DE3413262A1

DE3413262A1 - Structural design and production method of outer rings for spiral-wound seals

Info

Publication number: DE3413262A1
Application number: DE19843413262
Authority: DE
Inventors: Karl 7910 Neu-Ulm Tillkes
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 1984-04-07
Filing date: 1984-04-07
Publication date: 1985-10-17

Abstract

A metallic or non-metallic outer ring for spiral-wound flange seals of known construction, which is wound from a pre-impressed strip having an identical or similar profile as the actual spiral sealing element. In consequence, the normal design, which is produced in a costly manner primarily in the case of large seals, of the outer ring consisting of plate material is replaced, and the assembly of the sealing element and of the outer centring ring is largely automated in a cost-saving manner.

Description

Der Gegenstand der Erfindung betrifft die Gestaltung und Herstellung vonThe subject matter of the invention relates to design and manufacture from

einem wesentlichen Teil der an sich bekannten und in der Industrie häufig verwendeten Spiraldichtungen für Flansche oder ähnliche Dichtverbindungen.a substantial part of those known per se and in the industry frequently used spiral gaskets for flanges or similar sealing connections.

Es sind grundsätzlich drei verschiedene Ausführungen dieser Dichtungen bekannt, abgesehen von der Vielzahl möglicher Material-Kombinationen.There are basically three different versions of these seals known, apart from the large number of possible material combinations.

a) Das Spiralelement (1) allein, bestehend aus einem profiliertem Metallband (4), welches zusammen mit einem für die beabsichtigte Anwendung geeigneten plastisch und elastisch verformbaren Material (5) gleicher oder etwas größerer Breite gewickelt ist. Am inneren und äußeren Durchmesser befinden sich einige Blechlagen (4')ohne Weichstoff, die miteinander durch Punktschweißung zusammengehalten werden.a) The spiral element (1) alone, consisting of a profiled one Metal band (4), which together with a suitable for the intended application plastically and elastically deformable material (5) of the same or slightly greater width is wrapped. There are a few layers of sheet metal on the inner and outer diameter (4 ') without soft material, which are held together by spot welding.

Diese Spiral-Dichtringe sind vorwiegend für Nut/Feder-Flansche oder für Anordnungen mit Vorsprung/Rücksprung oder ähnlich, bestimmt. These spiral sealing rings are mainly for tongue and groove flanges or intended for arrangements with protrusion / recess or similar.

b) Spiralelemente wie unter a) beschrieben, außen umgeben von einem Flachring (2) aus meistens rostgeschütztem Flachstahl, dessen Aufgabe es ist, das Ausdehnen des Spiralelements und somit auch die Verformung beim Einbau zu begrenzen und gleichzeitig die Dichtung an den außerhalb liegenden Schrauben zu zentrieren, was besonders bei senkrechter Flanschanordnung nützlich ist. Die Dicke dieses Zentrierringes ist immer etwas kleiner als die des eigentlichen Spiral-Dichtelementes (üblich ist z. B. ein Verhältnis 3 : 5,2 mm), wodurch neben den schon erwähnten Aufgaben noch eine letzte wichtige Funktion des Außenringes festgelegt wird - nämlich die Begrenzung der beim Anziehen der Flanschschrauben verursachten Zusammenpressung und räumlichen Verformung des Spiralelementes.b) Spiral elements as described under a), surrounded by a on the outside Flat ring (2) made of mostly rust-protected flat steel, the task of which is to To limit expansion of the spiral element and thus also the deformation during installation and at the same time to center the seal on the outside screws, which is particularly useful with a vertical flange arrangement. The thickness of this centering ring is always slightly smaller than that of the actual spiral sealing element (is common z. B. a ratio of 3: 5.2 mm), which in addition to the tasks already mentioned a final important function of the outer ring is determined - namely the limitation the compression and spatial pressure caused when the flange screws are tightened Deformation of the spiral element.

c) Eine Kombination des Spiralelementes und Außenringes mit einem Innenring (3), der seinerseits wichtige, für die Erläuterung der Patentidee jedoch belanglose Aufgaben hat.c) A combination of the spiral element and outer ring with one Inner ring (3), which in turn is important, but for explaining the patent idea has trivial tasks.

Die übliche Ausführung des Außenringes (2) ist aus einem Plattenmaterial gewünschter Dicke (z.B. 3 mm), welches gestanzt oder gedreht und in der inneren Querschnittskante mit einer Aufnahmenut (6) gleicher oder ähnlicher Form wie die der Blechlagen des Spiralelementes (1) versehen werden muß.The usual design of the outer ring (2) is made of a plate material desired thickness (e.g. 3 mm), which is punched or turned and in the inner Cross-sectional edge with a receiving groove (6) the same or similar shape as the the sheet metal layers of the spiral element (1) must be provided.

Diese Aufnahmenut, der äußere Durchmesser des Spiralelementes und der innere Durchmesser des Außenringes (2) müssen sehr sorgfältig aufeinander abgestimmt sein, um diese 2 Teile gegenseitig fest zu verbinden und dazwischen ein möglichst kleines Spiel zu lassen, welches die an sich unerwünschte übermäßige Verformung des Spiralelementes ermöglicht.This receiving groove, the outer diameter of the spiral element and the inner diameter of the outer ring (2) must be very carefully matched be to connect these 2 parts firmly to each other and in between one as possible to leave small play, which in itself undesirable excessive deformation of the spiral element allows.

