Aktuelles / Entwicklungen - Dynamische Dichtsysteme

26.09.2018
Neue Großdichtung für immer größere Windkraftanlagen

Für höhere Anforderungen an Windkraftanlagen, u.a. durch immer größere Wellendurchmesser,  hat Freudenberg Sealing Technologies die Wellendichtung „Seventomatic“ entwickelt, die eine Leckage fettgeschmierter Hauptlager bei großen Wellendurchmessern zuverlässig verhindert und auch starken Wellenschlag toleriert.

Zur Gewinnung sauberer Energie werden immer größere Windkraftanlagen eingesetzt. Das spart Material und Baukosten im Vergleich zur Errichtung mehrerer kleinerer Anlagen. Rotoren mit einem Durchmesser von 180 m sind heute keine Seltenheit mehr. Beim Betrieb derart großer Anlagen entstehen aber gewaltige Kräfte, die sich insbesondere auf Wälzlager und Hauptwellendichtungen auswirken. Daher ist es notwendig, die Dichtungskonzepte entsprechend anzupassen. Die neue Dichtung für fettgeschmierte Lager kann bei großen Wellendurchmessern radial sowohl innen- als auch außendichtend eingesetzt werden und toleriert starken Wellenschlag. Herkömmliche Wellendichtungen, die die Vorspannkräfte an der Dichtlippe mithilfe einer Wurmfeder erzeugen, kommen konstruktionsbedingt bei sehr großen Durchmessern an ihre Grenzen. Zudem lassen sich in dieser Bauweise radial außendichtende Lösungen schwer bis gar nicht realisieren. Die neue Wellendichtung „Seventomatic“ für Wellendurchmesser ab 1,5 m verwendet daher eine Mäanderfeder, um die nötigen Vorspannkräfte aufzubauen. Namensgebend ist das Design, das auf der Form der Zahl 7 basiert – ein langer Dichtschenkel wird mit dem statischen Teil der Dichtung über ein flexibles Gelenk verbunden. Herausragend an der neuen Konstruktion ist, dass sie konsistente Linienkräfte erzeugt und im Vergleich zu anderen Lösungen gegenüber Wellenschlag unempfindlicher ist. Die Wellendichtung akzeptiert in der Standardgröße eine Auslenkung von ±4 mm ohne Funktionseinbußen und zeigt sich daher auch gutmütig gegenüber Fertigungstoleranzen der Welle. Hergestellt wird sie aus hydriertem Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR), einem Werkstoff der Ventoguard-Familie. Die Grundform der Seventomatic basiert auf den bewährten Dichtungen für Tunnelbohrmaschinen von Freudenberg Sealing Technologies. Ziel der neuen Entwicklung war es, das spezielle Design einer Dichtung für Tunnelbohrmaschinen mit den Vorteilen eines klassischen Radialwellendichtringes (RWDR) für die Hauptwelle des Rotors zu kombinieren. Dazu wurden umfangreiche Simulationen genutzt, um die Konstruktion eines robusten Designs schon im Vorfeld zu ermöglichen. Mithilfe der dabei gewonnenen Datensätze wurde ein mathematisches Modell erstellt, um das Verhalten der Dichtung hinsichtlich der Linienkraft und der maximalen Folgemöglichkeit bei Wellenschlag und Exzentrizität vorauszusagen. Dabei hat sich gezeigt, dass die Robust-Design-Simulationen die Anforderungen und Bedingungen so umfangreich und gezielt abdecken, dass Anpassungen am realen Prototypen kaum mehr notwendig sind. So führten Lebensdauerversuche an Proben mit ca. 15 Mio. Lastwechseln weder zu erkennbaren Schädigungen noch zu Einschränkungen der Funktionen. Weitere Untersuchungen betrafen Temperaturwechsel zwischen -30 und +100 °C sowie die Haltbarkeit bei Schwingungen von 8 Hz mit einer Amplitude von ±3 mm bei 110 °C. Außerdem wurden die Linienkräfte montierter Dichtungen nach 240 Tagen Lagerung bei Raumtemperatur und +100 °C untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die neue Dichtung für Wellen ab 1,5 m Durchmesser in Windkraftanlagen das in den verbauten Wälzlagern verwendete Fett zuverlässig zurückhält, unempfindlich gegenüber statischer und dynamischer Exzentrizität ist und gleichzeitig eine konstante Linienkraft bietet.

