DE60020974T2

DE60020974T2 - Dichtung für geringe belastung

Info

Publication number: DE60020974T2
Application number: DE60020974T
Authority: DE
Inventors: B. Raymond MINOR; G. Ronald EGRES; Kevin Dove; J. David Mills; Hirokazu Ako-shi HISANO; Alexander Riedl
Original assignee: WL Gore and Associates GmbH; Japan Gore Tex Inc; Gore Enterprise Holdings Inc
Current assignee: WL Gore and Associates GmbH; Japan Gore Tex Inc; Gore Enterprise Holdings Inc
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2020-08-12
Also published as: CA2380926C; CN1940357A; EP1203176B1; CN1370259A; US6485809B1; EP1203176A1; WO2001011274A1; CN100343554C; AU6631200A; JP2003510526A; KR20020021686A; DE60020974D1; CN100547269C; ES2244463T3; JP2011257006A; CA2380926A1; KR100438333B1; JP2012007735A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Dichtungen, insbesondere eine Dichtung, die eine Abdichtung unter weniger Belastung bildet als es bei vorhandenen Dichtungen erforderlich ist.
Hintergrund der Erfindung.
Es ist eine große Vielfalt von Dichtungen zur Verwendung in Abdichtanwendungen bekannt. Gerecktes Polytetrafluorethylen (PTFE) wird heutzutage allgemein als ein Dichtungsmaterial verwendet, siehe z.B. US-A-5,160,773. Wie im US Patent Nr. 3,953,566 (Gore) offenbart, besitzt dieses Material zahlreiche Eigenschaften, die es als eine Dichtung höchst attraktiv machen. Diese Eigenschaften umfassen leichte Komprimierbarkeit und Anpassbarkeit, chemische Resistenz, relativ hohe Festigkeit und eine weit geringere Neigung zu verformen und Dichtungsdruck zu verlieren als nicht gerecktes, völlig dichtes PTFE alleine.
In vielen Abdichtanwendungen wird die Dichtung verwendet, um die Verbindungsstelle zwischen zwei Flanschen zu dichten, wie z.B. zwischen Rohren. In solchen Anwendungen ist gerecktes PTFE ein attraktives Material für die Dichtungen, da die Dichtung aus gerecktem PTFE zwischen den Flanschen platziert werden kann und die Flansche können dann durch Kraftanwendung zusammen gepresst werden, wie z.B. durch Anziehen von Bolzen. Diese Kraftanwendung komprimiert das gereckte PTFE. Da das gereckte PTFE komprimiert wird, wird sein anfängliches Porenvolumen reduziert, wodurch das gereckte PTFE verdichtet wird. Insbesondere mit Metall-auf-Metall Flanschen ist es möglich, ausreichend Kraft (oder „Belastung") auf die Flansche auszuüben, um das gereckte PTFE gänzlich zu verdichten. Dadurch wird zumindest in einem Teil der Dichtung aus gerecktem PTFE das Porenvolumen auf im wesentlichen Null reduziert, so dass eine Flüssigkeit, welche in den Rohren enthalten ist, nicht zwischen den Flanschen durch die verdichtete, nicht poröse PTFE Dichtung auslaufen kann, die die Flansche abdichtet.
In vielen Anwendungen, insbesondere wenn starke Chemikalien verwendet werden, welche das Metall leicht zerfallen lassen würden oder das Metall die Chemikalie, die transportiert oder aufgenommen wird, kontaminieren könnte, ist es üblich, glassüberzogene Stahl-, Glas- oder mit Glasfaser verstärkte Kunststoff-(„FRP") Rohrleitungen und Behälter zu verwenden. Da diese Einrichtungen so häufig mit extrem starken Chemikalien verwendet werden, gibt es einen großen Bedarf PTFE Dichtungen zu verwenden, um die Verbindungsflansche dieser Einrichtungen aufgrund der bekannten außerordentlichen chemischen Resistenz von PTFE zu dichten. Leider sind Dichtungen aus nicht gerecktem, völlig dichten PTFE im allgemeinen nicht anpassbar genug, um diese Art von Einrichtungen wirksam zu dichten. Im Falle von glasüberzogenen Stahlflanschen, obwohl es dort ein relativ glattes Ende gibt, gibt es im Zusammenhang mit den Flanschen oft eine große Menge von Unebenheiten oder eine fehlende Ebenheit. Diese Unebenheit oder fehlende Ebenheit erfordert von der Dichtung sich reichlich Veränderungen um den Umfang herum als auch zwischen dem Innen- und Außendurchmesser des Flanschs anpassen zu müssen, um eine wirksame Dichtung zu schaffen. Dadurch ist eine Dichtung aus nicht gerecktem, völlig dichtem PTFE nicht ausreichend anpassbar, um viele dieser Anwendung zu dichten.
Da gerecktes PTFE so anpassbar ist, wäre es wünschenswert gerecktes PTFE zu verwenden, um diese allgemein unebenen Flansche zu dichten. Leider ist es in vielen dieser Anwendung nicht möglich, ausreichend Kraft auf die Flansche anzuwenden, um genug Dichtungsbelastung zu schaffen, um die Dichtung aus gerecktem PTFE gänzlich zu verdichten, um eine wirksame Dichtung zu schaffen. Beispielsweise können glasüberzogene Stahlrohrflansche, Glasflansche oder FRP Rohrflansche bei Anwendung eines hohen Belastungsbetrags verformen, brechen oder knicken. Dadurch kann in diesen Anwendungen eine Dichtung aus gerecktem PTFE nicht vollständig verdichtet werden, um einen nicht porösen Zustand zu erreichen, und daher wird sie nicht auslaufsicher, da die maximale Belastung, die auf die Flansche aufgebracht werden kann ohne sie zu brechen, nicht ausreichend ist, um die Dichtung so zu verdichten.
In vielen Fällen ist es nicht nur notwendig die aktuell aufgenommene oder transportierte Flüssigkeit dichten zu können, sondern es ist für die Dichtung zusätzlich notwendig, eine luftdichte Dichtung bereitzustellen, die das bestehen kann, was in der Industrie allgemein als ein „Blasentest" (bubble test) bekannt ist. Es ist üblich diesen Test als einen vorgezogenen Eignungstest zum Prüfen nach undichten Stellen in Rohrsystemen auszuführen, bevor dem bei der Herstellung zu verwendenden System erlaubt wird, die eigentliche Flüssigkeit zu befördern, wofür es vorgesehen war. In diesem Test werden die verdichteten Rohrsysteme mit Luft unter Druck gestellt und dann mit seifigem Wasser besprüht. Die Rohr- und Flanschanordnungen werden visuell auf Blasen geprüft, die in dem seifigen Wasser erscheinen und Luftverlust anzeigen. Alle undichten Stellen müssen eliminiert werden, um den Blasentest zu bestehen.
Daher ist das, was seit vielen Jahren gewünscht wurde, eine leicht verwendbare, chemisch hoch resistente Dichtung, die sich wirksam anpassen kann und eine luftdichte Dichtung für diese Einrichtungen mit den niedrigen Beanspruchungen oder Belastungen bereitstellen kann, die verfügbar sind, um die Dichtung zu schaffen.
Es gab viele Versuche eine Dichtung bereitzustellen, die diese schwierigen Anwendungen wirksam dichten kann. Die meisten dieser Versuch umfassen eine zweiteilige Dichtung. Diese Dichtungen werden allgemein als Hülldichtungen bezeichnet. Bei den meisten Hülldichtungen wird eine äußere Hülle aus PTFE gebildet und dann gesondert mit einem komprimierbareren Füllmaterial gefüllt, wie z.B. verdichteten Asbest oder anderen filzigen Dichtungsfüller, einem Elastomer oder Kunststoffmaterial, oder einem geriffelter Metallring, üblicherweise Edelstahl. Das Grundkonzept ist, dass die PTFE Hüllen für die Hülldichtungen chemische Resistenz bereitstellen, während durch das Füllmaterial Anpassbarkeit bereitgestellt wird.
Leider unterliegen Hülldichtungen, wie im US Patent Nr. 4,900,629 (Pitolaj) erklärt, etlichen Nachteilen. Die Umhüllung knickt während des Aufbaus der Dichtung häufig über sich selbst zusammen, wodurch Falten in der Dichtung geschaffen werden, die undichte Stellen verursachen. Es kann auch undichte Fehlstellen in der Dichtung selbst geben, die konosives Material veranlassen, den Hüllfüllstoff anzugreifen, was zu einem Zerfall des Füllstoffs führt. Wenn der Füllstoff zerfällt, kann eine Dichtungsbelastung abnehmen, was zum Auftreten einer undichten Stelle führt. Ein anderes Problem, das auftreten kann, ist, dass das zerfallene Füllmaterial die Flüssigkeiten kontaminieren kann, die innerhalb des Rohrs oder Behälters enthalten waren. In einigen Fällen wird die PTFE Umhüllung sich von dem anpassbaren Füllmaterial trennen und es können durch ein Strecken der Hülle über den Füllstoff Wellen oder Falzen auftreten, wodurch wiederum undichte Stellen auftreten können. Auch wenn ein ungleiches Flanschdrehmo- ment auftritt, kann die Umhüllung überbelastet werden und brechen, wodurch das korrosive Material einmal mehr den Füllstoff angreifen kann, was zu einem Zerfall des Füllstoffs und Dichtungsverlust führt. Ein anderes Problem ist, dass diese Hülldichtun gen Kaltverstreckung oder Kriechdehnung unterliegen, was ein periodisches wieder anziehen der Bolzen erfordert.
Im US Patent Nr. 5,195,759 (Nicholson) wird eine Hülldichtung mit einer PTFE Hülle verwendet, innerhalb der sich eine aufwändige Metallfüllung befindet, die aus gewickelten oder verschachtelten Windungen aus dünnen Metallstreifen besteht, die perforiert sind, um Elastizität in ihrer Breitenrichtung bereitzustellen. Einzelne Windungen können sich in unterschiedlichem Maße bewegen oder kollabieren, wodurch sie sich fehlender Ebenheit der Oberfläche anpassen, um verdichtet zu werden. Windungen flüssigkeitsdichten Materials können entlang der Windungen der perforierten Streifen verteilt sein. Obwohl die Dichtung einige Vorteile hat, leidet sie dennoch an vielen der oben beschriebenen Nachteile im Zusammenhang mit Hülldichtungen, wie z.B. chemisches Angreifen der Metallfüllung unter bestimmten Bedingungen.
Im US Patent Nr. 5,558,347 (Nicholson) wird eine Dichtung offenbart, die eine Hülle aus chemisch resistentem PTFE umfasst und ein metallischer Dichtring ist innerhalb der Hülle geformt, um Zellen zu bilden. Die Zellen können mit einem inerten Gas unter Druck gefüllt sein, so dass erhöhte Lasten auf der Dichtung gedämpft werden können. Obwohl diese Dichtung auch einige Vorteile hat, leidet sie dennoch unter vielen der gleichen oben erwähnten Nachteile im Zusammenhang mit Hülldichtungen.
In der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 4-331876 (Ueda et al.) wird eine weiter Hüll-(Mantel-)Dichtung vorgeschlagen, in der der äußere Umfang eines Kerns, der aus gering verdichtetem porösen PTFE zusammengesetzt ist, das fibrilliert (gereckt) wurde und eine Dichte von 1,8 g/cc oder weniger besitzt, mit einer Ummantelung abgedeckt ist, die aus hoch verdichtetem gesinterten PTFE zusammengesetzt ist. Obwohl diese Dichtung den Vorteil besitzt aus 100% PTFE zu sein und daher nicht unter den chemischen Angriffsproblemen leidet, die aus undichten Fehlstellen in der äußeren Hülle resultieren, kann sie dennoch an den vorgenannten Problemen der äußeren Hülle oder des Mantels leiden, der während des Aufbaus der Dichtung über sich selbst zusammen knickt, wodurch Falten in der Dichtung geschaffen werden, die undichte Stellen verursachen. Sie kann auch an den vorgenannten Problemen des Hüllmantels aus PTFE leiden, der sich von dem anpassbaren Füllmaterial trennt, was Wellen oder Falten schafft, die zu undichten Stellen führen können. Ein weiteres Problem mit dieser Dichtung ist, dass es keinen dichten Montagekontakt zwischen dem Hüllmantel und dem inneren porösen PTFE Kern entlang des Innendurchmessers der Dichtung gibt, wodurch der Hüllmantel in diesem Bereich ohne eine Stütze gelassen wird, und ist dadurch anfälliger für Schäden während des Aufbaus und während der Benutzung.
Wie im US Patent Nr. 4,900,629 (Pitolaj) erwähnt, wurde in einem Versuch, einige der Probleme im Zusammenhang mit Hülldichtungen zu korrigieren, ein mit Mikroblasen (d.h. Glasmikroballone) gefülltes homogenes PTFE Dichtungsmaterial entwickelt. Dieses Material verwendet Glasmikroballone, wie durch die Garlock Style 3504 Dichtung illustriert, hergestellt von Garlock Inc. aus Palmyra N. Y., um einem PTFE Bindemittel Kompressibilität (25% bis 35%) zu verleihen, wodurch es eine deformierbarere Dichtung ohne die Nachteile bereitstellt, die durch Mehrfachkomponenten Dichtungen erfahren wurde. Dieses homogene PTFE/Mikroballon-Dichtungsmaterial weist aufgrund der Beimischung von Mikroballonen verbesserte Kompressibilität und Dichtungseigenschaften auf, während die Resistenz gegen Chemkalien und die verbesserten Temperaturcharakteristiken, die durch PTFE bereitgestellt werden, erhalten werden. Jedoch verringert das Hinzufügen von Mikroballonen zu dem PTFE die Eigenschaften der Reißfestigkeit, die durch Dichten mit reinem PTFE bereitgestellt würde. Des weiteren genießt diese Dichtung einige der vorgenannten Vorteile nicht, die gerecktes PTFE gegenüber nicht gerecktem PTFE besitzt.
