DE2201131A1 - Abdichtung fuer flanschverbindungen - Google Patents
Abdichtung fuer flanschverbindungenInfo
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Description
Pat Ju/Gr
. 1202
Abdichtung für Flanschverbindungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung für Flanschverbindungen, insbesondere zwischen den Gehäuseteilen
von Absperrarmaturen, deren Berührungsflächen durch einen in eine Ringausnehmung der Flansche eingelegten
elastischen Dichtring gegeneinander abgedichtet sind.
Neben den bekannten Flachdichtungen hat man bei Absperrarmaturen bisher auch O-Ring-Abdichtungen verwendet, bei
denen die Nut* für den O-Ring entweder in den Flansch eines der beiden miteinander zu verbindenden Gehäuseteile
oder je zur Hälfte in beide Gehäuseflansche eingedreht
wurde. Beim Anziehen der Plansohverbindungssohrauben
wurde der in die Nut eingelegte O-Ring hierbei bis zur metallischen Anlag© der Flansche zusamme««
gepreßt und füllte dann die verbreiterte Nut im Querschnitt
weitgehend aus» Durch die metallische Anlage ■
der Gehäuseflansche haben diese O-Ring-Abdichtungen
zwar nicht den Nachteil der Flachdichtungen, bei denen
der Grad der Zusammenpressung vom Anzugsmoment der Schrauben abhängig und damit nicht einwandfrei definiert
ist, jedoch setzt diese O-Ring-Abdichtung eine saubere
Bearbeitung der Flansehberührungsflächen sowie der Dichtungsnut voraus, da sich der O-Ring nur auf ein bestimmtes
Maß zusammendrücken läßt, ohne an Rückstellkraft zu verlieren. Wird dieses Maß überschritten, so treten
bleibende Verformungen auf, die eine einwandfreie Ab« dichtung"awisehen den Flanschen auf die Dauer in Frage
stellen. Es hat sieh gezeigt* daß besonders bei geringen'
Drücken soloh© verformten O-Ringe zu UaöiGhfcheitei
da diese Q-Bl&g© vom Mediumöruck nicht raehr gonlgencl
stark an die Abdichtflächen angedrückt werden. Bei
starker Einpressung des Q-Ringes zwischen den Planschen tritt außerdem häufig ein Herausquellen von Dichtwerkstoff
aus der Nut auf, der zwischen den metallischen Auflageflächen der Plansche zerquetscht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und die Abdichtung für die Planschverbindung
so auszubilden, daß mit geringstem Aufwand eine einwandfreie Dauerabdichtung gewährleistet ist.
Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung darin gesehen, daß die Ringausnehmung der Plansche für die
Aufnahme des Dichtringes durch einen an dem einen FIf*»sch
vorgesehenen, bis nach innen reichenden Rücksprung, mit
schräger Außenwand und eine an dem anderen Flansch vorgesehene
Nut gebildet wird, die eine der Schräge des Rücksprunges dachförmig entgegengerichtete schräge Außenwand
und einen sioh nahezu bis zur Rücksprungfläche des Oegenflansohes
erstreckenden Ringvorsprung als Innenwand aufweist, wobei der mit Vorspannung auf diesen Vorsprung
aufschiebbare Dichtring als Ringband mit an den Rändern nach außen bis an die dachförmigen Außenwandschrägen der
Ringausnehmung heranreichenden Wülsten ausgebildet und um das Maß der gewünschten Verformung breiter als die Ringausnehmung
in Anzugsrichtung ist.
Duron diese spezielle Flansehausnehmung in Verbindung mit
der besonderen Ausbildung des Dichtringes wird eine Abdichtung geschaffen, die ein Zerquetschen des Dichtringes
nahezu unmöglich macht, und die auch bei Unebenheiten an den Berührungsflächen der Plansche und in der Dichtringausnenmung
noch ein einwandfreies Dienten gewährleistet.
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Der bandartig ausgebildete Dichtring läßt sich durch seine große Breite in einem weit höheren Maße elastisch verformen
als der bisher bekannte O-Ring und kann auf den an dem
einen Flansch vorgesehenen vorsprung der Dichtungsnut vor der Montage der Planschverbindung bzw. der Absperrarmaturen-Gehäuseteile
mit Vorspannung aufgeschoben werden und hat somit eine fixierte Lage, so daß das Zusammenschrauben
der Flanschverbindung ohne Verlagerung des Dichtringes in einfacher Weise erfolgen kann. Die
Außenwand des Vorsprunges, d. h. die Innenwand der Nut bildet hierbei eine gerade Anlagefläche für den Dichtring
und bewirkt während des Anpressvorganges eine sichere Dichtringabstützung.
