Dynamische Dichtsysteme

Aktuelles / Entwicklungen - Dynamische Dichtsysteme

16.11.2017
Weiterentwickelte Kassettendichtung erhöht Ausfallsicherheit von Landmaschinen

Die Kassettendichtung S4 von Freudenberg Sealing Technologies bietet eine vierfach längere Lebensdauer als herkömmliche Kassettendichtungen.

Diese sind das Nonplusultra, um Radlager von schweren Arbeitsmaschinen vor Wasser und Verunreinigungen zu schützen und gleichzeitig das Öl im Lager zu halten. Das Design der Kassettendichtung S4 kombiniert zahlreiche Dichtelemente in einem einzigen Bauteil und ermöglicht damit Schutz vor Schmutz. Die Kassettendichtungen sind als robuste Ritzel- und Radnabendichtungen, die in einem einzigen Gehäuse für höchste Dichtwirkung bei minimierter Reibung sorgen,   mit schmutzabweisendem Mehrfachlabyrinth ausgeführt. Zusätzlich ist in der Kassettendichtung eine fertig bearbeitete Dichtungslauffläche integriert. Dadurch muss die Welle nicht gesondert gehärtet und geschliffen werden. Es sind auch keine zusätzlichen Schmutzdichtungen erforderlich. Ein weiterer Vorteil der neuen Kassettendichtung: Große Traktoren oder Mähdrescher sind statt mit Rädern oft mit Raupenlaufwerken ausgestattet. Diese verdichten wegen ihrer größeren Auflagefläche den Boden weniger, mussten bislang allerdings mit komplexen mechanischen Gleitringdichtungen ausgestattet werden. Die Hochleistungskassettendichtungen der jüngsten Generation sind auch für die meisten Einsätze in Raupenlaufwerken geeignet. Neue Konstruktionen von Kassettendichtungen können außerdem die Abdichtung von Achsen verbessern, ohne die Fahrgeschwindigkeit auf der Straße negativ zu beeinflussen, wie z.B. die Kassettendichtung HS-EVO, bei der das Dichtungselastomer vor Überhitzung bewahrt wird. Damit bietet die Dichtung einen hohen Schutz auch bei hohen Drehzahlen, natürlich bei gleichzeitig ausgezeichneter Beständigkeit gegen Verschmutzungen.

25.10.2017
Zielkonflikte bei Rotationsdichtungen lösen

In Hydraulikanwendungen können Dichtungen, die aus zwei PU-Komponenten gefertigt werden, den Zielkonflikt von Dichtheit und Festigkeit lösen. Freudenberg Sealing Technologies forscht jetzt an Rotationsdichtungen, bei denen Polyurethane mit neuen Hochleistungs-Kunststoffen verbunden werden.

