DE9003318U1 - Dichtungselement für Behälteröffnungen - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungselement für Behalteröffnungen, wie Stutzenflansche, Montageöffnungen, Mannlochstutzen o- dgl., welche mittels eines Deckels verschlis3bar sine?..

Sehalter oder Kessel, wie sie insbesondere &eegr; der chemischen Industrie zur Produkt!·.: ^stellung eingesetzt werden, weisen üblicherweise mindestens eine mit einem Deckel versohiiebof- ;^: Öffnung auf, welche als Einfüllöffnun^ für die jeweilige Charge, als Montegeöffnu! g für innerhalb des ^enälters angeordnete Vorrichtungen, z. B. Rührer,, &lgr;&ggr;.$ /oder als Einstiegöffnung dient. Das Dichten der Behalteröffnung gegen den Deckel erfolgt durch eine auf dem Flansch der Behälteröffnung angeordnete Dichtung mit darauf zu liegen kommenden emailliertem Zwischenring, gegen welchen in Schließstellung eine am Deckel gehaltene Dichtung drückt. Die beiden Dichtungen bestehen aus Polytetraflour^thylen (PTFE) und sind mit einer Einlage verstärkt. An d«m emaillierten Zwischenring befinden sich einstückig angeformte ösen, an welchen behalterseitig verankerte Spannschrauben angreifen. Hierdurch ist ein Abdichten von behälterseitiger Dichtung und emaillierten Zwischenring einerseits und dem Flansch der Behälteröffnung andererseits erreicht. Die auf dem Zwischenring zu liegen kommende Dichtung an dem beweglichen Deckel weist umfangsseitige Zungen aus Edelstahlblech auf, mittels welchen sie an einem auf den Deckel aufgezogenen Edelstahlring in ihrer Lage fixiert ist. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Dichtungspackung ist die durch die große Anzahl der Dichtflächen bedingte hohe Leckrate. Ein weiterer Nachteil ist die Stoßempflindlichkeit des emaillierten Zwischenringes. Bei Einleiten des zu verarbeitenden Produktes durch die Behalteröffnung oder im Falle einer Mannlochöttnung beim Einstieg in den üenalter

und ebenso bei einem ungewollten Aufschlagen des Deckels auf den Flansch der Behälteröffnung kommt es häufig zu Beschädigungen des Zwischenringes. Seine Lebensdauer ist i.uch dadurch begrenzt, daß die zum Teil aggressiven Produkte zwischen behältersfeitl-j r Dichtung und Zwischenring hindurchdiffundieren und zu Einfressungen in der Emaillierung des Zwischenringes und/oder seines Stahlkerns führen. Auch lassen sich beim Einbau eines neuen Zwischenringes und Anziehen der an seinen Ösen angreifenden Spannschrauben Spannungen innerhalb ues Ringkörpers nie gauz vermeiden, was häufig zu einem Abplatzen der Emaillierung und damit zu einem Unwirksamwerden der gesamten Dichtung führt. Dieses Problem tritt auch bei einem, insbesondere während des Anfahrens der Behälter und/oder ersten Aufheizens erforderlichen Nachziehen der Spannschrauben auf. Schließlich ist die Arretierung der weiteren Dichtung am Deckel mittels des Edelstahlringes zu bemängeln. Nach häufigerem Öffnen und Schließen der Behälteröffnung löst sich nämlich die Dichtung vom Deckel, weshalb sie in der Praxis wegen des mit einer Reparatur durch Abziehen und Neuaufziehen des Edelstahlringes verbundenen Zeitaufwandes häufig beiseite gelegt und während des Schließvorganges von Hand eingeschoben wird. Dies führt jedoch zwangsläufig zu einem Verrutschen der Deckeldichtung in Schließstellung, was die permanente Gefahr einer Undichtigkeit in sich birgt. Zudem kofcimt es häufig zu einem Abklemmen oder Abknicken der Deckeldichtung durch die Öffnungsmechanik. Auch stellt der für die Fixierung dieser Dichtung auf den Deckel aufgezogene Edelstahlring einen nicht unerheblichen Kostenfaktür dar.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgäbe zugrunde, ein Dichtungselement der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, clafi bei geringen Herstellungskosten, einfacher und schneller Montage sowie Demontage eine sichere und tifiuerhrif ^: e Abdichtung der

jeweiligen Behälteröffnung erreicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist es nach der Erfindung im wesentlichen vorgesehen, daß das Dichtungselement einen nach radial außen offenen Dichtungsmantel aus Kunststoffmaterial mit i. w. U-förmigem Profil aufweist, dessen beide im Abstand voneinander angeordneten und radial innen mittels eines Steges miteinander verbundenen Schenkel als behälter- bzw. deckelseitige Dichtflachen ausgebildet sind und ein Distanzelement zwischen sich aufnehmen.

