C-Teil adé. Moderne dynamische Dichtungen werden immer mehr zur Schlüsselkomponente

Ihr Kontakt

Holger Best

Holger Best
Chefredakteur / ViSdP

Tel.: +49 (0)621 7176888-7
E-Mail: hbest@isgatec.com

Bärbel Schäfer

Bärbel Schäfer
Projektmanagement MEDIEN

Tel.: +49 (0)621 7176888-3
E-Mail: bschaefer@isgatec.com

Weitere Fachartikel aus DICHT! Ausgabe 1.2010:

Kommentar:

Es vergeht derzeit kein Tag, an dem es keine positiven Wirtschaftsinformationen gibt. Die Deutsche Bank verzeichnet Milliardengewinne, Deutschland wird ein Wachstum von 1 bis 2% prognostiziert, der Export zieht wieder an, China und Indien sind wichtige Impulsgeber für die internationale Wirtschaft, die meisten Unternehmen haben durch Krisenmanagement, Stellenstreichungen, Kurzarbeit und Kosteneinsparungen Verluste verhindert oder zumindest eingedämmt. Können wir nicht optimistisch  in die Zukunft sehen?

Die Finanzwelt hat anscheinend nichts dazu gelernt, die Politik das Thema entweder nicht begriffen oder keinen wirklichen politischen Willen, um die Ursachen der Finanz- und in Folge der Wirtschaftskrise mit geeigneten Maßnahmen zu beseitigen. Das Wachstum der Wirtschaft steht in keiner Relation zum Rückgang. Was ist schon eine Steigerung des Umsatzes um 4-5%, wenn im letzten Jahr der Umsatz bei vielen Unternehmen um fast ein Drittel eingebrochen ist? [...]

Karl-Friedrich Berger (ISGATEC GmbH)
Dynamische Dichtungen:

Höhere Lebensdauer, Drücke, Temperaturen, CO2-reduzierend, resistent gegen neue Schmierstoffe – die Anforderungsliste an dynamische Dichtsysteme lässt sich derzeit scheinbar beliebig verlängern. Die Dichtungsanbieter haben eine Vielzahl von Lösungen parat – werden aber auch in Zukunft durch immer neue Anforderungen gefordert.

„Um die Kunden bestmöglich bei ihren zukünftigen Aufgaben zu unterstützen, muss der Dichtungshersteller bei der Optimierung der Anlagen sowohl mit verbesserten Standards als auch mit schnell verfügbaren kundenspezifischen Lösungen helfen können. und das immer mehr auch auf globaler Ebene.“ – Dr.-Ing. Andreas Grambow, SKF Industrial Division Europe Central

„Mit Blick in die Zukunft werden noch verschiedene Herausforderungen perspektivisch zu lösen sein. Dazu zählen die Vereinfachung komplexer Dichtungskonzepte, der unterbrechungsfreie Betrieb mit deutlich verlängerten Wartungszyklen und ein höherer Standardisierungsgrad von „high end“-Lösungen.“ – Dr. Joachim Otschik, Eagleburgmann Germany GmbH & Co. KG

„In der Zukunft liegt ein Schwerpunkt auf dynamischen Dichtsystemen, die eine Reduktion des CO2-Ausstoßes unterstützen. ein weiterer Schwerpunkt ist die Medienverträglichkeit. Durch Änderungen und Neu-Entwicklungen in Ölen und Schmierstoffen werden neue Kompatibilitätsanforderungen an Elastomermaterialien gestellt. Diese zu erfüllen, bedarf einer intensiven und fokussierten Materialentwicklung sowie umfassender Prüfmöglichkeiten.“ – Hubertus Prinzler, Freudenberg Simmerringe GmbH & Co. KG

„Die Vielzahl der möglichen Anwendungen dieser innovativen Systemlösung wird sich durch neue PTFE-Compounds ständig erweitern.“ – Dr. Michael Schlipf, ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH [...]

Dr.-Ing. Andreas Grambow (SKF Industrial Division Europe Central), Dr. Joachim Otschik (Eagleburgmann Germany GmbH & Co. KG), Hubertus Prinzler (Freudenberg Simmerringe GmbH & Co. KG), Dr. Michael Schlipf (ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH)
Werkstoffe:

Das heute übliche „Downsizing“ vieler Produkte stellt nicht selten hohe Anforderungen an die eingesetzten Dichtungslösungen. Neue Hochleistungsthermoplaste bieten hier interessante Perspektiven – quer durch alle Einsatzbranchen.