Freudenberg Sealing Technologies, Seventomatic.
23.08.2018
Beweglich – in alle Richtungen

Die neue trockenlaufende Dichtung „SeccoLip“ von EagleBurgmann verdankt ihre hohe Beweglichkeit einem patentierten Lippendesign und der patentierten Kombination von PTFE-Dichtlippe und Gleitlager im Lippendichtelement.

Mit diesen technischen Besonderheiten kompensiert die Lippendichtung radiale Auslenkungen der Wellen in Rührwerken, Mischern und Reaktoren unmittelbar und sicher. Das Gleitlager führt das komplette Lippendichtelement den Wellenbewegungen nach. Da Lippe und Lager in einem Element sind, bleibt der Dichtspalt zwischen der rotierenden Welle und der Dichtlippe nahezu konstant und die Dichtung langfristig dicht. Ausgleichselemente wie O-Ring, Dehnscheibe oder Metallfaltenbalg sind für die zuverlässige Funktion nicht erforderlich. Die modular aufgebaute Dichtung wurde speziell für die Betriebsbedingungen in der Chemie-, Pharma-, Lebensmittelindustrie sowie in der Wasser- und Abwassertechnik entwickelt. Abgestimmt auf die Anforderungen werden ein oder mehrere Dichtelemente in verschieden möglichen Anordnungen kombiniert. Anschlüsse für ein Versorgungsystem sind vorhanden. Ein Wälzlager ist aufgrund der Konstruktionsmerkmale nicht notwendig, optional jedoch verfügbar. Das Cartridge-Design macht die SeccoLip montagefreundlich und anwendungssicher. Sie bewährt sich insbesondere bei einer Gleitgeschwindigkeit bis 2 m/s (6 ft/s) und in einem Druckbereich von -1 bis 6 barg. Die Dichtung ist ATEX-, FDA- und TA-Luft-konform.

EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG, SeccoLip.
25.06.2018
Große Dichtung, wenig Stickstoffbedarf

Die Tests der bisher größten koaxialen, gasgeschmierten Lageröldichtung „CobaSeal“ von EagleBurgmann sind mit positiven Ergebnissen abgeschlossen. Damit ist diese Dichtung auch für Wellendurchmesser von 355 mm verfügbar und ihre Einsatzmöglichkeiten erweitern sich auf Kompressoren in beliebigen Anlagen der Öl- und Gasindustrie, beispielsweise Raffinerien, LNG- und Petrochemie-Anlagen.

Die CobaSeal dichtet in Zentrifugalkompressoren die Lagerkammer der Welle ab und verhindert, dass von dort Öl in die gasgeschmierte Hauptdichtung dringt. Sie besteht aus einem rotierenden Gegenring aus duktilem Material und einem stationären, federbelasteten Gleitring. Die geringe Leckage ist ein wesentliches Merkmal der Dichtung. Im Vergleich zu Lageröldichtungen wie Labyrinthdichtungen oder Dichtungen mit Kohlringen liegen die Werte um bis zu 95 % niedriger. Der Bedarf an Stickstoff ist dementsprechend reduziert, somit reichen wesentlich kleinere Stickstoffgeneratoren als üblich aus, um die Dichtung zu versorgen. Im Vergleich zu marktüblichen Dichtungslösungen kann der Anlagenbetreiber durch den reduzierten Stickstoffbedarf bei Einsatz einer CobaSeal pro Jahr und Kompressor mindestens 50.000 $ einsparen. Zudem ermöglicht die besondere Werkstoffpaarung für Gegen- und Gleitring auch den Betrieb mit ultratrockenem Stickstoff. Das Design von Gleit- und Gegenring stellt sicher, dass axiale und radiale Bewegungen der Welle im Dichtspalt problemlos ausgeglichen werden. Die Ringe sind so in jedem Betriebszustand berührungsfrei und damit verschleißfrei. Kundenseitig geplante Wartungsintervalle der Anlage können entsprechend verlängert werden. Selbst wenn die Hauptdichtung ausfällt, kann das Prozessgas nicht in die Lagerkammer dringen. Damit erhöht sich die Betriebssicherheit des Kompressors erheblich. Auch bei speziellen Betriebsbedingungen wie bei äußerst geringen Drehzahlen (Slow-roll oder Turning) und beim Auslaufen des Verdichters (Coast-down) arbeitet die CobaSeal einwandfrei. Spezielle Einstellungen sind dafür nicht notwendig – ein Komfort für das Anlagenpersonal.

EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG, CobaSeal.
09.01.2018
Dichtungen für längere Wartungsintervalle

Für die Gesteinsbohrhämmer von Atlas Copco hat Freudenberg Sealing Technologies ein neues Dichtungssystem entwickelt, das die Wartungsintervalle einer neuen Maschinengeneration im harten Untertage-Einsatz verdoppelt.

Um die Betriebskosten solcher Bohrhämmer niedrig zu halten, sind zwei Faktoren ausschlaggebend: Einerseits müssen die Löcher auch in hartem Gestein wie Granit sehr schnell gebohrt werden, was den Einsatz sehr hoher Kräfte bedingt. Andererseits sollen trotz der hohen Kräfte die Wartungsintervalle gesteigert werden. Bei der Entwicklung der neuen Maschine COP MD20 hat Atlas Copco den Zielkonflikt gelöst: Bei unverminderter Vortriebsleistung konnten die Wartungsintervalle verdoppelt werden. Die Schlüsselkomponente dazu ist der Einsatz eines neuen Dichtungssystems. Denn die metallischen Bauteile –insbesondere der Kolben, der den Meißel antreibt – waren zuvor bereits optimiert worden, etwa durch den Einsatz hochfester Speziallegierungen. Doch die, insbesondere beim Rückfahren des Meißels auftretenden Kräfte sind so hoch, dass sie auch die Dichtungen im Hochdruck-Hydrauliksystem stark belasten. Tritt an diesen Dichtungen Verschleiß auf, kann es zu Leckagen kommen, die das Verhältnis von einzusetzender Energie und Bohrkraft negativ beeinflussen – d.h. die Systemeffizienz sinkt.  Die Ursache für den Dichtungsverschleiß: Die Dichtungen werden nicht nur durch die Längsbewegung des Kolbens beansprucht, sondern werden von diesem gleichzeitig in eine Rotationsbewegung versetzt. Die Analysen zeigten, dass sich eine der Radialwellen-Dichtungen relativ konstant mit 300 bis 400 min-1 bewegte, darauf aber nicht ausgelegt war. Für die COP MD20 entwickelte man deshalb eine Speziallösung mit einer veränderten Konstruktion sowie einem neuen Materialmix. Anschließende Tests auf dem Prüfstand sowie mit sechs Versuchsträgern, die sich unter Tage in Australien, Schweden, Spanien und Portugal bewähren mussten, erbrachten den Nachweis: Die Lebensdauer der entscheidenden Dichtung konnte deutlich verlängert werden.

Freudenberg Sealing Technologies, Bohrhammerdichtsystem.
01.12.2017
Dichtungen für eine neue Waschtechnik

Für die neue Waschmaschinentechnik unter Einsatz von Aktivsauerstoff hat Freudenberg Sealing Technologies einen Simmerring entwickelt. Erstmals kommt dabei Fluorkautschuk (FKM) als Dichtungswerkstoff in Waschmaschinen zum Einsatz.

