Rotationsdichtungen sind aktive Dichtelemente, die in der Hydraulik und Pneumatik eingesetzt werden. Wellendichtringe, RT-Ringdichtungen, V-Ringe oder Labyrinthringe sind Variationen dieses Dichtungstyps für dynamische und rotatorische bewegte Anwendungen.
Wellendichtringe
Radial-Wellendichtringe dichten Wellen und Spindeln ab und schützen Lager. Sie sind in erster Linie für rotierende Bewegungen ausgelegt. Wellendichtringe sind je nach Ausführung für offene oder geschlossene Einbauräume vorgesehen. Sie übernehmen unterschiedliche Aufgaben. Kernaufgaben ist die Abdichtung von außen gegen Schmutz, Staub und Flüssigkeiten. Eine weitere Aufgabe besteht darin, Schmiermittel in der Anlage oder dem Bauteil zu halten. Wellendichtringe setzen sich aus unterschiedlichen Werkstoffen zusammen. Um Gehäuse an austretenden Elementen wie z. B. Wellen gegen die äußere Umgebung abzudichten, werden Wellendichtringe eingesetzt. Die Dichtlippe eines Wellendichtringes liegt radial an dem sich drehenden Teil an. Bei Wellendichtringen spricht man von leckagefreien, aktiven Dichtelementen. Wellendicht ringe nach DIN 3760 (Standard) haben in der Regel einen Elastomer-Außenmantel (metallische Außenmäntel sind ebenfalls möglich), einen metallischen Versteifungsring sowie eine federunterstützte Dichtlippe.
Andere Ausführungen wie z. B. VA-Zugfeder, eine andere Stahlgüte des Versteifungsringes sowie doppelte Staubschutzlippen und Sonderbauformen hat heute jeder Hersteller in seinem Produktportfolio. Die Toleranzen von Wellendichtringen entsprechen der DIN 3760.
Einsatz:
Der Einsatzbereich von Wellendichtringen liegt überall dort, wo Wellen oder Spindeln gegen Verschmutzung von außen oder Austritt einer Substanz von innen nach außen abgesichert (gedichtet) werden müssen. Ob Motoren, Getriebe oder Motorrad-Teleskopgabeln: Überall werden Welldichtringe für eine zuverlässige Abdichtung verbaut.
Lieferformen:
NBR, HNBR, FPM, Silikon, PTFE sowie weitere Werkstoffe und Werkstoffkombinationen. Wellendichtringe sind in vielen Abmessungen und den unterschiedlichsten Ausführungen (Bauformen und Werkstoffen) lieferbar.
Montage:
Eingebaut werden Wellendichtringe mit Festsitz im Gehäuse. Die Dichtlippe wird von einem Federring radial auf die sich drehende Wellenoberfläche gedrückt. Die Dichtwirkung beruht auf einem Pumpwirkungseffekt (Rückfördereffekt). Dieser entsteht durch die unterschiedlich großen Dichtkantenwinkel. Der Winkel der Flüssigkeitsseite muss dabei größer sein. Um die Dichtwirkung zu gewährleisten, den Verschleiß an der Gummilippe so gering wie möglich zu halten, sind die Anforderungen an die Wellenoberfläche sehr hoch. Ebenso ist die Welle drallfrei zu schleifen bzw. sie sollte hartgedreht sein. Zur Verminderung von Lippenverschleiß am Wellendichtring empfiehlt sich der Einsatz von PTFE an den dichtenden Elementen. Faktoren, die einen frühzeitigen Lippenverschleiß nach sich ziehen, sind hohe Temperaturen, chemische Medien und schlecht schmierende Flüssigkeiten. Die Montage von Wellendichtringen sollte nur mit geeignetem Werkzeug erfolgen. Die Verletzung der Dichtlippen z. B. durch scharfe Grate sollte unbedingt vermieden werden. Der Einbauraum sollte so gestaltet sein, dass der Wellendichtring im Gehäuse axial abgestützt wird.
Konstruktion:
Radial-Wellendichtringe bestehen aus einer Membran in Form einer Dichtlippe und einem metallischen Versteifungsring. Die Membran wird in der Regel aus Elastomeren gefertigt, jedoch sind Ausführungen in Kunststoff (z. B. PTFE) ebenfalls erhältlich. Zusätzliche Dichtlippen zum Schutz vor eindringenden Verschmutzungen werden optional angeboten. Der metallische Versteifungsring kann mit einem Elastomermantel überzogen sein, jedoch sind auch andere Ausführungen (z. B. kompletter Metallmantel) möglich. Die Vorspannung der Dichtlippe erfolgt in der Regel über eine Wurmfeder.
Bemaßung:
Innendurchmesser
x
Randbreite
x
Bauhöhe
RT-Ringdichtungen
Die RT-Ringdichtung (auch Spaltdichtung) ist eine berührungslose Wellendichtung. RT-Ringdichtungen sind komplette, einbaufertige Einheiten aus 1- oder 2-komponentigen metallischen Werkstoffen oder Kunststoffen. Die RT-Ringdichtung wird zum zusätzlichen Schutz bereits bestehender Dichtsysteme gegen körnige Verschmutzung und Spritzwasserbeaufschlagung eingesetzt.