Hydraulische Anwendungen stellen hohe Anforderungen an Dichtsysteme. Diese müssen zum einen verhindern, dass Hydraulikflüssigkeit austritt. Da die Flüssigkeit unter einem hohen Systemdruck vorgehalten wird, bieten sich für die Dichtlippe besonders flexible und elastische Materialien an, die – z.B. in einem Hydraulikzylinder – optimal an der Stange anliegen. Zum anderen aber dürfen die Dichtelemente nicht in den Extrusionsspalt gedrückt werden, der konstruktionsbedingt zwischen Stange und Gehäuse vorhanden sein muss, um die Beweglichkeit der Stange zu ermöglichen. Dafür eignen sich eher harte Werkstoffe mit einer hohen Steifigkeit. Um diesen Zielkonflikt zu lösen, wurden in der Vergangenheit Dichtungen verwendet, die aus zwei Elementen bestehen – mit dem Nachteil, dass diese sich zueinander bewegen und das harte Element den weichen Materialanteil „anknabbern“ kann. Deshalb fertigt man seit einigen Jahren Stangendichtungen, die aus nur einem Element bestehen, das aus zwei unterschiedlichen Polyurethanen gefertigt wird. Der Lippenwerkstoff ist dabei auf die hochdynamische Dichtfunktion hin optimiert, der Materialanteil auf der gegenüberliegenden Druckseite auf größtmögliche Verzugsfestigkeit. Für hydraulische Rotationsdichtungen forscht man jetzt an Verfahren, wie Polyurethane auch mit neuen Hochleistungs-Kunststoffen verbunden werden können. Solche Kombinationen können noch höheren Belastungen standhalten und eine deutlich längere Lebensdauer aufweisen. Bisherige Dichtsysteme bestehen aus einem O-Ring, einem Vierkant- oder X-Ring, der als statisches Anpresselement die Dichtfunktion zum Gehäuse hin wahrnimmt, und einem Gleitring, an dem die Welle in der Rotationsbewegung entlanggleitet und der diese – angepresst durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit – abdichtet. Bei einem Dichtsystem aus zwei Elementen besteht aber die Gefahr, dass der Gleitring von der Welle mitgerissen wird. Die beiden Dichtelemente führen dann eine Relativbewegung zueinander aus und können dadurch einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sein. Diese Gefahr ist umso höher, je stärker die Belastungen durch Druck und Temperaturen im hydraulischen System sind. Mit den neuen, fest aneinandergefügten 2K-Dichtungen aus Polyurethanen und Hochleistungskunststoffen will man dieses Problem lösen. Weil die einzelnen Material-Komponenten der Rotationsdichtungen nicht mehr aneinander reiben, lassen sich die Dichtungen mit einem erhöhten Leistungsspektrum und damit in einem breiteren Anwendungsbereich verwenden. Bei der Entwicklung der neuen Rotationsdichtungen profitiert man von den Erfahrungen, die bereits mit 2K-Stangendichtungen für Hydraulikzylinder gemacht wurden. Die Anforderungen an das Dichtsystem sind ähnlich, allerdings müssen die Dichtungen in diesem Fall keiner Rotation, sondern einer Linearbewegung standhalten, weil sich die Stange im Hydraulikzylinder hin und her bewegt. Bei der Herstellung der 2K-Dichtungen werden die unterschiedlich harten Polyurethane in einem Spritzgussprozess miteinander verbunden. Begünstigt wird die Verbindung durch die Tatsache, dass einzelne Komponenten aus der gleichen Werkstoff-Familie stammen. Eine Herausforderung für die Entwickler der neuen Rotationsdichtungen liegt nun darin, das Verfahren auf 2K-Dichtungen zu übertragen, die Materialien unterschiedlicher Werkstoff-Familien miteinander verbinden. Der wesentliche Vorteil der bisherigen 2K-Stangendichtungen liegt vor allem darin, dass sie den Herstellern von Hydraulikzylindern höhere Toleranzen bei der Auslegung von Kolben und Stangen erlauben. Denn weil die Dichtungen zum Extrusionsspalt hin eine höhere Festigkeit aufweisen, darf dieser größer sein als beim Einsatz konventioneller Dichtsysteme. Außerdem lässt sich der Dichtring einfacher montieren, weil die Werkstoffkombination auch dahingehend optimiert werden kann. Diese konstruktive Flexibilität will man jetzt auch den Herstellern von Anwendungen erschließen, die mit Drehdurchführungen ausgestattet sind.

Freudenberg Sealing Technologies, PU-Rotationsdichtungen.
05.10.2017
85 Jahre Simmerring

In den letzten 85 Jahren haben sich die (Radial-)Wellendichtringe von Freudenberg zum Hightech-Produkt für Schlüsselfunktionen, die  weit über das bloße Abdichten einer Welle gegenüber ihrem Gehäuse hinausgehen, entwickelt.