Die beiden nach außen gerichteten Wülste an den Rändern des Dichtringes gewährleisten in Verbindung mit den
dachförmigen Außenwandschrägen der Ringausnehmung einen besonderen zusätzlichen Dichtungseffekt, der sich dadurch
ergibt, daß beim Zusammenpressen der beiden,Plansche bzw.
Gehäuseteile die äußeren Wülste des Dichtringes an den
Schrägen der Außenwände entlang wandern, wodurch sie sich unter keilförmiger Zusammenpressung mit hoher Vorspannung
gegen die Flächen der Ausnehmung legen. Diese Dichtwirkung wird bei hohem Mediumdruck noch dadurch verstärkt,
daß der von innen auf den Dichtring wirkende Leitungsdruck zusätzlich die Wülste gegeneinander drückt, wobei der
Dichtring bis zur Berührung der beiden Wülste zusammengerollt werden kann und die Wülste mit noch höherem Anpreßdruck
gegen die dachförmigen Schrägen der Dichtringausnehmung gedrückt werden. Die Gründabdichtung erfolgt
zwischen dem Boden der Hut und der Bodenfläche des RücksprungeSj
wobei durch die langgestreckte Ausbildung des Dichtringes der Verfonnungsweg so groß ist, daß auch an
dieser Stelle eine besonders hohe Dichtwirkung erzielt wird» li&r zwischen dem Vorsprung und der Rüeksprungfläche
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des Gegenflansohes vorgesehene Spalt gewährleistet hierbei, daß die beiden Berührungsflächen der Plansche in der
Endlage auch sicher metallisch aufeinander liegen und der Mediumdruck auf den Dichtring einwirken kann.
Versuche mit der erfindungsgemäßen Abdichtung haben ergeben,
daß nicht nur bei hohen sondern auch bei niedrigen Drücken und sogar bei Unterdrücken bis zum Vakuum stets
eine einwandfreie Abdichtung erzielbar ist, da beim Aufeinanderschrauben der beiden Flansche bzw. Gehäuseteile
der Dichtring allein durch die reine Verformungsarbeit so fest sowohl gegen die Bodenflächen der Nut und des Rücksprunges
als auch gegen die beiden Außenwandschrägen der
Ausnehmung gepreßt wird, daß eine sichere doppelte Dichtwirkung ohne Zuhilfenahme des Mediumdruckes erreicht wird.
Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher
erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Absperrschieber zur Hälfte im Schnitt mit der erfindungsgemäßen Flanschabdichtung
zwischen Gehäuseaufsatz und Haube,
Fig. 2 die Abdichtstelle nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab bei entspannter Flanschverbindung
und
Fig. 3 die gleiche Abdichtstelle bei verschraubten Flanschen.
Der dargestellte Absperrschieber besteht aus dem Schiebergehäuse 1 mit Gehäuseaufsatz 2 und Haube 3 sowie dem mit
Hilfe der Spindel 4 im Schiebergehäuse langsverschieblich geführten Absperrkeil 5· Der Gehäuseaufsatz 2 ist nach
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Einbau des Absperrkeils 5 mit der Haube über die Plansche
und 7 und die Verbindungsschrauben 8 fest verbunden und
die Abdichtung der Verbindungsstelle nach außen erfolgt durch den Dichtring 9. ·
Wie die Figuren 2 und 3 erkennen lassen, ist der Dichtring
9 als Ringband 10 mit an den beiden Rändern nach außen vorspringenden Wülsten 11 und 12 ausgebildet. Für
die Aufnahme de"s Dichtringes 9 besitzt der obere Plansch
eine Nut 13 und der untere Plansch 7 einen Rücksprung 14,
die beide bei verspannten Planschen einen nahezu geschlossenen Ausnehmungsquerschnitt ergeben. Die Nut 13
und der bis zum Gehäuseinnern reichende Rücksprung 14 besitzen außen zu den. Planschberührungsflächen 15 hin
dachförmig gegeneinander geneigte Schrägflächen 16 und 17,
die an der Berührungsstelle 15 in etwa aufeinandertreffen.
