DE7200856U

DE7200856U - Abdichtung für Flanschverbindungen

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Publication number: DE7200856U
Application number: DE7200856U
Authority: DE
Original assignee: Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther GmbH
Publication date: 1972-06-15

Description

BOPP& REUTHER GMBK MANNHEIM-WALOHOF

Pat Ju/Ci
G 1202

Abdichtung für Flanschverbindungen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Abdichtung für Flanschverbindungen, insbesondere zwischen den Gehäuseteilen von Absperrarmaturen, deren Berührungsflächen durch einen in eine Bingausnehmung der Flansche eingelegten elastischen Dichtring gegeneinander abgedichtet sind.

Neben den bekannten Flachdichtungen hat man bei Absperrarmaturen bisher auch O-Ring-Abdichtungen verwendet, bei denen die Nut für den O-Ring entweder in den Flansch eines der beiden miteinander zu verbindenden Gehäuseteile oder je zur Hälfte in beide Gehäuseflansche eingedreht wurde. Beim Anziehen der Flanschverbindungsschrauben wu^de der in die Nut eingelegte O-Ring hierbei bis zur metallischen Anlage der Flansche zusammengepreßt und füllte dann die verbreiterte Nut im Querschnitt weitgehend aus. Ihirch die metallische Anlage der Gehäuseflansche haben diese O-Ring-Abdichtungen zwar nicht den Nachteil der Flachdichtungen, bei denen der Grad der Zusammenpressung vom Anzugsmoment der Schrauben abhängig und damit nicht einwandfrei definiert ist, jedoch setzt diese O-Ring-Abdichtung eine saubere Bearbeitung der Flanschberührungsflächen sowie der Dichtungsnut voraus, da sich der O-Ring nur auf ein bestimmt&s Maß zusammendrücken läßt, ohne an Rückstellkraft zu verlieren. Wird dieses Maß überschritten, so treten bleibende Verformungen auf, die eine einwandfreie Abdichtung zwischen den Flanschen auf die Dauer in Frage stellen. Es hat sich gezeigt, daß besonders bei geringen Drücken solche verformten O-Ringe zu Undichtheiten führen, da diese O-Ringe vom Mediumdruck nicht mehr genügend stark an die

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Abdichtflächen angedrückt werden. Bei starker Einpressung des O-Ringes zwischen den Flanschen tritt außerdem häufig ein Herausquellen von Dichtwerkstoff aus der Nut auf, der zwischen den metallischen Auflageflächen der Flansche zerquetscht wird.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und die Abdichtung für die Flanschverbindung so auszubilden, daß mit geringstem Aufwand eine einwandfreie Dauerabdichtung gewährleistet ist.

Die Lösu]ig dieser Aufgabe wird gemäß der Neuerung darin gesehen, daß die Eingausnehmung der Flansche für die Aufnahme des Dichtringes durch einen an dem einen Flansch vorgesehenen, bis nach innen reichenden Rücksprung mit schräger Außenwand und eine an dem anderen Flansch vorgesehene Nut gebildet wird, die eine der Schräge des Rücksprunges dachförmig entgegengerichtete schräge Außenwand und einen sich nahezu bis zur Rücksprurgflache des Gegenflansches erstreckenden Ringvorsprung als Innenwand aufweist, wobei der mit Vorspannung auf diesen Vorsprung aufschiebbare Dichtring als Ringband mit an den Rändern nach außen bis an die dachförmigen. Außenwandschrägen der Ringausnehmung heranreichenden Wülsten ausgebildet und um das Maß der gewünschten Verformung breiter als die Ringausnehmung in Anzugsrichtung ist.

Durch diese spezielle Flanschausnehmung in Verbindung mit der besonderen Ausbildung des Dichtringes wird eine Abdichtung geschaffen, die ein Zerquetschen des Dichtringes nahezu unmöglich macht, und die auch bei Unebenheiten an den Berührungsflächen der Flansche und in der Dichtringausnehmung noch ein einwandfreies Dichten gewährleistet.

Der bandartig ausgebildete Dichtring läßt sich durch seine große Breite in einem weit höheren Maße elastisch verformen als der bisher bekannte O-Ring und kann auf den an dem einen Flansch vorgesehenen Vorsprung der Dichtungsnut vor der Montage der Flanschverbindung bzw. der Absperrarmaturen-Gehäuseteile mit Vorspannung aufgeschoben werden und hat somit eine fixierte Lage, so daß das Zusammenschrauben der Flanschverbindung ohne Verlagerung des Dichtringes in einfacher Weise erfolgen kann. Die Außenwand des Vorsprunges, d. h. die Innenwand der Nut bildet hierbei eine gerade Anlagefläche für den Dichtring und bewirkt während des Anpressvorganges eine sichere Di chtringab stüt zung.

