Flanschdichtungen: Ein tiefer Einblick in ihre Typen und Verwendungen

Flanschdichtungen sind Dichtungselemente, die zwischen zusammenpassenden Flanschen verwendet werden, um eine dichte Abdichtung zu gewährleisten. Es gibt sie in drei Haupttypen: nichtmetallisch (weich), metallisch (hart) und halbmetallisch (Verbundwerkstoff). 

Jeder Typ hat seine spezifischen Anwendungen, von Industriesystemen bis hin zu Automobilabgassystemen wie Auspuffflanschdichtungen. In diesem Blog untersuchen wir, wie Flanschdichtungen funktionieren und helfen Ihnen, die richtige für Ihre Anforderungen auszuwählen.

Was ist eine Flanschdichtung?

Eine Flanschdichtung ist ein Dichtungselement, das zwischen zusammenpassenden Flanschen angebracht wird, um Leckagen zu verhindern. Sie füllt alle Unebenheiten auf den Flanschoberflächen aus. Auf diese Weise sorgt eine Flanschdichtung für eine dichte Abdichtung beim Anziehen von Schrauben.

Flanschdichtungen sind in Rohrleitungssystemen von Industrieanlagen bis hin zu Autoabgassystemen unverzichtbar, beispielsweise als Auspuffflanschdichtungen in Fahrzeugen.

Flanschdichtungen werden je nach Material und Anwendung in drei Haupttypen eingeteilt: 

• Nichtmetallisch (weich) 
• Metallisch (hart) 
• Halbmetallisch (Verbundwerkstoff)

Wie funktioniert eine Flanschdichtung?

Eine Flanschdichtung wird zwischen zwei Flanschflächen zusammengedrückt, wenn die Schrauben angezogen werden. Durch diese Kompression bildet die Dichtung eine dichte Abdichtung und verhindert Leckagen. Die Wahl der Dichtung hängt von der Anwendung ab.

Verschiedene Arten von Flanschdichtungen

Nichtmetallische Dichtungen (weich)

Diese Dichtungen werden aus Materialien wie Gummi, PTFE oder komprimierten asbestfreien Fasern (CNAF) hergestellt und werden in Niederdruckanwendungen eingesetzt. Sie werden typischerweise in Flachflanschen oder Flanschen mit erhabener Dichtfläche verwendet. Auspuffflanschdichtungen werden beispielsweise häufig aus weichen Materialien hergestellt, die bei niedrigeren Drücken wirksam abdichten können.

Metallische Dichtungen (hart)

Diese Dichtungen bestehen vollständig aus Metallen wie Edelstahl oder Kupfer. Sie sind ideal für Hochdruck- und Hochtemperatursysteme. Ringdichtungen (RTJ) werden häufig in der petrochemischen Industrie verwendet, wo Haltbarkeit von entscheidender Bedeutung ist.

Halbmetallische Dichtungen (Verbundwerkstoff)

Halbmetallische Dichtungen bieten die Festigkeit von Metall mit der Dichtfähigkeit weicherer Materialien. Wie der Name schon sagt, kombiniert eine halbmetallische Dichtung metallische und nichtmetallische Elemente.

So wählen Sie die richtige Flanschdichtung aus

Die Wahl der richtigen Flanschdichtung hängt von Faktoren wie Druck, Temperatur und der Art der Flüssigkeit oder des Gases im System ab. Für Niederdrucksysteme sind nichtmetallische Dichtungen ausreichend. Für Hochdruck- oder Hochtemperatursysteme sind halbmetallische oder metallische Dichtungen besser geeignet.

Beispielsweise muss in Autoabgassystemen eine langlebige Auspuffflanschdichtung sowohl großer Hitze als auch Vibrationen standhalten können, um Lecks wirksam zu verhindern.

Gewindedichtmittel

Schraubverbindungen weisen aufgrund des Bearbeitungsprozesses häufig kleinere Mängel auf. Diese Mängel können zu Undichtigkeiten führen, wenn sie nicht richtig abgedichtet werden. Im Folgenden sind einige der am häufigsten in Schraubverbindungen verwendeten Dichtungsmittel aufgeführt:

Flüssiges Dichtungsmittel

Flüssige Dichtungsmittel wirken als Schmiermittel und werden häufig mit Verbindungen wie Zink, Kupfer oder Nickel kombiniert, um ihre Dichtungseigenschaften zu verbessern. Flüssige Dichtungsmittel funktionieren, indem sie Lücken füllen und die Reibung während der Montage verringern.

Klempnerhanf und Paste

Diese traditionelle Versiegelungsmethode, auch als „Pferdehaar und Paste“ bekannt, eignet sich ideal zum Versiegeln von schlecht hergestellten Gewinden.

Gewindedichtband

Dies wird auch als Klempnerband oder PTFE-Band bezeichnet. Das Dichtungsmittel wird vor der Montage um die Gewinde gewickelt. PTFE-Band wirkt eher als Schmiermittel denn als Klebstoff. So ermöglicht es eine feste Verbindung zwischen Außen- und Innengewinde, ähnlich einer Dichtung.

Rohrreiniger

Rohrdichtmasse ist eine pastöse Mischung aus Dichtungsmaterial und einem Lösungsmittelträger. Sie wird vor der Montage mit einem Pinsel oder Spachtel auf das Außengewinde aufgetragen. Rohrdichtmasse ist ideal für Sanitäranwendungen, kann jedoch beim Aushärten mit der Zeit schrumpfen oder reißen.

Anaerobe Harzverbindungen

Diese Verbindungen härten in Abwesenheit von Luft aus und eignen sich daher hervorragend für Schraubverbindungen, bei denen nach der Montage keine Luft mehr vorhanden ist. Ein bekanntes Beispiel ist Sekundenkleber, der denselben Aushärtungsmechanismus aufweist.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Flanschdichtungen eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung leckagefreier Verbindungen in einer Vielzahl von Systemen spielen, von industriellen Rohrleitungen bis hin zu Autoabgassystemen. Ob Sie sich für nichtmetallische, metallische oder halbmetallische Dichtungen entscheiden, hängt von der jeweiligen Anwendung sowie den Druck- und Temperaturanforderungen ab. Weiche Dichtungen eignen sich am besten für Niederdruckanwendungen, während metallische und Verbunddichtungen ideal für Hochdruck- und Hochtemperaturumgebungen sind.

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Ressourcen

Eine Studie zur Dichtleistung von verschraubten Flanschverbindungen mit Dichtungen mittels Finite-Elemente-Analyse – ScienceDirect (1)

Korrosionsschäden an Flanschverbindungen mit Dichtung: Eine Übersicht – ScienceDirect (2)