Hinsichtlich der im vorangegangenen Absatz genannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sind besonders solche Ausführungsbeispiele besonders vorteilhaft, bei denen sich die Weichstoffauflagen zumindest innerhalb des durch die vier genannten Zähne oder Wellen begrenzten Bereiches befinden. Jeder einzelne Scheitel der vier genannten Zähne oder Wellen kann unabhängig vom Zustand der jeweils anderen Scheitel mit Weichstoffauflage bedeckt oder von Weichstoffauflage frei und abgerundet oder nicht abgerundet sein.
Für alle Ausführungsformen erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen gilt, dass weder die ringförmigen Weichstoffauflagen noch die Zahnprägungen sich in jedem Falle über den gesamten Radius des ringförmigen metallischen Grundkörpers erstrecken müssen, obwohl es auch solche Ausführungsformen erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen gibt.
Außerdem sei in Bezug auf alle Ausführungsformen erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen ausdrücklich angemerkt, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, dass jeder Ringzahn mit Weichstoffauflage bedeckt ist, obwohl es auch solche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gibt. Ganz allgemein ist es sogar zu bevorzugen, dass zumindest zwei der höchsten Ringzähne auf jeder Dichtungsseite nicht mit Weichstoffauflage abgedeckt sind, so dass sich im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung jeweils ein metallischer Kontakt zwischen dem jeweiligen Ringzahn und dem jeweiligen Flanschblatt ergibt. Vorzugsweise ist dann in dem Bereich zwischen jenen letztgenannten Ringzähnen auch Weichstoffauflage vorhanden, so dass sich im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung auf beiden Seiten jeweils eine dreifache Abdichtung ergibt: metallisch innen, metallisch außen und dazwischen Weichstoffabdichtung.
Desweiteren sei ferner ausdrücklich angemerkt, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, dass überhaupt irgendeiner der Ringzähne vollständig mit Weichstoffauflage abgedeckt ist, obwohl es auch solche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gibt, bei denen ein Ringzahn oder mehrere Ringzähne vollständig mit Weichstoffauflage bedeckt sind.
Zwar müssen gemäß der oben zuerst genannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung mindestens zwei Ringzähne und gemäß der oben an zweiter Stelle genannten Ausführungsform mindestens vier Ringzähne vorhanden sein, jedoch können die erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen auch weit mehr Ringzähne bzw. Wellen aufweisen. Die Gesamtzahl der Ringzähne bzw. Wellen wird letztlich nur durch den jeweils konkreten Gesamtdurchmesser der einzelnen Dichtungsanordnung begrenzt. Dieser kann, je nach Größe des abzudichtenden Flansches, von wenigen Zentimetern bis zu einigen Metern betragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist der metallische Grundkörper so geprägt, dass er im Bereich der Weichstoffauflagen im Querschnitt gesehen die Form zweier mit einem gemeinsamen Schenkel umgekehrt aufeinanderliegender und jeweils für sich genommen nichtgleichschenkliger Winkel oder einer nichtgleichschenkligen Sägezahnkurve mit entsprechend unterschiedlich steilen Flanken hat, wobei jeder einzelne vom metallischen Grundkörper gebildete Scheitel oder jede einzelne vom metallischen Grundkörper gebildete Zahnspitze unabhängig vom entsprechenden Zustand der anderen vom metallischen Grundkörper gebildeten Scheitel oder Zahnspitzen mit Weichstoffauflage bedeckt oder von Weichstoffauflage frei und abgerundet oder nicht abgerundet ist.
Das Wort „nichtgleichschenklig” bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass ein Schenkel des jeweiligen Winkels kürzer ist als der andere Schenkel des jeweiligen Winkels und insofern also jeder der beiden Winkel eine Asymmetrie aufweist.
Eine besonders vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist so eingerichtet, dass die von dem gemeinsamen Schenkel verschiedenen Schenkel der beiden nichtgleichschenkligen Winkel jeweils separat einen Winkel von 60° bis 90°, bevorzugterweise einen Winkel von 75° bis 90° zur radialen Ringebene der Dichtungsanordnung bilden, so dass der metallische Grundkörper im Bereich der Weichstoffauflagen genau oder zumindest annähernd die Form eines umgekippten „Z” aufweist. Die vorstehend genannte radiale Ringebene der Dichtungsanordnung ist eine Ebene, die im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung parallel zu den Flanschblattflächen verläuft, an denen die Dichtungsanordnung anliegt.
