Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine flache Flanschverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Dichtungsanordnung geht aus der DE 41 39 453 AI hervor. Bei ihr weisen die beiden Dichtungsaufnahmeflächen des Grundkörpers ringförmige Zähne auf. Es ist auf jeder der beiden Seiten des Grundkörpers der radial innenliegende Zahn und der radial außenliegende Zahn höher ausgebildet als die dazwischen¬ liegenden Zähne. Dies bewirkt beim Einbau der Dichtung, die aus einem Grundkörper, der zweckmäßig metallisch ist und den beiden Dichtungsauflagen besteht, eine Kam erung der Dichtungsauflagen, d.h. die Dichtungsauflagen sind zwischen dem jeweiligen Innen- und Außenzahn eingebettet und es kann die Dichtungsauflage nicht über den Innen- oder Außenzahn nach innen bzw. außen kriechen.

Die Ringzähne im Bereich der Dichtungsaufnahmeflächen werden bei dem bekannten Stand der Technik durch Drehen hergestellt. Das bedingt Spezialwerkzeuge und entsprechend lange Bearbei¬ tungszeiten.

Dichtungsanordnungen mit Ringzähnen unterscheiden sich grund¬ sätzlich von Dichtungsanordnungen aus Metall mit Kraftneben¬ schlußdichtungen, bei denen die gewünschte Flächenpressung an den Dichtflächen durch Kraftnebenschluß vermindert wird. Dies vermindert aber auch die Dichtungseigenschaften. Die gattungsge¬ mäßen Dichtungsanordnungen mit Ringzähnen weisen diesen Nachteil nicht auf, dafür sollten sie aber stets mit Drehmomentschlüsseln angezogen werden.

Die aus der DE 41 39 453 AI bekannte Dichtung mit Ringzähnen hat sich sehr bewährt, jedoch ist sie in der Herstellung wegen der dort vorhandenen Ringzähne im Bereich der Dichtungsaufläge- flächen relativ aufwendig. Weiterhin war man bisher der Meinung, daß die Zähne auf den Dichtungsauflageflächen unbedingt notwen¬ dig seien, um ein gutes Leckwertverhalten zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für flache Flanschver¬ bindungen mit Ringzähnen eine verbesserte Dichtungsanordnung zu schaffen, die bei mindestens gleichem Leckwertverhalten, gleicher Ausblassicherheit und gleicher Bauteilsicherheit wie bei der Anordnung nach dem bekannten Stand der Technik kosten¬ günstiger hergestellt werden kann. Gleichzeitig soll die Ein¬ bauhöhe verringert und die Gefahr der Kerbspannrißbildung und der Spannungsrißkorrosion vermindert werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst .

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung jede Dich¬ tungsaufnahmefläche eben ausgebildet ist, entfällt das auf¬ wendige Drehen der Ringzähne im Bereich der Dichtungsaufnah¬ meflächen.

Das Weglassen der Ringzähne in diesem Bereich führt überra¬ schenderweise zu keinem ungünstigeren Leckverhalten. Durch das Fehlen dieser Ringzähne kann sich vielmehr die Dichtungsauflage im gesamten Bereich der Dichtungsauflagefläche innerhalb der Kammer gleichmäßig verteilen und wird hieran nicht durch Zähne gehindert. Bei idealem Einbau einer Dichtung, wie er bei gerin¬ gem Druck vorliegenden kann, bleiben die ebenen Flanschflächen praktisch parallel zueinander. Hohe Anzugsmomente der Schrauben hingegen führen dazu, daß die Flanschflächen nicht mehr exakt parallel zueinander verlaufen, sie sind vielmehr radial außen näher beieinander als radial innen. Durch diesen Effekt wird ebenfalls ein Fließen der Dichtungsauflagen herbeigeführt . Es ist notwendig, daß gerade bei den in der Praxis tatsächlich

vorkommenden Fällen des nichtidealen Einbaus die Dichtungsaufla¬ gen innerhalb der jeweiligen Kammer frei fließen können.

Dadurch wird ein gleichmäßiger Flächenpressungsdruck über den gesamten Bereich der Dichtungsaufnahmefläche erreicht. Dies ist im Falle des Vorhandenseins von Ringzähnen im Bereich der Dichtungsaufnahmeflächen nicht in ausreichendem Maße möglich, denn die Zähne verhindern das Fließen der Dichtungsauflage, wodurch sich ein unterschiedlicher Flächenpressungsdruck ergibt. Dieser Effekt der unterschiedlichen Flächenpressungsdrücke ist bei nicht gekammerten Kammprofildichtungen, die also über den gesamten Bereich der Dichtungsauflageflächen Ringzähne, aber keine erhöhten Innen- und Außenzähne aufweisen, noch stärker ausgeprägt .