Klein, unscheinbar und vermeintlich unspektakulär – häufig sind es genau diese Entwicklungen, die zu bahnbrechenden Neuerungen in der Welt der Technik führen. Mit der Idee, aus Lederresten Dichtungsmanschetten herzustellen, fällt der Startschuss zu einer der wichtigsten Entwicklungen der Dichtungstechnik: dem Simmerring. Angefangen hat alles in der Weltwirtschaftskrise 1929, die die deutsche Lederwirtschaft, und damit auch die 1849 gegründete Gerberei Freudenberg, in Bedrängnis bringt. Um die Risiken in Zukunft besser zu verteilen, leitet man die Diversifizierung des Unternehmens ein. Das Muster einer Ledermanschette aus den USA dient als Inspiration, um den Ingenieur Walther Simmer und sein Team mit der Entwicklung einer Maschine zu betrauen, mit der sich aus Lederresten Manschettendichtungen herstellen lassen. Danach wird der Simmerring kontinuierlich weiterentwickelt. 1953 ist die Produktion beim 100-millionsten Simmerring angelangt. Mit einer Manschette aus PTFE ausgestattet, chemisch resistent und in einem Temperaturbereich von -40°C bis 260°C einsetzbar, erobert diese Dichtung 1980 die Verbrennungsmotoren in Europa und Amerika. Der nächste große Schritt in der Entwicklung bringt zusätzliche Leistungsmerkmale fernab der eigentlichen Dichtungsfunktion: 1997 entwickelt man den Simmerring mit Multipol-Encoder. In Zusammenspiel mit Sensoren gibt er Auskunft über seine Lage, aus der sich präzise Informationen über Drehzahl und Drehwinkel gewinnen lassen – Werte, die für viele moderne Assistenzsysteme, aber auch für das Motormanagement von Bedeutung sind. Der Simmerring mit Condition-Monitoring-Funktion informiert über seinen eigenen Zustand und macht so ein rein planungsmäßiges Austauschen der Dichtung unnötig. Für Funktionssicherheit in Hybrid- und Elektrofahrzeugen sorgt der Simmerring mit leitfähigem Vlies: Er verhindert den gefährlichen Aufbau eines elektrischen Potenzials zwischen Gehäuse und Welle. Auch im Allerkleinsten zeigt sich der Simmerring leistungsfähig: 2010 ist es gelungen, den bis dato kleinsten Elastomer-Simmerring zu entwickeln und herzustellen. In Mikropumpen, -antrieben oder -aktuatoren dichtet er Wellen mit nur einem Millimeter Durchmesser zuverlässig ab. Er ist unempfindlich gegenüber geometrischen Toleranzen und arbeitet problemlos bei mehr als 10.000 min-1 .

Freudenberg Sealing Technologies, Simmerring.
21.07.2017
Neuer Radialwellen-Dichtring für Hauptlager in Windkraftanlagen

Die neuen Radialwellen-Dichtringe von Freudenberg Sealing Technologies für Windkraftanlagen können stärkeren Verformungen von Hauptlager und Welle folgen, indem sie grundsätzlich stärkere Ausgleichsbewegungen leisten. Darüber hinaus sind sie besonders auf fettgeschmierte Anlagen abgestimmt und öffnen den Anlagenherstellern so den Weg zu neuen Bauformen, z.B. mit außendrehenden Hauptlagern. Nach erfolgreichen Tests im Prüffeld beginnen jetzt die Feldversuche bei Anwendern.

