DE69221729T2 - Dichtung zum gebrauch bei hohen temperaturen - Google Patents

Dichtung zum gebrauch bei hohen temperaturen

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochtemperaturfeste Dichtung gemäß den Präambeln der unabhängigen Ansprüche 1 und 2, die als Dichtung an Verbindungsstücken von Rohrleitungen eingesetzt wird, durch die heiße Strömungsmittel fließen, und im speziellen eine hochtemperaturfeste Dichtung, die geeigneterweise als Dichtung an Verbindungsstücken von Abgasleitungen in einen Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann.
  • Eine solche hochtemperaturfeste Dichtung ist beispielsweise aus JP-A-57-31975 bekannt, das eine Dichtung offenbart, die hauptsächlich aus einen Material gegossen ist, in dem eine bandfärmige Dichtung mit einem Metallmaschennetz umgeben ist, das zwei sich überlappende Bänder von im wesentlichen gleicher Längen- und Breitenausdehnung beinhaltet.
  • Zusätzlich sind die folgenden herkömmlichen, als hochtemperaturfeste Dichtung z.B. zwischen Flanschverbindungen von Abgasrohren in Kraftfahrzeugen einzusetzenden Dichtungen bekannt:
  • Eine erste Wickeldichtung wird in Figur 16 dargestellt, in der ein Ringglied 1 aus SUS (Edelstahl) oder ähnlichem aufgerollt ist und ein Füllglied 2, z.B. ein Schlagblatt aus Keramikfasern, überlappt Diese Dtchtung wird in ringförmige Vertiefungen eingepaßt&sub1; die in einem oder beiden einander gegenüberliegenden Flanschflächen zum Verbinden der Abgasrohre ausgebildet sind, und beide Flansche werden zusammengeklemmt und mit Schrauben aneinander befestigt und bilden so eine Dichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Flanschflächen.
  • Eine zweite wird in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. 2- 253060 offenbart. Wie in Figur 17 dargestellt wird, ist diese Dichtung eine metallgefaßte Dichtung, in der ein metallenes Leitungsglied aus SUS oder ähnlichem mehrfach zu einen ringartigen Rohling aufgerollt wird, der ringartige Rohling gleichmäßig zu einem ringförmigen Mittelstück 3 gepreßt wird, und das Mittelstück 3 mit einem Abdeckglied 4 abgedeckt wird, das eine dünne Metallplatte aus SUS oder ähnlichen enthält. Diese Dichtung wird in eine in einem der einander gegenüberliegenden Flansche zur Verbindung von Abgasrohren ausgebildete ringförmige Vertiefung eingepaßt Die Flansche werden zusammengeklemmt und mit Schrauben aneinander befestigt und bilden so eine Dichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Flansche.
  • Eine dritte wird in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-53224 bzw. Nr. 58-21144 offenbart. Genauer gesagt ist diese Dichtung eine gewirkte Metallmaschendichtung, in der ein bandartiges Glied bestehend aus einem Metallmaschennetz und einem anorganischen Material wie z.B. geschäumtem Graphit oder ähnlichem, der darin eingesetzt ist, aufgerollt wird und der gebildete aufgerollte Körper in eine Form gelegt und durch Axialdruck formgepreßt wird.
  • Bei der in Figur 16 dargestellten herkömmlichen hochtemperaturfesten Wickeldichtung wird das Füllglied 2 stark mit dem Ringglied 1 zusammengeklemmt. Entsprechend lassen sich bei geringer Dichte der Dichtung keine ausreichenden Abdichteigenschaften erzielen. Ferner kann die Dichtung einem derart hohen Flächenklemmdruck nicht widerstehen. Daher wird die Dichtung im allgemeinen mit hoher Dichte hergestellt, wodurch es ihr an Biegsamkeit mangelt. Bei der herkömmlichen, in Figur 17 dargestellten hochtemperaturfesten metallgefaßten Dichtung sind sowohl das Mittelglied 3 als auch das Abdeckglied 4 aus Metall. Entsprechend mangelt es der Dichtung an Biegsamkeit, was zu geringer Anpassungsfähigkeit an die abzudichtenden Flanschflächen führt, wodurch die die Dichtungseigenschaften erheblich beeinflußt werden.
