WO2016131866A1 - Flachdichtung und verfahren zur herstellung einer derartigen flachdichtung - Google Patents

Flachdichtung und verfahren zur herstellung einer derartigen flachdichtung Download PDF

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WO2016131866A1
WO2016131866A1 PCT/EP2016/053353 EP2016053353W WO2016131866A1 WO 2016131866 A1 WO2016131866 A1 WO 2016131866A1 EP 2016053353 W EP2016053353 W EP 2016053353W WO 2016131866 A1 WO2016131866 A1 WO 2016131866A1
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WO
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flat gasket
insert element
annular
annular body
annular surface
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PCT/EP2016/053353
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Johannes HÖVEMEYER
Sonja Döhler
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ElringKlinger AG
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ElringKlinger AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/121—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
    • F16J15/122—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally parallel to the surfaces
    • F16J15/123—Details relating to the edges of the packing

Definitions

  • the invention relates to a flat gasket comprising a carrier plate with at least one aperture and with one in the opening
  • the insert elements are formed as a ring body, wherein such an insert element in a ring segment has a cross-section which has a passage open towards the C-shaped cross-section.
  • the invention is therefore based on the object to improve a flat gasket of the type described above such that it can be constructed as space-saving as possible and can be produced as inexpensively.
  • the insert element comprises a central ring portion which encloses a minimum cross-sectional area of the passage, and that the insert element has on both sides of the central ring portion of these subsequent annular surface portions extending away from the passage to the outside extend and form lying outside of the minimum cross-sectional area sealing areas.
  • the insert element is annular and extends in a direction perpendicular to the cross-sectional area
  • Sectional plane through a ring segment has a cross-sectional shape, which comprises a center leg forming a central ring portion and the side limbs adjoining the center leg and extending outwardly from the passage and forming annular surface sections on both sides.
  • Such a solution also has the advantage that it allows a streamlined shaping of the passage.
  • the middle leg and the side legs merge into each other by turns.
  • cross-sectional shape is C-shaped, so that the center leg and the side legs merge into one another by rounded sections.
  • the annular surface sections run with at least one component parallel to an extension plane of the carrier plate.
  • annular surface sections are shaped in such a way that they form planar contact areas with the contact surfaces of the assemblies.
  • annular surface portions are formed so that they extend relative to the extension plane such that the annular surface portions lie linearly parallel to the extension plane extending contact surfaces to be sealed by the gasket assemblies.
  • annular surface sections are convex relative to a direction perpendicular to the extension plane, so that the annular surface sections in the installed state, in particular with their maximum distance from the plane extending extent, linearly on the contact surfaces of the through the gasket abut assemblies to be sealed and thus in particular thus form linear sealing areas.
  • annular surface sections proceed from the central section so that outer edges of the annular surface sections have a maximum distance from the plane of extent.
  • the annular surface sections can be formed so that they also form linear abutment areas with the abutment surfaces in the installed state between the abutment surfaces of the assemblies.
  • the flat gasket may be formed so that the insert element in the region of the annular surface sections by the support plate still undergoes additional support in the installed state.
  • a particularly advantageous solution provides, however, that the insert element runs in the installed state between the contact surfaces of the modules transversely to the extension plane without support to the support plate.
  • the carrier plate in this embodiment of the flat gasket according to the invention serves to hold the insert elements relative to the modules in the desired position during installation, but that the support plate in connection with the sealing function of the insert element in the direction transverse or in particular perpendicular to the extension plane no Effect unfolds and thus the insert element,
  • the annular surface sections of the insert element are not additionally supported relative to one another, but that the force with which the annular surface sections abut against the contact surfaces of the assemblies results solely from the deformation of the insert element during installation between the contact surfaces of the assemblies.
  • the support plate is formed so that it preferably does not affect the deformation of the insert element in the installed state between the contact surfaces of the modules, in particular at least not affected when the deformation of the insert element in a planned
  • the support plate is provided with a stopper, that is, that the stopper is effective when the deformation of the insert element is outside the intended deformation range.
  • Such a stopper can be formed, for example, in that the carrier plate itself is thickened, so that the contact surfaces of the assemblies then come to rest against the thickened regions of the carrier plate.
  • Such a thickened region of the carrier plate can be realized either by a thickened carrier plate itself or by supports on the carrier plate.
  • a stopper is to provide the support plate with one or more beads, however, have such a stiffness that they are not deformed, but supported on the contact surfaces of the modules and thus a further move towards each other of the contact surfaces of the Prevent assemblies to avoid excessive deformation of the insert element.
  • a particularly advantageous positioning of the insert element is possible if the central ring section is arranged in the opening of the carrier plate and thus in particular the annular surface sections on both sides of the immediately adjacent to the breakthrough edge region of the support plate and at least partially extend over the edge region.
  • the two annular surface portions starting from the central ring portion in the course up to their outer edges at least partially have a decreasing wall thickness, that is, both annular surface sections in the course of
  • the solution according to the invention provides that the annular surface sections of curved in the extension plane segments of the sections, starting from the central ring section, in the course to its outer edges a decreasing wall thickness, wherein the decreasing wall thickness results from the fact that the annular surface sections once radially to be bent on the outside and additionally in the
  • Extension plane curved segments extending, so that decreases by the two-dimensional deformation in the region of the annular surface sections, the wall thickness.
  • the wall thickness is almost constant, since the change in the wall thickness is marginal to the outside due to the bending of the annular surface sections.
  • Insert element is formed in the opening, that is, that the support plate is undivided, at least in the region around the aperture region and thus now has the opportunity mitigateformen the insert element in the breakthrough, especially in a non-deformed state in the breakthrough and use this in the final state as
  • the support plate is formed in the breakthrough region divided into a plurality of support plate segments, each of which has a breakthrough segment, and that the support plate segments are arranged fixed relative to each other and thereby the breakthrough segments of the support plate segments together form the breakthrough.
  • the insert element can be manufactured separately and insert when assembling the support plate segments in the forming during assembly of the breakthrough segments breakthrough.
  • the carrier plate is constructed in multiple layers, wherein at least one insert element carrier layer comprising a plurality of breakthrough segments
  • Carrier segments consists and at least one edition on the
  • Insert element carrier layer interconnects the carrier layer segments of the insert element carrier layer.
  • the supports and the carrier layer segments of the insert element carrier layer can be connected to one another either by connecting elements such as indentations or rivets or the like or by cohesive connections.
  • the carrier plate has at least one stopper provided for protecting the insert element, which limits the deformation of the insert element in the installed state of the flat gasket.
  • Such a stopper can be made in the usual way.
  • such a stopper may be formed by a bead formed from the carrier plate. - -
  • stopper is formed by a layer of the carrier layer.
  • the insert elements according to the invention are preferably made of high-quality metallic alloys, in particular nickel-based alloys, such alloys comprising fractions of nickel, preferably in the range from 20% by weight to 65% by weight, and / or chromium, preferably in the range from 15% by weight. to 30 wt%, and / or molybdenum, preferably in the range of 5 wt% to 15 wt%, and / or titanium, preferably in the range of 1 wt% to 5 wt%.
  • nickel-based alloys such alloys comprising fractions of nickel, preferably in the range from 20% by weight to 65% by weight, and / or chromium, preferably in the range from 15% by weight. to 30 wt%, and / or molybdenum, preferably in the range of 5 wt% to 15 wt%, and / or titanium, preferably in the range of 1 wt% to 5 wt%.
  • the invention relates to a method for producing a flat gasket comprising a support plate having at least one provided in this support plate breakthrough and arranged in the opening insert element which encloses a passage for a medium, in particular for producing a flat gasket according to one of the preceding claims.
  • the insert element is made of an annular body by forming this annular body such that both sides of a central ring portion of the annular body lying RingOSEend Schemee in at least one component extending radially to a ring body axis and about the central ring portion to the outside of the passage away protruding annular surface sections are transformed.
  • the ring body is made such that it extends between two spaced apart in the direction of the ring body axis annular body end faces, since such a ring body can be particularly easy to transform to the insert element.
  • the annular body is produced in such a way that an annular body wall extends in a straight line between the annular body end faces.
  • the annular body wall has a constant thickness between the annular body end faces.
  • a particularly simple production of the annular body provides that the annular body is produced in such a way that the annular body wall runs approximately parallel to the annular body axis.
  • the ring body is reshaped by forming tools acting simultaneously on both ring body end regions.
  • Such forming can theoretically be done with a single forming step.
  • a favorable solution provides that the ring body is made by separating it from a tubular body.
  • the annular body is separated by separation in perpendicular to a pipe body axis extending parting lines of the tubular body.
  • the tubular body from which then can be separated, the ring body.
  • edges lying on the parting planes during the separation of the annular body from the tubular body form the annular body end faces of the annular body.
  • annular body is produced from a strip material by separating strip sections and welding separating edges of the strip sections.
  • This method is advantageous because of its simplicity, since there is no need to first make a tubular body and then produce the annular body from the tubular body, but directly from a band material that is usually readily available, the ring body can be produced.
  • the separating edges of the band sections extend transversely to a longitudinal direction of the band sections.
  • the insert element is made in a separate, independent of the support plate operation and then in a breakthrough dividing dividing line divided and each breakthrough segments having dislocated support plate segments is used and that the support plate segments after insertion of the at least one insert element for Carrier plate assembled together.
  • each support plate segment has a breakthrough segment and that the breakthrough segments are at least partially positioned engaging between annular surface portions of the insert element to ensure that thereby the insert element can be held captive by the interconnected support plate segments.