Darüber hinaus sind sie besonders auf fettgeschmierte Anlagen abgestimmt und öffnen den Anlagenherstellern so den Weg zu neuen Bauformen, z.B. mit außendrehenden Hauptlagern. Nach erfolgreichen Tests im Prüffeld beginnen jetzt die Feldversuche bei Anwendern. Die wichtigste Aufgabe der Radialwellen-Dichtringe Merkel Radiamatic besteht darin, das Hauptlager von Windkraftanlagen abzudichten. Das bedeutet, den Schmierstoff im Hauptlager zu halten und das Innere der zu schützenden Maschinenelemente vor Schmutzpartikeln oder Feuchtigkeit zu bewahren. Die heute eingesetzten, bewährten Merkel Radiamatic-Dichtungen bestehen aus einem gewebeverstärkten Trägerkörper, einer Membran und einer keilförmigen Dichtlippe. Diese Dichtlippe wird mithilfe einer Wurmfeder, die der Zugfeder einer Schreibtischlampe ähnelt, unter Spannung gehalten. Auf diese Weise wird ein permanenter Kontakt der Dichtlippe mit der Welle sichergestellt. Für die neue Generation der Radialwellen-Dichtringe wurde eine neuartige, robust ausgestaltete Konstruktion der Dichtlippe entwickelt. Dabei bildet eine schlanke und längliche Dichtlippe zusammen mit dem Trägerkörper eine V-Form. Ein gebogenes Stahlband verstärkt Dichtlippe und Trägerkörper. Dadurch wirkt die Dichtlippe als Druckfeder: Sie „drückt“ von sich aus auf die Welle, ohne dass sie durch eine Wurmfeder fixiert werden muss. Auch bei relativ starkem Wellenschlag liegt die Dichtlippe sicher an der Welle an. Dadurch kann sie ihre Dichtfunktion auch bei deutlich höheren Lasten auf Lager und Welle erfüllen. Das Stahlband ist zudem integraler Bestandteil der Dichtung. Im Gesamtsystem stellt der neue Radialwellen-Dichtring deswegen nur noch ein Bauteil dar, was den Einbau vereinfacht. Ein weiterer Fokus lag darauf, die Reibung zu reduzieren, um einen höheren Wirkungsgrad von Windkraftanlagen zu erreichen. Die lange und schmale Form der neuen Dichtlippe führt dazu, dass sie selbst beim Zwei- bis Dreifachen des derzeit üblichen Wellenschlags nur minimal anliegt, sodass sehr wenig Reibung entsteht. Gleichzeitig wirkt sie wie ein Abstreifer für das Fett, das in Windkraftanlagen das gängigste Schmiermittel ist: Bei jeder Umdrehung der Hauptwelle fördert sie das Schmierfett zurück in den Innenraum und trägt so zur weiteren Senkung von Reibungs-verlusten bei. Da die Dichtlippe von sich aus an der Welle anliegt, ist es zudem möglich, die Kraftrichtung der Dichtung beliebig zu variieren: Deren Federkraft kann nicht nur nach innen, sondern auch nach außen hin wirken. Das gibt den Entwicklern von Windkraftanlagen und deren Komponenten neue konstruktive Freiheiten.

Freudenberg Sealing Technologies, Neuer Radialwellen-Dichtring für Hauptlager in Windkraftanlagen.
14.07.2017
SKF ECONOMOS Deutschland GmbH, Gummi-Gewebe-Wellendichtringe.

Speziell für große Wellen-Durchmesser ab 165,10 mm bis 4.572 mm bietet SKF eine HSS-Radialwellendichtring-Serie an. Die technische Weiterentwicklung der bisher eingesetzten Gummi-Gewebe-Wellendichtringe bietet verschiedene Vorteile und ist ohne Werkzeugkosten ab Losgröße 1 auch innerhalb weniger Werktage verfügbar. Die HSS-Serien eignen sich sowohl für die Erstausstattung als auch für Instandhaltungs- und Revisionsarbeiten mit maßlich veränderten Einbauräumen.

