DE10129003C1 - Dichtungssystem für Deckel/Flanschverbindungen unter hohen Drücken - Google Patents

Abstract

Hochdruckdichtungen bestehen aus einem geringen balligen Überstand, der auf der planen Gegenfläche eine plastisch-elastische Verformung hervorruft. DOLLAR A Der Überstand kann auch gebildet werden durch einen Vollring mit kreisförmigem Querschnitt, der nach Anzug der Schraubenverbindung ebenso einen geringen balligen Überstand bildet. Die beschädigungsfreie Demontage dieses Ringes erfolgt mittels Druckmittelaufgabe über eine kleinere Zusatzringnut und über eine darin einmündende Druckmittelzuführungsbohrung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für Deckel/Flanschverbindungen unter hohen Drücken.

Es gibt für Deckel/Flanschverbindungen eine Vielzahl von möglichen Dichtungsarten. In der Hochdrucktechnik hat sich dabei ein Typ entwickelt, bei dem eine etwas erhabene abgerundete Schneidkante der einen Seite bei Anzug der Verbindung eine kleine Deformation in der ebenen Fläche der Gegenseite erzeugt. Diese elastisch - plastische Ausarbeitung im Dichtbereich garantiert stets eine zuverlässige Abdichtung von Gasen und Flüssigkeiten im Hochdruckbereich, wobei Drücke bis zu mehreren 1000 bar gemeint sind. Die Verbindung kann sehr oft gelöst und wieder angezogen werden, ohne dass der Dichtungsbereich nachgearbeitet werden müsste, es sei denn, dass eine mechanische Beschädigung vorliegen würde. Mechanische Beschädigungen oder chemische Angriffe erfordern, wie beschrieben, eine Nacharbeit im Dichtungsbereich. Aus diesem Grunde wurde eine am Ort austauschbare Dichtung gleichen Prinzips geschaffen, bei der ein in einer Halbrundnut eingelegter Metallvollring nach dem Anzug der Schraubenverbindung sich darin voll anlegt und einen geringen Überstand zur Deckelbasisfläche erzeugt. Dieser Überstand bildet die erhabene abgerundete Schneidkante der oben beschriebenen Hochdruckdichtung.

Nachteilig bei einem Dichtungsring dieser Art ist die Demontage. Durch den Pressvorgang sitzt der Ring so fest in der Nut, dass er an einer Stelle aufgemeisselt werden muss. Der Rest kann dann mit einer geeigneten Zange herausgezogen werden. Aber gerade der Vorgang des Aufmeisselns beinhaltet die grosse Gefahr, dass dabei die Nut oder aber die umgebende Fläche beschädigt wird. Dann wird die Nacharbeit, beispielsweise die eines grossen Deckels von einem Membrankompressorkopf zu einer sehr teuren Angelegenheit.

In der CH 374256, US 4410186, DD 296333 A5 und der GB 1009221 werden zwar Vorrichtungen mit in Nuten eingelegten Dichtkörpern beschrieben, deren Nutgrund über Bohrungen mit der Umgebung in Verbindung stehen, welche jedoch nur zum Zweck der Leckagekontrolle der eingelegten Dichtkörper dienen.

In der DE 848 128 C und der GB 950440 dienen die Kanäle, die zum Nutgrund führen, nur der Druckmittelzuführung, um die zur Funktion der Dichtung erforderliche Dicht-Vorspannung zu erzeugen.

Weiterhin gibt es Vorrichtungen, beschrieben in der DE 106 534 C, DE 19 59 561 B und DE 18 88 462 U, bei denen es vergleichbare Vollringe, eingebettet in Nuten, gibt, jedoch über keinerlei rückseitige Nuten oder Kanäle mit Bohrungen verfügen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtung zu schaffen, die die genannten Vorteile des Standes der Technik vereinigt, aber auch noch gut und ohne Beschädigungsrisiko sich wieder demontieren lässt.

Gelöst wurde die Aufgabe durch eine konzentrisch in den Deckel eingedrehte halbrunde Nut, mit einer in deren Nutgrund eingearbeiteten sehr viel kleineren Entlastungsnut, einer in diese von der Rückseite des Deckels einmündende kleine Druckmittelzuführungsbohrung und einem Metallvollring, der nach dem Einlegen in die Nut und nach der Vorspannung der Schraubenverbindung die halbrunde Nut und nur einen kleinen Teil der Entlastungsnut voll ausfüllt und dabei einen geringen Überstand an der Deckelbasisfläche bildet, welcher zusammen mit der Gegen-Flanschfläche die Hochdruckdichtung darstellt.

Die Erfindung soll mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine Standard Hochdruckdichtung mit angedrehter Dichtkante.

Fig. 2 zeigt einen Deckel, anstatt mit einer angedrehten Dichtkante, einen mit einer Ringnut.

Fig. 3 und 4 zeigen die Ausbildung des Ringnutbereiches entsprechend den Erfindungsmekmalen.