Über alle Industrien hinweg zeichnet sich der Trend ab, höhere Erwartungen an die Qualität sowie Zuverlässigkeit von Produkten zu stellen – und dies bei gleichzeitig wirtschaftlicher und somit günstiger Beschaffung, die sich aufgrund von reduzierten  Folgekosten über die gesamte Lebensdauer wie z.B. bei dem Energieverbrauch bzw. den Wartungskosten einstellt. Die Ergebnisse des damit verbundenen „Downsizing“ von Produkten und einer erhöhten Systemleistung sind höhere Drehzahlen, steigende Temperaturen, höhere Drücke und sich darunter stärker verformende Strukturen. Gestiegene Umweltauflagen und Hygieneansprüche erfordern zudem aggressivere Reinigungsmedien und kritische Schmierstoffe, als dies in der Vergangenheit der Fall war.

Diese Folgen gilt es nun, mit der strategisch richtigen Auswahl der Dichtlösung zu beherrschen und dabei gleichzeitig eine höhere Dichtgüte, Lebensdauer und Zuverlässigkeit sowie letztendlich geringere Systemkosten zu erreichen. [...]

Catharina Fritz, Jürgen Reinert (Victrex Europa GmbH)

Innerhalb der Dichtungsindustrie haben sich die Polyurethane zu einer zentralen Werkstoffgruppe entwickelt. Sie stellen sich erfolgreich weiteren Herausforderungen. Selbst die Anfälligkeit gegen hydrolytischen Abbau konnte bei Polyurethanen der neuesten Generation weitgehend gelöst werden, womit weitere Anwendungen, wie z.B. im lebensmittelbereich erschlossen werden können.

Als Polyurethan wird eine Klasse von Kunststoffen bezeichnet, die durch Polyaddition von mehrfunktionellen Isozyanaten mit mindestens zwei Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen (sogenannten Polyalkoholen) gebildet werden. Diese Art von Polyaddition wurde 1937 von Otto Bayer und seinem Team entdeckt. Es sollte ein Gegenprodukt zu Nylon 6,6 geschaffen werden und zustande kam zunächst eine schaumige, spröde Masse, von der zu diesem Zeitpunkt niemand ahnte, welch bombastische Entwicklung diese Stoffklasse einmal nach sich ziehen würde.

Von Hochleistungselastomeren ist immer häufiger im Zusammenhang mit der Lösung von Verschleißproblemen die Rede. Auch hierfür wurden bereits von O. Bayer die Grundlagen gelegt, als es darum ging, verschleißfeste Werkstoffe für Räder, Rollen, Manschetten und Ummantelungen zu finden. Diese Produktlösungen wurden zunächst nach dem Heißgießverfahren aus zwei Komponenten hergestellt und ermöglichten damit die Initialzündung für eine Werkstoffgruppe namens „Vulkollan“, die  in mehreren technologischen Bereichen bahnbrechende Errungenschaften ermöglichte. [...]

Joachim Moeschel (seal-mart group )
Flüssigdichtungen:

Dichtungsschäume erschließen immer weitere Anwendungsbereiche. Interessante Perspektiven bietet ein neuartiges Dichtungssystem, das aus einem mit einer (reiß)festen und flexiblen Elastomerhaut umhüllten weichen Schaumkern besteht. Es bündelt die Kosten- und Qualitätsvorteile von klassischen Elastomerdichtungen sowie geschäumten Dichtungen und verbessert gleichzeitig die bekannten Eigenschaften beider Verfahren.

Herkömmliche und bereits bekannte Elastomerdichtungen haben gegenüber geschäumten Dichtungen den Vorteil, dass sie u.a. mechanisch hochbelastbar sind und aufgrund ihrer geschlossenen Oberflächenstruktur eine gute Chemiekalienbeständigkeit bei gleichzeitig geringster Wasseraufnahme zeigen. Nachteilig sind hier die fehlende Kompressibilität sowie die hohen Verbaukräfte bei stark eingeschränktem Toleranzausgleich. Die seit mehr als 30 Jahren  verwendeten geschäumten Dichtungsmaterialien weisen derartige Nachteile dagegen zwar nicht auf, können aber auf der anderen Seite nicht das Minus einer erhöhten Wasseraufnahme ausgleichen. Dies ist gerade bei Außenaufwendungen, z.B. bei ständig stehendem Wasser oder unter starken mechanischen Belastungen bzw. rau- en Umgebungsbedingungen von Nachteil. Dem stehen nach wie vor die bekannten Vorteile der klassisch geschäumten Dichtungen gegenüber, wie z.B. die Komprimierbarkeit für einen hohen Toleranzausgleich, das gute Rückstellverhalten, die nahtlose Dichtung mit unsichtbarem Kopplungspunkt, die fast beliebige Formfreiheit der zu beschäumenden Teile oder die sehr guten Elastizitätswerte. [...]