In dem US Patent Nr. 4,900,629 (Pitolaj) wurde ein Versuch gemacht, die inhärente Schwäche der homogenen PTFE/Mikroballon Dichtung durch Zuführen von mehr Mikroballonen in die Oberflächenschichten der Dichtung zu bewältigen, während ein nicht gefüllter PTFE Mittelabschnitt gelassen wurde. Die mit Mikroballonen gefüllten Schichten sind jeweils so geformt, um im Bereich von 20–25% der Gesamtdicke des resultierenden Dichtungsmaterials zu liegen, während der mittlere PTFE Abschnitt innerhalb des Bereich von 50–60% der gesamten Dichtungsdicke liegt. Wie in diesem Patent erklärt, sind diese Verhältnisse wichtig, da, wenn die äußeren Oberflächenschichten jeweils geformt sind, um unterhalb von 20% der gesamten Dichtungsdicke zu liegen, verliert die fertig gestellte Verbundschicht Kompressibilität, während, wenn sie geformt sind, um über 25% zu liegen, der Kriechdehnungswiderstand und die Reißfestigkeit in dem fertig gestellten Produkt geopfert werden. Obwohl diese Dichtung eine Verbesserung gegenüber der homogen beladenen Mikroballondichtung ist und die Probleme in Verbindung mit Hülldichtungen vermeidet, löst sie dennoch nicht adäquat die Probleme vieler Anwendungen. Man muss immer noch zwischen der Kompressibilität mit Kriechdehnungswiderstand und der Reißfestigkeit abwägen. Diese Dichtung genießt auch nicht einige der vorgenannten Vorteile von gerecktem PTFE im Vergleich zu nicht gerecktem PTFE.
In einem weiteren Versuch, die Probleme zweiteiliger Natur im Zusammenhang mit Hülldichtungen zu korrigieren, wird im US Patent Nr. 5,112,664 (Waterland) eine einheitlich abgeschirmte Dichtungsanordnung zur Verwendung in korrosiven Umgebungen bereitgestellt, die eine synthetische Gummidichtung als einen Kern und ein abschirmendes Material aus gerecktem, hoch dichten PTFE mit einem Klebemittel auf zumindest einer Oberfläche des abschirmenden Materials besitzt, welches die Oberfläche der Kerndichtung zumindest teilweise umhüllt. Diese Dichtung leidet nicht an den Falten und Knicken, die aus einer zweiteiligen Hüllendichtung resultieren können; jedoch leidet sie dennoch an dem inhärenten Problem chemischer Angriffsprobleme, welche aus undichten Fehlstellen in der äußeren Ummantelung resultieren.
In einem noch weiteren Versuch die Probleme im Zusammenhang mit Hülldichtungen zu korrigieren, wird in der europäischen Patentanmeldung Nr. EP 0 736 710 A1 eine kranzförmige Dichtung vorgeschlagen, die aus porösem PTFE für sanitäre Rohrleitungen zusammengesetzt ist, in der die Oberflächenschicht eines Dichtungsinnenteils, der im direkten Kontakt mit der abzudichtenden Flüssigkeit ist, als eine porenfreie schmelzverfestigte Schicht geformt ist. Es ist erwähnt, dass das osmotische Leck des Dichtungsinnenteils durch die porenfreie schmelzverfestigte Schicht, die in dem Dichtungsinnenteil geformt ist, vermieden wird, obwohl die Dichtung aus einem porösen Material zusammengesetzt ist. Darüber hinaus wird erwähnt, dass, da die schmelzverfestigte Schicht nur auf der Oberflächenschicht des Dichtungsinnenteils geformt ist, die eigentlichen Eigenschaften von porösem PTFE, wie z.B. Flexibilität und Affinität nicht beschädigt werden. Diese Dichtung genießt die Vorteile im Zusammenhang mit einer reinen PTFE Dichtung; jedoch kann es schwierig sein, eine robuste porenfreie schmelzverfestigte Schicht zu erzielen, die einem Eindringen unter Belastung adäquat standhalten kann. Des weiteren, aufgrund der gerundeten konvexen Natur der glasüberzogenen Stahlflansche, gibt es in vielen Fällen einen vorhandenen, undichten Weg zwischen der porenfreien schmelzverfestigten Schicht, die im Dichtungsinnenteil der Dichtung geformt ist, und wo die Flansche die Dichtung kontaktieren. Dieser undichte Weg wird in 20 gezeigt. Diese Figur zeigt eine seitliche Querschnittansicht einer gedichteten Flanschanordnung 90 aus zwei herkömmlichen, glasüberzogenen Stahl flanschen 96, die die gerundeten konvexen Anschlusskanten 95 besitzen, welche die Dichtung 91 an Teilen der oberen und unteren Oberflächen 94 kontaktieren. Es ist ersichtlich, dass, wenn nur die Oberflächenschicht des inneren Durchmessers 93 der Dichtung 91 undurchlässig für die enthaltene Flüssigkeit ist, es einen vorhandenen undichten Weg 92 durch diesen freigelegten Teil der Dichtung 91 gibt, der nicht undurchlässig für die Flüssigkeit ist.
Es wäre wünschenswert, eine einheitliche, anpassbare, gegen Kriechdehnung resistente, sehr feste, chemisch resistente Dichtung bereitzustellen, die bei der Anwendung relativ geringer Belastung Öffnungen dichten kann, insbesondere glasüberzogene Stahlflansche. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine einheitliche gereckte PTFE Dichtung bereitzustellen, die eine im wesentlichen luftundurchlässige Abdichtung nur bei der Anwendung einer geringen Belastung bereitstellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine mehrschichtige, einheitliche Dichtung bereit, umfassend mindestens eine innere Schicht aus gerecktem PTFE, die angeordnet ist zwischen einer ersten im wesentlichen luftundurchlässigen äußeren Schicht und einer zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen äußeren Schicht, und einen im wesentlichen luftundurchläsigen Bereich, der eine Brücke zwischen der ersten und der zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schicht bildet.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine mehrschichtige, einheitliche Dichtung bereit, umfassend einen kranzförmigen Ring mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einer innenseitigen Kante, einer außenseitigen Kante und einer Achse; wobei eine erste im wesentlichen luftundurchlässige Schicht auf der oberen Oberfläche liegt; eine zweite im wesentlichen luftundurchlässige Schicht auf der unteren Oberfläche liegt; mindestens eine Schicht aus gerecktem PTFE zwischen der ersten und der zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schicht liegt; und ein im wesentlichen luftundurchlässiger Bereich eine Brücke zwischen der ersten und der zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schicht bildet; wobei alle der Schichten im wesentlichen senkrecht zu der Achse ausgerichtet sind.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine kranzförmige Dichtung bereit, die einen Innenumfang, einen Außenumfang, eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche besitzt, umfassend eine erste Kammer aus gerecktem PTFE, die angrenzend an den inneren Umfang angeordnet ist und die eine erste luftundurchlässige Schicht auf der oberen Oberfläche und eine erste luftundurchlässige untere Schicht auf der unteren Oberfläche besitzt; eine zweite Kammer aus gerecktem PTFE, die angrenzend an den äußeren Umfang angeordnet ist und eine zweite luftundurchlässige Schicht auf der oberen Oberfläche und eine zweite luftundurchlässige Schicht auf der unteren Oberfläche besitzt; und einen im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich, der zwischen der ersten und der zweiten Kammer liegt.
Figurenbeschreibung
Die vorliegende Erfindung wird hier im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Draufsicht einer Dichtung gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine seitliche Querschnittansicht der Dichtung in 1 ist;
3 eine explodierte seitliche Querschnittansicht eines Teils der Dichtung in 2 ist;
4 eine Draufsicht einer Dichtung gemäß eines weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine seitliche Querschnittansicht der Dichtung in 4 ist;
6 eine explodierte seitliche Querschnittansicht eines Teiles der Dichtung in 4 ist;
7 eine Draufsicht einer Dichtung gemäß eines weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
8 eine seitliche Querschnittansicht der Dichtung in 7 ist;
9 eine explodierte seitliche Querschnittansicht eines Teils der Dichtung in 8 ist;
10 eine seitliche Querschnittansicht eines Dichtungsschnitts der GORE-TEX GR^® Style R Foliendichtung;
11 eine seitliche Querschnittansicht einer Dichtung eines weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
12 eine seitliche Querschnittansicht einer Dichtung eines weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
13 eine seitliche Querschnittansicht einer Dichtung eines weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
14 eine graphische Darstellung von Ergebnissen aus Tests ist, die mit den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden;
15 eine graphische Darstellung von Ergebnissen aus Tests ist, die mit den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden;
16 eine seitliche Querschnittansicht einer Testbefestigungsvorrichtung ist, welche verwendet wurde, um die Dichtungsfähigkeit der beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu bestimmen;
17 eine seitliche Querschnittansicht einer Testvorrichtung ist, welche verwendet wurde, um Luftdurchlässigkeit an den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zu messen;
18 eine graphische Darstellung von Ergebnissen aus Tests ist, die mit den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden;
19 eine seitliche Querschnittansicht einer herkömmlichen Hülldichtung des Standes der Technik ist;
20 eine seitliche Querschnittansicht zweier herkömmlicher glasüberzogenen Stahlflansche mit einer Dichtung aus dem Stand der Technik dazwischen ist; und
21 eine seitliche Querschnittansicht einer Testvorrichtung ist, welche verwendet wurde, um die Durchlässigkeit von Flüssigkeit an den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zu messen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Dichtung aus gerecktem PTFE bereit, die eine im Wesentlichen luftundurchlässige Abdichtung bei der Anwendung einer relativ geringen Belastung auf die Komponenten bereitstellt, die durch die Dichtung verbunden oder abgedichtet sind, wodurch eine relativ geringe Belastung auf die Dichtung ausgeübt wird. Mit „luftundurchlässig", wie hierin verwendet, ist eine Resistenz gegen Lufttransport durch ein Material gemeint. Durchlässigkeit kann anhand irgendeiner bekannten Technik gemessen werden. Unter „geringer Belastung", wie hierin verwendet, wird eine Belastung unterhalb der Belastung verstanden, die erforderlich ist, um eine Dichtung aus porösem, gerecktem PTFE gänzlich zu verdichten (weniger als ungefähr 20.700 kPa (3000 psi)). Es sind allgemein zumindest ungefähr 20.700 kPa (3000 psi) notwendig, um eine Dichtung aus porösem, gerecktem PTFE gänzlich zu verdichten. Die meisten Anwendungen mit geringer Belastung bringen allgemein weniger als ungefähr 10340 kPa (1500 psi) Dichtungsbelastung auf, während einige Anwendungen geringer Belastung weniger als ungefähr 2070 kPa (300 psi) Dichtungsbelastung aufbringen können.
Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Eine Dichtung 10 ist in der Form eines kranzförmigen Rings gezeigt, obwohl eine Dichtung irgendeiner Form verwendet werden kann. Die Dichtung 10 besitzt eine erste Kammer 11 und eine zweite Kammer 12. Zwischen der ersten Kammer 11 und der zweiten Kammer 12 befindet sich ein im wesentlichen luftundurchlässiger Bereich 13.
Wie in 2 gezeigt, besitzt der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 eine reduzierte Dicke, wenn diese mit der der ersten Kammer 11 und zweiten Kammer 12 verglichen wird. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 dient zum Isolieren der ersten Kammer 11 von der zweiten Kammer 12, während er gleichzeitig sowohl mit der ersten Kammer 11 als auch mit der zweiten Kammer 12 verbunden ist.
Wie in 3 gezeigt, die eine explodierte Ansicht des kreisförmigen Ausschnitts in 2 ist, ist sowohl die erste Kammer 11 als auch die zweite Kammer 12 aus einer inneren Schicht 15 aus gerecktem PTFE zusammengesetzt, die zwischen im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 an der oberen und der unteren Oberfläche der Schicht 15 aus gerecktem PTFE liegt. Die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 sind vorzugsweise aus verdichtetem gereckten PTFE hergestellt. Verdichtetes, gerecktes PTFE ist bevorzugt, da sie durch das PTFE es das höchste Niveau an chemischer Resistenz besitzt, während die Dehnungscharakteristiken hohe Niveaus an Festigkeit und Resistenz gegen Kriechdehnung bereitstellen. Die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 können tatsächlich eine Vielzahl von solchen Schichten aus verdichtetem, gerecktem PTFE umfassen. Auch andere im wesentlichen luftundurchlässige Materialien können verwendet werden, umfassend Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen Copolymer (FEP), Tetrafluorethylene(Perfluoralkyl) Vinyl Ether Copolymer (PFA) und geschältes PTFE. Alternativ können die luftundurchlässigen Schichten 14 aus gerecktem PTFE hergestellt sein, das mit einem Füllstoff imprägniert ist, wie z.B. ein Elastomer, ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Perfluorpolyether Silikon Elastomer.
