DE8318252U1 - Weichstoffkompensator - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE "WEDOE*, EMPL¹S. FEHNERS

Europiliche P »te η t ν a f I r el ■ r ■ European Patent Attorney· · Mandatalre· en Brevet· Europeans

Anwaltsakte: Gm 24 602

Albert Wedde, Dipl.-lng. Karl Empl, Dipl.-lng. Klaus Fehners, Dipl.-lng., Dipl.-Wirtsoh.-lng.

Schumannstr. 2 / Ecke Prinzregentenstraße D-8000 München 80 Telefon: 089/47 15 47 Telegramme: cosmopat muenchen

23. Juni 1983

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Feodor Burgmann Dichtungswerke GmbH & Co

Äußere Sauerlacher Str. 6-8 D-8190 Wolfratshausen 1

Weichstoffkompensator.

Die Neuerung betrifft einen Weichstoffkompensator (Dehnungsausgleicher), mit einer Mehrzahl von im gestreckten Zustand näherungsweise ebenen und zur Kompensator-Längsachse parallelen, über gerundete Längskanten zusammenhängenden Seitenwänden jnd mit einem mindestens von einem Ende radial vorspringenden, im wesentlichen ebenen Einspannrand, bestehend aus polygonförmig aufeinanderfolgenden, über jeweils zwischenliegende Einspannrand-Ecken zusammenhängenden rechteckigen Einspannrand-Teilen.

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Bekannte Weichstoffkompensatoren werden durch Einspritzen von unvulkanisiertem Gummi in Formen mit nachfolgender Vulkanisation innerhalb der Form unter Anwendung von Wärme und Druck hergestellt. Zu diesem Zweck muß für jede Ausführungsform und Größe eines Weichstoffkompensators eine eigene Form bereitgestellt werden. Durch die hohen Kosten der Formen bedingt, ist ein solches Herstellungsverfahren nur dann rationell, wenn große Stückzahlen in der gleichen Ausführungsform der Weichstoffkompensatoren benötigt werden.

Werden aber nur geringe Stückzahlen je Ausführungsform benötigt und werden Weichstoffkompensatoren sehr großer Abmessungen benötigt und sind ferner noch spezielle Anforderungen hinsichtlich Temperatur- und Korrosions-Beständigkeit zu erfüllen, können die bekannten Weich stoffkompensatoren nicht zur Anwendung kommen, weil diese bei der Herstellung wegen der Bereitstellung der Form sehr große Körten verursachen würden und auch keine hinreichende mechanisch-chemische Beständigkeit aufweisen wurden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß bei Rauchgas-Entschwefelungsanlagen Kompensatoren für Kanäle bis zu einem Querschnitt von 10 m χ 10 m benötigt werden, welche Temperaturbelastungen im Bereich von 200° C ausgesetzt sind und extremen Säurebelastungen widerstehen müssen. Die zum Schutz der bekannten Weichstoffkompensatoren eingesetzten Leitrohre bzw. Leitbleche sind dabei ebenfalls starker Korrosion ausgesetzt und sollten daher möglichst vermieden werden.

Aufgabe der Neuerung ist es, einen Weichstoffkompensator zu schaffen, welcher hohen Temperatur- und Korrosions-Belastungen gewachsen ist und eine wirtschaftliche Herstellung auch bei grpßen Dimensionen und kleinen Stückzahlen erlaubt. 5

Neuerungsgemäß wird, ausgehend von einem Weichstoffkompensator der eingangs genannten Art, diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Seitenwände und die Einspannrand-Teile aus einem Schichtstoff mit einer ersten und zweiten Lage aus Gummi und einer einvulkanisierten mittleren Lage aus einem flachen Metal 1-Gewebe, -Geflecht, -Gewirk, -Gestrick oder -Vlies bestehen, wobei im Bereich einer Seitenwand und des bzw. der daran angrenzenden Einspannrand-Teile in einer zur Kompensator-Längsachse mindestens näherungsweise parallel verlaufenden streifenförmigen Verbindungszone zwei mittlere Lagen in Endbereichen über eine Zwischenlage aus Gummi, deren Dicke nur einen Bruchteil der Dicke der ersten und zweiten Lage beträgt, übereinander!ie;en, wobei sämtliche Lagen durch Vulkanisation fest verbunden sind. Aufgrund dieser Ausbildung wird neben der geforderten Widerstands fähigkeit im Betrieb eine Herstellung ohne aufwendige Komplett- Formen möglich.

