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Technischer
Bereich
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Dichtungen mit großem Durchmesser.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Dichtungen mit großem Durchmesser
für Wärmetauscher
und Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Dichtungen mit großem Durchmesser.
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Hintergrund
der Erfindung
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Wärmetauscher
sind große
Teile mechanischer Luft- und Fluidbehandlungsapparaturen mit großen Abmessungen
im Durchmesser. Aneinandergrenzende Komponenten von Wärmetauschern
sind an Flanschen mit Bolzen verbunden. Dichtungen dichten die Verbindungen
der aneinandergrenzenden Komponenten ab, um ein Durchsickern von
Flüssigkeit
aus dem Wärmetauscher
zu verhindern. Periodisch, oder wie erforderlich, werden Dichtungen, welche
Verbindungen im Wärmetauscher
abdichten, ersetzt. In der Industrie war es Praxis, dass neue Dichtungen
nach Maß hergestellt
wurden, typischerweise durch eine Dichtungsvertriebsgesellschaft, welche
am Ort der Einrichtung, welche die neuen Dichtungen benötigt, ansässig ist.
Es gibt verschiedene Gründe
für diese
Praxis. Im Allgemeinen liefert keine Großfirma, die Dichtungen mit
kleinem Durchmesser herstellt, Dichtungen mit großem Durchmesser
für Wärmetauscher.
Dichtungen mit kleinem Durchmesser sind im Allgemeinen mit einem
großen Bereich
von Innen- und Außendurchmessern
verfügbar,
welche im Allgemeinen Gesamtdurchmesser von bis zu etwa 12 Inch
aufweisen. Für
An wendungsbereiche mit großen
Durchmessern von im Allgemeinen 12 Inch und größer gibt es eine Anzahl verschiedener
Dichtungsmuster und ein Austausch ist typischerweise ein nicht häufiges Vorkommen.
Es ist unpraktisch Austauschdichtungen für Anwendungen mit großem Durchmesser
zu inventarisieren.
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Im
Gegensatz dazu werden die kleineren Dichtungen für Fluidflusskontrolleinrichtungen
häufiger
verwendet und Hersteller von Dichtungen bewahren Stempel mit einem
großen
Bereich innerer und äußerer Durchmesser
zur Herstellung von Dichtungen mit kleinem Durchmesser bis etwa
12 Inch auf. Diese kleineren Dichtungen können leichter in Warenhäusern gelagert
und zu Vertreibern oder Endbenutzern zur Installation verbracht
werden. Die Dichtungen mit großem
Durchmesser sind jedoch schwierig zu handhaben und zu lagern, aufgrund
ihrer Größe, der
Flexibilität
der Dichtung und der spröden
Natur des Dichtungsmateriales der Dichtung.
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Derzeit
werden Dichtungen mit großem Durchmesser
zum Austausch im Allgemeinen durch Dichtungsvertreiber hergestellt,
welche am Ort, wo Austauschdichtungen erforderlich sind, ansässig sind.
Die Austauschdichtungen sind aus einem mit Dichtungsmaterial beschichteten
Metallring gefertigt. Der Ring wird unter Verwendung einer Dichtungsschablone
die über
eine große
Platte aus Metallblech gelegt wird, geschnitten. Das Dichtungsmaterial
wird aus einem Blatt kalendriertem Graphit mit einer Klebstoffschicht
ausgeschnitten. Ein solches Produkt ist in einer Anzahl von Dicken
und Dichten kommerziell erhältlich.
Das Blatt wird auf einen Tisch gelegt und der Ring wird auf die
Klebstoffseite gesetzt. Die Dichtung wird dann aus dem Blatt ausgeschnitten.
Der Ring wird umgedreht und auf ein zweites Blatt gesetzt, um die
entgegengesetzte Seite des Ringes zu beschichten. Die verbleibenden
Materialien werden im Allgemeinen als Abfall verschrottet, was zusätzliche
Kosten bedeutet. Die Dichtung wird dann vorsichtig zu dem Wärmetauscher
bewegt und installiert.
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Während diese
vor Ort hergestellten Dichtungen Austauschdichtungen für Dichtungsanwendungen
mit großem
Durchmesser geliefert haben, gibt es Nachteile bei ihrer Verwendung.