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ergibt sich durch das Vorliegen ebener Dichtungsauflageflächen auch eine geringere Einbauhöhe, da der Abstand zwischen den beiden Dichtungsaufnah¬ meflächen kleiner gewählt werden kann als bei einer Dichtung mit Ringzähnen im Bereich der Dichtungsauflageflächen oder bei einer herkömmlichen Kammprofildichtung (ohne Innen- und Außen¬ zähne) .

Ein weiterer, nicht vorhersehbarer Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung besteht darin, daß der Graphit nicht mit den Metallflächen der Dichtung verbackt, so daß sie sich preis¬ wert und einfach reinigen und wiederverwenden läßt.

Eine besonders günstige Herstellung ergibt sich durch Fräsen oder Prägen der Dichtungsaufnahmeflächen und der Innen- und Außenzähne. Dadurch entfällt das Drehen zur Herstellung der Zähne und der ebenen Dichtungsaufnahmefläche. Bei den bisher bekannten Grundkörpern tritt in bestimmten Anwendungsfällen Spannungskorrosion auf . Diese Gefahr ist bei gefrästen oder geprägten Grundkörpern nicht in dem Maße gegeben, da das Fräs- werkzeug oder Prägewerkzeug eine andere Oberfläche liefert als sie beim Drehen entsteht. Dies gilt sowohl für den Makrobereich,

denn ein Prägewerkzeug weist eine etwas abgerundete Oberfläche auf als der Drehmeißel, als auch für den Mikrobereich. Eine gedrehte Fläche ist im Mikrobereich nicht so glatt wie eine geprägte, somit kann die gedrehte Fläche eher zu Spannungsri߬ korrosion führen. Die durch Prägen entstandene Oberfläche ist also weniger gefährdet hinsichtlich der Entstehung von Span¬ nungsrißkorrosion aber auch hinsichtlich Kerbspannungsrißbil- dung.

Die neue Dichtungsanordnung ist in den anliegenden Figuren näher erläutert .

Figur 1: Ausschnitt einer typischen Dichtung im Querschnitt im nicht eingebautem Zustand;

Figur 2: Die Dichtung nach Figur 1 bei idealem Einbau;

Figur 3 : Die Dichtung nach Figur 1 bei tatsächlichem Einbau

(schematisiert) .

Figur 1 zeigt eine Dichtung in nicht eingebautem Zustand. Der Grundkörper (1) , der vorzugsweise aus Metall besteht, besitzt auf beiden Seiten ebene Dichtungsauflageflächen (2) , auf die Dichtungsauflagen (3) aufgeklebt sind. Sie bestehen insbesondere aus Graphit oder PTFE. Der Kleber wird zweckmäßig durch Sprühen aufgebracht und sollte chloridfrei sein, um Spannungsrißkorrosion möglichst zu verhindern. Radial innen und radial außen befinden sich an den Dichtungsaufnahmeflächen je ein innerer Ringzahn (4) und ein äußerer Ringzahn (5)..

Figur 2 zeigt die Dichtung nach Figur 1 in eingebautem Zustand, und zwar bei idealem Einbau, wie er zum Beispiel bei geringen Drücken vorliegen kann. In diesem Fall verlaufen die Flanschauf¬ lageflächen (6) praktisch parallel zueinander und somit auch die beiden Auflageflächen an einer Dichtungsauflage. Jede Dichtungs¬ auflage ist zwischen Innen- und Außenzahn gekammert, wobei sie sich an diese Zähne anlegt.

Figur 3 zeigt in einer etwas überzeichneten Darstellung die Dichtung bei tatsächlichem Einbau, wie er zum Beispiel bei hohen Anzugsmomenten sowie hohen Drücken vorliegen kann. Die Flansch¬ auflageflächen verlaufen nicht exakt parallel, sondern liegen außen näher beieinander als innen. Gerade für diesen Fall ist die Möglichkeit des Fließens der Dichtungsauflagen sehr bedeutsam, damit sich eine gleichmäßige Flächenpressung einstellen kann.

Besonders gute Eigenschaften weist eine Dichtung auf, bei der, wie in Figur 3 dargestellt, der innere Ringzahn (4) geringfügig höher ausgebildet ist als der äußere Ringzahn (5) . Der Höhenun¬ terschied der Ringzähne beträgt je nach Flanschgröße und Abstand der Ringzähne voneinander 10 bis 100 μm. Dies bewirkt, daß bei Flanschverbindungen für sehr hohe Drücke, die dementsprechend sehr fest miteinander verschraubt sind, die Dichtungsauflagen nach außen und nach innen optimal abgeschlossen sind.