  • the forming of the ring body takes place in a position in which the breakthrough already engages around the ring body and the support plate is positioned during forming such that a
  • the annular surface portions also overlap the breakthrough edge at least in sections.
  • the invention relates to a structural unit comprising at least two assemblies, in particular hot gas-conducting assemblies, and a flat gasket disposed therebetween, wherein the gasket is formed according to one or more of the above solutions and / or produced according to one or more of the methods described above.
  • Figure 1 is a schematic view of a first embodiment of a flat gasket according to the invention comprising a support plate and an insert member.
  • Fig. 2 is a section along line 2-2 in Fig. 1; - -
  • FIG. 2 a section similar to FIG. 2 in the installed state of the first embodiment of the flat gasket according to the invention; a section similar to Figure 2 in the installed state of a second embodiment of the flat gasket according to the invention. a section similar to FIG. 2 in the installed state of a third embodiment of the flat gasket according to the invention; an illustration of a possibility for producing an insert element in a first embodiment for producing an insert element starting from an annular body; a representation similar to FIG. 6 with tools for
  • FIG. 10 is an illustration of a ring body made according to the second embodiment of the method of manufacturing an insert member; - - An illustration of a first embodiment of a method for producing a flat gasket according to the invention with reshaping of the annular body to the insert element with already embracing the annular body breakthrough of the support plate; a representation of a second embodiment of a method for producing a flat gasket according to the invention when using a divided in the region of the opening carrier plate for connecting the insert member to the support plate; a representation of the divided along the dividing line carrier plate according to the second embodiment of a
  • a method of manufacturing a gasket prior to moving apart the support plate segments of the support plate for insertion of an insert member a section showing a section through a parting line in a third embodiment of a method for producing a flat gasket according to the invention and the connection of the support plate segments; a section similar to Figure 14 in a flat gasket according to the embodiment of a method for producing a flat gasket according to the invention.
  • Fig. 17 is a section similar to FIG. 3 through a flat gasket according to the fifth embodiment of a method for
  • FIG. 18 is a section similar to FIG. 3 by a flat gasket
  • a first embodiment of a designated as a whole with 10 flat gasket, shown in FIGS. 1 to 3, comprises a designated as a whole by 12 support plate, which is provided with an opening 14.
  • the support plate 12 extends parallel to an extension plane designated as a whole by 16 and is formed in the first embodiment, in particular by a single flat material layer 18 which is parallel to the extension plane 16.
  • the flat material layer 18 can either be a flat material layer made of a metallic material or a soft material.
  • the carrier plate 12 in turn, has mutually oppositely extending sides 22, 24 which, in the case of the formation of the carrier plate 12, consist of a single flat material layer 18 according to the first embodiment
  • Embodiment simultaneously represent the planar extending sides 22 and 24 of the flat material layer 18.
  • the opening 14 is enclosed by a breakthrough edge 26 of the support plate 12, which in particular has an edge surface 27 which transversely, preferably perpendicular to
  • an edge region 28 of the carrier plate 12 adjoins the breakthrough edge 26.
  • an insert member in the aperture 14 there is disposed an insert member, generally designated 32, which completely defines a passage 34 for a medium, for example a hot gaseous medium
  • installed state is arranged to produce a gas-tight connection between provided in the assemblies 42 and 44 and, for example, the hot gaseous medium leading channels 46 and 48, respectively.
  • the passage 34 may have any cross-sectional shape
  • the assemblies 42 and 44 contact surfaces 52 and 54, which are opposite to each other in the installed state of the flat gasket 10 and to which the insert member 32 for gas-tight closure with these contact surfaces 52, 54 can be applied.
  • the contact surfaces 52, 54 extend parallel to one another and parallel to the extension plane 16 of the carrier plate 12.
  • the insert element 32 comprises a central ring section 62 which defines a minimum cross-sectional area QF of the passage 34 surrounded by the insert element 32.
  • the central ring section 62 preferably lies between the sides 22 and 24 of the carrier plate 12.
  • annular surface portions 64 and 66 which extend from the central ring portion 62 to outer edges 65, 67, wherein the annular surface portion 64 engages the breakthrough edge 26 and partially the edge region 28 of the support plate 12 on the side 22 and wherein the annular surface portion 66 engages over the breakthrough edge 26 and partially on the edge region 28 on the side 24.
  • Embodiment in a transverse, preferably perpendicular, to the cross-sectional area QF extending and in FIG. 2 coincides with the plane of the drawing plane through a ring segment a C-shaped cross-sectional shape, which is formed by a central leg 72 of the C-shaped cross-sectional shape of the cross-sectional area QF surrounding central ring portion 62, while on both sides of the center leg 72 subsequent side legs 74 and 76, the annular surface sections 64 and 66 form.
  • annular surface portions 64 and 66 are shown in FIG. 3 in the installed state of the flat gasket 10 with portions of the same on the contact surfaces 52 and 54 of the assemblies 42 and 44 and the adjacent thereto portions form Abdicht Schemee 84 and 86, for a gas-tight closure between the respective annular surface portion 64, 66 and the respective abutment surface 52 and 54 of the corresponding
  • the insert element according to the invention 32 creates a gas-tight connection between the example, the gaseous medium leading and opposing channels 46 and 48 in the assemblies 42 and 44, at the same time the support plate 12 is also protected from it, directly from the passage 34 flowing through, for example hot gaseous medium to be acted upon. - -
  • sealing regions 84 and 86 have not been specified in greater detail.
  • these can be at least partially planar and thus have the extent of annular surfaces.
  • the side legs 74 and 76 are shaped so that they have a convex shape in a direction perpendicular to the extension plane 16 and thus run in the installed state, the sealing regions 84 'and 86' between the side legs 74 and 76 and the contact surfaces 52 and 54 linear, to a maximum surface pressure between the
  • the formation of the side legs 74 and 76 take place so that these in the installed state, as shown in Fig. 5, with their outer edges 65 and 67 linear abut the abutment surfaces 52 and 54 and thus is also between the contact surfaces 52 and 54 and the side legs 74 and 76 a line-shaped formation of Abdicht Schemee 84 "and 86" before, so that also a maximum seal between the side legs 74 and 76 and the contact surfaces 52 and 54 is possible.
  • Central ring portion 62 decreases progressively with increasing extent in the direction of the outer edges 65 and 67, so that at the outer edges 65 and 67 is the minimum wall thickness.
  • Extension plane 16 rectilinear, so takes the wall thickness of the side legs 74 and 76, starting from the central ring portion 62 to the outer
  • Edges 65 and 67 marginally, but in any case to a lesser extent than in the portions of the insert member 32 in which the central ring portion 62 is curved in the extension plane 60.
  • Such an insert element 32 according to the invention is, as shown in FIG. 6, produced in accordance with a first embodiment of the method according to the invention from a designated as a whole with 92 ring body whose annular body walls 94 extend from an annular body end face 102 to an opposite annular body end face 104, in particular straight.
  • the annular body end faces 102 and 104 lie in
  • annular body walls 94 may extend relative to an annular body axis 96 either parallel thereto or at an angle of at most 30 ° inclined therefrom, so that the annular body walls 94 may also taper conically to each other with a cone angle of up to 30 °.
  • the ring body walls 94 have a constant wall thickness over their course from the ring body end face 102 to the ring body end face 104.
  • the central ring portion 62 In a central region between the ring body end face 102 and the ring body end face 104 is the central ring portion 62, in which during the deformation of the ring body 92 to the insert 32 a slight or almost no material deformation takes place, and on both sides of the central ring portion 62 is a far greater deformation of the ring body 92 in Area of itself to the central ring portion 62 on both sides adjoining and up to the annular body end faces 102 and 104 extending - -
  • Ring body end portions 114 and 116 such that the
  • Ring body end portions 114 and 116 are bent outward relative to the ring body axis 96 in radial directions 122 and 124 such that the ring body end portions 114 and 116 are coupled to the annular surface portions 64 and 66 of the insert member 32 shown in, for example, FIG. 2 and 3, and the C-shaped cross-sectional shape is formed with the center leg 72 and the side legs 74 and 76, wherein, in the segments in which the central ring section 62 is curved in the extension plane 16, due to the strong material deformation in the respective annular surface sections 64 and 66, the wall thickness starting from the
  • a plurality of forming tools 132 and 134 may preferably act on the ring body 92 in succession to successively
  • the insert elements 32 according to the invention can be produced as one-piece parts with the central ring section 62 and the annular surface sections 64 and 66 in one or more forming steps, which in turn are then able to form the sealing regions 84 and 86.
  • annular body 92 can be made by separating the same in parting planes 146 and 148, the later Ring body end faces 102 and 104 then lie in the respective parting planes 146 and 148, respectively.
  • Such a tubular body 142 can be produced as a seamless tubular body or by welding strip material.
  • FIG. 10 Another possibility for producing the ring body 92 according to a second embodiment of the method according to the invention, as shown in Fig. 9, to use a strip material 152 which extended in a longitudinal direction 154, and by separating tape sections 155 of the strip material 152 by transverse to the longitudinal direction 154 extending separating cuts 156 and 158 and the connecting the through the separating cuts 156th - and 158 resulting separating edges 162 and 164 by welding them together to produce the ring body 92 (Fig. 10), wherein the welding preferably by laser welding, in the simplest case blunt laser welding in the region of the separating cuts 156, 158,
  • FIG. 1 a first embodiment of the invention shown in FIG. 1
  • inventive method for producing a flat gasket before that the ring body 92 is passed through the opening 14 before forming the insert element 32 so that the central ring portion 62 between the top 22 and the bottom 24 of the support plate 12 comes to rest and then a deformation of the ring body 92 for forming the annular edge portions 26 and partially the edge region 28 cross annular surface portions 64 and 66 by using the forming tools 132 and 134 in the manner described, so that the insert member 32 is made so that this already for forming is arranged in the opening 14 and is fixed by the formation of the annular surface portions 64, 66 in the support plate 12.