Durch die Erfindung ist ein optimales Abdichten der Behälteröffnungen erreicht. Auf Grund des konstruktiven Aufbaus des vorgeschlagenen Dichtungselementes entfällt die bei den bekannten Elementen am Behälterdeckel erforderliche seperate Dichtung, so daß bei Reduzierung der vorhandenen Dichtflächen die Undichtrate minimiert ist. Das Dichtungselement nach der Erfindung besitzt eine hohe Festigkeit, um auch größten Anpreßdrücken und Innendrücken im Behälter zu widerstehen. Auch zeichnet es sich, insbesondere im rauhen Betrieb der chemischen Industrie, durch eine außerordentlich hohe Standzeit aus. Dadurch, daß die Teile des erfindungsgemäßen Dichtungselementes über den Dichtungsmantel zu einer kompakten Einheit zusammengefügt sind, läßt sich die Montage und eine ggf. erforderlich werdende Demontage des Dichtungselementes oder ein Austausch einzelner Teile mühelos und schnell auch von ungeschuitem Personal durchführen. Die bei den bekannten Vorrichtungen von dem emaillierten Zwischenring und der zusätzlichen Deckeldichtung mit aufgezogenen Edelstahlring herrührenden Probleme und Schwierigkeiten während des Betriebes und bei Reparaturarbeiten können bei dem erfindungsgemäßen Dichtungselement nicht auftreten, ganz abgesehen von seinen wesentlich geringeren Herstellungskosten. Ein weiterer Vorteil ist, daß auch bereits installierte Kessel

oder Behälter problemlos ohne konstruktive Änderungen mit dem erfindungsgemäßen Dichtelement nachgerüstet werden können.

In einer ersten besonderen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß zwischen den Schenkeln des Dichtungsmantels und dem Distanzelement jeweils mindestens eine verformbare Zwischenlage vorgesehen ist. Hierdurch werden Unebenheiten bzw. Ungenauigkeiten an der Dichtflache des Behälterstutzens bzw. des Flansches der Behälteröffnung und des Deckels ausgeglichen, wobei die kompakte Einheit des Dichtungselementes bei gleichzeitig einfacher Auswechselbarkeit ihrer einzelnen Teile erhalten bleibt. Zugleich verhindern die Zwischenlagen, daß die

Schenkel des Dichtungsrnantels, bspw. bei zu hohem '■

s Anpreßdruck, an dem Distanzelement beschädigt werden. \

Vorteilhafterweise ist die jeweils mindestens eine |

Zwischenlage als Flachdichtung ausgebildet. Eine derartige |

Zwischenlage paßt sich in ihrer gesamten Breite an die f

i Dichtfläche an und vermag somit große Maßtoleranzen von J

Behälterflansch und Dichtungsfläche des Deckels ■

auszugleichen. Zugleich wirkt die Flachdichtung als Redundanzsystem zur größeren Sicherheit, wenn bspw. während der Produktion ein Leck an dem Dichtungsmantel auftreten sollte.

Nach einem besonderen Gedanken der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Steg des Dichtungsmantels dazu ausgebildet ist, bei einer Formveränderung des Dichtungselementes, bspw. einem Sichsetzen oder Schrumpfen der jeweils mindestens einen Zwischenlage, unter ggf. elastischer Verformung eine Distanzänderung auszugleichen. Auch diese erfindungsgemäße Maßnahme dient zur größeren Sicherheit, wenn etwa durch Temperaturbeanspruchung, Eindringen von Feuchtigkeit oder zu starkem .Anpreßdruck die Zwischenlagen nachgeben sollten oder sich im Laufe der

Zeit ein Schrumpfen der Zwi.schenlngen ergibt. Durch die Ausbildung einer I'ufferzone im Bereich des Steges des Dichtungsmantels wölbt sich die Stegwandung in Schließstellung des Deckels nach innen, wodurch etwaige Distanzänderungen des Dichtungselementes ausgeglichen werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Dichtungsmantel aus elastischem Werkstoff besteht, um sich durch elastisch nachgiebige oder federnde Verformung im Bereich seines Steges an das Verhalten der Zwischenlagen bzw. Flachdichtungen anzupassen und auch bei einem etwaigen Auswechseln der Zwischenlagen wiederverwendet ( . werden zu können.

