Doppelt wirksame Dichtung - Für Kunststoffflansche und andere schwache Flanschverbindungen
Ref.-Nr. 5558
Keywords: Dichtung, Flansch, Kunststoff
Bei der Abdichtung von Kunststoffflanschen treten in der Praxis häufig Probleme mit Leckagen auf. Diese sind u.a. auf Kriech-Relaxation, Alterung und nicht passendes Design der Dichtungen zurückzuführen. Darüber hinaus bestehen deutliche Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Dichtung und Flansch- bzw. Liner-Material. Die bestehenden Dichtungen aus Gummi oder Gummi-Stahl unterliegen einer Alterung, Dichtungen auf Basis von PTFE weisen ein großes Kriechen auf. Die häufig eingesetzten Gummi-Stahl-Dichtungen haben den genannten Nachteil der Alterung des Gummis, auch ist der Stahlkern meist nicht exakt in der Dichtung positionierbar.
An der FH Münster wurde daher eine verbesserte Dichtung entwickelt. Das Konzept besteht dabei aus zwei voneinander unabhängigen Dichtungen (primary und secondary Gasket), die sich in einem Aufbau befinden. Die primary Gasket (meist dem Medium zugewandt) kann typischerweise aus Gummi, PTFE oder einem anderen Material bestehen. Die secondary Gasket besteht aus einem Material, welches dem Flansch- oder Liner-Material des Flansches entspricht. Mit diesem Dichtungsteil wird ein Kraftnebenschluss erzeugt, der dynamische Lasten von der primary Gasket fernhält.
Vorteile
- Zwei unabhängig voneinander wirkende Dichtungen in einem Aufbau
- Leckagen werden vermieden
- Nur geringe Kräfte erforderlich
- Besonders für Kunststoffflansche geeignet
Kommerzielle Anwendung
Derartige Dichtungen sind insbesondere für Kunststoffflansche geeignet. Durch die Ähnlichkeit des Materials werden bei Temperaturbelastung unterschiedliche Ausdehnungen zwischen Flansch und Dichtung vermieden. Der Aufbau beinhaltet zwei unabhängig voneinander wirkende Dichtungen. Dies führt zu einer zusätzlichen Sicherheit, selbst wenn eine der Dichtungen ausfallen sollte. Dynamische Lasten wirken sich durch den Kraftnebenschluss nicht aus.
Aktueller Stand
Es wurden verschiedene Dichtungsdesigns entworfen. Der erwartete Verlauf des sich einstellenden Kontaktdrucks konnte simulativ bestätigt werden. Mittels analytischer Berechnung wurde ein Prüfstand ausgelegt und aufgebaut. Zwischenzeitlich wurden umfangreiche Messungen an Dichtungen durchgeführt, die die Vorteilhaftigkeit des Systems bestätigt haben.
Patentanmeldungen wurden in Europa eingereicht und in den USA bereits erteilt. PROvendis bietet im Auftrag der FH Münster interessierten Unternehmen Lizenzen an der Erfindung und die Möglichkeit zur Weiterentwicklung der Technologie an.
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Versuchsaufbau im Labor
Relevante Veröffentlichungen
F. Bartmann, D. Funke, A. Riedl: Anwendung numerischer Simulationen zur Entwicklung innovativer Lösungen in der Dichtungs-technik
XXI. Dichtungskolloqium der FH Münster, Vulkan-Verlag, Steinfurt 2021
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Eine Erfindung der FH Münster.