Bevorzugterweise sind die von dem gemeinsamen Schenkel verschiedenen Schenkel der beiden nichtgleichschenkligen Winkel kürzer als der gemeinsame Schenkel.
Ferner sind bevorzugterweise die von dem gemeinsamen Schenkel verschiedenen Schenkel der beiden nichtgleichschenkligen Winkel im wesentlichen gleich lang.
Weitere vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sind Gegenstand der Ansprüche 8 bis 15.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Es zeigt:
1 im Querschnitt schematisch eine Hälfte eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung im ursprünglichen Zustand vor dem Einbau in einen Flansch,
2 im Querschnitt schematisch das Ausführungsbeispiel von 1 im in den Flansch eingebauten Zustand, wobei metallischer Kontakt zwischen Dichtungsanordnung und Flansch hergestellt ist,
3 im Querschnitt im eingebauten Zustand ein zweites Ausführungsbeispiel, welches ähnlich dem der 1 und 2 ist, jedoch keinen metallischen Kontakt zum Flansch aufweist,
4 im Querschnitt schematisch eine Hälfte eines metallischen Grundkörpers eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung und
5 im Querschnitt schematisch eine Hälfte des metallischen Grundkörpers eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung.
Alle Figuren zeigen rein schematische und nicht maßstabsgetreue Darstellungen von wesentlichen Teilen besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen. Dem Fachmann wird dabei ohne weiteres ersichtlich sein, dass sowohl die erfindungsgemäße Definition der Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 als auch die erfindungsgemäße Definition der Dichtungsanordnung nach Anspruch 2 weit mehr Ausführungsbeispiele umfasst als die nachfolgend als besonders bevorzugt dargestellten und anhand der Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiele.
Bei den 1 bis 3 handelt es sich um den Querschnitt einer jeweils ringförmig umlaufenden erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung vor (1) bzw. nach (2 und 3) Einbau in einen Flansch. Die 4 und 5 zeigen jeweils nur den Querschnitt eines jeweils ringförmig umlaufenden metallischen Grundkörpers 1 einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung. Die erfindungsgemäß notwendigerweise auf dem metallischen Grundkörper 1 beidseitig stets vorhandenen Weichstoffauflagen 2 sind in den Darstellungen der 4 und 5 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
In allen fünf Figuren ist die jeweils linke Seite die dem abzudichtenden Medium zugewandte Seite, und die jeweils rechte Seite ist die der Atmosphäre zugewandte Seite der Dichtungsanordnung. In den Figuren dargestellt ist also jeweils nur die rechte Hälfte des vollständigen Dichtungsquerschnitts (1 bis 3) bzw. nur die rechte Hälfte des vollständigen Querschnitts des metallischen Grundkörpers 1 (4 und 5), wobei sich die Darstellung der linken Hälfte erübrigt, weil sie einfach spiegelsymmetrisch zur gezeigten rechten Hälfte ist. Mit anderen Worten: Bei einem Umlauf um den durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung gebildeten Ring ist der Dichtungsquerschnitt an jeder beliebigen Stelle gleich.
Die dem abzudichtenden Medium zugewandte Seite wird im folgenden auch mit dem Wort „innen” bezeichnet, da sie dem Rohr- bzw. Flanschinneren zugewandt ist, und dementsprechend wird die der Atmosphäre zugewandte Seite im folgenden auch mit dem Wort „außen” bezeichnet.
Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung für flache Flanschverbindungen haben einen ringförmigen metallischen Grundkörper 1. Auf beiden Seiten des metallischen Grundkörpers 1 sind ringförmig umlaufende Weichstoffauflagen 2 angeordnet (in den 4 und 5 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt). Die Weichstoffauflagen 2 bestehen bei den dargestellten Ausführungsbeispielen aus Graphit und haben im ursprünglichen Zustand der Dichtungsanordnung, d. h. vor dem Einbau der Dichtungsanordnung in eine Flanschverbindung, eine Dichte von mindestens 0,7 g/cm³ und höchstens 1,5 g/cm³.
Bei anderen Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen sind die Weichstoffauflagen 2 aus PTFE oder aus anderen geeigneten Materialen. Sie können auch andere als die vorstehend genannten Dichtewerte aufweisen.
