Aktuelles / Entwicklungen - Dynamische Dichtsysteme

02.08.2019
Gleitringdichtungen für elektrische Antriebe

Die speziell für die Rotorinnenkühlung entwickelten Gleitringdichtungen von KACO sind axial wirkende Systeme für hohe Umfangsgeschwindigkeiten bis zu 37 m/s, Druckbeaufschlagungen bis zu 0,4 MPa und für zulässige Umgebungstemperaturen von -40 bis 140 °C geeignet.

Ausgelegt für geringen Bauraum zeichnen sich diese Dichtsysteme durch ihre axiale Beweglichkeit von ±1 mm aus, wodurch Wärmedehnungen der Rotorwelle sowie Bauteil- und Montagetoleranzen sicher ausgeglichen werden können. Die Gleitringdichtungen für elektrische Antriebe sind robust, langlebig und effektiv. Dafür sorgen bewährte, teilweise spezifisch entwickelte und optimierte Werkstoffe wie Siliziumkarbid, Hochleistungselastomere und Edelstahl. Die modulare Baureihe „EMRS“ (Electric Motor Rotor Shaft Seal) mit den Innendurchmessern von 16 bis 28 mm ist der neue Standard im KACO-Produktportfolio in Bezug auf Bauraum, Performance und Kundenanforderungen. Die Gleitringdichtungen für elektrische Antriebe werden bei KACO auf eigens dafür entwickelten Prüfständen getestet. Die Prüfparameter und Messmethoden wurden mit zahlreichen Kunden gezielt abgestimmt. Höchste Priorität hat dabei die Zuverlässigkeit im gesamten Einsatzspektrum.

KACO GmbH & Co. KG, Gleitringdichtungen.
KACO GmbH & Co. KG, Gleitringdichtungen.
30.07.2019
Neue Multifunktionsdichtung für Traktoren

In enger Zusammenarbeit mit einem Landmaschinenhersteller entwickelte Freudenberg Sealing Technologies die Kassettendichtung S4 und damit den Nachfolger der bewährten S3 ­ – ein Praxisbericht.