Es ist allgemein bevorzugt die gleichen Materialien und die gleiche Materialdicke zu verwenden, um beide luftundurchlässige Schichten 14 einer einzelnen Dichtung zu formen, jedoch kann es einige Anwendung geben, wo zwei verschiedene Materialien und/oder Materialdicken für die luftundurchlässigen Schichten 14 der Dichtung wünschenswert sind.
Die Schicht 15 aus gerecktem PTFE kann auch eine Vielzahl einzelner Schichten aus gerecktem PTFE umfassen. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 ist vorzugsweise aus verdichtetem gereckten PTFE, obwohl er irgendein im wesentlichen luftundurchlässiges Material umfassen kann, wie z.B. FEP, PFA und geschältes PTFE. Alternativ kann der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 aus gerecktem PTFE hergestellt sein, das mit einem Füllstoff imprägniert ist, wie z.B. ein Elastomer, ein Fluorelastomer, ein Perfluorealstomer oder ein Perfluorpolyether Silikon Elastomer. Allgemein gilt, je chemisch resistenter der verwendete Elastomertyp oder ein anderer Typ einer undurchlässigen Beschichtung oder der verwendete Füllstoff ist, in desto mehr Anwendungen wird die Dichtung eine wirksame Dichtungslösung bereitstellen können.
Im Betrieb wird die Dichtung 10 durch das Zusammenfügen von Flanschen (nicht gezeigt) auf jeder Seite der Dichtung im wesentlichen entlang der Achse der Dichtung (die in der Richtung senkrecht zur Seite verläuft, wie in 1 gezeigt) der Anwendungsbelastung unterworfen. Durch Anwenden dieser Belastung verdichtet sich die Schicht 15 aus gerecktem PTFE etwas, wodurch die Porosität der Schicht 15 aus gerecktem PTFE reduziert wird. Die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 sind vorzugsweise dünn, so dass die Oberfläche der Dichtung 10, die durch die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 abgedeckt ist, sich an jegliche Ungleichmäßigkeiten in der Oberfläche der Flansche anpassen kann, an die sie anschließen. Die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 der Dicken kleiner gleich 1 mm können nützlich sein, jedoch sind Dicken kleiner oder gleich 0,5 mm im allgemeinen sogar noch nützlicher, wobei Dicken kleiner oder gleich 0,15 mm im allgemeinen bevorzugt sind. In einigen Anwendungen, wo ein sehr hoher Grad an Anpassbarkeit wünschenswert ist, wären Dicken kleiner oder gleich 0,1 mm, 0,05 mm und sogar 0,025 mm bevorzugt. Allgemein gilt, je dicker die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 sind, desto undurchlässiger sind die Schichten. Je dünner die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 sind, desto weniger wird die Anpassbarkeit der Dichtung beeinflusst. Dies Anpassungsfähigkeit ist charakteristisch für die Schichten 15 aus gerecktem PTFE, die in der Dichtung verwendet werden. Des weiteren dienen die im wesentlichen luftundurchlässigen Schicht 14 dazu, eine luftundurchlässige Barriere gegen den Transfer von Flüssigkeit von innerhalb der Rohre auf die Oberfläche der Flansche zu formen, wo sie um die Dichtung 10 herum auslaufen kann. Da die Dichtung der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in Anwendungen vorgesehen ist, wo es wenig verfügbare Belastung gibt, komprimieren die Schichten 15 aus gerecktem PTFE allgemein nicht völlig. Daher verbleibt im allgemeinen etwas Porosität in den Schichten 15 aus gerecktem PTFE. Es ist daher für eine innerhalb der gedichteten Rohre enthaltene Flüssigkeit möglich, durch. die Schichten 15 aus gerecktem PTFE in der Richtung des in 3 gezeigten Pfeils zu dringen.
Jedoch verhindert der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 das Ausströmen dieser Flüssigkeit in die Umgebung. Insbesondere kann die Flüssigkeit durch die Schicht 15 aus gerecktem PTFE in die erste Kammer 11 dringen, wird aber durch den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 blockiert, in die zweite Kammer 12 durchzudringen. Auf diese Weise wird eine auslaufsichere Dichtung bereitgestellt.
Es sollte verstanden werden, dass die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 und der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 allgemein im wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeiten sein werden, umfassend Flüssigkeiten, sogar entspannte Flüssigkeiten, wie z.B viele Lösemittel.
Ein erwünschter Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass bei Migration von Flüssigkeit in die Schicht 15 aus gerecktem PTFE der ersten Kammer 11 und bei nachfolgender Blockierung weiterer Flüssigkeitsdurchdringung durch den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13, die Flüssigkeit, die in der ersten Kammer 11 „gefangen" ist, eine Kraft nach außen gegen die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 ausübt. Dieses Phänomen hilft weiter, die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 an die Oberflächen der Flansche anzupassen und zu dichten, wodurch das Dichten durch die Dichtung 10 verbessert wird. Ohne theoretisch eingeschränkt zu sein wird angenommen, dass die zweite Kammer 12 hilft, eine resistente Kraft hinter dem im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 bereitzustellen, die hilft, ein Brechen des im wesentlichen luftundurchlässigen Bereichs 13 zu verhindern.
Die Dichtung 10 wird vorzugsweise durch Wickeln einer oder mehrere Schichten aus verdichtetem ePTFE auf eine Spindel hergestellt, um eine erste luftundurchlässige Schicht 14 zu bilden; Wickeln einer oder mehrerer (vorzugsweise wesentlich mehr) Schichten aus gerecktem PTFE um die luftundurchlässige Schicht 14, um die Schicht 15 aus gerecktem PTFE zu formen; Wickeln einer oder mehrerer im Wesentlichen luftundurchlässigen Schichten um die Schicht 15 aus gerecktem PTFE herum, um die zweite (äußere) im wesentlichen luftundurchlässige Schicht 14 zu formen. Nach Erhitzen der umwickelten Rohr-/Spindel-Anordnung, um die verschiedenen Schichten in einem einheitlichen Körper zu vereinigen, kann das umwickelte Rohr dann abgekühlt werden und dann längs geschnitten werden und in die Form einer Folie flach abgelegt werden. Die Folie kann dann in kranzförmige Ringe gewünschter Größe gestempelt werden. Jeder Ring wird dann einer Druckbehandlung unterworfen, beispielsweise zwischen zwei Metallrohren, um einen diskreten Teil des kranzförmigen Rings zu komprimieren, um den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zu formen.
Es ist allgemein bevorzugt, nicht gesinterte Schichten aus verdichtetem, gereckten PTFE im Gegensatz zu gesinterten Schichten aus verdichtetem, gereckten PTFE zu verwenden und auf die Spindel zu wickeln, um die luftundurchlässigen Schichten 14 zu formen, um eine bessere Bindung für die Schicht 15 aus gerecktem PTFE zu erhalten.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird in 4 bis 6 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Dichtung 20 eine einzelne Kammer 21 mit einem im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13, der auf dem inneren Umfang der Dichtung 20 angeordnet ist. Die Kammer 21 ist aus einer inneren Schicht 15 aus gerecktem PTFE gebildet und liegt zwischen äußeren Schichten aus im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14, ähnlich zu dem Aufbau der Kammern 11 und 12, welche im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel diskutiert wurden. Dieses Ausführungsbeispiel ist allgemein bevorzugt in dem Typ von Anwendungen, wo es nicht wünschenswert ist, irgendeinen Eintritt von Flüssigkeit in die Dichtung zu haben, wie z.B. in vielen pharmazeutischen Anwendungen.
Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 7 bis 9 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Dichtung 30 eine einzige Kammer 31 mit einem im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13, der an dem äußeren Umfang der Dichtung 30 angeordnet ist. Wie auch bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, ist die Kammer 31 vorzugsweise aus einer Schicht 15 aus gerecktem PTFE hergestellt, die zwischen im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 liegt.
Es sollte auch verstanden werden, dass es in bestimmten Anwendungen von Vorteil sein kann, mehr als einen im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zu besitzen, so dass mehrere Kammern geschaffen werden. Diese zusätzlichen luftundurchlässigen Bereiche 13 können aus Kombinationen der vorgenannten Ausführungsbeispiele in 1 bis 9 bestehen oder sie können aus mehr als einem luftundurchlässigen Bereich 13 bestehen, der zwischen den inneren und äußeren Durchmessern enthalten ist. Sie können sogar einen undurchlässigen Bereich 13 auf dem inneren und/oder äußeren Durchmesser mit mehr als einem undurchlässigen Bereich 13 zwischen den inneren und äußeren Durchmessern umfassen. Daher kann es, abhängig von der Anzahl und den Orten der luftundurchlässigen Bereiche 13, mehr als zwei Kammern innerhalb der Dichtung geben. Ein Vorteil der mehreren Kammer ist, dass die geschlossenen Abschnitte der Dichtung einen Luftdämpufungseffekt vorsehen können, in dem erhöhte Lasten auf die Dichtung gedämpft werden können. Ein weiterer Vorteil mehr als einen luftundurchlässigen Bereich 13 zu besitzen ist, dass es mehrere luftundurchlässige Bereiche 13 gibt, die durchquert werden müssen, um einen undichten Weg durch die Dichtung zu schaffen.
Es sollte auch wahrgenommen werden, dass ein zusätzlicher, eindeutiger Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber herkömmlichen Hülldichtungen in dem dichten Kontakt besteht, der zwischen der inneren Schicht 15 zu den beiden im wesentlichen undurchlässigen Schichten 14 und dem im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 hergestellt ist. Es ist insbesondere wichtig, diesen dichten Kontakt zwischen der inneren Schicht 15 und dem im wesentlichen undurchlässigen Bereich 13 zu haben. Dieser dichte Kontakt verhindert die vorgenannten Probleme im Bezug auf Hülldichtungen betreffend die Schaffung von Falten, Knicken und Rillen in dem Mantel, die undichte Stellen verursachen können. Der dichte Kontakt stellt auch eine Verstärkung für den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 bereit, die ihn weniger anfällig für Schäden während des Aufbaus und während des Einsatzes macht. In 19 wird eine Dichtung dargestellt, die eine typische Hülldichtung repräsentiert und insbesondere die ummantelte Dichtung 80 repräsentiert, die in der vorher erwähnten veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 4-331876 (Ueda et al.) offenbart ist. Diese Dichtung 80 hat einen Freiraum 81 zwischen dem Mantel oder der Hülle 82 und dem Kern 83. Dieser Freiraum (ohne dichten Kontakt) kann bei der Anwendung aufgrund der oben erwähnten Gründe nachteilig für die Dichtung sein.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun im Zusammenhang mit den folgenden Beispielen beschrieben werden, die dafür vorgesehen sind, die Erfindung zu illustrieren und sie nicht zu beschränken. In den Beispielen wurden die folgenden Testverfahren verwendet.
Beispiel 1
Eine ringförmige Dichtung der vorliegenden Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Eine durchgängige Folie aus gerecktem PTFE, die aus Feinpulver-PTFE-Harz durch Paste bildende Techniken hergestellt ist, wurde besorgt und in 90 Grad einander gegenüberliegende Richtungen gereckt (längs und quer), um eine mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE zu bilden, wie im US Patent Nr. 4,187, 390 (Gore) gelehrt. Diese Folie mit einer Dicke von ungefähr 0,015 mm wurde dann zwischen zwei Walzen mit einem festen Abstand gewalzt, um die mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE in eine völlig dichte Folie aus nicht porösem, gereckten PTFE zu komprimieren. Diese nicht poröse Folie hatte eine finale Dicke von ungefähr 0,005 mm und eine finale Breite von ungefähr 1270 mm. Fünf Schichten dieser völlig dichten Folie wurden um eine Spindel mit einem Durchmesser von ungefähr 584 mm gewickelt.
Eine zweite durchgehende Folie aus gerecktem PTFE, die aus Feinpulver-PTFE-Harz durch Paste bildende Techniken hergestellt ist, wurde besorgt und in 90 Grad einander gegenüberliegende Richtungen gereckt (längs und quer), um eine mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE zu bilden, wie im US Patent Nr. 4,187, 390 (Gore) gelehrt. Einhundert Schichten dieser zweiten mikroporösen Schicht aus gerecktem PTFE, die ungefähr 1600 mm Breite und 0,038 mm Dicke messen, wurden dann auf die Spindel gewickelt, wobei sie die vorher gewickelte, völlig dichte Folie aus gerecktem PTFE abdeckten.
Dann wurden von der ersten nicht porösen Folie aus gerecktem PTFE fünf Schichten mehr erneut auf die Spindel gewickelt, wobei sie die mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE abdeckten. Die mikroporösen Schichten aus gerecktem PTFE wurden dann an den Enden der Spindel gesichert, um der Tendenz dieses Materials, bei erhöhten Temperaturen in sich selbst zurück zu schrumpfen, zu widerstehen. Alle die Schichten wurden dann, solange sie an der Spindel gesichert waren, in einem Ofen bei 370°C für ungefähr 45 Minuten gesintert, um die Schichten miteinander zu verbinden. Nach dem Abkühlen wurde das PTFE Material in der Form einer Folie längs von der Spindel geschnitten.
Eine kranzförmige Ringform mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurde dann von der Folie geschnitten und gezielt komprimiert, um den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zwischen den völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus PTFE zu bilden. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 wurde in der ringförmigen Dichtung dieses Beispiels durch Komprimieren der Dichtung zwischen ringförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser von 104,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 108,0 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und mit einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) belastet. Diese Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Beide im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 dieses Beispiels wurden mit einer Dicke von 0,025 mm (0,001 Inch) gemessen. Diese Dichtung war eine kranzförmige Ringdichtung mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm und einer Gesamtdicke von 3,0 mm. Der komprimierte luftundurchlässige Bereich 13 hatte einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 108,0 mm. Dies ist eine Variante der in 1 bis 3 gezeigten, erfindungsgemäßen Dichtung.
