Beschreibung
Wellringdichtungen bestehen aus einem gewellten metallischen Trägerring, der je nach Anforderung ohne Auflage, einseitig oder beidseitig mit Weichstoff belegt wird. Gängige Auflagematerialien sind expandierter Graphit und PTFE. Die Dichtwirkung entsteht an den Wellenbergen des Trägers: Beim Verpressen bilden sich dort Druckspitzen, die den möglichen Diffusionsquerschnitt der Weichstoffauflage erheblich reduzieren.Der gewellte Aufbau des Metallträgers ermöglicht ein ausgeprägtes Rückfederverhalten. Dadurch erhalten die Dichtungen auch dann die Anpresskraft aufrecht, wenn die Schraubenkraft im Betrieb nachlässt, etwa durch thermische Dehnungen oder Setzungserscheinungen. Für Graphitauflagen gilt ein Temperaturbereich bis 550 °C, für PTFE-Auflagen bis 250 °C. Mit hochwarmfesten Stählen und hitzebeständigen Schnurauflagen sind Temperaturen bis 800 °C möglich. Der maximale Betriebsdruck liegt bei bis zu 100 bar.
Für die Mindestflächenpressung sind ca. 10 bis 15 N/mm² erforderlich; die maximal ertragbaren Flächenpressungen liegen bei über 220 N/mm². Die Ausführungen sind nach DIN EN 1514-4 bzw. EN 12560-4 normiert und in den Freigaben TA-Luft, Fire Safe nach ISO 10497/API 607, Ausblassicherheit nach VDI 2200 sowie BAM für Sauerstoffanwendungen erhältlich. Sonderformen, eckige Rahmen, ovale Ausführungen und Ausführungen mit Innenbördel oder Drehmomentstütze sind auf Anfrage lieferbar.
Merkmale
- TypMetall-Weichstoffdichtung, Wellringdichtung
- Werkstoff TrägerEdelstahl 1.4571 (AISI/ASTM 316Ti), weitere auf Anfrage
- WeichstoffauflageGraphit (Reinheit ≥ 98 %) oder PTFE, ohne Auflage möglich
- Temperaturbereich (Graphit)bis +550 °C Dauerbetrieb (mit Sonderwerkstoff bis +800 °C)
- Temperaturbereich (PTFE)bis +250 °C
- Temperaturbereich (Graphit)-200 °C bis +500 °C Dauerbetrieb
- Max. Betriebsdruckbis 100 bar
- Chemische BeständigkeitpH 0–14 (mit Graphitauflage)
- Mindestflächenpressungca. 10–15 N/mm²
- Maximalflächenpressungüber 220 N/mm²
- Norm (Abmessungen)DIN EN 1514-4, EN 12560-4; weitere nach DIN 2690, ANSI auf Anfrage
- FreigabenTA-Luft (VDI 2440), Fire Safe (ISO 10497 / API 607), Ausblassicherheit (VDI 2200), BAM
- Bauformenohne Auflage, einseitige Auflage, beidseitige Auflage, mit Innenbördel; rund, oval, eckig
Vorteile
- Die gewellte Metallstruktur federt bei Schraubenkraftverlust zurück und hält die Dichtkraft auch bei thermischen Wechselbelastungen aufrecht.
- Geringere Mindestflächenpressung (ab ca. 10 N/mm²) im Vergleich zu reinen Metalldichtungen: einsetzbar an biegeschwachen Flanschen und Stahl-Email-Flanschen.
- Graphitauflage mit pH 0–14 beständig gegen nahezu alle Medien; geeignet für aggressive Prozessmedien in der Chemie- und Petrochemieindustrie.
- Ausblassicherheit nach VDI 2200 und TA-Luft-Zertifizierung nach VDI 2440: erfüllt die deutschen Emissionsschutzanforderungen für Flanschverbindungen an Chemieanlagen.
- Fire Safe nach ISO 10497/API 607: zugelassen für Anwendungen mit Brandschutzanforderungen in Raffinerien und der Prozessindustrie.
- BAM-Freigabe für Sauerstoffanwendungen ermöglicht den Einsatz in technischen Sauerstoffleitungen.
- Sonderformen (oval, rechteckig, mit Stegen, mit Innenbördel) auf Anfrage: anpassbar an nicht-genormte Flanschgeometrien.
Einsatzgebiete
- Rohrleitungs- und Anlagenbau
- Wellringdichtungen dichten Flanschverbindungen in Prozessrohrleitungen ab, wo thermische Längenänderungen und Schwingungen auftreten. Die Rückfedereigenschaft kompensiert Setzungserscheinungen der Schraubenverbindung.
- Chemieindustrie und Petrochemie
- In Anlagen mit aggressiven Prozessmedien (pH 0–14) bieten Graphit-Wellringdichtungen breite Medienbeständigkeit. TA-Luft- und Fire-Safe-Zulassung erfüllt die behördlichen Anforderungen an Flanschdichtungen in Chemieanlagen.
- Raffinerien
- Für Hochtemperatur-Prozessströme und Kohlenwasserstoff-Medien geeignet; Fire Safe nach API 607 zugelassen für Anwendungen mit Brandschutzauflagen.
- Wärmetauscher
- Wellringdichtungen werden als Deckeldichtungen in Rohrbündelwärmetauschern eingesetzt. Die Anpassungsfähigkeit an Flanschblattneigungen sichert dichte Verbindungen auch an großen Deckelflächen.
- Behälter- und Apparatebau
- Geeignet für Verschlussdeckel, Tankluken und Reaktorverschlüsse, wo Dichtungen bei Öffnungs- und Schließzyklen mechanisch belastet werden.