Je nach Anwendungsfall und vorliegender Montagesituation sind die HSS-Wellendichtringe als ungeteilte und geteilte Variante, mit SKF SPRINGLOCK und optional mit SKF SPRINGCOVER sowie in unterschiedlichen Federverbindungen und Schmiernutsystemen erhältlich. Verschiedene Details führen zu interessanten Anwendungsvorteilen: So besteht der Teil des Dichtungskörpers, der die Gehäusebohrung berührt, aus einem Elastomerwerkstoff, der härter als die Dichtlippe ist. Dies ermöglicht eine leichtere Montage und bietet schon während des Einbaus eine höhere Stabilität. Im Betrieb erhöht sich außerdem die Schutzwirkung für die abzudichtenden Lager. Die Dichtungsverstärkung macht geteilte Ausführungen möglich, die sich einfacher einbauen und austauschen lassen und einen kostenintensiven Aus- und Einbau der Welle erübrigen. Die Zugfedern der HSS-Serie sind generell aus nichtrostendem Stahl und werden standardmäßig mit Federschloss geliefert. Alle HSS-Wellendichtringe werden mit leichten Übermaßen hinsichtlich Gehäusebohrungsdurchmesser und Bohrungstiefe gefertigt. Für die notwendige Vorspannung im Einbauraum sorgt die axiale Klemmung des Gehäusedeckels. Die Elastomer-Compounds auf Basis NBR, HNBR und FKM verfügen über sehr gute physikalische und chemische Eigenschaften. Die Auslegung des Dichtelements für die jeweiligen Einbauräume übernehmen SKF Experten auf Wunsch. Mit dem flexiblen Fertigungsverfahren ist eine individuelle Herstellung innerhalb weniger Wochen oder auf Wunsch innerhalb weniger Werktage möglich. Bei allen HSS-Wellendichtringen fallen keinerlei Werkzeugkosten an. Geliefert werden die HSS-Radialwellendichtringe transportsicher in hochwertigen Einzelverpackungen inklusive Montageanleitung in Papierform. Außerdem ist ein Video per QR-Code abrufbar. Eine optimale platzsparende Lagerung und der Schutz vor schädlicher Ozoneinwirkung auf den Dichtungswerkstoff sind somit sichergestellt

SKF ECONOMOS Deutschland GmbH, Gummi-Gewebe-Wellendichtringe.
09.06.2017

Die Change™-Dichtung der Flexitallic Group gewinnt als leistungsfähige Dichtungslösung für die Prozessindustrie zunehmend an Bedeutung. Sie wurde entwickelt, um Probleme z.B. bei mangelhaften Dichtungen bei Wärmetauschern, die Undichtigkeiten nach sich ziehen und die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigen, zu beheben. Darüber hinaus greifen immer mehr Unternehmen bei herkömmlichen Flanschdichtungen auf die dynamische Rückfederungstechnologie zurück, um so die Leckageraten langfristig zu verbessern.

Change™ ist eine robuste metallgewickelte Dichtung, ist nachweislich 60% länger einsetzbar als andere Dichtungen, die für denselben Anwendungsbereich konzipiert wurden. Die in einem speziellen Verfahren gefertigte Change™-Dichtung besitzt eine besondere Metallwicklung, die sich grundlegend von herkömmlichen Dichtungen unterscheidet. Die Dichtung ist von verschiedenen, unabhängigen Akkreditierungsstellen zertifiziert. So übertrifft das Produkt z.B. die Grenzwerte der technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) im Rahmen des Bundes-Immissionsschutzgesetzes um 4 Größenordnungen. Das unterstreicht, dass die Change Dichtung die Technologie der Kammprofildichtung mit der Rückfederung der Spiraldichtung kombinieren kann. Die Dichtungen sind auch mit dem patentierten Thermiculite®-Dichtungsmaterial erhältlich, welches speziell für den Einsatz in kritischen Dichtungsanwendungen – von tiefkalten bis hin zu Temperaturen > 1.000°C – ausgelegt ist. Das Material wirkt der Oxidation von Grafit entgegen und sorgt dadurch für eine längere Lebensdauer und Dichtheit der Dichtungsprodukte.

Flexitallic Group, Change™-Dichtung.
27.04.2017

Mit der Seal and Guide Design Study zeigte Trelleborg auf der Hannover Messe sein Konzept zur flexiblen Kombination von Dichtung und Führung in einem Produkt. Mit dem modularen Aufbau sind einseitig wirkende (dichtende) Lösungen, doppelt wirksame Dichtstellen oder auch kombinierte Funktionalitäten, wie Dichtung und Abstreifer, für translatorische Anwendungen, aber auch für rotierende Anwendungen einsetzbar. Bei Rotationsanwendungen ist  das Konzept besonders geeignet, da über das Führungs-element auch radial wirksame Druckkräfte aufgenommen werden können. Dadurch sind höhere p-v-Werte bei den Anwendungen möglich.