  • FIG. 1 Another advantageous second embodiment of a method according to the invention for producing a flat gasket, shown in FIG. 1
  • the aperture 14 can be assembled from two breakthrough segments 174 and 176 which are formed in carrier plate segments 182 and 184. so that by pulling the carrier plate segments 182 and 184 transversely to the dividing line 172 the
  • the insert member 32 so in the breakthrough segments 174th - - And 176 insert that the annular surface portions 64 and 66, the respective edge regions 28 of the aperture segments 174 and 176 overlap and by pushing together the support plate segments 182 and 184 of the
  • Breakthrough segments 174 and 176 form the opening 14, in which the insert element 32 is held by passing over the breakthrough edge 26 and the edge regions 28 captive, however, movable.
  • a joining of the support plate segments 182 and 184 may in
  • Embodiment of the method for producing a flat gasket the possibility of the support plate segments 182, 184 in the case of metallic support plate segments 182 and 184 with a weld 192 to
  • weld seam 192 may be a continuous or a sectionally extending weld.
  • connection of the support plate segments 182 and 184 provides instead of the weld 192, overlapping regions 194 and 196 at the parting line 172
  • connecting element 198 such as a rivet or a draft or other transformation, as shown in FIG. 14 is shown.
  • Pads 222, 224 have openings or recesses 226, 228 which are larger than the extent of the annular surface portions 64, 66, so that only the insert element support layer 212 between the annular surface portions 64, 66 of the insert member 32 engages to hold this.
  • pads 222, 224 may be further sized in thickness to form stopper layers of the backing plate 12 "which prevent excessive deformation of the liner 32 in assembled condition between the assemblies 42, 44, as in FIG. 17
  • the support plate 12 '" is formed from two insert element support layers 232 and 234, which each have openings or recesses 236 and 238 which are larger than the extent of the annular surface sections 64 and 66 so that the respective insert element 32 can be pushed through the openings 236 and 238, if they are arranged so relative to each other that they overlap, in the case of equal size openings 236 and 238, these are arranged congruent with each other.
  • Insert element support layers 232 and 234 are displaced parallel to the plane of extent 216 relative to each other, so that the resulting from the overlap of the mutually displaced openings 236 and 238 opening is less than the extension of the annular surface portions 64 and 66 in - -
  • Insert element support layers 232 and 234 is held.
  • the insert element support layers 232 and 234 are fixed relative to one another, for example by gluing, or by pulling or other fixation measures, so that the displaced insert element support layers 232 and 234 hold the insert element 32 captive to the installation of the flat gasket.

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Abstract

Um eine Flachdichtung, umfassend eine Trägerplatte mit mindestens einem Durchbruch und mit einem in dem Durchbruch angeordneten Einsatzelement, welches einen Durchlass für ein Medium umschließt, derart zu verbessern, dass diese möglichst raumsparend aufgebaut werden kann und möglichst kostengünstig hergestellt werden kann, wird vorgeschlagen, dass das Einsatzelement einen Zentralringabschnitt umfasst, welcher eine minimale Querschnittsfläche des Durchlasses umschließt, und dass das Einsatzelement sich beiderseits des Zentralringabschnitts an diesen anschließende Ringflächenabschnitte aufweist, die sich von dem Durchlass weg nach außen erstrecken und außerhalb der minimalen Querschnittsfläche liegende Abdichtbereiche bilden.

Description

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FLACHDICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER DERARTIGEN FLACHDICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung umfassend eine Trägerplatte mit mindestens einem Durchbruch und mit einem in dem Durchbruch
angeordneten Einsatzelement, welches einen Durchlass für ein Medium umschließt.
Derartige Flachdichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Bei diesen Flachdichtungen werden üblicherweise die Einsatzelemente als Ringkörper ausgebildet, wobei ein derartiges Einsatzelement in einem Ringsegment einen Querschnitt aufweist, der einen zum Durchlass hin offenen C-förmigen Querschnitt aufweist.
Derartige Einsatzelemente haben den Nachteil, dass diese bei beengten räumlichen Verhältnissen in radialer Richtung viel Raum benötigen und somit der Durchbruch entsprechend groß ausgebildet sein muss.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flachdichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass diese möglichst raumsparend aufgebaut werden kann und möglichst kostengünstig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Flachdichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Einsatzelement einen Zentralringabschnitt umfasst, welcher eine minimale Querschnittsfläche des Durchlasses umschließt, und dass das Einsatzelement sich beiderseits des Zentralringabschnitts an diesen anschließende Ringflächenabschnitte aufweist, die sich vom Durchlass weg nach außen erstrecken und außerhalb der minimalen Querschnittsfläche liegende Abdichtbereiche bilden. - -
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass damit die Abdichtbereiche radial außerhalb der minimalen Querschnittsfläche liegen und somit eine vorteilhafte Formgebung der Einsatzelemente vorliegt, dieses ermöglicht, den Durchbruch in der Trägerplatte mit einer kleineren Querschnittsfläche auszuführen als dies bei dem vorstehend bestehenden Stand der Technik der Fall ist, so dass dadurch vorteilhafte räumliche Verhältnisse vorliegen .
Eine weitere vorteilhafte Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sieht vor, dass das Einsatzelement ein Zentralringabschnitt umfasst, dass sich
beiderseits an den Zentralringabschnitt Ringflächenabschnitte anschließen, die sich ausgehend von dem Zentralringabschnitt von dem Durchlass weg nach außen erstrecken und den Durchbruchrand zumindest abschnittsweise übergreifend verlaufen.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass durch Übergreifen des Durchbruchrandes die Möglichkeit besteht, die Einsatzelemente mit den Ringflächenabschnitten gleichzeitig auch an der Trägerplatte dadurch zu fixieren, dass diese den Durchbruchrand zumindest abschnittsweise oder auch vollständig übergreifend verlaufen und somit durch den Durchbruch nicht hindurch bewegt werden können, so dass dadurch die Einsatzelemente gegen ein Lösen von der Trägerplatte gesichert sind .
Alternativ oder ergänzend sieht eine weitere vorteilhafte Lösung der
erfindungsgemäßen Aufgabe vor, dass das Einsatzelement ringförmig ausgebildet ist und in einer senkrecht zur Querschnittsfläche verlaufenden
Schnittebene durch ein Ringsegment eine Querschnittsform aufweist, die einen einen Zentralringabschnitt bildenden Mittelschenkel umfasst und die sich beiderseits an den Mittelschenkel anschließende und von dem Durchlass weg nach außen erstreckende und Ringflächenabschnitte bildende Seitenschenkel umfasst. - -
Eine derartige Lösung hat ebenfalls den Vorteil, dass diese eine strömungsgünstige Formgebung des Durchlasses ermöglicht.
Prinzipiell können in diesem Fall der Mittelschenkel und die Seitenschenkel durch Abbiegungen ineinander übergehen.
Besonders günstig ist es, wenn die Querschnittsform C-förmig ist, so dass der Mittelschenkel und die Seitenschenkel durch gerundete Abschnitte ineinander übergehen.
Um eine optimale Abdichtung mit dem Einsatzelement zu ermöglichen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ringflächenabschnitte mit mindestens einer Komponente parallel zu einer Erstreckungsebene der Trägerplatte verlaufen.
Hinsichtlich der Formung der Ringflächenabschnitte wurden im Zusammenhang mit den bisherigen Lösungen keine weiteren Angaben gemacht.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Ringflächenabschnitte so geformt sind, dass sie mit den Anlageflächen der Baugruppen flächige Anlagebereiche bilden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ringflächenabschnitte so ausgebildet sind, dass sie relativ zu der Erstreckungsebene derart verlaufen, dass die Ringflächenabschnitte an parallel zur Erstreckungsebene verlaufende Anlageflächen von durch die Flachdichtung abzudichtenden Baugruppen linienförmig anliegen.
Eine derartige linienförmige Anlage der Ringflächenabschnitte im eingebauten Zustand zwischen den Anlageflächen der Baugruppen hat den Vorteil, dass damit ein gasdichter Abschluss verbessert werden kann. - -
Dies lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass die Ringflächenabschnitte bezogen auf eine senkrecht zur Erstreckungsebene verlaufende Richtung konvex verlaufen, so dass die Ringflächenabschnitte dann im eingebauten Zustand, insbesondere mit ihrem einen maximalen Abstand von der Erstreckungsebene aufweisenden Bereich, linienförmig an den Anlageflächen der durch die Flachdichtung abzudichtenden Baugruppen anliegen und insbesondere somit linienförmige Abdichtbereiche bilden.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Ringflächenabschnitte ausgehend von dem Zentralabschnitt so verlaufen, dass äußere Ränder der Ringflächenabschnitte einen maximalen Abstand von der Erstreckungsebene aufweisen. In diesem Fall lassen sich die Ringflächenabschnitte so ausbilden, dass sie im eingebauten Zustand zwischen den Anlageflächen der Baugruppen ebenfalls linienförmige Anlagebereiche mit den Anlageflächen bilden,
Allerdings werden diese linienförmigen Anlagebereiche durch die äußeren Ränder der Ringflächenabschnitte gebildet.