Die beiden nach außen gerichteten Wülste an den Rändern des Dichtringes gewährleisten in Verbindung mit den dachförmigen Außenwandschrägen der Ringausnehmung einen besonderen zusätzlichen Dichtungseffekt, der sich dadurch ergibt, daß beim Zusammenpressen der beiden Flansche bzw. Gehäuseteile die äußeren Wülste des Dichtringes an den Schrägen der Außenwände entlang wandern, wodurch sie sich unter keilförmiger Zusammenpressung mit hoher Vorspannung gegen die Flächen der Ausnehmung legen. Diese Dichtwirkung wird bei hohem Mediumdruck noch dadurch verstärkt, daß der von innen auf den Dichtring wirkende Leitungsdruek zusätzlich die Wülste gegeneinander drückt, wobei der Dichtring bis zur Berührung der beiden Wülste zusammengerollt werden kann und die Wülste mit noch höherem Anpreßdruck gegen die dachförmigen Schrägen der Dichtringausnehmung gedrückt werden. Die Grundabdichtung erfolgt zwischen dem Boden der Nut und der Bodenfläche des Rücksprunges, wobei durch die langgestreckte Ausbildung des Dichtringes der Verformungsweg so groß ist, daß auch an dieser Stelle eine besonders hohe Dichtwirkung erzielt wird. Der zwischen dem Vorsprung und der Rücksprungflache

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des Gegenflansches vorgesehene Spalt gewährleistet hierbei, daß die beiden Berührungsflächen der Flansche in der Endlage auch sicher meta]lisch aufeinander liegen und der Mediumdruck auf den Dichtring einwirken kann.

Versuche mit der erfindungsgemaßen Abdichtung haben ergeben, daß nicht nur bei hohen sondern auch bei niedrigen Drücken und sogar bei Unterdrücken bis zum Vakuum stets eine einwandfreie Abdichtung erzielbar ist, da beim Aufeinanderschrauben der beiden Flansche bzw. Gehäuseteile der Dichtring allein durch die reine Verformungsarbeit so fest sowohl gegen die Bodenflächen der Nut und des Rücksprunges als auch gegen die beiden Außenwandschrägen der Ausnehmung gepreßt" wird, daß eine sichere doppelte Dichtwirkung ohne Zuhilfenahme des Mediumdruckes erreicht wird.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Neuerung werden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Absperrschieber zur Hälfte im Schnitt mit der erfindungsgemäßen Flanschabdichtung zwischen Gehäuseaufsatz und Haube,

Fig. 2 die Abdichtstelle nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab bei entspannter Flanschverbindung und

Fig. 5 die gleiche Abdichtstelle bei verschraubten Flanschen.

Der dargestellte Absperrschieber besteht aus dem Schiebergehäuse 1 mit Gehäuseaufsatζ 2 und Haube 3 sowie dem mit Hilfe der Spindel 4 im Schiebergehäuse längsverschieblich geführten Absperrkeil 5· Der Gehäuseaufsatz 2 ist nach

Einbau des Abisperrkeils 5 mit der Haube über die Plansche 6 und 7 und die Verbindungsschrauben 8 fest verbunden und die Abdichtung der Verbindungsstelle nach außen erfolgt durch den Dichtring 9·

Wie die Figuren 2 und 3 erkennen lassen, ist der Dichtring 9 als Ringband 10 mit an den beiden Rändern nach außen vorspringenden l/ülsten 11 und 12 ausgebildet. Für die Aufnahme des Dichtringes 9 besitzt der obere Flansch 6 eine Nut 13 und der untere Flansch 7 einen Rücksprung 14-, die beide bei verspannten Flanschen einen nahezu geschlossenen Ausnehmungsquerschnitt ergeben. Die Nut 13 und der bis zum Gehäuseinnern reichende Rücksprung 14 besitzen außen zu den Flanschberührungsflächen 15 hin dachförmig gegeneinander geneigte Schrägflächen 16 und 17» die an der Berührungsstelle 15 in etwa aufeinandertreffen.

