Bei der Abdichtung rotierender Wellen werden federbelastete, ungebundene Öldichtungen aufgrund ihrer Einfachheit, einfachen Installation und Zuverlässigkeit häufig eingesetzt. Darunter sind Ausführungen mit …Fluorkautschuk (FKM) als Hauptmaterial, eingebettete FKM-beschichtete Gewebeverstärkungsschichten und eine Zugfeder liefern hohe Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen. Dieser Artikel erläutert die strukturellen Vorteile, die entscheidende Rolle der Feder sowie alternative Dichtungsmaterialien und deren Anwendungen.
I. Strukturelles Design und Hauptvorteile
Die typische ungebundene Öldichtung besteht aus drei Schichten (wie in der Abbildung dargestellt):
- FKM-Dichtkörper:
- Bildet die dynamische Dichtlippe (Primär- und Hilfsstaublippe).
- Vorteile:
- Außergewöhnliche Hitzebeständigkeit (bis zu 200–250 °C).
- Überragende Beständigkeit gegen Öle, Kraftstoffe, Chemikalien und Lösungsmittel.
- Hervorragende Witterungs-/Oxidationsstabilität.
- Gewebeverstärkte FKM-Schicht:
- Vorteile:
- Verbesserte Steifigkeit: Verhindert Verformungen bei hohem Druck/hoher Geschwindigkeit.
- Reduzierte Extrusion/Verschleiß: Verlängert die Lebensdauer.
- Strukturelle Unterstützung: Erhält die Konzentrizität zwischen Lippe und Welle.
- Vorteile:
- Strumpfbandfeder:
- Kritische Funktionen:
- Radialkraftkompensation: Sorgt für einen konstanten Lippenanpressdruck gegen den Schaft.
- Verschleiß-/Relaxationskompensation: Wirkt Materialverlust und Spannungsabbau entgegen.
- Wellenschlaganpassung: Gleicht die radiale Exzentrizität aus.
- Niederdruckdichtung: Hält die Abdichtung beim Start/bei geringem Schmiermittelstand aufrecht.
- Kritische Funktionen:
II. Materialauswahl und Anwendungen
| Lippenmaterial | Wichtige Eigenschaften | Primäre Anwendungen |
|---|---|---|
| Nitrilkautschuk (NBR) | Mineralöl-/Fettbeständigkeit; kostengünstig; begrenzte Hitzebeständigkeit (-40–100 °C) | Motorkurbelwellendichtungen; Getriebe |
| Fluorkohlenwasserstoff (FKM) | Hohe Temperatur-/Chemikalienbeständigkeit (-20–250 °C); Kraftstoff-/Ölkompatibilität | Turbolader; Chemiepumpen; Hochtemperaturlager |
| Silikon (VMQ) | Breiter Temperaturbereich (-60–225 °C); geringer Druckverformungsrest; schlechte Ölbeständigkeit | Nahrungsmittelmaschinen; Niedrigtemperaturgeräte |
| Polyurethan (PU) | Extreme Abriebfestigkeit; hohe Belastbarkeit; hydrolyseempfindlich | Hydraulikzylinderdichtungen; Hochleistungsanwendungen |
| Acrylat (ACM) | Heißöl-/ATF-Beständigkeit (-25–175 °C); schlechte Leistung bei niedrigen Temperaturen | Fahrzeuggetriebe; Lenksysteme |
Hinweis: Für die dynamische Ölabdichtung sind Ringfedern unerlässlich. Staublippen sind in der Regel nicht mit Federn ausgestattet.
Abschluss
Die ungebundene Öldichtung (FKM + Gewebe + Feder) kombiniert Materialwissenschaft und Strukturoptimierung, um Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen zu gewährleisten. Das Verständnis der kompensierenden Funktion und der Materialeigenschaften der Feder ist für die Dichtungsleistung in rotierenden Maschinen von entscheidender Bedeutung.
Veröffentlichungszeit: 25. Juli 2025