Vergleichsbeispiel 2
Eine Folie von 0,125 Inch (3,2 mm) Dicke, GORE-TEX GR^® Style R Foliendichtung, offenbart im US Patent Nr. 5,879,789 (Dolan et al.), und gewerblich erhältlich von W. L. Gore & Associates, Inc. of Newark, Delaware, wurde besorgt. Eine kranzförmige Ringdichtung wurde aus diesem Folienmaterial geschnitten. 10 zeigt den Querschnitt dieser kranzförmigen Ringdichtung 40, die umfasst: äußere Schichten 41 aus anpassbarem, mikroporösen gerecktem PTFE Material; starre innere Schichten 43 aus völlig dichtem, gereckten PTFE Material, die an jede der äußeren Schichten 41 und einer mittleren Schicht 42 aus anpassbarem mikroporösen gereckten PTFE Material befestigt sind, die zwischen jeder der starren inneren Schichten 43 befestigt ist.
Die kranzförmige Dichtung hatte einen inneren Durchmesser von 89 mm und einen äußeren Durchmesser von 135 mm und war 3,2 mm dick.
Beispiel 3
Eine weitere kranzförmige Dichtung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung des in 1 bis 3 gezeigten Aufbaus wurde hergestellt. Zuerst wurde eine kom- merziell erhältliche Folie von 0,125 Inch (3,2 mm) Dicke, GORE-TEX GR^® Style R Foliendichtung, die im Vergleichsbeispiel 2 beschrieben ist, besorgt. Die äußeren anpassbaren mikroporösen Schichten 41 aus gerecktem PTFE wurde mit der Hand von dem Folienmaterial abgeschält, wodurch die starren inneren Schichten 43 aus PTFE als die neuen äußeren Schichten freigelegt wurden. Die starren inneren Schichten 43 der GORE-TEX GR^® Style R Foliendichtung umfassten verdichtetes gerecktes PTFE Material mit einer Dichte von 2,2 g/cc oder nahe völliger Dichte und hatten eine Dicke von 0,15 mm (0,006 Inch).
Eine kranzförmige Ringform mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurden dann von der abgeschälten Folie geschnitten und gezielt komprimiert, um den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zwischen den völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus PTFE zu bilden. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 wurde in der ringförmigen Dichtung dieses Beispiels durch Komprimieren der Dichtung zwischen ringförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser von 104,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 108,0 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 Mpa (7500 psi) ausgesetzt. Die Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Die kranzförmige Ringdichtung hatte einen inneren Durchmesser von 89 mm und einen äußeren Durchmesser von 135 mm und eine Dicke von 3,0 mm. Der komprimierte, luftundurchlässige Bereich 13 hatte einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 108,0 mm.
Beispiel 4
Eine Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde in einer Weise ähnlich zu Beispiel 1 hergestellt. Die gleiche völlig dichte nicht poröse Folie aus gerecktem PTFE, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde verwendet, um die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 zu bilden, und die gleiche mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde verwendet, um die anpassbare mikroporöse innere Schicht 15 zu bilden.
Zuerst wurden zwei nicht poröse Schichten aus gerecktem PTFE um eine Spindel mit ungefähr 584 mm Durchmesser gewickelt. Dann wurden einhundert Schichten der mikroporösen Folie aus gerecktem PTFE um die Spindel gewickelt. Dies war gefolgt von dem Wickeln von zwei Schichten mehr um die Spindel der nicht porösen Folie aus ge recktem PTFE. Die mikroporösen Schichten wurden an den Enden der Spindel gesichert und die gleiche Erhitzungsprozedur wie in Beispiel 1 wurde verwendet, um die Schichten zusammenzufügen. Nach dem Abkühlen wurde das PTFE Material dann längs von der Spindel in der Form einer Folie geschnitten.
Eine kranzförmige Ringform mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurde dann von der Folie geschnitten und gezielt komprimiert, um den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zwischen den völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus PTFE zu bilden. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 wurde durch Komprimieren der Dichtung zwischen kranzförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser von 104,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 108,0 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Belastung wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Beide im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 dieses Beispiels wurden mit einer Dicke von 0,01 mm (0,0004 Inch) gemessen. Diese Dichtung war eine kranzförmige Ringdichtung mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm und einer Gesamtdicke von 3,0 mm. Der komprimierte luftundurchlässige Bereich 13 hatte einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 108,0 mm. Dies ist eine weitere Variante der in 1 bis 3 gezeigten, erfindungsgemäßen Dichtung.
Beispiel 5
Eine kranzförmige Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in 4 bis 6 gezeigten Aufbau wurde in einer Weise ähnlich zu Beispiel 3 hergestellt. Eine abgeschälte Folie mit äußeren Schichten aus völlig dichtem gerecktem PTFE mit einer inneren Schicht aus anpassbarem mikroporösen gerecktem PTFE wurde wie in Beispiel 3 hergestellt. Eine kranzförmige Ringdichtung wurden dann von der abgeschälten Folie geschnitten mit einem inneren Durchmesser von 104,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 160 mm. Ein luftundurchlässiger Bereich 13 wurde dann durch Komprimieren der Ringdichtung zwischen ringförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser (104,8 mm) gleich dem inneren Durchmesser der Dichtung und einem äußeren Durchmesser von 108,0 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C er hitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Die finale kranzförmige Dichtung hatte einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 160 mm und eine Dicke von 3,0 mm. Der komprimierte, luftundurchlässige Bereich hatte einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 108,0 mm. Die luftundurchlässigen Schichten 14 hatten eine Dicke von 0,15 mm (0,006 Inch).
Beispiel 6
Dieses Beispiel, dargestellt in 11, zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wo ein in die Form einer kranzförmigen Ringdichtung geschnittenes anpassbares mikroporöses gerecktes PTFE Material mit einer im wesentlichen luftundurchlässigen Beschichtung beschichtet wird.
Zuerst wurde eine mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE mit 0,125 Inch (3,2 mm) Dicke, GORE-TEX GR^® Foliendichtung, kommerziell erhältlich von W. L. Gore & Associates, Inc., besorgt. Ein kranzförmiger Ring mit einem inneren Durchmesser von 86 mm und einem äußeren Durchmesser von 133 mm wurde von der Folie geschnitten. Der kranzförmige Ring wurde dann mit einem Perfluorpolyether Silikon Elastomer, SIFEL^TM 610, erhältlich von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., wie folgt beschichtet. Der kranzförmige Ring wurde für eine Dauer von fünf Minuten in ein Bad des Elastomers getunkt, was dem Elastomer erlaubte, die Oberflächenporosität der GORE-TEX GR^® Foliendichtung zu durchtränken. Direkt nach den fünf Minuten des Eintunkens wurde das überschüssige Elastomer von der Oberfläche des kranzförmigen Rings entfernt. Der beschichtete kranzförmige Ring wurde dann in einem Ofen bei 175°C für vier Stunden ausgehärtet, wodurch die finale kranzförmige Ringdichtung 50 hergestellt wurde.
In diesem Beispiel wurden sowohl die luftundurchlässigen Schichten 14 als auch die luftundurchlässigen Bereiche 13 durch das Durchtränken der Porosität des mikroporösen gerecktem PTFE mit dem Elastomer gebildet. Die innere Schicht 15 aus gerecktem PTFE war dann Teil des gereckten PTFE, das das Elastomer nicht durchtränkte. Die luftundurchlässigen Bereiche 13 befanden sich sowohl an dem inneren als auch an dem äußeren Durchmesser der Dichtung 50. Die luftundurchlässigen Schichten 14 und die luftundurchlässigen Bereiche 13 waren ungefähr 0,13 mm dick.
Beispiel 7
Eine Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde in einer Weise ähnlich zu Beispiel 1 hergestellt. Die gleiche, völlig dichte nicht poröse Folie aus gerecktem PTFE, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde verwendet, um die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 zu bilden und die gleiche mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde verwendet, um die anpassbare mikroporöse innere Schicht 15 zu bilden.
Zuerst wurden zehn, nicht poröse Schichten aus gerecktem PTFE um eine Spindel mit ungefähr 584 mm Durchmesser gewickelt. Dann wurden einhundert Schichten der mikroporösen Folie aus gerecktem PTFE um die Spindel gewickelt. Dies wurde gefolgt von dem Wickeln von zehn Schichten mehr um die Spindel der nicht porösen Folie aus gerecktem PTFE. Die mikroporösen Schichten wurden an den Enden der Spindel gesichert und die gleiche Erhitzungsprozedur wie in Beispiel 1 wurde verwendet, um die Schichten zusammenzufügen. Nach dem Abkühlen wurde das PTFE Material dann längs von der Spindel in der Form einer Folie geschnitten.
Eine kranzförmige Ringform mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurde dann von der Folie geschnitten und gezielt komprimiert, um den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zwischen den völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus PTFE zu bilden. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 wurde durch Komprimieren der Dichtung zwischen kranzförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser von 104,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 108,0 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Belastung wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Beide im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 dieses Beispiels wurden mit einer Dicke von 0,05 mm (0,002 Inch) gemessen. Diese Dichtung war eine kranzförmige Ringdichtung mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm und einer Gesamtdicke von 3,0 mm. Der komprimierte luftundurchlässige Bereich 13 hatte einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äu ßeren Durchmesser von 108,0 mm. Dies ist eine weitere Variante der in 1 bis 3 gezeigten, erfindungsgemäßen Dichtung.
Beispiel 8
Eine kranzförmige Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in 7 bis 9 gezeigten Aufbau wurde in einer Weise ähnlich zu Beispiel 3 hergestellt. Eine abgeschälte Folie mit äußeren Schichten aus völlig dichtem gerecktem PTFE mit einer inneren Schicht aus anpassbarem mikroporösen gerecktem PTFE wurde wie in Beispiel 3 hergestellt. Eine kranzförmige Ringform wurden dann von der abgeschälten Folie geschnitten mit einem inneren Durchmesser von 60 mm und einem äußeren Durchmesser von 108 mm. Ein luftundurchlässiger Bereich 13 wurden dann durch Komprimieren der Ringdichtung zwischen ringförmigen Pressformen mit einem äußeren Durchmesser (108 mm) gleich dem äußeren Durchmesser der Dichtung und einem inneren Durchmesser von 104,8 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Die finale kranzförmige Dichtung hatte einen inneren Durchmesser von 60 mm und einen äußeren Durchmesser von 108 mm und eine Dicke von 3,0 mm. Der komprimierte, luftundurchlässige Bereich hatte einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 108,0 mm. Die luftundurchlässigen Schichten 14 hatten eine Dicke von 0,15 mm (0,006 Inch).
Vergleichsbeispiel 9
Zuerst wurde eine mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE mit 0,125 Inch (3,2 mm) Dicke, GORE-TEX GR^® Foliendichtung, kommerziell erhältlich von W. L. Gore & Associates, Inc., besorgt. Eine kranzförmige Ringdichtung wurde von der Folie geschnitten. Die kranzförmige Ringdichtung hatte einen inneren Durchmesser von 60,8 mm, einen äußeren Durchmesser von 107 mm und war 3,2 mm dick.
Beispiel 10
Eine kranzförmige Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in 4 bis 6 gezeigten Aufbau wurde in einer Weise ähnlich zu Beispiel 3 hergestellt. Eine abgeschälte Folie mit äußeren Schichten aus völlig dichtem gerecktem PTFE mit einer inneren Schicht aus anpassbarem mikroporösen gerecktem PTFE wurde wie in Beispiel 3 hergestellt. Eine kranzförmige Ringform wurde dann von der abgeschälten Folie geschnitten mit einem inneren Durchmesser von 60,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 107 mm. Ein luftundurchlässiger Bereich 13 wurde dann zwischen den völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus gerecktem PTFE geformt durch Komprimieren der Ringdichtung zwischen kranzförmigen Dichtungen mit einem inneren Durchmesser (60,8 mm) gleich dem inneren Durchmesser der Dichtung und einem äußeren Durchmesser von 64,0 mm. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Die finale kranzförmige Dichtung hatte einen inneren Durchmesser von 60,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 107 mm und eine Dicke von 3,0 mm. Der komprimierte, luftundurchlässige Bereich 13 hatte einen inneren Durchmesser von 60,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 64,0 mm. Die luftundurchlässigen Schichten 14 hatten eine Dicke von 0,15 mm (0,006 Inch).
Beispiel 11
Eine kranzförmige Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in 1 bis 3 gezeigten Aufbau wurde in einer Weise ähnlich zu Beispiel 3 hergestellt. Eine abgeschälte Folie mit äußeren Schichten aus völlig dichtem gerecktem PTFE mit einer inneren Schicht aus anpassbarem mikroporösen gerecktem PTFE wurde wie in Beispiel 3 hergestellt. Eine kranzförmige Ringform wurde dann von der abgeschälten Folie geschnitten mit einem inneren Durchmesser von 60,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 107 mm. Ein luftundurchlässiger Bereich 13 wurde dann zwischen den völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus gerecktem PTFE geformt durch Komprimieren der Ringdichtung zwischen kranzförmigen Dichtungen mit einem inneren Durchmesser von 81,5 mm und einem äußeren Durchmesser von 84,7 mm. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Die finale kranzförmige Dichtung hatte einen inneren Durchmesser von 60,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 107 mm und eine Dicke von 3,0 mm. Der komprimierte, luftundurchlässige Bereich 13 hatte einen inneren Durchmesser von 81,5 mm und einen äußeren Durchmesser von 84,7 mm. Die luftundurchlässigen Schichten 14 hatten eine Dicke von 0,15 mm (0,006 Inch).