Freudenberg Sealing Technologies erhielt vor einigen Monaten von einem großen, weltweit tätigen Hersteller von mobilen Land-, Bau- und Forstmaschinen den Auftrag über die Lieferung der neuen Kassettendichtung S4. Sie soll in den Hinterachsen der neuesten Reihenkultur-Traktorplattformen des Herstellers montiert werden und bietet auch unter härtesten Bedingungen zuverlässigen Schutz vor Verschmutzung sowie Beständigkeit und Langlebigkeit. Die Dichtung ist ein Beispiel dafür, welch starken Einfluss die Zusammenarbeit mit Kunden auf die Entwicklung fortschrittlicher Technologielösungen haben kann. In diesem Fall ermöglichte die jahrzehntelange Partnerschaft zwischen Freudenberg und dem Hersteller eine offene Diskussion über Garantiethemen, eine Vereinbarung zur Fehlerdatenanalyse, eine Untersuchung von Produktalternativen und schließlich die Entwicklung und Konstruktion einer äußerst sicheren und leicht zu installierenden Multifunktionsdichtung. Die Entwicklung der Kassettendichtung S4 begann bereits vor einigen Jahren durch ein Team von Produktingenieuren und Vertriebsmanagern in Luserna, der italienischen Produktionsstätte von Freudenberg für Kassettendichtungen.  2011 hatte man festgestellt, dass es selbst beim Einsatz der Kassettendichtung S3 zu Gewährleistungsfällen kam. Landwirte, die z.B. auf Reisfeldern arbeiten, bei denen Wasser und Schlamm zum Alltag gehören, benötigten eine bessere Abdichtung der Achse, um Verunreinigungen und Ölleckagen in der Radnabe zu vermeiden. Die Lecks waren kostspielig, zeitaufwändig und sorgten für Unzufriedenheit bei den Kunden – in diesem Sinne waren sie sehr teuer. Die Ingenieure von Freudenberg untersuchten im Auftrag ihres Kunden Garantie- und Fehleranalysedaten und deckten zwei Problembereiche auf: Erstens benötigten die Mitarbeiter des Kunden bessere Unterstützung bei der korrekten Montage der Kassettendichtungen. Es handelt sich dabei um komplexe, verschachtelte Komponenten, die die Achsen mobiler Maschinen vor Schmutz, Wasser und Schlamm und im Gegenzug die Umwelt vor Ölverschmutzungen schützen. Eine ordnungsgemäße Montage ist unerlässlich, um Dichtungsausfälle und Verunreinigungen der Felder zu vermeiden. Entsprechende Schulungen im Werk des Kunden trugen dazu bei, die Montageproblematik zu beheben. Entscheidender war jedoch eine andere Erkenntnis: Die Doppellippenausführung der Kassettendichtung S3 bietet zwar in den meisten Anwendungen eine gute Abdichtung gegen das Eindringen von Schmutz in Traktorradnaben, ist jedoch Dauerbelastungen durch Schlamm und Wasser auf Dauer nicht gewachsen. Ein neues Design war notwendig, um die Dichtfunktion und den Verschmutzungsschutz der Kassettendichtung zu verbessern. Die Entwickler zogen eine Reihe von Kassettendichtungslösungen in Betracht, bevor sie sich auf ein komplexes Dreikomponentendesign einigten. Dabei sind alle funktionalen Teile – die Dichtlippen, die optimierte Dichtungslauffläche, die Schmutzdichtungen, die speziellen Gegenlaufflächen und die Innenschmierung – in einem geschlossenen Gehäuse geschützt. Die neue Kassettendichtung S4 soll damit eine sicherere Installation gewährleisten, den Einsatz zusätzlicher Dichtungskomponenten überflüssig machen und die Langlebigkeit der Komponenten verbessern. 2013 konnte man dem Kunden ein konkretes Beispiel für den Einsatz der Kassettendichtung S4 auf seinen neuen Reihenkultur-Traktorplattformen präsentieren. Beide Unternehmen einigten sich auf umfangreiche Feldtests der neuen Dichtung und eine gründliche Ursachenanalyse hinsichtlich der auftretenden Probleme der vorhandenen Kassettendichtung S3. Diese Feldtests erstreckten sich über zwei Jahre. Die Feldversuche bestätigten die internen Testergebnisse, dass die Kassettendichtung S4 in rauen landwirtschaftlichen Bedingungen viermal so lange hält wie die Vorgängerversion. 2016 präsentierte ein Team aus Ingenieuren und Vertriebsmanagern die neue Kassettendichtung S4 bei diversen Besuchen im Product Engineering Center des Kunden. Vertreter des Kunden evaluierten zwar gleichzeitig auch noch andere Achsdichtungslösungen, diese konnten jedoch die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit der Kassettendichtung S4 nicht erreichen. Die neue Dichtung bewies sich als Lösung, die auch den härtesten Belastungen standhielt, denen die Traktoren des Kunden ausgesetzt waren. Innerhalb der nächsten zwei Jahre wird die Produktion der Kassettendichtung S4 am amerikanischen Freudenberg-Standort in Northfield anlaufen. Bis dahin wurde die Produktion in Luserna deutlich hochgefahren, um die Bedarfe zu decken.

Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG, Kassettendichtung S4.
Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG, Kassettendichtung S4.
29.04.2019
Dichtungen für hohe Drehzahlen

Speziell für Hochdrehzahlanwendungen hat KACO Dichtungen mit bi-direktionaler Dichtwirkung, geringen Reibungsverlusten und einer langen Lebensdauer entwickelt.

