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Spezialdichtungen

Sichere E-Mobilität mit polymeren Hochleistungsdichtungen

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Erfolgreicher Team-Kampf gegen den Dichtungsverschleiß

Im elektrischen Antriebssystem ist meist nur wenig Schmiermittel vorhanden, sagt Taylor. Das wirkt sich negativ auf die Dichtungen aus: Rotationsdichtungen werden nach Ruhephasen hohen Reibungskräften ausgesetzt, was zu Verschleiß, damit zu einer kürzeren Lebensdauer, Leistungsverlust sowie zu Einbußen bei der Reichweite des Fahrzeugs führen kann. Der Einsatz unterschiedlicher Schmiermittel im Elektroantrieb sei außerdem kritisch, weil nicht alle Dichtungsmaterialien mit den eingesetzten Mitteln chemisch kompatibel seien – etwa wenn wasserbasierte, dielektrische Schmiermittel oder solche mit geringerer Viskosität ins Spiel kommen. „Für die Entwicklung einsatzfähiger E-Mobility-Dichtungen haben wir bei Trelleborg ein agiles Expertenteam zusammengestellt. Die Entwicklung dauerte nur acht Monate – von der Zusammenstellung des Projektteams bis zur ersten Verfügbarkeit der Dichtungen für unseren Kunden“,betont Colin Macqueen, Leiter des Entwicklungsprogramms HiSpin. Tests haben laut Trellborg bewiesen, dass beide Dichtungen trotz der anspruchsvollen Bedingungen keine Leckagen zeigen. Die Hispin-Variante PDR RT zeigt sogar eine um 75 % geringere Reibung im Vergleich zur Standard-PDR-Dichtung und ist definitiv noch bei 60 m/s funktionstüchtig, resümiert Macqueen. Abhängig von den Betriebsparametern des elektrischen Antriebssystems und den speziellen Kundenanforderungen, eigne sich eine Hispin-Variante für ein bestimmtes System besser als die andere.

Auch im Trockenlauf dicht an der Welle

Die Hispin-PDR-RT-Dichtung besteht aus zwei Teilen: einem präzisionsgefertigten Metallgehäuse und einem mechanisch eingepassten Turcon-Polytetrafluorethylen-Dichtelement (PTFE). Die Dichtung arbeitet mit einer maßgeschneiderten Lippe, deren verbesserte Eigenschaften eine höhere Leistung garantiert, so Trelleborg. Sie sei so konzipiert, dass sie sich ideal an die Welle anlege. Außer ihrer Funktionsfähigkeit bei Geschwindigkeiten von über 60 m/s hält die Dichtung deshalb auch starken Temperaturschwankungen stand, heißt es. Sie wird außerdem als druck- und chemikalienresistent beschrieben, was durch ihre geringen Reibungswerte auch einen Trockenlauf möglich macht. Über einen jüngst eingeführten Rapid-Prototype-Service könnten Kunden nun Prototypen der Dichtung auch einfacher bestellen. Auch eine leitfähige Ausführung auf PTFE-Basis ist verfügbar.

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FEM-Berechnungen optimieren statische und dynamische Dichtheit

Die Type Hispin HS40 wiederum gehört zu einem Produkttypen, mit dem Automobilhersteller bereits vertraut sind, so Trelleborg. Mit einer bidirektionalen, hydrodynamisch reagierenden Dichtlippe baue diese Variante auch bei hohen Geschwindigkeiten ein relativ geringes Reibungsmoment auf. Die Geometrie der Gummilippe und das flexible Design sind das Ergebnis umfangreicher FEM-Studien (Finite Elemente Methode). Sie brachten die Erkenntnisse, um den optimalen Kontakt zwischen Lippe und Welle herzustellen, wodurch eine maximale statische und dynamische Dichtleistung resultiere. Sie widersteht bis zu einer Geschwindigkeit von 40 m/s und ist laut Trelleborg auch leicht montierbar.

Spezielle FKM-Rezepturen aus der Trelleborg-„Küche“

Die Dichtung stellt Trelleborg mithilfe hauseigener, peroxidvernetzter XLT-Fluorkautschuk-Mischungen her (allgemein nach DIN ISO 1629 FKM, früher auch FPM), die, wie gesagt, hohen Geschwindigkeiten und großen Temperaturschwankungen standhalten. Sie ist mit zunehmend aggressiven synthetischen Automatikgetriebeölen (ATF) kompatibel und wird mittels eines bewährten Massenfertigungsprozesses hergestellt. MM

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