Bei den Fig. 1 und 2 handelt es sich um Ausführungsbeispiele zum Stand der Technik. Die in Fig. 1 dargestellte Deckel/Flanschverbindung kann als der klassische Typ einer Hochdruckdichtung bezeichnet werden. Dabei wird der Deckelteil 1 mit einer angedrehten etwas erhabenen abgerundeten Dichtkante 3 versehen, die bei Anzug der Schraubenverbindung in die glatte und plane Gegenfläche des Flanschteiles 2 einen plastisch- elastischen Eindruck hinterlässt. Dieser Bereich bildet eine Dichtung mit hervorragenden Dichtungseigenschaften im Bereich der Gase und Flüssigkeiten bis hin zu den höchsten Drücken. Eine solche Dichtung ist unbegrenzt haltbar und wiederverwendbar im Sinne des Öffnens und Verschliessens der Verbindung. Bei einer Beschädigung infolge unsachgemässer Behandlung oder durch chemischen Angriff muss dann der Dichtungsbereich aufwendig nachgearbeitet werden.

Eine Weiterentwicklung bildet der in Fig. 2 dargestellte Dichtungsbereich, der an Stelle der angedrehten erhabenen Dichtkante 3 eine eingedrehte Ringnut 4 aufweist, in die dann ein Metall-Vollring mit kreisrundem Querschnitt eingelegt wird. Ringnut und Metall-Vollring sind so bemessen, dass sich nach dem Anzug der Schraubenverbindung ein kleiner Überstand des Ringes bildet, der in etwa der in Fig. 1 dargestellten erhabenen Dichtkante 3 entspricht. Diese Bauweise ist besonders vorteilhaft im Falle von sehr grossen Dichtdurchmessern, wie beispielsweise bei den Köpfen der Membrankompressoren. Bei einer Beschädigung des Ringes durch unsachgemässe Behandlung oder durch chemischen Angriff lässt sich dieser auswechseln, wobei ein solcher Arbeitsvorgang auch grosse Risiken bildet. Hierzu muss ein kleiner Meissel verwendet werden, um den Ring zunächst einmal aufzutrennen, um die freien Enden danach mit einer geeigneten Zange zu packen und den Rest danach herauszuziehen. Bei der Trennung des Ringes kommt es auf eine hohe Geschicklichkeit an, um die Nut nicht selbst zu beschädigen. In diesem Falle würde dann eine Reparaturaktion mit hohem Aufwand fällig.

Bei der Ausführung in Fig. 3 und 4 wird im Nutgrund der bestehenden Nut 4 zusätzlich eine Entlastungsnut 5 eingedreht die von der Rückseite des Deckels mit einer kleinen Druckmittelzuführungsbohrung 6 verbunden ist. Diese kleine Bohrung 6, zweckmässigerweise vom Nutgrund her gebohrt, geht dann über in die grössere Bohrung 7, welche von der Deckelaussenfläche gebohrt wird. In diese Bohrung wird bei der Demontage des Ringes mittels einer Handpumpe Druck aufgegeben, wodurch sich der Ring dann ohne Beschädigungsrisiko herausdrücken lässt.

In Fig. 4 ist der bereits durch die Schraubenverbindung verformte Metall-Vollring 8 dargestellt, dessen resultierender Überstand A die Dichtkante bildet.

Die Kombination von Nut 4 mit der Zusatznut 5 und der Druckmittelzuführungsbohrung 6 sind die Voraussetzung dafür, dass der Überstand A auf seinem vollen Umfang stets gleich ist und damit die Dichtung voll funktionsfähig ist. Dabei kommen der Zusatznut 5 zwei wichtige Aufgaben zu. Zunächst ist es die gleichmässige Druckverteilung bei der Demontage des Ringes, aber der noch wichtigere Teil liegt darin, dass beim Anzug der Schraubenverbindung der Dichtring nicht partiell in eine unmittelbar im Nutgrund der Nut 4 befindliche Druckmittelzuführungsbohrung fliessen kann. Hierdurch würde dann ein kleine Delle im Überstand A der Dichtung erzeugt, die zu nicht behebbaren Undichtigkeiten führen würde. Die Zusatznut 5 garantiert ein gleichmässiges Fliessen des Ringmaterials am gesamten Umfang, verhindert aber auch ein Weiterfliessen in die Druckmittelzuführungsbohrung 6, da das Ringmaterial nicht in der Lage ist, eine partiell vorhanden Zweifachstufe kleiner Abmessungen zu folgen. Damit wird die Bildung einer Delle im Dichtbereich durch das Fliessen des Ringmaterials in eine rückwärtige Bohrung ausgeschlossen.

Claims (1)

1. Dichtungssystem für Deckel/Flanschverbindungen unter hohen Drücken, gekennzeichnet durch eine konzentrisch in den Deckel 1 eingedrehte halbrunde Nut 4, mit einer in deren Nutgrund eingearbeiteten sehr viel kleineren Entlastungsnut 5, einer in diese von der Rückseite des Deckels einmündende kleine Druckmittelzuführungsbohrung 6 und einem Metallvollring 8, der nach dem Einlegen in die Nut 4 und nach der Vorspannung der Schraubenverbindung die halbrunde Nut 4 und nur einen kleinen Teil der Entlastungsnut 5 voll ausfüllt und dabei einen geringen Überstand A an der Deckelbasisfläche bildet, welcher zusammen mit der Gegen-Flanschfläche die Hochdruckdichtung darstellt.