Vorzugsweise sind die im Bereich der Verbindungszone gelegenen Stoßstellen der ersten Lage bzw. zweiten Lage jeweils von einer flachen

streifenförmigen Decklage aus Gummi außen überdeckt, welche mit einen nach innen vorspringenden Fortsatz zwischen die Störstellen einsteht und diese ausfüllt. Hierdurch wird eine erhöhte Standfestigkeit der Verbindungszone erreicht, die noch verbessert werden

Stoßstellen
kann, indem parallel zu den'eine Mehrzahl von Aussparungen durch sämtliche Lagen hindurchgeführt sind, welche durch nietartige Ansätze der Decklage ausgefüllt sind.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß sich bei dem Weichstoffkompensator mindestens die mittlere Lage einstückig bzw. ungeschnitten von den Seitenwänden in die jeweils angrenzenden rechteckigen Einspannrand-Teile erstreckt, wobei in neuerungsgemäßer Ausgestaltung die Einspannrand-Ecken ausschließlich aus Gummi bestehen. Hierdurch wird zur Fertigung des Weichstoffkompensators außer relativ einfach gestalteten zweiteiligen Formen für die Vulkanisation der Stoßstellen nur ein weiterer Formensatz benötigt, der lediglich die Ecken des Einspannrandes und die daran angrenzenden Bereiche übergreift. Beide Formen können im übrigen auch bei der Fertigung von Weichstoffkompensatoren unterschiedlicher Größe und Gestalt eingesetzt werden, soweit nur die gestreckte Kompensator!änge bzw. die Breite des Einspannrandes gleich bleibt.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerunq gehen aus den Ansprüchen und der nachfolgenden beispielsweisen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen hervor, in denen zeigt:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines in Axialrichtung gestreckten Weichstoffkompensators mit an beiden Enden vorgesehenen Einspannrändern ;
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Fig. 2 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Teilansicht eines im Einbauzustand befindlichen Kompensator;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der Verbindungszone, geschnitten gemäß der Linie III-III in Fig.1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen für die Herstellung eines Weichstoffkompensators vorbereiteten Zuschnitt in plangelegtem Zustand;

Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Weichstoffkompensators und

Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Fig.6.

Der Weichstoffkompensator weist in seinem gestreckten Zustand vier Seitenwände la, Ib, lc, ld¹, Id" gleicher Länge LK mit den Breitenabmessungen BK 1, BK 2, BK 3, BK 4 auf, welche jeweils aus einem Schichtstoff bestehen und über parallel zu der Kompensator-Längsachse 2 verlaufende gerundete Kanten 3a, 3b, 3c, 3d einstückig miteinander verbunden sind, dergestalt, daß jede Lage 4a, 4b, 4c ohne Stoß- oder Verbindungsstelle weitergeführt ist.

Diese Lagen 4a, 4b, 4c sind in einer in der Fläche der Seitenwand ld¹, Id" gelegenen Verbindungszone so miteinander verbunden, daß ihre Stoßstellen 5a, 5b der Lagen 4a, 4b gestaffelt (seitlich versetzt) angeordnet sind, während sich die Endbereiche 5c', 5c" aer mittleren Lage 4c im Bereich der Verbindungszone 5 überlappen.

An beiden axialen Enden des durch die Seitenwände la, Ib, lc, Id¹, Id" gebildeten Rohres stehen Einspannränder 6 radial nach außen vor, die sich jeweils aus vier langgestreckten rechteckigen Einspannrand-Teilen 6a, 6b, Gc, 6d und diese verbindenden vier quadratischen (in Fig. 1 und 2 gestrichelt veranschaulichten) Einspannrand-Ecken 6e, 6f, 6g, 6h zusammensetzen. Die Einspannrand-Teile 6a, 6b, 6c, 6d bilden eine einstückige Verlängerung der

Seitenwände la - Id", wobei die Lagen 4a, 4b, 4c ohne Stoß- oder Verbindungsstellen weitergeführt sind. Die Einspannrand-Ecken 6e - 6h enthalten, wie im folgenden erläutert wird, keine mittlere Lage 4c.