Die Flachdichtung kann so ausgebildet sein, dass das Einsatzelement im Bereich der Ringflächenabschnitte durch die Trägerplatte noch eine zusätzliche Abstützung im eingebauten Zustand erfährt.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass das Einsatzelement im eingebauten Zustand zwischen den Anlageflächen der Baugruppen quer zur Erstreckungsebene abstützungsfrei zur Trägerplatte verläuft.
Das heißt, dass die Trägerplatte bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachdichtung dazu dient, die Einsatzelemente relativ zu den Baugruppen in der gewünschten Position beim Einbau zu halten, dass die Trägerplatte aber im Zusammenhang mit der Abdichtfunktion des Einsatzelements in Richtung quer oder insbesondere senkrecht zur Erstreckungsebene keine Wirkung entfaltet und somit das Einsatzelement, - - insbesondere die Ringflächenabschnitte des Einsatzelements nicht zusätzlich relativ zueinander abstützt, sondern dass die Kraft, mit welcher die Ringflächenabschnitte an den Anlageflächen der Baugruppen anliegen, allein aus der Deformation des Einsatzelementes beim Einbau zwischen den Anlageflächen der Baugruppen resultiert.
Die Trägerplatte ist so ausgebildet, dass sie vorzugsweise die Deformation des Einsatzelements im Einbauzustand zwischen den Anlageflächen der Baugruppen nicht beeinflusst, insbesondere zumindest dann nicht beeinflusst, wenn die Deformation des Einsatzelements in einem vorgesehenen
Deformationsbereich erfolgt.
Um jedoch eine übermäßig starke Deformation des Einsatzelements zu verhindern, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Trägerplatte mit einem Stopper versehen ist, das heißt dass der Stopper dann wirksam wird, wenn die Deformation des Einsatzelements außerhalb des vorgesehenen Deformationsbereiches liegt.
Ein derartiger Stopper kann beispielsweise dadurch gebildet sein, das die Trägerplatte selbst verdickt ausgebildet ist, so dass die Anlageflächen der Baugruppen dann an den verdickten Bereichen der Trägerplatte zur Anlage kommen.
Ein derartiger verdickter Bereich der Trägerplatte ist entweder durch eine verdickte Trägerplatte selbst oder durch Auflagen auf der Trägerplatte realisierbar.
Eine andere Möglichkeit zur Realisierung eines Stoppers besteht darin, die Trägerplatte mit einer oder mehreren Sicken zu versehen, die allerdings eine derartige Steifigkeit aufweisen, dass sie nicht deformiert werden, sondern sich an den Anlageflächen der Baugruppen abstützen und somit ein weiteres Aufeinander zubewegen der Anlageflächen der Baugruppen verhindern, um die übermäßig starke Deformation des Einsatzelements zu vermeiden. - -
Eine besonders vorteilhafte Positionierung des Einsatzelements ist dann möglich, wenn der Zentralringabschnitt in dem Durchbruch der Trägerplatte angeordnet ist und somit insbesondere die Ringflächenabschnitte beiderseits des sich unmittelbar an den Durchbruch anschließenden Randbereichs der Trägerplatte verlaufen und sich zumindest bereichsweise über den Randbereich erstrecken.
Besonders günstig ist es, wenn der Zentralringabschnitt mit Spiel innerhalb des Durchbruchrandes angeordnet ist, so dass das Einsatzelement die
Möglichkeit hat, sich thermisch auszudehnen, ohne in dem Durchbruch Spannungen zu erfahren oder durch Spannungen mit dem Material der Trägerplatte Wechsel zu wirken.
Desweiteren sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die beiden Ringflächenabschnitte ausgehend von dem Zentralringabschnitt im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern zumindest bereichsweise eine abnehmende Wanddicke aufweisen, das heißt, dass beide Ringflächenabschnitte im Verlauf vom
Zentralringabschnitt bis zu den äußeren Rändern eine abnehmende Steifigkeit aufweisen, die förderlich ist, um mit den Ringflächenabschnitten eine
Abdichtung zu den an das Einsatzelement angrenzenden Baugruppen herstellen zu können.
Insbesondere sieht die erfindungsgemäße Lösung vor, dass die Ringflächenabschnitte von in der Erstreckungsebene gekrümmt verlaufenden Segmenten der Abschnitte, ausgehend von dem Zentralringabschnitt, im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern eine abnehmende Wanddicke aufweisen, wobei die abnehmende Wanddicke daraus resultiert, dass die Ringflächenabschnitte einmal radial nach außen gebogen werden und zusätzlich noch in der
Erstreckungsebene gekrümmt verlaufenden Segmenten, so dass durch die zweidimensionale Deformation im Bereich der Ringflächenabschnitte die Wanddicke abnimmt. - -
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ringflächenabschnitte von in der Erstreckungsebene geradlinig verlaufenden Segmenten der Abschnitte ausgehend von dem Zentralringabschnitt im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern eine in geringerem Maße abnehmende Wanddicke als in den gekrümmt verlaufenden Segmenten der Abschnitte aufweisen, da in diesem Fall lediglich eine Umformung in einer Richtung, das heißt quer zum geradlinig verlaufenden Segment im Bereich der Ringflächenabschnitte erfolgt.
Insbesondere ist dabei die Wanddicke nahezu konstant, da die Änderung der Wanddicke durch die Umbiegung der Ringflächenabschnitte nach außen marginal ist.
Hinsichtlich der Verbindung zwischen Trägerplatte und Einsatzelement wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Trägerplatte in dem den Durchbruch aufweisenden Bereich ungeteilt ausgebildet ist und dass das
Einsatzelement in den Durchbruch eingeformt ist, das heißt, dass die Trägerplatte zumindest in dem um den Durchbruch herumverlaufenden Bereich ungeteilt ist und somit nun die Möglichkeit besteht das Einsatzelement in den Durchbruch einzuformen, insbesondere in einem nicht ungeformten Zustand in den Durchbruch einzusetzen und in diesem in den Endzustand als
Einsatzelement zu formen.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Trägerplatte in dem den Durchbruch aufweisenden Bereich in mehrere Trägerplattensegmente aufgeteilt ausgebildet ist, von denen jedes ein Durchbruchsegment aufweist, und dass die Trägerplattensegmente relativ zueinander fixiert angeordnet sind und dadurch die Durchbruchsegmente der Trägerplattensegmente zusammen den Durchbruch bilden. - -
Bei dieser Lösung lässt sich das Einsatzelement separat herstellen und beim Zusammensetzen der Trägerplattensegmente in den sich beim Zusammensetzen der Durchbruchsegmente bildenden Durchbruch einsetzen.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flachdichtung ist die Trägerplatte mehrlagig aufgebaut, wobei mindestens eine Einsatzelementträgerlage aus mehreren Durchbruchsegmente aufweisenden
Trägerlagensegmenten besteht und mindestens eine Auflage auf die
Einsatzelementträgerlage die Trägerlagensegmente der Einsatzelementträgerlage miteinander verbindet.
Diese Lösung hat den großen Vorteil, das damit in einfacher Art und Weise die Möglichkeit besteht, einerseits das Einsatzelement durch Verwendung von Trägerlagensegmenten einfach zu montieren und dann jedoch die Trägerlagensegmente einfacherweise durch mindestens eine oder beidseitig der Trägerlagensegmente angeordnete Auflagen miteinander zu verbinden.
Dabei können die Auflagen und die Trägerlagensegmente der Einsatzelementträgerlage entweder durch Verbindungselemente wie Einformungen oder Nieten oder ähnliches oder durch stoffschlüssige Verbindungen miteinander verbunden werden.
Darüber hinaus ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Trägerplatte mindestens einen zum Schutz des Einsatzelements vorgesehenen Stopper aufweist, welcher die Deformation des Einsatzelements im eingebauten Zustand der Flachdichtung begrenzt.
Ein derartiger Stopper kann in üblicher Art und Weise hergestellt sein.
Beispielsweise kann ein derartiger Stopper durch eine aus der Trägerplatte ausgeformte Sicke gebildet sein. - -
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Stopper durch eine Lage der Trägerlage gebildet ist.
Im Fall einer Einsatzelementträgerlage und mindestens einer Auflage oder zweier beidseitig der Einsatzelementträgerlage angeordneten Lagen ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Auflagen den Stopper für das
Einsatzelement bilden.
Die erfindungsgemäßen Einsatzelemente sind vorzugsweise aus hochwertigen metallischen Legierungen, insbesondere Nickel-Basis-Legierungen, hergestellt, wobei derartige Legierungen Anteile von Nickel, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew% bis 65 Gew%, und/oder Chrom, vorzugsweise im Bereich von 15 Gew% bis 30 Gew%, und/oder Molybdän, vorzugsweise im Bereich von 5 Gew% bis 15 Gew%, und/oder Titan, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew% bis 5 Gew%, aufweisen.
Der Vorteil derartiger hochwertiger Legierungen ist darin zu sehen, dass diese eine hohe Temperaturbeständigkeit haben und insbesondere auch bei hoher Temperatur, das heißt Temperaturen im Bereich oberhalb 600° Celsius, noch besser oberhalb 700° Celsius, unter 1.100° Celsius, unter 1.200° Celsius, unter 1.300° Celsius nach wie vor federelastisches Verhalten zeigen, das heißt federelastische Deformationen der Einsatzelemente bezogen auf den
Ausgangszustand um bis 5 %, noch besser um bis zu 30 %, des Abstandes zwischen den Ringflächenabschnitten bei voller Rückfederung erlauben.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Flachdichtung umfassend eine Trägerplatte mit mindestens einem in dieser Trägerplatte vorgesehenen Durchbruch und mit einem in dem Durchbruch angeordneten Einsatzelement, welches einen Durchlass für ein Medium umschließt, insbesondere zur Herstellung einer Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche. - -
Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der vorstehend genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Einsatzelement aus einem Ringkörper durch Umformen dieses Ringkörpers derart hergestellt wird, dass beiderseits eines Zentralringabschnitts des Ringkörpers liegende Ringkörperendbereiche in mit mindestens einer Komponente radial zu einer Ringkörperachse verlaufende und über den Zentralringabschnitt nach außen vom Durchlass weg überstehende Ringflächenabschnitte umgeformt werden.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass durch den Ringkörper die Möglichkeit besteht, dass Einsatzelement in einfacher Art und Weise
herzustellen.
