Problemlösendes Dichtungskonzept für große Nennweiten – KLINGER®KNS

Im Bereich von Rohrleitungen und Behältern mit Nennweiten, die weit über DN 600 liegen und durchaus welche von über 2.000 erreichen, ergibt sich bei den einzusetzenden Dichtungen ein Problem: Der Transport.

Und das sowohl technisch als auch kostenmäßig, denn in der klassischen Auslegung als einteiliger Dichtring gehen die Abmessung schnell über das günstige Transportmaß einer Europalette hinaus.

Auf ihr lässt sich maximal nur eine einteilige Dichtung PN 16 / DN 600, Form IBC, mit den Normabmessungen 610 x 734 liegend transportieren. Besonders bei Durchmessern von 2000 mm und größer können jedoch für Verpackung und Transport Kosten entstehen, die den Preis der Dichtung um ein Mehrfaches übersteigen.

Weiter-denken ergibt Problemlösung

Was soll bewirkt werden? Am vorteilhaftesten wäre es, wenn auch enorm große Dichtungen nicht über das Packmaß der Europlette hinausgingen, denn das ist der Schlüssel zum kostengünstigen Versand.

Hinzu kommt, dass Dichtungselemente für diese großen Durchmesser als Kraftnebenschluss-Dichtung eine höhere Sicherheit im Betrieb aufweisen: Dabei überträgt ein außenliegender Stützring die Schraubenkräfte, während ein innenliegendes elastomeres Dichtelement die Abdichtfunktion übernimmt.

An dieser bereits vorhandene Funktionstrennung setzt Klinger den Gedankengang zur Lösung der Aufgabe an: Teilen wir doch den Stützring, weil er ja keine Dichtfunktion übernimmt, einfach in Segmente!

Die Größe der Segmente wird so gewählt, dass sie problemlos auf eine Europalette passen. Ihre Verbindung erfolgt über sogenannte „Knopfloch“- oder „Puzzle“-Verbindungen. Dazu werden die einzelnen Segmente präzise geschnitten.

Die Abdichtfunktion wird dann von einem einteiligen Dichtprofil aus Elastomer übernommen, das ebenfalls über Knopfloch-Verbindungen mit den Segmenten des Stützringes verbunden wird. Das Dichtprofil weist immer eine größere Dicke als der Stützring auf. Durch diesen konstruktiven Überstand wird eine sichere Abdichtung bei allen Betriebszuständen gewährleistet. Die in Relation zu den Schraubenkräften wesentlich kleineren Innendruckkräfte, welche in radialer Richtung wirken, verstärken die Dichtwirkung. Die Elastomerdichtung wird im Betrieb zusätzlich durch den Stützring gekammert, so dass auch hohe Innendrücke beherrscht werden können.

Die Elastomerdichtung kann aufgrund ihrer Flexibilität so zusammengelegt werden, dass sie mit auf die Europalette passt.

Abbildung 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines solchen Dichtsystems.

Insofern darf man bei der Entwicklung KLINGER®KNS durchaus von einem „modularen Dicht-Baukasten“ sprechen, bei dem nicht nur die Größen, sondern auch die Werkstoffe für den jeweiligen Anwendungsfall individuell angepasst werden können:

Der Stützring besteht im Standardfall aus einem verzinkten Stahl, er kann aber auch aus Edelstahl oder Kunststoffen hergestellt werden (für die Abdichtung von Kunststoff-Flanschen).

Für den Dichtring stehen alle handelsüblichen Elastomere zur Verfügung wie NR, NBR, EPDM und FKM.

Weitere Vorteile ergeben sich durch die einfache Montage dieses Dichtungskonzeptes. Zunächst wird der Stützring auf dem Flansch zusammengesteckt, anschließend die Elastomerdichtung eingeknüpft – damit ist die Dichtung komplett! Ebenso ist eine Vormontage der Dichtung auch außerhalb des Flansches auf einem flachen Untergrund möglich.

Auf Grund der exakten Toleranzen der Knopfloch-Verbindungen des Außenringes kann die gesamte Dichtung dann in einem Stück zwischen die Flansche eingeführt werden. Es sind keine besonderen Werkzeuge für den Zusammenbau erforderlich, außerdem weist die Dichtung eine hohe Fehlertoleranz bei der Montage auf.

Einsatzmöglichkeiten der neuen Kraftnebenschluss-Dichtung aus Segmenten bestehen z.B. bei erdverlegten Rohrleitungen, bei Gas-Hochdruckleitungen (Fernleitungen), in Kraftwerken im Bereich der Rauchgasreinigung, in Kühlkreisläufen und im Behälterbau.

Entscheider-Facts

Zusammenfassend bietet KLINGER®KNS folgende Vorteile:

• Hohe Kosteneinsparung durch Reduzierung des Transportvolumens auf die Größe einer Europalette, unabhängig von der Nennweite
• Modularer Dicht-Baukasten erlaubt individuelle Werkstoffauswahl, optimiert auf die jeweilige Anwendung
• Einfache und fehlertolerante Montage
• Geeignet für hohe Flächenpressungen, ein Überpressen des Elastomer-Dichtrings ist konstruktionsbedingt nicht möglich
• Unempfindlich gegen Rohrzusatzkräfte und Druckstöße
• Bei Demontage problemloser Austausch des Dichtringes, die Stützring-Segmente sind wiederverwendbar

 

Co-Autoren:

Dipl.-Ing.(FH) Wolfgang Abt und Dipl.-Ing. Norbert Weimer, Klinger GmbH, Idstein

Dipl.-Kfm. Jörn Jacobs, Fachjournalist(bdfj) IHW Marketing GmbH, Bad Camberg

 

Zusammenstellung der Bilder und Tabellen:

Bild 1: Prizip Kraftnebenschluss-Dichtung

Bild 2: Dichtsystem KLINGER®KNS, Übersicht

Bild 3: Dichtsystem KLINGER®KNS, Segmente auf der Europalette