Viele Dichtungslösungen für die Automobilindustrie werden aktuell in Verbrennungsmotoren, Nebenaggregaten sowie Kupplungen und Getrieben eingesetzt. Doch hier bricht eine neue Ära an, denn im Zeitalter der E-Mobilität werden sich aus Sicht eines Herstellers von dynamischen Dichtungen im Wesentlichen drei Faktoren verändern: höhere Umfanggeschwindigkeiten, höher-additivierte niedrigviskose Öle und der Drehrichtungswechsel am Getriebeeingang. Diese Anforderungen sind überall dort relevant, wo elektrische Traktionsmaschinen zum Einsatz kommen, wie z.B. bei Hybrid- und reinen Elektro-Fahrzeugen. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verbrennungsmotoren laufen Elektroantriebe bei ca. 15.000 bis 20.000 min-1 , wobei weitere Drehzahlsteigerungen zu erwarten sind. Die Highspeed-Dichtungen von KACO wurden auf den Prüfständen unter Einsatz von Realbedingungen erprobt. Hierbei lagen die Testergebnisse in Vorzugsrichtung bei weitem über den Anforderungen der Kunden und auch für eine bi-direktionale Anwendung konnte man alle bekannten Kundenanforderungen sowie die chinesische Norm QC/T 1022-2015 übertreffen. Getestet wurde mit hohem und niedrigem Ölstand, bei langsamer, schneller sowie normaler Geschwindigkeit und im Stillstand. Auch die Erprobungen über einen sehr langen Zeitraum ohne Vorzugsrichtung waren erfolgreich, denn diese zeigten bei den Produkten einen sehr geringen Verschleiß wie auch eine sehr geringe Reibung.

KACO GmbH + Co. KG, Hochdrehzahlanwendungen.
KACO GmbH + Co. KG, Hochdrehzahlanwendungen.
29.04.2019
Erweitertes App- und Online-Tool-Angebot

Speziell für Ingenieure im Bereich der Hydraulik hat Trelleborg Sealing Solutions sein webbasiertes Tool weiterentwickelt: Dank vier neuer Module können Ingenieure mit dem Hydraulic System Calculator jetzt komplette hydraulische Systeme entwerfen.

Bisher war die App für die Berechnung von hydraulischen Zylindern ausgelegt. Der neue Hydraulic System Calculator ist einfach zu bedienen und kann von unterwegs genutzt werden. Vorgänger der neuen Anwendung ist der Hydraulic Cylinder Calculator, der seit seiner Einführung vor fünf Jahren mehr als 80.000 Downloads verzeichnet. Mit dem Update ist der Hydraulic System Calculator nicht mehr rein auf die Berechnung von hydraulischen Zylindern ausgelegt. Vielmehr ermöglichen es vier neue Module den Ingenieuren nun, komplette hydraulische Systeme zu entwerfen. Durch die Eingabe der erforderlichen Abmessungen des Zylinders sowie von Parametern wie Druck und Öldurchfluss kann der Nutzer Flächen und Volumen im Zylinder, auftretende Rückzugkräfte, Geschwindigkeit, Zeit und Größenverhältnis berechnen. Darüber hinaus lassen sich Parameter zum Entwerfen von Motoren, Pumpen sowie kolben- und stangenseitigen Rohren ermitteln. Die webbasierte App ist so konzipiert, dass die Ergebnisse dynamisch aktualisiert werden, während der Nutzer die Werte eingibt. Alle Berechnungen können sowohl in metrischem als auch in Zollmaßen vorgenommen werden. Die Eingabe- und Ausgabewerte lassen sich nach der Berechnung in Untergruppen anzeigen. So können auch vor der Kalkulation spezifische Änderungen bei den Einheiten vorgenommen werden. Interaktive Bilder rund um den Zylinder bieten einen guten Einblick in die Bauteile, zudem können die bereitgestellten Daten auf ISO 3320, ISO 3321 und ISO 4393 überprüft werden. Die Ergebnisse lassen sich auch in die Zwischenablage kopieren und per E-Mail verschicken. Die App kann für iPhone oder Android heruntergeladen werden. Die Suche erfolgt in iTunes oder im Google Play Store unter „Trelleborg Hydraulic System Calculator“. Der Download ist auch unter www.tss.trelleborg.com/apps  möglich

05.04.2019
Effizienzsteigerung durch Reibungsminimierung

Der neue Wellendichtring ElRoSeal™ der ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH (EKT) beherrscht schwierige Anwendungen mit hohen Drehzahlbereichen, z.B. im Maschinen- und Anlagenbau und bei Elektromotoren.