Aktuell hält eine neue Waschtechnik Einzug in die Haushalte: das Waschen mit aktivem Sauerstoff. Dieser ist nicht etwa im Waschmittel enthalten, sondern wird von einem Generator in der Maschine erzeugt, um die Wäsche vor und nach dem Waschgang zusätzlich zu reinigen. Dabei beseitigt der Aktivsauerstoff Bakterien, Keime und Gerüche – die Wäsche wird auch bei Waschprogrammen mit niedrigen Temperaturen auf schonende Weise hygienisch sauber. Mit einem separaten Programm können empfindliche Textilien sogar ganz ohne Wasser aufgefrischt werden. Was der Wäsche guttut, nutzt nicht unbedingt den Dichtungen in der Maschine. Im Gegenteil: Der bei dem neuen Verfahren eingesetzte Aktivsauerstoff würde konventionelle Dichtungen aus Nitrilkautschuk (NBR) innerhalb weniger Stunden so stark angreifen, dass sich Risse bilden und die Dichtungen ihre Funktion verlieren würden. Besonders betroffen ist dabei die Hauptdichtung, die die Antriebswelle zum Gehäuse hin abdichtet. Der dabei eingesetzte Simmerring muss zum einen verhindern, dass Waschlauge austritt und z.B. das Lager beschädigt, zum anderen muss er den Schmierstoff für Welle und Lager ein Waschmaschinenleben lang auf der Antriebsseite halten. Dazu sollte er mit der richtigen Pressung an der Welle anliegen – vor allem aber muss er beständig gegen alle eingesetzten Medien sein.

Deshalb galt es, einen Dichtungswerkstoff zu entwickeln, der sowohl mit den bislang eingesetzten Schmierstoffen und der Waschlauge als auch mit dem neu eingesetzten Aktivsauerstoff harmoniert. Die Lösung fanden die Entwickler im Fluorkautschuk (FKM) – einem Material, mit dem Freudenberg Sealing Technologies in anderen Bereichen, wie z.B. in der Automobilindustrie oder in der Antriebstechnik, bereits jahrzehntelange Erfahrung hat, das aber noch nie in Waschmaschinen zum Einsatz kam. Um den FKM-Werkstoff für diesen neuen Anwendungsbereich anzupassen, legte man das Augenmerk vor allem auf zwei Bereiche. Zum einen entwickelte man eine neue FKM-Mischung mit einem auf den neuen Einsatzbereich hin optimierten Verschleißverhalten – und das über die gesamte Lebensdauer. Die zweite Herausforderung lag in der Neigung von FKM, im Wasserdampf aufzuquellen. Deswegen wurde die Beständigkeit des Materials gegenüber dem heißen Wasser-Lauge-Gemisch in der Waschtrommel erhöht und die Geometrie der Dichtlippe so angepasst, dass die Dichtungen auch mit dem neuen Werkstoff das gleiche mechanische Verhalten – etwa gegenüber Verpressung und Radialkräften – zeigen wie die bislang eingesetzten Simmerringe aus NBR. Freudenberg Sealing Technologies bereitet nun die Serienfertigung der Hauptdichtungen für Waschmaschinen mit Aktivsauerstoff vor und bietet damit eine robuste Lösung an, die gleichzeitig keine neuen Anforderungen an den Bauraum stellt. Die neuen Dichtungen ermöglichen so eine neue Waschtechnik, die hygienische Reinheit verspricht und zugleich Wäsche und Umwelt schont.

Freudenberg Sealing Technologies, FKM-Simmering.
16.11.2017
Weiterentwickelte Kassettendichtung erhöht Ausfallsicherheit von Landmaschinen

Die Kassettendichtung S4 von Freudenberg Sealing Technologies bietet eine vierfach längere Lebensdauer als herkömmliche Kassettendichtungen.