Besonders günstig ist es, wenn der Dichtungsmantel aus temperatur-, druck- und/oder chemisch beständigem Material, vorzugsweise aus Polytetraflouräthylen (PTFE) besteht. Auch wegen seiner Säure- und Laugenresistenz empfiehlt sich Polytetraflouräthylen als Werkstoff im besonderen Maße für die Abdichtung von Öffnungen an Behältern und Kesseln, welche in der chemischen Industrie eingesetzt werden.

Das Distanzelement sollte nach einem Vorschlag der Erfindung aus Stahl, vorzugsweise aus Kesselblech

' ^! bestehen. Das erfindungsgemäße Distanzelement vermag somit auch überhöhten Anpreßdrücken und damit einhergehenden Spannungen innerhalb des Distanzelementes standzuhalten

; und seiner Funktion als Abstandshalter für die Schenkel

des Dichtungsmantels gerecht zu weden.

Für eine gute Verformbarkeit im Hinblick auf Maßtoleranzen von Behälterflansch und Dichtfläche des Deckels bei gleichzeitig hoher Festigkeit und ggf. erforderlich werdenden Dichteigenschaften sollte die jeweils mindestens eine Zwischenlage nach ginem weiteren Vorschlag der Erfindung aus termperatur-, druck- und/oder chemisch beständigem Dichtungsmaterial, bspw. aus gepreßtem

Zellstoff mit ggf. anorganischen Füllstoffen und einem Elastomer als Bindemittel, bestehen.

Gemäß der Erfindung kann zumindest im Bereich zwischen dem deckelseitigen Schenkel des Dichtungsmantels und dem bistanzelement eine elasticche, vorzugsweise eine federelastische Einlage vorgesehen sein, um Unebenheiten an der Dichtfläche des Deckels auszugleichen. ^Selbstverständlich isL es nach der Erfindung auch möglich, daß eine solche elastischa oder federelastische Einlage im Bereich zwischen dem behälterseitigen Schenkel des Dichtungsmantels und dem Distanzelement eingeschoben ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sollte die Einlage zwischen zwei Zwischenlagen angeordnet sein, um ein Anpassen bzw. Anliegen des jeweiligen Schenkels des Dichtungsniantels in seiner ganzen Breite an der Zwischenlage bzw. der Flachdichtung zu erreichen und mechanische Beanspruchungen des Schenkels, etwa an der elastischen oder fsderelastischen Einlage, zu vermeiden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Einlage aus gewelltem Stahlblech, vorzugsweise aus gewelltem Edelstahlblech.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Einsatz einer elastischen Einlage kann nach nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zumindest im Bereich zwischen dem behälterseitigen Schenkel des Dichtungsmantels und dem Distanzelement, evtl. mit dazwischen angeordneten Zwischenlagen und Einlage, ein ggf. elastischer Dichtstoff und/oder eine Kunstharzmasse eingebracht sein. Auch dieses einfache und mühelos zu bewerkstellige Unterfüttern führt zu optimal angepaßten Dichtungen, was sich insbesondere bei großen Durchmessern der Behälteröffnungen empfiehlt.

Aufgrund der größeren Belastung durch den Behälterdeckel

empfiehlt es sich nach der Erfindung, daß der deckelseitige Schenkel des Dichtungsmantels relativ zum behälterseitigen Schenkel eine größere Wandstärke aufweist.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, daß an dem Distanzelement Mittel zum behälterseitigen Befestigen des Dichtungselementes, wie bspw. radial nach außen vorstehende Ösen mit Bohrungen für Schraubverbindungen, vorgesehen sind. Hierdurch ergibt sich eine einfache und schnelle Montage bzw. Demontage des Dichtungselementes, r ebenso wie ein einfaches Nachrüsten von bereits aufgestellten Behältern mit dem erfindungsgemäßen Dichtungselement.

Auch wegen der elastisch verformbaren Eigenschaften des erfindungsgemäßen Dichtungselementes ist es nunmehr möglich, daß, vorzugsweise mit den Befestigungsmitteln zusammenwirkende, Mittel zum selbsttätigen Nachspannen und/oder Nachstellen des Dichtungselementes gegen die Behälteröffnung bzw. den Flansch der Behälteröffnung vorgesehen sind. Das bei den bekannten Dichtungen erforderliche Nachziehen der Schrauben an dem emaillierten Zwischenring, insbesondere während des Anfahrens des ( Behälters beim ersten Aufheizen, aber auch nach längerer Betriebsdauer infolge eines Schrumpfens der Dichtung, entfällt. Damit ist ein nahezu wartungsfreies Dichtungselement geschaffen.

