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News: Dynamische Dichtsysteme

Dichtungen für längere Wartungsintervalle

Für die Gesteinsbohrhämmer von Atlas Copco hat Freudenberg Sealing Technologies ein neues Dichtungssystem entwickelt, das die Wartungsintervalle einer neuen Maschinengeneration im harten Untertage-Einsatz verdoppelt.

Freudenberg Sealing Technologies, Bohrhammerdichtsystem.
Freudenberg Sealing Technologies, Bohrhammerdichtsystem.

Um die Betriebskosten solcher Bohrhämmer niedrig zu halten, sind zwei Faktoren ausschlaggebend: Einerseits müssen die Löcher auch in hartem Gestein wie Granit sehr schnell gebohrt werden, was den Einsatz sehr hoher Kräfte bedingt. Andererseits sollen trotz der hohen Kräfte die Wartungsintervalle gesteigert werden. Bei der Entwicklung der neuen Maschine COP MD20 hat Atlas Copco den Zielkonflikt gelöst: Bei unverminderter Vortriebsleistung konnten die Wartungsintervalle verdoppelt werden. Die Schlüsselkomponente dazu ist der Einsatz eines neuen Dichtungssystems. Denn die metallischen Bauteile –insbesondere der Kolben, der den Meißel antreibt – waren zuvor bereits optimiert worden, etwa durch den Einsatz hochfester Speziallegierungen. Doch die, insbesondere beim Rückfahren des Meißels auftretenden Kräfte sind so hoch, dass sie auch die Dichtungen im Hochdruck-Hydrauliksystem stark belasten. Tritt an diesen Dichtungen Verschleiß auf, kann es zu Leckagen kommen, die das Verhältnis von einzusetzender Energie und Bohrkraft negativ beeinflussen – d.h. die Systemeffizienz sinkt.  Die Ursache für den Dichtungsverschleiß: Die Dichtungen werden nicht nur durch die Längsbewegung des Kolbens beansprucht, sondern werden von diesem gleichzeitig in eine Rotationsbewegung versetzt. Die Analysen zeigten, dass sich eine der Radialwellen-Dichtungen relativ konstant mit 300 bis 400 min-1  bewegte, darauf aber nicht ausgelegt war. Für die COP MD20 entwickelte man deshalb eine Speziallösung mit einer veränderten Konstruktion sowie einem neuen Materialmix. Anschließende Tests auf dem Prüfstand sowie mit sechs Versuchsträgern, die sich unter Tage in Australien, Schweden, Spanien und Portugal bewähren mussten, erbrachten den Nachweis: Die Lebensdauer der entscheidenden Dichtung konnte deutlich verlängert werden.

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