DE4027779C2 - Dichtung zur Anordnung zwischen zwei emaillierten Flanschen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zur Anordnung zwischen zwei emaillierten Flanschen an einer Rohrlei­ tung, einem Wärmetauscher oder dergleichen korro­ sionsbeständig emaillierten Betriebseinrichtung, die bei verhältnismäßig hoher Temperatur und/oder hohem Druck beziehungsweise bei Vakuum betrieben werden kann, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich ist es verhältnismäßig häufig der Fall, daß bei emaillierten Apparaten abzudichtende Flansche von der Idealform abweichen, weil sich der Stahl bei den hohen Einbrenntemperaturen im Emaillierofen etwas verzieht. Insbesondere bleibt der Flansch des Rühr­ werkstutzens meist nicht waagrecht. Da jedoch die Gleitringeinheit oder die Stopfbuchse genau senkrecht auf dem Behälter stehen muß, müssen Niveauunter­ schiede am Rührwerkstutzen durch Ausgleichseinlagen der betreffenden Dichtung ausgeglichen werden.

Ein seit Jahrzehnten bewährtes Verfahren zur Her­ stellung unterfütterter Dichtungen für emaillierte Ap­ parate besteht darin, daß segmentförmige Ausgleich­ seinlagen oder zwei Einlageringe mit keilförmigem Querschnitt in Dichtungen eingebracht werden, die in der Hauptsache aus zwei It-Dichtungseinlagen (DIN 3754) bestehen, zwischen denen ein Wellring angeord­ net ist und die von einer Hülle aus Polytetrafluoräthylen umgeben sind (Pfaudler-Handbuch BA 317-1, Dichtun­ gen für Apparate aus pfaudleremailliertem Stahl, Seite 4). Eine geeignete Ausbildung derartiger Ausgleichsseg­ mente oder Keilringe aus It-Material oder aus asbest­ freiem Material mit entsprechenden Materialeigen­ schaften ist jedoch verhältnismäßig mühsam und zeit­ raubend, weil dazu eine Bearbeitung mittels einer Band­ schleifmaschine erforderlich ist, wobei außerdem eine Verschmutzung durch den auftretenden Staub erfolgt.

Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von derar­ tigen unterfütterten Dichtungen bekannt, bei dem eine fließfähige aushärtbare Harzmasse, der ein geeigneter Füllstoff zugesetzt wird, in die äußere Umhüllung der Dichtung eingebracht und zwischen den formgebenden Dichtflächen ausgehärtet wird, um eine Ausgleichseinla­ ge zu bilden (EP 00 79 448).

Zur Ermöglichung einer Anpassung an unebene emaillierte Flanschoberflächen und zum Zwecke der Vermeidung von Emailbeschädigungen bei ausreichend hohem Anpreßdruck wurde ferner bereits vorgeschla­ gen, eine Umhüllung und Füllmaterial aus verhältnismä­ ßig hartem nichtmetallischem Material vorzusehen und eine Struktur mit mehreren übereinander angeordneten metallischen Wellringen zu verwenden (US-PS 47 95 174). Eine für praktische Zwecke geeignete Kom­ pensation von Winkelabweichungen zwischen den bei­ den abzudichtenden Flanschoberflächen ist mit derarti­ gen Dichtungen jedoch nicht ohne weiteres möglich.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine zur Anord­ nung zwischen emaillierten Flanschoberflächen geeig­ nete Dichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Dichtung einerseits möglichst ein­ fach herstellbar und montierbar ist und andererseits bei der Kompensation von Winkelabweichungen eine mög­ lichst gleichmäßige Kraftverteilung entlang dem Um­ fang der Dichtung beim Anziehen der Schrauben er­ möglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Ge­ genstand des Patentanspruchs 1 gelöst. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Ausgleichseinlage ange­ ordneten Einlageringe mit einem Drahtgewebe armiert sein.

Es ist zwar bereits bekannt, zur Kompensation von Winkelabweichungen zwischen zwei ebenen Metall­ oberflächen, von denen die eine durch die Unterseite eines Bolzenkopfs gebildet wird, zwischen dem Bolzen­ kopf und der anderen metallischen Oberfläche zwei gleich ausgebildete Unterlegscheiben vorzusehen, die einen keilförmigen Querschnitt aufweisen (US-PS 41 77 999). Dabei erfolgt jedoch eine Abdichtung mit Hilfe von O-Ringen und mit Hilfe eines Dichtungsrings zwischen den beiden Keilringen, so daß dieser Veröf­ fentlichung keine Anregung zu entnehmen ist, wie eine für emaillierte Flanschoberflächen geeignete Dichtung ausgebildet werden kann, um die genannte Aufgabe zu lösen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Verwendung einer Dichtung gemäß der Erfindung eine gleichmäßige Kraftverteilung entlang dem Umfang der Dichtung beim Anziehen der Klammerschrauben er­ möglicht wird. Bei der bekannten Dichtung der ein­ gangs genannten Art kann die Einlage als elastische Feder betrachtet werden, für die die Formel