In einer Ausgestaltung dieses Gedankens ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Spannmittel behälterseitig abgestützte Gegenhaltemittel für auf die Befestigungsmittel eine Zugwirkung in Richtung des Behälters ausübende federelastische Elemente aufweisen. Durch die Einbindung der Befestigungsmittel in die Spanneinrichturi'i ist zugleich gewährleistet, daß das Dichtungselement auch bei einem NnchBpannen bzw.

Nachstellen seine vorgegebene Lage auf dem Behälterflansch beibehält.

Das Zusammenwirken von Befestigungsmitteln und Spannmitteln erfährt nach einem Vorschl^q der Eriiüduna eine besonders einfache konstruktive Realisierung, wenn die Geger-haltemittel mit den Bohrungen der an dein Distanzelement nach radial außen vorstehenden Ösen i. w. fIu -xtende Durchgangslöcher -^cür sich auf den Öse:; abstützende Bolzen aufweisen, auf deren freien Enden jeweils eine zwischen der. Gegenhaltemitteln und einem am

&Ggr; Bolzener»!?«» angeordneten Sicherungselement eingespannte, vorzugsweise zylindrische Druckfeder sitzt. Durch dies erfindungsgemäße Maßnahme ist auch eine einfache Montage oder Demontage sowie Nachrüstung von bereits aufgestellten Berhältern ermöglicht. Hierzu wird das Dichtungselement auf die Dichtfläche der Behälteröffnung bzw. des Behälterflansches aufgelegt, danach die Gegenhaltemittel in Stellung gebracht, um dann die Bolzen durch die Bohrungen der ösen und die Durchgangslöcher der Gegenhaltemittel hindurchzustecken, wobei sich die Bolzen, bspw. mittels Bolzenköpfen, auf der Oberseite der entsprechenden öse abstützen. Auf die sich aus den Durchgangslöchern der Gegenhaltemittel nach unten in

&ngr; Richtung des Behälters erstreckenden freien Enden der Bolzen werden die zylindrischen Druckfedern aufgeschoben und die Sicherungselemente an den Bolzenenden angebracht. Die Druckbeanspruchung der zwischen den Gegenhaltemitteln und den Sicherungselementen eingespannten Druckfedern ist so gewählt, daß die Druckfedern unter Abstützung an den ihrerseits wiederum am Behälter abgestützten Gegenhaltemitteln auch bei einem Sichsetzten des Dichtungselementes eine permanente Zugwirkung auf die Bolzen ausüben -mi damit ein ständiges Anpressen des Dichtungselementes gegen die Dicht f lache der üehalteröffung bzw. den Flansch der Behälteröffnung bewirken.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gegenhaltemittel einen den Behalterflansch umfangsseitig umgebenden und die Durchgangslöcher für die Bolzen aufweisenden Wandungsteil mit einem sich an der Unterseite des Behältnrflanscfees abstützenden radial nach innen vorstehenden Wandungsfortsatz aufweisen. Zur Anordung der eriindungsgeiriäSen Spanneinrichtung bedarf sr..Tiit keiner konstruktiven Veränderung am Beh£lVerflansch oder am Behälter selbst, wobei die für die Zugwirkung auf die Befestigungsmittel srantwortlich r^ichne^den Druckfedern durch Anpress &igr; des Wand^ngsfoxtsatzes gegen die Unterseite de° Behälterflansches oi^ichzeitig die Gegenhaltemittel in behälte.rsM*iger Abstützstellung halten.

Nach einer veitern Ausführungsform der Erfindung ist der Wandungsteil mit nach radial innen vorstehendem Wandungsfortsatz von vorzugsweise zwei Umfangssegmenten gebildet, wobei sich jedes der Umfangssegmente vorzugsweise über mindestens zwei der Durchgangslöcher erstreckt. Durch die geteilte Ausführung der Gegenhaltemittel läßt sich die erfindungsgemäße Spanneinrichtung auch nachträglich, etwa an bereits aufgestellten Behältern, montieren und ebenso mühelos demontieren. Bei der bevorzugten Ausführung der Umfangssegmente mit einer sich über mindestens zwei der Durchgangslöcher für die Bolzen erstreckenden umfangsseitigen Länge ist einem Kippen oder Verkanten der Umfangssegmente wirksam vorgebeut.

Montagetechnisch besonders günstig ist es auch, wenn die Bolzen als Schrauben, vorzugsweise als PaßschfSilben, mit an den Schraubenenden angeordneten Muttern ggf. mit Sicherungsscheiben als Federteller für die Druckfedern ausgebildet sind. Auch kann es empfehlen, an der einen Stirnseite ties Wanäungsteiis Ausnehmungen für die jeweils

&Ggr; · 111

endseitige Windung der Druckfedern hinsichtlich einer zusätlichen Lagefixierung vorzusehen.

