DE3642537A1 - Korrosionsschutzdichtung, korrosionsschutzhuellkoerper und dichtmasse fuer eine korrosionsschutzdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Korrosionsschutzdichtung nebst Korrosionsschutzhüllkörpern und einer Dichtmasse mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs und der nebengeordneten Ansprüche.

Für Maschinen, Bauteile und Anlagen, die sich in einer korrosiven Umgebung befinden, besteht das ständige Problem mit dem Korrosionsschutz der Verbindungsstellen. Dies gilt vor allem für den chemischen Apparatebau, bei dem hauptsächlich Schraubverbindungen und dabei insbesondere für Kessel oder dergleichen offene Flanschverschraubungen eingesetzt werden. Oft werden chemische Anlagen in einer Atmosphäre aus hoch korrosiven Gasen betrieben, die innerhalb kürzester Zeit selbst Schraubverbindungen aus korrosionsbeständigen Stählen oder Nichteisenmetallen, wie Tantal oder dgl. rosten lassen.

Dies wiederum hat zur Folge, daß die Schraubverbindungen an Festigkeit verlieren und daher aus Sicherheitsgründen in kurzen Abständen gewechselt werden müssen. Dabei taucht das weitere Problem auf, daß durch den Korrosionsbefall die Schraubverbindungen nicht mehr ohne weiteres gelöst werden können und in vielen Fällen sogar unter großem Aufwand zerstört werden müssen.

Aus dem DE-GM 79 16 057 ist eine Korrosionsschutzkappe für eine Radmutter bekannt, die durch ihre besondere Formgestaltung einen dichten Sitz auf der Radmutter und eine dichtende Anlage an der Felge gewährleisten soll. Derartige Korrosionsschutzkappen werden auch für Schraubverbindungen in der chemischen Industrie eingesetzt. In der Praxis hat sich allerdings gezeigt, daß vor allem in der Umgebung von korrosiven Gasen die Schutzwirkung unzureichend ist. Die Dichtwirkung beruht nämlich in erster Linie auf einer dichtenden Anlage der Kappenränder an den Felgen oder Flanschen, die mit der Schraubverbindung zusammengehalten werden sollen. Diese Stellen sind aber selten so plan, daß sich tatsächlich eine dichtende Anlage ergibt. Ist jedoch nur eine kleine Stelle offen, können die korrosiven Gase ins Innere der Schutzkappen gelangen und dort ungehindert auf die Schraube und die Mutter einwirken.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Korrosionsschutzdichtung für Schraubverbindungen und dergleichen andere Verbindungen aufzuzeigen, die auch unter extrem schwierigen Umgebungsbedingungen einen sicheren Korrosionsschutz gewährleistet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Kennzeichen des Hauptanspruchs und der nebengeordneten Ansprüche. Neben der kompletten Korrosionsschutzdichtung im Einbauzustand wird mit den nebengeordneten Ansprüchen auch selbständiger Schutz für die besondere Ausbildung der Teile der Korrosionsschutzdichtung in Form unterschiedlicher Korrosionsschutzhüllkörper und einer besonderen Dichtmasse begehrt.

Die fertige Korrosionsschutzdichtung nach dem Hauptanspruch hat den Vorteil, daß den korrosiven Medien, insbesondere korrosiven Gasen, der Zutritt über eine besondere Dichtmasse verwehrt wird, die aufgrund ihrer Plastizität alle offen zugänglichen Teile der Schraubverbindung schützend und dicht einhüllt. Die Dichtmasse wird hierbei über einen Hüllkörper in der Form gehalten. Im Ergebnis zeigt sich eine wesentlich bessere Dichtwirkung als nach dem Stand der Technik, da insbesondere auch alle schutzbedürftigen Teile der Schraubverbindung von der Dichtmasse erreichbar sind.

Die erfindungsgemäße Korrosionsschutzdichtung kann für jegliche Art von Verbindungen, wie Nietverbindungen, aber auch schützenswerten Klebe- oder Schweißverbindungen und dergleichen eingesetzt werden. Besondere Vorteile ergeben sich allerdings für Schraubverbindungen und hierbei insbesondere für offene Flanschverschraubungen, wie sie im chemischen Anlagenbereich sehr häufig vorkommen.

Mit der erfindungsgemäßen Korrosionsschutzdichtung kann die gesamte Schraubverbindung sicher geschützt werden. Hierdurch können einerseits die Zeitintervalle für einen Wechsel der Schraubverbindungen verlängert werden, wobei andererseits auch die Lösbarkeit der Schraubverbindung gewährleistet ist. Im weiteren lassen sich mit großem Kostenvorteil auch einfache und weniger korrosionsbeständige Schraubenwerkstoffe einsetzen.