  • Bei jeder dieser herkömmlichen Dichtungen ist es, um vorgegebene Abdichteigenschaften zu erreichen, erforderlich, die beim Klemmen der Flansche mit Schrauben ausgeübte Klemmkraft erheblich zu vergrößern und die abzudichtenden Flanschflächen flach zu schleifen. D.h. die abzudichtenden Flanschflächen werden maschinell bearbeitet, z.B. durch Schneiden eines Schmiedestücks, was in bezug auf Produktivität und Kosten nachteilig ist. In diesem Zusammenhang müssen die Flansche selbst dick genug sein, um eine große Klemmkraft auszuhalten, und die Anzahl der eingesetzten Schrauben muß vergrößert werden. Das führt nachteilig zu einer Gewichtserhöhung der Abgasrohrabschnitte und dergl. in einem Kraftfahrzeug, in dem diese Dichtung eingesetzt wird.
  • Andererseits hat die herkömmliche Metallmaschendichtung eine verbesserte Steifheit und ist daher angesichts der besseren Verarbeitbarkeit von Vorteil. Wenn jedoch Schwingungen auf die Dichtung ausgeübt werden, verschiebt sich das eingeschobene Metallnetz und bildet leicht Leckstellen im Formkörper aus anorganischem Material, wie z.B. geschäumtem Graphit, durch die das Strömungsmittel austreten kann. Besonders in einer Dichtung, in der das gewirkte Metallnetz nahe an der Dichtungsoberfläche eingefügt wird, werden beim Klemmen der zu dichtenden Oberflächen Teile des Formkörpers aus anorganischem Material, wie z.B. geschäumtem Graphit, zusammengepreßt und nach innen geschoben. Das führt dazu, daß das Metallnetz relativ nahe an der Dichtungsoberfläche liegt. Entsprechend können die freigelegten Stellen mit den abzudichtenden Flanschstellen in Berührung geraten bzw. durch Schwingungen in Berührung damit kommen. In diesem Fall bilden sich schnell Strömungsmittelleckstellen. Dies verringert die Dichtleistung erheblich und nachteilhaft und bewirkt ein Ablösen des anorganischen Materials.
  • In Anbetracht des oben genannten bisherigen Stands der Technik wird die vorliegende Erfindung zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, eine hochtemperaturfeste Dichtung vorzusehen, die mit geringerer Klemmkraft Abdichteigenschaften aufweisen kann, die gleich oder besser sind als die einer herkömmlichen Dichtung, und durch deren Verwendung Abgasleitungen und ähnliches leichter hergestellt werden können, und die mit Flanschen aus Serienproduktion unter geringeren Kosten eingesetzt werden kann.
  • Zur Lösung der oben genannten Aufgabe bietet die vorliegende Erfindung zwei Ausführungsformen einer hochtemperaturfesten Dichtung, die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 definiert werden.
  • Gemäß der erfindungsgemäßen hochtemperaturfesten Dichtung besteht der ringförmige Grundkörper aus einem Gußstück aus anorganischer Substanz und wird an seinen inneren und äußeren umlaufenden Flächen bzw. an deren beiden Axialendflächen von dem Metallmaschenglied abgedeckt. Entsprechend kann, während der Dichtung geeignete Steifheit verliehen wird, die Dichtungsdichte unmittelbar beim Formen gesteuert werden. Im speziellen kann, wenn der Grundkörper eine niedrige Dichte hat, leicht eine Dichtung ausgezeichneter Biegsamkeit und Anpassungsfähigkeit gegenüber den abzudichtenden Flanschflächen erzielt werden. Ferner bildet das Metallmaschenglied eine Einheit mit dem Grundkörper. Das verhindert nicht nur die relative Bewegung des Metallmaschenkörpers, wenn die Dichtung in Schwingungen gerät, sondern verhindert auch das Kriechen des Grundkörpers. Folglich wird ein Verlust der Abdichteigenschaften minimiert, der durch Bildung von Öffnungen im Grundkörper, durch die Strömungsmittel auslecken kann, verursacht wird. So können die ursprünglichen Abdichteigenschaften stabil erhalten werden. Daher kann die Dichtung, obwohl die Klemmkraft nicht sehr erhöht wird, Abdichteigenschaften bewirken, die gleich oder besser als die einer herkömmlichen Dichtung sind. In diesem Zusammenhang können die zu dichtenden Flanschflächen mehr oder weniger grob bearbeitet sein. Daher können Formwerkzeuge wie z.B. Pressen eingesetzt werden, die ausgesprochen produktiv und kostengünstig sind. Ferner ist es nicht erforderlich, die Flansche selbst dicker zu machen, um sie an die Klemmkraft anzupassen. Auch kann die Anzahl der einzusetzenden Schrauben reduziert werden. Daher können die gesamten Rohrverbindungsstücke leichtgewichtig gemacht werden. Ferner ist der Grundkörper aus dem Gußstück aus anorganischer Substanz an seinen inneren und äußeren umlaufenden Flächen bzw. an den beiden Axialendflächen mit einem Metallmaschenglied abgedeckt. Das verhindert zufriedenstellend, daß der Grundkörper beschädigt wird, wenn die hochtemperaturfeste Dichtung benutzt oder ersetzt wird. Ferner haben das Metallmaschenglied und der Grundkörper eine einheitliche Struktur. Das verhindert, daß der aus dem Formstück aus anorganischer Substanz bestehende Grundkörper sich aufgrund von Schwingungen oder einer zum Zeitpunkt des Austausches ausgeübten äußeren Kraft löst und herunterfällt. Dies verbessert die gesamte Lebensdauer der Dichtung erheblich. Alternativ kann ein Metallmaschennetz innerhalb des Grundkörpers angeordnet werden. In einer solchen Anordnung kann die Handhabbarkeit der Dichtung bei Montage oder Austausch noch weiter verbessert werden.
