用於法蘭連接的密封裝置的製作方法

2023-10-24 00:45:52

專利名稱：用於法蘭連接的密封裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於法蘭連接的密封裝置，其包括金屬插入物，形成密封表面 的軟材料層和導電性平面電極。
背景技術：
在工業系統中，對於密封裝置的可靠'財很高的要求。4it樣的連接中， 密封材#法蘭兩^|5承受高的#"壓力和溫度。為了^^相應要求的密封^， 必須在敘己的時候確保限定的密封表面的表面壓力，目前，這是通it^所有使
用的密封裝置中所需要的螺勁而在理論上確定的，並ilii過由此計算的螺紋
緊固力矩引入到法蘭連接。關於實際存在的密封表面的表面壓力的可靠的信息 不可能來源於影響法蘭連接的多個因素。
具有前述特徵的密封裝置已^DE4423893 C2中公開了。在已知的實施 例中，提供了 ""^kir屬片，其通過嫩'J的通道分割成導線^it( conductor track )， 並ili^敷有保護塗層。為了鑑別洩漏，可以提供以板極電容的方式使4i^r屬片 的導線^it^將要密封的金屬法^面"-^使用。 jH外，銅^r屬片的導線^ii 可以用來與整體形成的傳感器晶片接觸。為了確定作用在密封平面上壓力，還 提供了一壓電傳感H^屬片。另外，在DE 4423893 C2中/^了提供具有導線 M的金^ir^入物，其在兩個印刷線3^L之間形成載體，並且導^1分別設 置在做塗層之間。在iiE的實施例的內容中，兩個印刷^^1作分離的傳 感器元件.
公開的DE3006656 Al涉及^"壓力傳送功能的密封，提供的壓力傳感器 帶有兩個電極層，並且在它們之間該！有電介質.在密封妙期間，由於電容 變化，產生了M大並^皮測定的電壓差。由於^(5l^f5l記錄壓力上的變化，所確定 的表面壓力的精確度低，特別地，表面壓力的，的變<沐絕對的數值不能可 靠地確定。
在公開的DE10305110 B3和DE10343498 Al中介紹了用於法蘭連接的密封 裝置，其分別地具有多個糾的、介電的測量傳感器，所述傳感器在周向以均
4勻的角度分布設置。因為多個分離的傳感器必須設置並結合到密封中，所以生 產^W艮高。
jtb^卜，絲DE4101871 A1和W094/11718中公開了密封裝置，其中表面 壓力通ita電元件確定。
帶有金屬插入物和軟材料層的用於法蘭連接的通常的密封裝置的J本設計 Z/Hf在DE202006000726Ul中，該金/^i入物形成用於密封的載體，並且特別 地，具有波紋環的形狀。

發明內容
本發明的目的是提#-種用於法蘭連接的密封裝置，其可以以簡單的方式 製造，i^f吏^ 表面壓力可以^t確AM皮確定。
出於具有上述^h紹的特徵的密封裝置，為實5(L^發明的目的，通過iU在 由介電材辦i]造的載體層上的平面電極，並且與其形成^^載體，其iU在金 4#入物和軟材料層中的一個之間，以用於檢測作用在密封表面上的表面壓力， 該線路載M金屬插入物形成電容測4i殳備，其中金^t入物作用為反電極。 因此，^^、本發明，該密封裝置不是由分離的插入的傳感器形成。作為#^，
該作為反電極的金/ir^入物形成，測^i殳備的一部分以測量表面壓力。M 的是，該^^載^^i^l性的。
^m本發明設置的裝置，作用在密封表面上的表面壓力可以在密封安裝時 和安裝4^的任意時間進行測量。因此，如果它已經^^了，表面壓力偏離預 定的4gt值或者表面壓力在密封的周向上不;1^_值，那麼可以確定法蘭連接的螺 紋被特別重新檸緊，並JL在法蘭連接中的力分^T以被^JE, ^R本發明的密 封裝狄於例如在工業設備中的^JL徑的法蘭具有特別的優點，並且H^角絲 複雜的應用中對於法蘭連接的法蘭的有效的密封。
^本發明的密封裝置的有益的實施例，平面電極具有至少兩個部分，優 選為四個，該部^t過iU在^^載體上的導線^iii^接到界面'該部^i^ 的為同樣的構itiL以均一的間隔i5X^周向。通過將平面電極分隔成多個部分， 可以檯鄰J每個獨立的部分中的表面壓力。以這種方式，可以簡單的方式確定在 周向上的表面壓力是否均一。當表面壓力不是均一分布時，可以對法蘭連接進 行特定的妙。