Diese sind das Nonplusultra, um Radlager von schweren Arbeitsmaschinen vor Wasser und Verunreinigungen zu schützen und gleichzeitig das Öl im Lager zu halten. Das Design der Kassettendichtung S4 kombiniert zahlreiche Dichtelemente in einem einzigen Bauteil und ermöglicht damit Schutz vor Schmutz. Die Kassettendichtungen sind als robuste Ritzel- und Radnabendichtungen, die in einem einzigen Gehäuse für höchste Dichtwirkung bei minimierter Reibung sorgen,   mit schmutzabweisendem Mehrfachlabyrinth ausgeführt. Zusätzlich ist in der Kassettendichtung eine fertig bearbeitete Dichtungslauffläche integriert. Dadurch muss die Welle nicht gesondert gehärtet und geschliffen werden. Es sind auch keine zusätzlichen Schmutzdichtungen erforderlich. Ein weiterer Vorteil der neuen Kassettendichtung: Große Traktoren oder Mähdrescher sind statt mit Rädern oft mit Raupenlaufwerken ausgestattet. Diese verdichten wegen ihrer größeren Auflagefläche den Boden weniger, mussten bislang allerdings mit komplexen mechanischen Gleitringdichtungen ausgestattet werden. Die Hochleistungskassettendichtungen der jüngsten Generation sind auch für die meisten Einsätze in Raupenlaufwerken geeignet. Neue Konstruktionen von Kassettendichtungen können außerdem die Abdichtung von Achsen verbessern, ohne die Fahrgeschwindigkeit auf der Straße negativ zu beeinflussen, wie z.B. die Kassettendichtung HS-EVO, bei der das Dichtungselastomer vor Überhitzung bewahrt wird. Damit bietet die Dichtung einen hohen Schutz auch bei hohen Drehzahlen, natürlich bei gleichzeitig ausgezeichneter Beständigkeit gegen Verschmutzungen.

25.10.2017
Zielkonflikte bei Rotationsdichtungen lösen

In Hydraulikanwendungen können Dichtungen, die aus zwei PU-Komponenten gefertigt werden, den Zielkonflikt von Dichtheit und Festigkeit lösen. Freudenberg Sealing Technologies forscht jetzt an Rotationsdichtungen, bei denen Polyurethane mit neuen Hochleistungs-Kunststoffen verbunden werden.

Hydraulische Anwendungen stellen hohe Anforderungen an Dichtsysteme. Diese müssen zum einen verhindern, dass Hydraulikflüssigkeit austritt. Da die Flüssigkeit unter einem hohen Systemdruck vorgehalten wird, bieten sich für die Dichtlippe besonders flexible und elastische Materialien an, die – z.B. in einem Hydraulikzylinder – optimal an der Stange anliegen. Zum anderen aber dürfen die Dichtelemente nicht in den Extrusionsspalt gedrückt werden, der konstruktionsbedingt zwischen Stange und Gehäuse vorhanden sein muss, um die Beweglichkeit der Stange zu ermöglichen. Dafür eignen sich eher harte Werkstoffe mit einer hohen Steifigkeit. Um diesen Zielkonflikt zu lösen, wurden in der Vergangenheit Dichtungen verwendet, die aus zwei Elementen bestehen – mit dem Nachteil, dass diese sich zueinander bewegen und das harte Element den weichen Materialanteil „anknabbern“ kann. Deshalb fertigt man seit einigen Jahren Stangendichtungen, die aus nur einem Element bestehen, das aus zwei unterschiedlichen Polyurethanen gefertigt wird. Der Lippenwerkstoff ist dabei auf die hochdynamische Dichtfunktion hin optimiert, der Materialanteil auf der gegenüberliegenden Druckseite auf größtmögliche Verzugsfestigkeit. Für hydraulische Rotationsdichtungen forscht man jetzt an Verfahren, wie Polyurethane auch mit neuen Hochleistungs-Kunststoffen verbunden werden können. Solche Kombinationen können noch höheren Belastungen standhalten und eine deutlich längere Lebensdauer aufweisen. Bisherige Dichtsysteme bestehen aus einem O-Ring, einem Vierkant- oder X-Ring, der als statisches Anpresselement die Dichtfunktion zum Gehäuse hin wahrnimmt, und einem Gleitring, an dem die Welle in der Rotationsbewegung entlanggleitet und der diese – angepresst durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit – abdichtet. Bei einem Dichtsystem aus zwei Elementen besteht aber die Gefahr, dass der Gleitring von der Welle mitgerissen wird. Die beiden Dichtelemente führen dann eine Relativbewegung zueinander aus und können dadurch einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sein. Diese Gefahr ist umso höher, je stärker die Belastungen durch Druck und Temperaturen im hydraulischen System sind. Mit den neuen, fest aneinandergefügten 2K-Dichtungen aus Polyurethanen und Hochleistungskunststoffen will man dieses Problem lösen. Weil die einzelnen Material-Komponenten der Rotationsdichtungen nicht mehr aneinander reiben, lassen sich die Dichtungen mit einem erhöhten Leistungsspektrum und damit in einem breiteren Anwendungsbereich verwenden. Bei der Entwicklung der neuen Rotationsdichtungen profitiert man von den Erfahrungen, die bereits mit 2K-Stangendichtungen für Hydraulikzylinder gemacht wurden. Die Anforderungen an das Dichtsystem sind ähnlich, allerdings müssen die Dichtungen in diesem Fall keiner Rotation, sondern einer Linearbewegung standhalten, weil sich die Stange im Hydraulikzylinder hin und her bewegt. Bei der Herstellung der 2K-Dichtungen werden die unterschiedlich harten Polyurethane in einem Spritzgussprozess miteinander verbunden. Begünstigt wird die Verbindung durch die Tatsache, dass einzelne Komponenten aus der gleichen Werkstoff-Familie stammen. Eine Herausforderung für die Entwickler der neuen Rotationsdichtungen liegt nun darin, das Verfahren auf 2K-Dichtungen zu übertragen, die Materialien unterschiedlicher Werkstoff-Familien miteinander verbinden. Der wesentliche Vorteil der bisherigen 2K-Stangendichtungen liegt vor allem darin, dass sie den Herstellern von Hydraulikzylindern höhere Toleranzen bei der Auslegung von Kolben und Stangen erlauben. Denn weil die Dichtungen zum Extrusionsspalt hin eine höhere Festigkeit aufweisen, darf dieser größer sein als beim Einsatz konventioneller Dichtsysteme. Außerdem lässt sich der Dichtring einfacher montieren, weil die Werkstoffkombination auch dahingehend optimiert werden kann. Diese konstruktive Flexibilität will man jetzt auch den Herstellern von Anwendungen erschließen, die mit Drehdurchführungen ausgestattet sind.