  • Bei der hochtemperaturfesten Dichtung zur Lösung der oben genannten Aufgabe kann die anorganische Substanz zur Bildung des Grundkörpers aus Werkstoffen der Gruppe geschäumter Graphit, Glimmer, einem Schlagblatt aus Keramikfasern und Vermiculit bestehen. In diesem Fall läßt sich durch Steuern der Forndichte leicht ein Grundkörper niedriger Dichte erzeugen.
  • Die Dichtung kann auffolgende Weise hergestellt werden: Ein Band aus Metallmaschengliedern überlappt ein Band aus anorganischer Substanz, das in dessen Längsrichtung den Grundkörper bildet, wobei das Band aus dem Metallmaschenglied länger ist als des Band aus der anorganischen Substanz, und die Breite des Bands aus dem Metallmaschenglied gleich oder schmäler ist als die Breite des Bands aus der anorganischen Substanz; beide Bänder werden aufgerollt; und der gerollte Körper wird in Form eines vorgegebenen Rings gepreßt. Alternativ kann die Dichtung auffolgende Weise hergestellt werden: Ein Band aus einem Metallmaschenglied überlappt ein Band aus einer anorganischen Substanz, die in dessen Mitte den Grundkörper in Längsrichtung bildet, wobei das Band aus dem Metallmaschenglied breiter und kürzer ist als das Band aus der anorganischen Substanz; beide Bänder werden aufgerollt; beide entgegengesetzten Enden des Bandes aus dem Metallmaschenglied, die über die beiden entgegengesetzten Enden des Bandes aus der anorganischen Substanz hinausragen, werden an beiden Axialendflächen des gerollten Körpers umgebogen; und der gerollte Körper wird in die Form eines vorgegebenen Rings gepreßt. Entsprechend dienen das Grundglied und das Metallmaschenglied als Abdeckglied und können unmittelbar und sicher in einer einheitlichen Struktur hergestellt werden, und der Grundkörper kann an seinen inneren und äußeren umlaufenden Flächen bzw. an seinen Akialendflächen im Laufe des Dichtungsproduktionsvorgangs mit dem Abdeckglied abgedeckt werden. Ferner kann durch geeignetes Ändern der Länge und Breite des Bandes aus dem Metallmaschenglied und des den Grundkörper bildenden Bandes aus der anorganischen Substanz der Querschnitt der Dichtung Verändert werden.
  • Ferner kann ein ringförmig vorstehender Teil an mindestens einer der Axialendflächen des Grundkörpers bzw. an mindestens einer der inneren und äußeren umlaufenden Flächen des Grundkörpers ausgebildet werden. In dieser Anordnung kann der Oberflächendruck beim Klemmen der Dichtung zwischen den Flanschen an diesem Vorsprung örtlich verstärkt werden und somit die Abdichteigenschaften der Dichtung weiter verbessert werden.