Beispiel 12
Eine kranzförmige Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in 13 gezeigten Aufbau wurde wie folgt hergestellt. Zuerst wurde eine abgeschälte Folie mit äußeren Schichten aus völlig dichtem gerecktem PTFE mit einer inneren Schicht aus anpassbarem mikroporösen gerecktem PTFE wie in Beispiel 3 hergestellt. Eine kranzförmige Ringform wurde dann von der abgeschälten Folie geschnitten. Wie in Beispiel 6, wurde die kranzförmige Ringform dann für eine Dauer von fünf Minuten in ein Bad aus einem Perfluorpolyether Silikon Elastomer, SIFEL^TM 610 getunkt. Direkt nach den fünf Minuten des Eintunkens wurde das überschüssige Elastomer von der Oberfläche des kranzförmigen Rings entfernt. Der beschichtete kranzförmige Ring wurde dann in einem Ofen bei 175°C für vier Stunden ausgehärtet, wodurch die finale kranzförmige Ringdichtung 70 hergestellt wurde.
In diesem Beispiel wurden die luftundurchlässigen Bereiche 13 durch das Durchtränken der Porosität der inneren Schicht 15 aus mikroporösen gerecktem PTFE mit dem Elastomer gebildet. Die luftundurchlässigen Bereiche 13 befanden sich sowohl an den inneren als auch den äußeren Durchmessern der Dichtung. Aufgrund der nicht porösen Natur der völlig dichten äußeren Schichten aus gerecktem PTFE, konnte das Elastomer diese äußeren Schichten nicht durchtränken. Daher sind die luftundurchlässigen Schichten 14 aus den völlig dichten äußeren Schichten aus gerecktem PTFE gebildet, während die luftundurchlässigen Bereiche 13 aus dem gehärteten Elastomer/gereckten PTFE Verbund gebildet wurden.
Beispiel 13
Eine kranzförmige Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in 12 gezeigten Aufbau wurde wie folgt hergestellt. Zuerst wurde eine abgeschälte Folie mit äußeren Schichten aus völlig dichtem gerecktem PTFE mit einer inneren Schicht aus anpassbarem mikroporösen gerecktem PTFE wie in Beispiel 3 hergestellt. Eine kranzförmige Ringform wurden dann von der abgeschälten Folie geschnitten. Die kranzförmige Ringform wurde dann flach auf eine glatte Oberfläche gelegt und ein Perfluorpolyether Silikon Elastomer, SIFEL^TM 610, wurde eingegossen, um die durch den inneren Durchmesser des kranzförmigen Rings begrenzte Kavität zu füllen, so dass der innere Durchmesser des kranzförmigen Rings für das Elastomer freigelegt wurde, während der äußere Durchmesser nicht für das Elastomer freigelegt wurde. Nach fünf Minuten Durchtränken wurde das überschüssige Elastomer von der freigelegten Oberfläche des kranzförmigen Rings entfernt. Der beschichtete kranzförmige Ring wurde dann in einem Ofen bei 175°C für vier Stunden ausgehärtet, wodurch die finale kranzförmige Ringdichtung 60 hergestellt wurde.
In diesem Beispiel wurden die luftundurchlässigen Bereiche 13 durch das Durchtränken der Porosität der inneren Schicht 15 aus mikroporösen gerecktem PTFE mit dem Elastomer gebildet. Der luftundurchlässige Bereich 13 befand sich nur am inneren Durchmesser der Dichtung, da der äußere Durchmesser nicht für das Elastomer freigelegt wurde. Aufgrund der nicht porösen Natur der völlig dichten äußeren Schichten aus gerecktem PTFE, konnte das Elastomer diese äußeren Schichten nicht durchtränken. Daher sind die luftundurchlässigen Schichten 14 aus den völlig dichten äußeren Schichten aus gerecktem PTFE gebildet, während der luftundurchlässige Bereich 13 aus dem gehärteten Elastomer/gereckten PTFE Verbund gebildet wurde.
Vergleichsbeispiel 14
Zuerst wurde eine mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE mit 0,125 Inch (3,2 mm) Dicke, GORE-TEX GR^® Foliendichtung, kommerziell erhältlich von W. L. Gore & Associates, Inc., besorgt. Eine kranzförmige Ringdichtung wurde von der Folie geschnitten. Die kranzförmige Ringdichtung hatte einen inneren Durchmesser von 89 mm, einen äußeren Durchmesser von 135 mm und war 3,2 mm dick.
Vergleichsbeispiel 15
Eine vergleichbare Dichtung wurde wie folgt hergestellt. Zuerst wurde ein kommerziell erhältliche Folie von 0,125 Inch (3,2 mm) Dicke, GORE-TEX GR^® Style R Foliendichtung, die im Vergleichsbeispiel 2 beschrieben ist, besorgt. Die äußeren anpassbaren mikroporösen Schichten 41 aus gerecktem PTFE wurde mit der Hand von dem Folienmaterial abgeschält, wodurch die starren inneren Schichten 43 aus PTFE als die neuen äußeren Schichten freigelegt wurden. Die starren inneren Schichten 43 der GORE-TEX GR^® Style R Foliendichtung umfassten verdichtetes gerecktes PTFE Material mit einer Dichte von 2,2 g/cc oder nahe völliger Dichte und hatten eine Dicke von 0,15 mm (0,006 Inch) und waren im wesentlichen luftundurchlässig.
Eine kranzförmige Ringform mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurde dann von der abgeschälten Folie geschnitten.
Obwohl diese Dichtung im wesentlichen luftundurchlässige Schichten 14 besaß, besaß sie keinen im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13.
Vergleichsbeispiel 16
Zuerst wurde eine mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE mit 0,125 Inch (3,2 mm) Dicke, GORE-TEX GR^® Foliendichtung, kommerziell erhältlich von W. L. Gore & Associates, Inc., besorgt. Ein kranzförmiger Ring mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurde aus der Folie geschnitten. Ein im wesentlichen luftundurchlässiger Bereich 13 wurde durch Komprimieren der Ringdichtung zwischen ringförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser von 104,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 108,0 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Die kranzförmige Ringdichtung hatte einen inneren Durchmesser von 89 mm und einen äußeren Durchmesser von 135 mm und eine Dicke von 3,2 mm. Der komprimierte, luftundurchlässige Bereich hatte einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 108,0 mm. Obwohl diese Dichtung einen im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 besaß, besaß sie keine im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14.
Beispiel 17
Eine Rolle von völlig dichtem, geschälten PTFE (0,051 mm Dicke, 610 mm Breite), kommerziell erhältlich von Fluoroplastics, Inc., aus Philadelphia, Pennsylvania, wurde besorgt. Eine einzige Schicht von dieser Folie wurde um den Umfang einer Edelstahlspindel mit einem Durchmesser von 168 mm gewickelt. Einhundert Schichten der zweiten mikroporösen Folie aus gerecktem PTFE, hergestellt in Beispiel 1, mit einer Dicke von 0,038 mm, wurden dann auf die Spindel gewickelt, wobei sie die vorher gewickelte geschälte PTFE Schicht abdeckten. Eine Schicht des 0,051 mm dicken geschälten PTFE wurde um die Schichten der Membran gewickelt. Vierzig zusätzliche Schichten der mikroporösen Membran aus gereckten PTFE wurden oben auf die geschälten PTFE Filmschicht gewickelt, um die Filme während des Heizzylklus in Kontakt zu halten. Die mikroporösen Schichten aus gerecktem PTFE wurden dann an den Enden der Spindel gesichert, um der Tendenz dieses Materials bei erhöhten Temperaturen in sich selbst zusammen zu schrumpfen zu widerstehen.
Die umwickelte Spindel wurde in einem elektrischen Luftofen platziert und der Ofen wurde dann auf eine Temperatur von 365°C über eine Dauer von zwei Stunden erhitzt. Während der ersten Stunden des Heizzyklus stieg der Ofen auf die bestimmte Temperatur. Der Ofen war für die zweite Stunde auf der bestimmten Temperatur. Nach Beendigung des Heizzyklus wurde das Laminat auf Raumtemperatur abgekühlt und wurde von der Stahlspindel frei geschnitten. Die zusätzlichen vierzig Schichten der mikroporösen Membran aus gerecktem PTFE, die verwendet wurden, um die Filme in Kontakt zu halten, wurden dann von der zusammengefügten Folie abgeschält und weggeworfen. Der geschälte PTFE Film zeigte ein moderates Anhaften an dem gereckten PTFE.
Eine kranzförmige Ringform mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurde dann aus der geklebten Schicht geschnitten und gezielt komprimiert, um einen im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zwischen den völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus geschältem PTFE zu bilden. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 wurde in der ringförmigen Dichtung dieses Beispiels durch Komprimieren der Dichtung zwischen ringförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser von 104,8 mm und einem äußeren Durchmesser von 108 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Beide im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 dieses Beispiels waren 0,05 mm (0,002 Inch) dick. Diese Dichtung war eine kranzförmige Ringdichtung mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm und einer Gesamtdicke von 3,0 mm. Der komprimierte, luftundurchlässige Bereich 13 besaß einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 108,0 mm. Dies ist eine weitere Variante der in 1 bis 3 gezeigten erfindungsgemäßen Dichtung.
Beispiel 18
Eine einzelne Schicht aus geschältem PTFE (0,051 mm, 610 mm Breit) aus Beispiel 17 wurde um den Umfang einer Edelstahlspindel mit einem Durchmesser von 168 mm gewickelt. Diese Schicht fungierte als eine Löselage für das Entfernen des Dichtungsmaterials von der Spindel. Drei Schichten von einem 0,051 mm dicken PFA Film, kommerziell erhältlich von E. I. Du Pont de Nemours, Inc., aus Wilmington, Delaware, bezeichnet als 200LP Hochleistungs-PFA-Film mit einer Breite von 457 mm, wurden um die geschälte Schicht gewickelt. Einhundert Schichten der zweiten mikroporösen Folie aus gerecktem PTFE, hergestellt in Beispiel 1, mit einer Dicke von 0,038 mm, wurden dann auf die Spindel gewickelt, wobei sie die vorher gewickelten PFA-Film Schichten abdeckten. Drei Schichten des 0,051 mm dicken PFA Films wurden dann oben auf die mikroporöse Membran aus gerecktem PTFE gewickelt. Eine Schicht des 0,051 mm dicken geschälten PTFE wurde dann um die PFA Schichten gewickelt. Vierzig zusätzliche Schichten der mikroporösen Membran aus gereckten PTFE wurden oben auf die geschälten PTFE Schicht gewickelt, um die Filme während des Heizzyklus in Kontakt zu halten. Die mikroporösen Schichten aus gerecktem PTFE wurden dann an den Enden der Spindel gesichert, um der Tendenz dieses Materials bei erhöhten Temperaturen in sich selbst zusammen zu schrumpfen zu widerstehen.
Die umwickelte Spindel wurde in einem elektrischen Luftofen platziert und der Ofen wurde dann auf eine Temperatur von 365°C über eine Dauer von zwei Stunden erhitzt. Während der ersten Stunden des Heizzyklus stieg der Ofen auf die bestimmte Temperatur. Der Ofen war für die zweite Stunde auf der bestimmten Temperatur. Nach Been- digung des Heizzyklus wurde das Laminat auf Raumtemperatur abgekühlt und wurde von der Stahlspindel frei geschnitten. Die zusätzlichen vierzig Schichten der mikroporösen Membran aus gerecktem PTFE, die verwendet wurden, um die Filme in Kontakt zu halten, wurden dann von der zusammengefügten Folie abgeschält und weggeworfen. Die geklebte Folie bestand nun aus den äußeren PFA Filmschichten mit einer inneren Schicht aus den mikroporösen Schichten aus gerecktem PTFE.
Eine kranzförmige Ringform mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurde dann aus der geklebten Schicht geschnitten und gezielt komprimiert, um einen im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zwischen den im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus PFA zu bilden. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 wurde in der ringförmigen Dichtung dieses Beispiels durch Komprimieren der Dichtung zwischen ringförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser von 104,8 nun und einem äußeren Durchmesser von 108 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Last wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Beide im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 dieses Beispiels waren 0,15 mm (0,006 Inch) dick. Diese Dichtung war eine kranzförmige Ringdichtung mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm und einer Gesamtdicke von 3,0 mm. Der komprimierte, luftundurchlässige Bereich 13 besaß einen inneren Durchmesser von 104,8 mm und einen äußeren Durchmesser von 108,0 mm. Dies ist eine weitere Variante der in 1 bis 3 gezeigten erfindungsgemäßen Dichtung.
Vergleichsbeispiel 19
Zuerst wurde eine mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE mit 0,125 Inch (3,2 mm) Dicke, GORE-TEX GR^® Foliendichtung, kommerziell erhältlich von W. L. Gore & Associates, Inc., besorgt. Eine kranzförmige Ringdichtung wurde von der Folie geschnitten. Die kranzförmige Ringdichtung hatte einen inneren Durchmesser von 89 mm, einen äußeren Durchmesser von 132 mm und war 3,2 mm dick.
Beispiel 20
Eine kranzförmige Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in 11 gezeigten Aufbau wurde in gleicher Weise hergestellt wie die Dichtung in Beispiel 6.