^^載體的平面電極包括，特別地，應用在介電體載體層的金屬塗層。銀
5或者銀^r是^^考慮作為塗層材料。
^^載^R"有界面，通過它可以找回電變量。該界面M的;U^i在lt材 料層的外側，並且便利地iM有用於:t^接的連接部件。例如，平面電極以及 反電扭^可以^皮提供電壓，並且可以測量物理量的變化，例如電流或者電容。
M^載M可以包括電子元件，，t的是i^I^M^面區域中。所iiiL件 可以，例如，是電 或電阻器，其提供所適配的阻抗，對於連接到界面的設 ^^M無^t的4言號傳輸的，見測。
金屬插入物她的是構造為波紋環。該波玟環由薄片金屬製造，並且包括 構造為波玟形或者z字形的外形的徑向部分。該金^^入物便利^^接到M^ 載體的電傳導"^觸表面，該接)l^面可以通過導線^i^接到界面。在作為波 紋環的實施例中，絲點是當界面壓力增加時，波紋形或者z字形的外形#組 縮，由此，在本發明的範圍內，波玟環的薄片金屬作為^p、測ii殳備的反電極, 特別是大電容變化因jtbl^見測到。*^，該金^i入物還可以具有塗層，例如 以石墨的形式，由此本發明lt^lMt原理沒有改變。
在密封裝置的兩側的軟材料層包梧逸常用於法蘭密封的密封材料，例如纖 ^^J^MU墨或含iJ^^。該^#^"層可以包括密封*^!"或，^ 、本發明的 M的實^fe例，形成塗層。含iJ^^構成的塗層^l特別皿的。上述的塗層 的特點不^於有效的密封作用，絲於形射^^載體的有效的保護，該塗 /g^密封的夕卜部表面上的界面的區域中具有開口是便利的，並且該界面突出 以能夠容易連接到電子設備，以用於檢頂，l^測量的值。
^^本發明的密封裝置適應於高質量密封的要求jLm^易地滿;ut當的標
準，尤其是那些德國空^t量標準TA-Luft。該密封裝置的特站於作用在 密封表面上的表面壓力通過與^^於密封裝置中的測J^殳4-^r測，其^ 、電容 方法IMt,測量的值能夠通*面和電子計量#^#￡11。當將密封裝置連接到 電子ifJ:^時，還可以在密封裝置的數據M中儲殺陣別的^i己，其可以由 電f"i十量^^i因此可以4^供HM^，通過該^^密封裝置的單獨數據， 例如類型標識，用於電容測量的測量區域，批號，單獨密封的系列號或勒以物
可通過數據>##庫的匹@^角定。可選擇地或附帶,nvR^馬，更詳細的信息也 可以直接:iik^4^在用於密封裝置的相應的大型數據^^庫中。除了通過i情單 位的密封裝置的自動識別外，該，的數據還可以用於質量管理和用於產品監
6管，其中數據傳輸也可以從計量^f立間接或者直4^1供到中央電腦，例如中央
控制和檢測單; L^/或密封裝置的制iiJl^的電腦'


M本發明^m^僅錄示了一個實施例的附圖進4彌述，其中圖示的是
圖1顯示了法蘭連接中的通過密封裝置的徑向截面的詳圖2顯示了在圖1的沿A-A平面剖開的通過密封裝置的水平的截面圖3顯示了在徑向截面中的^^ 、本發明的密封裝置的另一實施例的詳圖。
M實施方式
在圖1中，密封裝置1顯示在法蘭連接的法蘭2、 2，之間。該密封裝置l包 ^^ir屬^^^物3以;5L形成密^J"表面的lt材^"層4、 4，，在插入物3與軟材料層4 的其中一層之間，該屋了錢(^載體5以用於^"測作用在密封表面上的表面壓力。
從圖1和圖2的J^^可以得出^^栽體5包括由介電材辨'J造的載體層6 ^io:在載體層上的電傳導平面電極7。該線路載體5連帶金y^^入物3形成電 敘'〗量裝置，插入物3用作反電極。^^載體5是撓性的。
從圖2中的^^載體5的平面視圖可以看到，在該實施例中平面電極7包 括四轉分8，其具有相同的構造並且以均一的間隔在周向設置。該部分8通過 導線軌逸9連接到界面，該界面i5X^:材料層4、 4，的外側，由#於實際的 密封"卜且i5^有連接部件ll用於插狄連接。電^iff:^i 16可以連接到 界面10用於數據檢測和處理。載體5還可以包括電子元件12，其允許提高信號 和數靴輸。
^i^載體5的平面電極7包括應用到介電載體層6的金屬塗層。優選的塗 敷金屬是絲者銀紘