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Die erste und zweite Lage 5a, 5b bestehen jeweils aus einem Mischpolymerisat von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen, während die mittlere Lage 5c aus einem Edel stahl-Gewebe gebildet ist.
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Zur Fertigung des Weichstoffkompensators wird von einer Bahn eines Schichtstoffes der vorstehend erläuterten Art ausgegangen und daraus ein Zuschnitt 4 (vergl. Fig. 4) ausgeschnitten. Dieser Zuschnitt weist zwei parallele Breitseiten 4' auf, deren Abstand LB gleich der Summe der gestreckten Länge LK der Kompensatorwände und der radialen Abmessungen LR 1, LR 2 der Einspannränder 6 ist. Der Zuschnitt wird ferner aus der Schichtstoffbahn so herausgetrennt, daß seine Breitseiten 4¹ unter einem Winkel, beispielsweise von 45° zum Schuß- bzw. Kettenverlauf der mittleren Lage 4c sich erstrecken. Die eine Längsseite 4" des Zuschnitts hat die Form von zwei gebrochenen Linien, die jeweils unter einem von 90° abweichenden Winkel zu den Breitseiten 4' verlaufen. Die andere Längsseite 4^IM ist komplementär zur Längsseite 4" geformt.

Ausgehend von den Längsseiten 4", 4'¹' wird auf einer Breite BZ, welche einer noch später erläuterten Überlappung entspricht, die Lage 4a bzw. 4b entfernt, dergestalt, daß bei dem Zuschnitt 4 an einem Ende auf der Oberseite und am anderen Ende auf der Unterseite die mittlere Lage 4c freiliegt. L<?r parallel zu den Breit-

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seitan 4' gemessene Abstand·BB des Zuschnitts 4 ist gleich der Summe der Breitenabmessungen BK 1 - BK 4 der Seitenwände la - Id und der Oberlappungsbreite BZ.

Ausgehend jeweils von den Breitseiten 4¹ werden dann Trennschnitte 7 mit einer Länge vorgenommen, welche gleich den radialen Abmessungen LR 1 bzw. LR 2 der Einspannränder 6 ist. In der Verlängerung von jeweils zwei miteinander fluchtenden Trennschnitten wird dann der Zuschnitt 4 jeweils rechtwinklig umgefaltet, so daß ein rohrförmiger Körper mit den Kanten 3a - 3d (vergl. Fig. 1) gebildet wird, wobei die freigelegten Flächenteile der mittleren Lage 4c in der Verbindungszone 5 aufeinander zu liegen kommen. Zwischen diese freiliegenden mittleren Lagen wird dann eine folienartige Zwischenlage 8 eingebracht, welche geringere Dicke als die Lagen 4a, 4b aufweist und im wesentlichen aus dem gleichen Material wie diese besteht, aber nicht vulkanisiert ist. Parallel zu den Stoßstellen 5a, 5b der Lagen 4a, 4b und innerhalb der von diesen Stoßstellen definierten Verbindungszone 5 werden zwei Reihen von Bohrungen durch alle Lagen ausgeführt. Schließlich werden jeweils die Stoßstellen und die ihnen benachbarten Bohrungen überdeckende, streifenförmige Decklagen aus einem Material aufgebracht, das im wesentlichen demjenigen der Zwischenlage 8 entspricht. Schließlich werden beiderseits die Backen einer zweiteiligen Form angesetzt, welche die Verbindungszone 5 beidseitig

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übergreift, wobei durch Druckeinwirkung Material aus der Decklage 9 einerseits zwischen die Stoßstellen 5a bzw. 5b unter Bildung von Fortsätzen 9' und andererseits in die Bohrungen unter Bildung von nietartigen Ansätzen 9" eindringt. Durch Wärmewirkung werden die Decklagen 9 und die Zwischenlage 8 zur Vulkanisation gebracht und dadurch die Enden des Zuschnittes 4 dauerhaft verbunden. Alternativ kann auch zwischen die entsprechend der Querschnittsform der Decklage 9 geformten Backen flüssiger, unvulkanisierter Gummi eingespeist werden.