Der einzige Unterschied war der kranzförmige Ring, der aus der mikroporösen Schicht aus gerecktem PTFE geschnitten wurde und einen inneren Durchmesser von 89 mm und einen äußeren Durchmesser von 132 mm besaß.
In diesem Beispiel wurden sowohl die luftundurchlässigen Schichten 14 als auch die luftundurchlässigen Bereiche 13 durch das Durchtränken der Porosität des mikroporösen gerecktem PTFE mit Elastomer geformt. Die innere Schicht 15 aus gerecktem PTFE war der Teil des gereckten PTFE, der nicht mit dem Elastomer getränkt wurde. Die luftundurchlässigen Bereiche 13 befanden sich sowohl an dem inneren als auch dem äußeren Durchmesser der Dichtung 50. Die luftundurchlässigen Schichten 14 und luftundurchlässigen Bereiche 13 waren ungefähr 0,13 mm dick.
Die kranzförmige Dichtung hatte einen inneren Durchmesser von 89 nun und einen äußeren Durchmesser von 132 mm und war 3,2 mm dick.
Beispiel 21
Eine Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde in einer Weise ähnlich zu Beispiel 1 hergestellt. Die gleiche völlig dichte nicht poröse Folie aus gerecktem PTFE, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde verwendet, um die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 zu bilden und die gleiche mikroporöse Folie aus gerecktem PTFE, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde verwendet, um die anpassbare mikroporöse innere Schicht 15 zu bilden.
Zuerst wurden zwei nicht poröse Schichten aus gerecktem PTFE um eine Spindel mit ungefähr 584 mm Durchmesser gewickelt. Dann wurden einhundert Schichten der mikroporösen Folie aus gerecktem PTFE um die Spindel gewickelt. Dies wurde gefolgt von dem Wickeln von zwei Schichten mehr um die Spindel der nicht porösen Folie aus gerecktem PTFE. Die mikroporösen Schichten wurden an den Enden der Spindel gesichert und die gleiche Erhitzungsprozedur wie in Beispiel 1 wurde verwendet, um die Schichten zusammenzufügen. Nach dem Abkühlen wurde das PTFE Material dann längs von der Spindel in der Form einer Folie geschnitten.
Eine kranzförmige Ringform mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 135 mm wurde dann von der Folie geschnitten und gezielt komprimiert, um den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zwischen den völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus PTFE zu bilden. Der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 wurde durch Komprimieren der Dichtung zwischen kranzförmigen Pressformen mit einem inneren Durchmesser gleich dem Innendurchmesser des kranzförmigen Rings (89,0 mm) und einem äußeren Durchmesser von 93,2 mm gebildet. Die Pressformen wurden auf 200°C erhitzt und einem Druck von ungefähr 51,7 MPa (7500 psi) ausgesetzt. Die Belastung wurde für ungefähr fünfzehn Sekunden aufrechterhalten.
Beide im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 dieses Beispiels wurden mit einer Dicke von 0,01 mm (0,0004 Inch) gemessen. Diese Dichtung war eine kranzförmige Ringdichtung mit einem inneren Durchmesser von 89 mm und einem äußeren Durchmesser von 132 mm und einer Gesamtdicke von 3,0 mm. Der komprimierte luftundurchlässige Bereich 13 hatte einen inneren Durchmesser von 89,0 mm und einen äußeren Durchmesser von 93,2 mm. Dies ist eine weitere Variante der in 1 bis 3 gezeigten, erfindungsgemäßen Dichtung.
Test 1 – Dichtungsfähigkeit
Die Dichtungsfähigkeit wurde durch Leckratentests bestimmt, die gemäß Verfahren und Einrichtung durchgeführt wurden, welche in dem ASTM F37-95 Testverfahren B zusammengefasst sind, das zum Messen genauer Leckraten so hoch wie 61/hr und so niedrig wie 0,3 ml/hr geeignet ist. Der Dichtungsdruck wurde ausgewählt, 10,3 MPa (1500 psi) zu betragen. Das Testfluid war Luft bei 0,62 MPa (90 psi). Die Dichtungen wurden der gewählten Druckbelastung zwischen glatten Stahldrucktiegeln mit einer Oberflächengüte von RMS 32 ausgesetzt, die auf Raumtemperatur gehalten wurden. Die Dichtungen wurden dann dem 0,62 MPa internen Luftdruck ausgesetzt, der in die Mitte der kranzförmigen Dichtung eingeführt wurde, die zwischen den Drucktiegeln komprimiert wurden. Der Luftdruck innerhalb der Testanordnung wurde dann durch Schließen eines Ventils von der Umgebung isoliert. Die Leckrate wurde durch einen Niveauwechsel von Manometerfluid bestimmt, das in der Leitung stromaufwärts von der Dichtungstesthalterung für eine bestimmte Zeit angeordnet war. Der Wechsel in dem Manometer war bedingt durch den Luftverlust hinter der Dichtung in die Umgebung, was zu Verlust internen Luftdrucks führte. Die vom Manometer abgelesenen Messwerte wurde mittels der nachfolgenden Gleichung in Leckraten konvertiert:
mit:

LR: ist die Leckrate (ml/hr)
MR: ist der vom Manometer abgelesene Wert (Inch)
2,54: ist eine Konstante, um die Manometerablesung von (in) in (cm) zu konvertieren
A: ist der Querschnittbereich innerhalb des Manometerrohrs (cm²)
T: ist die Zeit (min)
60: ist konstant, um die Zeit von (min) in (hr) zu konvertieren
SG: ist die spezifische Schwerkraft des Manometerfluids

Der lineare Maßstab des Manometers muss mit der spezifischen Schwerkraft des verwendeten Fluids übereinstimmen. In diesem Test wurde die Manometerskala für 0,827 spezifisches Schwerkraftfluid kalibriert. Das verwendete Fluid war R 827 Öl (spezifische Schwerkraft 0,827), kommerziell erhältlich von Dynatech Frontier Corporation aus Albuquerque, New Mexico. Das verwendete Manometer hatte einen inneren Rohrdurchmesser von 0,25 Inch (0,635 cm). Die Messwerte wurden alle fünf, zehn und fünfzehn Minuten vom Manometer abgelesen.
Der obige Test der Dichtungsfähigkeit wurde mit den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Beispiele 1, 3, 4, 5, 6 und 7 im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 2, 14, 15 und 16 durchgeführt, wobei die Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt sind. Diese Ergebnisse sind auch in 14 grafisch dargestellt. Die grafische Darstellung zeigt, dass alle dieser Beispiele, die unterschiedliche Aufbauten der erfindungsgemäßen Dichtung repräsentieren, eine viel geringere Leckrate als alle die Vergleichsbeispiele besaßen.
Vergleichsbeispiele 14 und 2 repräsentierten handelsübliche Dichtungen aus gerecktem PTFE. Vergleichsbeispiel 14 war eine mikroporöse Dichtung aus gerecktem PTFE. Vergleichsbeispiel 2 war eine mikroporöse Dichtung aus gerecktem PTFE mit zwei starren inneren Schichten 43 aus völlig dichtem, gerecktem PTFE Material im Inneren. Vergleichsbeispiel 15 war eine Dichtung aus mikroporösem PTFE mit äußeren Schichten aus völlig dichtem PTFE, geschaffen durch Abschälen der mikroporösen äußeren Schichten des Vergleichsbeispiels 2. Dadurch hatte Vergleichsbeispiel 15 im wesentlichen luftundurchlässige Schichten 14, hatte aber keinen im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13. Dadurch gab es keine signifikante Verbesserung der Leckrate des Vergleichsbeispiels 15 gegenüber der handelsüblichen Dichtung aus Vergleichsbeispiel 2. Beispiele 3 und 5 zeigen jedoch eine enorme Verbesserung gegenüber beiden Vergleichsbeispielen 2 und 15. Beispiele 3 und 5 haben die gleichen luftundurchlässigen Schichten 14 wie Vergleichsbeispiel 15. Der Unterschied zwischen Vergleichsbeispiel 15 und den erfinderischen Dichtungen aus Beispielen 3 und 5 ist, dass die Beispiele 3 und 5 den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 besitzen, um die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 zu ergänzen. Somit ist ersichtlich, dass ohne den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 die Dichtung des Vergleichsbeispiels 15 nicht die potenten Dichtungsvorteile der luftundurchlässigen Schichten 14 genießt.
Vergleichsbeispiel 16 war andererseits eine mikroporöse Dichtung aus gerecktem PTFE mit einem im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13, besaß jedoch keine im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14. Diese Dichtung zeigte auch keine große Verbesserung gegenüber den handelsüblichen, verfügbaren Dichtungen. Obwohl der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich 13 vorhanden war, gab es einen freien Durchgang zum Ausströmen durch das mikroporöse gereckte PTFE, da es keine im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 gab, um den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 zu ergänzen. Daher ist ersichtlich, dass ohne die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 die Dichtung nicht die potenten Dichtungsvorteile des luftundurchlässig Bereichs 13 genießt.
Bei Beobachtung der erfinderischen Dichtungen der Beispiele 1, 3, 4 und 7 kann in 14 auch gesehen werden, dass die Leckrate mit dem Anstieg der Dicke der völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 aus ePTFE abfiel. Werden diese erfinderischen Dichtungen der Beispiele 1, 3, 4 und 7 miteinander verglichen, haben sie alle die gleichen inneren und äußeren Durchmesserabmessungen mit der gleichen Anordnung des im wesentlichen luftundurchlässigen Bereichs 13. Die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 sind alle aus völlig dichtem, gerecktem PTFE. Der Unterschied zwischen ihnen ist die Dicke der im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14, wobei die dickeren im wesentlichen luftundurchlässigen Schich ten 14 deutlich luftundurchlässiger sind als die dünneren im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14.
Dieses Endergebnis ist desweiteren in 15 illustriert, wo die durchschnittliche Leckrate über der Dicke der im wesentlichen luftundurchlässigen, völlig dichten Schichten 14 aus gerecktem PTFF aufgetragen ist. Die durchschnittliche Leckrate wurde aus dem Durchschnitt der berechneten fünf-Minute, zehn-Minuten und fünfzehn-Minute Leckraten berechnet und ist in Tabelle 1 enthalten. Die grafisch dargestellten Daten in 15 sind aus den Beispielen 1, 3, 4 und 7.
Tabelle I
Test 2 – Dichtungsfähigkeit
Dieser Test der Dichtungsfähigkeit wurde exakt durchgeführt wie der obige Test 1 der Dichtungsfähigkeit, bis auf dass der Dichtungsdruck zu 6,9 MPa (1000 psi) anstelle von 10,3 MPa (1500 psi) gewählt wurde. Das Testfluid war erneut Luft bei 0,62 MPa (90 psi). In diesem Test wurden die vom Manometer abgelesenen Messwerte zu unterschiedlichen Zeitintervallen für die unterschiedlichen Dichtungen von bis zu 60 Minuten genommen.
Dieser Test der Dichtungsfähigkeit wurde für die Beispiele 3, 5 und 8 mit den in der nachfolgenden Tabelle II gezeigten Ergebnissen durchgeführt. Diese Ergebnisse sind auch in 18 grafisch dargestellt. Dieser Test wurde durchgeführt, um die verschiedenen erfindungsgemäßen Aufbauten, dargestellt in 1 bis 9, zu vergleichen, wo die Dichtungen die völlig dichten, im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 gleicher Dicke besaßen. Der Unterschied in den getesteten Dichtungen lag in der Anordnung des luftundurchlässigen Bereichs 13.
Es kann aus der grafischen Darstellung entnommen werden, dass die geringste Leckrate (beste Performance) mit Beispiel 3 erreicht wurde, welches das in 1 bis 3 gezeigte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel repräsentiert. Diese Dichtung hatte den luftundurchlässigen Bereich zwischen dem inneren und dem äußeren Durchmesser der Dichtung angeordnet. Es wurde angenommen, dass ein wünschenswerter Vorteil in diesem Ausführungsbeispiel ist, dass bei Migration von Fluid in die Schicht 15 aus gerecktem PTFE der ersten Kammer 11, und bei nachfolgender Blockade weiterer Fluiddurchdringung durch den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13, das Fluid, das in der ersten Kammer 11 „eingeschlossen" ist, eine Kraft nach außen gegen die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 ausübt. Es wird angenommen, dass dieses Phänomen hilft, die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 weiter an die Oberflächen der Flansche anzupassen und zu dichten, wodurch die Abdichtung durch die Dichtung 10 verbessert wird. Ohne theoretisch eingeschränkt zu werden wird angenommen, dass die zweite Kammer 12 hilft, eine resistente Kraft hinter dem im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 bereitzustellen, die hilft, ein Brechen des im wesentlichen luftundurchlässigen Bereichs 13 zu verhindern.
Die zweit niedrigste Leckrate wurde mit Beispiel 5 erreicht, welches die in 4 bis 6 gezeigte erfindungsgemäße Dichtung repräsentiert. Diese Dichtung hatte den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 an dem inneren Durchmesser der Dichtung angeordnet. Die dritt niedrigste Leckrate wurde mit Beispiel 8 erreicht, welches die in 7 bis 9 gezeigte erfindungsgemäße Dichtung repräsentiert. Diese Dichtung hatte den im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich 13 an dem äußeren Durchmesser der Dichtung angeordnet.
