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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Dichtungsanord-
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nung für einen in eine Deckelaufnahme eines Druckgehäuses eingesetzten
Deckel mit Deckelverschraubung, der ein kreiszylinderisches, in der Deckelaufnahme
mit vorgegebener Passung gegenüber der Deckelaufnahmewand angeordnetes Deckelteilstück
aufweist wobei zwischen zylinderischem Deckelteilstück und Deckelaufnahmewand eine
Dichtungskammer gebildet ist, die orthogonal zur Deckelaufnahmewand verl aufende
Abstützflächen aufweist, wobei fernerhin in der Dichtungsringkammer ein Dichtungsaggregat
mit aus einem volumenbeständigen Dichtungswerkstoff bestehender Dichtung angeordnet
ist, welcher Dichtungswerkstoff durch die Dichtkraft plastisch verformbar sowie
gegen das zylindrische Deckelteilstück und die Deckelaufnahmewand andrückbar ist.
Dieses Andrücken erfolgt so, daß der unvermeidbare Spal.t zwischen den Abstützflächen
und der Deckelaufnahmewand bzw.
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dem zylindrischen Deckelteilstück überbrückt wird und auch bei einem
Atmungsspiel zwischen Druckbehälter und Deckel unter dem Einfluß unterschiedlicher
Drücke überbrückt bleibt.
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Bei der bekannten gattungsgemäßen Dichtungsanordnung (DE-PS 26 30
499) besteht das Dichtaggregat aus einem Ring aus dem volumenbeständigen, plastisch
verformbaren Dichtungswerkstoff. Der Ring besitzt einen rechteckigen Ringquerschnitt
und im Bereich der spaltüberbrückenden Ecken aufgesetzte umlaufende Blechkappen,
die ihrerseits einen winkelförmigen Ringquerschnitt aufweisen. Eine der Abstützflächen
ist als Schrägfläche ausgebildet. Die Wechselwirkung dieser Schrägfläche mit dem
beschriebenen Ring aus dem volumenbeständigen, plastisch verformbaren Dichtungswerkstoff
bewirkt, daß bereits
beim Einbau des Ringes eine von der an der
Schrägfläche aufsitzenden Kante ausgehende Verformung erreicht wird, die zu einer
gleichmäßigen und kontrollierten Pressung des Ringes an der Deckelaufnahmewand bzw.
an dem zylindrischen Deckelteilstück führt und bewirkt.
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daß Spaltverluste vermieden werden. Auch wird eine gute Anfangsdichtigkeit
erreicht. Insoweit hat sich die bekannte Ausführungsform bewährt. Die bekannten
Maßnahmen sind jedoch aufwendig, weil der Ring aus dem Dichtungswerkstoff und die
aufgesetzten Blechkappen, die einstückig ausgeführt werden müssen, eine aufwendige
Fertigung verlangen für den Ring unter Verwendung entsprechender Pressen mit Matrize
und Patrize. Der Aufwand wird um so größer, je größer der Deckeldurchmesser und
je größer die Drücke sind, gegen die abzudichten ist. Bei großen Deckeldurchmessern
entstehen zusätzliche Probleme, weil die Steifigkeit des Ringes mit zunehmender
Größe abnimmt und der Ring folglich nur vorsichtig gehandhabt werden kann.
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Im übrigen ist es bekannt (DE-OS 21 44 681), bei Dichtungsanordnungen
mit zwei Dichtringen zu arbeiten, die mit Keilflächen gegeneinander wirken. Solche
Dichtungsanordnungen sind für die Durchführung von Kolbenstangen bestimmt und erfahren
folglich ganz andere Beanspruchungen als eine Dichtungsanordnung für einen in eine
Deckelaufnahme eines Druckgefäßes eingesetzten Deckel. Bei der bekannten Ausführungsform
bestehen die Dichtringe aus einem geeigneten Kunststoff. Sie würden ihre Dichtfunktion
bei einer gattungsgemäßen Dichtungsanordnung auch deshalb verlieren, weil nicht
ausgeschlossen werden kann, daß der Kunststoff kriecht. Das gilt insbesondere, wenn
höhere Temperaturen aufzunehmen sind. Die bekannten Maßnahmen haben daher zur Weiterentwicklung
der gattungsgemäßen Dichtungsanordnung nichts beigetragen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Dichtungsanordnung
so weiter auszubilden, daß es nicht mehr erforderlich ch ist, den volumenbeständigen,
plastisch verformbaren Dichtungswerkstoff zu einem geschlossenen Ring vorzuformen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Dichtaggregat
aus zwei metallischen Dichtringen besteht, die einen L-förmigen Ringquerschnitt
aufweisen und gegeneinander um 180C gedreht, L-Schenkel an L-Schenkel gleitend,
ineinandergesetzt sind, sowie zwischen L-Fuß und Stirnfläche des jeweils zugeordneten
L-Schenkels einen ringförmigen Einlagehohlraum bilden, und daß der Dichtungswerk
stoff in den Einlagehohlräumen angeordnet ist. Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
wird der Dichtungswerkstoff in den Einlagehohlräumen geformt, und zwar zu einem
Ring, der allen Anforderungen auch dann genügt, wenn der Dichtungswerkstoff als
Strang eingelegt wird, also nicht ringförmig vorgeformt ist, und eine oder mehrere
Stoßstellen aufweist. Der Strang kann also auch aus mehreren Teilstücken bestehen.
