用于制造密封元件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造密封元件、尤其是密封环的方法，该密封元件用于密封两个法兰的连接部，其中至少一个法兰具有不平整的密封面。
【背景技术】
[0002]如果例如典型地应用在化学、石油化工、发电站技术或者制药工业中的法兰应彼此密封地连接，则一般性而言使用密封装置。如果所涉及的法兰的互相对置的密封面在其中至少一个法兰中存在不平整(经常是这种情况)，则密封元件通常是必要的。
[0003]这种密封元件的用途是，该密封元件在装配中如此程度地塑形、弹塑形或者弹性变形，使得弥补了所述至少一个密封面的存在的不平整。由于该原因，密封元件通常由比法兰材料更软的材料制成。
[0004]问题在于，在所涉及的法兰的至少一个密封面中的非常大的不平整或者在两个所涉及的密封面中的整体累加的不平整(尤其是当这种不平整大于1mm时)不再能够利用传统的密封装置来弥补。
[0005]这种大的不平整例如可能由于在制造法兰时的较强的热应力产生，尤其是当涉及由钢制成的法兰时，该法兰例如为了达到化学稳定性而具有搪瓷涂层。
[0006]搪瓷涂层的涂覆要求对要被搪瓷化的构件并且因而也对法兰进行较强的加热，从而构件并且因而同样法兰可以产生较强的变形，由此即使例如法兰的原本平整地制成的密封面，在涂覆所述搪瓷层之后可能具有例如大于1mm的明显的不平整。
[0007]到目前为止有必要在如此强地产生不平整而缺乏可用的合适的密封装置的情况下进行新的搪瓷化，对此要去除旧的搪瓷层，必要时将密封面弄平整并且重新上涂层。
[0008]但是，该数量级的不平整不仅可能在法兰的热应力的情况下产生，而且例如也可能通过老化效应和由此引起的法兰或者毗邻于该法兰的构件的扭曲而产生。
【发明内容】
[0009]因此，本发明的任务是提出一种方法，利用该方法能够提供密封元件，用于密封地连接两个法兰，其中至少一个法兰具有不平整的密封面。因此，本发明的任务实质上是通过所述方法来提供密封元件、尤其密封环，这些密封元件适合用于弥补在所涉及的法兰的密封面之间的大于1mm的不平整。
[0010]根据本发明，该任务通过如下方式解决:在沿着至少一个法兰、优选两个法兰的圆周方向安置的多个圆周位置、尤其是彼此间等距的圆周位置上，在其中每个圆周位置中，在沿着垂直于圆周切线的方向并且因而在密封环中例如沿着径向方向相继安置的多个部位上，确定在各法兰的彼此相对置的密封面之间的相应的间距值，并且由每个圆周位置的多个间距值确定出一个厚度值，并且根据所有与圆周位置相关的厚度值来制造密封元件，该密封元件具有与圆周位置相关的厚度，该厚度在对应于法兰的每个圆周位置上沿着垂直于圆周切线的方向、尤其沿着径向方向是恒定的并且等于相应的圆周位置的所确定的厚度值。
[0011]因此，本发明的一个基本核心构思是，测定在各法兰的密封面之间的间距值并且因而在制造密封元件时考虑由此具体确定出的不平整。
[0012]但是在此本发明的一个基本核心构思是，不将在所涉及的法兰的密封面中产生的不平整作为阴图底片(Negativkopie)传递到待制造的密封元件的表面轮廓上，因为这将导致在密封元件和所涉及的法兰的密封面之间的全表面接触，这将引起极其高的连接力，用于实现法兰的密封连接，相反地，根据本发明规定，由每个圆周位置的多个间距值仅确定出唯一一个厚度值，该厚度值相应于如下厚度，在相应的圆周位置上以该厚度制成待制造的密封元件，其中，根据本发明该厚度沿着前述的相对于圆周切线垂直的方向是恒定的，这意味着，在待形成的法兰连接部中能够实现对在各法兰的密封面之间的密封元件的线状压紧，这相比于面状压紧能够实现更好的密封性。
[0013]在根据本发明的方法方面要指出的是，如果两个法兰在所形成的包含密封元件的连接部中彼此固定，则所确定的间距值就无需一定等于在两个法兰的密封面之间将存在的间距。虽然所确定的间距值能够准确地描述这些间距，但也可规定的是，所述间距值代表了这样的值，即当相比于在中间连接有合适的密封装置进行固定的情况，这两个所涉及的法兰彼此间以更大的间距定位时，存在所述值。
