Boilerdichtsystem

Armin Rohnen, 08.12.2023

Es wurde festgestellt, dass die Glasboiler aus konstruktiven Gründen nicht abdichten können.

Für den Prototypenbau wurde definiert, dass eine dickere Rundschnurdichtung das Problem übergangsweise beheben soll. Diese Dichtung wird jedoch wahrscheinlich im Betrieb immer wieder undicht werden, da diese unzulässig verquetscht werden muss.

Es ist daher eine Anpassung des Dichtsystems mit entsprechenden Konstruktionsänderungen im Boilerdeckel sowie im Boilerboden durchzuführen. Gleichzeitig soll dabei die Führungsnut des Glaszylinders angepasst werden. Diese ist aktuell erheblich zu breit.

Für die Auslegung des Rundschnurrings (O-Ring) sind die Toleranzen des Glaszylinder zu beachten.

Maße des Innenzylinders

Der Innenzylinder hat ein Nennmaß von $D_{A}\ =\ 115\ mm\pm 1,5\ mm$ $\left(R_{A}\ =\ 57,5\ mm\right)$ hierdurch ergibt sich für den Außendurchmesser der Maßbereich $R_{A,u}\ =\ 56,75\ mm$ bis $R_{A,o}\ =\ 58,25\ mm$ $\left(D_{A}\ =\ 113,5\ mm\ ...\ 116,5\ mm\right)$. Bei einer Wandstärke von $t\ =\ 5\ mm\ \pm 0,5\ mm$ liegt der Innendurchmesser des Glasrohrs bei $R_{I,u}\ =\ 51,25\ mm$ bis $R_{A,o}\ =\ 53,75\ mm$$\left(D_{I}\ =\ 102,5\ ...\ 107,5\ mm\right)$. Woraus sich für die Glaszylinder-Führungsnut die Maße $r_{I}\ =\ 51\ mm\ \left(d_{I}\ =\ 102\ mm\right)$ und $r_{A}\ =\ 58,5\ mm\ \left(d_{A}\ =\ 117\ mm\right)$ ableiten.

Für die Dichtungslinie, dem mathematischen Kontaktpunkt der Rundschnurdichtung, gilt für Rundschnurdicken von $d\ =\ 2\ mm$ der Maßbereich $D_{D}\ =\ 109\ mm\ ...\ 112\ mm$. Nur so kann sichergestellt werden, dass unter allen Umständen die Dichtung immer abdichten wird.

Mögliche Dichtringe der Dichtelemente arcus Gmbh sind:

• Artikel 164286 - O-Ring EPDM 70 - Dimension: $109\ \times \ 2\ mm$
• Artikel 140752 - O-Ring EPDM 70 FDA - Dimension $110\ \times \ 2\ mm$
• Artikel 30333 - O-Ring EPDM 70 - Dimension $110\ \times \ 3\ mm$

Gemäß [116] benötigt der Dichtring mit Rundschnurdicke $d\ =\ 2\ mm$ eine Nut mit der Nuttiefe $t\ =\ 1,5\ mm$ bei einer Breite $b\ =\ 2,7\ mm$, während Rundschnurdicke $d\ =\ 3\ mm$ eine Nut mit der Nuttiefe $t\ =\ 2,3\ mm$ bei einer Breite $b\ =\ 4\ mm$ benötigen.

Maße des Außenzylinders

Der Außenzylinder hat ein Nennmaß von $D_{A}\ =\ 160\ mm\pm 1,8\ mm$ hierdurch ergibt sich für den Außendurchmesser der Maßbereich $D_{A}\ =\ 158,2\ mm\ ...\ 161,8\ mm$. Bei einer Wandstärke von $t\ =\ 5\ mm\ \pm 0,5\ mm$ liegt der Innendurchmesser des Glasrohrs bei $D_{I}\ =\ 147,2\ ...\ 152,8\ mm$. Woraus sich für die Glaszylinder-Führungsnut die Maße $d_{I}\ =\ 146,4\ mm$ und $d_{A}\ =\ 162,5\ mm$ ableiten.