Besonders günstig ist es dabei, wenn der Ringkörper derart hergestellt wird, dass dieser sich zwischen zwei in Richtung der Ringkörperachse im Abstand voneinander angeordneten Ringkörperstirnseiten erstreckt, da sich ein derartiger Ringkörper besonders einfach zu dem Einsatzelement umformen lässt.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Ringkörper derart hergestellt wird, dass eine Ringkörperwand sich zwischen den Ringkörperstirnseiten geradlinig erstreckt.
Ferner ist vorzugsweise auch vorgesehen dass die Ringkörperwand zwischen den Ringkörperstirnseiten eine konstante Dicke aufweist.
Eine besonders einfache Herstellung des Ringkörpers sieht vor, dass der Ringkörper derart hergestellt wird, dass die Ringkörperwand ungefähr parallel zur Ringkörperachse verläuft.
Um aus einem derartigen Ringkörper das Einsatzelement zu formen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Ringkörper durch auf beide Ringkörperendbereiche gleichzeitig wirkende Umformwerkzeuge umgeformt wird. - -
Ein derartiges Umformen kann theoretisch mit einem einzigen Umformschritt erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Umformwerkzeuge in mehreren Umformschritten auf die Ringkörperendbereiche zur Ausbildung der Ringflächenabschnitte einwirken.
Hinsichtlich der Herstellung des Ringkörpers wurden ebenfalls keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine günstige Lösung vor, dass der Ringkörper durch Abtrennen desselben von einem Rohrkörper hergestellt wird.
Insbesondere ist dabei vorgesehen dass der Ringkörper durch Abtrennen in senkrecht zu einer Rohrkörperachse verlaufenden Trennebenen von dem Rohrkörper abgetrennt wird.
In diesem Fall lassen sich durch bekannte Verfahren die Rohrkörper herstellen, von denen sich dann die Ringkörper abtrennen lassen.
Besonders günstig ist es, wenn die beim Abtrennen des Ringkörpers von dem Rohrkörper in den Trennebenen liegenden Kanten die Ringkörperstirnseiten des Ringkörpers bilden.
Alternativ zur Herstellung des Ringkörpers durch Abtrennen desselben von einem Rohrköper sieht eine weitere vorteilhafte Lösung vor, dass der Ringkörper aus einem Bandmaterial durch Abtrennen von Bandabschnitten und Verschweißen von Trennkanten der Bandabschnitte hergestellt wird. - -
Dieses Verfahren ist aufgrund seiner Einfachheit vorteilhaft, da nicht die Notwendigkeit besteht, zuerst einen Rohrkörper herzustellen und dann aus dem Rohrkörper die Ringkörper herzustellen, sondern unmittelbar aus einem Bandmaterial, dass üblicherweise einfach erhältlich ist, der Ringkörper hergestellt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, dass die Trennkanten der Bandabschnitte quer zu einer Längsrichtung der Bandabschnitte verlaufen.
Hinsichtlich der Herstellung der Verbindung zwischen dem Einsatzelement und der Trägerplatte wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Einsatzelement in einem separaten, von der Trägerplatte unabhängigen Arbeitsgang hergestellt wird und dann in längs einer den Durchbruch schneidenden Trennlinie geteilte und jeweils Durchbruchsegmente aufweisende auseinanderbewegte Trägerplattensegmente eingesetzt wird und dass die Trägerplattensegmente nach Einsetzen des mindestens einen Einsatzelements zur Trägerplatte zusammengesetzt miteinander verbunden werden.
Das heißt, dass dadurch eine einfache und zweckmäßige Möglichkeit besteht, das in einem separaten Arbeitsgang hergestellte Einsatzelement in die Trägerplatte zu integrieren.
Insgesamt ist dabei vorgesehen, dass jedes Trägerplattensegment ein Durch- bruchsegment aufweist und dass die Durchbruchsegmente mindestens teilweise zwischen Ringflächenabschnitten des Einsatzelements eingreifend positioniert werden, um sicher zu stellen, dass dadurch das Einsatzelement unverlierbar durch die miteinander verbundenen Trägerplattensegmente gehalten werden kann. - -
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Ringkörper den Durchbruch der Trägerplatte durchgreifend positioniert wird und dass in der den
Durchbruch durchgreifenden Position des Ringkörpers der Ringkörper in den Ringkörperendbereichen und der Ausbildung der Ringflächenabschnitte zu dem Einsatzteil umgeformt wird .
Das heißt, dass bei dieser Lösung das Umformen des Ringkörpers in einer Position erfolgt, in welcher der Durchbruch bereits den Ringkörper umgreift und die Trägerplatte beim Umformen derart positioniert wird, dass ein
Umformen der Ringkörperendbereiche unter Ausbildung der Ringflächenabschnitte möglich ist, wobei in diesem Fall insbesondere die Ringflächenabschnitte ebenfalls den Durchbruchrand zumindest abschnittsweise übergreifen.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Baueinheit, umfassend mindestens zwei Baugruppen, insbesondere heißgasführende Baugruppen, und eine zwischen diesen angeordnete Flachdichtung, wobei die Flachdichtung gemäß einer oder mehreren der vorstehend genannten Lösungen ausgebildet und/oder nach einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der
nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen :
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Flachdichtung umfassend eine Trägerplatte und ein Einsatzelement;
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig . 1; - -
einen Schnitt ähnlich Fig . 2 im Einbauzustand des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flachdichtung; einen Schnitt ähnlich Fig. 2 im Einbauzustand eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flachdichtung; einen Schnitt ähnlich Fig . 2 im Einbauzustand eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flachdichtung; eine Darstellung einer Möglichkeit zur Herstellung eines Einsatzelements bei einer ersten Ausführungsform zur Herstellung eines Einsatzelements ausgehend von einem Ringkörper; eine Darstellung ähnlich Fig. 6 mit Werkzeugen zur
Umformung des Ringkörpers in das Einsatzelement; eine schematische Darstellung bei der Herstellung eines Ringkörpers bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Einsatzelements; eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Einsatzelements;
Fig. 10 eine Darstellung eines Ringkörpers hergestellt gemäß der zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Einsatzelements; - - eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Flachdichtung mit Umformen des Ringkörpers zum Einsatzelement bei bereits den Ringkörper umgreifenden Durchbruch der Trägerplatte; eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Flachdichtung bei Verwendung einer im Bereich des Durchbruchs geteilten Trägerplatte zum Verbinden des Einsatzelements mit der Trägerplatte; eine Darstellung der längs der Trennlinie geteilten Trägerplatte gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eines
Verfahrens zur Herstellung einer Flachdichtung vor einem auseinanderbewegen der Trägerplattensegmente der Trägerplatte zum Einsetzen eines Einsatzelements; eine einen Schnitt durch eine Trennlinie umfassenden Bereich bei einem dritten Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Flachdichtung und der Verbindung der Trägerplattensegmente; einen Schnitt ähnlich Fig. 14 bei einer Flachdichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Flachdichtung; einen Längsschnitt seitlich des Durchbruchs bei einem fünften Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Flachdichtung; - -
Fig. 17 ein Schnitt ähnlich Fig. 3 durch eine Flachdichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Flachdichtung im eingebauten Zustand und
Fig. 18 einen Schnitt ähnlich Fig . 3 durch eine Flachdichtung,
hergestellt gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Flachdichtung.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer als Ganzes mit 10 bezeichneten Flachdichtung, dargestellt in den Fig . 1 bis 3, umfasst eine als Ganzes mit 12 bezeichnete Trägerplatte, welche mit einem Durchbruch 14 versehen ist.
Die Trägerplatte 12 erstreckt sich dabei parallel zu einer als Ganzes mit 16 bezeichneten Erstreckungsebene und wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel insbesondere durch eine einzige Flachmateriallage 18 gebildet, die parallel zu der Erstreckungsebene 16 verläuft. Die Flachmateriallage 18 kann dabei entweder eine Flachmateriallage aus einem metallischen Werkstoff oder einem Weichstoff sein.
Die Trägerplatte 12 weist ihrerseits einander gegenüberliegende sich flächen- haft erstreckende Seiten 22, 24 auf, die im Fall der Ausbildung der Trägerplatte 12 aus einer einzigen Flachmateriallage 18 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel gleichzeitig die sich flächenhaft erstreckenden Seiten 22 und 24 der Flachmateriallage 18 darstellen.
Wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt, wird der Durchbruch 14 umschlossen durch einen Durchbruchrand 26 der Trägerplatte 12, welcher insbesondere eine Randfläche 27 aufweist, die quer, vorzugsweise senkrecht zur
Erstreckungsebene 16, verläuft. - -
Ferner schließt sich an dem Durchbruchrand 26 ein Randbereich 28 der Trägerplatte 12 an.
Wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, ist in dem Durchbruch 14 ein als Ganzes mit 32 bezeichnetes Einsatzelement angeordnet, welches einen Durchlass 34 für ein Medium, beispielsweise ein heißes gasförmiges Medium, vollständig
geschlossen umschließt und dazu dient, wie beispielsweise in Fig. 3
dargestellt, einen gasdichten Abschluss zu zwei Baugruppen 42 und 44 einer Baueinheit 40 herzustellen, zwischen denen die Flachdichtung 10 im
eingebauten Zustand angeordnet ist, um eine gasdichte Verbindung zwischen in den Baugruppen 42 und 44 vorgesehenen und beispielsweise das heiße gasförmige Medium führenden Kanälen 46 bzw. 48 herzustellen.
Insbesondere kann der Durchlass 34 eine beliebige Querschnittsform
aufweisen, die allerdings entsprechend einem vorgegebenen minimalen Krümmungsradius ausgebildete Eckbereiche aufweisen muss, so dass das Einsatzelement 32 auf einem in Umfangsrichtung geschlossenen Ringkörper herstellbar ist.
Dabei weisen die Baugruppen 42 und 44 Anlageflächen 52 beziehungsweise 54 auf, die im eingebauten Zustand der Flachdichtung 10 einander gegenüber liegen und an welche das Einsatzelement 32 zum gasdichten Abschluss mit diesen Anlageflächen 52, 54 anlegbar ist.
Insbesondere verlaufen die Anlageflächen 52, 54 parallel zueinander und parallel zur Erstreckungsebene 16 der Trägerplatte 12.
Um den gasdichten Abschluss zu erreichen umfasst das Einsatzelement 32 einen Zentralringabschnitt 62, welcher eine minimale Querschnittsfläche QF des von dem Einsatzelement 32 umgebenen Durchlasses 34 festlegt. Der Zentralringabschnitt 62 liegt dabei vorzugsweise zwischen den Seiten 22 und 24 der Trägerplatte 12. - -
Von dem Zentralringabschnitt 62 ausgehend schließen sich an diesen beiderseits Ringflächenabschnitte 64 und 66 an, die vom Zentralringabschnitt 62 bis zu äußeren Rändern 65, 67 verlaufen, wobei der Ringflächenabschnitt 64 den Durchbruchrand 26 und partiell den Randbereich 28 der Trägerplatte 12 auf der Seite 22 übergreift und wobei der Ringflächenabschnitt 66 den Durchbruchrand 26 sowie partiell den Randbereich 28 auf der Seite 24 übergreift.
Wie in Fig. 2 dargestellt, weist das Einsatzelement 32 beim ersten
Ausführungsbeispiel in einer quer, vorzugsweise senkrecht, zur Querschnittsfläche QF verlaufenden und in Fig . 2 mit der Zeichenebene zusammenfallenden Schnittebene durch ein Ringsegment eine C-förmige Querschnittsform auf, wobei durch einen Mittelschenkel 72 der C-förmigen Querschnittsform der die Querschnittsfläche QF umschließende Zentralringabschnitt 62 gebildet ist, während sich beiderseits an den Mittelschenkel 72 anschließende Seitenschenkel 74 und 76 die Ringflächenabschnitte 64 und 66 bilden.
Diese Ringflächenabschnitte 64 und 66 liegen gemäß Fig. 3 im eingebauten Zustand der Flachdichtung 10 mit Teilbereichen derselben an den Anlageflächen 52 und 54 der Baugruppen 42 bzw. 44 an und die diesen anliegenden Teilbereiche bilden Abdichtbereiche 84 und 86, die für einen gasdichten Abschluss zwischen dem jeweiligen Ringflächenabschnitt 64, 66 und der jeweiligen Anlagefläche 52 beziehungsweise 54 der entsprechenden
Baugruppe 42 beziehungsweise 44 sorgen.
Damit schafft das erfindungsgemäße Einsatzelement 32 eine gasdichte Verbindung zwischen den beispielsweise das gasförmige Medium führenden und einander gegenüberliegenden Kanälen 46 und 48 in den Baugruppen 42 und 44, wobei gleichzeitig die Trägerplatte 12 ebenfalls davor geschützt wird, direkt von dem den Durchlass 34 durchströmenden, beispielsweise heißen gasförmigen, Medium beaufschlagt zu werden. - -
Bei dem ersten, im Zusammenhang mit Fig. 3 erläuterten Ausführungsbeispiel wurden die Abdichtbereiche 84 und 86 nicht näher spezifiziert. Diese können beispielsweise beim ersten Ausführungsbeispiel zumindest zum Teil flächenhaft sein und somit das Ausmaß von Ringflächen aufweisen.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einsatzelements 32 sind die Seitenschenkel 74 und 76 so geformt, dass sie in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsebene 16 eine konvexe Form aufweisen und somit verlaufen im eingebauten Zustand die Abdichtbereiche 84' und 86' zwischen den Seitenschenkeln 74 und 76 und den Anlageflächen 52 und 54 linienförmig, um eine maximale Flächenpressung zwischen den
Seitenschenkeln 74 und 76 und den Anlageflächen 52 und 54 und folglich eine optimale Abdichtung zu erreichen.
Alternativ dazu kann bei einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einsatzelements, wie in Fig. 5 dargestellt, die Ausbildung der Seitenschenkel 74 und 76 so erfolgen, dass diese im eingebauten Zustand, wie in Fig. 5 dargestellt, mit ihren äußeren Rändern 65 und 67 linienförmig an den Anlageflächen 52 und 54 anliegen und somit liegt ebenfalls zwischen den Anlageflächen 52 und 54 und den Seitenschenkeln 74 und 76 eine linien- förmige Ausbildung der Abdichtbereiche 84" und 86" vor, so dass dadurch ebenfalls eine maximale Abdichtung zwischen den Seitenschenkeln 74 und 76 und den Anlageflächen 52 und 54 möglich ist.
Bei allen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäß ausgebildeten
Einsatzelements 32 sind die Seitenschenkel 74 und 76 in den Segmenten des Einsatzelements 32, die in der Erstreckungsebene 16 gekrümmt verlaufen, so ausgebildet, dass deren Wanddicke, ausgehend von der Wanddicke im
Zentralringabschnitt 62 mit zunehmender Erstreckung in Richtung der äußeren Ränder 65 und 67 zunehmend abnimmt, so dass an den äußeren Rändern 65 und 67 die minimale Wanddicke vorliegt. - -
Verläuft dagegen ein Segment des Zentralringabschnitts 62 in der
Erstreckungsebene 16 geradlinig, so nimmt die Wanddicke der Seitenschenkel 74 und 76 ausgehend vom Zentralringabschnitt 62 bis zu den äußeren
Rändern 65 und 67 unwesentlich ab, auf jeden Fall jedoch in geringerem Maße als in den Abschnitten des Einsatzelements 32, in denen der Zentralringabschnitt 62 in der Erstreckungsebene 60 gekrümmt verläuft.
Ein derartiges erfindungsgemäßes Einsatzelement 32 ist, wie in Fig . 6 dargestellt, gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einem als Ganzes mit 92 bezeichneten Ringkörper hergestellt, dessen Ringkörperwände 94 sich von einer Ringkörperstirnseite 102 zu einer gegenüberliegenden Ringkörperstirnseite 104, insbesondere geradlinig, erstrecken.
Vorzugsweise liegen dabei die Ringkörperstirnseiten 102 und 104 in
zueinander parallelen Ebenen 106 und 108.
Dabei können sich die Ringkörperwände 94 bezogen auf eine Ringkörperachse 96 entweder parallel zu dieser oder in einem Winkel von maximal 30° zu dieser geneigt erstrecken, so dass die Ringkörperwände 94 auch konisch zueinander mit einem Konuswinkel von bis zu 30° verlaufen können.
Vorzugsweise haben dabei die Ringkörperwände 94 eine konstante Wanddicke über ihren Verlauf von der Ringkörperstirnseite 102 bis zur Ringkörperstirnseite 104.
In einem mittigen Bereich zwischen der Ringkörperstirnseite 102 und der Ringkörperstirnseite 104 liegt der Zentralringabschnitt 62, in welchem bei der Umformung des Ringkörpers 92 zum Einsatzteil 32 eine geringfügige oder nahezu keine Materialumformung erfolgt, und beiderseits des Zentralringabschnitts 62 erfolgt eine weit größere Umformung des Ringkörpers 92 im Bereich von sich an den Zentralringabschnitt 62 beiderseits anschließenden und bis zu den Ringkörperstirnseiten 102 und 104 erstreckenden - -
Ringkörperendbereichen 114 und 116 dergestalt, dass die
Ringkörperendbereiche 114 und 116 bezogen auf die Ringkörperachse 96 in radialen Richtungen 122 und 124 nach außen gebogen werden, so dass die Ringkörperendbereiche 114 und 116 zu den Ringflächenabschnitten 64 und 66 des Einsatzelements 32, dargestellt beispielsweise in Fig . 2 und 3, umgeformt werden und die C- förmige Querschnittsform mit dem Mittelschenkel 72 und den Seitenschenkeln 74 und 76 entsteht, wobei sich, in den Segmenten in denen der Zentralringabschnitt 62 in der Erstreckungsebene 16 gekrümmt verläuft, aufgrund der starken Materialumformung in den entsprechenden Ringflächenabschnitten 64 und 66 die Wanddicke ausgehend vom
Zentralringabschnitt 62 mit zunehmender Entfernung von dem
Zentralringabschnitt 62 bis zu den Rändern 65 und 67 verringert.