Diese Nachteile umfassen die Unmöglichkeit,
die Verbesserungen in Dichtungen mit großem Durchmesser einzubringen,
welche für
moderne Dichtungen mit kleinem Durchmesser gefunden wurden. Die
Gleichförmigkeit nach
Maß hergestellter
Dichtungen variiert und die Gesamtqualität hängt von der Erfahrenheit des
Technikers ab, der die Dichtung herstellt.
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Die
US-A-4,333,975, welche den nächsten Stand
der Technik beschreibt, lehrt eine flache Dichtung, die ein metallisches
Verstärkungsband,
das durch Kompression mit verschiedenen Schichten Graphitfolie umwickelt
ist, umfasst. Die runde Dichtung ist mit einer schwalbenschwanzförmigen Verbindung
ausgebildet, welche geöffnet
werden kann, damit die Dichtung bei der Installation in Position
gebracht und dann geschlossen werden kann.
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Die
EP 0 715 052 offenbart eine
Vorrichtung zur Herstellung von kalendrierten Aluminiumprofilen für Isolierverglasungseinheiten,
wobei die Vorrichtung ein Antrieb zum Einspeisen eines Langrohres
in eine Biegestation aufweist, wo das Rohr schrittweise über eine
zu einer Längsachse
des Rohres quer verlaufende Linie in eine Ebene in einem schiefen
Winkel zu der Ebene, welche durch den ungebogenen Abschnitt des
Rohres definiert ist, gebogen wird.
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Dementsprechend
besteht auf dem technischen Gebiet ein Bedürfnis für eine verbesserte Wärmetauscherdichtung
sowie für
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung verbesserter
Wärmetauscherdichtungen.
Darauf ist die vorliegend Erfindung gerichtet.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung erfüllt
die Bedürfnisse
des Standes der Technik, indem sie eine Dichtung nach Anspruch 1,
eine Vorrichtung nach Anspruch 6 und ein Verfahren zur Herstellung
einer Wärmetauscherdichtung
mit großem
Durchmesser nach Anspruch 3 und eine Vorrichtung zum Anbringen einer
Ausbesserung nach Anspruch 7 liefert. Die Vorrichtung umfasst eine
Halte- und eine
Biegepresse, welche koaxial und beabstandet voneinander zur Aufnahme
eines langen Bandes angeordnet sind. Jede Presse kann selektiv in
einer ersten Position positioniert werden, in der sich das lange
Dichtungsband in Längsrichtung
durch die Haltepresse und die Biegepresse bewegen kann und einer
zweiten Position, welche das Band fest von einer Bewegung relativ
zu der jeweiligen Presse zurückhält. Eine
Antriebspresse ist koaxial mit und beabstandet von der Haltepresse
angeordnet und kann in entgegengesetztem Modus zu der Haltepresse
und der Biegepresse betrieben werden, wobei das lange Dichtungsband fest
gehalten wird, wenn die Haltepresse und die Biegepresse sich in
der ersten Position befinden. Die Antriebspresse ist ebenfalls in
Längsrichtung
von der ersten Position in eine zweite Position bewegbar, um einen
Abschnitt des langen Dichtungsbandes durch die Biegepresse zu bewegen.
Die Biegepresse ist aus einer ersten Position in eine zweite Position
in einem schiefen Winkel relativ zu einer Längsachse des langen Bandes
schwenkbar, um das Band in einem schiefen Winkel relativ zur Längsachse,
zu biegen. Pneumatische Zylinder bewegen die jeweiligen Pressen.
Die Haltepresse und die Biegepresse arbeiten unisono, um zu der
zweiten Position zu bewegen, um das lange Band während eines Biegeschrittes
zu halten, wenn die Biegepresse aus der ersten Position in die zweite
Position schwenkt. Die Antriebspresse arbeitet in einem Haltemodus
zum Greifen des langen Dichtungsbandes, während die Haltepresse und die Biegepresse
sich in der ersten Position befinden, damit die Antriebspresse einen
Abschnitt des langen Bandes längs
durch die Biegepresse bewegt.
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung liefert eine bevorzugte Ausführungsform
einer Dichtung mit großem
Durchmesser, umfassend ein langes, schmales Band, dessen distale
Enden miteinander verbunden sind, wobei ein geschlossener Ring mit
einem 12 Inch überschreitenden
Durchmesser definiert wird. Ein Mantel eines Dichtmateriales umhüllt im Wesentlichen
das ganze Band. Eine Ausbesserung bzw. ein Flicken des Dichtungsmateriales
umhüllt
einen Abschnitt der Schleife, wo die distalen Enden zusammentreffen.