Tabelle II
Test 3 – Dichtungsfähigkeit Blasentest)
Ein weiterer Typ Test der Dichtungsfähigkeit, der darstellt, was in der Industrie als „Blasentest" (bubble test) bekannt ist, wurde durchgeführt, was das Überprüfen von Luftausströmung von einem gedichteten Rohrflansch durch Verwendung von Seifenwasser einschloss. Eine Querschnittansicht der Blasentesthalterung, die verwendet wurde, um diesen Test durchzuführen, ist in 16 gezeigt. Die Ergebnisse des Blasentests sind nachfolgend in Tabelle III gezeigt. Die Testhalterung 100 besteht aus einem Satz blinder Stahlflansche 101 der Baugruppe 2-Inch × 150 lb mit einer Oberflächengüte von RMS 32, die mit vier 5/8 Inch Bolzen 102 aneinander fest gemacht sind.
In einem der Flansche 101 ist ein Lufteinlassanschluss 103 so gebohrt, dass ein Lufteinlass-Verbindungsmittel befestigt werden kann, um die Anordnung von dem internen Durchmesser der getesteten Dichtung unter Druck zu setzen. In diesem Test wurde die zu testende Dichtung 104 zwischen den Flanschen 101 der Testhalterung 100 platziert. Die geschmierten Bolzen 102 wurden in einem Kreuzungstypmuster (wie z.B. 12:00-6:00-3:00-9:00) in drei gleich groß aufgeteilten inkrementellen Schritten auf das gewünschten Drehmomentniveau festgezogen. Die folgenden Gleichungen wurden verwendet, um Drehmomentniveaus in Dichtungsdrücke umzuwandeln. Drehmoment (ft – lbs) = Fp*K*D/12mit:

Fp: ist die durch jeden Bolzen (lbs) angewandte Kraft
K: ist der Mutter Faktor (als 0,2 angenommen)
D: ist der Durchmesser des Bolzens (in)

Dichtungsdruck (psi) = Fp*Anzahl an Bolzen/Kontaktbereich der Dichtung (in2)

Dieser Dichtungsdruck (psi) kann des weiteren durch Verwendung der folgenden Gleichung in die Einheit (MPa) konvertiert werden: Dichtungsdruck (MPa) = Dichtungsdruck (psi)*0,00689476
Zehn Minuten nach Erreichen des ersten Levels des Dichtungsdrucks (250 psi) oder 1,72 MPa) wurde die festgezogene Dichtungs-/Flansch-Anordnung dann mit dem ersten gewünschten konstanten Luftdruck (30 psi) oder (0,21 MPa) unter Druck gesetzt. Die Dichtungs-/Flansch-Anordnung wurde dann mit einer Seifenwasserlösung besprüht. Die Dichtungs-/Flansch-Anordnung wurden dann visuell nach Blasen überprüft, die in dem Seifenwasser entlang des äußeren Durchmessers der Dichtung 104 erscheinen und eine Luftausströmung anzeigen. Wenn eine undichte Stelle vorhanden ist, werden die Blasen des Seifenwassers erscheinen, was die Übertragung von Luft anzeigt, die um und/oder durch die Dichtung 104 tritt. Nach dem Bestimmen ob oder ob keine Luftblasen vorhanden waren, wurde der interne Luftdruck auf das nächste Level (60 psi) oder (0,41 MPa) erhöht. Erneut wurde nach dem Bestimmen ob oder ob keine Luftblasen bei diesem Drucklevel vorhanden waren, der interne Luftdruck auf das finale Level (90 psi) oder (0,62 MPa) erhöht, wo einmal mehr bestimmt wurde, ob Luftblasen vorhanden waren oder nicht. Der interne Luftdruck wurde dann gelöst.
Die Flansch-/Dichtungsanordnung wurde dann auf das nächste Level (500 psi) oder (3,45 MPa) in drei gleichmäßig aufgeteilten Schrittgrößen festgezogen, wie es vorher in einem Kreuztypmuster gemacht wurde. Der Blasentest wurde dann für jeden internen Druckluftlevel wie oben erklärt durchgeführt, mit dem einzigen Unterschied, dass es ein fünfzehn minütiges Warten gab, bevor der erste interne Luftdrucklevel angewandt wurde, anstelle eines zehn minütigen Wartens.
Diese Prozedur wurde für jedes in Tabelle III gezeigte Dichtungsdrucklevel wiederholt, indem der fünfzehn minütige Wartezeitraum verwendet wurde.
Dieser Blasentest wurde mit Dichtungen des Vergleichsbeispiels 9 und den Beispielen 10 und 11 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III gezeigt. Die Testergebnisse demonstrieren die verbesserte Dichtungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Dichtungen der Beispiele 10 und 11 gegenüber der der herkömmlichen mikroporösen Dichtung aus gerecktem PTFE, repräsentiert durch die GORE-TEX GR^® Foliendichtungsdichtung aus Vergleichsbeispiel 9, wie durch die Abwesenheit von jeglichen Luftblasen in jeder der Testbedingungen für die erfindungsgemäßen Dichtungen gezeigt wird. Die herkömmliche mikroporöse Dichtung aus gerecktem PTFE zeigte Blasen, welche ein Ausströmen in allen der getesteten Bedingungen anzeigten. Bei Betrachtung der Grenzbedingungen des Tests, während die herkömmliche Dichtung ein Ausströmen bei der geringsten abgeforderten Testbedingung zeigte (30 psi (0,21 MPa) interner Druck bei einem Dichtungsdruck von 1500 psi (10,34 MPa)), zeigten die erfindungsgemäßen Dichtungen kein Ausströmen, sogar bei den höchsten angeforderten Testbedingungen (90 psi (0,62 MPa) interner Druck bei einem Dichtungsdruck von nur 250 psi (1,72 MPa)). Dies demonstriert eine enorme Verbesserung der Dichtungsfähigkeit bei geringem Dichtungsdruck gegenüber der herkömmlichen mikroporösen Dichtung aus gerecktem PTFE.
Tabelle III
Test 4 – Luftdurchlässigkeit
Als ein Mittel zum Messen des Luftdurchlässigkeitslevels, und somit den Luftundurchlässigkeitslevel, unterschiedlicher Film- oder Folienmaterialien, wurde eine Testhalterung mit einem internen Gesamtluftvolumen von 50 cc aufgebaut. Diese Halterungen für den Test der Luftundurchlässigkeit ist in 17 gezeigt. Die Halterung 120 für den Test der Luftundurchlässigkeit wurde geschaffen, indem eine Sanitärflanschzwinge 121 mit 1,5 Inch (3,81 cm) Durchmesser verwendet wurde. Die Zwinge 121 wurde auf eine Länge von 5,2 cm geschnitten und auf eine Edelstahlbasis 122 geschweisst. Ein Loch 123 wurde durch die Basis zum Anschluss einer unter Druck stehenden Luftquelle und Druckmessinstrumenten gebohrt. Alle Komponenten der Testhalterung 120 wurden verbunden, indem 1/8 inch Verrohrung und Presspassungen verwendet wurden. Ein digitales Manometer 124 (350 Smart Manometer, kommerziell erhältlich von Meriam In strument aus Cleveland, Ohio) wurde verwendet, um den Druck genau zu messen. Eine regulierte Luftzufuhr wurde verwendet, um die Testhalterung mit dem angemessenen Startdruck unter Druck zu setzen. Ein Absperrventil 126, verbunden mit den Presspassungen, wurde verwendet, um Luftströmung zu oder von der Testhalterung zu blockieren, sobald der gewünschte interne Druck erreicht wurde. Das gesamte interne Luftvolumen der Testhalterung 120 basierte auf dem internen Luftvolumen der Halterung 120, umfassend das Volumen im Zusammenhang mit Passungen und Rohrabschnitten zwischen dem Absperrventil 126 und dem Inneren der Flanschzwinge 121. Das gesamte Halterungsvolumen (Kammer + Volumen in Verrohrung und Passungen) wurde auf 50 Kubikzentimeter (± 0,5 cc) berechnet.
Um ein Film- oder Folienmuster 127 zu testen, wurde das Muster 127 in einen Kreis geschnitten mit einem Durchmesser von 5,1 mm (2,0 Inch). Der Film 127 wurde über der Öffnung der Sanitärflanschzwinge 121 platziert. Eine gesiebte EPDM Dichtung 128 mit einem 1,5 Inch (3,81 cm) Durchmesser, die einen Edelstahlsieb mit einer Maschengröße von 40 besitzt, der um den Durchmesser mit EPDM Gummi abgegrenzt ist, kommerziell erhältlich von Rubberfab Mold and Gasket Co. aus Andover, New Jersey, unter Teilenummer 40MP-ES 150, wurde oben auf dem Testmuster 127 platziert, um als eine Verstärkung zu dienen, um den Testfilm 127 vom Ausdehnen und/oder Explodieren während des Tests zu bewahren. Eine 1,5 Inch (3,81 cm) kurze geschweisste Sanitärflanschzwinge 129 wurde oben auf der gesiebten EPDM Dichtung 128 platziert und die Sanitärflanschklemme 125 wurde richtig angezogen, wodurch eine Dichtung zwischen der Flanschzwinge 121, dem Filmmuster 127, der gesiebten EPDM Dichtung 128 und der kurzen geschweissten Sanitärflanschzwinge 129 geschaffen wurde. Die regulierte Luftzufuhr, die mit dem Ventil 126 verbunden ist, wurde verwendet, um den internen Anfangsdruck der Testhalterung 120 zu schaffen. Die Halterung 120 wurde mit einem Druck von 50,0 kPa unter Druck gesetzt und das Ventil 126 wurde geschlossen.
Eine Stoppuhr wurde verwendet, um die benötigte Zeit für den Druck innerhalb der Testhalterung 120 zu messen, bis er von 50,0 kPa auf 10,0 kPa als Ergebnis einer Luftdurchdringung durch das Film-Testmuster 127 fällt. Für höchst undurchlässige Filmmuster (wo der interne Halterungsdruck mehr als zehn Minuten benötigt, um von 50,0 kPa auf 10,0 kPa zu fallen) wurde der Druck nach 10 Minuten aufgezeichnet. Die nachfolgende Tabelle IV zeigt die Ergebnisse der Luftundurchlässigkeit, wobei die oben beschriebenen Testverfahren für unterschiedliche Filmtypmuster verwendet werden.
Drei Testmuster wurden hergestellt und für jedes Filmtypmuster getestet. Die folgenden Filmtypmuster wurden getestet.
Filmtypmuster A – Der 0,01 mm (0,0004 in) dicke nicht poröse (völlig dichte) Film aus gerecktem PTFE wurde durch Abschälen einer der nicht porösen äußeren Schichten aus gerecktem PTFE von der Schicht hergestellt, die von der Spindel in Beispiel 4 abgeschnitten wurde. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden von diesem Film abgeschnitten, um die Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster B – Der 0,025 nun (0,001 in) dicke nicht poröse (völlig dichte) Film aus gerecktem PTFE wurde durch Abschälen einer der nicht porösen äußeren Schichten aus gerecktem PTFE von der Schicht hergestellt, die von der Spindel in Beispiel 1 abgeschnitten wurde. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden von diesem Film abgeschnitten, um die Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster C – Der 0,05 mm (0,002 in) dicke nicht poröse (völlig dichte) Film aus gerecktem PTFE wurde durch Abschälen einer der nicht porösen äußeren Schichten aus gerecktem PTFE von der Schicht hergestellt, die von der Spindel in Beispiel 7 abgeschnitten wurde. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden von diesem Film abgeschnitten, um die Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster D – Der 0,15 mm (0,006 in) dicke nicht poröse (völlig dichte) Film aus gerecktem PTFE wurde durch Abschälen einer der nicht porösen äußeren Schichten aus gerecktem PTFE von der Schicht hergestellt, die von der Spindel in Beispiel 3 abgeschnitten wurde. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden von diesem Film abgeschnitten, um die Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster E – Das 0,051 mm dicke geschälte PTFE war aus dem kommerziell erhältlichen geschälten PTFE Film aus Beispiel 17. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden aus diesem Film ausgeschnitten, um das Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster F – Der 0,051 mm dicke PFA Film war aus dem kommerziell erhältlichen PFA Film aus Beispiel 18. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden aus diesem Film ausgeschnitten, um das Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster G – Der 0,013 mm dicke PFA Film wurde besorgt und ist kommerziell erhältlich von E. I. Du Pont de Nemours, Inc., aus Wilmington, Delaware, unter der Teilenummer 50LP Hochleistungs-PFA-Film. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden aus diesem Film ausgeschnitten, um das Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster H – Der 0,038 mm dicke mikroporöse Film aus gerecktem PTFE war von der zweiten durchgehenden mikroporösen Folie aus gerecktem PTFE, die in Beispiel 1 hergestellt wurde. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden aus diesem Film ausgeschnitten, um das Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster I – Die 3,2 mm dicke GORE-TEX^® GR Folie war von der kommerziell erhältlichen GORE-TEX^® GR Foliendichtung aus Vergleichsbeispiel 14. Das ist ein mikroporöses Foliendichtungsmaterial aus gerecktem PTFE. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden aus diesem Film ausgeschnitten, um das Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster J – Die 1,0 mm dicke GORE-TEX^® GR Folie wurde besorgt und ist kommerziell verfügbar von W. L. Gore and Associates, Inc. Dies ist ein mikroporöses Foliendichtungsmaterial aus gerecktem PTFE. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden aus diesem Film ausgeschnitten, um das Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster K – Der 2,3 mm dicke mikroporöse Film aus gerecktem PTFE wurde durch Abschälen der äußeren, völlig dichten Schichten aus gerecktem PTFE von der vorher abgeschälten Folie in Beispiel 3 hergestellt. Dadurch war der einzig von der GORE-TEX GR^® Style R Foliendichtung verbleibende Teil die Mittelschicht 42 aus anpassbaren mikroporösen gerecktem PTFE Material. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden aus diesem mikroporösen Material aus PTFE ausgeschnitten, um das Testmuster herzustellen.
