DE2607811A1 - Flanschverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Planschverbindung mit Berührungsdichtung aus einem plastischen Kunststoff, insbesondere aus Polytetrafluorathylen, der Teil der Auskleidung eines Apparates ist.

Zum Schutz von Apparaten, wie z.B. Rohren, Behältern, Kesseln und dergleichen, gegen den Angriff korrodierend wirkender Flüssigkeiten und Gase ist es bekannt, die Apparate mit einem korrosionsbeständigen Kunststoff auszukleiden. Auskleidungen aus fluorhaltigen Kunststoffen und insbesondere aus Polytetrafluorathylen (PTFE) sind aufgrund ihrer günstigen chemischen und thermischen Beständigkeit für diesen Zweck besonders gut geeignet. Besteht der Apparat aus mehreren durch Flanschverbindungen miteinander verspannten Apparateabschnitten oder Teilen, wie z.B. der Mantel und Deckel eines Behälters oder Mantel und Rohrleitung, so liegt es nahe, zur Abdichtung der Verbindung den Auskleidungswerkstoff über die Flansche zu ziehen und zwischen diese einzuspannen. Derartige Berührungsdichtungen weisen die gleiche chemische und thermische Beständigkeit auf, wie die Auskleidung des Apparates und nehmen die Flanschkräfte auf. Zusätzliche Dichtungselemente sind nicht erforderlich.

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Ein Nachteil plastischer Kunststoffe und insbesondere auch des Polytetrafluoräthylens ist das Kriechen dieser Werkstoffe und die dadurch bedingte Spannungsrelaxation, wodurch zum Aufrechterhalten einer ausreichenden 'Verbindungskraft ein häufiges Nachziehen der Planschschrauben erforderlich ist. Es ist bekannt, das mechanische Verhalten und insbesondere Kriechen und Spannungsrelaxation von plastischen Kunststoffen, wie PTFE, durch Zusätze von Füllstoffen, wie z.B. Glasfasern oder Kupferpulver zu verbessern. Da derartige Füllerzusätze die für einen Auskleidungswerkstoff geforderte gute Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen, kann diese Maßnahme für die hier vorliegende Aufgabe nicht zum Ziel führen. Es wurde ebenso gefunden, daß ein Aufrauhen der Flanschflächen nicht ausreicht, das Kriechen, etwa von dickeren PTFE-Auskleidungen ausreichend zu verringern.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Kriechen einer Berührungsdichtung aus einem plastischen Kunststoff, insbesondere aus PTFE in einer Flanschverbindung, die Teil der Auskleidung eines Apparates ist, derartig zu verringern, daß die Dichtigkeit der Verbindung im wesentlichen ohne ein Nachziehen der Flanschschrauben über eine längere Betriebszeit bestehen bleibt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Auskleidung parallel zu den Flanschflächen geschlitzt ist und in jeden sich wenigstens über einen Teil der Flanschbreite erstreckenden Schlitz ein Metallband eingelegt ist. Nach der Erfindung ist das Metallband vorteilhaft mit einer Vielzahl von Durchbrüchen versehen.

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Die Wirkung der erfindungsgemäßen Flanschverbindung beruht offenbar darauf, daß die innere Reibung innerhalb der Flanschverbindung durch das Einlegen von Metallbändern, deren Kriechneigung um ein Vielfaches geringer als die des Kunststoffs ist, erhöht und dadurch das Kriechen des Werkstoffs erheblich vermindert wird. Im allgemeinen wird bei einer Dicke der Auskleidung bis zu ca. 5 mm mit einer einzigen Einlage das Kriechen ausreichend herabgesetzt, bei größeren Dicken sind vorteilhaft mehrere Einlagen vorzusehen« Die als Einlagen.verwendeten Metallbänder können beispielsweise aus Blechen gestanzt oder geschnitten werden und zusätzlich zur besseren Verzahnung der Einlage mit dem Kunststoff mit Durchbrüchen versehen werden. Besonders geeignet ist Streckmetall, das in einfacher Weise den Maßen des Flansches angepaßt und mit dem Kunststoff besonders wirkungsvoll verzahnt werden kann. Es ist weiterhin von Vorteil, die Oberfläche des Metallbandes vor dem Einlegen aufzurauhen. Das Verhältnis Auskleidungs-/Metallbanddicke sollte etwa 4:1 betragen, wobei im Einzelfall sich die günstige Relation durch einfache Versuche ermitteln läßt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung und Beispielen erläutert:

In der schematischen Schnittzeichnung ist 1 ein zweiteiliger Behälter mit den Flanschen 2. Die Behälterteile sind ausgekleidet mit PTFE-Folie 3, die zwischen die aufgerauhten gegenüberliegenden Flanschflächen eingespannt sind. Zur Aufnahme der Metallbänder 4 sind die Folien parallel zu den Flanschflächen mit Schlitzen versehen. Zeichnerisch nicht dargestellt ist die Verschraubung beider Behälterteile.

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Der Vorteil erfindungsgemäßer Flanschverbindungen mit Berührungsdichtung ist aus den folgenden Versuchsergebnissen klar zu erkennen. In der ersten Versuchsreihe wurde das Kriechen unterschiedlich ausgelegter PTFE-Scheiben mit den Maßen 40 χ 21 χ 4 mm bei etwa 20⁰C und einer konstanten Flächenpressung von 60 N/mm bestimmt. Die Versuchszeit betrug 15 min.

Probe 1	Probe 2	,55	Probe	,0	3
1,35	0	,4	0	,0
30,7	13	0

Verformung 1,35 0,55 0,0 mm

30,7 13,4

(Probe 1 - glatte Flanschflächen
Probe 2 - Flanschflächen mit 0,5 mm_rtiefen Riefen

Probe 3 - gerief te Flanschflächen; PTFE-Scheibe geschlitzt, 1 mm-dicke Stahlbandeinlage)

In einer zweiten Versuchsreihe wurden je zwei aufeinandergelegte PTFE-Scheiben mit den Maßen 100 χ 40 χ 4 mm zwischen mit 0,5 mm-tiefen Riefen versehene Stahlplatten eingespannt und unter einer Flächenpressung von 11 N/mm auf 200 C erhitzt. Der Abstand der Stahlplatte wurde dann konstant gehalten und die Änderung der Flächenpressung <Spannungsrelaxation) nach 3 Stunden gemessen.

Probe 1 Probe 2

Änderung der 0,4 0 N/mm h

Flächenpressung . _

(Probe 1 - ohne Metallbänder
Probe 2 - je eine 1 mm-dicke Stahleinlage).

2 Patentansprüche
1 Figur

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Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche

   fl·) Flanschverbindung mit Berührungsdichtung aus einem plastischen Kunststoff, insbesondere aus Polytetrafluoräthylen, der Teil der Auskleidung eines Apparates ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Auskleidung parallel zu den Flanschflächen geschlitzt ist und in jeden sich wenigstens über einen Teil der Flanschbreite erstreckenden Schlitz ein
   Metallband eingelegt ist.

   2e Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallband mit einer Vielzahl von Durchbrüchen versehen ist.

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