An hydraulischen Abdichtstellen gibt es i.d.R. funktionale Unterschiede, die variable Dichtungslösungen benötigen: die eigentliche Dichtstelle, eine zusätzliche Abstreiffunktion, eine statische Dichtstelle und eine möglichst verschleißfreie Führung.
Um abzudichten und zu führen, wird in den heutigen Lösungen meist für jeden Bedarf eine Lösung angeboten, welche aus Einzelbestandteilen besteht. Das hat zur Folge, dass eine dynamische Dichtung und ein dynamischer Schmutzabstreifer mit einem oder mehreren Elementen zum Führen von bewegten Maschinenteilen kombiniert werden. Hydraulische Aktuatoren werden z.B. an der statischen Dichtstelle mit einem Gewinde versehen und im Gehäuse gehalten oder mit einem Sicherungselement (Ring oder Scheibenelement) gegen Herausdrücken gesichert. Die statische Dichtstelle (O-Ring oder Dualseal) muss auf die toleranzbedingten Dichtspalte ausgelegt werden, was Materialien und Abmessungen definiert. Das neue Seal and Guide-Prinzip fasst die bekannten und benötigten Funktionalitäten in einem Verbund zusammen. Durch die intelligente Werkstoff- und Designzusammenstellung gelingt es, bekannte Konfliktbereiche entscheidend zu verbessern: Führungen können bei verspannter Situation durch Spielpaarung, Toleranz und/oder Belastung verschleißen oder durch erhöhte Kantenbelastung mit sehr hoher und wechselnder Reibung zu Klemmeffekten führen, die dann auch manchmal als Stick-Slip beschrieben werden. Erhöhte Spiele, um den Freilauf ohne Klemmneigung zu gewährleisten, bereiten dem dynamisch dichtenden Element zwangsweise ein größeres Problem aufgrund der wachsenden Dichtspaltgröße. Ein konstantes, aber möglichst kleines Spaltmaß bedeutet eine enge Führung, die dann nicht verklemmt werden sollte. Lagerungen mit einer gewissen Elastizität sind von Gelenkaugen her bekannt und werden als Stand der Technik bei der Anbringung von zum Beispiel Aktuatoren oder Verbindungen von kraftschlüssigen Bauteilen zur Kraft- oder Wegübertragung eingesetzt.

Durch die elastisch wirkende Aufnahme von Dicht- und Führungselementen wird eine auftretende Auslenkung oder Verspannung von der Führung aufgenommen und im Verbund mit der Dichtung über die elastische Aufnahme an der statischen Dichtstelle übertragen. Somit werden Belastungen von der sensibleren dynamischen Dichtkante an den robusteren statischen Dichtbereich verlagert. Um den unterschiedlichen Anforderungen an der Dichtstelle gerecht werden zu können, ist die Auswahl der Materialfamilien modular variabel. So sind z.B. Elastomere oder thermoplastische Dichtwerkstoffe mit duroplastischen oder thermoplastischen bis hin zu metallischen Lagerwerkstoffen als Führungselement kombinierbar.

Trelleborg Sealing Solutions, Seal and Guide Design Study.
27.04.2017

Mit Speedflon zeigte die ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH auf der Hannover Messe einen Radialwellendichtring, der die notwendigen Eigenschaften in Bezug auf den Einsatz bei sehr hohen Drehzahlen – niedrige Reibung, geringer Verschleiß,  thermische und chemische Beständigkeit sowie eine einfache Montage - in sich vereint.