Die besondere Dichtmasse hat in der Ausbildung als tixotrope, d.h. extrudierbare und danach formfeste Masse den Vorteil, daß sie zur Verteilung entlang der Schraubverbindung zwar verformt werden kann, dann aber die eingenommene Gestalt behält und dadurch den korrosionsdichten Sitz auf Dauer aufrecht erhält. Hierdurch brauchen von Seiten des Hüllkörpers keine weiteren Dichtungsmaßnahmen zum Zurückhalten der Dichtmasse getroffen zu werden. Es kann aber auch eine zusätzliche Abdichtung dahingehend geschaffen werden, daß ein Übermaß an Dichtmasse im Hüllkörper vorhanden ist, das beim Ansetzen der Korrosionsschutzdichtung ausgetrieben wird und dabei sich dichtend an die Anlagestellen zwischen dem Hüllkörper und der Schraubverbindung bzw. den zu verschraubenden Flanschen setzt.

Je nach Einsatzzweck empfiehlt es sich auch, eine temperaturbeständige Dichtmasse zu verwenden, die sich auch bei besonderen Einsatzbedingungen nicht zersetzt oder ihre tixotrope Eigenschaft verliert. Die Dichtmasse muß außerdem natürlich selbst korrosionsfest gegenüber der Umgebung sein und darf ihrerseits keine korrosive Wirkung auf die zu schützenden Teile der Schraubverbindung ausüben.

Für den genannten Einsatzzweck und mit den geschilderten Eigenschaften eignen sich besonders Fette, beispielsweise Parafinfett oder dergleichen. Besonders günstige Eigenschaften weist hierbei Silikonfett auf. Dieses sorgt zusätzlich auch für eine gute Schmierung der Gewindegänge und damit für die gute Lösbarkeit der Schraubverbindung beim Austausch.

Die erfindungsgemäßen Dichtmassen und Korrosionsschutzhüllkörper können auch einzeln für unterschiedliche Anwendungsbereiche, beispielsweise auch als Korrosionsschutzkappen für eine Radmutter nach dem Stand der Technik, eingesetzt werden. Zu diesen Zwecken sind die Korrosionsschutzhüllkörper unterschiedlich ausgebildet.

Sie können als kappen-, rohr- oder schlauchförmige Fertigteile mit bereits eingesetzten Dichtmassenpolstern hergestellt werden, die einfach auf die Schraubverbindungsstellen gesetzt werden. Hierbei kann deren Verdrängungsvolumen durch eine nur teilweise Befüllung der Korrosionsschutzhüllkörper bereits berücksichtigt sein. Zur Gewährleistung einer sicheren Umhüllung aller schutzbedürftigen Stellen und auch zur Abdichtung der Hüllkörperränder empfiehlt es sich hierbei, das Dichtmassenpolster etwas größer als benötigt zu wählen.

Neben fertig befüllten Korrosionsschutzhüllkörpern ist es auch möglich, leere Hüllkörper zu verwenden und diese am Einsatzort dann nachträglich mit Dichtmasse zu befüllen.

Die Korrosionsschutzhüllkörper können je nach Einsatzzweck unterschiedlich ausgestaltet sein, wozu in den Unteransprüchen Ausführungsbeispiele angegeben sind. Die Dichtkappe und die besonders einfache Ausführungsform eines offenen Rohres sind zum Schutz der Schraubköpfe oder Muttern gedacht. Mit dem komprimierbaren Schlauch kann der Bereich des Schraubbolzens zwischen zwei Flanschen zuverlässig geschützt werden. Die besondere Form des Schlauches mit den beiden Dichtkrägen gestattet hierbei eine Verwendung auch ohne Dichtmasse, da die Ränder der Dichtkrägen selbst etwas elastisch verformbar sind und sich unter dem Kompressionsdruck des Schlauches somit ausreichend dicht an die Flansche anlegen. Ein optimaler Schutz wird natürlich unter zusätzlicher Verwendung der Dichtmasse erzielt.

Die Zerlegung des Schlauches und der Dichtkrägen in getrennte Teile hat den Vorteil, daß der Schlauch auf die benötigte Länge vom Benutzer abgeschnitten werden kann. Somit braucht für verschieden große Flanschverschraubungen nicht eine Vielzahl unterschiedlicher Hüllkörper auf Lager gehalten zu werden.