- Kraftwerkstechnik und Dampfanlagen
- Graphit-Wellringdichtungen sind bis 550 °C einsetzbar und eignen sich für Dampfleitungen, Kesselverbindungen und Turbinen-Rohrleitungen.
- Stahl-Email-Flansche
- Die einseitige oder beidseitige Weichstoffauflage schützt die empfindliche Emaillierung vor direktem Metallkontakt. Die geringe Mindestflächenpressung schont biegeschwache Flanschkonstruktionen.
Do's and Dont's
Do's:- Vor der Montage Flanschflächen auf Rautiefe Rz = 25–50 µm prüfen
- Graphitauflagen bei Temperaturen über 250 °C einsetzen, PTFE-Auflagen bis max. 250 °C
- Dichtungskennwerte nach EN 13555 für die Berechnung der Schraubenkraft verwenden
- BAM-geprüfte Ausführung für Sauerstoffanwendungen wählen
- Wellringdichtungen trocken, kühl und UV-geschützt lagern
- Wellringdichtungen nicht mehrfach verwenden, auch wenn sie optisch unbeschädigt aussehen
- Weichstoffauflagen nicht mit inkompatiblen Medien in Kontakt bringen: PTFE ist nicht für starke Reduktionsmittel und Alkalimetallschmelzen geeignet
- Schrauben nicht einseitig oder nicht über Kreuz anziehen, da ungleichmäßige Flächenpressung zur Undichtigkeit führt
- Flanschflächen mit Riefen oder Korrosionsnarben nicht ohne Rücksprache mit dem Dichtungshersteller verwenden
- Keine Dichtungen mit beschädigter oder fehlender Weichstoffauflage einbauen
Montage
- Flanschflächen vor der Montage auf Beschädigungen, Korrosion und Verschmutzungen prüfen. Empfohlene Flanschrautiefe: Rz = 25–50 µm.
- Alte Dichtungsreste vollständig entfernen, Flanschflächen reinigen. Keine scharfen Werkzeuge verwenden, die die Dichtfläche beschädigen könnten.
- Wellringdichtung mittig auf dem Flansch positionieren. Dichtung nicht verbiegen oder verdrehen.
- Schrauben gleichmäßig über Kreuz anziehen, um eine gleichmäßige Flächenpressung über den gesamten Umfang sicherzustellen. Mindestflächenpressung: ca. 10–15 N/mm².
- Nach dem ersten Betriebszyklus (thermische Ausdehnung und Rückkühlung) Schrauben auf das vorgeschriebene Anzugsmoment nachziehen.
- Die erforderlichen Dichtungskennwerte nach DIN EN 13555 sind auf Anfrage erhältlich und für die korrekte Auslegung des Anzugsdrehmoments heranzuziehen.
FAQ
- Welchen Temperaturbereich decken Wellringdichtungen mit Graphitauflage ab?
Wellringdichtungen mit expandierter Graphitauflage sind für Dauertemperaturen bis +550 °C ausgelegt. Mit hochwarmfesten Stahlträgern und hitzebeständigen Schnurauflagen sind Anwendungen bis +800 °C möglich. Für Temperaturen unter -200 °C sind ebenfalls Ausführungen verfügbar.
- Was ist der Unterschied zwischen Wellringdichtungen mit PTFE- und Graphitauflage?
PTFE-Auflagen sind für Temperaturen bis 250 °C geeignet und chemisch beständig gegen nahezu alle Medien außer Alkalimetallschmelzen und starken Reduktionsmitteln. Graphitauflagen decken Temperaturen bis 550 °C ab, sind ebenfalls pH-beständig von 0–14 und zusätzlich leitfähig. Für Hochtemperaturanwendungen über 250 °C ist Graphit die einzige Option.
- Warum behält eine Wellringdichtung die Dichtkraft auch bei nachlassender Schraubenkraft?
Der gewellte Metallträger wirkt wie eine Tellerfeder: Beim Setzen der Verbindung oder bei thermischen Dehnungen federt er zurück und kompensiert den Schraubenkraftverlust. Dadurch bleibt die Flächenpressung auf der Weichstoffauflage auch über mehrere Lastwechselzyklen erhalten. Reine Weichstoffdichtungen verfügen über diesen Rückfedereffekt nicht.
- Wie unterscheidet sich die Wellringdichtung von der Spiraldichtung und der Kammprofildichtung?
Die Wellringdichtung hat einen vollflächigen gewellten Träger mit Weichstoffauflage und eignet sich besonders für biegeschwache Flansche durch ihre niedrige Mindestflächenpressung (ab ca. 10 N/mm²). Die Spiraldichtung besteht aus aufgewickelten Metallagen und Füllmaterial und ist für höhere Schraubenkräfte ausgelegt. Die Kammprofildichtung hat konzentrische Rillen im Metallkörper und wird bevorzugt bei sehr hohen Drücken und Temperaturen eingesetzt.
- Welche Flanschform ist für Wellringdichtungen geeignet?
Wellringdichtungen passen sich Flanschblattneigungen mit der gesamten Dichtfläche an und sind daher besonders für Stahl-Email-Flansche, biegeschwache Flansche und Flansche mit leichten Unebenheiten geeignet. Die empfohlene Flanschrautiefe liegt bei Rz = 25–50 µm. Stark beschädigte oder tiefgeriefte Flanschflächen sind vor dem Einbau zu prüfen.
- Darf eine Wellringdichtung nach dem Öffnen der Flanschverbindung wiederverwendet werden?
Nein. Nach dem Verpressen ist die Weichstoffauflage dauerhaft verformt und die Dichtung in der Wellentiefe gesetzt. Eine Wiederverwendung ist nicht zulässig, da die ursprüngliche Dichtwirkung nicht mehr zuverlässig hergestellt werden kann. Es ist stets eine neue Dichtung einzubauen.