Die radiale Anpressung der Dichtlippe auf die Welle stand im Fokus bei der Entwicklung dieser Bauart. Sie ist entscheidend für eine gute Dichtfunktion. Einerseits muss die Anpressung hoch genug sein, damit die Abdichtung zwischen den eingesetzten Medien gewährleistet ist, andererseits darf die radiale Anpressung nicht zu hoch sein, da  insbesondere bei hohen Drehzahlen ≥ 150.000 1/min, Reibleistungen entstehen, die bei Abdichtung mit Öl zu Ölkohlebildung im Dichtspalt und damit zu schnellem Verschleiß der Dichtlippe führen können. Die Druckentlastung wird durch eine metallische Feder gewährleistet. Eine zweite metallische Feder auf der Oberseite der Dichtlippe sorgt bei hochdynamischen Anwendungen für ein schnelles Rückstellverhalten der Dichtlippe. Das Funktionsprinzip der Druckentlastung wurde mithilfe von FEM-Simulationen entwickelt und an verschiedensten Prüfständen verifiziert. In besonderen Anwendungen, z.B. Turboladern, kann es zu einer Druckbeaufschlagung vom Dichtrücken kommen. Bei einem herkömmlichen Radialwellendichtring würde diese Druckbeaufschlagung sofort zu einem Abheben der Dichtlippe und somit zu einer Leckage führen. Um dies zu verhindern, wird der Druck gesplittet und über die Druckbohrungen in das Innere der Dichtung eingeleitet und somit dem Abheben der Dichtlippe entgegengewirkt. Die Überprüfung der Druckentlastungsfunktion zeigt deutliche Vorteile hinsichtlich Reibungs- und Verschleiß­verhalten der Speedflon Dichtung gegenüber herkömmlichen Radialwellendichtringen.

ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH, Speedflon.
27.04.2017

Auf der Hannover Messe hat Trelleborg mit Roto KA einen neuen Radialwellendichtring als Design Study vorgestellt. Diese Studie ist eine Antwort auf die bestehende Variantenvielfalt und die Leistungsgrenzen herkömmlicher Rotationswellendichtungen. Kennzeichen sind Zufuhr- und Abfuhrkanäle auf der druckzugewandten Seite. Diese erlauben in einem umlaufenden Spülkanal die Zu- und Abfuhr des Druckmediums. Um der Variantenvielfalt zu entsprechen und trotzdem vielfältige Anforderungen zu erfüllen, besitzt das Design zudem einen modularen Charakter in den Grundauslegungen.

Durch das neue Zufuhr- und Abfuhrkanalkonzept wird das Öl in Bewegung gehalten und sammelt sich nicht mehr an einer Stelle. Durch die symmetrische Anordnung und Drehrichtungsunabhängigkeit kann in einer Art Druckumlaufschmierung durch das Druckmedium und mit dessen Transport ein direkter Einfluss auf das Reibmoment unmittelbar und auf die durch Reibung entstehende Wärme erreicht werden. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Dichtung aus. Mit dem modularen Charakter in den Grundauslegungen wird die Anpassung an verschiedene Einsätze möglich. Eine radiale Auslenkung z.B. oder ein Wellenschlag werden durch die mittige Anlenkung der radial gerichteten elastischen Membran ohne große Veränderung der Umfangsspannungen (Kontaktlängen) ermöglicht. Die Verwendung von zwei Federelementen erlaubt auch den Einsatz für beidseitige Abdichtung. Um die unterschiedlichen Einbausituationen abdecken zu können, kann das Dichtprofil ohne Versteifungsring am statisch dichtenden Teil auch in geschlossene Nuten montiert werden. Bei Montage in offene Einbauräume wird entweder der Versteifungsring integriert oder ein Blechwinkel um das Dichtprofil ergänzt. Bei Druckbelastung kann der druckabgewandte Federring durch einen soliden Stützring ersetzt werden. Dann kann (ein abgeschlossenes Gehäuse vorausgesetzt) auch Druck bis zirka 3 MPa abgedichtet werden, ohne dass die Dichtung im dynamischen Dichtbereich wesentlich und damit funktionsrelevant verformt wird. Eine an den soliden Stützring angebundene Dichtlippe kann adaptiv für eine Schmutzabstreiffunktion angebracht werden, die dann in der elastischen Lagerung mit ausgeglichener Normalkraft gegen die rotierende Welle angelegt wird.