Ob Dreh-, Fräs- oder Schleifprozesse, die Anforderungen an die Werkzeugträger auf Bearbeitungsmaschinen liegen meist in sehr hohen Drehzahlbereiche und kritischen Systemdrücke, welche zuverlässig und sicher abgedichtet werden müssen.  Drehzahlen von bis zu 30.000 min-1  sind keine Seltenheit mehr. Die bestehenden Abdichtsysteme erzeugen in diesen Grenzbereichen eine sehr hohe Reibung, die u.a. durch die breiter werdende Auflage der Dichtung auf der Gegenlauffläche erzeugt wird. Das Resultat ist eine große Wärmeentwicklung, die letztendlich zum frühzeitigen Verschleiß und zum Ausfall der Dichtung führen kann. Die gleichen Bedingungen gelten für die vielfach eingesetzten Elektromotoren im Industriebereich. Auch dort gehört die Reibungsreduzierung zu einer der zentralen Herausforderungen. Basierend auf den Erfahrungen mit ultrahochdrehenden SPEEDFLON™ Radialwellendicht­ringen für Drehzahlen bis über 150.000 min-1  wurde die ElRoSeal™ entwickelt. Dieser Radialwellendichtring beherrscht die schwierigen Bedingungen und kann auf die Anforderungen des Kunden individuell angepasst werden. Extreme Herausforderungen entstehen bei den notwendigen Wellendurchmessern durch sehr hohe Umfangsgeschwindigkeiten in Kombination mit den Betriebsbedingungen. Des Weiteren soll die Dichtung hohen und tiefen Temperaturen, den verschiedensten Medien und auch möglichen Trockenlaufphasen standhalten. Konventionelle Elastomer- oder auch standardmäßig eingesetzte PTFE-Radialwellen­dichtringe stoßen hier schnell an ihre Grenzen. ElRoSeal™-Dichtungen wurden auf Hochdrehzahl-Prüfständen inhouse und auch in Kundenanwendungen erprobt und sorgen durch optimierte Dichtlippen und das wirksame Drallsystem für exzellentes Dichtverhalten in beiden Drehrichtungen. Durch den modularen Aufbau lassen sich unterschiedliche verschleißoptimierte Polytetraflon™-PTFE-Hochleistungs­werkstoffe verwenden, sodass die Dichtungen auch auf weichen Wellen eingesetzt werden können. Das optimierte Dichtsystem zeigt sehr geringe Verlustleistungen bei Umfangsgeschwindig­keiten bis ca. 35 m/s, wirkt schwingungsdämpfend, ohne Slip-stick-Effekt und kann bei Bedarf auch mühelos elektrisch ableitend eingestellt werden.

ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH, ElRoSeal™.
ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH, ElRoSeal™.
03.04.2019
Erhöhte Betriebssicherheit für Zentrifugalkompressoren

Die Gleitringdichtung RoTechSeal von EagleBurgmann zeichnet sich durch lange Laufzeiten aus, selbst wenn sie mit verschmutztem Gas versorgt wird.

Ihr robustes Design ist darauf ausgelegt, auch bei rauen Einsatzbedingungen die Betriebssicherheit von Kompressoren zu erhöhen, in denen sie die Welle abdichtet. Eine veränderte Zusammensetzung des Prozessgases, verstopfte Filter, ungeeignete Filtersysteme oder Bedienfehler können dazu führen, dass Flüssigkeit oder Schmutzpartikel das Versorgungsgas verunreinigen. Zahlreiche Features machen die Dichtung dagegen robust. Je nach Betriebssituation ist die RoTechSeal mit verschiedenen Optionen realisierbar. Die integrierte Gas-Reinigung „Smart Labyrinth“ sorgt z.B. dafür, dass Flüssigkeiten und Partikel an den Dichtflächen vorbeigeleitet werden. Hochpräzise geschliffene 3D-Gasnuten erzeugen zusätzlich einen Selbstreinigungseffekt und verhindern Ablagerungen auf den Gleitflächen. Die speziell konstruierte und optional verfügbare Drehmomentübertragung schützt die Gleitflächen vor Schäden durch Verschmutzung hoher Drehmomente. Für Anwendungen mit besonders anspruchsvollen Anforderungen und bei extremen Betriebsbedingungen erhalten die Gleitflächen meistens die mikrokristalline DiamondFace, die Schäden durch Schmutzpartikel vorbeugt. Charakteristisch für die RoTechSeal sind niedrige Leckagewerte, was umweltschädliche Einflüsse durch das Versorgungsgas und den Schmutzeintrag über den Leckagestrom minimiert. Die Dichtung eignet sich für alle Typen von Zentrifugalkompressoren, beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie, Raffinerietechnik und petrochemischen Industrie.