gilt wobei F = Kraft, Δl = Federweg, l₀ = ursprüngli­ che Länge der Feder und M eine Konstante ist. Bei der bekannten Dichtung der eingangs genannten Art ist die Federlänge l₀ entlang dem Umfang verschieden, so daß die Kraft gemäß der Formel entlang dem Umfang ver­ schieden ist. Bei einer Dichtung gemäß der Erfindung ist dagegen die Länge l₀ entlang dem Umfang konstant, da die beiden Keilringe aus Stahl als starr betrachtet wer­ den können. Daher ist auch die Kraft entlang dem Um­ fang konstant, wodurch sich der wesentliche Vorteil der Erfindung ergibt, daß eine gleichmäßige Kraftverteilung erzielt werden kann. Überraschenderweise hat sich ge­ zeigt, daß auch bei ausreichend starkem Anziehen der Schrauben Abplatzungen nicht zu befürchten sind, ob­ wohl die Einlage in der Hauptsache aus Stahl besteht, also aus einem Material, das bei einer derartigen Dich­ tung als starr zu betrachten ist, und obwohl die Verwen­ dung eines bisher zumindest bei höherem Betriebsdruck als unbedingt angesehenen Wellrings nicht erforderlich ist.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispiels­ weise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die beiden Keilringe in einer Dichtung gemäß der Erfindung, von der in Fig. 2 ein entsprechender Querschnitt dargestellt ist.

Die in Fig. 2 dargestellte Dichtung gemäß der Erfin­ dung hat eine Umhüllung 1 aus Polytetrafluoräthylen oder dergleichen korrosionsbeständigem Hüllmaterial, die gewünschtenfalls entlang dem Innendurchmesser in an sich bekannter Weise verstärkt ausgebildet sein kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung sind zwei Einlageringe 2 vorgesehen, die aus einem elastischen Material wie It-Material oder as­ bestfreiem Material mit entsprechenden Materialeigen­ schaften hergestellt sind. Vorzugsweise sind die beiden Einlageringe 2 mit einem Drahtgewebe 3 armiert, um einen frühzeitigen Ausfall aufgrund von Brüchigwerden des elastischen Materials zu vermeiden, welches Brü­ chigwerden bei asbestfreien Einlageringen 2 früher als bei Einlageringen aus Asbest auftreten kann.

Die beiden Einlageringe 2 sind auf gegenüberliegen­ den Seiten einer Ausgleichseinlage angeordnet, die durch zwei Einlageringe 4, 5 aus Stahl gebildet wird. Die beiden Einlageringe 4, 5 sind vorzugsweise gleich ausge­ bildet und besitzen eine Form, die sich ergibt, wenn ein kreiszylindrisches Stahlrohr durch eine eben ausgebil­ dete Schnittfläche unterteilt wird, die schräg zu der in strichpunktierren Linien dargestellten Achse des Stahl­ rohrs verläuft. Derartige als Einlageringe 4, 5 dienende Keilringe können in einfacher Weise in Massenproduk­ tion hergestellt werden und erfordern keine besondere Bearbeitung. Die Keilringe können beispielsweise aus Flußstahl oder rostfreiem Stahl hergestellt werden.

Zur Kompensation von Winkelabweichungen der verzogenen Flanschoberflächen können die beiden Ein­ lageringe 4, 5 relativ zueinander gedreht werden, so daß die durch die beiden Keilringe gebildete Ausgleichsein­ lage aus Stahl entlang dem Umfang entsprechend der Drehlage und dem Schnittwinkel eine unterschiedliche Dicke aufweist. Da weder für die Keilringe 4, 5 aus Stahl noch für die Einlageringe 2 aus elastischem Material eine Bearbeitung zum Zwecke einer Kompensation von Winkelabweichungen zwischen den beiden abzudich­ tenden Flanschoberflächen erforderlich ist, und auch für die Umhüllung 1 aus Polytetrafluoräthylen keine Anpas­ sungsarbeiten erforderlich sind, kann eine Montage in zeitsparender und einfacher Weise nicht nur bei der Herstellung der mit derartigen Dichtungen bestückten emaillierten Betriebseinrichtungen erfolgen, sondern auch bei Auswechslungen derartiger Dichtungen am Betriebsort.

Claims (2)

1. Dichtung zur Anordnung zwischen zwei email­ lierten Flanschen einer Rohrleitung, einem Wärme­ tauscher oder dergleichen korrosionsbeständig emaillierten Betriebseinrichtung, die bei verhältnis­ mäßig hoher Temperatur und/oder hohem Druck beziehungsweise Vakuum betrieben werden kann, bestehend aus einer ringförmigen, nach außen offe­ nen Umhüllung aus Polytetrafluoräthylen oder der­ gleichen korrosionsbeständigem Hüllmaterial und einer Kombination von Einlageringen aus unter­ schiedlichen Materialien, wovon zwei Einlageringe einen keilförmigen Querschnitt aufweisen und durch gegenseitiges Verdrehen eine Ausgleichsein­ lage mit entlang dem Umfang unterschiedlicher Dicke zur Kompensation von Winkelabweichun­ gen zwischen den beiden abzudichtenden Flansch­ oberflächen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Ausgleichseinlage bildenden Einla­ geringe (4, 5) aus Stahl bestehen, und daß die Kom­ bination von Einlageringen zusätzlich nur zwei Ein­ lageringe (2) aufweist, die auf den beiden gegen­ überliegenden Seiten der metallischen Ausgleich­ seinlage angeordnet sind, entlang ihrem Umfang jeweils eine gleichförmige Dicke haben und aus einem elastischen Material wie It-Material oder as­ bestfreiem Material mit entsprechenden Material­ eigenschaften bestehen.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Einlageringe (2) aus elasti­ schem Material mit einem Drahtgewebe (3) armiert sind.