Die Weichstoffauflagen 2 sind innen und außen jeweils von einem radial umlaufenden, in den metallischen Grundkörper geprägten Zahn 3, 4, 5, 6 mit abgerundeter Zahnspitze 3a, 4a, 5a, 6a begrenzt, der bei dem Ausführungsbeispiel von 2 im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung jeweils metallischen Kontakt zum Flansch herstellt, so wie es in 2 ersichtlich ist. Dabei bezeichnen die Bezugszeichen 7 und 8 die Flanschblätter, und mit dem Bezugszeichen 9 ist in 2 eine Flanschschraube versehen.
Im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung ergibt sich bei dem Ausführungsbeispiel von 2 auf diese Weise beidseitig jeweils eine dreifache Abdichtung, nämlich metallisch innen, metallisch außen und dazwischen Weichstoffabdichtung, so wie es in 2 zu sehen ist.
Eine Besonderheit des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß 2 besteht darin, dass der metallische Grundkörper 1 so geprägt ist, dass er im Querschnitt gesehen den Weichstoff 2 in gerader Linie 1a diagonal durchschneidet und dabei so geführt ist, dass er im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung mit einem Ende der diagonalen Schnittlinie 1a an einem Flanschblatt 8 und mit dem anderen Ende der diagonalen Schnittlinie 1a an dem anderen Flanschblatt 7 des Flansches anstößt, die diagonale Schnittlinie 1a also die äußere Flanke eines der beiden inneren Zähne 4 und gleichzeitig die innere Flanke desjenigen äußeren Zahnes 5 bildet, welcher sich auf der dem letztgenannten inneren Zahn 4 gegenüberliegenden Seite der Dichtungsanordnung befindet.
Auf diese Weise wird beispielsweise eine gegenüber der aus der EP 1 062 442 B1 bekannten Dichtungsanordnung verbesserte metallische Abdichtung gegen Querschnittsleckage erzielt. Außerdem wird ein besseres Fließen des Weichstoffes 2 erreicht, insbesondere wenn es sich bei dem Weichstoff 2 um Graphit handelt. Dies hat wiederum eine verbesserte Abdichtung gegen Trennflächenleckage zur Folge.
Darüber hinaus sind alle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen für den Einsatz in großen Flanschblattspalten von ungefähr 5 mm hervorragend geeignet. Gewährleistet wird dies bei einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen dadurch, dass alle Ausführungsbeispiele der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung so ausgelegt sind, dass sie in ihrem ursprünglichen Zustand vor dem Einbau in die Flanschverbindung folgende Bemaßungskombination aufweisen:

– die Blechdicke des metallischen Grundkörpers 1 beträgt mindestens 0,6 mm, vorzugsweise mindestens 0,8 mm und noch bevorzugter mindestens 1,0 mm,
– die Blechdicke des metallischen Grundkörpers 1 beträgt höchstens 1,5 mm und vorzugsweise höchstens 1,2 mm,
– der Abstand zwischen den Scheitelpunkten 3a, 4a, 5a, 6a je zweier jeweils in dieselbe Richtung weisender benachbarter Ringzähne 3, 4, 5, 6 ist größer als 3 mm,
– die Stärke des metallischen Grundkörpers 1 über die Scheitelpunkte 3a, 4a, 5a, 6a der Ringzähne 3, 4, 5, 6 gemessen beträgt mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm,
– die Stärke des metallischen Grundkörpers 1 über die Scheitelpunkte 3a, 4a, 5a, 6a der Ringzähne 3, 4, 5, 6 gemessen beträgt höchstens 6 mm,
– die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen 2 sind jeweils mindestens 2,0 mm und vorzugsweise mindestens 3,0 mm dick und
– die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen 2 sind jeweils höchstens 3,5 mm dick.

Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen handelt es sich um verschiedene Ausführungsbeispiele einer weiteren, der ersten Ausführungsform sehr eng verwandte zweite Ausführungsform erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen, wobei diese zweite Ausführungsform strenggenommen lediglich ein Spezialfall der ersten Ausführungsform ist. Es handelt sich bei allen Ausführungsbeispielen der zweiten Ausführungsform jeweils um eine Dichtungsanordnung für flache Flanschverbindungen, die einen aus einem Blech bestehenden ringförmigen metallischen Grundkörper 1 und beidseitig vorhandene ringförmige Weichstoffauflagen 2 aufweist, wobei in den metallischen Grundkörper 1 ringförmig vier Zähne oder Wellen 3, 4, 5, 6 mit jeweils im wesentlichen gleicher Prägetiefe derart eingeprägt sind, dass jeweils zwei von ihnen in die gleiche Richtung weisen, so dass im Querschnitt gesehen zwei der genannten vier Zähne oder Wellen 3, 5 nach oben und zwei der genannten vier Zähne oder Wellen 4, 6 nach unten weisen, und außer den vier genannten Zähnen oder Wellen 3, 4, 5, 6 keine Zähne oder Wellen vorhanden sind, die genauso hoch wie oder höher als die vier genannten Zähne oder Wellen 3, 4, 5, 6 sind. Der metallische Grundkörper 1 ist innerhalb des durch die vier genannten Zähne oder Wellen 3, 4, 5, 6 begrenzten Bereiches im Querschnitt gesehen eine in der radialen Ringebene der Dichtungsanordnung verlaufende Linie (vgl. das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel) oder eine schräg verlaufende, die radiale Ringebene der Dichtungsanordnung schneidende gerade Linie 1a (vgl. die in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele) oder eine stufenförmig verlaufende geprägte Form (vgl. das in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel) oder eine mit Zacken oder Wellen versehene geprägte Form oder eine geprägte Form beliebiger anderer Gestalt. Alle in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen weisen in ihrem ursprünglichen Zustand vor dem Einbau in die Flanschverbindung folgende Bemaßungskombination auf:

– die Blechdicke des metallischen Grundkörpers 1 beträgt mindestens 0,6 mm, vorzugsweise mindestens 0,8 mm und noch bevorzugter mindestens 1,0 mm,
– die Blechdicke des metallischen Grundkörpers 1 beträgt höchstens 1,5 mm und vorzugsweise höchstens 1,2 mm,
– der Abstand zwischen den Scheitelpunkten 3a, 5a; 4a, 6a der beiden jeweils in dieselbe Richtung weisenden der genannten vier Ringzähne 3, 5; 4, 6 ist jeweils größer als 3 mm,
– die Stärke des metallischen Grundkörpers 1 über die Scheitelpunkte 3a, 4a, 5a, 6a der genannten vier Ringzähne 3, 4, 5, 6 gemessen beträgt mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm,
– die Stärke des metallischen Grundkörpers 1 über die Scheitelpunkte 3a, 4a, 5a, 6a der genannten vier Ringzähne 3, 4, 5, 6 gemessen beträgt höchstens 6 mm,
– die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen 2 sind jeweils mindestens 2,0 mm und vorzugsweise mindestens 3,0 mm dick und
– die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen 2 sind jeweils höchstens 3,5 mm dick.

Der wesentliche Unterschied zwischen der ersten Ausführungsform erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen und der zweiten Ausführungsform erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen besteht folglich darin, dass, bei der ersten Ausführungsform der Abstand zwischen je zwei in dieselbe Richtung weisenden benachbarten Ringzähnen 3, 4, 5, 6 jeweils größer als 4 mm ist, während dies bei der zweiten Ausführungsform erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen nur für die jeweils vier höchsten Ringzähne 3, 4, 5, 6 zutrifft, zwischen denen und/oder außerhalb von denen dann bei der zweiten Ausführungsform jedoch auch niedrigere Ringzähne mit kleinerem Zahnabstand angeordnet sein können. Ferner sind bei der ersten Ausführungsform die Höhen der in der Dichtungsanordnung vorhandenen Zähne oder Wellen in ihrem relativen Größenverhältnis zueinander weitaus freier wählbar als bei der zweiten Ausführungsform. Darüber hinaus sind bei der zweiten Ausführungsform erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen mindestens vier Ringzähne oder Wellen 3, 4, 5, 6 erforderlich, während es bei der ersten Ausführungsform erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen nur mindestens zwei Ringzähne oder Wellen 3, 4, 5, 6 sein müssen. Alle erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen können in vielfältigen Ausführungsbeispielen jedoch auch weit mehr Ringzähne bzw. Wellen aufweisen. Die Gesamtzahl der Ringzähne bzw. Wellen wird letztlich nur durch den jeweils konkreten Gesamtdurchmesser der einzelnen Dichtungsanordnung begrenzt. Dieser kann, je nach Größe des abzudichtenden Flansches, von wenigen Zentimetern bis zu einigen Metern betragen.
