[發明專利]用于法蘭連接的密封裝置

無效

• 申請號: 200910159593.5
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN101625058A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: N·策爾納
• 申請（專利權）人: 坎浦亨洛伊納有限公司
• 主分類號: F16L23/16
• 分類號: F16L23/16;F16J15/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 朱德強

技術領域

本發明涉及用于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，對于密封裝置的可靠性有很高的要求。在這樣的連接中， 密封材料和法蘭兩者都承受高的靜壓力和溫度。為了達到相應要求的密封效果， 必須在裝配的時候確保限定的密封表面的表面壓力。目前，這是通過在所有使 用的密封裝置中所需要的螺旋力而在理論上確定的，并且通過由此計算的螺紋 緊固力矩引入到法蘭連接。關于實際存在的密封表面的表面壓力的可靠的信息 不可能來源于影響法蘭連接的多個因素。

具有前述特征的密封裝置已經在DE4423893?C2中公開了。在已知的實施 例中，提供了一銅金屬片，其通過蝕刻的通道分割成導線軌道(conductor?track)， 并且涂敷有保護涂層。為了鑒別泄漏，可以提供以板極電容的方式使銅金屬片 的導線軌道和將要密封的金屬法蘭表面一起使用。此外，銅金屬片的導線軌道 可以用來與整體形成的傳感器芯片接觸。為了確定作用在密封平面上壓力，還 提供了一壓電傳感器金屬片。另外，在DE?4423893?C2中公開了提供具有導線 軌道的金屬插入物，其在兩個印刷線路板之間形成載體，并且導線軌道分別設 置在保護涂層之間。在這里的實施例的內容中，兩個印刷線路板用作分離的傳 感器元件。

公開的DE3006656?A1涉及具有壓力傳送功能的密封，提供的壓力傳感器 帶有兩個電極層，并且在它們之間設置有電介質。在密封受壓期間，由于電容 變化，產生了被放大并被測定的電壓差。由于僅僅記錄壓力上的變化，所確定 的表面壓力的精確度低，特別地，表面壓力的逐漸的變化和絕對的數值不能可 靠地確定。

在公開的DE10305110B3和DE10343498A1中介紹了用于法蘭連接的密封 裝置，其分別地具有多個整體的、介電的測量傳感器，所述傳感器在周向以均 勻的角度分布設置。因為多個分離的傳感器必須設置并結合到密封中，所以生 產成本很高。

此外，還在DE4101871?A1和WO94/11718中公開了密封裝置，其中表面 壓力通過壓電元件確定。

帶有金屬插入物和軟材料層的用于法蘭連接的通常的密封裝置的基本設計 公開在DE202006000726?U1中，該金屬插入物形成用于密封的載體，并且特別 地，具有波紋環的形狀。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于法蘭連接的密封裝置，其可以以簡單的方式 制造，還使得表面壓力可以精確地被確定。

出于具有上述介紹的特征的密封裝置，為實現本發明的目的，通過設置在 由介電材料制造的載體層上的平面電極，并且與其形成線路載體，其設置在金 屬插入物和軟材料層中的一個之間，以用于檢測作用在密封表面上的表面壓力， 該線路載體與金屬插入物形成電容測量設備，其中金屬插入物作用為反電極。 因此，依照本發明，該密封裝置不是由分離的插入的傳感器形成。作為替代， 該作為反電極的金屬插入物形成整體測量設備的一部分以測量表面壓力。優選 的是，該線路載體是撓性的。

依照本發明設置的裝置，作用在密封表面上的表面壓力可以在密封安裝時 和安裝之后的任意時間進行測量。因此，如果它已經設定了，表面壓力偏離預 定的數值或者表面壓力在密封的周向上不是定值，那么可以確定法蘭連接的螺 紋被特別重新擰緊，并且在法蘭連接中的力分布可以被校正。依照本發明的密 封裝置對于例如在工業設備中的大直徑的法蘭具有特別的優點，并且也確保在 復雜的應用中對于法蘭連接的法蘭的有效的密封。

依照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，該部分通過設置在線路載體上的導線軌道連接到界面。該部分優選 的為同樣的構造且以均一的間隔設置在周向。通過將平面電極分隔成多個部分， 可以檢測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 行特定的校正。

線路載體的平面電極包括，特別地，應用在介電體載體層的金屬涂層。銀 或者銀合金是優選考慮作為涂層材料。

線路載體具有界面，通過它可以找回電變量。該界面優選的是設置在軟材 料層的外側，并且便利地設置有用于塞連接的連接部件。例如，平面電極以及 反電極可以被提供電壓，并且可以測量物理量的變化，例如電流或者電容。