Carsten Broich, Peter Fischer (Sonderhoff Chemicals GmbH)

Daran beißen sich selbst Termiten die Mundwerkzeuge aus: Polyurethan-Dichtungsschäume – umhüllt mit einer widerstandsfähigen Elastomerhaut – dichten besonders beanspruchte Bauteile sicher ab. aber erst in Verbindung mit der richtigen Verarbeitungstechnik schöpfen sie ihr volles wirtschaftliches Potenzial aus.

Bei der RAKU-SKIN® Technologie wurde werkstoffseitig jeweils das Beste aus Elastomer und Schaum extrahiert und neu verbunden. Das Ergebnis ist ein Dichtungsschaum mit weichem Polyurethan-Kern, der optimal dicht hält, und eine robuste Elastomer-Schale, die nur schwer zu zerstören ist. Da die wichtigste Voraussetzung für die passgenaue Anwendung von Dichtsystemen die frühzeitige Abstimmung zwischen Material- und Maschinenhersteller ist, hat die Rampf-Gruppe eine spezielle Niederdruck-Anlage entwickelt. Hier werden Polyurethan-Dichtungsschäume mit einer widerstandsfähigen Elastomerhaut versehen. Das System ermöglicht erstmals – im Vergleich zur reinen Elastomerdichtung – eine FIPFG-Applikation. Die passgenaue Anwendung spart Zeit und Kosten. [...]

Ulrike Jäger (RAMPF Holding GmbH & Co. KG)

Das Abdichten von Bauteilen gegenüber dem Einfluss von Wasser, Feuchtigkeit, Staub oder Schmutz ist seit Jahrzehnten eine große Herausforderung für Hersteller der verschiedensten Branchen. Für Automobilzulieferer steht – neben der sicheren Abdichtung der Zulieferteile – die Automatisierung der Prozesse im Fokus – können daraus letztendlich entscheidende Wettbewerbsvorteile resultieren.

In modernen Automobilen müssen meistens Elektronikbauteile oder empfindliche Mechaniken geschützt werden, so z.B. Fahrzeugheckleuchten vor Spritzwasser oder KFZ-Schlosskästen vor Regen. Aber auch die Motorengehäuse von Bohrmaschinen sind gegen Bohrstaub zu schützen und Gebindedeckel von Farbeimern gegen unerwünschten Materialaustritt abzudichten. Allen diesen verschiedenen Bauteilen ist gemein, dass sie in großer Stückzahl und deshalb in der Regel maschinell, mithilfe eines hohen Automationsgrades produziert werden. Es ist deshalb notwendig, dass auch das Aufbringen der Dichtung mindestens mit gleichem Automatisierungsgrad geschieht, um die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses zu erhalten. Zudem weisen von Hand eingebrachte Dichtschnüre oder Klebepads im Vergleich oft unzureichende Wirkungseigenschaften auf. [...]

Dr. Frank Kukla (CeraCon GmbH)
Statische Dichtungen:

Bei der Entwicklung eines Dichtungskonzeptes für Schiffsschotten war eine Vielzahl von Hürden zu nehmen. Dabei konnte die ursprünglich vom Schiffsbauer konzipierte Dichtung die Anforderungen nicht erfüllen – zumal während des Projektes die Rahmenparameter geändert wurden. Sie war aber eine gute Basis für die letztliche Lösung.

Ein absolut dichtes Schott ist Voraussetzung, um im Fall einer Havarie das eingedrungene Wasser in der betroffenen Abteilung zurückzuhalten und somit einer kompletten Flutung des Rumpfs entgegenzuwirken. Durchgänge in den Trennwänden der Schotten werden mit Luken verschlossen – eine potenzielle Schwachstelle. So war auch der  Auftrag, den Van Dam erteilte, klar definiert: Eine in jeder Situation absolut zuverlässige Dichtung für solche Luken zu entwickeln.

