Dichtungsstandzeiten verlängern

Veränderung der Oberflächentopografie am Beispiel Rz (Bild: Trelleborg Sealing Solutions)

05.03.2021 Dichtungsstandzeiten verlängern

Ansätze, Konzepte und Beispiele aus verschiedenen Branchen

von Dipl.-Ing. Holger Jordan (Trelleborg Sealing Solution GmbH)

Die Verlängerung von Dichtungsstandzeiten ist ein breites Themenfeld, das sich am besten anhand eines Anwendungsbeispiels zeigen lässt.

Erneuerbare Energien sind hoch im Kurs. Die benötigten Technologien haben einen wachsenden Bedarf an Standzeitverlängerung. So nimmt z.B. die Windenergie mit 23,5 % Anteil an der Stromproduktion an Bedeutung zu und die Verfügbarkeit der Anlagen muss planbar gesichert sein. Die Leistungen von Offshore-Anlagen liegen i.d.R. bei über 10 MW. Der Trend zu noch größeren Anlagen (14 bis 15 MW) ist bereits erkennbar. Wartung spielt bei Offshore-Windkraftanlagen eine sehr große Rolle, da die Anlagengröße die Rentabilität direkt beeinflusst. Bei Rotorblattlängen von über 80 m mit kontinuierlicher Blattverstellung steigt auch die Bedeutung des hydraulischen Aktuators. Ohne diese Blattverstellung kann die Windkraftanlage den gewünschten Wirkungsgrad nicht erreichen. Für die Blattverstellung werden jeweils ein oder zwei Zylinder eingesetzt, die mit der Nabe um die Drehachse rotieren. Stangendichtungen und Kolbendichtungen werden sehr anspruchsvoll belastet. Neben dem Aktuator werden auch hydraulische Kolbenspeicher hoch beansprucht, die mit einer medientrennenden Dichtung oder einem Dichtsystem bestückt sind. Um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, führt Trelleborg Sealing Solutions permanente Versuchsreihen durch, um daraus einen Trend für die Lebensdauer ableiten zu können. Solche Versuchsergebnisse werden dann mit Felderfahrungen abgeglichen, um die Aussagequalität zu verbessern. Ziel ist es, den Verlauf von Verschleißfaktoren zu bestimmen, wie etwa die Veränderung der Oberflächentopografie über 7.000 km oder Geometrieerhalt der Dichtung nach 550 km Kontaktstrecke.

Mit der Werkstoffauswahl und einem an die Belastungen angepassten Dichtungsdesign kann die Stabilität des Tribologie-Systems wesentlich beeinflusst werden. Wir verfolgen den Ansatz, die Robustheit gegen Verschleiß zu verbessern, indem das Druckmedium zur Unterstützung herangezogen wird. Schmierfilm­unterstützte Dichtkontaktzonen erlauben eine deutliche Steigerung der erreichbaren Standzeiten.

Holger Jordan, Director Global Technical Management, Trelleborg Sealing Solutions
„Ganz gleich, in welchen Applikationen Dichtungen eingesetzt werden, verlängerte Standzeiten werden über Entwicklungs-Know-how und Versuchsreihen erreicht.“ Holger Jordan, Director Global Technical Management, Trelleborg Sealing Solutions