DE3005792A1

DE3005792A1 - Abdichtelement

Info

Publication number: DE3005792A1
Application number: DE19803005792
Authority: DE
Inventors: Peter 7900 Ulm Arndt
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1981-08-20
Also published as: GB2069631A; JPS571864A; FR2476259A1; JPS622188B2

Description

K/R 8-46

Reinz-Dichtungs-GmbH, Reinzstr. 3-7 7910 Neu - Ulm

Abdichtelement

Die Erfindung betrifft ein Abdichtelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten Abdichtelementen dieser Gattung, z.B. Fülldichtringen der Form C; DIN 7603, umschließt der Metallmantel den Füllwerkstoff sowohl im angelieferten als auch im eingebauten Zustand normalerweise nicht, so daß der Füllwerkstoff sowohl mit den abzudichtenden Medien, den Bauteilen wie auch mit der umgebenden Atmosphäre in Berührung kommen kann. Bei Verwendung solcher Fülldichtringe an hochtemperaturbeanspruchten Dichtverbindungen ist in der Regel eine befriedigende Abdichtgüte nicht zu erreichen, weil die. Temperaturbeständigkeit der verwendeten Werkstoffe zu niedrig ist bzw. die Werkstoffe bei hohen Betriebstemperaturen oxidieren und dabei ihre Dichteigenschaften verlieren.

Eine rein metallische Abdichtung, z.B. mit Vollringen, ist aufgrund mangelnder Rückfederung, die allein durch den Elastizitätsmodul des Werkstoffes gegeben ist, wegen der auftretenden thermischen Bauteilverformung nicht möglich.

Formelastische metallische Dichtelemente, z.B. Sickendichtelemente, besitzen zwar bei Raumtemperaturen große Rückfederungseigenschaften, verlieren jedoch bei hohen Temperaturen durch thermische Entspannung des Formteils weitgehend ihre Rückfederungseigenschaften.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abdichtelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu verbessern, daß es hohen Temperaturen, und zwar auch im Hinblick auf chemische Beständigkeit, standhält.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die beiden in Längsrichtung des Abdichtelements verlaufenden Ränder des Metallmantels, gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Teilen, die Füllstoffeinlage hermetisch abschließen und den Zutritt chemisch reaktiver Medien vermeiden.

Durch die besondere Formgestaltung des Abdichtelements kommt der Füllstoff weder mit den abzudichtenden Medien, den Bauteilen, noch der umgebenden Atmosphäre in Berührung. Infolgedessen wird der Füllstoff vor äußeren Einflüssen geschützt, z.B. ein an sich in normaler Atmosphäre bei hohen Temperaturen oxidierender Werkstoff, z.B. Graphit, so daß die guten Rückfederungseigenschaften des Graphits sowohl bei Raumtemperatur als auch bei sehr hohen Temperaturen vorhanden sind. Das erfindungsgemäße Abdichtelement hat sich daher bei hohen Temperaturen ausgesetzten Verbindungen, z.B. zur Abdichtung von Abgasturboladerflanschen, in der Praxis hervorragend bewährt.

Die Unteransprüche betreffen zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein ringförmiges Abdichtelement für hochtemperaturbeanspruchte Verbindungen in Draufsicht,

Fig. 2 bis 7 Querschnitte gemäß Schnittlinie II-II des ringförmigen Abdichtelements, betreffend verschiedene Ausführungsformen.

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Fig. 1 zeigt ein ringförmiges Abdichtelement 1, das für den Einsatz bei hochtemperaturbeanspruchten Verbindungen, z.B. Abgasturboladerflanschen oder auch an Verbindungen, an die hohe Anforderungen im Hinblick auf chemische Beständigkeit bei hohen Temperaturen gestellt werden, vorgesehen ist. Das Abdichtelement hat sich bei der Abdichtung von Abgasturboladerflanschen in der Praxis bewährt und besitzt in diesem Fall einen Innendurchmesser von etwa 45,3 mm und einen Außendurchmesser von etwa 51,9 mm. Das Abdichtelement kann in einer Kreisform oder einer davon abweichenden Form vorliegen.

Das ringförmige Abdichtelement gemäß Fig. 1 weist vorzugsweise die in Fig. 2 bis 7 gezeigten Querschnitte auf.

Gemäß Fig. 2 wird der hermetische Abschluß des Füllstoffs durch Aneinanderstoßen der beiden Metallmantelränder 2a, 2b erreicht.

Gemäß Fig. 3 ist unter der Stoßstelle 4 der Metallmantelränder 2a, 2b ein zusätzlicher Ring 5 eingelassen.

Gemäß Fig. 4 wird die Füllstoffeinlage von einem weiteren Mantel 6 umgeben, und die Stoßstellen 4, 7 der Ränder 2a, 2b und 6a, 6b sind versetzt, insbesondere zueinander entgegengesetzt, angeordnet.