  • Figur 1 ist eine Schnittansicht einer hochtemperaturfesten Dichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt, wie die Dichtung an einer geflanschten Verbindung von Abgasrohren montiert ist;
  • Figur 2 ist eine vertikale Schnittansicht der hochtemperaturfesten Dichtung aus Figur 1;
  • Figur 3 bis Figur 5 sind Ansichten zur schrittweisen Darstellung eines Beispiels eines Herstellungsverfahrens der hochtemperaturfesten Dichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Figur 6 ist eine schematische Darstellung und zeigt die Anordnung einer Vorrichtung zum Messen der durch eine hochtemperaturfeste Dichtung ausleckenden Strömungsmittelmenge;
  • Figur 7 ist eine Darstellung einer Anordnung zum Messen der durch eine an den Rohren montierte hochtemperaturfeste Dichtung austretenden Strömungsmittelmenge;
  • Figur 8 ist eine Tabelle zur Darstellung der gemessenen Leckagemengen;
  • Figur 9 ist ein Graph zu Darstellung der Vergleichswerte der Abdichtleistung der erfindungsgemäßen hochtemperaturfesten Dichtung und einer herkömmlichen Dichtung, die beide bei Umgebungstemperatur benutzt werden;
  • Figur 10 ist eine vertikale Schnittansicht durch eine hochtemperaturfeste Dichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • die Figuren 11 und 12 sind vertikale Schnittansichten durch Modifikationen der erfindungsgemäßen hochtemperaturfesten Dichtung;
  • Die Figuren 13 bis 15 sind Ansichten zur schrittweisen Darstellung eines Beispiels eines Herstellungsverfahrens für die hochtemperaturfeste Dichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • die Figuren 16 und 17 sind vertikale Schnittansichten durch herkömmliche hochtemperaturfeste Wickeldichtungen und metallgefaßte Dichtungen.
  • Figur 1 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen hochtemperaturfesten Dichtung und zeigt, wie die Dichtung an Verbindungsteilen der Abgasrohre montiert ist. In Figur 1 sind Verbindungsflansche 11 und 12 an Abgasrohren 13 und 14 befestigt, die miteinander verbunden werden sollen, und eine ringförmige hochtemperaturfeste Dichtung 16 wird in ringförmige Vertiefungen 15 eingepaßt, die in den einander gegenüberliegenden Flächen der Flansche 11 und 12 ausgebildet sind. Die Flansche 11 und 12 werden zusammengeklemmt und mit Schrauben 17 in einer Vielzahl von peripheren Positionen aneinander befestigt.
  • Figur 2 zeigt die Anordnung der in die Vertiefungen 15 eingepaßten hochtemperaturfesten Dichtung 16. In Figur 2 besteht ein ringförmiger Grundkörper 18 mit einem rechteckigen Querschnitt aus einem Formstück aus einer anorganischen Substanz. Der Grundkörper 18 wird an seinen inneren und äußeren umlaufenden Flächen von einem Metallmaschenglied 19 abgedeckt. D.h., das Metallmaschenglied 19 wird in und zusammen mit dem Grundkörper 18 aufgerollt, so daß das Metallmaschenglied 19 und der Grundkörper 18 eine einheitliche Struktur bilden.
  • Als anorganische Substanz zur Bildung des Grundkörpers 18 werden ein oder mehrere Werkstoffe aus der Gruppe geschäumter Graphit, Glimmer, Schlagblatt aus Keramikfasern und Vermiculit benutzt. Das Metallmaschenglied 19 kann z.B. aus SUS (Edelstahl) bestehen.
  • Mit Bezug auf die Figuren 3 bis 5 diskutiert die folgende Beschreibung ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für die hochtemperaturfeste Dichtung 16 der oben genannten Anordnung. Es wird ein Band 18 aus geschäumtem Graphit als die anorganische Substanz zur Bildung des Grundkörpers hergestellt. Als Metallmaschenglied wird ein durch Wirken eines Drahts aus SUS 304 mit einem Durchmesser von 0,15 mm gebildetes Band 19 hergestellt. Das Band 19 ist im Mittelteil schmal, und beiden Enden des Bandes 19 sind so breit wie das Band 18 aus geschäumtem Graphit. Das Band 19 ist länger als das Band 18 aus geschäumtem Graphit.