Die primäre Vorgabe war, die Schotttüren wasserdicht zu machen. Hinzu kam eine weitere Forderung. Das Schott musste gasdicht sein. Auf den ersten Blick ließ die Aufgabe keine besonderen Herausforderungen erkennen. Im konkreten Fall aber machten spezielle Umstände die Sache komplizierter als ursprünglich angenommen. Vor allem die Dichtungen waren von diesen besonderen Gegebenheiten betroffen. So handelte es sich bei der Schleuse, für die die Dichtungen entwickelt werden sollten, um eine Schiebetür. Um das Schott zu schließen, wird die Türe in den dafür konstruierten Rahmen geschoben. Innerhalb dieses Rahmens ist eine genau definierte horizontale Toleranz vorgesehen. Diese Toleranz muss von der Dichtung ausgeglichen werden. Darüber hinaus sollte die Dichtung nur einseitig angebracht werden und trotz der bestehenden horizontalen Toleranz völlige Dichtheit gewährleisten – unabhängig davon, auf welcher Seite des Schotts der  Wasserdruck entsteht. [...]

Dr.-Ing. Robert Eberlein, Sunitha Balakrishnan (Angst+Pfister Group)

Metall- und insbesondere Metallweichstoffdichtungen finden in den letzten Jahren sowohl in der chemischen und petrochemischen Industrie als auch in der Kraftwerkstechnik verstärkt Anwendung. Neuere Dichtungstypen, wie hochwertige Kammprofil- oder Wellringdichtungen, jeweils mit Weichstoffauflagen, aber auch seit vielen Jahrzehnten bewährte Dichtungstypen, wie Spiralringdichtungen oder ring-Joint-Dichtungen, er- setzen in zunehmendem Maße klassische Dichtungstypen, wie beispielsweise faserverstärkte Weichstoffdichtungen, PTFE- oder Graphit-Spießblechdichtungen.

Die vorwiegend eingesetzten Metall- und Metallweichstoffdichtungen, um nur die wichtigsten zu nennen,  sind: • Kammprofildichtungen, • Wellringdichtungen, • Spiralringdichtungen sowie • Ring-Joint-Dichtungen,

wobei auf die zuletzt genannte Dichtungstype im Folgenden nicht weiter eingegangen wird. Als Weichstoffauflage bzw. Weichstoffeinlage findet vor allem Graphit Anwendung. Neben Graphit (bis ca. 450 °C) werden auch PTFE (hohe chemische Beständigkeit, bis ca. 200 °C), Silber (bis ca. 750 °C, bei guter chemischer Beständigkeit – nicht in Spiralringdichtungen) oder auch Glimmer (bis ca. 1.000 °C, verbunden mit erhöhter Leckage) eingesetzt. Neben den genannten Temperaturen kommen die Dichtungen bis zu Drücken von etwa 100 bar in Anwendung. Hinsichtlich des Dichtungsdurchmessers sind auch größte Abmessungen herstellbar. [...]

Ralf Möller (Möller Industrietechnik GmbH, Möller Metalldichtungen GmbH)
Mess- und Prüftechnik:

Das Ultraschall-Messverfahren findet viele praktische Anwendungen. Sowohl im Servicebereich für Fahrzeuge und Flugzeuge als auch in industriellen Luft-, Gas- und Vakuumversorgungen. Hier leisten die Systeme letztendlich sogar einen Beitrag zum Klimaschutz, weil mit der Beseitigung von Leckagen die Energieeffizienz von Anlagen erheblich gesteigert wird.

Druckluftleckagen erzeugen Schwingungen. Ein Luftstrahl trifft auf eine Kante: die Strömungsgeschwindigkeit der Luft ist abhängig vom Differenzdruck (> 1 bar) und vom Durchmesser der Öffnung. Abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit der Luft entstehen an der Kante Wirbel oder Turbulenzen, die einen Schall hervorrufen. Der Schall ist eine Longitudenalwelle mit einer definierten Frequenz. Diese Frequenz kann für  den Menschen hörbar sein, wie z.B. die von Pfeifen oder anderen Blasinstrumenten  (16 Hz bis 20 kHz). Bei höheren Drücken und bei kleinen Öffnungen entstehen eine höhere Strömungsgeschwindigkeit und damit auch Turbulenzen, die im nicht hörbaren Frequenzbereich schwingen, z.B. im Ultraschallbereich um die 40 kHz.