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung einer
Dichtung mit großem Durchmesser,
worin ein langes Band sich um eine vorbestimmte Distanz bewegt,
um einen Abschnitt des langen Bandes in eine Biegepresse voranzutreiben.
Eine angrenzende Haltepresse und die Biegepresse halten das lange
Band fest. Die Biegepresse schwenkt angrenzend zur Haltepresse aus
einer ersten Position in eine zweite Position, um den Abschnitt des
Bandes in einem schiefen Winkel lateral zu biegen. Das lange Band
wird aus der Feststellung in der Haltepresse und der Biegepresse
freigegeben. Die Schritte werden wiederholt, bis eine Schleife mit
einem vorbestimmten Durchmesser ausgebildet ist. Die Schleife wird
vom Band abgetrennt und einander gegenüberliegende distale Enden werden
unter Ausbildung einer Dichtung mit großem Durchmesser verbunden.
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Gegenstände, Vorteile
und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden
genauen Beschreibung der Erfindung und der Ansprüche angesichts der anhängenden
Zeichnungen offensichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer
Dichtung mit großem
Durchmesser der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Spannvorrichtung zur Ausbildung
eines Flickens von Dichtungsmaterial über der Verbindung aus distalen Enden
einer Schleifendichtung, hergestellt mit der in 1 gezeigten
Vorrichtung.
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3 ist
eine Aufsicht der verbundenen Enden der durch die in 1 veranschaulichte
Vorrichtung ausgebildeten Schleife.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer Walzenvorrichtung, um ein schmales
Band mit Wellen zu versehen, das zur Ausbildung von Dichtungen mit
der in 1 gezeigten Vorrichtung verwendet wird.
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Genaue Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Indem
nun genauer auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen
gleiche Teile gleiche Bezugsziffern aufweisen, veranschaulicht 1 in perspektivischer
Ansicht eine Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Herstellung einer Dichtung mit großem Durchmesser, welche insbesondere
zur Anwendung bei Wärmetauschern
nützlich
ist. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Tisch 12, um
Komponenten der Vorrichtung zu tragen. Ein Einspeisekanal 14 definiert
einen U-förmigen
Körper, welcher
ein langes schmales Band 16 zur Verarbeitung in eine Dichtung
der vorliegenden Erfindung ausrichtet. Der Einspeisekanal 14 ist
vorzugsweise aus einem Polymerblock hergestellt und definiert gegenüberliegende
Seitenwände 18.
Das Band 16 ist zwischen den Seitenwänden 18 aufgenommen,
welche das Band zum Transport durch die Vorrichtung 10 ausrichten.
Eine Antriebspresse 20 ist koaxial angrenzend zum Einspeisekanal 14 angeordnet.
Die Antriebspresse 20 umfasst eine Basis 22 für ein Pressengehäuse 24.
Ein Verbindungsblock 26 an einer ersten Seite der Basis 22 verbindet
mit einer Zylinderstange 28, die sich von einem pneumatischen Zylinder 30 erstreckt.
Der Zylinder 30 kommuniziert mit Zufuhr von verdichteter
Luft durch pneumatische Schläuche 32.
Ein Regler reguliert den Betrieb des Zylinders 30 und der
weiteren pneumatischen Zylinder, welche unten beschrieben sind.
Die Basis 22 nimmt ein Kanalelement 34 und ein
Presselement 36 auf. Das Kanalelement 34 und das
Presselement 36 umfassen Urethanbeschichtungen 38 auf
jeweils gegenüberliegenden
Oberflächen.
Das Presselement 36 ist an einem pneumatischen Zylinder 40 angebracht,
der auf der Oberseite des Pressengehäuses 24 befestigt
ist und kommuniziert durch pneumatische Schläuche 42 mit der Zufuhr
von verdichteter Luft. Das Presselement 36 ist von einer
ersten Position, die von dem Kanalelement 34 zurückgezogen ist,
zu einer zweiten Position bewegbar, welche gegen das Kanalelement
hält.