Freudenberg Sealing Technologies, PU-Rotationsdichtungen.
05.10.2017
85 Jahre Simmerring

In den letzten 85 Jahren haben sich die (Radial-)Wellendichtringe von Freudenberg zum Hightech-Produkt für Schlüsselfunktionen, die  weit über das bloße Abdichten einer Welle gegenüber ihrem Gehäuse hinausgehen, entwickelt.

Klein, unscheinbar und vermeintlich unspektakulär – häufig sind es genau diese Entwicklungen, die zu bahnbrechenden Neuerungen in der Welt der Technik führen. Mit der Idee, aus Lederresten Dichtungsmanschetten herzustellen, fällt der Startschuss zu einer der wichtigsten Entwicklungen der Dichtungstechnik: dem Simmerring. Angefangen hat alles in der Weltwirtschaftskrise 1929, die die deutsche Lederwirtschaft, und damit auch die 1849 gegründete Gerberei Freudenberg, in Bedrängnis bringt. Um die Risiken in Zukunft besser zu verteilen, leitet man die Diversifizierung des Unternehmens ein. Das Muster einer Ledermanschette aus den USA dient als Inspiration, um den Ingenieur Walther Simmer und sein Team mit der Entwicklung einer Maschine zu betrauen, mit der sich aus Lederresten Manschettendichtungen herstellen lassen. Danach wird der Simmerring kontinuierlich weiterentwickelt. 1953 ist die Produktion beim 100-millionsten Simmerring angelangt. Mit einer Manschette aus PTFE ausgestattet, chemisch resistent und in einem Temperaturbereich von -40°C bis 260°C einsetzbar, erobert diese Dichtung 1980 die Verbrennungsmotoren in Europa und Amerika. Der nächste große Schritt in der Entwicklung bringt zusätzliche Leistungsmerkmale fernab der eigentlichen Dichtungsfunktion: 1997 entwickelt man den Simmerring mit Multipol-Encoder. In Zusammenspiel mit Sensoren gibt er Auskunft über seine Lage, aus der sich präzise Informationen über Drehzahl und Drehwinkel gewinnen lassen – Werte, die für viele moderne Assistenzsysteme, aber auch für das Motormanagement von Bedeutung sind. Der Simmerring mit Condition-Monitoring-Funktion informiert über seinen eigenen Zustand und macht so ein rein planungsmäßiges Austauschen der Dichtung unnötig. Für Funktionssicherheit in Hybrid- und Elektrofahrzeugen sorgt der Simmerring mit leitfähigem Vlies: Er verhindert den gefährlichen Aufbau eines elektrischen Potenzials zwischen Gehäuse und Welle. Auch im Allerkleinsten zeigt sich der Simmerring leistungsfähig: 2010 ist es gelungen, den bis dato kleinsten Elastomer-Simmerring zu entwickeln und herzustellen. In Mikropumpen, -antrieben oder -aktuatoren dichtet er Wellen mit nur einem Millimeter Durchmesser zuverlässig ab. Er ist unempfindlich gegenüber geometrischen Toleranzen und arbeitet problemlos bei mehr als 10.000 min-1.