  • Wie in Figur 3 dargestellt wird, überlappt das gewirkte Band 19 aus SUS 304 das Band 18 aus geschäumtem Graphit in dessen Mitte in Längsrichtung. Von einem Ende in Längsrichtung wird das gewirkte Band 19 aufgerollt, und das Band 18 aus geschäumtem Graphit wird ebenfalls zusammen mit dem gewirkten Band 19 aufgerollt. So wird ein ringförmiger Grundkörper 18 gebildet, in dem das gewirkte Band 19 am Anfangs- und Endschritt des Rollvorgangs allein aufgerollt ist und das gewirkte Band 19 in der Mitte des Aufrollvorgangs zusammen mit dem Band 18 aus geschäumtem Graphit aufgerollt ist. Wie in Figur 5 dargestellt wird, wird der ringförmige Grundkörper 18 zwischen eine Mittelform 20 und eine Außenform 21 eingelegt und zwischen einer Bodenform 22 und einer Preßform 23 gepreßt. So wird eine Dichtung gebildet, bei der der ringförmige Grundkörper 18 an seinen inneren und äußeren umlaufenden Flächen von dem gewirkten Metallband 19 abgedeckt wird und die an den Flanschen anliegenden Dichtungsteile aus geschäumtem Graphit bestehen.
  • Figur 6 ist eine schematische Darstellung einer Basisvorrichtung zum Messen der durch ein Probestück einer hochtemperaturfesten Dichtung ausleckenden Strömungsmittelmenge. In Figur 6 werden Spannklammern 24, 25 zum Halten eines Probestücks der hochtemperaturfesten Dichtung M angeordnet, und ein Gehäusekörper 26 wird über die Spannklammern 24 und 25 gesetzt. Ein Spannklammer 25 weist einen Durchlaß 27 auf, durch den ein Meßströmungsmittel, z.B. N&sub2;-Gas, strömt und innerhalb der Probedichtung M injiziert wird. Mit einem Erfassungsausgang 28 im Gehäusekörper 26 ist ein Meßzylinder 29 mit einem seifigen Wasserfiln verbunden, der den Leckage-Austritt von N&sub2;-Gas aus der Probedichtung M mißt. O-Ringe 30 und 31 sind zwischen den Außenflächen der Spannklammern 24, 25 und der Innenfläche des Gehäusekörpers 26 angeordnet.
  • Als Probe der zu testenden hochtemperaturfesten Dichtungen wurde ein erfindungsgemäßes Beispiel mit der oben genannten Anordnung sowie zwei herkömmliche Dichtungen vorbereitet, d.h. (i) eine Wickeldichtung mit einem Ringglied aus SUS 304 und einem Füllglied bestehend aus einem Schlagblatt aus Keramikfasern, und (II) eine metallgefaßte Dichtung mit einem metallverstärkten Graphitblatt als Mittelglied und einem Abdeckglied aus SUS 304. Jede dieser Dichtungen wurde auf die Menge des ausleckenden Strömungsmittel getestet.
  • Der oben genannte Leckagetest kann auf die in Figur 7 dargestellte Weise durchgeführt werden&sub1; wobei eine Probedichtung zwischen die Flansche der an einem Ende geschlossenen Abgasrohre 13 und 14 montiert wird. In diesem Fall kann ein Flußmesser 32 mit Luft als Meßströmungsmittel eingesetzt werden.
  • Bei jedem der Tests mit Benutzung der in Figur 6 dargestellten Vorrichtung wurden die Spannklammern 24 und 25 angezogen, bis jeweils die dazwischen angeordnete Probedichtung M (16) um 1 mm Höhe zusammengepreßt war. Die Testergebnisse sind in Figur 8 dargestellt. Bei jedem Test wurde die Zeit gemessen, bis die Leckmenge ein vorbestimmtes Leckagevolumen N&sub2;-Gas, z.B. 10 cm³ erreichte, und die Leckagemenge pro Zeiteinheit wurde berechnet. Wie aus Figur 8 ersichtlich ist, konnten weder die herkömmliche Wickeldichtung noch die metallgefaßte Dichtung das Auslecken in dem in der Praxis zulässigen Bereich erreichen, bis ein Klemmdruck von etwa 200 bis 340 kp/cm² erreicht war. Andererseits konnte das erfindungsgemäße Beispiel bei einem Klemmdruck von 120 kp/cm², der viel geringer war, als der für herkömmliche Dichtungen erforderliche Druck, das Auslecken wirkungsvoller zurückhalten als jede herkömmliche Dichtung. So wird verständlich, daß die vorliegende Erfindung in ihren Abdichteigenschaften und ihrer Handhabbarkeit eine wesentliche Verbesserung ist.