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Die
Basis 22 verbindet mit einem Paar von Bolzen 44 auf
gegenüberliegenden
Seiten. Die Bolzen 44 erstrecken sich von der Basis 22 durch
jeweilige Schlitze 46, die in dem Tisch 12 definiert
sind und nehmen Gleitelemente 48 unterhalb des Tisches
in Eingriff. Die Antriebspresse 20 ist von einer ersten Position
nahe dem Ende des Einspeisekanals 14 zu einer zweiten Position,
welche beabstandet von dem Einspeisekanal ist, für den unten diskutierten Zweck bewegbar.
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Eine
erste Haltepresse 50 ist koaxial und beabstandet von der
Antriebspresse 20 ausgerichtet. Die erste Haltepresse 50 ist ähnlich zu
der Antriebspresse 20, ist jedoch steif bzw. fest mit dem
Tisch 12 verbunden. Eine Basis 52 trägt ein Pressengehäuse 54,
welche ein Kanalelement 56 und ein Presselement 58 enthält. Das
Kanalelement 56 und das Presselement 58 umfassen
Urethanbeschichtungen 60 auf gegenüberliegenden Oberflächen. Das
Presselement 58 ist an einem pneumatischen Zylinder (nicht dargestellt
aber ähnlich
zu dem Zylinder 30), welcher auf der Oberseite des Pressengehäuses befestigt
ist, angebracht. Der Zylinder kommuniziert durch pneumatische Schläuche 62 mit
der Zufuhr von verdichteter Luft, unter Anweisung des Reglers für pneumatische
Zylinder. Das Presselement 58 ist von einer ersten Position,
die von dem Kanalelement 56 zurückgesetzt ist, in eine zweite
Position bewegbar, welche gegen das Kanalelement 56 hält.
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Ein
Zwischenkanal 64 von U-förmiger Konfiguration, ist zwischen
der ersten Haltepresse 50 und einer zweiten Haltepresse 66 angeordnet.
Der Kanal 64 weist gegenüberliegende Seitenwände 68 auf, welche
die gegenüberliegenden
Seitenkanten des langen Bandes 16 während dessen Bewegung durch diesen
Abschnitt der Vorrichtung 10 führen. Die zweite Haltepresse 66 umfasst
einen U-förmigen
Kanal 70 mit einem Kanalelement 71 und einem senkrechten
Träger 72 auf
einer Seite. Ein Flansch 73 erstreckt sich lateral von
dem senkrechten Träger 72 über das
Kanalelement 71 und ein Presselement 74 ist an
dem Flansch 73 angebracht. Das Kanalelement 71 und
das Presselement 74 weisen Urethanbeschichtungen 75 auf
zueinander gerichteten Oberflächen
auf.
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Der
senkrechte Träger 72 ist
mit einer Stange 76 mit einer Nocke 78 am distalen
Ende verbunden. Eine Antriebswelle 80 durchgreift einen
Nockenblock 79 und verbindet mit der Nocke 78.
Die Antriebswelle 80 verbindet auch mit einem Ritzel 82, das
an einer Zahnstange dreht. Die Zahnstange 84 bewegt sich
zwischen einer ersten und einer zweiten Position in Antwort auf
den Betrieb eines pneumatischen Zylinders 86, mit dem die
Zahnstange verbunden ist. Rotation des Ritzels 82 bewirkt,
dass die Welle 80 rotiert und die Nocke 78 gegen
den Nockenblock 79 bewegt. Die Stange 76 bewegt
sich dabei relativ zur Welle 80. Diese Bewegung bewirkt,
dass sich der senkrechte Träger 72 von
einer ersten Position, in welcher das Presselement 74 von
dem Kanalelement 71 zurückgezogen
ist, in eine zweite Position, in der das Presselement gegen das
Kanalelement hält,
bewegt. Ein Rahmen 88 für
die Nocke 78, die Antriebswelle 80, das Ritzel 82 und
die Zahnstange 84 verbindet fest mit Trägern (nicht gezeigt). Der Träger 72 ist
dementsprechend relativ zu dem Rahmen 88 bewegbar.
