DE2923924A1

DE2923924A1 - Auswinkelbare dichtung

Info

Publication number: DE2923924A1
Application number: DE19792923924
Authority: DE
Inventors: Jens Ing Grad Bahr; Ingrid Oberle
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1979-06-13
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1980-12-18
Also published as: FR2458735A1; GB2055167A; US4318548A; DE2923924C2; FR2458735B3

Description

P 565

JENAer GLASWERK
SCHOTT & GEN.
Hattenbergstr. 10
6500 Mainz

Auswinkelbare Dichtung

An Verbindungen von Apparate- oder Rohrleitungsbauteilen mit planen Dichtflächen wird immer die Forderung der Planparallelität der beiden miteinander zu verbindenden Dichtflächen gestellt, mit der die gleichmäßige Beaufschlagung der Dichtung und damit deren sichere Funktion erreicht werden soll.

Da andererseits die Achsen der aneinandergesetzten Bauteile fluchten sollen, werden hohe Anforderungen an die rechtwinklige Anordnung der Dichtfläche zu der Bauteilachse gestellt.

Bei elastischen Bauteil-Werkstoffen (wie z.B. Stahl oder Kunststoff) reichen die üblichen Fertigungstoleranzen an den Dichtflächen und die Möglichkeit zur geringfügigen Deformation von

030051/0369

Dichtung, Flansch und Rohr ohne Verursachung unzulässiger Verspannungen aus, um diese Anforderungen zu erfüllen.

Bei spröden Werkstoffen (z.B. Glas, Steinzeug usw.) jedoch darf durch die Verlegung praktisch nur eine ganz geringe zusätzliche Biegespannung in die Bauteile gebracht werden. Deshalb sind hier auch die zulässigen Schraubenanzugsmomente und damit die Deformationsmöglichkeit der Dichtungen geringer, d.h. hier müssen der Rechtwinkeligkeit der Dichtfläche zur Bauteilachse sehr enge Toleranzgrenzen gesetzt werden, die nur durch hohen und damit teuren Fertigungsaufwand eingehalten werden können.

Man benötigt demnach für Rohrleitungsbauteile mit planen Dichtflächen, die nicht genau senkrecht zur Rohrachse stehen, eine Konstruktion der Dichtung, die eine gewisse Auswinkelbarkeit besitzt,um die Toleranz in der Rechtwinkeligkeit der Dichtflächen zur Rohrachse auszugleichen, damit die Rohre genau fluchtend verlegt werden können, ohne daß sie in eine Zwangslage, die Biegezugspannungen bewirkt, gebracht werden.

Andererseits wird oftmals bei der Verlegung von Rohrleitungen die Möglichkeit der Abwinkelung aus der Rohrflucht gefordert, um Rohrleitungsstrecken mit mehr oder weniger Gefälle verlegen zu können, damit sie leerlaufen können und/oder um die Anpassung des Rohrleitungsverlaufs an die gegebenen räumlichen Verhältnisse ohne größere Schwierigkeiten vornehmen zu können. In diesen beiden Fällen ist die erwünschte Auswinkelbarkeit i.a. größer als im ersten Fall.

Zur Lösung dieses Problems, insbesondere bei Rohrleitungen aus spröden Werkstoffen, sind bekannt:

1. Einbau von Faltenbälgen:

Ihre Nachteile sind neben dem Preis die eingeschränkte Druck- und Temperaturbeständigkeit, die zusätzlichen

030051/0369

Reaktionskräfte auf die benachbarten Bauteile, ihr erhöhter Strömungswiderstand und die Möglichkeit zur Bildung von Produktresten und Verschmutzungsansätzen.

2. Einbau von Dichtungen mit elastischen Einlagen:

Aufgrund der nur geringen möglichen Nachgiebigkeit erfüllen sie die gestellte Aufgabe nur sehr unvollkommen.

3. Einbau von ungleich dicken bzw. unterfütterten Dichtungen: Sie müssen einzeln angepaßt werden und sind von der sicheren, bleibenden Abdichtung her in Frage zu stellen.