Die zusätzliche Möglichkeit der Längsteilung des Schlauches und gegebenenfalls der Dichtkrägen erlaubt ein Austauschen oder Nachrüsten des Hüllkörpers ohne Lösen der Schraubverbindung. Außerdem kann hierdurch der Hüllkörper zu Inspektionszwecken geöffnet und wieder geschlossen werden. Die Längsteilung bietet eine weitere Möglichkeit der Anpassung eines Hüllkörpers an unterschiedliche Schraubendurchmesser und damit eine vereinfachte Lagerhaltung.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

Fig. (1) eine Korrosionsschutzdichtung an einer offenen Flanschverschraubung mit unter­ schiedlichen Hüllkörpern im Querschnitt,

Fig. (2) einen kappenförmigen Hüllkörper im Quer­ schnitt und

Fig. (3) einen schlauchförmigen Hüllkörper im teilweise abgebrochenen Querschnitt.

Fig. (1) zeigt eine Korrosionsschutzdichtung (1) an einer Flanschverschraubung, wie sie häufig an Kesseln, Tanks, Reaktionsbehältern und dergleichen insbesondere im chemischen Anlagenbau zu finden ist. Sie besteht im wesentlichen aus zwei ringförmig umlaufenden und zueinander beabstandeten Flanschen (2, 3), die an mehreren Stellen durch eine Schraubverbindung (4, 5) zusammengehalten werden.

Die Korrosionsschutzdichtung (1) besteht im wesentlichen aus einer Dichtmasse (13), die die offenliegenden und damit für korrosive Medien, insbesondere Gase, zugänglichen Stellen der Schraubverbindung (4, 5) in dichtender Anlage einhüllt. Die korrosiven Medien können dadurch nicht mehr an die Schraubverbindung (4, 5) gelangen. Außenseitig wird die Dichtmasse (13) über unterschiedlich gestaltete Hüllkörper (6) in Form gehalten.

Die Dichtmasse (13) wird in ihrer chemischen Zusammensetzung unter Anpassung an den jeweiligen Einsatzzweck und die Korrosionsbedingungen so gewählt, daß sie korrosionsfest ist und selbst auf den Werkstoff der Schraubverbindung (4, 5) keine korrosive Wirkung ausübt. Die Dichtmasse (13) ist vorzugsweise tixotrop, d. h. sie kann extrudiert oder anderweitig plastisch verformt werden und behält danach von selbst die gefundene Form. Durch ihre plastische Verformbarkeit gelangt die tixotrope Dichtmasse dadurch an alle zu schützenden Stellen und bleibt dann an diesem Ort. Die Dichtmasse (13) ist außerdem unter Anpassung an die Betriebstemperaturen soweit wärmefest, daß sie sich weder zersetzt, noch ihre tixotrope Eigenschaft verliert. Als Dichtmasse (13) eignen sich die meisten Fettarten, vorzugsweise wird jedoch Silikonfett eingesetzt.

Die Dichtmasse (13) wird außenseitig von unterschiedlich gestalteten Hüllkörpern (6) umgeben, die sie einerseits am Einsatzort gegen äußere Einflüsse schützen und andererseits auch als Transportbehälter und Dosiereinrichtung dienen können.

Zum Schutz der Schraubköpfe (4) und Muttern (5) sind Hüllkörper (6) in Form einer Dichtkappe (7) oder eines beidseitig offenen Rohres (8) vorgesehen. Beide haben einen größeren Durchmesser als die zu schützenden Schraubenteile und bieten damit Platz für ein Dichtmassenpolster. Die Dichtkappe (7) und das Rohr (8) können zur besseren Lagefixierung zusätzlich radial nach innen vorspringende Klemmstege (14) oder dergleichen andere Teile aufweisen, mit denen sie am Schraubkopf (4) oder der Mutter (5) im Klemmschluß fixiert und dabei auch zentriert werden können.

Die Dichtkappe (7) kann als Fertigteil mit einem bereits eingesetzten Polster aus Dichtmasse (13) geliefert werden. Die Dichtkappe (7) wird dann nur über die Mutter (5) oder den Schraubkopf (4) gestülpt, wobei die Dichtmasse (13) unter plastischer Verformung verdrängt wird und die schutzbedürftigen Teile einhüllt. Zu diesem Zweck kann gemäß Fig. (2) die Dichtkappe (7) unter Einrechnung des Verdrängungsvolumens nur teilweise mit Dichtmasse (13) gefüllt sein.

Alternativ ist es auch möglich, erst die leere Dichtkappe aufzusetzen und dann durch eine Öffnung (15) in ihrem Boden Dichtmasse mit einer Kartusche einzufüllen.

