DE8216359U1 - Asbestfreie Dichtungsplatte - Google Patents
Asbestfreie DichtungsplatteInfo
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- DE8216359U1 DE8216359U1 DE8216359U DE8216359DU DE8216359U1 DE 8216359 U1 DE8216359 U1 DE 8216359U1 DE 8216359 U DE8216359 U DE 8216359U DE 8216359D U DE8216359D U DE 8216359DU DE 8216359 U1 DE8216359 U1 DE 8216359U1
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine asbestfreie Dichtungsplatte für technische Zwecke, bestehend aus faserförmigen,
synthetischen Polymeren, Elastomeren, Vulkanisationsmittel , Füllmittel und Pigmenten und ein Verfahren
zur Herstellung des Dichtungsmaterials.
Herkömmliche Dichtungen für technische Zwecke, sogenannte It-Dichtungsplatten, werden aus Asbestfasern verschiedener
Faserlängen, Elastomeren als Bindemittel, anorganischen
Füllstoffen, Vulkrnisationsmitteln und Pigmenten hergestellt
und müssen dabei unter anderem die in der DIN 3754 geforderten Werte erfüllen. Die Bestandteile
der herkömmlichen Dichtungen werden dabei auf beheizten Walzenkalandern oder Stahlbandkalandern lagenweise bei
gleichzeitiger Vulkanisation zu gebrauchsfertigen Platten ausgewalzt. Zur Zeit stehen mehr als 10 Varianten von
It-Dichtungsplatten in Stärken von 0,5 bis 3,0 mm in großtechnischem Einsatz. Zur"Unterscheidung der Qualität
werden die Dichtungsplatten auf der Oberfläche mit Werkstoff-Kurzzeichen
gekennzeichnet.
Die Wahl der Zusammensetzung einer It-Dichtungsplatte
mit entsprechenden Eigenschaften wird bestimmt von den Anforderungen nach optimaler Dichtheit, an die Betriebssicherheit,
die Lebensdauer, die Widerctandfähigkeit bei dynamischer Beanspruchung, die chemische Beständigkeit,
die Aufnahme von Bereichsgrenztemperaturen, die Betriebsdrücke sowie die Dauerstandsfestigkeit gegen Druck- und
Wärmeverformung.
Das Dichtungssystem als elastische Komponente kann dabei durch veränderten Anteil des Bindemittels, durch die Wahl
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der Faserlänge des Asbests, die Höhe des Vulkanisationsgrades
und die Höhe des Kalanderdruckes bei der Herstellung beeinflußt werden. Dem Bestreben zur Erzielung
von Höchstwerten bestimmter Eigenschaften sind dem bekannten Verfahren neben mischungstechnischem und maschinentechnischem
Verhalten, insbesondere durch das Verhalten der Mischungskomponenten untereinander, Grenzen
gesetzt.
Es ist eine Vielzahl von Vorschlägen bekannt, durch die die Eigenschaften der Dichtungen durch Bewehrungen,
Einbau von Verstärkungsblechen oder Stahldrahtgeweben innerhalb der Dichtung, durch Anordnung von Verstärkungen
im Berührungsbereich der Dichtungen mit den Medien oder den Dichtflächen des Baukörpers verbessert werden sollen.
Derartige Vorschläge lassen die Einsatzgrenzen von herkömmlichen asbesthaltigen Dichtungen erkennen.