[0014]也就是说在一个优选的按本发明的方法变型方案中可以规定的是，之前提到的厚度值中的每个厚度值由相应的间距值加上或者减去一个常数而算出。
[0015]因此，例如如果假设，两个法兰在确定间距值时以其密封面互相接触或者在各密封面之间具有至少一个间距值(该间距值小于待制造的密封元件的所需的最小厚度)，则可以由相应的间距值加上一个常数来计算出每个圆周位置的厚度值，以便达到密封元件的该最小厚度，由此待制造的密封元件例如在其最薄的部位处至少具有该最小厚度。
[0016]同样根据本发明可以规定的是，为了确定所述间距值而将两个法兰彼此相对置地隔开间距地定位，该间距大于之后要连接在中间的并且按本方法待制造的密封元件的所需的或者所允许的最大厚度，从而之后待制造的密封装置的每个圆周位置的所需的厚度值能够由相应的间距值减去一个常数值而算出，以便如此获得之后待制造的密封元件的所期望的最小厚度或者平均厚度或者最大厚度。
[0017]特别地，也要指出的是，也可以确定这样的值作为间距值，即当之后待连接的两个法兰彼此间以确定的间距设置时将存在的值，但具体地对按本发明的确定而言根本没有彼此相对置地设置，例如这在下文还要以实施例进行说明。
[0018]因此，根据本发明可以规定的是，在各法兰的密封面之间的每个圆周位置的前文提到的多个间距值据此被具体测出，对此在这个实施形式中所述两个所涉及的法兰彼此相对置地以间距、尤其是任意的间距进行设置，但同样存在这种可能性:由其它值确定出所述间距值，这些其它值不直接等于在所涉及的各法兰的密封面之间的具体间距，而是例如仅等于在其中一个法兰的密封面和一个待观察的参考平面之间的间距。
[0019]与对在其中每个圆周位置上的多个间距值的具体的确定方式不相关(由这些间距值确定了用于制造所述密封元件的相应的厚度值)，可以规定的是，在一种可能的实施形式中通过求出相应的圆周位置的所有间距值的平均值或者在其它的相对优选的实施形式中通过选出相应的圆周位置的所有间距值的最小值来由每个圆周位置的多个间距值确定出一个厚度值。
[0020]特别地，如果每一个圆周位置的各个间距值不能以足够高的精度进行确定，则求出一个相应的圆周位置的所有间距值的平均值来确定一个厚度值能够得到对于制造密封装置已经较为满意的结果。
[0021]反之，从相应的圆周位置的所有间距值中选出最小值作为用于确定该圆周位置的待使用的厚度值的基础具有如下优点:按此所制造的密封元件在其密封宽度之内总是在最高压紧的部位处或者说在各法兰的所涉及的密封面之间的最窄间隙的部位处由这些密封面接触，并且因此能够将密封元件的材料由最高压紧的接触线挤压到周围区域中，这保证了法兰的特别密封的连接。
[0022]按本发明的方法规定，在优选的实施形式中在离散的步骤中对至少一个法兰或两个法兰的圆周进行划分，并且从而定义多个圆周位置，其中，在相应的圆周位置上沿着垂直于圆周切线的方向(在环形密封装置中沿着径向方向)确定各间距值。所述圆周位置不必一定定义为直接在法兰的圆周上的部位。对于本发明而言重要的是，各圆周位置精准地限定出线，多个部位位于线上，在两个法兰的密封面之间在这些部位上确定间距值。
[0023]优选在圆环形的密封装置中，但原则上在所有密封元件形状中，所述圆周位置关于密封元件或者说至少一个法兰的中心能够例如构成在O和360度之间的角度值。每个角度值限定了从中心出发的半径向量，在各法兰的密封面之间的部位位于在该半径向量上，在这些部位上确定出间距值。在该情况下，因而所述圆周位置能够构成一个极坐标系统的坐标，不仅法兰而且待制造的密封元件在该极坐标系统中被考察。
[0024]例如在不同于环形形状的密封元件中、例如在有棱角的密封元件的情况下，所述圆周位置也能够在笛卡尔坐标中给出。
[0025]即使在很大数量的圆周位置中存在仅离散的、彼此间隔开的圆周位置，在这些圆周位置上确定用于之后待制造的密封装置的厚度值。因为根据本发明规定，密封元件在其对应于法兰的圆周位置上以这些所确定的厚度值进行制造，所以可能规定一种实施形式:沿着密封元件的圆周方向得到在密封元件的厚度方面形成阶梯的结构，其中，所述阶梯的间距等