28.11.2016 Gestern, heute, morgen
Rück- und Ausblicke auf den Bereich DICHTEN KLEBEN POLYMER
In den zehn Jahren, seit es die DICHT! jetzt gibt, hat sich im Bereich DICHTEN, KLEBEN, POLYMER einiges getan – ein Überblick aus den einzelnen Teilbereichen.
Prägende Entwicklungen bei dynamischen Dichtsystemen fanden im 20sten Jahrhundert statt. Die Stopfbuchspackung wurde für drehende Systeme durch die Axial-Gleitringdichtung und für längsbewegte Systeme schlussendlich durch den Dichtkantenring ersetzt. Für die Ledermanschette zur drucklosen Wellenabdichtung kamen der Radialwellendichtring aus Gummi, der Simmerring, und etwas später noch die Manschettendichtung aus PTFE-Compound. Letztlich wurden völlig berührungsfreie Dichtsysteme für bespritzte Dichtstellen entwickelt, die auch bei stärkstem Bespritzen tröpfchenfrei dicht halten.
Die Entwicklungsziele damals waren in erster Linie bessere Dichtheit bei höheren Leistungsgrenzen und längerer wartungsfreier Lebensdauer. Außerdem wurden von Wissenschaftlern erste, grobe fluidmechanische Funktionsmodelle aufgestellt. Sie erwiesen sich als zielführend und bildeten die Basis für gezielte Weiterentwicklungen in den letzten zehn Jahren – sowohl der Funktionsmodelle selbst als auch insbesondere der Dichtsysteme.
Die letzten zehn Jahre waren auch in der dynamischen Dichtungstechnik vom Megatrend „Energieeffizienz“ geprägt. Bei bester Dichtheit, günstigem Preis und ausreichender Lebensdauer möglichst wenig Verlustleistung zu erzeugen – das war und ist der Trend! Dazu müssen die Dichtelemente zum einen mit den reibungsoptimierten Schmierstoffen und Gegenlaufflächen zurechtkommen und zum anderen selbst für wenig Reibung sorgen. Neben althergebrachten Aspekten waren nun plötzlich auch Aspekte der Benetzung, der Oberflächenstrukturierung, der Beschichtung und des Verhaltens von Fett in engen Dichtspalten wichtig. Die Stuttgarter Dichtungsforscher haben hier wesentliche Pionierarbeit geleistet. Hinzu kam das Verbot von wichtigen Ingredienzien der Dichtungswerkstoffe. Dies alles führte weg von wenigen universellen Dichtelementen und hin zu vielen speziell designten Dichtsystemen mit teils engem Einsatzbereich. Und diese Entwicklung wird weitergehen. Aber wehe, wenn sich ein Partner des ausgereizten tribologischen Systems „Dichtstelle“ ändert! Ein Beispiel, was mittlerweile erreicht werden kann, ist die miniaturisierte und stark vereinfachte gas(luft)geschmierte Gleitringdichtung „Levitex“ von Freudenberg zur äußerst reibungsarmen
Abdichtung der Kurbelwelle von Verbrennungsmotoren. Schon ab Leerlaufdrehzahl ist die Verlustleistung quasi null.
„Never change a running system – für ausgereizte dynamische Dichtsysteme gilt dies mehr denn je.“ Professor Dr.-Ing. habil. Werner Haas, Institut für Maschinenelemente, Universität Stuttgart
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