06.03.2019
Neues Buch über Gleitringdichtungen

Die Neuerscheinung des Buchs „Gleitringdichtungen – Grundlagen und ihre Anwendung“ in zweiter Auflage aus dem Eigenverlag des Autors und Herausgebers Prof. Dr.-Ing. Peter Waidner bietet einen umfassenden Einblick in die Welt der Gleitringdichtungen. 

Der Autor beschreibt, basierend auf seiner eigenen jahrzehntelangen Erfahrung, in einfacher Art und Weise und trotzdem wissenschaftlich fundiert, die Funktion einer Gleitringdichtung. Dabei wird dargestellt, wie eine Gleitringdichtung zunächst als ein einfaches Maschinenelement, bestehend aus zwei senkrecht zur Welle angeordneten Dichtflächen, erscheint. Bei näherer Betrachtung wird aber deutlich, dass das abzudichtende Medium – egal ob flüssig (mit oder ohne Feststoffe – Öl, Wasser oder sämtliche wässrige Medien wie z.B. auch Alkohole, Lösemittel, Säuren oder Laugen) oder gasförmig – gleichzeitig Schmiermedium für die Gleitflächen ist.  Die gesamte Funktion der Dichtung steht aber auch noch in Wechselwirkung mit der abzudichtenden Maschine – und das unter teilweise stark schwankenden Betriebsbedingungen. Trotz allem geschieht dabei aber kein Wunder, sondern es muss ein dauerhaft stabiler Dichtspalt gebildet werden. Der Dichtspalt einer Gleitringdichtung mit seiner mittleren Spalthöhe von?? < µm (ein Bruchteil der Dicke eines menschlichen Haars) läuft, abhängig von den Betriebsbedingungen, manchmal unter Mischreibungsbedingung, manchmal aber auch im Bereich reiner Flüssigkeitsschmierung. Unter Mischreibungsbedingung werden die Gleitwerkstoffe teilweise bis zu ihrer Verschleißfestigkeitsgrenze belastet.  Und am Ende muss die Dichtwirkung (bezüglich minimaler Leckage) auch noch dauerhaft gewährleistet sein.  Der Autor zeigt darüber hinaus auch die Zusammenhänge mit der Werkstofftechnik - und beschreibt Hochleistungswerkstoffe nicht nur für die Gleitflächen, sondern auch für die Nebendichtungen (Elastomere und teilkristalline Thermoplaste) und für die metallischen Bauwerkstoffe.  Einige detaillierte Hinweise zur Anwendungstechnik der wichtigsten Anwendungsbranchen runden den Inhalt des Fachbuches ab.  Das Buch wendet sich nicht nur an Hersteller von , sondern auch an Anwender aus dem breiten Spektrum der Maschinenhersteller, an Betreiber, die ihre Dichtungen besser verstehen wollen, und an interessierte Studierende technischer Studiengänge des Maschinenbaus, der mechanischen und chemischen Verfahrenstechnik. Gleitringdichtungen – Grundlagen und ihre Anwendung. Von:  Prof. Dr.-Ing. Peter Waidner, HC, 432 S. ISBN 978-3-947198-11-5. Das Buch ist im Eigenverlag erschienen. Preis 170,13 €, inkl. MwSt und Versand. Bezug unter www.seal-ing.de

13.02.2019
Einfach zu montieren, lange Lebensdauer

Bei der Gleitringdichtung Stasskol DynamicSeal SDG200 in Cartridge–Ausführung für Kreiselpumpen und Exzenterschneckenpumpen wird der Gleitwerkstoff auf das geförderte Medium abgestimmt, um eine optimale Lebensdauer der Dichtung zu erzielen.