Nach rechtwinkliger Umfaltung der zwischen den Trennschnitten 7 gelegenen Teile des Zuschnittes 4 entsteht ein Körper mit vier Einspannrand-Teilen 6a - 6d, wie er in Fig. 1 veranschaulicht ist. Aufeinanderfolgend wird an jede der acht Einspannrand-Ecken eine Form gemäß Fig. 6 und 7 angesetzt, welche angrenzende Bereiche der Einspannrand-Teile und Seitenwände erfaßt. Diese im Prinzip zweiteilig ausgebildete Form enthält einen ersten Formenteil 10a - 1Od, und einen relativ hierzu beweglichen Teil Durch eine (in der Zeichnung nicht sichtbare) Bohrung wird bei angesetzter Form unvulkanisiertes Gummimaterial eingespritzt, wie es für die Zwischenlage 8 und Decklage 9 erläutert wurde. Unter Druck- und Temperatureinwirkung werden dergestalt aufeinanderfolgend die acht Einspannrand-Ecken 6e - 6h angeformt. Alternativ können auch unvulkanisierte rechteckige Platten entsprechend den

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Einspannrand-Ecken in die Form eingelegt und an die Einspannrand-Teile 6a - 6d und die Seitenwände la - Id durch Vulkanisation befestigt und selbst ausgehärtet werden.

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Claims (7)

PATENTANWÄLTE Dipl.-lng. A. WEDDE, Dipl.-Ingt K:Öifrt_ · *':; |'. ·■" κΡΕΗΝΕηβ ρο,ρς Sohumannstr. 2 · D-800O Müh'cHerfBO 23. Juni 1983 Anwaltsakte: Gm 24 SCHUTZANSPROCHE.

1. Weichstoffkompensator (Dehnungsausgleicher), mit einer Mehrzahl von im gestreckten Zustand näherungsweise ebenen und zur Kompensator-Längsachse parallelen, über gerundete Längskanten zusammenhängenden Seitenwänden und mit einem mindestens von einem Ende radial vorspringende, im wesentlichen ebenen Einspennrand, bestehend aus polygonförmig aufeinanderfolgenden, über jeweils zwischen liegende Einspannrand-Ecken zusammenhängenden rechteckigen Einspannrand-Teil en, dadurch gekenn-

zei chnet, daß die Seitenwände (la, Ib, lc, ld) und die Einspannrand-Teile (6a, 6b, 6c, 6d) aus Schichtstoff mit einer ersten und zweiten Lage (4a, 4b) aus Gummi und einer einvulkanisierten mittleren Lage (4c) aus einem flachen Metall-Gewebe, -Geflecht, -Gewirk, -Gestrick oder -Vlies bestehen, wobei im Bereich einer Seitenwand (ld¹, ld") und des bzw. der daran angrenzenden Einspannrand-Teile (6d) in einer zur Kompensator-Längsachse (2) mindestens näherungsweise parallel verlaufenden streifenförmigen Verbindungszone (5) zwei mittlere Lagen (4c) in Endbereichen (4c¹, 4c") über eine Zwischenlage (8) aus Gummi, deren Dicke nur einen Bruchteil der Dicke der ersten und zweiten Lage (4a, 4b) beträgt, übereinander!iegen, wobei sämtliche Lagen durch Vulkanisation fest verbunden sind.

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2. Weichstoffkompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn-et, daß die im Bereich der Verbindungszone (5) gelegenen Stoßstellen (5a, 5b) der ersten Lage (4a) bzw. zweiten Lage (4b) jeweils von einer flachen streifenförmigen Decklage (9) aus Gummi außen überdeckt sind, welche mit einen nach innen vorspringenden Fortsatz (9') zwischen die Stoßstellen (5a, 5b) einsteht und diese ausfüllt.

3. Weichstoffkompensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chnet, daß parallel zu den Stoßstellen (5a, 5b) eine Mehrzahl von Aussparungen durch sämtliche Lagen (4a, 4b, 4c) hindurchgeführt sind, welche durch nietartige Ansätze (9") der Decklage (9) ausgefüllt sind.

4. Weichstoffkompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens die mittlere Lage (4c) einstückig bzw. ungeschnitten von den Seitenwänden (la, Ib, lc, Id) in die jeweils angrenzenden rechteckigen Einspannrand-Teile (6a, 6b, 6c, 6d) erstreckt.

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5. Weichstoffkompensator nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einspannrand-Ecken (6e, 6f, 6g, 6h) ausschließlich aus Gummi bestehen.
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6. Kompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lage (4a, 4b), die Zwischenlage (4c) die Decklage (9) und die Einspannrand-Ecken (6e, 6f, 6g, 6h) jeweils aus einem Mischpolymerisat von Vinylidenfluoric und Hexafluorpropylen bestehen.

7. Weichstoffkompensator nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Lage (4c) aus Edelstahl besteht.

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