Trelleborg Sealing Solution, Roto KA.
10.03.2017

Auf der Hannover Messe 2017 zeigt Trelleborg Sealing Solutions sein aktuelles Produkt- und Serviceportfolio für unterschiedliche Branchen - von der Luft- und Raumfahrt über den Maschinenbau bis hin zu Industrien, in denen Antriebs- und Fluidtechnik eine zentrale Rolle spielen. Im Fokus stehen dabei Dichtungslösungen, die hydraulische und pneumatische Systeme zuverlässig abdichten. Ein zentrales Thema ist das serienreife Lubrication Management, das mit Experten diskutiert werden kann.

Polymerlösungen sind in nahezu jedem Gerät - und damit auch in jedem Fertigungsprozess - als Komponenten vorhanden. Deshalb stehen nicht nur Dichtungslösungen aus Elastomer- und thermoplastischen Werkstoffen im Fokus, sondern auch die gesamte Prozesskette der Kunden. Von Einsatzgebieten im Weltraum bis zur Tiefsee bietet Trelleborg Sealing Solutions die passenden Dichtungslösungen – egal ob klassischer O-Ring oder kundenspezifisch entwickelte Dichtungen und Formteile. Mit Hand-in-Hand-Engineering unterstützt und begleitet Trelleborg Anwender entlang der gesamten Prozesskette – angefangen vom Design-Prozess über das Testen der neuentwickelten Dichtungslösung bis hin zur serienreifen Anwendung. Exemplarisch wird hierzu in Hannover der gesamte Entwicklungsprozess eines LSR-Formteils aus Flüssigsilikon für eine Bistrokaffeemaschine eines namhaften Herstellers gezeigt.
 Darüber hinaus können Interessierte mit Experten das neue Prinzip Lubrication Management diskutieren, welches im Jahr 2015 zum ersten Mal als Design Study vorgestellt wurde. Nun ist das Konzept ausgereift und kommt in hydraulischen Dichtsystemen mit dem optimierten Schmierfilm an der Hochdruckdichtung zum Einsatz. Das Lubrication Management passt den Schmierfilm im Dichtsystem an die Belastung der Einzelelemente an. Genau dort, wo Reibung und Verschleiß am größten sind – im Dichtspalt, dem Kontaktbereich zwischen Dichtung und Gegenlauffläche. Die Dichtkanten der Primärdichtung werden im Kontaktbereich zur Kolbenstange durch Radien ersetzt, sodass der Schmierfilm bis zur Sekundärdichtung vordringen kann und so Reibung und Verschleiß an beiden Elementen, also im gesamten Dichtsystem, reduziert. Neben Dichtsystemen für die Hydraulik werden auch pneumatische, also durch Druckluft betriebene Anwendungen unter die Lupe genommen und an den Branchenkompetenztischen ausgestellt. Sie spielen z.B. bei Land- und Baumaschinen eine Rolle, die häufig mit einer zentralen Reifendruckregelanlage ausgestattet sind. Je nach Straßenbelag oder Beschaffenheit des Geländes wird der Reifendruck an die wechselnden Betriebsanforderungen optimal angepasst. Eine Abdichtung der Achse ist nur erforderlich, wenn der Reifendruck erhöht oder verringert werden soll. Die Trelleborg Dichtung Turcon Roto L dichtet nur bei Bedarf und verlängert so die Lebensdauer der Dichtungen bei gleichzeitiger Senkung des Kraftstoffverbrauchs.  Hannover Messe: Halle 20, Stand A50

Trelleborg Sealing Solutions, Lubrication Management.
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