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| Redakteur: MM

Spezielle Dichtungen und O-Ringe ermöglichen vielfältige Lösungen. In der Dichtungstechnik geht die Entwicklung hin zu neuen Werkstoffen, neuen Kombinationen von Werkstoffpaaren oder zu funktionalen...

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( Archiv: Vogel Business Media )

Spezielle Dichtungen und O-Ringe ermöglichen vielfältige LösungenIn der Dichtungstechnik geht die Entwicklung hin zu neuen Werkstoffen, neuen Kombinationen von Werkstoffpaaren oder zu funktionalen Beschichtungen. Am Beispiel des BDPT-Simmerings, der doppelt wirkenden Kompaktdichtung und einer funktionsorientierten Beschichtung für O-Ringe sei diese Entwicklung näher erläutert. Die Simmerringe der Baureihe BDPT mit PTFE-Dichtlippe wurden von Freudenberg Dichtungs- und Schwingungstechnik speziell für Industrieanwendungen entwickelt (Bild 1). Die Vorteile von Elastomer-Simmerringen und herkömmlichen PTFE-Simmerringen werden in diesem neuen Konzept miteinander vereint. Dieser Simmerring zeichnet sich so durch eine hohe Verschleißbeständigkeit und sehr gute Trockenlauffähigkeit aus. Ein sehr geringer Reibungsverlust führt zu einer niedrigen thermischen Belastung aller Komponenten des Dichtsystems einschließlich des abzudichtenden Mediums.Freudenberg hat einen Simmerring für den Einsatz im Industriebereich entwickelt, der sowohl- die hervorragenden Reibungs- und Verschleißeigenschaften von PTFE für die dynamische Dichtfunktion als auch- die guten Eigenschaften von Elastomerwerkstoffen hinsichtlich Montage und statischem Dichten in sich vereint. Der Simmerring mit der Bauformbezeichnung BDPT besteht im Wesentlichen aus einer PTFE-Scheibe, die mittels Elastomerwerkstoff mit dem Versteifungsblech aus nicht rostendem Stahl verbunden ist. Diese Bauart ermöglicht eine flexible Anbindung der PTFE-Dichtmanschette an das Blech. Außerdem kann durch die kompakte Bauart ein geringer Bauraum verwirklicht werden. Die flexible Anbindung in Verbindung mit der Auswahl spezieller PTFE-Werkstoffe bringt erhebliche Vorteile im Reibungs- und Verschleißverhalten. Zudem wird dadurch ein optimiertes Dichtverhalten erreicht. Die BDPT-Simmerringe werden überall dort eingesetzt, wo rotierende Wellen durch eine Gehäusewand geführt und weder Flüssigkeit noch Gas aus dem Gehäuse austreten noch Schmutz in das Gehäuse hineingelangen darf. Typische Einsatzfälle sind die Abdichtung von Wellen in - Takt-Motoren, - Pumpen auch für Sonderflüssigkeiten, - Mixern und Schneidgeräten in der Lebensmittelindustrie,- Kompressoren,- Drehdurchführungen in Chemie und Apparatebau,- Anwendungen mit Mangelschmierung und Trockenlauf,- Anwendungen, in denen wenig Reibung gefordert wird,- Stellgliedern,- thermisch hochbelasteten Dichtstellen.Einfache Montage und hohe BeständigkeitDas Blechhaftteil des Simmerrings gewährleistet wie bei der geklemmten Variante einen stabilen Sitz im Gehäuse und vereinfacht die Montage. Zusätzlich wird durch einen Elastomerdichtwulst eine gute statische Dichtheit im Bohrungssitz gesichert. Auf zusätzliches Einkleben des Simmerrings kann verzichtet werden. Als Verbindungselastomer können sowohl ACM-, NBR-, HNBR- als auch FKM-Werkstoffe eingesetzt werden, so dass eine hohe thermische und chemische Beständigkeit erreicht wird. Auf der Luftseite des Simmerrings ist optional eine Staublippe angebracht. Sie hält Schmutzpartikel weitgehend von der Dichtlippe fern und minimiert so die Gefahr von abrasivem Verschleiß. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Zwischenraum zwischen Staublippe und PTFE-Lippe mit Spezialfett zu füllen. Dies dient als zusätzlicher Staubschutz und verringert die Reibung des Systems. Die Lebensdauer vor allem trocken laufender Simmerringe wird dadurch gesteigert. Eine weitere Möglichkeit, Schmutz von außen von der Dichtzone fern zu halten, besteht im Einsatz einer Vliesscheibe auf der Luftseite. Der BDPT-Simmerring hat ein gegenüber Standard-Simmerringen mit Elastomer-Dichtlippe wesentlich geringeres Reibmoment. Durch seine kurze Dichtlippe ist die druckwirksame Fläche klein und das Reibmoment nimmt mit steigendem Druck weniger stark zu als das der Elastomer-Simmerringe. Neben Dichtlippen haben O-Ringe eine weite Verbreitung gefunden. Für O-Ring-Dichtungen ergeben sich in vielen Fällen durch funktionale Randbedingungen und montagebedingte Anforderungen gegen-sätzliche Eigenschaftsprofile. Diese Diskrepanz lässt sich durch moderne Verfahren der Oberflächenbehandlung minimieren. Das Grundelastomer und eine davon unabhängige Oberflächenvergütung gehen dann Hand in Hand. Sie sorgen für ein optimiertes Eigenschaftsprofil - sowohl für eine wirtschaftliche Montage als auch eine zuverlässige Dichtfunktion des O-Rings.Die Dichtwirkung des O-Rings beruht im Wesentlichen auf einer axialen oder radialen Verformung seines Querschnittes in eingebautem Zustand. Entscheidend ist deshalb die richtige Auslegung des Einbauraumes und eine optimierte Abstimmung des Werkstoffes auf das abzudichtende Medium. Die pressglatte Oberfläche des O-Rings ist dabei für viele statische Dichtungsprobleme von Vorteil. Sie ist homogen geschlossen. Der richtig gewählte Elastomerwerkstoff macht ihn resistent gegen chemische und mechanische Angriffe. Problemlose Vereinzelung der O-Ringe ist nötigFür die automatisierte Dichtungsmontage ist eine problemlose Vereinzelung der O-Ringe nötig. Sie sollen nicht aneinander kleben, um reibungslos montiert werden zu können. Auch der Betrieb kann an die eingesetzten O-Ringe zusätzliche Anforderungen stellen. Kein Stick-Slip, dynamische Beanspruchungen oder Anlauf- oder Notlaufeigenschaften sind für viele Konstruktionen gefordert. Diese Diskrepanz zwischen funktionalen und montagebedingten Erfordernissen kann durch gezielte Oberflächenbehandlungen aufgehoben werden. Ein weites Anwendungsfeld für Dichtungen ist die Abdichtung von Hydraulikzylindern. Speziell um Stangen- und Kolben in der Hydraulik oder Pneumatik gegen hohe Betriebsdrücke von mehr als 5 MPa statisch abzudichten, wurde die einteilige, doppelt wirkende Kompaktdichtung Cover Seal aus Polyurethan entwickelt (Bild 2). Das günstige Extrusions- und Ausformverhalten qualifiziert die Cover Seal für die Abdichtung gegen hohen Betriebsdruck bis 60 MPa - auch bei sehr schnellen Druckanstiegsgeschwindigkeiten, wie sie beispielsweise in der Endlagendämpfung auftreten können. Individuelle Anpassung ist leicht möglichDie Cover Seal ist für den Bauraum b2 nach DIN 3771-T5, der für O-Ring mit Stützring definiert ist, ausgelegt. Die Cover Seal ist der traditionellen Lösung hinsichtlich Ausform- und Extrusionsverhaltens deutlich überlegen. Eine individuelle Anpassung auf vorgegebene Einbauräume ist leicht möglich. Der Profilring der Cover Seal hat eine klare Vorzugslage im Bauraum. Bedingt durch die beiden definierten Stützkanten wird eine stabile Abstützung im Nutgrund erreicht. Den bei einem Druckwechsel auftretenden Walk- und Drehbewegungen im Dichtring wie auch der spiralförmigen Verdrehung des Dichtringes bei der Montage wird hier entgegengewirkt. Im Dichtungsmaterial werden keine zusätzlichen Spannungen aufgebaut. Das Werkstoffgefüge wird nicht geschädigt.Die Cover Seal kann überall dort eingesetzt werden, wo auch die bisherige O-Ring-Stützring-Kombination Verwendung fand. Durch das im Vergleich deutlich günstigere Ausform- und Extrusionsverhalten der Cover Seal und deren stabile Abstützung im Nutgrund ist der Einsatzbereich der Cover Seal wesentlich breiter und hält höheren Anforderungen stand. So können Cover-Seal-Dichtungen auch in hoch belasteten Baggerzylindern eingesetzt werden. Hier werden im Betrieb Druckspitzen durch von außen auf den Baggerzylinder einwirkende Kräfte, wie beispielsweise beim Wippen der beladenen Baggerschaufel während des Fahrens oder auch beim Rütteln der Baggerschaufel, von bis zu 60 MPa aufgebaut. Die hierbei auftretende Rohrdehnung führte in der Vergangenheit häufig zum Versagen der statischen Abdichtung mit O-Ring und Stützring. Die Cover Seal hält auch solchen Spitzenbelastungen Stand.