Verläuft dagegen ein Segment des der Zentralringabschnitts 62 in der
Erstreckungsebene geradlinig, so ist in den entsprechenden Ringflächenabschnitten 64, 66 die Materialumformung lediglich durch die Ausbildung der C-förmigen Querschnittsform bedingt und daher reduziert sich in den Ringflächenabschnitten 64 und 66 die Wanddicke ausgehend vom Zentralringabschnitt 62 mit zunehmender Entfernung von dem Zentralringabschnitt 62 bis zu den Rändern 65 und 67 geringfügig oder näherungsweise gar nicht, auf jeden Fall in weit geringerem Maße als in den Ringflächenabschnitten 64 und 66, die zu den in der Erstreckungsebene 16 gekrümmt verlaufenden
Segmenten des Zentralringabschnitts 62 gehören.
Eine derartige Umformung des Ringkörpers 92 erfolgt, wie in Fig . 7 dargestellt, durch Umformwerkzeuge 132 und 134, welche mit in radialer Richtung zur Ringkörperachse 96 aufweitend wirkende Umformflächen 136 und 138 von den Ringkörperstirnseiten 102 und 104 ausgehend in den Ringkörper 92 eingreifen und den Ringkörper 92 in den Ringkörperendbereichen 114 und 116 radial zur Ringkörperachse 196 aufweiten, wobei die geringste Aufweitung am Übergang zum Zentralringabschnitt 62 erfolgt und die maximale Aufweitung jeweils an den Ringkörperstirnseiten 102 und 104 bei der Ausbildung der in größtem Abstand von dem Durchlass 34 verlaufenden Ränder 65 und 67 erfolgt. - -
Insbesondere können vorzugsweise mehrere Umformwerkzeuge 132 und 134 nacheinander auf den Ringkörper 92 einwirken, um eine sukzessive
Aufweitung der Ringkörperendbereiche 114 und 116 mit jeweils die
Aufweitung vorgegebenen Umformflächen 136 und 138 zu erreichen.
Damit lassen sich die erfindungsgemäßen Einsatzelemente 32 als einstückige Teile mit dem Zentralringabschnitt 62 und den Ringflächenabschnitten 64 und 66 in einem oder mehreren Umformschritten herstellen, die dann ihrerseits in der Lage sind, die Abdichtbereiche 84 und 86 auszubilden.
Im Zusammenhang mit dem bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde nicht näher beschrieben, wie ein derartiger für das erfindungsgemäße Umformen eingesetzter Ringkörper 92 hergestellt werden kann.
Dies ist beispielsweise, wie in Fig. 8 dargestellt, bei der ersten Ausführungsform dadurch möglich, dass ausgehend von einem Rohrkörper 142 der sich längs einer Rohrkörperachse 144 erstreckt, derartige Ringkörper 92 durch Trennen desselben in Trennebenen 146 und 148 hergestellt werden können, wobei die späteren Ringkörperstirnseiten 102 und 104 dann in den jeweiligen Trennebenen 146 beziehungsweise 148 liegen.
Ein derartiger Rohrkörper 142 kann dabei als nahtloser Rohrkörper oder durch Verschweißen von Bandmaterial hergestellt werden.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung des Ringkörpers 92 gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, wie in Fig. 9 dargestellt, ein Bandmaterial 152 zu verwenden, das sich in einer Längsrichtung 154 erstreckte, und durch Abtrennen von Bandabschnitten 155 des Bandmaterials 152 durch quer zur Längsrichtung 154 verlaufende Trennschnitte 156 und 158 sowie das Verbinden der durch die Trennschnitte 156 - - und 158 entstandenen Trennkanten 162 und 164 durch Verschweißen derselben miteinander, den Ringkörper 92 herzustellen (Fig . 10), wobei das Verschweißen vorzugsweise mittels Laserschweißen, im einfachsten Fall stumpfes Laserschweißen im Bereich der Trennschnitte 156, 158, zur
Herstellung des Ringkörpers 92 erfolgt.
Hinsichtlich der Verbindung des Einsatzelements 32 mit der Trägerplatte 12 wurden in Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht.
So sieht ein in Fig. 11 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Flachdichtung vor, dass der Ringkörper 92 vor dem Umformen zum Einsatzelement 32 durch den Durchbruch 14 hindurchgeführt wird, so dass der Zentralringabschnitt 62 zwischen der Oberseite 22 und der Unterseite 24 der Trägerplatte 12 zu liegen kommt, und dass anschließend eine Umformung des Ringkörpers 92 zur Ausbildung der den Durchbruchrand 26 und partiell den Randbereich 28 übergreifenden Ringflächenabschnitte 64 und 66 durch Einsatz der Umform- werkzeuge 132 und 134 in der beschriebenen Art und Weise erfolgt, so dass das Einsatzelement 32 so hergestellt wird, dass dieses bereits zum Umformen in dem Durchbruch 14 angeordnet ist und durch die Ausbildung der Ringflächenabschnitte 64, 66 in der Trägerplatte 12 fixiert wird.
Ein anderes vorteilhaftes zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Flachdichtung, dargestellt in
Fig. 12, sieht vor, die Trägerplatte 12 entlang einer Trennlinie 172 zu teilen, so dass wie in Fig. 13 dargestellt, der Durchbruch 14 aus zwei Durchbruch- segmenten 174 und 176 zusammengesetzt werden kann, die in Trägerplattensegmenten 182 und 184 ausgebildet sind, so dass durch Auseinanderziehen der Trägerplattensegmente 182 und 184 quer zur Trennlinie 172 die
Möglichkeit besteht, das Einsatzelement 32 so in die Durchbruchsegmente 174 - - und 176 einzusetzen, dass die Ringflächenabschnitte 64 und 66 die jeweiligen Randbereiche 28 der Durchbruchsegmente 174 und 176 übergreifen und durch Zusammenschieben der Trägerplattensegmente 182 und 184 aus den
Durchbruchsegmenten 174 und 176 den Durchbruch 14 bilden, in welchem das Einsatzelement 32 durch Übergreifen des Durchbruchrandes 26 und der Randbereiche 28 unverlierbar jedoch bewegbar gehalten ist.
Ein Verbinden der Trägerplattensegmente 182 und 184 kann in
unterschiedlichster Art und Weise erfolgen.
Wie beispielsweise in Fig. 13 dargestellt, besteht bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Flachdichtung die Möglichkeit die Trägerplattensegmente 182, 184 im Fall von metallischen Trägerplattensegmenten 182 und 184 mit einer Schweißnaht 192 zu
verschweißen, wobei die Schweißnaht 192 eine durchgehende oder eine abschnittsweise verlaufende Schweißnaht sein kann.
Eine andere Möglichkeit der Ausbildung der Verbindung der Trägerplattensegmente 182 und 184, realisiert bei einem dritten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Flachdichtung, sieht anstelle der Schweißnaht 192 vor, Überlappungsbereiche 194 und 196 an der Trennlinie 172
anzuordnen, die durch ein Verbindungselement 198, beispielsweise einen Niet oder einen Durchzug oder eine andere Umformung, miteinander verbunden werden können, wie in Fig . 14 dargestellt.
Alternativ besteht dadurch aber auch, wie in Fig . 15 dargestellt, bei einem vierten Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer Flachdichtung die Möglichkeit die Trägerplattensegmente 182 und 184 durch Laschen 202 eines der
Trägerplattensegmente 182, 184 zu verbinden, die in Durchbrüche 204 des anderen der Trägerplattensegmente 184, 182 eingreifen oder diese durchgreifen. - -
Im Fall einer bei einem fünften Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer Flachdichtung vorgesehenen mehrlagigen Trägerplatte 12", dargestellt in Fig. 16 und 17, besteht die Möglichkeit eine den Durchbruch 14" aufweisende Einsatzelementträgerlage 212 aus Trägerlagensegmenten 214, 216
auszubilden, welche die Durchbruchsegmente 174", 176" aufweisen, und diese Trägerlagensegmente 214, 216 durch eine oder mehrere die Trennlinie 172 übergreifende Auflagen 222, 224 miteinander zu verbinden, wobei die
Auflagen 222, 224 Durchbrüche oder Ausnehmungen 226, 228 aufweisen, die größer sind als die Ausdehnung der Ringflächenabschnitte 64, 66, so dass nur die Einsatzelementträgerlage 212 zwischen die Ringflächenabschnitte 64, 66 des Einsatzelements 32 eingreift, um dieses zu halten.
Zusätzlich können die Auflagen 222, 224 hinsichtlich ihrer Dicke auch noch so dimensioniert sein, dass sie Stopperlagen der Trägerplatte 12" bilden, welche eine übermäßig starke Deformation des Einsatzelements 32 in eingebautem Zustand zwischen den Baugruppen 42, 44 verhindern, wie in Fig. 17
dargestellt.
Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer Flachdichtung, dargestellt in Fig. 18, ist die Trägerplatte 12"' aus zwei Einsatzelementträgerlagen 232 und 234 gebildet, die jeweils Durchbrüche oder Ausnehmungen 236 und 238 aufweisen, die größer sind als die Ausdehnung der Ringflächenabschnitte 64 und 66, so dass das jeweilige Einsatzelement 32 durch die Durchbrüche 236 und 238 hindurchgeschoben werden kann, wenn diese so relativ zueinander angeordnet sind, dass sie sich überlappen, im Fall gleichgroßer Durchbrüche 236 und 238 sind diese deckungsgleich miteinander angeordnet.
Nach Hindurchführen des Einsatzelements 32 werden jedoch die
Einsatzelementträgerlagen 232 und 234 parallel zur Erstreckungsebene 216 relativ zueinander verschoben, so dass die sich aus der Überlappung der zueinander verschobenen Durchbrüche 236 und 238 ergebende Öffnung geringer ist als die Ausdehnung der Ringflächenabschnitte 64 und 66 in - -
Richtung der Erstreckungsebene 216 und somit dadurch eine zumindest lose Fixierung des Einsatzelements 32 in dem durch Überlappung der Durchbrüche 234 und 236 ergebenden Gesamtdurchbruch erfolgt, so dass das Einsatzelement 32 unverlierbar durch diese relativ zueinander verschobenen
Einsatzelementträgerlagen 232 und 234 gehalten ist.