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Eine
Biegepresse 90 verbindet schwenkbar durch einen Gelenkzapfen 91 die
angrenzende zweite Haltepresse 66. Die Biegepresse 90 umfasst
einen Kanal 92, welcher das lange Band 16 auf
einem Kanalelement 93 (unterhalb des Bandes 16 durch
eine Schnittansicht gezeigt) aufnimmt. Eine Seitenwand 94 hält gegen
eine Seitenkante des Bandes 16. Eine gegenüberliegende
Seitenwand erstreckt sich in einem schiefen Winkel weg. Die Biegepresse 90 schwenkt
zwischen einer ersten Position, in welcher die Seitenwand 94 parallel
zu einer Längsachse
des Bandes 16 in der zweiten Haltepresse 66 liegt,
und einer zweiten Position, in welcher die Seitenwand 94 in
einem schiefen Winkel relativ zu der Achse steht.
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Ähnlich wie
die zweite Haltepresse 66, umfasst die Biegepresse 90 einen
senkrechten Träger 97 auf
einer Seite des Kanals 92. Ein Flansch 98 erstreckt
sich lateral von dem senkrechten Träger 97 über den
Kanal 92 und ein Presselement 99 ist an dem Flansch
angeordnet. Das Kanalelement 93 und das Presselement 98 umfassen
Urethanbeschichtungen 95 an angrenzenden Oberflächen. Ein
pneumatischer Zylinder 96 ist an dem Tisch 12 angeordnet und
eine Zylinderstange greift in eine Platte 101 an der Schwenkpresse 90 ein.
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Der
senkrechte Träger 97 verbindet
mit einer Stange 100 mit einer Nocke 102 am distalen
Ende. Die Nocke 102 nimmt eine Antriebswelle 104 in
Eingriff, welche sich durch einen Nockenblock 103 erstreckt.
Die Antriebswelle 104 verbindet auch mit einem Ritzel 106,
das an einer Zahnstange 108 dreht. Die Zahnstange 108 bewegt
sich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position,
in Antwort auf den Betrieb eines pneumatischen Zylinders 110, mit
dem die Zahnstange verbunden ist. Das bewirkt, dass die Welle 104 die
Nocke 102 gegen den Nockenblock 103 dreht. Diese
Bewegung verursacht, dass der senkrechte Träger 97 sich von einer
ersten Position, in welcher das Presselement 98 von dem Kanalelement 93 zurückgezogen
ist, in eine zweite Position bewegt, wobei das Presselement gegen
das Kanalelement hält.
Ein Rahmen 112 für
die Antriebs welle 104, Ritzel 106 und Zahnstange 108 verbindet fest
mit Trägern
(nicht gezeigt). Der Träger 97 ist dementsprechend
relativ zum Rahmen 112 beweglich.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Spannvorrichtung 140 zur
Ausbildung eines Flickens eines Dichtmaterials über einer Verbindung, welche durch
Verbinden gegenüberliegender
distaler Enden einer Schlaufendichtung hergestellt ist, wobei die Schlaufendichtung
mit der in 1 gezeigten Vorrichtung 10,
wie unten diskutiert, hergestellt ist. Die Spannvorrichtung 140 definiert
einen U-förmigen Rahmen
mit gegenüberliegenden
Seitenwänden 142, 144,
welche jeweils eine Vielzahl gegenüberliegender Gewindebohrungen 146 definieren.
Eine Vielzahl von Bolzen 148 sind getrennt voneinander
in jeweiligen der Bohrungen 146 aufgenommen, wobei die
distalen Enden 150 von den Seiten nach innen gerichtet
sind. Die Bolzen 148 sind in den Bohrungen 146 beweglich,
um die jeweiligen distalen Enden 150 der Bolzen zwischen
einer zurückgezogenen
Position nahe der jeweiligen Seite 142, 144 und
einer erweiterten Position, die nach innen von den Seiten beabstandet
ist, anzuordnen. Ein Paar beabstandeter Platten 152, 154 sind
zwischen den distalen Enden 150 der Bolzen 148 angeordnet.
Ein Paar federelastischer Kissen 156, 158 sind
zwischen den Platten 152, 154 aufgenommen, um
einen Abschnitt 160 der mit der Vorrichtung 10 gebildeten
Schlaufe zwischen sich aufzunehmen, um den Abschnitt mit dem Dichtmaterial
wie unten diskutiert zu beschichten. Ein Kolben 162 weist
eine gebogene Form in Anpassung einer Bogensehne der Dichtung auf,
welche hergestellt wird. Der Kolben 162 verbindet mit einer
sich aus einem hydraulischen Zylinder (nicht gezeigt) erstreckenden
Stange. Der Betrieb des hydraulischen Zylinders bewirkt, dass sich
der Kolben 162 aus einer zurückgezogenen Position in eine
stützende
Position zwischen den Platten 152, 154 gegen das
Kissen 158 bewegt.