Gleichzeitig mit der Formung des volumenbeständigen, plastisch verformbaren Dichtungswerkstoffes
in den Einlagehohlräumen wird der Dichtdruck erzeugt und der Dichtungswerkstoff
in der beschriebenen Weise spaltüberbrückend und atmungsspaltausgleichend gegen
die Deckelaufnahmewand und das zylindrische Deckelteilstück derart angedrückt, daß
Spaltverluste vermieden werden und eine gute Anfangsdichtigkeit gewährleistet ist.
Die Deckelverschraubung kann im Rahmen der Erfindung auf beliebige Weise eingerichtet
sein. Das gilt auch für die Deckelaufnahme. Insbesondere können die orthogonal zur
Deckelaufnahmewand verlaufenden Abstützflächen über einen vorspringenden Bund am
zylindrischen
Deckelteilstück und einen eingesetzten Druckring mit
Widerl agerrin g erzeugt werden. Die Deckelverschraubung kann aber auch als Flanschverschraubung
eingerichtet sein. Erfindungsgemäß wird zwar mit zwei metallischen Dichtringen gearbeitet,
diese können jedoch, auch bei großen Durchmessern unschwer aus dem Vollen gedreht
werden, entsprechende Bearbeitungsmaschinen stehen aus dem Behälterbau ohnehin zur
Verfügung.
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Im einzelnen bestehen verschiedene Möglichkeiten der weiteren Ausbildung
und Gestaltung. Eine bevorzugte Ausführungsform, die sich durch Einfachheit und
Funktionssicherheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die L-Füße sowie
die Stirnflächen der L-Schenkel der Ringquerschnitte gegeneinander keilförmig zur
zugeordneten Fläche des zylindrischen Deckelteilstückes bzw. der Deckelaufnahmewand
erweiterte Einlagehohlräume bilden. Der Dichtungswerkstoff besteht beispielsweise
aus Blei, aus verdichtetem Expandat-Foliengraphit oder Asbestpackungsschnur, er
kann aber auch aus ungesintertem, extrudierten Polytetrafluorethylenwerkstoff aufgebaut
sein. Im allgemeinen handelt es sich um Vierkantprofile, die als solche auf dem
Markt sind oder unschwer hergestellt werden können. Nach bevorzugter Ausführungsform
weist der Dichtungswerkstoff als Strang einen seinem Einlagehohlraum angepaßten
Profilquerschnitt auf und ist er im Bereich der dichtungsspaltüberbrückenden Ecken
mit Blechkappen versehen. Es versteht sich, daß die metallischen Dichtringe, die
in der beschriebenen Weise einlagehohlraumbildend einander zugeordnet sind, im übrigen
beliebig eingerichtet werden können. Es versteht sich, daß für die gleitende
Bewegung
der L-Schenkel gegeneinander ein entsprechendes Toleranzspiel vorgesehen sein muß.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 ausschnittsweise einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung
als Axialschnitt durch den kreisförmigen Deckel, Fig. 2 in einem der Fig. 1 entsprechenden
Schnitt, ausschnittsweise, eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelanordnung,
Fig. 3 eine Variante des Gegenstandes der Fig. 2, Fig. 4 eine nochmals andere Ausführungsform
des Gegenstandes der Fig. 1.
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Die in den Figuren dargestellte Dichtungsanordnung ist für einen in
eine Deckelaufnahme 1 eines Druckgehäuses 2 eingesetzten Deckel 3 mit Deckelverschraubung
4 bestimmt. Die Deckelverschraubung kann auf beliebige Weise eingerichtet sein.