Die Gleitringdichtung Stasskol DynamicSeal SDG200 in Cartridge–Ausführung kommt in Kreiselpumpen und Exzenterschneckenpumpen zum Einsatz. Typische Anwendungsgebiete sind Pumpen in der chemischen und petrochemischen Industrie, der Zellstoff- und Papierindustrie sowie der Wasser- und Abwassertechnik. Alle Komponenten der Gleitringdichtung SDG200 sind im Dichtungsgehäuse vormontiert. Das ermöglicht eine äußerst einfache Montage. Die Komponenten werden durch das Design in ihrer optimalen Einbaulage gehalten. Eine Wellenhülse verhindert, dass die Pumpenwelle beschädigt wird. Alle Bauteile wie Gleit- und Gegenringe, Nebendichtungen, Federn bzw. Gehäuse sind in allen standardmäßigen Werkstoffen nach EN12756 lieferbar. Das Design ist für den Umbau von konventionellen Weichstoffpackungen optimiert und kann individuell an die vorhandene Pumpengeometrie angepasst werden. Um Ablagerungen an den Dichtungsteilen zu verhindern und die Abfuhr der Reibungswärme zu verbessern, sind standardmäßig Spülgasanschlüsse vorgesehen. Die Dichtung ist für einen Temperatureinsatzbereich von 40 °C bis 220 °C und Drücke von 1 bis 25 bar ausgelegt.

Stasskol GmbH, DynamicSeal SDG200.
Stasskol GmbH, DynamicSeal SDG200.
15.01.2019
Per Produktfinder zur passenden Hydraulikdichtung

Der Seals-Shop von Trelleborg Sealing Solutions wurde um ein neues Online-Tool erweitert: Mit dem Produktfinder können Anwender noch leichter eine Dichtung für ihre spezielle Anwendung finden als bisher.

Die E-Commerce-Plattform für hochwertige Hydraulikdichtungen richtet sich an Kunden aus den Bereichen Reparatur, Instandhaltung und Ersatzteilgeschäft sowie an OEMs (Original Equipment Manufacturer) aus ganz Europa. Auf der Plattform Seals-Shop.com stehen mehr als 10.500 Artikel rund um die Hydraulikdichtung für den europaweiten Versand innerhalb weniger Tage zur Verfügung. Dazu gehören verschiedene Standarddichtungen wie O-Ringe, Stangen- und Kolbendichtungen sowie Dreh- und Statikdichtungen. Von einfachen Linearsystemen bis hin zu schweren Rotationsanforderungen bieten sie damit ein breites Anwendungsspektrum. Der neue Produktfinder ermöglicht es, mit wenigen Klicks Trelleborg Dichtungen zu finden, die mit denen am Markt erhältlichen Produkten anderer Hersteller vergleichbar sind. Ebenso bequem gelangen Nutzer zu Montageanleitungen und Tipps für Anwendungen aus verschiedenen Industriebereichen. Zudem erhalten sie Informationen über die Verfügbarkeit von nicht vorrätigen Artikeln. Der Seals-Shop ist in fünf Sprachen verfügbar: Außer Deutsch und Englisch lassen sich alle Funktionen auch auf Französisch, Italienisch und Spanisch nutzen.

Trelleborg Sealing Solutions, Seals Shop.
Trelleborg Sealing Solutions, Seals Shop.
15.01.2019
Intelligente Rotationsdichtungen für Elektroantriebe

Mit HiSpin PDR RT und HiSpin HS40 bringt Trelleborg Sealing Solutions zwei Dichtungen speziell für Anwendungen in der Elektromobilität auf den Markt. Die Herausforderungen, die sich bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten ergeben, meistern die Varianten und ermöglichen es so, die Reichweite eines Elektrofahrzeugs zu maximieren.

