[发明专利]密封装置

说明书

本申请是申请日为2007年1月16日、申请号为200780002507.9（国际申请号为PCT/EP2007/050400）、发明名称为“密封装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种特别是用于扁平法兰连接的密封装置，由一个环形的金属主体和两侧存在的优选石墨或者PTFE的软材料覆盖层或者其他软材料覆盖层组成，其中，主体可以在内部和/或者在外部具有径向环绕的环形齿，它们在装入状态下可以产生逐点的、金属的接触并具有弹簧特性，其这样选择，使得在从法兰中拆卸密封件后使齿高可以重新松弛到如装入前的状态下并因此重新获得几乎原始的齿高。

背景技术

这种类型的密封装置在EP1062442中有所介绍并在此期间的实践中证明非常有效。

此外，多年来公知所谓的波形环密封件，其中在波形金属主体的两面上存在软材料覆盖层，其中，这种软材料覆盖层在装入法兰间隙内时部分被压入波形件内。通过所要求的高压紧力，主体的波形件不可逆地彼此分离并与此同时可以在很大程度上压平。波形环密封件的其他主要缺点是排气安全性较差，法兰连接在受到压力和温度波动的负荷情况下密封性越来越差和装入之前大于2mm的相当大的装入厚度。这种很高的装入厚度在装入时需要很大的法兰间隙并经常导致甚至在装入时已经损坏软材料覆盖层。但波形环密封件的一个主要缺点特别是在压紧时密封件的不可逆径向延伸，其中波形主体会不可逆地扁平伸长。波形环密封件因此在实践中并不特别可靠，特别是在高负荷和对持久密封性的高要求情况下。

在依据EP1062442的密封装置中，被软材料覆盖层覆盖的区域扁平构成。因此金属主体在该区域内不出现不可逆的变形。软材料覆盖层在拧紧法兰螺栓时几乎最大程度压缩并这样确定尺寸，使具有弹簧特性的环形齿的尖部与法兰表面产生金属接触。金属主体及其环形齿因此没有不可逆地变形。这些特点使通过压力和温度波动的负荷被弹性接收并由此形成持久的高密封性。

发明内容

本发明的目的在于，对持久的密封性做进一步改进。

该目的依据本发明通过权利要求1、3或5的特征得以实现。

在由其改进密封性的依据本发明的密封装置的第一优选实施方式中，该密封装置具有环形的金属主体。主体两侧利用软材料覆盖层覆盖，其中，软材料覆盖层特别是具有石墨和/或者PTFE的覆盖层。主体此外具有多个径向环绕的环形齿。在装入状态下，至少一个环形齿在环形齿与密封面之间产生线形的、金属的接触。依据本发明，金属主体具有小于0.5mm的厚度，特别是小于0.49mm的厚度和特别优选小于0.3mm的厚度。出乎意料的是，尽管金属主体的厚度很小，但仍可以使其变形并通过变形产生环形齿。尽管材料厚度很小和材料在变形时出现流动，但由于结构出乎意料的是没有出现裂纹形成。环形齿依据本发明一方面具有的功能是，至少在环形齿之一与密封面之间确保金属接触。此外，环形齿用于提高金属主体的刚性。只有通过依据本发明具有径向环绕的环形齿，才能够具有特别是由薄金属板制造的这样薄的主体。

优选主体在软材料覆盖层的区域内也具有至少一个环形齿。在本发明进一步优选的实施方式中主要出发点在于，主体在由软材料覆盖层覆盖的区域具有至少一个角形的环形齿。在这种实施方式中，不一定非得需要但优选在未被覆盖的区域内也具有至少一个环绕的环形齿，其在装入状态下可以产生线形的、金属的接触。

该目的依据本发明在一种特别优选的实施方式中由此得以实现，即主体被软材料覆盖层覆盖的区域具有至少一个角形的环形齿。

在一种优选的实施方式中，软材料覆盖层的区域内所具有的环形齿至少可部分塑性变形，其中，变形在将密封装置装入法兰连接内时进行。至少一个环形齿的形状、金属主体的厚度以及所使用的合金依据本发明因此这样选择，使得取决于装入时出现的力，所述至少一个环形齿至少部分塑性变形。特别是依据本发明，优选主体由优质钢制造。出现的力在这种情况下取决于法兰连接的类型、规格和/或者应用领域。由于齿优选仅部分产生塑性变形，从而保留残余弹性，在装入状态下通过齿尖在密封件的横截面上的压力分布中产生压力峰值。因此提高齿尖相应线形区域内的密封性。这样改进了依据本发明的密封装置的密封性。在这种情况下，特别优选设置在密封件覆盖层区域内的环形齿的塑性变形这样进行，使齿具有50–100%、优选75–100%的弹簧特性。对此是指相应的环形齿在重新从法兰连接中拆卸后，达到原始高度，也就是第一次装入之前的高度的50-100%。在原始齿高为0.5mm时，齿在拆卸后重新具有0.25-0.5mm的齿高。