Während das Ausführungsbeispiel von 2 im eingebauten Zustand vier ringförmige metallische Kontakte zwischen der Dichtungsanordnung und den Flanschblättern 7, 8 aufweist, gibt es allerdings auch vielfältige andere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen, bei denen weniger oder mehr oder auch gar keine metallischen Kontakte zwischen der Dichtungsanordnung und den Flanschblättern 7, 8 vorkommen.
So zeigt beispielsweise die 3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, das zwar dem Ausführungsbeispiel von 2 sehr ähnlich ist, bei dem jedoch alle Zahnspitzen 3a, 4a, 5a, 6a mit Weichstoff 2 bedeckt sind, so dass sich kein metallischer Kontakt zu den Flanschblättern 7, 8 ergibt. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Flanschblätter 7, 8 mechanisch geschont werden sollen.
Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Dichtungsanordnungen weisen einen Zentrierring 10 auf, der als solcher dem Fachmann bereits von anderen Dichtungsanordnungen aus dem Stand der Technik bekannt ist und wie üblich der Zentrierung der Dichtungsanordnung beim Einbau in den Flansch dient.
Der Zentrierring 10 der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist mit einer Sollbruchstelle 11 versehen. Ein sehr wesentlicher Punkt bei der Montage einer Dichtungsanordnung in einer flachen Flanschverbindung besteht nämlich darin, dass es unbedingt notwendig ist, die Flanschschrauben 9 gleichmäßig und fachgerecht anzuziehen. Dies wird von Monteuren gelegentlich vernachlässigt. Bei lockeren Flanschschrauben 9 wegen nicht fachgerechtem Anziehen der Flanschschrauben 9 kann es passieren, dass durch hohen Innendruck des in den Rohrleitungen strömenden Mediums die Flansche auseinandergedrückt werden. Dadurch wird der Zentrierring 10, bedingt durch den beidseitigen Spalt, durch ausströmendes Medium in Schwingungen versetzt. Diese durch das ausströmende Medium angeregten Schwingungen des Zentrierrings 10 sind so stark, dass Stücke des Zentrierrings 10 herausbrechen, in geschoßartiger Weise aus der Flanschverbindung herausfliegen und vorbeigehende oder in der Nähe arbeitende Monteure schwer verletzen könnten. Durch das Vorsehen der Sollbruchstelle 11 im Zentrierring 10 wird aber erreicht, dass der Zentrierring 10, sobald er durch etwaig ausströmendes Medium auch nur geringfügig zu schwingen beginnt, vollständig abbricht. Mit dem Abbrechen des Zentrierringes 10 werden die Schwingungen sofort beendet, und eine Gefährdung für Menschen ist dann jedenfalls insoweit ausgeschlossen.
Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sind die Weichstoffauflagen 2 vor dem Einbau der Dichtungsanordnung in den Flansch noch nicht vollständig in die Prägetiefen der Zähne 3, 4, 5, 6 eingepresst (vgl. 1). Erst nach dem Einbau der Dichtungsanordnung in den Flansch erfolgt mit dem Anziehen der Flanschschrauben 9 bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung das Einpressen des Weichstoffes 2 auch in die Prägetiefen der Zähne 3, 4, 5, 6.
Bei anderen, besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist der Weichstoff 2 bereits im ursprünglichen Zustand der Dichtungsanordnung, d. h. vor deren Einbau in einen Flansch, in die Prägetiefen der mit Weichstoff 2 auszufüllenden Zähne 3, 4, 5, 6 eingepresst, so dass sich bei jenen Ausführungsbeispielen bereits vor dem Einbau in den Flansch für die entsprechenden erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen eine Geometrie ergibt, wie sie in 2 oder in 3 dargestellt ist.
In jedem Falle ist es besonders bevorzugt, die Dicke und die Dichte der Weichstoffauflagen 2 so zu wählen, dass die Weichstoffauflagen 2 im eingebauten Zustand der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung optimal verdichtet sind.
