Weiter so

Gleiches Maschinenelement, gestiegene Anforderungen – die Dichtung aus Leder... (Bild: C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG)

18.09.2017 Weiter so

Innovationen fordern die Dichtungstechnik gestern, heute und morgen

von Dipl.-Ing. (FH) Michael Krüger (C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG), Henning Wrage (C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG)

Innovation, Fortschritt und Erfahrung – das sind die derzeitigen Schlagworte in der Maschinenbaubranche. Letztendlich sind sie gleichbedeutend mit Veränderungen – ausgelöst durch veränderte Märkte, steigende Anforderungen und komplexere Prozesse. Damit betrifft die Entwicklung zwangsläufig alle Maschinenelemente – Elastomerdichtungen und O-Ringe sind dabei oft besonders betroffen.

Blickt man zurück, so lässt sich die enorme Veränderung an kleinen, aber dennoch bedeutenden Komponenten wie der Dichtung, leichter nachvollziehen und darauf aufbauend der Ausblick in die Zukunft besser verdeutlichen. Dass die heute hergestellten Präzisions-O-Ringe und weitere Elastomerdichtungen auf die Lederverarbeitung zurückzuführen sind, ist heute kaum mehr vorstellbar. In der Zeit des 19./20. Jahrhunderts wurden Dichtungen vorwiegend aus Leder hergestellt »1. Das Leder wurde dabei mit verschiedenen Wachsen, Ölen und Fetten getränkt, bearbeitet und in entsprechende Formen gebracht. Hergestellt wurden Lederdichtringe, -faltenbälge, Hut- und Topfmanschetten für unterschiedlichste Dichtungszwecke – angefangen von Wasserleitungen über Motoren und Pumpen bis hin zu hydraulischen Maschinenelementen.

1839 wurde das Vulkanisationsverfahren von C. Goodyear erfunden, aber erst 1909 wurde der erste „brauchbare“ synthetische Kautschuk von C. Hofmann patentiert und 1910 die Basis für eine großindustrielle Synthesekautschukproduktion geschaffen. 1930 gelang mit der Entwicklung des öl- und hitzebeständigen Acrylnitril-Butadien-Kautschuks (NBR) wie auch des flammwidrigen, ozon- und witterungsbeständigen Chloropren-Kautschuks (CR) ein wesentlicher Fortschritt für moderne Industrieanwendungen. Der Durchbruch von Gummi (vulkanisierter Kautschuk) als Dichtungswerkstoff war erst in den 1950er Jahren. Durch den daraus resultierenden Austausch von Leder- durch Gummiprodukte fand die Ära der Lederdichtungen ein Ende. Der Gummiwerkstoff war deutlich preiswerter und konnte durch den Wegfall des zeitaufwändigen Gerbprozesses wesentlich schneller produziert werden. Zudem ließ sich der elastischere Werkstoff in unterschiedlichsten Formen produzieren, die Maßhaltigkeit war deutlich höher als bei Leder und die physikalischen Eigenschaften waren besser. Es boten sich völlig neue Einsatzmöglichkeiten an. Zunächst gab es nur wenige Gummiwerkstoffe.

In der Dichtungstechnik wurden und werden überwiegend synthetische Kautschuke eingesetzt »2. Wie in vielen anderen Industriezweigen haben sich die Anforderungen an die Produkte im Laufe der Jahre sehr stark geändert. Durch komplexere Konstruktionen und Verfahren im Maschinen- und Anlagenbau mussten Dichtungen immer höheren Anforderungen genügen. So führte z.B. die Verwertung von aus Erdöl gewonnenen Produkten und die schnelle Verbreitung der Verbrennungsmotoren einerseits zum Bau zahlreicher neuer Raffinerien, andererseits auch zu einer rasanten Weiterentwicklung der in Raffinerien verwendeten Verfahren. Diese beeinflussten auch maßgeblich die Entwicklung neuer Dichtungswerkstoffe. So wurden, z.B. durch die Entwicklung neuer Kraftstoffe mit neuenAdditiven, neue Dichtmaterialien notwendig, da die bisherigen gegenüber den neuen Kraftstoffen nicht mehr beständig waren.