Freudenberg Sealing Technologies, Simmerring.
21.07.2017
Neuer Radialwellen-Dichtring für Hauptlager in Windkraftanlagen

Die neuen Radialwellen-Dichtringe von Freudenberg Sealing Technologies für Windkraftanlagen können stärkeren Verformungen von Hauptlager und Welle folgen, indem sie grundsätzlich stärkere Ausgleichsbewegungen leisten. Darüber hinaus sind sie besonders auf fettgeschmierte Anlagen abgestimmt und öffnen den Anlagenherstellern so den Weg zu neuen Bauformen, z.B. mit außendrehenden Hauptlagern. Nach erfolgreichen Tests im Prüffeld beginnen jetzt die Feldversuche bei Anwendern.

Darüber hinaus sind sie besonders auf fettgeschmierte Anlagen abgestimmt und öffnen den Anlagenherstellern so den Weg zu neuen Bauformen, z.B. mit außendrehenden Hauptlagern. Nach erfolgreichen Tests im Prüffeld beginnen jetzt die Feldversuche bei Anwendern. Die wichtigste Aufgabe der Radialwellen-Dichtringe Merkel Radiamatic besteht darin, das Hauptlager von Windkraftanlagen abzudichten. Das bedeutet, den Schmierstoff im Hauptlager zu halten und das Innere der zu schützenden Maschinenelemente vor Schmutzpartikeln oder Feuchtigkeit zu bewahren. Die heute eingesetzten, bewährten Merkel Radiamatic-Dichtungen bestehen aus einem gewebeverstärkten Trägerkörper, einer Membran und einer keilförmigen Dichtlippe. Diese Dichtlippe wird mithilfe einer Wurmfeder, die der Zugfeder einer Schreibtischlampe ähnelt, unter Spannung gehalten. Auf diese Weise wird ein permanenter Kontakt der Dichtlippe mit der Welle sichergestellt. Für die neue Generation der Radialwellen-Dichtringe wurde eine neuartige, robust ausgestaltete Konstruktion der Dichtlippe entwickelt. Dabei bildet eine schlanke und längliche Dichtlippe zusammen mit dem Trägerkörper eine V-Form. Ein gebogenes Stahlband verstärkt Dichtlippe und Trägerkörper. Dadurch wirkt die Dichtlippe als Druckfeder: Sie „drückt“ von sich aus auf die Welle, ohne dass sie durch eine Wurmfeder fixiert werden muss. Auch bei relativ starkem Wellenschlag liegt die Dichtlippe sicher an der Welle an. Dadurch kann sie ihre Dichtfunktion auch bei deutlich höheren Lasten auf Lager und Welle erfüllen. Das Stahlband ist zudem integraler Bestandteil der Dichtung. Im Gesamtsystem stellt der neue Radialwellen-Dichtring deswegen nur noch ein Bauteil dar, was den Einbau vereinfacht. Ein weiterer Fokus lag darauf, die Reibung zu reduzieren, um einen höheren Wirkungsgrad von Windkraftanlagen zu erreichen. Die lange und schmale Form der neuen Dichtlippe führt dazu, dass sie selbst beim Zwei- bis Dreifachen des derzeit üblichen Wellenschlags nur minimal anliegt, sodass sehr wenig Reibung entsteht. Gleichzeitig wirkt sie wie ein Abstreifer für das Fett, das in Windkraftanlagen das gängigste Schmiermittel ist: Bei jeder Umdrehung der Hauptwelle fördert sie das Schmierfett zurück in den Innenraum und trägt so zur weiteren Senkung von Reibungs-verlusten bei. Da die Dichtlippe von sich aus an der Welle anliegt, ist es zudem möglich, die Kraftrichtung der Dichtung beliebig zu variieren: Deren Federkraft kann nicht nur nach innen, sondern auch nach außen hin wirken. Das gibt den Entwicklern von Windkraftanlagen und deren Komponenten neue konstruktive Freiheiten.