Der Deckel 3 hat zwar stets ein kreiszylindrisches, in der Deckelaufnahme 1 mit
vorgegebener Passung gegenüber der Deckelaufnahmewand 5 angeordnetes Deckelteilstück
6. Er kann jedoch massiv ausgebildet oder mit einer Eindrehung 7 versehen sein,
wie es die Fig. 2 andeutet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Deckel 3
mit einer Flanschverschraubung befestigt.
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Zwischen zylindrischem Deckelteilstück 6 und Deckelaufnahmewand 5
ist eine Dichtungsringkammer 8 gebildet, die orthogonal zur Deckelaufnahmewand 5
verlaufende Abstützflächen 9, 10 aufweist. Bei der Ausführungsform nach den Fig.
1 bis 3 sind die Abstützflächen zwischen einem Außenbund 11 an dem zylindrischen
Deckelteilstück 6 und einem Druckring 12 gebildet. Bei der Ausführungsform nach
Fig.
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4 sind an der Deckelaufnahme 1 einerseits, am zylindrischen Deckelteilstück
6 andererseits entsprechende Bunde 13, 14 vorgesehen. In der Dichtungsringkammer
8 ist ein Dichtaggregat mit aus einem volumenbeständigen Dichtungswerkstoff bestehender
Dichtung angeordnet, welcher Dichtungswerkstoff unter dem Einfluß der Dichtkraft
plastisch verformbar sowie gegen das zylindrische Deckelteilstück 6 und die Deckelaufnahmewand
5 andrückbar ist, und zwar dichtspaltüberbrückend und/oder atmungsspaltausgleichend.
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Das Dichtaggregat besteht aus zwei metallischen Dichtringen 15, 16,
die einen L-förmigen Ringquerschnitt aufweisen. Die beiden Dichtringe 15, 16 sind
gegeneinander bezüglich des L-förmigen Ringquerschnittes um 1800 gedreht, so daß
unter Zwischenschaltung eines entsprechenden Spiels die L-Schenkel 17 gleitend aneinander
geführt sind, während zwischen jeweils L-Fuß 18 und Stirnfläche 19 des zugeordneten
L-Schenkels 17 ein ringförmiger Einlagehohlraum 20 gebildet ist. Der Dichtungswerkstoff
21 ist in dem Einlagehohlraum 20 angeordnet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Anordnung so getroffen,
daß die L-Füße 18 sowie die Stirnflächen 19 der L-Schenkel 17 der Ringquerschnitte
gegeneinander keilförmige, zur zugeordneten Fläche des zylindrischen Deckelteilstückes
6 bzw. der Deckelaufnahmewand 5 sich erweiternde Einlagehohlräume 20 bilden. Der
Dichtungswerkstoff
21 bedarf nicht der ringförmigen Vorformung.
Er kann als Strang, auch als Strang aus mehreren Teilstücken, in die Einlagehohlräume
20 eingelegt werden und wird in diesen selbst zum Ring geformt. Insoweit bilden
die Dichtringe 15, 16 zugleich Formwerkzeuge für den Dichtungswerkstoff 21.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 besitzt der Dichtungswerkstoff
21 einen seinem Einlagehohlraum 20 angepaßten Profilquerschnitt der im Bereich der
dichtungsspaltüberbrückenden Ecken mit Blechkappen 22 versehen ist. Die dünnwandigen
Blechkappen 22 bestehen beispielsweise aus gezogenen Profilen und können beim Einlegen
des strangförmigen Dichtungswerkstoffes 21 in die Einlagehohlräume 20 mit eingelegt
oder zuvor an dem Strang befestigt sowie beim Einlegen zum Kreis gebogen werden.
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In allen dargestellten Ausführungsformen sind die beiden metallischen
Dichtringe 15, 16 identisch gleich ausgeführt worden.
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Im Rahmen der Erfindung werden durch die über den Deckel 3 auf die
Dichtringe 15, 16 als ganzes ausgeübte Innendruckkraft Axialspannungen erzeugt.
Diese rufen in dem Dichtungswerkstoff 21 radiale und tangentiale Spannungen derart
hervor, daß die angestrebte Dichtwirkung erreicht wird. Durch entsprechende Wahl
des Breiten/Höhen-Verhältnisses der aus dem Dichtungswerkstoff 21 bestehenden Dichtungen
können die Kräfte bestimmt werden. Deckel 3 und Flansch lassen sich so ausbilden,
daß der zu überbrückende Spalt unter dem Einfluß unterschiedlicher Drücke im Druckbehälter
seiner Größe nach praktisch konstant bleibt.