Die Nut 13 besitzt eine waagerechte Bodenfläche.18, die nur
kurz ausgebildet ist und in die senkrechte Nutinnenfläche eines Vorsprunges 20 übergeht. Der Rücksprung 14 dagegen
besitzt eine waagerechte Bodenfläche 21, die bis nach innen zur Gehäuseinnenwand 22 eben verläuft. Der senkrechte
Vorsprung 20 des Flansches 6 ist soweit nach unten gezogen, daß sich der Dichtring 9 nahezu mit seiner ganzen Innenfläche
hieran abstützen kann und zur Rücksprungbodenfläche 21 hin nur ein Spalt 25 verbleibt.
Beim Zusammenbau wird zunächst bei abgenommener Haube
—ΡΩ—
der Dichtring 9 mit Vorspannung·auf den Vorsprung aufgebracht,
so daß er schon vor dem Zusammenbau in seiner Lage fixiert ist. Beim anschließenden Aufsetzen der Haube 3 auf den
Gegenflansch 7 und Anziehen der Verbindungsschrauben 8
nähern sich Nut 13 und Rücksprung 14 ständig und verringern '
hierbei den Gesamtquerschnitt der Dichtringausnehmung unter
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gleichzeitiger Zusammenpressung des Dichtringes 9. Diese QuerschnittsVerengung unter Verformung des Dichtringes 9
erfolgt bis zur metallischen Berührung der beiden Plansche 6 und 7 an den Flächen 15>
wobei zwischen dem Vorsprung und der Bodenfläche 21 des Rücksprunges 14 noch der Spalt
23 verbleibt, der zum Gehäuseinnern 22 hin offen ist.
Während des N^herns von Nut 1J5 und Rücksprung 14 werden
die beiden Wülste 11 und 12 des Dichtringes 9 nicht nur ' gegen die Bodenflächen l8 und 21 gepresst, sondern zwängen
sich auch nach außen hin gegen die Schrägflächen l6 und der Dichtringausnehmung 1J5* 14, so daß durch die hierbei
auftretende Keilwirkung gleichzeitig auch an den Schrägflächen 16 und 17 der Ausnehmung und an der Nutinnenfläche
19 des VorSprunges 20 eine auch Gußunebenheiten überbrückende
Preßanlage erfolgt. Beim Zusammenpressen der Flansche nähern sich die beiden Wülste 11 und 12 so weit,
daß der Dichtring 9 eine gerollte,nahezu geschlossene
Forra&nnimmt, so daß das Dichtungsmaterial großflächig
an den beiden Schrägflächen l6 und 17 der Ausnehmung anliegt. Bei hohen Drücken in der Rohrleitung wird der
Dichtformring 9 über den Spalt 23 zusätzlich druckoelastet,
so daß sich die Wülste je nach Mediumdruck bis zur gegenseitigen Berührung nähern. Ein derart geschlossener
Dichtring wird von dem Mediumdruck soweit in Richtung der Spitze der Schrägflächen l6 und 17 gezwängt, daß die
Schrägflächen nahezu bis nach innen mit dem Dichtwerkstoff in dichtende Berührung kommen.
Durch diese allseitige Dichtanlage des erfindungsgemäß profilierten Dichtringes wird auch bei unterschiedlicher
Toleranz der Flansche 6, 7 noch eine ausreichende Dauerabdichtung gewährleistet, so daß sowohl die Nut 13 und der
RUcksprung 14 als auch die übrigen Planschteile roh gegossen werden können.
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Claims (1)
1. Abdichtung für Flans chverbindimgen, insbesondere zwischen den Gehäuseteilen von Absperrarmaturen,
deren Berührungsflächen durch einen in eine Ringausnehmung der Flansche eingelegten elastischen
Dichtring gegeneinander abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ringausnehmung (IJ, 14) durch einen an- dem einen
Flansch (7) vorgesehenen, bis nach innen reichenden Rücksprung (14) mit schräger Außenwand (17) und eine
an dem anderen Flansch (6) vorgesehene Nut (13) gebildet
wird, die eine der Schräge (17) des Rücksprunges dachförmig entgegengerichtete schräge
Außenwand (l6) und einen sich nahezu bis zur Rücksprungfläche (21) des Gegenflansches (7) erstreckenden
Ringvorsprung (20) als Innenwand (19) aufweist, wobei der mit Vorspannung auf diesen Vorsprung (20) auf_
schiebbare Dichtring (9) als Ringband (10) mit an den Rändern nach außen bis an die dachförmigen Außen-•wandschrägen
(16, 17) der Ringausnehmung heranreichenden Wülsten (11, 12) ausgebildet und um das
Maß der gewünschten Verformung breiter als die Ringausnehmung (13, 14) in Anzugrichtung ist.
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
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