Besonders bevorzugt ist es ferner, die Zähne 3, 4, 5, 6 so zu gestalten, dass sie eine Federcharakteristik aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1062442 B1 [0002, 0032]
EP 1974158 B1 [0002]

Claims

Dichtungsanordnung für flache Flanschverbindungen mit einem aus einem Blech bestehenden ringförmigen metallischen Grundkörper (1) und beidseitig vorhandenen ringförmigen Weichstoffauflagen (2), wobei in den metallischen Grundkörper (1) ringförmig Zähne oder Wellen (3, 4, 5, 6) eingeprägt sind und die Dichtungsanordnung in ihrem ursprünglichen Zustand vor dem Einbau in die Flanschverbindung gekennzeichnet ist durch folgende Bemaßungskombination: – die Blechdicke des metallischen Grundkörpers (1) beträgt mindestens 0,6 mm, vorzugsweise mindestens 0,8 mm und noch bevorzugter mindestens 1,0 mm, – die Blechdicke des metallischen Grundkörpers (1) beträgt höchstens 1,5 mm und vorzugsweise höchstens 1,2 mm, – der Abstand zwischen den Scheitelpunkten (3a, 4a, 5a, 6a) je zweier jeweils in dieselbe Richtung weisender benachbarter Ringzähne (3, 4, 5, 6) ist größer als 3 mm, – die Stärke des metallischen Grundkörpers (1) über die Scheitelpunkte (3a, 4a, 5a, 6a) der Ringzähne (3, 4, 5, 6) gemessen beträgt mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, – die Stärke des metallischen Grundkörpers (1) über die Scheitelpunkte (3a, 4a, 5a, 6a) der Ringzähne (3, 4, 5, 6) gemessen beträgt höchstens 6 mm, – die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen (2) sind jeweils mindestens 2,0 mm und vorzugsweise mindestens 3,0 mm dick und – die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen (2) sind jeweils höchstens 3,5 mm dick.
Dichtungsanordnung für flache Flanschverbindungen mit einem aus einem Blech bestehenden ringförmigen metallischen Grundkörper (1) und beidseitig vorhandenen ringförmigen Weichstoffauflagen (2), wobei in den metallischen Grundkörper (1) ringförmig vier Zähne oder Wellen (3, 4, 5, 6) mit jeweils im wesentlichen gleicher Prägetiefe derart eingeprägt sind, dass – jeweils zwei von ihnen in die gleiche Richtung weisen, so dass im Querschnitt gesehen zwei der genannten vier Zähne oder Wellen (3, 5) nach oben und zwei der genannten vier Zähne oder Wellen (4, 6) nach unten weisen, und – außer den vier genannten Zähnen oder Wellen (3, 4, 5, 6) keine Zähne oder Wellen vorhanden sind, die genauso hoch wie oder höher als die vier genannten Zähne oder Wellen (3, 4, 5, 6) sind, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Grundkörper (1) innerhalb des durch die vier genannten Zähne oder Wellen (3, 4, 5, 6) begrenzten Bereiches im Querschnitt gesehen eine in der radialen Ringebene der Dichtungsanordnung verlaufende Linie oder eine schräg verlaufende, die radiale Ringebene der Dichtungsanordnung schneidende gerade Linie (1a) ist oder eine stufenförmig verlaufende geprägte Form oder eine mit Zacken oder Wellen versehene geprägte Form oder eine geprägte Form beliebiger anderer Gestalt hat und die Dichtungsanordnung in ihrem ursprünglichen Zustand vor dem Einbau in die Flanschverbindung gekennzeichnet ist durch folgende Bemaßungskombination: – die Blechdicke des metallischen Grundkörpers (1) beträgt mindestens 0,6 mm, vorzugsweise mindestens 0,8 mm und noch bevorzugter mindestens 1,0 mm, – die Blechdicke des metallischen Grundkörpers (1) beträgt höchstens 1,5 mm und vorzugsweise höchstens 1,2 mm, – der Abstand zwischen den Scheitelpunkten (3a, 5a; 4a, 6a) der beiden jeweils in dieselbe Richtung weisenden der genannten vier Ringzähne (3, 5; 4, 6) ist jeweils größer als 3 mm, – die Stärke des metallischen Grundkörpers (1) über die Scheitelpunkte (3a, 4a, 5a, 6a) der genannten vier Ringzähne (3, 4, 5, 6) gemessen beträgt mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, – die Stärke des metallischen Grundkörpers (1) über die Scheitelpunkte (3a, 4a, 5a, 6a) der genannten vier Ringzähne (3, 4, 5, 6) gemessen beträgt höchstens 6 mm, – die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen (2) sind jeweils mindestens 2,0 mm und vorzugsweise mindestens 3,0 mm dick und – die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen (2) sind jeweils höchstens 3,5 mm dick.