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3 ist
eine Aufsicht auf einen Abschnitt einer Dichtung 170, hergestellt
aus einer Schleife, die durch die in 1 gezeigte
Vorrichtung gebildet ist. Die Dichtung 170 umfasst einen
getrennten Abschnitt des schmalen Bandes 16, das durch
die Vorrichtung bewegt wird. Das Band 16 ist vorzugsweise
ein schmales dünnes
Stoffband 172, das mit einem Dichtmaterial 174 beschichtet
ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
besteht das Band 172 aus Metall. Die Schlaufe umfasst einen
exponierten Abschnitt 176, von dem das Dichtmaterial 174 entfernt ist.
Die durch die Vorrichtung 10 gebildete Schlaufe weist gegenüberliegende
distale Enden 178, 180 auf, welche starr verbunden
sind, vorzugsweise mit Schweißnähten 182 an
einer Verbindung 184. Diese Verbindung 184 definiert
die endlose Ringdichtung 170. Der exponierte Abschnitt 176 wird
dann mit Dichtungsmaterial unter Verwendung der Spannvorrichtung 140,
wie unten diskutiert, erneut beschichtet. Man muss berücksichtigen,
dass die Schlaufe durch eine Reihe von Gurten oder Abschnitten 183 des Bandes 16 gebildet
ist, welche in einem schiefen Winkel 185 relativ zu den
angrenzenden Abschnitten gebogen sind, wie für verschiedene Abschnitte 183 der
Dichtung 170 gezeigt ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer Walzenvorrichtung 190 zum
Wellen des Bandes 172, das zur Ausbildung der Dichtungen
mit der Vorrichtung 10 verwendet wird. Die Walzenvorrichtung 190 umfasst
einen Rahmen 192, in welchem ein Paar Walzen 194, 196 auf
Achsen 197 zur Rotation befestigt sind. Die Walzen 194, 196 drehen
sich durch einen (nicht gezeigten) Motor, welcher mit den Achsen 197 verbunden
ist. Die gebogenen Flächen 198 der Walzen 194, 196 definieren
aufeinander abgestimmte gewellte Oberflächen mit vorstehenden Graten 199 und
Tälern 200.
Das Band 172 durchläuft
die Walzen 194, 196, welche kraftvoll gegen das
Band drücken,
um längs
sich erstreckende Wellen 173 in dem Band auszubilden.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 3 werden
die Vorrichtung 10 und die Spannvorrichtung 140 zur
Herstellung einer Dichtung 170 gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet. Die Dichtung 170 umfasst vorzugsweise ein schmales
langes Metallband 172, das mit Dichtungsmaterial 174 beschichtet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform
besteht das Dichtungsdichtmaterial aus expandierten, eingeschobenen
Graphitschrauben, welche auf den Körper des Bandes aufgetragen
und dagegen angedrückt
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung umfasst das Band 172 die Vielzahl von längsgerichteten
Wellen 173. Bezugnehmend auf die 4 werden
die Wellen 173 durch Bewegen des langen Bandes 172 zwischen dem
Paar Walzen 194, 196 definiert. Die US-PS 5,499,827
beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auftragen einer
Beschichtung eines Dichtmateriales auf einen gestreckten Kern. Solch eine
Vorrichtung und Verfahren, das darin beschrieben ist, wird gewinnbringend
verwendet, um das lange Band 172 mit dem Dichtmaterial 174 unter
Ausbildung des langen beschichteten Bandes 16 zu beschichten.
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Wieder
unter Bezugnahme auf die 1 bis 3, wird
das lange beschichtete Band 16 in dem Einspeisekanal 14 aufgenommen.
Das wird erreicht, indem die Presselemente 36, 58, 74 und 99 in
ihre jeweiligen ersten Positionen bewegt werden, wodurch Lücken zwischen
den Presselementen und den jeweiligen Kanalelementen 34, 56, 71 und 92 geöffnet werden,
zur Aufnahme des Bandes 16 durch die Antriebspresse 20,
die ersten und zweiten Haltepressen 50 und 66 und
die Biegepresse 90. Ein distaler Endabschnitt des Bandes 16 ist
in der Biegepresse 90 angeordnet. Die Länge des distalen Endabschnittes basiert
auf dem Durchmesser der herzustellenden Dichtung.
