Kontaktloses Dichtsystem minimiert Reibung

EvoLift® basiert auf einer Technologie, bei der die beiden Gleitflächen im Betrieb von einem Luftpolster anstelle eines Ölfilms voneinander getrennt sind. (Bild: KACO GmbH + Co. KG)

13.12.2019 Kontaktloses Dichtsystem minimiert Reibung

Die dynamische Dichtung EvoLift® von Kaco trägt aktuellen Anforderungen an minimierte Reibung Rechnung und bietet Potenzial für weitere Aufgabenstellungen.

Die zunehmenden Anforderungen an die Reduzierung der CO2-Gesamtemissionen verlangen nach Lösungen, die die Reibung im Motor und im Antriebsstrang weiter verringern. Typischerweise wird hier die Abdichtung durch berührende Wellendichtungen übernommen. Grundsätzlich sind diese Dichtsysteme als Gummi- oder PTFE-Design über mehrere Generationen hinweg bereits sehr gut reibungsoptimiert. Allerdings kann es bei sehr hohen thermischen Beanspruchungen vereinzelt zu Ölkohlebildung kommen. Gerade durch die steigende Elektrifizierung werden zunehmend Hochdrehzahllösungen gefragt, was bei den daraus resultierenden höheren Umfanggeschwindigkeiten  teilweise neue Herausforderungen in Bezug auf die Temperaturentwicklung mit sich bringt. Unabhängig vom Drehzahlniveau gibt es außerdem zusätzliche Anforderungen im Hinblick auf Schmutzresistenz sowohl bei automotiven wie auch bei industriellen Anwendungen. Die EvoLift® basiert auf einer Technologie, bei der die beiden Gleitflächen im Betrieb von einem Luftpolster anstelle eines Ölfilms voneinander getrennt sind. Dies reduziert die Reibung auf ein technisch mögliches Minimum und bringt weitere Vorteile bezüglich möglicher Drehzahlniveaus und der Schmutzresistenz des Gesamtsystems mit sich. Darüber hinaus ist die EvoLift®  unabhängig von den vorherrschenden Schmierverhältnissen bis hin zum Trockenlauf einsetzbar und eignet sich für unterschiedlichste flüssige sowie gasförmige Medien. Die Abhebedrehzahl und Druckbeständigkeit werden an die jeweilige Kundenapplikation angepasst. Hierfür wird die EvoLift® auf einem Reibungs- und Hochgeschwindigkeitsprüfstand, der bis zu 75.000 min-1 erreicht, entsprechend erprobt. Aus dem ermittelten Reibmomentenverlauf ist ersichtlich, dass bei Erreichen der Abhebedrehzahl die EvoLift® auf einem dynamischen Luftpolster läuft, welches nur noch geringste Reibung hat. Die Versuchsreihen des kontaktlosen dynamischen Dichtungssystems zeigen, dass sich dieser Reibmomentenverlauf unabhängig von Schmierzustand und Druckbedingungen auf dem gezeigten niedrigen Niveau einstellt. Die Einsatzmöglichkeiten sind zahlreich. Zum einen können damit niedrigste Reibungsverluste erreicht werden, um den größtmöglichen Beitrag der Dichtungstechnik zur CO2-Reduzierung zu leisten. Zum anderen bietet sich diese Technologie an, wenn wechselnde oder gar unbekannte Schmierungszustände vorherrschen. Dies gilt besonders bei hohen Drehzahlen, bei denen berührende Dichtungen an ihre technischen Grenzen kommen. Das Wirkprinzip auf Basis des dynamischen Luftpolsters bringt außerdem den Vorteil mit sich, dass dieses Dichtsystem überdurchschnittlich gut schmutzresistent ist. Im Rahmen der Entwicklung dieser Technologie hat sich gezeigt, dass sich das System auch bei gezielter Verschmutzung selbstständig reinigt, wodurch die statische Dichtfunktion ebenfalls dauerhaft gewährleistet ist.