  • Das ist darauf zurückzuführen, daß das den Grundkörper 18 bildende Band aus geschäumtem Graphit ein Formstück ist. Genauer gesagt, ein Formstück geringer Dichte läßt sich leicht durch Steuern der Fomdichte bilden, und es ist möglich, Schichten aus einer anorganischen Substanz anzuordnen, die geeignet sind, sich schnell an die Kontaktflächen der Flansche anzupassen. Das ergibt einen guten Abdichteffekt.
  • Erfindungsgemäß ist es nicht erforderlich, einen hohen Klemmdruck anzulegen, wie oben schon gesagt. Entsprechend lassen sich die Flansche 11 und 12 in ihrer Dicke reduzieren, und die Anzahl der eingesetzten Schrauben 17 kann vermindert werden. Das trägt zu einer Gewichtsreduzierung der Abgasrohrteile bei. Da ferner die Abdichteigenschaften auch mit einem kleinen Klemmdruck erzielt werden können, ist es nicht erforderlich, die einander gegenüberliegenden Flächen der Flansche 11 und 12 besonders feinzubearbeiten, sondern es können Preßteile als Flansche 11 und 12 benutzt werden.
  • Ferner wird das als Abdeckglied 19 dienende gewirkte Band aus SUS 304 integral in das den Grundkörper 18 bildenden Band aus geschäumtem Graphit eingerollt. Entsprechend wird der Grundkörper 18 verstärkt und weist daher eine geeignete Steifheit auf. Dies verhindert nicht nur, daß sich der Grundkörper 18 ablöst, sondern verbessert auch Handhabbarkeit und Schwingungswiderstand des Grundkörpers.
  • Beim Ausbau der hochtemperaturfesten Dichtung 16 zur Wartung oder ähnlichem, oder wenn die hochtemperaturfeste Dichtung 16 an ein Teil montiert wird, das starken Schwingungen ausgesetzt ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß der Grundkörper 18 an seinen inneren und äußeren umlaufenden Flächen gerieben und beschädigt wird, speziell an den Enden seiner inneren und äußeren Flächen. Der Grundkörper 18 wird jedoch von dem Abdeckglied 19 aus gewirktem SUS-304-Band abgedeckt, wie schon erwähnt. Das verhindert solche Schäden. Da ferner das Abdeckglied 19 in den Grundkörper 18 integriert ist, besteht keine Möglichkeit, daß sich das Abdeckglied 19 abtrennt oder löst.
  • Im folgenden betrachten wir den Fall, daß das den Grundkörper 18 bildende Band aus geschäumtem Graphit die gleiche Länge und gleiche Breite aufweist wie das als Abdeckglied dienende Band aus gewirkten SUS 304, und sowohl Grundkörper 18 als auch Abdeckglied 19 von Anfang bis Ende in derselben Breite aufgerollt werden. In diesem Fall kann, da das gewirkte Band über seine gesamte Länge die gleiche Breite hat, ein abzudichtendes Strömungsmittel leicht in axialer Richtung des Grundkörpers 18 fließen. Wenn ferner das gewirkte Band an den Axialendflächen des Grundkörpers 18 offen liegt, können solche offenliegenden Teile beim Einklemmen in Berührung mit den anzudichtenden Flächen kommen. Das bewirkt, daß ein Strömungsmittel schneller ausleckt. In der oben genannten Ausführungsform jedoch sind der das Band aus geschäumtem Graphit beinhaltende Grundkörper 18 und das das schmale Band aus gewirktem SUS 304 beinhaltende Abdeckglied 19 in einheitlicher Struktur erzeugt, wobei das Abdeckglied 19 nur im Mittelteil des Grundkörpers 18 angeordnet ist. Eine solche Anordnung verringert das Auslecken von Strömungsmittel in axialer Richtung des Grundkörpers 18 erheblich. Ferner verhindert dies, daß das gewirkte Band an beiden Axialenden des Grundkörpers 18 offenliegt, wodurch die ausgezeichneten Abdichteigenschaften über einen langen Zeitraum stabil gehalten werden können.
  • Figur 10 ist eine Schnittansicht einer hochtemperaturfesten Dichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser zweiten Ausführungsform ist der den geschäumten Graphit oder ähnliches beinhaltende Grundkörper 18 an beiden Axialendenflächen mit einem ringförmig vorstehenden Teil 33 versehen. Erfindungsgemäß kann der ringförmig vorstehende Teil 33 auch an einer Axialenäfläche des Grundkörpers 18 ausgebildet sein.