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Die
Vorrichtung 10 wird dann für den Betrieb positioniert.
Die pneumatischen Zylinder in den ersten und zweiten Haltepressen 50 und 66 und
in der Biegeplatte 90 werden betrieben, um die jeweiligen Presselemente 58, 74 und 99 in
ihre zweiten Positionen zu bewegen, welche gegen die Kanalelemente 34, 56 bzw. 93 halten.
Dies ordnet das Band 16 sandwichartig zwischen den Kanalelementen
und den Presselementen an. Die Urethanbeschichtungen 38, 60,
und 95 auf den jeweiligen Kanalelementen und Presselementen
liefern eine glatte Oberfläche,
welche das Dichtungsmaterial 174 auf dem Band 16 nicht
beeinträchtigt
oder beschädigt.
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Der
pneumatische Zylinder 96 arbeitet, um die Biegepresse 90 an
dem Gelenkzapfen 91 in die zweite Position in einem schiefen
Winkel 185 zu der Längsachse
des Bandes 16 in der zweiten Haltepresse 66 zu
schwenken. Die Seite 94 des Kanals 92 hält gegen
die Seitenkante des Bandes 16. Die Biegepresse 90 zwingt
dabei das Band 16, sich an einer Linie, welche durch die
angrenzende zweite Haltepresse 66 und die Biegepresse 90 definiert
ist, zu biegen. Das Presselement 74 und 99 hält das Band
fest von einem Herausschlüpfen
zurück,
wenn die Biegepresse 90 schwenkt. Während die Haltepresse 50 ein
distales Ende des Bandes 16 feststellt, muss die Haltepresse
zur erfolgreichen Verwendung der vorliegenden Erfindung nicht notwendig
sein. Der Winkel 185 der Biegung ist durch Erstreckung
des Zylinderstabes aus dem Zylinder 96 kontrollierbar.
Der Winkel der Biegung basiert auf dem Durchmesser der durch die
Vorrichtung 10 gebildeten Dichtung.
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Der
pneumatische Zylinder 96 wird wieder betrieben, um die
Biegepresse zurück
in ihre erste Position zu schwenken. Der distale Abschnitt des Bandes 16 weist
eine darin ausgebildete Biegung, wie in 3 gezeigt,
auf, wobei sich die Biegung in einem schiefen Winkel 185 relativ
zu dem angrenzenden Abschnitt 183 erstreckt.
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Die
pneumatischen Zylinder in der ersten Haltepresse 50, der
zweiten Haltepresse 66 und der Biegepresse 90 werden
dann betrieben, um die jeweiligen Presselemente 58, 74 und 99 in
ihre ersten Positionen zu bewegen. Der pneumatische Zylinder 30 wird
dann betrieben, um die Antriebspresse 20 aus ihrer ersten
Position zu der zweiten Position zu stoßen. Indem sich die Antriebspresse 20 in
Führung der
Bolzen 44 in den Vertiefungen 46 bewegt, wird das
gestreckte beschichtete Band 16 in Längsrichtung relativ zu den
Haltepressen 50 und 66 und der Biegepresse 90 bewegt.
Die Antriebspresse 20 bewegt sich um eine vorbestimmte
Distanz, um einen neuen Abschnitt des Bandes 16 in die
Biegepresse 90 zu stoßen.
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Die
pneumatischen Zylinder in der ersten Haltepresse 50, der
zweiten Haltepresse 66 und der Biegepresse 90 werden
dann betrieben, um die jeweiligen Presselemente 50, 74 und 99 in
ihre zweiten Positionen zu bewegen. Das Band 16 ist dann
in Position in der Vorrichtung 10 fixiert. Der pneumatische Zylinder 40 in
der Antriebspresse wird dann betrieben, um das Presselement 36 in
seine erste Position zu bewegen. Das Band 16 ist dann außer Eingriff
mit der Antriebspresse 20. Der pneumatische Zylinder 30 wird
betrieben, um die Antriebspresse 20 aus der zweiten Position
in die erste Position zurückzuziehen.
Der Zylinder 40 wird wieder betrieben, um das Presselement 36 in
die zweite Position zu bewegen, welche gegen das Kanalelement 34 und
das Band 16 hält.