In dieser verschobenen Stellung werden die Einsatzelementträgerlagen 232 und 234 relativ zueinander fixiert, beispielsweise durch Verkleben, oder durch Durchzüge oder durch andere Fixierungsmaßnahmen, so dass durch die verschobenen Einsatzelementträgerlagen 232 und 234 das Einsatzelement 32 unverlierbar für den Einbau der Flachdichtung gehalten wird.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Flachdichtung (10) umfassend eine Trägerplatte (12) mit mindestens
einem Durchbruch (14) und mit einem in dem Durchbruch (14)
angeordneten Einsatzelement (32), welches einen Durchlass (34) für ein Medium umschließt,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Einsatzelement (32) einen Zentralringabschnitt (62) umfasst, welcher eine minimale
Querschnittsfläche (QF) des Durchlasses (34) umschließt, und dass das Einsatzelement (32) sich beiderseits des Zentralringabschnitts (62) an diesen anschließende Ringflächenabschnitte (64, 66) aufweist, die sich von dem Durchlass (34) weg nach außen erstrecken und außerhalb der minimalen Querschnittsfläche (QF) liegende Abdichtbereiche (84, 86) bilden.
2. Flachdichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (32) einen Zentralringabschnitt (62) umfasst, dass sich beiderseits an den
Zentralringabschnitt (62) Ringflächenabschnitte (64, 66) anschließen, die sich ausgehend von dem Zentralringabschnitt (62) von dem Durchlass (34) weg nach außen erstrecken und den Durchbruchrand (26) zumindest abschnittsweise übergreifend verlaufen.
3. Flachdichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem
der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Einsatzelement (32) ringförmig ausgebildet ist und in einer senkrecht zur Querschnittsfläche (QF) verlaufenden Schnittebene durch ein Ringsegment eine Querschnittsform aufweist, die einen einen Zentralringabschnitt (62) bildenden Mittelschenkel (72) umfasst und die sich
beiderseits an den Mittelschenkel (72) anschließende und von dem
Durchlass (34) weg nach außen erstreckende und Ringflächenabschnitte (62, 64) bildende Seitenschenkel (74, 76) umfasst.
4. Flachdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform C-förmig ist.
5. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ringflächenabschnitte (64, 66) mit mindestens einer Komponente parallel zu einer Erstreckungsebene (16) der Trägerplatte (12) verlaufen.
6. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ringflächenabschnitte (64, 66) derart relativ zu der Erstreckungsebene (16) verlaufen, dass diese linienförmig an parallel zur Erstreckungsebene (16) verlaufende Anlageflächen (52, 54) von durch die Flachdichtung abzudichtenden Baugruppen (42, 44) linienförmig anliegend .
7. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ringflächenabschnitte (64, 66) bezogen auf eine senkrecht zur Erstreckungsebene (16) verlaufende Richtung konvex verlaufen.
8. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ringflächenabschnitte (64, 66) ausgehend von dem Zentralringabschnitt (62) so verlaufen, dass äußere Ränder (65, 67) der Ringflächenabschnitte (64, 66) einen maximalen Abstand von der Erstreckungsebene (16) aufweisen.
9. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (32) im eingebauten Zustand zwischen den Anlageflächen (52, 54) der Baugruppen (42, 44) quer zur Erstreckungsebene (16) abstützungsfrei zur Trägerplatte (12) verläuft.
10. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (12) mit einem eine Deformation des Einsatzelements (32) begrenzenden Stopper (222, 224) versehen ist.
11. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Zentralringabschnitt (62) in dem Durchbruch (14) der Trägerplatte (12) angeordnet ist.
12. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Zentralringabschnitt (62) mit Spiel innerhalb des Durchbruchrandes (26) angeordnet ist.
13. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Ringflächenabschnitte (64, 66) zumindest bereichsweise ausgehend von dem Zentralringabschnitt (62) im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern (65, 67) eine abnehmende Wanddicke aufweisen.
14. Flachdichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringflächenabschnitte (64, 66) von in der Erstreckungsebene (16) gekrümmt verlaufenden Segmenten der Abschnitte (62, 64, 66) ausgehend von dem Zentralringabschnitt (62) im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern (65, 67) eine abnehmende Wanddicke aufweisen.
15. Flachdichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringflächenabschnitte (64, 66) von in der Erstreckungsebene (16) geradlinig verlaufenden Segmenten der Abschnitte (62, 64, 66)
ausgehend von dem Zentralringabschnitt (62) im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern (65, 67) eine in geringerem Maße abnehmende Wanddicke als in den gekrümmt verlaufenden Segmenten der Abschnitten (62, 64, 66) aufweisen. WO 2016/131866 _ 3g _ PCT/EP2016/053353
16. Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (12) in dem den Durchbruch (14) aufweisenden Bereich ungeteilt ausgebildet ist und dass das
Einsatzelement (32) in dem Durchbruch (14) eingeformt ist.
17. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (12) in dem den Durchbruch (14) aufweisenden Bereich in mehrere Trägerplattensegmente (182, 184) aufgeteilt ausgebildet ist, von denen jedes ein Durchbruchsegment (174, 176) aufweist, und dass die Trägerplattensegmente (182, 184) relativ zueinander fixiert angeordnet sind.
18. Verfahren zur Herstellung einer Flachdichtung (10) umfassend eine
Trägerplatte (12) mit mindestens einem in dieser Trägerplatte (12) vorgesehenen Durchbruch (14) und mit einem dem in dem Durchbruch (14) angeordneten Einsatzelement (32), welches einen Durchlass (34) für ein Medium umschließt, insbesondere zur Herstellung der Flachdichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (34) aus einem Ringkörper (92) durch Umformen dieses Ringkörpers (92) derart hergestellt wird, dass beiderseits eines Zentralringabschnitts (62) des Ringkörpers (92) liegende Ringkörperendbereiche (114, 116) in mit mindestens einer Komponente radial zu einer Ringkörperachse (96) verlaufende und über den Zentralringabschnitt (62) nach außen vom Durchlass (54) weg überstehende Ringflächenabschnitte (64, 66) umgeformt werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ringkörper (92) derart hergestellt wird, dass dieser sich zwischen zwei in Richtung der Ringkörperachse (96) im Abstand voneinander
angeordneten Ringkörperstirnseiten (102, 104) erstreckt.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (92) derart hergestellt wird, dass eine Ringkörperwand (94) sich zwischen den Ringkörperstirnseiten (102, 104) geradlinig erstreckt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (92) derart hergestellt wird, dass die Ringkörperwand (94) ungefähr parallel zur Ringkörperachse (96) verläuft.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper durch auf beide Ringkörperendbereiche (114, 116) gleichzeitig wirkende Umformwerkzeuge (132, 134) umgeformt wird .
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformwerkzeuge (132, 134) in mehreren Umformschritten auf die Ringkörperendbereiche (114, 116) zur Ausbildung der Ringflächenabschnitte (64, 66) einwirken.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (92) durch Abtrennen desselben von einem Rohrkörper (142) hergestellt wird .
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (92) durch Abtrennen in senkrecht zu einer Rohrkörperachse (144) verlaufenden Trennebenen (146, 148) von dem Rohrkörper (142) abgetrennt wird .
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Abtrennen des Ringkörpers (92) von dem Rohrkörper (142) die in den Trennebenen liegenden Kanten die Ringkörperstirnseiten (102, 104) bilden.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (92) aus einem Bandmaterial (152) durch Abtrennen von Bandabschnitten (155) und Verschweißen von Trennkannten (162, 164) der Bandabschnitte (155) hergestellt wird .
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkanten (162, 164) der Bandabschnitte (155) quer zu einer Längsrichtung (154) der Bandabschnitte (155) verlaufen.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (32) in einem separaten, von der Trägerplatte (12) unabhängigen Arbeitsgang hergestellt wird und dann in längs einer den Durchbruch (14) schneidenden Trennlinie (172) geteilte und jeweils Durchbruchsegmente (174, 176) aufweisende auseinanderbewegte Trägerplattensegmente (182, 184) eingesetzt wird und dass die Trägerplattensegmente (182, 184) nach Einsetzen des mindestens einen
Einsatzelements (32) zur Trägerplatte zusammengesetzt und miteinander verbunden werden.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass jedes
Trägerplattensegment (182, 184) ein Randbereichsegment aufweist und dass die Durchbruchsegmente (174, 176) mindestens teilweise zwischen die Ringflächenabschnitte (64, 66) des Einsatzelements (32) eingreifend positioniert werden.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (92) den Durchbruch (14) der Trägerplatte (12) durchgreifend positioniert wird und dass in der den Durchbruch (14) durchgreifenden Position des Ringkörpers (92) der Ringkörper (92) in den Ringkörperendbereichen (144, 146) unter Ausbildung der Ringflächenabschnitte (64, 66) zu dem Einsatzteil (32) umgeformt wird. Baueinheit (40) umfassend mindestens zwei Baugruppen (42, 44), insbesondere Heißgas führende Baugruppen, und eine zwischen diesen angeordnete Flachdichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 17 ausgebildet und/oder nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 18 bis 31 hergestellt ist.
PCT/EP2016/053353 2015-02-20 2016-02-17 Flachdichtung und verfahren zur herstellung einer derartigen flachdichtung Ceased WO2016131866A1 (de)

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