Aus den bekannten Gesundheitsgründen besteht die Forderung nach asbestfreien Dichtungen, die aber keine Einbuße
hinsichtlich ihrer technologischen Gütewerte aufweisen dürfen. Der Ersatz von Asbestfasern durch organische
oder anorganische Fasern in It-Mischungen scheiterte bislang immer an den Entmischungen der Masse beim Homogenisieren,
an fehlender gleichmäßiger Homogenisierung der Masse vor oder beim Kneten, Walzen oder Kalandrieren
und an damit verbundenen verminderten technologischen Eigenschaften der Dichtung. Bekannte asbestfreie Dichtungsplatten,
bei denen organische oder anorganische Fasern oder Fasergruppen vorhanden sind, erfüllen die entscheidenden
Werte der DIN aus den vorstehenden Gründen
nicht und sind nur bedingt innerhalb einer begrenzten Beanspruchung
einsetzbar.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, asbestfreie Dichtungs.platten. zu schaffen, bei denen die durch die
DIN geforderten Werte für It- Dichtungsmaterial zumindest erreicht werden und ein beständiger Zusammenhalt zwischen
den anteiligen Materialien erfolgt. Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß die Oberflächen der faserförmigen, synthetischen Polymeren mit Stoffen entgegengesetzter Polarität vorbehandelt sind,
daß die vorbehandelten Polymeren mit den Elastomeren, Füllmitteln, Vulkanisationsmittel und Pigmenten in Mischern homogenisiert
sind, und daß das Gemisch anschließend mit Wärme und Druck behandelt ist.
Die die Asbestrasern ersetzenden Fasern müssen eine Gestalt aufweisen, die eine vollständige Umhüllung mit
Elastomeren als Bindemittel und eine haftfeste Verbindung der Oberflächen miteinander bewirkt, um einer
Entmischung während der Homogenisierung zu entgehen. Das Verhalten der Faser und des Bindemittels soll dabei
eine Aufnahme der Füllstoffe in hohem Verhältnis zum Bindemittel/ Faseranteil in völlig gleichmäßig
verteilter Form zulassen. Durch die Vorbehandlung der Polymeren mit Stoffen entgegengesetzter Polarität erfolgt
neben einer Aufspaltung der einzelnen Fasern, exnerFibrillierung der Fasern und der Bildung einer
unregelmäßigen Oberfläche der Fasern ein Anlagern des Bindemittels durch die veränderte Faserstruktur.
Dieses Anlagevermögen ist dabei derart günstig, daß ein Entmischen vollständig vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die faserförmigen, synthetischen Polymere Aramidfasern und die
Stoffe entgegengesetzter Polarität pyrogene Kieselsäure.
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Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Füllstoff Kieselgur ist, gelingt mit Hilfe dessen spezifischer
MikroStruktur und infolge der Vorbehandlung der Aramidfasern mit pyrogener Kieselsäure ein Ausfüllen der Zwischenräume
innerhalb der flüssigen Phase des Faser/Bindemittelgemisches in ganz gleichmäßig verteilter Form. Dadurch
ist es möglich, eine auf dem Gebiet der It-Dichtungsplatten bislang nicht erreichte Verteilung des Bindemittels
bis zur doppelten Menge zu den Anteilen von vorbehandelten Aramidfasern vorzusehen. Derartige Dichtungsmaterialien zeigen verbesserte Eigenschaften besonders
für das Dichtungsverhalten. So ist beispielsweise die Gasleckage nach DIN 35 35/4 von 2,0 auf 0,05 ml/min
entscheidend verbessert und schafft günstigere Voraussetzungen für eine Bemessung der Dichtung hinsichtlich
des Dichtflächenbearbeitungszustandes, der Dichtflächengröße,
der Dicke einer Dichtung, sowie der Höhe der Flächenpressung. Dabei ist eine Verbesserung der entscheidenden
Gütewerte nicht mit einer Verschlechterung anderer funktionell wichtiger Daten verbunden.
Da infolge der Vorbehandlung von Aramidfasern mit pyrogener Kieselsäure eine Aufspaltung und Fibrillierung der Einzelfaser
und deren Oberflächenveränderung erreicht wird, die zur günstigen Homogenisierung der Mischung mit Bindemitteln,
Füllmitteln, Vulkanisationsmitteln, Pigmenten und Kunstharzen beiträgt, werden derartige homogene
Mischungen auch bei veränderten Anteilen der Mischungskomponenten in der Verarbeitungamasse erreicht, die für
Dichtungen mit unterschiedlichem, gezielten Verhalten, j z.B. quellfähig, gering quellfähig, nicht quellfähig
geeignet sind. Damit kann unterschiedlichen Bearbeitungs-
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graden der Dichtflächen eines Bauteils, einem unterschiedlichen Anpressungsdruck, einer unterschiedlichen
£, konstruktiven Gestaltung eines Bauteils, den Betriebs-
j bedingungen und der Dicke der Dichtung Rechnung getragen
werden.