~n Hinblick auf die in den Behältern zu verarbeitenden z. T. e>itSerst aggressiven Subä\.&a?? sollten die Befestigungsmittel und/oder die Spannmittel, insbesondere deren Gegenhalteoiittel aus Edelstahl bestehen.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, daß das Dichtungselement einen kreisförmigen oder bspw. einen ovalen Querschnitt anit entsprechend ausgebildeter Querschnittsform seiner Bestandteile und der Spannmittel aufweist, so daß es sowohl für die heute gebauten Behälter und Kessel mit überwiegend kreisförmigen Behälteröffnungen eingesetzt werden kann, ebenso wie ein Nachrüsten der in einer großen Vielzahl noch in Betrieb befindlichen älteren Bauformen mit ovaler Behälteröffnung möglich ist.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben eich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsform eines erfindjngsgentäßen Dichtungselementes,

Fiyur 2 eine Querschnit tsdnrstel .1 ung des Dichtungselementes gemäß F'iqur ] und

Figur J eine (teilweise) Schni t tdars tel lun -j des DichtungsoJementes gemäß Figuren 1 und 2 in Montage·-teilung an einem Mannlochstutzen eines Behälters.

Das Dichtungselement 1 gemäß den Figuren dient zum Abdichten einer mittlels eines beweglichen Deckels 3 verschließbaren Sehälteröffnung 2 von Behältern, wie sie bspw. zur Herstellung von Produkten in der chemischen Industrie eingesetzt werden. Die zu verarbeitende Charge wird dabei durch die Behälteröffnung 2 in den Innenraum des Behälters eingeleitet. Gleichzeitig dient die Behälteröffnung 2 bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel als Einstieg in das Behälterinnere, um die Behälterauskleidung oder im Inneren angeordnete Apparate, wie Rührwerke oder Pumpen, inspizieren oder Wartungs- und ggf. Reparaturarbeiten durchführen zu können.

Das Dichtungselement 1 weist einen kreisförmigen Dichtungsmantel 4 euf_; welcher eus dem druck-, temperatur- und chemisch beständigen Werkstoff Polytetraflouräthylen (PTFE) besteht. Der Dichtungsmantel 4 besitzt ein i. w. U-förmiges Profil mit zwei im seitlichen Abstand voneinander angeordneten Schenkeln 6, 7, welche radial innen mittels eines Steges 5 miteinander verbunden sind. Nach radial außen ist der Dichtungsmantel 4 offen. In Montagestellung dichtet der gemäß den Figuren unterer Schenkel 6 mit seiner Außenseite gegen den Flansch 13 der Behälteröffnung 2 ab, während der obere Schenkel 7 in Schließstellung mit seiner Außenseite in Wirkstellung mit der Dichtfläche des Deckels 3 tritt.

Zwischen den beiden Schenkeln 6, 7 des Dichtungsmantels befindet sich unter Freihaltung eines beiderseitigen Zwischenraumes ein bei der hier gewählten Ausführungsform des Dichtungselementes 1 ringförmiges Distanzelement 8,

welches aus Kesselblech besteht. In die beiderseitig des ;^:, Distanzelementes 8 verbleibenden Zwischenräume sind jeweils zwei als ringförmige Flachdichtungen ausgeführte

Zwischenlagen 9 eingesetzt, wobei zwischen den beiden 1

Flachdichtungen 9 jedes der beiden Zwischenlagenpaare t nochmals eine als Wellring ausgebildete Einlage 10 aus

Edelstahlblech angeordnet ist. Die Flachdichtungen 9 ''

bestehen aus einem verformbaren Werkstoff, um Unebenheiten _

am Flansch 13 der Behalteröffnung 2 und der Dichtfläche i|j

des Deckels 3 auszugleichen und die Schenkel 6, 7 des %

Dichtungsmantels 4 vor einer mechanischen Beanspruchung, #

zu schützen, wie sie sonst bei einem direkten Kontakt mit ; dem Wellring 10 bzw. dem aus Kesselbeich bestehenden Distanzstück 8 auftreten könnte. Die Flachringdichtungen 9 bestehen aus temperatur-, druck- und chemisch beständigem Dichtungsmaterial und dienen somit als Redundanzelemente, wenn bspw. an dem Dichtungsmantel 4 während des Betriebes ein Leck auftreten sollte. Als Dichtungsmaterial für die

Flachdichtungen 9 empfiehlt sich gepreßter Zellstoff mit j

ggf. anroganischen Füllstoffen und einem Elastomer als _?;

Bindemittel. |

Auch die zwischen den zwei Flachdichtungen 9 auf jeder t

Seite des Distanzelementes 8 angeordneten Wellringe 10 %

haben die Aufgabe, etwa vorhandene Unebenheiten an den ^?