In beiden Fällen empfiehlt es sich, das Dichtmassenvolumen etwas größer als benötigt zu wählen und beim Aufsetzen oder Befüllen der Dichtkappe (7) den Überschuß unter den Kappenrändern oder auch durch die Öffnung (15) auszupressen. Hierbei empfiehlt es sich auch, die Kappenränder als ringförmig nach außen gebogene Dichtflansche (16) auszubilden. Durch die kleine ausgepreßte Dichtmassenmenge kann dann eine zusätzliche Abdichtung der Kappe (7) gegenüber der Oberfläche des Flansches (2) erreicht werden. Die Anordnung eines Dichtflansches (16) ist auch beim Rohr (8) möglich.

Das Rohr (8) stellt den einfachsten Hüllkörper dar. Es wird lediglich über den Schraubkopf (4) gestülpt und anschließend der inseitige Freiraum mit Dichtmasse (13) ausgefüllt. Es empfiehlt sich, die Rohrlänge größer als die Höhe des Schraubkopfes (4) zu wählen, um hierdurch ein ausreichend dickes Polster an Dichtmasse (13) zu schaffen.

Zum Schutz des Schraubbolzens (4) zwischen den Flanschen (2, 3) ist ein Hüllkörper (6) in Form eines Schlauches (9) mit jeweils einem trichterförmig sich erweiternden Dichtkragen (10) an seinen stirnseitigen Enden vorgesehen. Der Schlauch (9) mit den Dichtkrägen (10) ist axial und elastisch komprimierbar. Im unbelasteten Zustand besitzt er eine größere Länge als der Abstand zwischen den Flanschen (2, 3). Für den Einsatz muß er zusammengedrückt werden und preßt durch seine Federkraft die Dichtkrägen (10) in dichtende Anlage an die Innenflächen der Flansche (2, 3). Es empfiehlt sich hierzu zumindest den Schlauch (9) als Wellschlauch (vgl. Fig. 3) auszubilden. Schlauch (9) und Dichtkrägen (10) können hierbei als ein zusammenhängendes Teil (vgl. Fig. 1) oder als getrennte Teile (vgl. Fig. 3) ausgebildet sein.

Bei mehrteiliger Ausbildung werden die Dichtkrägen (10) mit einem Ansatz in oder über den Schlauch (9) gesteckt und hierdurch formschlüssig geführt. Der Schlauch (9) kann hierbei von einem Vorratsschlauch auf beliebige Längen abgeschnitten und dann mit den Dichtkrägen (10) versehen werden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel von Fig. (1) ist der Schlauch außerdem längsgeteilt und wird durch Spannklammern, Manschetten oder dgl. lösbare Verschlüsse (16) zusammengehalten. Die Längsteilung kann hierbei durch einen einzigen Trennschlitz erfolgen, so daß der Schlauch (9) zur Montage und Demontage aufgebogen werden muß. Es können aber auch mehrere Trennschlitze vorhanden sein, die den Schlauch (9) in mehrere Schalenstücke aufteilen.

Zur lagegerechten gegenseitigen Abstützung und Fixierung der Schlitzkanten im Einbauzustand können diese mit Führungsnasen, Nut und Feder oder dgl. versehen sein. Alternativ können die Schlauchränder auch einander überlappen, was eine Einstellung des Hüllkörpers auf unterschiedliche Schraubendurchmesser erlaubt.

In Variation zu den gezeigten Ausführungsbeispielen kann auch der Schlauch (9) mit den aufgesetzten Dichtkrägen (10) gemäß Fig. (3) in dieser Weise ausgebildet sein. Desgleichen kann der Schlauch (9) von Fig. (1) auch ohne Längsteilung auskommen.

Der Schlauch (9) mit den Dichtkrägen (10) entfaltet aufgrund seiner Gestaltung für viele Einsatzzwecke bereits eine ausreichende Dichtwirkung, auch ohne die Verwendung von Dichtmasse (13). Vor allem unter dem Einfluß von hoch korrosiven Gasen empfiehlt es sich allerdings, den Schlauch (9) und die Dichtkrägen (10) mit der vorstehend beschriebenen Dichtmasse (13) zu befüllen. Dies kann nachträglich durch einen hierfür am Schlauch (9) angebrachten Nippel mittels einer Kartusche (12) geschehen. Auch hier kann ein Übermaß an Dichtmasse (13) eingespritzt werden, das an den Rändern der Dichtkrägen (10) wieder austritt und hierbei auch den dichtenden Abschluß zu den Flanschen (2, 3) verbessert.