Diese Ultraschallsignale macht man sich  in der industriellen Messtechnik zu Nutze, z.B. für die Lecksuche von Gasen, von Vakuum oder von Druckluft. Der positive Ef- fekt dabei ist die Tatsache, dass diese Ultraschall-Erfassung auch in lauter Umgebung zuverlässig wirksam ist; d.h. alle für das menschliche Ohr hörbaren Geräusche stören nicht und werden auch gar nicht erfasst.

Die Ultraschallsignale lassen sich mit handelsüblichen Ultraschallsensoren empfangen. Der Pegel der Signale wird elektronisch umgewandelt und dann optisch oder akustisch angezeigt, z.B. mit Leuchtdioden oder im Kopfhörer. Die Suche – sprich das Aufspüren der Leckagen – ist kinderleicht: Je näher man den Ultraschallsensor in die Nähe einer Leckage bewegt, desto größer wird der Pegel, also die Lautstärke. [...]

Klaus Michelsen (Hilger u. Kern GmbH)
Klebetechnik:

Um das Ziel einer deutlichen Kostensenkung für regenerative Energiequellen zu erreichen, werden verstärkt Anstrengungen zur weiteren Optimierung und Automatisierung von Fertigungsprozessen unternommen. Hierfür ist nicht zuletzt die Verfügbarkeit von innovativen Materialien aus der zulieferkette entscheidend. Vor diesem Hintergrund wurde ein neues selbstklebendes Dichtungsmaterial entwickelt, das es dem Anwender erlaubt, Dichtungsprozesse hinsichtlich Fertigungsgeschwindigkeit und Prozesssicherheit zu optimieren.

Der Trend zu verstärkter Prozessautomatisierung und zur Verkürzung der Taktzeiten industrieller Fertigungsprozesse erfordert eine ständige Weiterentwicklung von Dichtungslösungen für kundenspezifische Prozesse. Hierzu zählt nicht zuletzt die automatisierte Fertigung von Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien. Bedingt durch die Sensitivität der eingesetzten Prozesse und Rohstoffe besteht hier die Notwendigkeit, innovative Dichtungslösungen bereitzustellen. Diese müssen vor allem den komplexen Anforderungen der Fertigungstechnologie hinsichtlich Taktzeit und Prozesssicherheit genügen. Insbesondere die im Bereich der erneuerbaren Energien häufig erforderliche Abdichtung gegen gasförmige Medien, wie Wasserdampf und Sauerstoff, stellt an den Hersteller von Dichtungsmaterialien hohe Anforderungen. Aufgrund der geforderten hohen Durchsätze und der komplexen Anforderungen gestaltet sich die Prozessintegration von Dichtungslösungen auf flüssiger Basis zumeist schwierig. Aus diesem Grund kommen in diesem Bereich vor allem bandförmige Dichtungsprodukte zum Einsatz. Aus chemischer Sicht werden vor allem Produkte auf Butylkautschuk- und Silikonbasis verwendet. [...]

Dr. Thomas Kluge (Lohmann GmbH & Co. KG)

Hochwertige technische Klebebänder und Anwendungsberatung bringen Prozessoptimierung und Sicherheit für Solarmodulhersteller – beim Verbinden, Abdichten und Transportieren.

Klebebänder lassen sich aus der Industrie nicht mehr wegdenken. Im Automobilbau und selbst in der Luft- und Raumfahrt haben sich technische Klebebänder  für viele Anwendungen längst als funktionelle und rationelle Lösung dort etabliert, wo früher umständlich geschraubt, genietet, geschweißt, gelötet oder mit Flüssigklebstoffen geklebt wurde.

Bei der Herstellung von Photovoltaikmodulen und Solarthermie-Kollektoren haben Produktivität und Sicherheit der Fertigungsprozesse einen hohen Stellenwert. Aber auch die vom Endkunden erwartete störungsfreie Nutzungsdauer über viele Jahre ist ein hoher Anspruch. Klebtechnische Innovationen sind die Antwort der Klebebandindustrie auf neue Anforderungen, die mit stetig zunehmenden Anwendungen der Selbstklebetechnik in der Solarmodulherstellung einhergehen. Spezialisierte Klebebandhersteller stellen sich den Herausforderungen aus der Solartechnik, z.T. auf der Basis jahrzehntelanger Erfahrung und Entwicklungskompetenz. [...]

Marion Dressel (VITO Irmen GmbH & Co. KG)
© ISGATEC GmbH 2018
» Datenschutz
» Impressum