Die Biegepresse 90 wird dann, wie oben diskutiert, betrieben,
um eine Biegung in einem weiteren Abschnitt 183 des gestreckten
beschichteten Bandes 16 anzubringen. Dieses Verfahren wird
aufeinanderfolgend wiederholt, bis ein Ring für eine Dichtung mit großem Durchmesser
gebildet ist und ein Abschnitt des Bandes einen weiteren Abschnitt überlappt.
Der Biegeschritt ordnet wirksam eine Bogensehne in dem Band 16 an
und eine ausreichende Anzahl von Bogensehnen definiert im Wesentlichen
eine Dichtung mit großem
Durchmesser.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist der überlappte Abschnitt des Bandes 16 abgeschnitten,
um den Ring von dem Band 16 zu trennen und gegenüberliegende
distale Enden 178, 180 zu definieren. Das Dichtmaterial 174 an
den distalen Enden 178, 180, wird für den exponierten
Abschnitt 167 der Dichtung entfernt. Die gegenüberliegenden
distalen Enden 178, 180 werden unter Ausbildung
einer Verbindungsstelle 184 zusammengefügt und schließen dabei
die Dichtung. Vorzugsweise werden die Enden an Schweißpunkten 182 verschweißt.
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Bezugnehmend
auf die 2 wird der exponierte Abschnitt 167 der
Dichtung 170 dann unter Verwendung der Spannvorrichtung 140 mit
Dichtmaterialien ausgebessert. In einer bevorzugten Ausführungsform
besteht das Dichtmaterial aus einer Vielzahl expandierter eingeschobener
Graphitschrauben. Das Dichtmaterial wird auf dem unteren federelastischen
Kissen 156 zwischen den Platten 152, 154 angeordnet.
Der exponierte Abschnitt 167 der Dichtung 170 wird
auf Dichtmaterial zwischen den Platten 152, 154 angeordnet.
Zusätzliches
Dichtmaterial wird über
dem exponierten Abschnitt 176 angeordnet. Das obere federelastische
Kissen 158 wird zwischen den Platten auf dem Dichtmaterial
angeordnet. Die Bolzen 148 werden in die Bohrungen 146 gedreht, um
die distalen Enden fest gegen die Platten 152, 154 zu
bewegen. Der Kolben 162 wird durch einen Hydraulikzylinder
(nicht gezeigt) aus einer ersten Position weg von der Spannvorrichtung 140 in
eine zweite Position bewegt, in haltendem Kontakt mit dem Sandwich
der Kissen 156, 158, dem Dichtmaterial und dem
exponiertem Abschnitt 176 der Dichtung 170. Der
Kolben 162 drückt
das Dichtmaterial fest um den exponierten Abschnitt 176.
Der Kolben 162 kann mehrere Male vorgestoßen und
zurückgezogen
werden, um die Druckbindung des Dichtmateriales sicherzustellen.
Der Kolben 162 wird dann in seine erste Position zurückgezogen.
Die Bolzen 148 werden außer Eingriff mit den Platten 152, 154 gebracht
und die geflickte Dichtung 170 wird aus der Spannvorrichtung
entfernt. Die resultierende Dichtung 170 wird danach, zum
Beispiel zwischen zwei im Wesentlichen steifen Platten, für die Lagerung,
den Transport und die Handhabung gesichert.
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Es
ist so ersichtlich, dass eine verbesserte Dichtung mit großem Durchmesser
für Wärmetauscher
und dergleichen zur Verfügung
gestellt wird, zusammen mit einer Vorrichtung und einem Verfahren
zur Herstellung einer solchen Dichtung mit großem Durchmesser. Während die
Erfindung genau unter besonderer Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen
davon beschrieben worden ist, wurden die Prinzipien und die Weisen
des Betriebes der vorliegenden Erfindung in der vorangehenden Be schreibung
erläutert.
Die Erfindung soll dadurch jedoch nicht auf die besonderen beschriebenen
Formen beschränkt
sein, da diese als veranschaulichend und nicht als beschränkend betrachtet
werden. Darüber
hinaus können
viele Modifikationen, Abwandlungen und Änderungen durch den Fachmann
innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie sie in den folgenden Patentansprüchen beschrieben
ist, gemacht werden.