Der Elektromotor im Auto verändert – bedingt durch hohe Drehzahlen, sensible Elektronik und Automatikgetriebeöle – die Anforderungen an Rotationsdichtungen. Mit HiSpin PDR RT und HiSpin HS40 wurden zwei neue Dichtungen entwickelt, die dazu beitragen, die Reichweite von Elektroautos zu erhöhen und der Massentauglichkeit von Elektrofahrzeugen einen großen Schritt näherzukommen. Eine wichtige Technologie, die die Reichweite von Elektroautos erhöht, ist die E-Achse: eine Kombination aus Elektromotor und Getriebe, die in einen herkömmlichen Motorraum passt. Der Motor ist dabei direkt mit dem Getriebe gekoppelt. Die besondere Anforderung besteht darin, dass die Dichtung zwischen den beiden Komponenten das Schmiermittel des Getriebes aus dem trockenen Motorraum fernhält. Daher werden zwischen diesen beiden Komponenten zuverlässige Dichtungen benötigt. Benzinmotoren laufen normalerweise bei 2.000 bis 4.000 min-1 . Elektroantriebe hingegen vier- bis achtmal schneller bei 15.000 bis 16.000 min-1 . Und in Zukunft wird sich diese Zahl voraussichtlich verdoppeln. Das Limit der Umfangsgeschwindigkeit für herkömmliche Dichtungen in der E-Achse heutiger Elektrofahrzeuge liegt bei 30 m/s. Die theoretische optimale Umfangsgeschwindigkeit der E-Achse müßte einen Wert größer 60 m/s betragen, um deren Wirkungsgrad zu maximieren. Eine Geschwindigkeit, die derzeit nur mit sehr aufwändigen und teuren Konstruktionen erreicht werden kann. Ziel für die neuen E-Mobility-Dichtungen war es, die akzeptablen Relativgeschwindigkeiten an der Welle auf mindestens 40 m/s zu erhöhen. Mit der HiSpin HS40 wurde dieses Ziel erreicht. Die HiSpin PDR RT schafft 60 m/s. Eine weitere Herausforderung ist das fehlende Schmiermittel im System. Im elektrischen Antriebssystem ist meistens nur wenig davon vorhanden. Das stellt hohe Anforderungen an die Dichtung. Rotationsdichtungen werden nach Ruhephasen hohen Reibungskräften ausgesetzt, was zu Verschleiß, einer kürzeren Lebensdauer, Leistungsverlust sowie Einbußen bei der Reichweite des Fahrzeugs führen kann. Der Einsatz unterschiedlicher Schmiermittel im Elektroantrieb ist eine weitere Herausforderung, da nicht alle Dichtungsmaterialien mit den eingesetzten Mitteln kompatibel sind – z.B., wenn etwa wasserbasierte, dielektrische Mittel oder solche mit geringerer Viskosität ins Spiel kommen. Die Ergebnisse umfangreicher Testreihen waren positiv. Bei beiden Dichtungen gab es trotz der anspruchsvollen Dichtungsbedingungen keine Leckage. Die HiSpin-Variante PDR RT wies 75% weniger Reibung im Vergleich zur Standard-PDR-Dichtung auf und war mit 60 m/s funktionstüchtig. Der HiSpin PDR RT besteht aus zwei Teilen: einem präzisionsgefertigten Metallgehäuse und einem mechanisch eingepassten Turcon Polytetrafluorethylen (PTFE)-Dichtelement. Die Dichtung verfügt über eine maßgeschneiderte Lippe mit verbesserten Eigenschaften für eine höhere Leistung. Sie wurde so konzipiert, dass sie sich ideal an die Welle anlegt. Neben ihrer Funktionsfähigkeit bei hohen Geschwindigkeiten hält die Dichtung so auch starken Temperaturschwankungen stand. Sie ist druck- und chemikalienresistent, dank ihrer geringen Reibungswerte ist Trockenlauf möglich. Über einen Rapid-Prototype-Service können Kunden Prototypen der Dichtung bestellen. Auch eine leitfähige Ausführung auf PTFE-Basis ist verfügbar. Der HiSpin HS40 gehört zu einem Produkttypen, mit dem Automobilhersteller bereits vertraut sind. Mit einer bidirektionalen hydrodynamischen Dichtlippe hat die Lösung auch bei hohen Geschwindigkeiten nur ein geringes Reibungsmoment. Die Geometrie der Gummilippe und das flexible Design sind das Ergebnis umfangreicher FEA-Studien (Finite Elemente Methode). Sie ermöglichen einen optimalen Kontakt der Lippe zur Welle, wodurch eine maximale statische und dynamische Dichtleistung erzielt wird. Die Dichtung stellt Trelleborg mithilfe bewährter hauseigener XLT-Fluorelastomer (FKM)-Materialmischungen her, die hohen Geschwindigkeiten und großen Temperaturschwankungen standhalten. Sie ist mit zunehmend aggressiven synthetischen Automatikgetriebeölen (ATF) kompatibel und wird mittels eines bewährten Massenfertigungsprozesses hergestellt.

Trelleborg Sealing Solutions, HiSpin.
Trelleborg Sealing Solutions, HiSpin.
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