Gemäß Fig. 5 sind die beiden überstehenden Metallmantelränder 2a, 2b gefalzt und umgebogen.

Gemäß Fig. 6 ist die Füllstoffeinlage 3 dreifach ummantelt, und die Stoßstellen 4, 7, 8 der drei Mäntel 2, 6, 9 sind derart versetzt, daß sie nach dem Nut-Feder-Prinzip ineinandergreifen .

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Gemäß Fig. 7 überlappen sich die Metallmantelränder 2a, 2b über einen Umfangswinkel von maximal etwa 45°. Das Abdichtelement gemäß Fig. 7

besteht aus einem Metallmantel 2, dessen sich in Umfangsrichtung des Abdichtelementes erstreckenden Längsränder 2a, 2b mit elastischer Vorspannung dicht überlappen. Der Metallmantel des für die Abdichtung von Abgasturboladerflanschen oder eines unter ähnlichen Betrxebsbedingungen einzusetzenden Abdichtelementes weist vorzugsweise eine Dicke von 0/5 mm auf. Die Gesamthöhe des ringförmigen Abdichtelementes beträgt für diesen Fall zweckmäßig etwa 3,5 mm. Die Überlappung der Längsränder 2a, 2b des Metallmantels 2 erstreckt sich vorteilhaft über einen Umfangswinkel von etwa 10 bis 45°, vorzugsweise über 20 bis 30°.

Das erfindungsgemäße Abdichtelement weist in seinen verschiedenen Ausfuhrungsformen eine ausreichende Wandstärke auf, um mechanische Beschädigungen sowohl vor als auch während seines bestimmungsgemäßen Einsatzes zu vermeiden.

Eine Füllstoffeinlage 3, die aus einem elastischen oder plastischen Dichtungsmaterial, vorzugsweise aus Graphit, Asbest und/oder Kaolin, besteht, wird von dem Metallmantel 2 auf diese Weise so dicht umschlossen, daß der Füllstoff vor Einwirkungen von außen, z.B. vor einer Oxidation durch Luftzutritt, geschützt ist und infolgedessen seine guten Rückfederungseigenschaften stets beibehält. Die Folge ist eine hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer des erfindungsgemäßen Abdichtelementes. Die Graphiteinlage liegt zweckmäßig in chemothermisch gepreßter Form, z.B. als Ring, vor, der sich dem lichten Querschnitt des von dem Metallmantel umgebenen Hohlraums in der in den Fig. 2 bis 7 gezeigten Form anpaßt.

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Claims

DIPL.-ING. HANS W. GROENING

PATENTANWALT

K/R 8-46

Patentansprüche

f1.)Abdichtelement, bestehend aus einem Metallmantel und einer Füllstoffeinlage, insbesondere für hohen Temperaturen ausgesetzte Verbindungen, wie Abgasturboladerflanschen, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffeinlage (3) des Abdichtelements (1) durch den Metallmantel (2) mechanisch verstärkt und hermetisch gegen Herausfließen und gegen Zutritt chemisch reaktiver Medien abgeschlossen ist.
2. Abdichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hermetische Abschluß durch Aneinanderstoßen der beiden Metallmantelränder (2a, 2b) erreicht wird.
3. Abdichtelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Stoßstelle (4) der Metallmantelränder (2a, 2b) ein zusätzlicher Ring (5) eingelassen ist.
4. Abdichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffeinlage (3) von einem weiteren Mantel (6) umgeben ist und die Stoßstellen (4, 7) der Ränder (2a, 2b; 6a, 6b) versetzt, insbesondere zueinander entgegengesetzt, angeordnet sind.

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SIEBEHTSTK. 4 · 8000 UtTXCHIiX 86 ■ POB 880340 · KABEL·: RJIEIJf PATEN"T · TEL. (080) 47107» · TSLEX S-2C639
5. Abdichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden überstehenden Metallmantelränder (2a_f 2b) gefalzt und umgebogen sind.
6. Abdichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffeinlage (3) dreifach ummantelt ist und die Stoßstellen (4, 7, 8) der drei Mäntel (2, 6, 9) derart versetzt sind, daß sie nach dem Nut-Feder-Prinzip ineinandergreifen.
7. Abdichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmantelränder (2a, 2b) sich über einen Umfangswinkel von maximal etwa 45° überlappen.
8. Abdichtelement nach Anspruch 1 und 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel eine ausreichende Wandstärke aufweist, um mechanische Beschädigungen des Abdichtelements sowohl vor als auch während seines bestimmungsgemäßen Einsatzes zu vermeiden.
9. Abdichtelement nach Anspruch 1, 8 und 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es ringförmig ausgebildet ist, wobei eine Kreisform oder eine davon abweichende geschlossene Form vorliegen kann.
10. Abdichtelement nach Anspruch 1, 8, 9 und 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffeinlage aus einem elastischen oder plastischen Dichtungsmaterial, insbesondere Graphit, Asbest und/oder Kaolin besteht.

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