Filmtypmuster L – Der 3,0 mm dicke mikroporöse Film aus gerecktem PTFE wurde durch Abschälen der äußeren völlig dichten Schichten aus PTFE von der Folie hergestellt, die von der Spindel in Beispiel 1 geschnitten wurde, wobei die innere mikroporöse Schicht aus gerecktem PTFE übergelassen wurde. Drei Kreise mit einem Durchmesser von 5,1 mm wurden aus diesem mikroporösen Film (Schicht) aus gerecktem PTFE ausgeschnitten, um das Testmuster herzustellen.
Tabelle IV
Durch Beobachten der Testergebnisse kann gesehen werden, dass alle der vertretenen Materialien, die in den erfindungsgemäßen Beispielen für die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 verwendet wurden, luftundurchlässiger waren als die ver wendeten Materialien, die die mikroporöse innere Schicht 15 aus gerecktem PTFE vertreten. Das ist einleuchtend, da die Filmtypmuster, die die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 repräsentieren, längere Zeit brauchen von 50,0 kPa auf 10,0 kPa abzufallen im Vergleich zu diesen Filmtypmustern, die die mikroporöse innere Schicht 15 aus gerecktem PTFE repräsentieren. Filmtypmuster A bis einschließlich G repräsentieren die unterschiedlichen Materialien, die in den erfindungsgemäßen Beispielen als im wesentlichen luftundurchlässige Schichten 14 verwendet werden. Filmtypmuster K und L repräsentieren die unterschiedlichen Materialien, die in den erfindungsgemäßen Beispielen als mikroporöse innere Schicht 15 aus gerecktem PTFE verwendet wurden. Filmtypmuster H repräsentiert eine einzelne Schicht des mikroporösen Films aus gerecktem PTFE, der verwendet wurde, um die mikroporöse innere Schicht 15 aus gerecktem PTFE einiger der erfindungsgemäßen Beispiele zu generieren. Filmtypmuster I und J repräsentieren kommerziell erhältliche mikroporöse Foliendichtungen aus gerecktem PTFE.
Es kann aus diesen Ergebnissen auch gesehen werden, dass, innerhalb der Gruppierung ähnlicher Materialien, die durch ihre Dicken differenziert werden, je dicker das Material ist, desto luftundurchlässiger wird es, was durch die länger benötigte Zeit für den Druckabfall einleuchtend ist. Durch Vergleichen der verschiedenen Dickelevel der ähnlichen verdichteten Materialen aus gerecktem PTFE der Filmtypmuster A, B, C und D, zeigte der steigende Level der Dicke des Materials einen steigenden Level der Luftundurchlässigkeit. Durch Vergleichen der verschiedenen Dicken der ähnlichen mikroporösen Materialien aus gerecktem PTFE der Filmtypmuster H, I, J, K und L, gilt einmal mehr, je dicker das Material ist, desto luftundurchlässiger war es. Der einzige Fall in dem der Dickelevel keine Unterschied zwischen ähnlichen Materialien zeigte, war bei den zwei PFA-Filmmustern der Filmtypmuster F und G, die beide extrem luftundurchlässig waren, da nach 600 Sekunden (10 Minuten) der Luftdruck nur von 50 kPa auf 48,8–49,9 kPa gefallen war.
Es kann aus diesen Ergebnissen auch gesehen werden, dass die Filmtypmuster, die die Materialien repräsentieren, die in den erfindungsgemäßen Beispielen als die im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten 14 (Filmtypmuster A–F) verwendet wurden, waren alle viel dünner als die Filmtypmuster waren, die die Materialien repräsentieren, die als die mikroporöse innere Schicht 15 aus gerecktem PTFE (Filmtypmuster K und L) verwendet wurden. Wie vorher erwähnt kann es vorteilhaft sein, Materialien zu verwenden, die sehr luftundurchlässig bei relativ geringen Dickeleven sind, um die Anpassbarkeit der finalen Dichtung zu erhöhen. Daher ist es nachgewiesen, dass völlig dichtes gerecktes PTFE, PFA Filme und geschältes PTFE alles Materialien sind, die wirksam als die im wesentlichen luftundurchlässige Schicht 14 verwendet werden können.
Durch Kombinieren der Ergebnisse des Tests 1 der Dichtungsfähigkeit und der Ergebnisse von diesem Test wurde weiter nachgewiesen, dass Materialien mit Ergebnissen in diesem Test von größer oder gleich 6,9 Sekunden, als eine luftundurchlässige Schicht 14 nützlich sein können. Es wurde auch gezeigt, dass Materialien mit Ergebnissen in diesem Test größer als 30 Sekunden als eine luftundurchlässige Schicht 14 noch wirksamer sein können. Es wurde auch gezeigt, dass Materialien mit Ergebnissen in diesem Test größer als 100 Sekunden als eine luftundurchlässige Schicht 14 noch wirksamer sein können. Es wurde weiter gezeigt, dass Materialien mit Ergebnissen in diesem Test größer als 600 Sekunden als eine luftundurchlässige Schicht 14 am wirksamsten sein können.
Test 5 – Flüssigkeitsdurchlässigkeit
Dieser Test wurde durchgeführt, um die Durchdringung einer Lösemittel basierten Tinte in und durch den Querschnitt einer Dichtung zu messen. Die in 21 gezeigte Tintentesthalterung 130 besteht aus einem PVDF Rohrflansch 135 der Baugruppe 3 Inch × 150 lb mit einem Sicherungsring 133 und einem blinden FRP Flansch 134 der Baugruppe 3 Inch × 150 lb, die mit vier geschmierten 5/8 Inch Bolzen 132 zusammen befestigt sind. In diesem Test wurde die zu testende Dichtung 131 zwischen den Flanschen 135 und 134 der Testhalterung 130 platziert. Die Bolzen wurden in einem Kreuztypmuster mit einem Drehmoment von 35 ft-lbs (47,5 Nm) festgezogen. Eine auf Ethyl Alkohol basierende rote Tinte 136, Teilenummer 1300-RD Red Ink, kommerziell erhältlich von Imaje Ink Jet Printing Corp. Smyrna, Georgia, wurde in den Hals des PVDV Rohrflanschs 135 gegossen auf eine Tiefe von ungefähr 25 mm. Die Tinte 136 war in Kontakt mit dem inneren Durchmesser 137 der Dichtung 131 und konnte sie für die Dauer des Tests tränken. Nach der festgelegten Zeit wurde die Tinte 136 aus der Testhalterung 130 gegossen. Die Testhalterung 130 wurde auseinander gebaut und die Dichtung 131 entfernt. Die Dichtung 131 konnte für ungefähr eine Stunde trocken. Einmal trocken wurde die Dichtung 131 in der Hälfte des Durchmessers der Dichtung 131 durchschnitten. Die Durchdringung der Tinte 136 wurde festgestellt durch jede rote Anfärbung des Dichtungsmaterials in seinem Querschnitt.
Dieser Tintentest wurde mit der herkömmlichen mikroporösen Dichtung aus gerecktem PTFE des Vergleichsbeispiels 19 und den erfindungsgemäßen Dichtungen der Beispiele 20 und 21 durchgeführt. Nach 7,5 Stunden Durchtränkung der herkömmlichen Dichtung aus Vergleichsbeispiel 19, drang die Tinte in eine Tiefe von 8,5 mm in die Breite des Querschnitts der GR Foliendichtung ein (angefangen ab dem freigelegten inneren Durchmesser). Nach 12 Stunden Durchtränkung mit der erfindungsgemäßen Dichtung des Beispiels 20 gab es kein Eindringen der Tinte in den Querschnitt der Dichtung. Nach 14 Stunden Durchtränkung mit der erfindungsgemäßen Dichtung des Beispiels 21 gab es kein Eindringen der Tinte in den Querschnitt. Dies beweist eine enorme Verbesserung der erfindungsgemäßen Dichtungen gegenüber der herkömmlichen Dichtungen in Bezug auf die Resistenz gegen Flüssigkeitsdurchdringung durch die Dichtung.

Claims

Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) umfassend: – mindestens eine innere Schicht (15) aus gerecktem PTFE, die angeordnet ist zwischen; – einer ersten im wesentlichen luftundurchlässigen äußeren Schicht (14); und – einer zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen äußeren Schicht (14); und – einen im wesentlichen luftundurchlässigen Bereich (13), der eine Brücke zwischen der ersten und der zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schicht (14) bildet.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die mindestens eine innere Schicht (15) aus gerecktem PTFE eine innenseitige Kante und eine außenseitige Kante besitzt.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (20) gemäß Anspruch 2, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) an der innenseitigen Kante liegt.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (30) gemäß Anspruch 2, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) an der außenseitigen Kante liegt.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 2, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) zwischen der innenseitigen Kante und der außenseitigen Kante liegt.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich verdichtetes gerecktes PTFE umfasst.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) gerecktes PTFE umfasst, das eine Struktur aus miteinander verbundenen Passagen und Durchgängen und einen Füllstoff besitzt, der in zumindest einem Teil der Passagen und Durchgänge vorhanden ist.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 7, wobei der Füllstoff ein Elastomer ist.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 7, wobei der Füllstoff ein Fluorelastomer ist.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 7, wobei der Füllstoff ein Perfluorelastomer ist.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 7, wobei der Füllstoff ein Perfluorpolyether-Silikonelastomer ist.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die erste und die zweite im wesentlichen luftundurchlässige Schicht verdichtetes, gerecktes PTFE umfassen.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die erste und die zweite im wesentlichen luftundurchlässige Schicht geschältes PTFE umfassen.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die erste und die zweite im wesentlichen luftundurchlässige Schicht PTFE umfassen.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die erste und die zweite im wesentlichen luftundurchlässige Schicht (14) ausgewählt sind aus der aus PFA und FEP bestehenden Gruppe.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei es mindestens zwei der inneren Schichten (15) aus gerecktem PTFE gibt, und die des weiteren eine wesentliche luftundurchlässige Schicht umfasst, die zwischen den mindestens zwei inneren Schichten (15) liegt.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, des weiteren umfassend eine Mehrzahl der im wesentlichen luftundurchlässigen Bereiche (13).
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, umfassend: – einen kranzförmigen Ring mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einer innenseitigen Kante, einer außenseitigen Kante und einer Achse; wobei – die erste im wesentlichen luftundurchlässige Schicht (14) auf der oberen Oberfläche liegt; – die zweite im wesentlichen luftundurchlässige Schicht (14) auf der unteren Oberfläche liegt; – die mindestens eine Schicht (15) aus gerecktem PTFE zwischen der ersten und der zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schicht (14) liegt; und – der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) eine Brücke zwischen der ersten und der zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schicht (14) bildet; – wobei alle der Schichten (13, 14) im wesentlichen senkrecht zu der Achse ausgerichtet sind.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (20) gemäß Anspruch 18, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) an der innenseitigen Kante des kranzförmigen Rings liegt.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (30) gemäß Anspruch 18, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) an der außenseitigen Kante des kranzförmigen Rings liegt.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 18, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) zwischen der innenseitigen Kante und der außenseitigen Kante des kranzförmigen Rings liegt.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 19, wobei zumindest eine der ersten und zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten (14) verdichtetes gerecktes PTFE umfasst.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 20, wobei zumindest eine der ersten und zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten (14) verdichtetes gerecktes PTFE umfasst.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 21, wobei zumindest eine der ersten und zweiten im wesentlichen luftundurchlässigen Schichten (14) verdichtetes gerecktes PTFE umfasst.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 22, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) verdichtetes gerecktes PTFE umfasst.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 23, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) ein verdichtetes gerecktes PTFE umfasst.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 24, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) ein verdichtetes gerecktes PTFE umfasst.
Mehrschichtige, einheitliche Dichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Dichtung (10) kranzförmig ist und einen Innenumfang, einen Außenumfang, eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche besitzt, umfassend: – eine erste Kammer (11) aus gerecktem PTFE, die angrenzend an den inneren Umfang angeordnet ist und die die erste luftundurchlässige Schicht (14) auf der oberen Oberfläche und die erste luftundurchlässige untere Schicht (14) auf der unteren Oberfläche besitzt; – eine zweite Kammer (12) aus gerecktem PTFE, die angrenzend an den äußeren Umfang angeordnet ist und die zweite luftundurchlässige Schicht (14) auf der oberen Oberfläche und die zweite luftundurchlässige Schicht (14) auf der unteren Oberfläche besitzt; – wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) zwischen der ersten und zweiten Kammer (11, 12) liegt.
Kranzförmige Dichtung (10) gemäß Anspruch 28, wobei der im wesentlichen luftundurchlässige Bereich (13) eine Dicke besitzt, die geringer ist, als eine Dicke der ersten und zweiten Kammer (11, 12).
Kranzförmige Dichtung (10) gemäß Anspruch 28, verwendet in einem glasüberzogenen Stahlflansch.
Kranzförmige Dichtung (10) gemäß Anspruch 28, verwendet in einem Glasflansch.
Kranzförmige Dichtung (10) gemäß Anspruch 28, verwendet in einem Glasfaser verstärkten Kunststofflansch.