Auslegung und Berechnung von
metallischen Dichtungen
Für kaum messbare, kleinste Leckageraten
Metallische Dichtungen sind in einer großen Vielzahl an geometrischen Formen und Werkstoffen in der Industrie bzw. in der Dichtungstechnik präsent. Der Einsatzbereich metallischer Dichtungen fängt da an, wo Weichstoffdichtungen aus Fasern, Graphit und Elastomeren bei dem abzudichtenden Betriebsdruck oder der Betriebstemperatur nicht mehr zuverlässig genug arbeiten oder das Risiko eines Dichtungsversagens besteht. Metallische Dichtungskonstruktionen besitzen das Potenzial wirklich „dicht“ zu werden, wobei „dicht“ an dieser Stelle mit „nicht mehr messbar (qL < 10-10 mbar * l * s-1)“ kleinen Leckageraten verstanden werden darf.
Allgemein stehen: Rechteckflachdichtungen, ballige Profildichtungen, Runddrahtdichtungen, Linsendichtungen, Doppelkonusdichtungen und Ring-Joint Dichtungen
in unzähligen Werkstoffen und Werkstoffkombinationen mit und ohne Beschichtungen (Nickel, Kupfer, Silber,…) zur Verfügung. Zu den vorgenannten Dichtungsformen gesellen sich noch einige weitere Konstruktionen wie Spießkant- oder C-Ring-Dichtungen.
Auch die metallummantelte Dichtung darf man zu dem Kreis der metallischen Dichtungen zählen. Zwar wird bei dieser Dichtungskonstruktion ein Weichstoff in die Dichtung eingearbeitet, jedoch ist der Dichteffekt selbst rein-metallisch mit allen Vor- und Nachteilen einer metallischen Abdichtung.
Wir haben uns dazu entschieden, unter Berücksichtigung aller Werkstoff-eigenschaften wie Fließgrenze und Härte, das Anformungs- und Dichtheitsverhalten von metallischen Dichtungen neu zu untersuchen und zu bewerten. Denn die Berechnung und Auslegung von metallisch dichtenden Dichtverbindungen ist verglichen mit anderen Dichtungstypen keinesfalls trivial.
Wir bieten Ihnen an dieser Stelle eine Vielzahl rechnerischer Lösungen und Auslegungen
- Dichtverbindungen mit Doppelkonus-Dichtungen
- Dichtverbindungen mit Linsen-Dichtungen DIN
- Dichtverbindungen mit Ring-Joint-Dichtungen nach ASME
- Dichtverbindungen mit balligen Profildichtungen
Sonderlösungen durch Know-how
Aufgrund unseres Know-hows und unserer Erfahrung, sind wir unter Verwendung modernster Berechnungsverfahren in der Lage quasi jegliche Sonderlösung rechnerisch zu betrachten und zu bewerten. Durch unsere drei hausinternen Labore (mechanisches Labor, chemisches Labor und Technikum) besteht weiterhin die Möglichkeit die Berechnungserbnisse und Machbarkeit hinsichtlich der Fertigungstechnik über Bauteilversuche abzusichern.
Soll neben der Festigkeit auch die Dichtheit betrachtet werden, erfolgt die Berechnung von Flanschverbindungen sinnvollerweise nach DIN EN 1591-1 oder etwas aufwändiger in Kombination mit zusätzlicher oder unterstützender numerischer Simulation (FEA). An dieser Stelle möchten wir darauf hingewiesen haben, dass alle anderen derzeit gebräuchlichen Regelwerke nicht zur Bestimmung von sinnvollen Montagewerten oder der zu erwartenden Dichtheitseigenschaften unter real auftretenden Betriebsbedingungen geeignet sind. Explizit mit eingeschlossen sei hier auch die Taylor-Forge Methode, die auf den ersten Eindruck zwar suggeriert, die Montage-, Prüf- und Designbedingungen zu betrachten, aber keineswegs dazu geeignet ist zu bestimmen, ob ein System tatsächlich real so montiert werden kann, dass es den Dichtheitsanforderungen aller betrachteten Lastsituationen gerecht werden kann.
Im Zuge unserer Berechnungen wird die effektivste Vorspannkraft definiert und gleichzeitig eine Vorhersage der plastischen Verformung der Dichtflanken ausgegeben. Gleichzeitig wird auf der einen Seite die Dichtheit immer gewährleistet und auf der anderen Seite eine fortschreitende Plastifizierungen der Dichtflächen der Flansche begrenzt. Oder wir sagen Ihnen, wann eine mechanische Bearbeitung der Dichtflächen erforderlich wird.