Freudenberg Sealing Technologies, Neuer Radialwellen-Dichtring für Hauptlager in Windkraftanlagen.
14.07.2017
SKF ECONOMOS Deutschland GmbH, Gummi-Gewebe-Wellendichtringe.

Speziell für große Wellen-Durchmesser ab 165,10 mm bis 4.572 mm bietet SKF eine HSS-Radialwellendichtring-Serie an. Die technische Weiterentwicklung der bisher eingesetzten Gummi-Gewebe-Wellendichtringe bietet verschiedene Vorteile und ist ohne Werkzeugkosten ab Losgröße 1 auch innerhalb weniger Werktage verfügbar. Die HSS-Serien eignen sich sowohl für die Erstausstattung als auch für Instandhaltungs- und Revisionsarbeiten mit maßlich veränderten Einbauräumen.

Je nach Anwendungsfall und vorliegender Montagesituation sind die HSS-Wellendichtringe als ungeteilte und geteilte Variante, mit SKF SPRINGLOCK und optional mit SKF SPRINGCOVER sowie in unterschiedlichen Federverbindungen und Schmiernutsystemen erhältlich. Verschiedene Details führen zu interessanten Anwendungsvorteilen: So besteht der Teil des Dichtungskörpers, der die Gehäusebohrung berührt, aus einem Elastomerwerkstoff, der härter als die Dichtlippe ist. Dies ermöglicht eine leichtere Montage und bietet schon während des Einbaus eine höhere Stabilität. Im Betrieb erhöht sich außerdem die Schutzwirkung für die abzudichtenden Lager. Die Dichtungsverstärkung macht geteilte Ausführungen möglich, die sich einfacher einbauen und austauschen lassen und einen kostenintensiven Aus- und Einbau der Welle erübrigen. Die Zugfedern der HSS-Serie sind generell aus nichtrostendem Stahl und werden standardmäßig mit Federschloss geliefert. Alle HSS-Wellendichtringe werden mit leichten Übermaßen hinsichtlich Gehäusebohrungsdurchmesser und Bohrungstiefe gefertigt. Für die notwendige Vorspannung im Einbauraum sorgt die axiale Klemmung des Gehäusedeckels. Die Elastomer-Compounds auf Basis NBR, HNBR und FKM verfügen über sehr gute physikalische und chemische Eigenschaften. Die Auslegung des Dichtelements für die jeweiligen Einbauräume übernehmen SKF Experten auf Wunsch. Mit dem flexiblen Fertigungsverfahren ist eine individuelle Herstellung innerhalb weniger Wochen oder auf Wunsch innerhalb weniger Werktage möglich. Bei allen HSS-Wellendichtringen fallen keinerlei Werkzeugkosten an. Geliefert werden die HSS-Radialwellendichtringe transportsicher in hochwertigen Einzelverpackungen inklusive Montageanleitung in Papierform. Außerdem ist ein Video per QR-Code abrufbar. Eine optimale platzsparende Lagerung und der Schutz vor schädlicher Ozoneinwirkung auf den Dichtungswerkstoff sind somit sichergestellt

SKF ECONOMOS Deutschland GmbH, Gummi-Gewebe-Wellendichtringe.
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