Dichtflächen der abzudichtenden Bauteile auszugleichen. i

Aufgrund ihrer federelastischen Materialeigenschaften | vermögen die Wellringe 10 gegenüber den Flachdichtungen 9

wesentlich größere Formänderungen des Dichtungselementes 1 -&idiagr;

zu kompensieren, wie diese bspw. durch zu hohe ;|

Anpreßdrücke auf das Dichtungselement 1, resultierend aus %

ihrer behälterseitigen Verankerung oder aus der vom Deckel J;

3 ausgeübten Schließkraft, hervorgerufen werden. |

Schließlich kann mit Hilfe der Wellringe 10 auch die bei |

einem unbeabsichtigten Zuschlagen des Deckels 3, etwa bei S

defekter Öffnungsmechanik, auftretende Stoßenergie &psgr; absorbiert werden, ohne daß das Dichtungselement 1 sofort

ausgetauscht werden müßte.

Alternativ oder zusätzlich zu der Anordnung des Wellringes 10 und/oder der beiden Flachdichtungen 9 innerhalb des durch das Distanzelement 8 und dem behälterseitigen Schenkel 6 des Dichtungsmantels 4 gebildeten Zwischenraumes ist es auch möglich, zur Unterfütterung der Dichtung diesen Zwischenraum mit einem elastischen Dichtstoff auszuschäumen und/oder mit einer Kunstharzmasse auszugießen.

Wie insbesondere aus Figur 3 zu ersehen, sind zum behälterseitigen Befestigen des Dichtungselementes 1 umfangsseitig des Distanzelementes 8 radial nach außen vorstehende Ösen 11 mit Bohrungen 12 für Schraubverbindungen vorgesehen, welche mit einer Spanneinrichtung zum selbsttätigen Nachstellen bzw. Nachspannen des Dichtungselementes 1 gegen den Behälterflansch 13 zusammenwirken. Hierdurch wird das Dichtungselement 1 auch bei einem sich im Laufe der Zeit unter Umständen einstellenden Setzen oder Schrumpfen des Dichtungsiilementes 1, bspw. aufgrund von

Temperaturbelastungen oder Eindringen von Feuchtigkeit in die Flachdichtungen 9, mit konstanter Dichtkraft gegen die f S Dichtfläche des Behälterflansches 13 gepreßt. Damit entfällt das bei den bekannten Dichtungseinheiten erforderliche Nachziehen der behälterseitig verankerten Spannschrauben, so daß eine wartungsfreie Dichtung der jeweiligen Behälteröffnung 2 erreicht ist.

Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß die Spannmittel behälterseitig abgestützte Gegenhaltemittel 14 für auf die Schrauben 17 eine Zugwirkung in Richtung des Behälters ausübende federelastische Elemente 15 aufweisen. Die Gegenhaltemittel 14 sind bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel irit im Querschnitt kreisförmiger Behälteröffnung 2 bzw. kreisförmigem Behälterflansch 13 in

Art eines Stuf em inges ausgebildet mi' einem timf angsse it ig des Behälterflansches 13 zu liegen kommenden ringförmigen Wandungsteil 19 und daran angeformtem, sich an der Unterseite des Behalterflansches 13 abstützenden radial nach innen vorstehenden Wadungsfortsatz 20. Der den Behälterflansch 13 umfangsseitig umgebende zylindrische Wandungsteil 19 weist mit den Bohrungen 12 der ösen 11 in Montagestellung fluchtende Durchqanqslöcher 16 für die sich mit ihren Schraubenköpfen 22 auf den Oberseiten der Ösen 11 abstützenden Schrauben 17 auf. Auf die sich aus den Durchgangslöchern 16 des ringförmigen Wandungsteils nach unten erstreckenden freinen Enden der Schrauben 17 sind zylindrischen Druckfedern 15 aufgeschoben und durch am Schraubenende angordnete Muttern 18 mit als Federteller dienenden Sicherungsscheiben 21 gegen den Wandungsteil 19 des Stufenringes auf Druck gehalten. Durch die zwischen dem zylindrischen Wandungsteil 19 und den Muttern 18 bzw. Sicherungsscheiben 21 eingespannten Druckfedern 15 wird der Stufenring in Anlagestellung an der Unterseite des Behalterflansches 2 gehalten und zugleich eine Zugwirkung auf die Schrauben 17 und damit ein konstanter Anpreßdruck auf das Dichtungselement 1 ausgeübt-

Zur Erleichterung der Montage und Demontage, aber auch im Hinblick auf eine Nachrüstung von bereits aufgestellten Behältern und Kesseln, ist der die Gegenhalt^mittel 14 bildende Stufenring zweigeteilt. Dabei erstreckt sich jedes der so gebildeten Umfangssegmente über zwei der hier insgesamt vorgesehenen vier Durchgangslöcher 16, so daß einen¹. Kippen oder Verkanten der Umf angssegmente wirksam vorgebeut ist.