  • Wenn die hochtemperaturfeste Dichtung in der oben genannten Anordnung zwischen die Flansche 11 und 12 eingesetzt wird und die Flansche 11 und 12 zusammengeklemmt werden, bildet sich ein Teil aus, an dem der Oberflächendruck örtlich hoch ist. Das verbessert die Abdichteigenschaften der Dichtung noch weiter.
  • In jeder der obigen Ausführungsformen wurde die hochtemperaturfeste Dichtung mit einem rechteckigen Querschnitt beschrieben. Wie in den Figuren 11 und 12 dargestellt wird, kann die Dichtung jedoch auch so geformt sein, daß sie einen im allgemeinen kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweist. Zur Bildung einer solchen Dichtung werden, wie in den Figuren 13 bis 15 dargestellt wird, (i) ein Band 18 aus geschäumtem Graphit als anorganischer Werkstoff, das den Grundkörper bildet, und (ii) ein Band 19, das als Metallmaschenglied dient und das durch Wirken eines Drahtglieds aus SUS 304 mit einem Durchmesser von 0,15 mm erzeugt wird, hergestellt, wobei das Band 19 breiter und kürzer als das Band aus geschäumtem Graphit ist.
  • Als anorganischer Werkstoff, der den Grundkörper bildet, werden eine oder mehrere Substanzen aus der Gruppe geschäumter Graphit, Glimmer, Schlagblatt aus Keramikfasern und Vermiculit gewählt.
  • Wie in Figur 13 dargestellt wird, überlappt das gewirkte Band 19 aus SUS 304 das Band aus geschäumtem Graphit 18 in seiner Mitte in Längsrichtung. Von einem Ende in Längsrichtung wird das Band 18 aus geschäumtem Graphit aufgerollt, und das gewirkte Band 19 wird auch zusammen mit dem Band 18 aufgerollt. So wird ein ringförmiger Grundkörper 18 gebildet, bei dem das Band 18 aus geschäumtem Graphit allein am Anfangs- und Endschritt des Rollvorgangs aufgerollt wird und bei dem das Band 18 aus geschäumtem Graphit in der Mitte des Rollvorgangs zusammen mit dem gewirkten Band 19 aufgerollt wird. Wie in Figur 14 dargestellt wird&sub1; stehen die Querenden 19a und 19b des gewirkten Bands 19 vom Grundkörper 18 aus geschäumtem Graphit in axialer Richtung vor. Wie in Figur 15 dargestellt wird, wird der Grundkörper 18 mit den daraus vorstehenden Querenden 19a und 19b zwischen eine Mittelform 20 und eine Außenform 21 gesetzt und zwischen einer Bodenform 22 und einer Preßform 23 gepreßt. So wird der Grundkörper 18 an jeder Axialendfläche mit dem gewirkten Band abgedeckt.
  • Figur 9 zeigt die Ergebnisse der Abdichtungstests bei Zimmertemperatur, die das Verhältnis zwischen Klemmflächendruck und Ausleckmenge darstellen. Genauer gesagt wurden die Tests (i) an einer Probedichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und (ii) einer Probe einer herkömmlichen Metallmaschennetzdichtung durchgeführt, die so gefertigt wurde, daß ein bandförmiges Glied, das ein Metallmaschennetz und ein anorganisches Material wie geschäumten Graphit oder ähnliches enthielt, aufgerollt wurde und der Rollkörper in Formen gesetzt und axial preßgeformt wurde. Bei jeder zwischen zwei einander gegenüberliegenden Flanschflächen eingepaßten Dichtung wurde Stickstoff mit 0,5 kp/cm² durch die verbundenen Rohre gepumpt, und der Klemmflächendruck und die Auslecknengen wurden gemessen. Aus den Testergebnissen in Figur 9 wird ersichtlich, daß im Beispiel der zweiten Ausführungsform die Ausleckmengen ungeachtet des Klemmflächendruckwerts um eine Größenordnung geringer war als im Beispiel der herkömmlichen Metallmaschennetzdichtung. Im besonderen ist auffällig, daß im Beispiel der zweiten Ausführungsform bei kleinem Klemmflächendruck die Ausleckmenge erheblich geringer ist. Der Grund dafür ist, daß bei der herkömmlichen Metallmaschennetzdichtung das Metallmaschennetz an den Dichtungsflächen freiliegt, die in Kontakt mit den Flanschen kommen, so daß das abzudichtende Strömungsmittel leicht austreten kann.