Einsatz:
RT-Ringdichtungen sind weit verbreitet als Wellendichtung z. B. im Gasturbinenbau, in Strahltriebwerken und zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Dampfturbinen in Kraftwerken. Der Einsatz einer RT-Ringdichtung ist auf extreme Betriebsbedingungen wie hohe Temperaturen und Drücke ausgelegt. Im Weiteren werden RT-Ringdichtungen z. B. zum Schutz hochleistungsfähiger Spindeln vor eintretendem Kühlwasser oder Spänen eingesetzt. Kunststoff-RT-Ringdichtungen werden häufig in der Lebensmittel-, Chemie-, Foto-, Papier- und Textilindustrie aufgrund der Forderungen nach Sauberkeit und Partikelreinheit eingesetzt.
Lieferformen:
Metall, Kunststoff, Metallkombinationen. Die Materialauswahl hängt im Wesentlichen von Temperatur, Medium und Einsatzumgebung ab. Andere Faktoren wie plötzliches Abstoppen einer Maschine könnte z. B. zur kurzfristigen Erhöhung des Ölstandsniveaus und somit zum Flüssigkeitsrückstau am Dicht spalt führen. RT-Ringdichtungen sind in vielen Abmessungen und unterschiedlichen Ausführungen lieferbar.
Konstruktion:
Die Dichtwirkung beruht auf strömungstechnischen Effekten durch die Verlängerung des abzudichtenden Spaltes. Die Wegverlängerung wird in der Regel durch ein Ineinandergreifen („Verkämmung“) von Formelementen auf der Welle und dem feststehenden Gehäuseteil erreicht. RT-Ringdichtungen sind technisch aufwändig zu fertigen und zu montieren und entsprechend teuer. In der Regel bestehen RT-Ringdichtungen aus zwei unterschiedlichen Metallen und Güten, jedoch werden auch RT-Ringdichtungen aus Kunststoff angeboten.
Bemaßung:
Innendurchmesser
x
Randbreite
x
Bauhöhe
V-Ringe
Axialdichtungen mit aus der Form vulkanisiertem Elastomer-Dichtelement werden als V-Ring bezeichnet. V-Ringe werden hauptsächlich in Kombination mit Axial-Wellendichtringen eingesetzt. Ein V-Ring bietet einen zuverlässigen Schutz gegen Spritzwasser, Schmutz, Öl und Fett. Die Montage ist einfach, der Leistungsverlust ist gering.
Einsatz:
Das Haupteinsatzgebiet von V-Ringen ist im allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau sowie in Walzwerken zu finden. Als Vorschalt-Dichtelement werden sie bei der Lagerabdichtung in Elektromotoren, Getrieben und Lagerböcken hauptsächlich in Kombination mit Axial-Wellendichtringen eingesetzt. Sie werden eingesetzt, um gegen Staub, Schmutz, Fett, Öl- oder Spritzwasser abzudichten.
Lieferformen:
NBR, HNBR, FPM, Silikon, PTFE und weitere Werkstoffe und Werkstoffkombinationen. Die Materialauswahl hängt im Wesentlichen von Temperatur, Medium und Umgebung ab. V-Ringe sind in vielen Abmessungen und den unterschiedlichsten Ausführungen analog den Abmessungen von Wellendichtringen lieferbar.
Konstruktion:
Um eine axiale Vorspannung der Dichtlippe zu gewährleisten, muss der V-Ring aufgedehnt auf der Welle sitzen und rechtwinklig mit einem genauestens definierten Abstand zur metallischen Gegenlauffläche montiert werden. Der V-Ring rotiert mit der Welle und dichtet axial auf der Gegenlauffläche. Mit Einsetzen der Fliehkraft durch die steigende Umfangsgeschwindigkeit strebt die Dichtlippe nach außen und verringert den Anpressdruck. Ist eine bestimmte Umfangsgeschwindigkeit erreicht, hebt die Dichtlippe völlig von der metallischen Gegenlauffläche ab. Der V-Ring übt dann nur noch die Funktion einer Spaltdichtung und Schleuderscheibe aus.
Bemaßung:
Innendurchmesser
x
Randbreite
x
Bauhöhe
Labyrinthringe
Die Labyrinth-Dichtung (auch Spaltdichtung) ist eine berührungsfreie Wellendichtung. Labyrinth-dichtungen sind komplette, einbaufertige Einheiten aus 1- oder 2-komponentigen metallischen Werkstoffen oder Kunststoffen. Die Dichtwirkung beruht auf strömungstechnischen Effekten durch die Verlängerung des abzudichtenden Spaltes. Die Wegverlängerung wird in der Regel durch ein Ineinandergreifen (Verkämmung) von Formelementen auf der Welle und dem feststehenden Gehäuseteil erreicht. Labyrinth-Dichtungen sind technisch aufwändig zu fertigen und zu montieren und sind entsprechend teuer.
Einsatz:
Präzise Fertigungsverfahren garantieren die absolute Identität der Profile. Die Dichtung kann gegen körnige Verschmutzung und Spritzwasserbeaufschlagung eingesetzt werden. Labyrinth-Dichtungen sind weit verbreitet als Wellendichtung im Gasturbinenbau, z. B. in Stahltriebwerken und zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Dampfturbinen in Kraftwerken. Der Einsatz einer Labyrinth-Dichtung ist auf extreme Betriebsbedingungen wie hohe Drehzahlen, Temperaturen und Drücke beschränkt. Der Einbau von Labyrinth-Dichtungen ist sehr präzise auszuführen. Beschädigungen an Innen- und Außenringen sind zu vermeiden.
