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Aufgabe einer
federelastischen Metalldichtung
Die Abdichtungsleistung
federelastischer Metalldichtungen beruht auf der
relativ hohen, spezifi schen Flächenpressung an
der Abdichtungslinie, die durch die Kompression
der Dichtung in eine bestimmte Nuttiefe erzeugt
wird, sowie einer gewissen Elastizität oder
Rückfederung der elastischen Metalldichtung.
Federelastische
Metalldichtungen werden normalerweise um
15-20%
komprimiert. Eine 3,18 mm FH-Dichtung (freie
Höhe) wird beispielsweise bis ca. 2,5 mm
komprimiert.
In der Abbildung setzt die
Kompression bei Punkt A ein.
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Punkt B zeigt die maximale Nuttiefe.
Zu diesem Zeitpunkt hat die Verpressungskraft 90% ihres
Höchstwertes bereits überschritten. |
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Punkt C zeigt die minimum Nuttiefe
oder den Punkt, an dem die Verpressungskraft ihren
Höchstwert erreicht. Eine weitere Absenkung der Nuttiefe
und somit eine verstärkte Kompressionsrate kann zu
Abdichtungsfehlern führen. |
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Punkt D: An diesem Punkt übersteigt
die Elastizität der Dichtung die verbleibende (Dekompressions-)
Last. Diese Elastizität wird Rückfederung genannt. |
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Punkt E: Eine Rückfederung der
Dichtung bei 20% der Höchstbelastung (Lmax) stellt den
Rückfederungs-Normalwert dar. |
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Punkt F: Eine Rückfederung der Dichtung ohne Belastung
führt zur Gesamtrückfederung = elastische Erholung der
Dichtung. |
Technische Entwicklung
Die Projektierung und
technische Entwicklung neuer Produkte erfolgt in
enger Zusammenarbeit mit Hochschulen.
Betriebseigene Prüfanlagen
erleichtern das effektive Prüfen der
Metallkomponenten sowie deren Vergleich mit den
FEA-Ergebnissen.
Die in diesem Katalog
aufgeführte Oysterseal®-Dichtung ist das
Ergebnis der erwähnten Zusammenarbeit.
Allgemeine Information
Hochleistungsdichtungen für
extreme Betriebsbedingungen.
Die federelastischen
Metalldichtungen von HTMS werden so entworfen
und hergestellt, dass die erforderliche
Dichtigkeit auch unter Beaufschlagung extremer
Temperaturen, Drücke und Medien geboten wird.
Die HTMS-Metalldichtungen
werden mit Rohr-, Band- und Drahtmaterial aus
Edelstahl oder hochwarmfesten Legierungen
angefertigt.
Abdichtungskonzept
Die Abdichtungsleistung
federelastischer Metalldichtungen beruht auf der
relativ hohen, spezifi schen Kontaktbelastung an
der Abdichtungslinie sowie einer gewissen
Elastizität oder Rückfederung der elastischen
Metalldichtung.
Die Verpressungskraft und die
dazugehörige Breite der Abdichtungslinie ergeben
sich aus dem gewählten Dichtungstyp, dem
Querschnitt, dem Material und seiner Stärke
sowie den eigentlichen Legierungseigenschaften.
Je nach erforderlicher Stärke
und dem abzudichtenden Medium ist eine
spezifische Verpressungskraft notwendig. Eine
Beschichtung mit einem weichen, plastischen
Material erzeugt aufgrund der Ausfüllung der
Nutunregelmäßigkeiten eine bessere Abdichtung.
Die Verpressungskraft lässt
die plastische Schicht zerfließen und so die
Unregelmäßigkeiten auf der Nutoberfläche
ausfüllen. Federelastische Metalldichtungen
erfordern eine Kompressionskontrolle.
Normalerweise werden diese Dichtungen in einer
maschinell herausgearbeiteten Nut angebracht
oder die Kompression wird mittels
einer so genannten Halteplatte begrenzt.
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Generelle Eigenschaften
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Größen: Von 5 mm bis 7 m Durchmesser
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Querschnitte von 0,8 mm bis 12,5 mm |
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Temperatur: Kryogen bis zu +1100°C |
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Druck: Vom Ultrahochvakuum bis zu +500 MPa. |
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Rund, als Langprofi l, oval oder in sonstigen Formen
erhältlich. |
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Exzellente Beständigkeit gegen Korrosion und Strahlung. |
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Bewahrt die Elastizität und Rückfederung im Verlauf
einer langen Nutzungsdauer. |
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Widersteht einem Drucksturz |
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Besitzt die Fähigkeit, eine Dichtigkeit von über 10–9
mbar.l/s zu erreichen |
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Strahlungsbeständig |
Materialauswahl
Die Anwendungsparameter
bestimmen, welches Material verwendet werden
sollte. Die Temperatur und das Medium stellen
wichtige Aspekte bei der Materialauswahl dar.
HTMS bietet Materialien wie
321-er Edelstahl, Inconel® und sonstige
hochwarmfeste Legierungen an.
Ausnahme- und Sonderfälle
Oft müssen federelastische
Metalldichtungen unter extremen
Betriebsbedingungen wirken. Die in diesem
Katalog zu findenden Standardlösungen werden
möglich nicht immer diesen Anforderungen
gerecht.
HTMS kann standardmäßiges
Design und Materialien so abändern, dass die
Dichtungsleistung für eine vorgegebene Anwendung
optimiert wird.
Unterstützt durch das FEA und
in Zusammenarbeit mit der Hochschule kann HTMS
den Querschnitt, die Wandstärke, die
ausgewählten Legierungen, um nur einiges zu
nennen, mit höchster Präzision anpassen, um so
die Dichtungsleistung auf die Betriebsvariablen
abzustimmen.
Galvanisierung - Beschichtung
Zur Verbesserung der
Abdichtungsleistung der Metalldichtungen können
im Werk Beschichtungen aufgebracht werden.
Je nach erforderlicher Stärke,
der gewählten Dichtung, dem abzudichtenden
Medium und der Oberflächengüte sollte man sich
für eine weichere oder eine härtere Beschichtung
entscheiden.
Wenn die Temperatur es
zulässt, sollte entweder eine PTFEBeschichtung
oder Weichsilber aufgebracht werden.
Bei der Kompression der
Dichtung fließt die weiche Schicht in die
Unregelmäßigkeiten der Nutfläche und erzeigt
dabei die bestmögliche Abdichtungsleistung.
Gemäß Messungen nach der
Vakuum-Leckratenprüfung kann eine PTFE-Beschichtung
Leckraten mit ca. 10–6 mbar.l/s erreichen.
Eine Beschichtung mit Metall
wie Silber, Indium und Zinn, um nur einige zu
nennen, können Leckraten von 10–9 mbar.l/s bis
10-12 mbar.l/s erreichen.
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