Gemäß Fig. (3) ist es auch möglich, den Schlauch (9) mit den Dichtkrägen (10) (ein- oder mehrteilig) als bereits vorgefertigtes und mit Dichtmasse (13) befülltes Teil herzustellen. Dank der tixotropen Eigenschaft der Dichtmasse (13) kann hierbei ein zentrischer Kanal für den durchzusteckenden Schraubbolzen (4) freigelassen sein. Dieser Kanal kann etwas kleiner als der Schraubbolzen (4) sein, so daß wiederum beim Durchstecken des Schraubbolzens der Überschuß an Dichtmasse ausgetrieben wird. In Abwandlung dazu kann aber auch eine vollständige Befüllung mit Dichtmasse (13) vorgesehen sein.

Die Befüllungsvariationen bieten sich für alle Ausführungsformen der Hüllkörper an.

• Stückliste:  (1)Korrosionsschutzdichtung  (2)Flansch  (3)Flansch  (4)Schraube, Schraubbolzen, Schraubkopf, Schraubverbindung  (5)Mutter, Schraubverbindung  (6)Hüllkörper, Hülle  (7)Kappe, Dichtkappe  (8)Rohr  (9)Schlauch (10)Kragen, Dichtkragen (11)Nippel (12)Kartusche (13)Dichtmasse (14)Klemmsteg (15)Öffnung (16)Spannklammer, Manschette (17)Dichtflansch

Claims (14)

1. Korrosionsschutzdichtung für Schraubverbindungen oder dergleichen, insbesondere offene Flanschverschraubungen dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils offenliegenden Schraubenteile (4, 5) von einer dichtend anliegenden, korrosionsfesten und selbst nicht korrosiven plastischen Dichtmasse (13) eingehüllt sind, wobei die Dichtmasse (13) außenseitig von einem oder mehreren Hüllkörpern (6) umgeben ist.

2. Korrosionsschutzhüllkörper, insbesondere nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkörper (6) als offenes Rohr (8) ausgebildet ist, das eine größere Länge als die Muttern- oder Schraubenkopfhöhe aufweist und das mit einer Dichtmasse (13) bereits gefüllt ist oder beim Einbau befüllt wird.

3. Korrosionsschutzhüllkörper in Form einer Dichtkappe, insbesondere nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkappe (7) zumindest teilweise mit einer Dichtmasse befüllt ist und/oder eine Öffnung (15) zum nachträglichen Befüllen mit einer Dichtmasse (13) aufweist.

4. Korrosionsschutzhüllkörper nach Anspruch (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkappe (7) endseitig einen nach außen abstehenden, umlaufenden Dichtflansch (16) aufweist.

5. Korrosionsschutzhüllkörper nach Anspruch (3) oder (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkappe (7) nach innen ragende Klemmstege (14) für die Schraubmutter (5) aufweist.

6. Korrosionsschutzhüllkörper für Flanschverschraubungen, insbesondere nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkörper (6) als axial und elastisch komprimierbarer Schlauch (9) mit zwei endseitigen, trichterförmig sich erweiternden Dichtkrägen (10) ausgebildet ist, die im Einbauzustand dichtend unter Druck an den Flanschen (2, 3) anliegen.

7. Korrosionsschutzhüllkörper nach Anspruch (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (9) einfach oder mehrfach längsgeteilt ist.

8. Korrosionsschutzhüllkörper nach Anspruch (6) oder (7), dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (9) als Wellschlauch ausgebildet ist.

9. Korrosionsschutzhüllkörper nach Anspruch (6) oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (9) mit den Dichtkrägen (10) zumindest teilweise mit einer Dichtmasse (13) gefüllt ist.

10. Korrosionsschutzhüllkörper nach Anspruch (6), (7) oder (8), dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (9) einen Nippel (11) zum nachträglichen Befüllen mit einer Dichtmasse (13) aufweist.

11. Korrosionsschutzhüllkörper nach Anspruch (6) oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (9) und die Dichtkrägen (10) als getrennte Teile ausgebildet sind, die durch eine Steckverbindung formschlüssig ineinander geführt sind.

12. Dichtmasse für eine Korrosionsschutzdichtung, insbesondere nach Anspruch (1) oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmasse (13) als tixotrope Masse ausgebildet ist.

13. Dichtmasse nach Anspruch (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmasse (13) temperaturbeständig ist.

14. Dichtmasse nach Anspruch (12) und (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmasse (13) ein Fett, insbesondere ein Siliconfett ist.