Flachdichtung

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Flachdichtungen aus verschiedenen Grundmaterialien (von links nach rechts) Faserdichtung, PTFE-Flachdichtung und Grafitflachdichtung mit außenliegender Metallummantelung (Bördel)

Flachdichtungen gehören meist zu den statischen Dichtungen und werden überwiegend im Apparatebau oder Rohrleitungsbau als Dichtelement zwischen zwei Flanschen eingebaut.

Wirkprinzip[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Flachdichtung stellt einen Hilfsstoff in der Flanschverbindung dar. Dieser wird nach dem Einbau in der Verbindung verpresst. Dabei muss in der Dichtverbindung ein lokal höher Druck erzeugt werden, als der anliegende Druck des Fluides in der Anlage. Das Verpressen der Dichtung dient dabei dem Zweck die Leckage auf die vorgegebene technische Dichtheit herabzusetzen, welche für die Anwendung gefordert ist. Die Pressung wird über die Flanschflächen auf die Dichtung aufgebracht. Die Kraft, welche zur Erzeugung der geforderten Flächenpressung nötig ist, wird meist mit Schraubverbindungen erzielt,[1] bei niedrigen abzudichtenden Drücken werden auch Klemmverbindungen eingesetzt.

Einflüsse auf die Dichtverbindung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Flachdichtung ist zu meist die schwächste Komponente in der Dichtungverbindung. Da sie häufig aus weicheren, leichter zu verformenden Materialien gefertigt ist, als die Flansche welche aus Stahl oder GFK bestehen. Damit die Flachdichtung ihrer Funktion gerecht wird, kann sie und die auf sie wirkenden Einflüsse nur bedingt isoliert voneinander betrachtet werden. Einwirkende Faktoren auf die Flachdichtung sind vor allem Druck, das abzudichtende Medien und die daraus resultierenden chemischen Beanspruchungen, die Temperatur, aber Faktoren wie abrupter Temperatur- und Druckabfall/-anstieg die zum Versagen der Dichtverbindung aufgrund der Trägheit der Flachdichtung führen kann. Einflüsse der von den Flansch- und Schraubenverbindung sind hingegen die Beschaffenheit der Flansche (Rauheit, Welligkeit), Geometrie der Verbindung (rund, oval, Spezialform beispielsweise Oberfläche Getriebegehäuse), die Werkstoffeigenschaften der Schrauben oder der Grad des Verschleiß.[2]

Normen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Normenreihe DIN EN 1514 – Dichtungen (Abmessungen) für Flanschverbindungen nach DIN/EN
  • Normenreihe DIN EN 12560 Dichtungen (Abmessungen) für Flanschverbindungen nach ANSI/ASME B16.5

Flachdichtungsarten und Werkstoffe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Papier- oder Pappflachdichtungen
  • Flachdichtungen basierend auf Kunststoffen
  • Graphit-Flachdichtungen
  • Hochtemperaturdichtungen (Glimmergruppe)
  • Wellringdichtungen (Grundkörper: Metall, Auflagen: Grafit oder anderer Weichstoff)
  • Kammprofildichtungen (Grundkörper: Metall, Auflagen: Grafit oder anderer Weichstoff)
  • Spiraldichtungen (Grundkörper: Wicklung aus Metall und Weichstoffen wie Grafit oder PTFE, Kammerung: Metallringe)[1]
  • flache Metalldichtringe
  • Asbest. Bei älteren Flachdichtungen damit gerechnet werden, dass diese aus schwachgebundenem Asbest bestehen, weswegen solche Dichtungen in den Geltungsbereich der Gefahrstoffverordnung, der TRGS 519 und der Asbestrichtlinie fallen und nur durch Sachkundige demontiert werden dürfen. Eine Remontage ist von unbeschädigten asbesthaltigen Flachdichtungen ist verboten.
    Asbesthaltige Flachdichtungen

Faserdichtungen und PTFE-Flachdichtungen werden bei hohen mechanischen Beanspruchungen teilweise noch mittels Metalleinlage verstärkt.[3] Die aufgeführten Werkstoffe stellen nur einen Auszug aus dem möglichen Grundwerkstoffspektrum dar.

Ummantelte Flachdichtungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ummantelte Flachdichtungen bestehen aus einem Kern (beliebiger Flachdichtungswerkstoff zumeist Faserdichtung), der von einer PTFE- oder Metallhülle (Stahl oder korrosionsbeständige Nickellegierungen) umhüllt ist. Dabei kann die Hülle die Flachdichtung vollkommen bzw. auch nur teilweise umschließen. Die Ummantelung schützt den Kern gegen chemischen Angriff vom abzudichtenden Medium. Der Kern selbst hat eine Stützfunktion, der durch den Anpressdruck nachgibt. Der erforderliche Anpressdruck muss höher gewählt werden als bei einer einfachen Flachdichtung ohne Hülle, zum Erreichen dessen sind stabile Flansche eine Voraussetzung.[3] Ein besonderes Beispiel für eine (teil-)ummantelte Flachdichtung ist in der Automobiltechnik die Zylinderkopfdichtung.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Alexander Riedl: Handbuch Dichtungspraxis. 4. Auflage. Vulkan Verlag, Essen 2018, ISBN 978-3-8027-2214-1, S. 520 und X.
  2. Industrietechnik Frank Schneider GmbH: Statische Dichtungen. S. 2, abgerufen am 19. November 2019 (Einflussfaktoren auf Dichtverbindung Abb. 3).
  3. a b Heinz K. Müller und Bernard S. Nau: Flanschdichtungen: Bauformen - Berechnung. S. 7 und 8, abgerufen am 19. November 2019 (Informationen zu Metalleinlagen auf S. 7, Informationen zu ummantelten Flachdichtungen auf S. 8).