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DER KONSTRUKTEUR 12/2016

DER KONSTRUKTEUR 12/2016

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE GUTE DICHTHEIT Dichtstellen kann man nicht kaufen. Gut funktionierende Dichtstellen werden konstruiert. Dazu braucht der Konstrukteur fundierte dichtungstechnische Kenntnisse. Kaufen kann man allenfalls den Dichtring – das Dichtelement. Dies gilt für dynamische wie für statische Dichtstellen. KONSTRUIERT!Gut und lange funktionierende WIRD PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Reibung, Verschleiß und die Funktion dynamisch Abdichten findet im tribologischen System Dichtung nur an der kleinen tatsächlichen Berührzone, der Dichtzone in Bild 1, zwischen Dichtelement und Gegenlauffläche statt. Auch die chemische und thermische Belastung ist dort am kritischsten. Damit ist klar, dass die vom Anwender meist selbst hergestellte Gegenlauffläche mindestens genauso wichtig ist wie der käufliche Dichtring. Zudem hat besonders die weitere Einbauumgebung – die weiträumigere konstruktive Integration der Dichtung in das technische System – einen ganz entscheidenden Einfluss darauf, wie gut oder wie schlecht eine Dichtung ihre Aufgabe erfüllen kann. DIE EINBAUUMGEBUNG BEI DREHENDER BEWEGUNG Jedes Dichtelement kann nur so gut funktionieren wie seine Einbauumgebung es zulässt. Beispielhaft ist in Bild 1 eine typische dynamische Wellenabdichtstelle (drehende Bewegung) dargestellt. Passt das tribologische System Dichtring, Wellenoberfläche, abzudichtendes Fluid und Umgebungsbedingungen – was häufig genug nur schwer zu erreichen ist – und ist auch die Sumpftemperatur im Aggregat nicht zu hoch, kommt es immer noch maßgeblich auf die konstruktive Einbauumgebung an, wie lange, und ob überhaupt, das Dichtsystem zuverlässig arbeitet. Das Dichtelement muss z. B. zuverlässig beschädigungsfrei montierbar bzw. ohne Beschädigung von Welle und Gehäuse demontierbar sein. Es muss sicher im Gehäuse sitzen und darf Autor: apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Werner Haas, Institut für Maschinenelemente (IMA), Universität Stuttgart keinesfalls mitrotieren. Es sei denn, es ist dafür vorgesehen. Dann muss es aber fest auf der Welle sitzen. Es muss bei allen Betriebsbedingungen ausreichend geschmiert und eine ausreichende Wärmeabfuhr muss gegeben sein. Die Dichtzone muss vor innerem (Verschleißpartikel) und äußerem Schmutz geschützt sein und darf auf der Welle – z. B. durch die Montage anderer Bauteile oder durch den Transport nach der Fertigung – keinesfalls beschädigt werden. Es muss dafür gesorgt werden, dass sich am Dichtelement kein Druck aufbauen kann (Förderwirkung des Lagers (C), Gehäuseentlüftung), außer das Dichtelement ist dafür ausgelegt und die Betriebsbedingungen passen dazu. Entscheidend ist hier nur der Druck direkt am Dichtelement. Der Druck an anderer Stelle im technischen System spielt für die Dichtung absolut keine Rolle. Bei höherem Leistungseintrag muss das Öl zwischen Lager und Dichtring mit dem Ölsumpf zirkulieren können (B) in (Bild 1). Bei höherer Umfangsgeschwindigkeit muss neben der Reibleistung in JEDES DICHTELEMENT KANN NUR SO GUT FUNKTIONIEREN WIE SEINE EINBAUUMGEBUNG ES ZULÄSST der Dichtzone die Verwirbelungsleistung von im Öl planschenden Bauteilen in der Nähe (A) des Dichtelements beachtet werden. Sie führt zu zusätzlichem Wärmeeintrag und ist durch konstruktive Maßnahmen möglichst gering zu halten. Günstig sind hier wenig Öl (niedriger Ölstand) sowie glatte und möglichst weitgehend stationäre Wände. Je geringer eine statische und/oder eine dynamische Exzentrizität der Welle im Dichtzonenbereich sind, umso besser funktioniert 22 DER KONSTRUKTEUR 12/2016

h w 01 Normelemente. Ganter. NEU Die neuen Kantenschutz-Profile mit und ohne Dichtfunktion sorgen für sichere Abschlüsse beispielsweise an Klappen, Kabeldurchführungen oder Öffnungen. 01 Tribologisches System Wellenabdichtung mittels Radial-Wellendichtring 02 ■ ■ ■ ■ ■ Optisch sauberer Abschluss Schutz vor Verletzungen und Beschädigungen von Oberflächen Durchscheuern von Kabeln oder Schläuchen wird verhindert Dichtprofil unterbindet Durchgang von Staub, heißer Luft oder Spritzwasser und mindert Lärmemission Hochwertige Materialien, dauerelastisch 02 Dichtsystem „Statische Dichtung“, Beispiel: Gehäuse-Trennfuge die Dichtung. Hier spielen u. a. Art der Lagerung, Lagerspiel (C), Wellenverlagerung infolge der Querkräfte, Lagerverschleiß, Abstand zwischen Lager und Dichtung (A), enge oder weite Toleranzen, viele oder wenige Teilfugen (Toleranzketten) und letztlich die mögliche Präzision der Fertigung eine wesentliche Rolle. Wird dann montiert, muss natürlich der Werker genügend dichtungsspezifische Montagekompetenz haben. Dichtungen sind nun mal empfindliche Bauteile und bei der Montage leicht irreparabel zu beschädigen; insbesondere dann, wenn montageunfreundlich konstruiert wurde. Praktisch alle hier angeführten wichtigen Punkte werden bei der Konstruktion des technischen Produkts festgelegt. Deshalb ist es unerlässlich, die Belange der Dichtungen von Anfang an mit zu berücksichtigen. Und sei es auch nur dazu, dass schlussendlich noch genügend Bauraum für das geeignetste Dichtsystem zur Verfügung steht. Dies ist häufig genug nicht der Fall. Druckfrisch. Unsere Produktübersicht zum Thema Kantenschutz-Profile und Kantenschutz-Dichtprofile. Jetzt kostenlos anfordern. Otto Ganter GmbH & Co. KG Telefon +49 7723 6507-100 Telefax +49 7723 4659 www.ganter-griff.de info@ganter-griff.de Normelemente. Ganter. Highlights Kantenschutz-Profile Kantenschutz-Dichtprofile h w

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