發明涉及一種用于平面法蘭接頭的密封裝置,該密封裝置包括一最好是金屬的基體,該基體在其兩側的每一側具有用于軟材料制成的環形支撐件的承載表面,承載表面在大部分區域上是平的,且基本上直接相對地定位,在每一承載表面的內部徑向區域設置有至少一個環齒,且最好是也在每一承載表面的外部徑向區域設置至少一個環齒,所述軟材料支撐件分別固定在承載表面上,當該裝置組裝后,環齒支靠在法蘭表面上,且軟材料支撐件至少被環齒向內地限制。普通的密封裝置可從DE29504402U1中了解。兩承載表面在大部分區域上是平的,且基本上直接相對地定位。在每一承載表面的外部徑向區域,有一外部環齒,而在內部徑向區域,有一內部環齒。由軟材料,通常是石墨制成的支撐件粘合在承載表面上。當該裝置組裝時,軟材料支撐件嵌入環齒、法蘭和基體的承載表面之間。作為這種封裝的結果,軟材料支撐件不能爬過環齒。在公知的密封裝置中,環齒通過在車床上車削或通過沖壓而制備,即,每一齒都是實心的且由與基體同樣的材料構成。這種通過在車床上車削或通過沖壓的制備是非常材料密集型和勞動密集型的,因此相對昂貴。此外,從一定的直徑起,沖切坯料不再被沖壓成封裝的密封件,從而形成過于實心的內、外齒。在這種情況下,沖模不能施加需要的力,所以坯料以形成過于實心的內、外齒的方式變形。
而且,所謂的波紋環密封件是公知的,它也有一金屬基體,在兩側有軟材料支撐件。在這種裝置中,基體在其整個寬度上是波紋形的。因此,用于軟材料支撐件的基體承載表面也是波紋形的。當該裝置組裝后,基體不接觸法蘭,從而不會產生軟材料支撐件的封裝。在另一種商業上可得的密封裝置中,基體也包括用于在其兩側的由軟材料制成的環形支撐件的承載表面。這種基體在其整個寬度上有曲折的構造,所以不存在合適的環齒。基體支靠在法蘭的幾個相對寬的區域,且在區域之間有軟材料支撐件,這樣軟材料支撐件也分隔開。然而,它們不是互相相對地定位,而是徑向并置。因此,這些密封裝置相對寬且由于接觸法蘭的較寬的金屬沖壓表面而經常產生裂隙腐蝕。這導致法蘭接頭的逐漸泄漏。此外,所有這些密封件有一大缺陷,即它們實際上沒有彈性。
在現有技術中,還存在所謂的由金屬基體和軟材料,比如石墨制成且設置在其兩側的支撐件組成的金屬-加強密封件。這樣的金屬-石墨密封件屬于所謂的釘板(spiked-sheet)、刺板(burr-sheet)密封件,它們具有一鋼環,通常是銷軸承,在其兩側設置有將壓縮的石墨支撐件或類似的軟材料。根據應用,這些軟材料支撐件可先行預壓縮,預壓縮根據所壓力范圍進行。當安裝在該裝置中時,軟材料支撐件被施加的螺栓壓力進一步壓縮,直到最大的可能壓縮。這樣,軟材料支撐件被壓縮的越厲害,泄漏率越好。在這些釘板、刺板或芳族聚酰胺纖維密封件中,例如根據用于DIN法蘭或用于ANSI法蘭的DIN 2690,被密封的區域范圍從法蘭的凸肩到對中螺栓的螺栓孔的前面。
因為在DIN和ANSI法蘭中法蘭密封邊非常寬,施加的螺栓力分布在法蘭的非常寬的密封邊上,因此分布在密封件的整個密封寬度上。然而,密封件的密封面積越小,對于相同的螺栓壓力來說表面壓力越大。所以,密封件制造商尋求減小密封寬度或密封件的密封面積。