In Hinblick auf die in den Behältern zu verarbeitenden z. T. äußerst aggressiven Substanzen empfiehlt es sich, daß die Schrauben 17 mit Muttern 18 und Sicherungscheiben 21, ebenso ebenso wie der Stufenring mit Wandungsteil 19 und dem nach innen kragenden Wandungsfortsatz 20 aus Edelstahl

15
bestehen.

Eine sich bei Festziehen der Schraubverbindungen ergebende geringfügige Formveränderung, insbesondere bezüglich der Höhe des Dichtungselementes 1, wird durch den als Puffer wirkenden Steg 5 des Dichtungsmantels 4 ausgeglichen, welcher sich aufgrund der elastisch nachgiebigen Materialeigenschaften von Polytetraflouräthylen (PTFE) in Schließstellung des Deckels 3 radial nach innen leicht vorwölbt. In gleicher Weise wird die bei einem Nachstellen durch die Spanneinrichtung auftredende Abstandsänderung des Dichtungselementes 1 vom Steg 5 des Dichtungsmantels kompensiert. Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel besitzt der Steg 5, ebenso wie die beiden Schenkel 6, 7 eine Wandstärke von etwa 2 mm. Ggf. kann es sich empfehlen, wegen der stärkeren Belastung den deckelseitigen Schenkel 7 des Dichtungsmantels 4 relativ zum behälterseitigen Schenkel 6 mit einer größeren Wandstärke auszuführen.

Die konstruktive Ausgestaltung des Dichtungselementes 1 mit Spanneinrichtung als kompakte Einheit, unabhängig von der durch die Behälteröffnung 2 bzw. den Behälterflansch 13 vorgegebenen Querschnittsform, bspw. kreisförmig oder oval, ermöglicht eine einfache und problemlose Montage dee Dichtungselementes 1, ebenso wie einen einfachen Austausch seiner einzelnen Komponenten, wobei die selbstnachstellende Spanneinrichtung ein jederzeit optimales Dichtverhalten gewährleistet.

Bezugszeichenliste

1 - Dichtungselement

2 - Behälteröffnung, Mannlochstutzen

3 - Deckel

4 - Dichtungsmantel

5 - Steg

6 - Schenkel

7 - Schenkel

8 - Distanzelement

9 - Zwischenlage, Flachdichtung

10 - Einlage, Wellring

11 - ösen

12 - Bohrungen

13 - Flansch, Behälterflansch

14 - Gegenhaltemittel

15 - federelastisches Element, Druckfeder

16 - Durchgangsloch .,

17 - Bolzen, Schrauben %

18 - Sicherungselement, Mutter .,<

19 - Wandungsteil ||

20 - Wandungsfortsatz Sj

21 - Sicherungsecheibe F

22 - Schraubenkopf /'

Claims (21)

Schutzansprüche

1. Dichtungselement für Behälteröffnungen (2), wie Stutzenflansche, Montageöffnungen, Mannlochstutzen o. dgl., welche mittels eines Deckels (3) verschließbar sind, ^kennzeichnet durch einen nach radial außen offenen Dichtungsmantel (4) aus Kunststoffmaterial mit i, w. ü-förmigem Profil, dessen beide &lgr;·" Abstand voneinanderer angeordneten im*? radial innen mittels eines Steges (5) miteinander verbundenen Schenkel (ö, 7) als be.ht-, -r- bzw. deckelseitige Dichtflächen ausgebildet sind und ein Ec.stanzelement (8) zwischen sich aufnehmen.

2. Dichtungselement nach Anspucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schenkeln (6, 7) des Dichtmantels (4) und dem Distanzelement (8) jeweils mindestens >jine verformbare Zwischenlage (9) vorgesehen ist.

3. Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils mindestens eine Zwischenlage (9) als Flachdichtung ausgebildet ist.

4. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (5) des Dichtungsmantels (4) dazu ausgebildet ist, bei einer Formveränderung des Dichtungselementes (1), bspw. einem Sichsetzen oder Schrumpfen der jeweils mindestens einen Zwischenlage (9), unter, ggf. elastischer Verformung, eine Distanzänderung auszugleichen.