Das Verfahren zur Herstellung von asbestfreiem Dichtungsmaterial
ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der die Ausgangsmaterialien bildenden
faserförmigen, synthetischen Polymere mit Stoffen entgegen-
: gesetzter Polarität vorbehandelt werden, daß die Polymere
ΐ danach mit den Elastomoren, Füllmitteln, Vulkanisations-
% mitteln und Pigmenten in Mischern homogenisiert werden,
'! und daß anschließend das Gemisch mit Wärme und Druck
k behandelt wird. Dabei werden vorzugsweise eis Ausgangs-
material Aramidfasern mit pyrogener Kieselsäure vor-
* behandelt. Die Behandlung des Gemisches mit Wärme und
j Druck erfolgt durch Kneten, Walzen, Extrudieren, oder
-^ Formpressen, wobei das Dichtungsmaterial als Vorprodukt
'"· oder in der endgültigen Lieferform erhalten werden kann.
Die Anteile der Mischung untereinander können auf die erforderlichen technologischen Eigenschaften der Dichtung,
z.B. quellend, genug quellend, nicht quellend, λ abgestimmt werden.
Zur Erreichung technologischer Eigenschaften der Dichtung in speziellen Bereichen, z.B. im Hochdruckbereich mit
hoher Wärmebeanspruchung können Füllstoffe mit spezifischer Oberfläche, vorzugsweise Kieselgur, zugegeben
werden.
Ferner können zur Erzielung einer homogener Mischung mit gleichzeitig optimalen, technologischen Gütewertep
der Dichtung als Endprodukt Füllstoffe mit spezifischer Oberfläche, vorzugsweise Kieselgur, Schwerspat und Kieselsäure
in einem abgestimmten Verhältnis zugegeben werden.
Um die vorgenannten, an eine Dichtung gestellten Bedingungen zu erreichen, wird neben der Wahl der Mischungskomponenten das Bindemittel als Elastomer mit seinem
Anteil in der Mischung mit den Verstärkungsfasern, die
eine Bewehrung in der Dichtung darstellen, in einer gleichmäßigen Verteilung vorliegen und eine haftfeste
Verbindung mit der Oberfläche der Fasern eingehen. Diese gleichmäßge Verteilung und allseitige Haftung
an der Oberfläche der Fasern wird in so hohem Maße erreicht, daß es möglich ist, gegenüber dem asbesthaltigen
It-Mischungen die Menge des Bindemittels zu verdoppeln, ohne dabei die anderen Komponenten zu verändern.
Nachstehende Tabelle 1 gibt eine Zusammenstellung der Bestandteile herkömmlichen asbesthaltigen It-Dichtungsmaterials
nach DIN 3754 mit den durch die DIN 52913 geforderten Werten für die Druckstandfestigkeit und den ψ
durch die DIN 3535 geforderten Werten für die Gasleckage. Tabelle 2 gibt eine entsprechende vergleichbare Aufstellung
der Werte des erfindungsgemäßen asbestfreien Dichtungsmaterials. Daraus ist ersichtlich, daß insbesondere die
Werte für die Gasleckage um den Faktor 20 bis 40 geringer sind.
Während die Elastomere bei dem erfindungsgemäßen Dichtungsmaterial
mit der doppelten Menge, die Füllstoffe in der
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- 10 -
6 bis 30-fachen Menge, und die Vulkanisationsmittel ebenfalls etwa in der doppelten Menge vorhanden sind,
ist der Anteil der Aramidfasern gegenüber den Asbestfasern bekannter Dichtungen nur ein 1/15 bis 1/7 der
Gesamtmischung gegenüber 3/4 der Gesanr1 mischung bei
asbesthaltigen Dichtungen.