4. Verwendung von sphärisch bearbeiteten Dichtflächen

(Kugel und Pfanne) an den zu verbindenden Bauteilen, die bei Verwendung einer O-Ring-Dichtung eine Auswinkelbarkeit der Verbindung bis zu etwa 3° erlauben: Der Nachteil dieser Lösung ist die unterschiedliche Ausbildung der Dichtflächen an den Bauteilen, die zu einer Vervielfachung der Lagerhaltung führt, um die verschiedensten Kombinationsmöglichkeiten abdecken zu können.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein neuartiges, auswinkelbares Dichtelement, das die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweist. Dieses Ziel wird mit einer Dichtung gemäß den Patentansprüchen erreicht.

Figur 1 zeigt den Schnitt durch zwei miteinander verbundene und abgedichtete Rohrleitungsenden, deren Achsen in der Schnittebene liegen.

Figur 2 zeigt die gleiche Rohrleitungsverbindung, bei der jedoch die Flucht der beiden Achsen in der Schnittebene voneinander abweicht.

Innerhalb der Umhüllung (1) aus elastischem und hochkorrosionsbeständigem Werkstoff (z.B. PTFE) sind zwei Einlegeringe (2) und (3) aus mechanisch festem Werkstoff (z.B. Edelstahl) angeordnet. 030051/0363

Während die Stirnflächen dieser Ringe zu den Schenkeln der U-förmigen Umhüllung hin so ausgebildet sind, daß mit letzteren eine sichere Abdichtung auf den planen Dichtflächen der auf bekannte Weise miteinander verbundenen beiden Rohrleitungsbauteile (5, 6) erreicht wird, sind die einander zugewendeten Stirnflächen dieser Ringe am Ring (3) als Innenkegelmantelf lache (8) und als Kugelkalottenfläche (9) am Ring (2) vorgesehen. In die Innenkegelmantelflache (8) ist eine ringförmige Vertiefung angebracht, in welche formschlüssig ein ringförmiges Gleitstück (4) eingelegt ist. Das Gleitstück (4) besteht aus einem elastischen Werkstoff mit einer niedrigen Reibungszahl, z.B. PTFE.

Die Umhüllung (1) und die beiden Einlegeringe (2) und (3) mit Gleitstück (4) sind so konstruiert, das bei Montage die Achsen der angeschlossenen Bauteile bis zu 3° gegeneinander ausgewinkelt werden können, ohne daß die Funktion der Dichtung in Frage gestellt ist. Bei Vakuum oder innerem überdruck in der Rohrleitung und Temperatureinflüsse/) wird durch die festen Einlegeringe eine Abstützung der Umhüllung erreicht, die ein Einsaugen oder Herausdrücken der Umhüllung verhindert.

Die an einem der beiden oder an beiden Einlegeringen (2, 3) angebrachten Zentrierkragen (7) dienen als Montagehilfe und verhindern das seitliche Wegrutschen der Dichtung.

Figur 2 zeigt die Dichtung gemäß Fig. 1, wobei hier die Achsen der beiden miteinander verbundenen Rohrleitungsenden (5, 6) um den Winkel OC voneinander abweichen und das Gleitstück (4) auf der Kugelfläche (9) um den entsprechenden Weg verschoben ist.

030051/0363

Leerseite

Claims

Or. Joachim Rasper _{P 565}

P a f e π i υ r w ο 11
■62 V/ie·!:...<-'en

W. ϊ? 1... U 28 4J

JENAer GLASWERK
SCHOTT & GEN.
Hattenbergstr. 10
6500 Mainz

Auswinkelbare Dichtung

Patentansprüche:

Qy Auswinkelbares Dichtelement zum Einbau zwischen zwei planen Dichtflächen an miteinander verbundenen Rohrleitungsenden, bestehend aus zwei Ringen und einer diese an den äußeren Stirnflächen und am Innendurchmesser umschließenden Hülle, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinandergewendeten Berührungsflächen der beiden Ringe sphärisch konvex bzw. konkav ausgebildet sind und sich gegeneinander verschieben lassen.

030051/0369
2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Flächen kugelförmig ausgebildet, die Gegenfläche indes innenkegelmantelformig gestaltet ist und eine Einrichtung zur Aufnahme eines ringförmigen Gleitstückes aufweist.
3. Dichtelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Gleitstück aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten besteht.
4. Dichtelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einlegeringe umschließende Hülle aus elastischem und chemisch beständigem Werkstoff besteht.
5. Dichtelement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Einlegeringen oder einem der beiden außen Zentrierkragen angebracht sind.

030051/0389