5. Dichtungselement nach einem der Anprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsmantel (4) aus temperantur-, druck- und/oder chemisch beständigem

se aus Poly te traf lcuräth"lcri

(PTFE) besteht.

6. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement (8) aus Stahl, vorzugsweise aus Kssr !blech besteht.

7. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadruch gekennzeichnet, daß die jeweils mindestens eine Zwischenlage (9) aus temperatur-, druck- und/oder chemisch beständigem Dichtungsmaterial, bspw. aus
gepreßtem Zellrtoff mit ggf. anorganischen Füllstoffen und einem Elastomer als Bindemittel, besteht.

8. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadruch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen dem deckelseitigem Schenkel (7) des Dichtungsmantels (4) und dem Distanzelement (8) eine elastische,
vorzugsweise eine federelastische Einlage (10)
angeordnet ist.

9. Dichtungselement nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einlage (10) zwischen zwei Zwischenlagen (9) angeordnet ist.

10. Dichtungselement nacifi Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einlage (10) aus gewelltem Stahlblech, vorzugsweise aus gewelltem Edelstahlblech besteht.

11. Dichtungelement nach einem der Ansprüche 1 bis iO, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen dem behalterseitigen Schenkel (6) des Dichtungemantels (4) und dem Distanzelement (8), evtl· mit dazwischen
angeordneten Zwischenlagen (9) und Einlage (10) ein, ggf. elastischer Dichtstoff un'J/oder eine

KunstharzmassG eingebracht ist.

12. Dichtungselement nach einem der Anprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der deckelseitige !-^henkel (7) des Dicht'-ngsmantels (4) relativ zum behälterseitigen Schenkel (6) eine größere Wandstärke aufweist.

13. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Distanzelement (8) Mittel zum behälterseitigen Befestigen des Dichtungselementes (1), wie bspw. radial nach außen vorstehende ösen (11) mit Bohrungen (12) für Schraubverbindungen, vorgesehen sind.

14. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, daurch gekennzeichnet, daß, vorzugsweise mit den Befestigungsmitteln zusammenwirkende, Mittel zum selbsttätigen Nachspannen und/oder Nachstellen des Dichtungselementes (1) gegen die Behälteröffnung (2) bzw. den Flansch (13) der Behälteröffnung (2) vorgesehen sind.

15. Dichtungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel behälterseitig abgestützte Gegenhaltemittel (14) für auf die Befestigungsmittel eine Zugwirkung in Richtung des Behälters ausübende federelastische Elemente (15) cufweisen (Fig. 3).

16. Dichtungselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenhaltemittel (14) mit den Bohrungen (12) der an dem Distanzelement (8) nach radial außen vorstehenden Ösen (11) i. w. fluchtende Durchgangslöcher (16) für sich auf den Ösen abstützende Bolzen (17) aufweisen, auf deren freien Enden jeweils eine zwischen den Gegenhaltemitteln (14 und einem am Bolzenende angeordneten Sicherungselemen (18) eingespannte, vorzugsweise zylindrische

Druckfeder (15) sitzt.

17. Dichtungselement nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenhaltemittel (14) einen | den Behalterflansch (13) umfangsseitig umgebenden und 1 die Durchgangslöcher (16) für die Bolzen (17) j aufweisenden Wandungsteil (19) mit einem sich an der 1 Unterseite des Behalterflansches (13) abstützenden

radial nach innen vorstehenden Wendungsfortsatz (20) $

aufweisen. ::

18. Dichtungselement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandungsteil (19) mit nach radial innen vorstehendem Wandungsfortsatz (20) von vorzugsweise zwei Umfangssegmenten gebildet ist, wobei ■ sich jedes der Umfangssegmente vorzugsweise über '■:'; mindestens zwei der Durchgangslöcher (16) erstreckt.

19. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (17) als Schrauben, vorzugsweise als Paßschrauben, mit an den Schraubenenden angeordneten Muttern (18) ggf. mit jj Sicherungsscheiben (21) als Federteller für die |; Druckfedern (15) ausgebildet sind. %

20. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 13 bis 19, 'I dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel f und/oder die Spannmittel, insbesondere deren ^ Gegenhaltemittel (14) aus Edelstahl bestehen. %

21. Dichtungselement nach einem der vorhergehenden fii Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen |

kreisförmigen oder ovalen Querschnitt mit entsprechend f

ausgebildeter Querschnittsform seiner Bestandteile (4 J

bis 10) und der Spannmittel aufweist. H