Die aus dem asbestfreien Dichtungsmaterial hergestellten Dichtungen eignen sich vorzugsweise für Dichtungen für
Flansche, ölwannen, Verschlüsse, für Flüssigkeiten und Gase, im Nieder- und Hochdruckbereich und für Kälte
und Wärme.
- 11 -
BEZEICHNUNG | It-Dichtungsmaterial nach DIN 3754 Zusammensetzung und Eigenschaften |
It- 300 | It 400 |
Elastomere Gew. % | It 200 | 10,5 | 10 |
Asbestfasern Gew. % | 11 | 82 | 84 |
Füllstoffe Gew. % | 76 | 4 | 2 . |
Vulkanisationsmittel Gew.% | 10 | 3,5 | 4 |
Druckstandfestigkeit DIN 52913 - N/mm2 |
3 | >30 | >30 |
Gasleckage DIN 3535 ml/min |
>20 | <2 | <2 |
<3 |
T BEZEICHNUNG |
Asbestfreies Dichtungsmaterial Zusammensetzung und^ Eigenschaften |
Mischung II |
Elastomere Gew.JÄ | Mischung I | 20 |
Aramidfasern Gew. % | 20 | 7 |
Füllstoffe · Gew. % | 15 | 65 |
Vulkanisationsmittel Gew.% | 57 | 8 |
Druckstandfestigkeit DIN 52913 - N/mm2 |
8 | >30 |
Gasleckage DIN 2535 p ml/min |
>20 | <0,05 |
<0,l ~n τ—τ;—-· -- i. 11—11 *' |
Claims (5)
1. Asbestfreies Dichtungs.platte für technische Zwecke, be-C'"'
stehend aus faserförmigen, synthetischen Polymeren, Elasto-
( meren, Vulkanisationsmittel, Füllmittel und Pigmenten,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der faserförmigen, synthetischen Polymeren mit Stoffen entgegengesetzter
Polarität vorbehandelt sind, daß die vorbehandelten Polymeren mit den Elastomeren, Füllmitteln,
Vulkanisationsmittel und Pigmenten in Mischern homogenisiert sind, und daß das Gemisch anschließend mit
Wärme und Druck behandelt ist.
β MÜNCHEN C6. SIEBERTSTR. 4 · POfSUo72S>'' tiAB^C; ΜΙ/ΕΒϋΡΑΤ· ...J-EL1(OBS) 47 4005 · TELECOPIER XEFlOX 400 · TELEX S-24
2. Dichtungsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die faserförmigen, synthetischen Polymere Aramidfasern
und die Stoffe entgegengesetzter Polarität, pyrogene Kieselsäure sind.
3. Dichtungsplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anteile der. Mischung auf die erforderlichen technischen Eigenschaften der Dichtung, nämlich
quellend, genug quellend oder nicht quellend, abgestimmt sind.
4. Dichtungsplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Füllstoff Kieselgur ist.
5. Dichtungsplatte, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, daß
die Füllstoffe Kieselgur, Schwerspat und Kieselsäure sind.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8216359U1 true DE8216359U1 (de) | 1982-12-02 |
Family
ID=1330297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8216359U Expired DE8216359U1 (de) | Asbestfreie Dichtungsplatte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8216359U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3336560A1 (de) * | 1983-10-07 | 1985-05-02 | Elring Dichtungswerke Gmbh, 7012 Fellbach | Flachmaterial fuer flachdichtungen sowie verfahren zu seiner herstellung |
DE3405482A1 (de) * | 1984-02-16 | 1985-08-22 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Weichstoffflachdichtung |
-
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- DE DE8216359U patent/DE8216359U1/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3336560A1 (de) * | 1983-10-07 | 1985-05-02 | Elring Dichtungswerke Gmbh, 7012 Fellbach | Flachmaterial fuer flachdichtungen sowie verfahren zu seiner herstellung |
DE3405482A1 (de) * | 1984-02-16 | 1985-08-22 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Weichstoffflachdichtung |
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