金^^入物3構it^波紋環iLJ^接到^^載體的電傳導接錄面13。從圖 2中可以看到接li^面13通過導線軌道9，還連接到界面10。
在圖3的實施例中，軟材料層4、 4，形廟塗層14, ^^的包括含IL^合 物。射卜，在圖3所示的實施例中，在^^載體5與金^i入物3之間iU了 由介電材^4'J造的額外的分隔層15。
通過將集成於密封裝置1的傳感器，在已安裝密封的狀態下確定密封表面 的表面壓力是可能的。已測量的數值可以檢測和處理並>^^接到界面10的電子 " H古裝置16的逸逸，且以所期望的測量<^立顯示。便利地，計量單位16是可移動的，因止b^可以應用在多個密封裝置i上。
^E本發明通過密封裝置l在安裝啟動^怍的過程中可以實現費用的節 省，例如取得更大的工作效益。jtb^卜，密封的形#尺寸可以經濟有皿淛造， 其是撓性的且能夠適用於異昧的需求。
權利要求
1.一種用於法蘭連接的密封裝置(1)，其包括金屬插入物(3)，形成密封表面的軟材料層(4、4』)和電傳導平面電極(7)，其特徵在於平面電極(7)設置在由介電材料製造的載體層(6)上且與其形成線路載體(5)，該線路載體設置在金屬插入物(3)與軟材料層(4)中的一個之間以用於檢測作用在密封表面上的表面壓力，該線路載體(5)與金屬插入物(3)形成電容測量設備，其中金屬插入物(3)起反電極作用。
2. 才Mt權利要求l所述的密封裝置，^#棘於^^載體(5)是撓性的。
3. 權利要求1或2所述的密封裝置，^##於平面電極(7)具有 至少兩^p分(8)，該兩個部分(8)通過導線M (9)連接到界面(10)。
4. 才^^5U'〗要求3所述的密封裝置，^#棘於所述部分(8)具有相同 的構itiL以均勻的間隔在周向上iU。
5. 才^t^U'虔求1至4中<—項所述的密封裝置，^#絲於^^載體 (5)的平面電極(7)包括金屬塗層，他逸的是《Ml者銀^r，其應用於介電載 體層(6)上。
6. 才M^M'漆求1至5中4—項所述的密封裝置，^#棘於M^載體 (5) M界面(10)，通過該界面可以找回電變量。
7. 條紗漆求6所述的密封裝置，絲絲於界面(10) iU在軟材 料層(4， 4，)的夕卜側。
8. 才N^5U'溪求6或7所述的密封M， ^#*於界面(10)包括用 於插塞a接的連接元件(11 )。
9. 才M^5U，JJ^求8所述的密封^S， ^#絲於^^載體(5)包括電子 元件(12)，該電子元件(12)優^^i^X^面(10)的區域中。
10. #4^5^'虔求1至9中寸P項所述的密封裝置，^#站於金絲 入物(3)構造為波紋環'
11. 才M^5U'J要求1至10中^-項所述的密封裝置，##絲於金絲 入物(3)連接到^^載體(5)的電傳導^^觸表面(13)，該接g面(13)通 過導線組(9，)艦接到界面(10 )。
12. 才^^5U'溪求1至11中^-項所述的密封裝置，^#棘於軟材料層(4， 4，)形成塗層(14)。
13.條糊要求12所述的密封裝置，膽棘於塗層(14)包括含氟 聚綠
14.才^^5U'J要求1至13中^-"項所述的密封裝置，^##於在^ 栽體(5)與金屬插入物(3)之間和/或^^載體(5)與臨近的軟材料層(4) 之間設置由介電材辨，j造的分隔層(15)。
全文摘要
用於法蘭連接的密封裝置(1)，其包括金屬插入物(3)，形成密封表面的軟材料層(4、4，)和電傳導平面電極(7)，依照本發明的平面電極(7)設置在由介電材料製造的載體層(6)上且隨其形成線路載體(5)，該線路載體設置在金屬插入物(3)和軟材料層(4)的其中之一之間以用於檢測作用在密封表面上的表面壓力，該線路載體(5)連帶金屬插入物(3)一起形成容積測量設備，其中金屬插入物(3)用作反電極。
文檔編號F16L23/16GK101625058SQ20091015959
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月10日 優先權日2008年7月11日
發明者N·策爾納 申請人:坎浦亨洛伊納有限公司