  • Durch Verändern der Länge und Breite des Bands aus anorganischer Substanz und des Bands aus dem Metalimaschenmaterial kann die erfindungsgemäße Dichtung für eine Vielzahl von Verbindungsstrukturen, zusätzlich zu Flanschstrukturen, eingesetzt werden.
  • Wie oben erläutert, bedeutet die erfindungsgemäße hochtemperaturfeste Dichtung eine Verbesserung an Material und Form des ringförmigen Grundkörpers und des Abdeckglieds, das die spezifischen Teile des Grundkörpers abdeckt. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Dichtung ohne größeren Klemmdruck hohe Abdichteigenschaften gewährleisten, so daß Rohrverbindungsteile leichtgewichtig ausgeführt werden können. Somit kann die erfindungsgemäße Dichtung auf geeignete Weise als Dichtung an Rohrverbindungsstücken eingesetzt werden, durch die eine Vielzahl von Hochtemperatur-Strömungsmitteln fließen. Speziell ist die erfindungsgemäße Dichtung geeignet als Dichtungsvorrichtung an Verbindungsstücken von Abgasrohren in Kraftfahrzeugen.

Claims (7)

1. Eine hochtemperaturfeste Dichtung (16) bestehend aus einem ringförmigen Grundkörper, der durch Aufrollen von zwei übereinandergelegten Bändern gemacht wird, wobei ein Band aus einem Metallmaschenglied (19) besteht und das andere Band ein geformtes Band (18) aus anorganischer Substanz ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper sowohl auf der inneren als auch auf der äußeren Peripheriefläche mit einer Deckschicht versehen ist, die aus mehreren Windungen des Metallmaschenglieds (19) besteht, das integral mit dem Grundkörper ausgebildet ist, und daß das Band aus einem Metallmaschenglied (19), das das Band (18) aus anorganischer Substanz überlappt, länger als dieses Band aus anorganischer Substanz ist, jedoch im Überlappungsbereich eine geringere Breite aufweist.
2. Eine hochtemperaturfeste Dichtung (16) bestehend aus einem ringförmigen Grundkörper, der durch Aufrollen von zwei übereinandergelegten Bändern gemacht wird, wobei ein Band aus einem Metallmaschenglied (19) besteht und das andere Band ein geformtes Band (18) aus anorganischer Substanz ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper an jeder axialen Endfläche mit einer Deckschicht aus dem Metallmaschenglied (19) besteht, das integral mit dem Grundkörper ausgebildet ist, die Deckschichten durch Überlappen und Aufrollen des Bands (19) aus einem Metallmaschenglied und des Bands (18) aus anorganischer Substanz, das den Grundkörper bildet, an seiner Mitte in Längsrichtung erhalten werden, wobei das Band (19) aus dem Metallmaschenglied im Überlappungsbereich kürzer, jedoch breiter als das Band (18) aus anorganischer Substanz ist; wobei beide Querenden des Bands aus dem Metallmaschenglied von beiden Querenden des Bands aus anorganischer Substanz vorstehen und auf beiden Axialendflächen des Grundkörpers umgeschlagen sind.
3. Eine hochtemperaturfeste Dichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, in dem die anorganische Substanz, die als Komponentenmaterial des Grundkörpers dient, aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus geschäumtem Graphit, Glimmer, einem Schlagblatt aus Keramikfasern und Vermiculit besteht.
4. Eine hochtemperaturfeste Dichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, in dem ein ringförmig hervorstehendes Teil (33, 34) auf mindestens einer der beiden axialen Endflächen des ringförmigen Grundkörpers ausgebildet ist.
5. Eine hochtemperaturfeste Dichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, in dem ein ringförmig hervorstehendes Teil (33, 34) integral auf wenigstens einer, der inneren und der äußeren Penpheriefläche des ringförmigen Grundkörpers ausgebildet ist.
6. Eine hochtemperaturfeste Dichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, in dem der ringförmige Grundkörper so ausgebildet ist, daß er im allgemeinen einen kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweist.
7. Eine hochtemperaturfeste Dichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, in dem ein ringförmig hervorstehendes Teil (33, 34) auf wenigstens einer, der inneren und der äußeren Peripheriefläche des ringförmigen Grundkörpers ausgebildet ist, die im allgemeinen einen kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweist.
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JP6511349B2 (ja) * 2015-07-01 2019-05-15 日本ピラー工業株式会社 排気管継手シール体
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5731975A (en) * 1980-08-01 1982-02-20 Chuo Spring Co Ltd Molding method of heat-resistant gasket

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