Die Nut 13 besitzt eine waagerechte Bodenfläche 18, die nur kurz ausgebildet ist und in die senkrechte Nutinnenfläche eines Vorsprunges 20 übergeht. Der Rücksprung 14 dagegen besitzt eine waagerechte Bodenfläche 21, die bis nach innen zur Gehäuseinnenwand 22 eben verläuft. Der senkrechte Vorsprung 20 des Flansches 6 ist soweit nach unten gezogen, daß sich der Dichtring 9 nahezu mit seiner ganzen Innenfläche hieran abstützen kann und zur Rücksprungbodenflache 21 hin nur ein Spalt 23 verbleibt.

Beim Zusammenbau wird zunächst bei abgenommener Haube 3 der Dichtring 9 mit Vorspannung auf den Vorsprung 20 aufgebracht, so daß er ~chon vor dem Zusammenbau in seiner Lage fixiert ist. Beim anschließenden Aufsetzen der Haube 3 auf den Gegenflaiisch 7 und Anziehen der Verb indungs schraub en 8 nähern sich Nut 13 und Rücksprung 14 ständig und verringern hierbei den Gesamtquerschnitt der Dichtringausnehmung unter

gleichzeitiger Zusanmienpressung des Dichtringes 9· Diese Querschnittsverengung unter Verformung des Dichtringes 9 erfolgt bis zur metallischen Berührung der beiden Flansche 6 und 7 an den Flächen 15» wobei zwischen dem Vorsprung 20 und der Bodenfläche 21 des Rücksprunges 14 noch der Spalt 23 verbleibt, der zum Gehäuseinnem 22 hin offen ist.

Während des Näheras von Nut 13 und Eücksprung 14 werden die beiden Wülste 11 und 12 des Dichtringes 9 nicht nur gegen die Bodenflächen 18 und 21 gepresst, sondern zwängen sich auch nach außen hin gegen die Schrägflächen 16 und 17 der Dichtringausnehmung 1J, 14, so deß durch die hierbei auftretenden Keilwirkung gleichzeitig auch an den Schrägflächen 16 und 17 der Ausnehmung und an der Nutinnenfläche 19 des Vorsprunges 20 eine auch Gußunebenheiten überbrückende Preßanlage erfolgt. Beim Zusammenpressen der Flansche nähern sich die beiden Wülste 11 und 12 so weit, daß der Dichtring 9 eine gerollte, nahezu geschlossene Form annimmt, so daß das Dichtungsmaterial großflächig an den beiden Schrägflächen 16 und 17 der Ausnehmung anliegt. Bei hohen Drücken in der Rohrleitung wird der Dichtformring 9 über den Spalt 23 zusätzlich druckbelastet, so daß sich die Wülste je nach Mediumdruck bis zur gegenseitigen Berührung nähern. Ein derart geschlossener Dichtring wird von dem Mediumdruck soweit in Richtung der Spitze der Schrägflächen 16 und 17 gezwängt, daß die Schrägflächen nahezu bis nach innen mit dem Dichtwerkstoff in dichtenden Berührung kommen.

Durch diese allseitige Dichtanlage des erfindungsgemäß profilierten Dichtringes wird auch bei unterschiedlicher Toleranz der Flansche 6, 7 noch eine ausreichende Dauerabdichtung gewährleistet, so daß sowohl die Nut 13 und der Rücksprung 14 als auch die übrigen Flanschteile roh gegossen werden können.

Claims

Schut zanspruch

1. Abdichtung für Flanschverbindungen, insbesondere zwischen den Gehäuseteilen von Absperrarmaturen, deren Berührungsflächen durch einen in eine Ringausnehmung der Flansche eingelegten elastischen Dichtring gegeneinander abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringausnehmung (13, 14·) durch einen an dem einen Flansch (7) vorgesehenen, bis nach innen reichenden Rücksprung (14-) mit schräger Außenwand (17) und eine an dem anderen Flansch (6) vorgesehene Nut (13) gebildet wird, die eine der Schräge (17) des Rücksprunges dachförmig entgegengerichtete schräge Außenwand (16) und einen sich nahezu bis zur Rücksprungfläche (21) des Gegenflansches (7) erstreckenden Ringvorsprung (20) als Innenwand (19) aufweist,, wobei der mit Vorspannung auf diesen Vorsprung (20) aufschiebbare Dichtring (9) als Ringband (10) mit an den Rändern nach außen bis an die dachförmigen Außenwandschrägen (16, 17) der Ringausnehmung heranreichenden Wülsten (.11, 12) ausgebildet und. um das Maß der gewünschten Verformung breiter als die Ringausnehmung (13, 14-) in Anzugrichtung ist.