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Weichstoffauflagen (2) zumindest innerhalb des durch die vier genannten Zähne oder Wellen (3, 4, 5, 6) begrenzten Bereiches befinden und jeder einzelne Scheitel (3a, 4a, 5a, 6a) der vier genannten Zähne oder Wellen (3, 4, 5, 6) unabhängig vom Zustand der jeweils anderen Scheitel (3a, 4a, 5a, 6a) – mit Weichstoffauflage (2) bedeckt oder von Weichstoffauflage (2) frei und – abgerundet oder nicht abgerundet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Grundkörper so geprägt ist, dass er im Bereich der Weichstoffauflagen (2) im Querschnitt gesehen die Form zweier mit einem gemeinsamen Schenkel (1a) umgekehrt aufeinanderliegender und jeweils für sich genommen nichtgleichschenkliger Winkel oder einer nichtgleichschenkligen Sägezahnkurve mit entsprechend unterschiedlich steilen Flanken hat, wobei jeder einzelne vom metallischen Grundkörper (1) gebildete Scheitel (3a, 4a, 5a, 6a) oder jede einzelne vom metallischen Grundkörper (1) gebildete Zahnspitze (3a, 4a, 5a, 6a) unabhängig vom entsprechenden Zustand der anderen vom metallischen Grundkörper (1) gebildeten Scheitel (3a, 4a, 5a, 6a) oder Zahnspitzen (3a, 4a, 5a, 6a) – mit Weichstoffauflage (2) bedeckt oder von Weichstoffauflage (2) frei und – abgerundet oder nicht abgerundet ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem gemeinsamen Schenkel (1a) verschiedenen Schenkel der beiden nichtgleichschenkligen Winkel jeweils separat einen Winkel von 60° bis 90°, bevorzugterweise einen Winkel von 75° bis 90° zur radialen Ringebene der Dichtungsanordnung bilden, so dass der metallische Grundkörper (1) im Bereich der Weichstoffauflagen (2) genau oder zumindest annähernd die Form eines umgekippten „Z” aufweist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem gemeinsamen Schenkel (1a) verschiedenen Schenkel der beiden nichtgleichschenkligen Winkel kürzer sind als der gemeinsame Schenkel (1a).
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem gemeinsamen Schenkel (1a) verschiedenen Schenkel der beiden nichtgleichschenkligen Winkel im wesentlichen gleich lang sind.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die beidseitig vorhandenen Weichstoffauflagen (2) innen und außen jeweils von einem radial umlaufenden, in den metallischen Grundkörper (1) geprägten Zahn (3, 4, 5, 6) begrenzt werden, der im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung jeweils metallischen Kontakt zum Flansch herstellt, so dass sich im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung beidseitig jeweils eine dreifache Abdichtung ergibt, nämlich metallisch innen, metallisch außen und dazwischen Weichstoffabdichtung, und – der metallische Grundkörper (1) so geprägt ist, dass er im Querschnitt gesehen den Weichstoff (2) in gerader Linie (1a) diagonal durchschneidet und dabei so geführt ist, dass er im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung mit einem Ende der diagonalen Schnittlinie (1a) an einem Flanschblatt (8) und mit dem anderen Ende der diagonalen Schnittlinie (1a) an dem anderen Flanschblatt (7) des Flansches anstößt, die diagonale Schnittlinie (1a) also die äußere Flanke eines der beiden inneren Zähne (4) und gleichzeitig die innere Flanke desjenigen äußeren Zahnes (5) bildet, welcher sich auf der dem letztgenannten inneren Zahn (4) gegenüberliegenden Seite der Dichtungsanordnung befindet.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (3, 4, 5, 6) eine Federcharakteristik aufweisen.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke und die Dichte der Weichstoffauflagen (2) so gewählt sind, dass die Weichstoffauflagen (2) im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung optimal verdichtet sind.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichstoff (2) bereits vor dem Einbau der Dichtungsanordnung in einen Flansch in die Prägetiefen der mit Weichstoff auszufüllenden Zähne bzw. Wellen (4, 5) eingepresst ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zentrierring (10).
Dichtungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (10) eine Sollbruchstelle (11) aufweist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichstoffauflagen (2) aus Graphit oder aus PTFE bestehen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichstoffauflagen (2) aus Graphit bestehen und im ursprünglichen Zustand vor dem Einbau der Dichtungsanordnung in die Flanschverbindung eine Dichte von mindestens 0,7 g/cm³ und höchstens 1,5 g/cm³ haben.