Diese Aufgaben sind oft nur mit großen Schwierigkeiten bei der Fertigung von Spiraldichtungen zu bewältigen, vor allem beim Zusammenbau des Dichtelementes und des Außenringes. Ein zu großes Spiel zwischen diesen 2 Teilen macht zwar eine halb- oder vollautomatische Montage möglich, ist jedoch aus anwendungstechnischer Sicht unerwünscht, andererseits wird die Montage aufwendig und teuer. Um die Montage besser steuern zu können, wird z. B. gemäß DE-OS 32 Ol 263 eine Fertigungsmethode vorgeschlagen, nach welcher der vorgefertigte Außenring konventioneller Bauart zunächst konisch verformt wird, in die innere Schnittfläche die Aufnahmenut eingeprägt wird und nach dem Einlegen des Dichtelementes wieder plangedrückt wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß für jede der zahlreichen möglichen Ringgrößen eine aufwendige spezielle Pressen- und Prägevorrichtung notwendig ist und der Außendurchmesser des Dichtelementes sehr genau eingehalten werden muß.These tasks are often very difficult to manufacture of spiral seals, especially when assembling the sealing element and the outer ring. Too big a game between these 2 parts makes one semi- or fully automatic assembly possible, but is from application-technical View undesirable, on the other hand, the assembly is complex and expensive. To the assembly to be able to control better, z. B. according to DE-OS 32 Ol 263 a manufacturing method suggested according to which the prefabricated outer ring of conventional design initially is conically deformed, in the inner cut surface the receiving groove is embossed and is pressed flat again after inserting the sealing element. The disadvantage this method consists in that for each of the numerous possible ring sizes a complex special pressing and embossing device is necessary and the outer diameter of the sealing element must be adhered to very precisely.

Demgegenüber macht sich die vorliegende Patentidee zur Aufgabe, die Fertigung und Montage von Spiraldichtungen weitgehend zu rationalisieren und automatisieren und dieses Ziel, wie aus den beigefügten Abbildungen ersichtlich ist, mit einfachen, technisch leicht beherrschbaren Mitteln zu erreichen: 1. Der Außendurchmesser (7) des Spiralelementes (1) muß nicht mehr absolut genau gewickelt werden, da anschließend ohne jegliches Spiel das mit gleichem Profil (8) vorgeprägte Metallband weiter gewickelt wird, bis der gewünschte Außendurchmesser (9) des so schichtartig entstandenen Zentrierringes erreicht ist. Hier ist eine hohe Genauigkeit nicht erforderlich, da die den Ring zentrierenden Schrauben relativ großes Spiel in den für sie vorgesehenen Flanschblattlöchern haben, außerdem ist eine kleine Bewegungsfreiheit des Dichtringes innerhalb des Schraubenkreises funktionsmäßig bedeutungslos.In contrast, the present patent idea makes the task of To largely rationalize and automate the production and assembly of spiral seals and this goal, as can be seen from the attached figures, with simple, to achieve technically easily controllable means: 1. The outer diameter (7) of the spiral element (1) no longer has to be wound with absolute precision, since then without any game the metal strip pre-stamped with the same profile (8) winding is continued until the desired outer diameter (9) of the so layered resulting centering ring is reached. High accuracy is not required here, since the screws centering the ring have a relatively large play in the ones intended for them Have flange blade holes, there is also a small amount of freedom of movement for the sealing ring Functionally insignificant within the screw circle.

2. Normalerweise werden die Metall-Abschlußwicklungen des Spiralelementes (1) punktgeschweißt. Dieser Arbeitsgang kann hier in einer weiteren Ausführungsform ganz wegfallen, da der Wickelautomat konstruktiv zum sofortigen Weiterwickeln des Außenringbandes ausgelegt werden kann.2. Usually the metal end windings of the spiral element (1) spot welded. This operation can be carried out here in a further embodiment can be omitted completely, as the automatic winding machine is designed for immediate further winding of the Outer ring band can be designed.

3. Das bisher notwendige umfangreiche Sortiment an Plattenmaterial zur Herstellung von Außenringen kann kostensparend durch einige wenige Band-Qualitäten ersetzt werden. Teueres Ausschneiden, Bearbeiten bzw.3. The extensive range of panel material that was previously required for the production of outer rings can save costs by using a few belt qualities be replaced. Expensive cutting, editing or

auch Schweißen großer Ringe und Eindrehen der Aufnahmenut wird dadurch überflüssig. This also makes welding large rings and screwing in the receiving groove superfluous.

4. Nachträglicher Rostschutz (z.B. durch Verzinken oder Kadmierung) fertiger Außenringe kann ebenfalls wegfallen, da das Band in geprägtem Zustand schon beim Hersteller bzw. Lieferanten viel ökonomischer mit dem gewünschten Rostschutz laufend versehen werden kann:4. Subsequent rust protection (e.g. by galvanizing or cadmizing) Finished outer rings can also be omitted because the band is already embossed much more economical with the manufacturer or supplier with the desired rust protection can be continuously provided:

Claims

Claims 1. Structural design and manufacturing process of outer rings for spiral wound with a known construction diverse combination of the profiled embossed metal strip and deformable soft materials, characterized in that the flat ring surrounding the spiral sealing element is wound from a strip material similar to pre-embossed profile as the sheet metal and soft material layers of the sealing element, #. Outer ring according to claim 1, characterized in that they are made from a suitable metallic, preferably rust-proof steel material or non-metallic material.

3. Outer rings according to Claims 1 and 2, characterized in that they on the outer circumference by welding the last two layers, or by others Means that are secured against rolling up.

4. Outer rings according to Claims 1, 2 and 3, characterized in that that the starting material in the form of an embossed strip has a thickness of less than 3 mm.