Bei der Abdichtung rotierender Wellen werden federbetätigte, ungebundene Öldichtungen aufgrund ihrer Einfachheit, leichten Montage und Zuverlässigkeit häufig eingesetzt. Zu den Ausführungen gehören unter anderem …Fluorkautschuk (FKM) als Hauptmaterial, eingebettete FKM-beschichtete Gewebeverstärkungsschichten und eine GummifederSie liefern hohe Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen. Dieser Artikel erläutert die strukturellen Vorteile, die entscheidende Rolle der Feder sowie alternative Dichtungsmaterialien und deren Anwendungsbereiche.
I. Tragwerksplanung & Kernvorteile
Die typische ungebundene Öldichtung besteht aus drei Schichten (wie in der Abbildung dargestellt):
- FKM-Dichtungskörper:
- Bildet die dynamische Dichtlippe (primäre und zusätzliche Staublippe).
- Vorteile:
- Außergewöhnliche Hitzebeständigkeit (bis zu 200–250°C).
- Hervorragende Beständigkeit gegenüber Ölen, Kraftstoffen, Chemikalien und Lösungsmitteln.
- Ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen und Oxidation.
- Gewebeverstärkte FKM-Schicht:
- Vorteile:
- Erhöhte Steifigkeit: Verhindert Verformungen bei hohem Druck/hoher Geschwindigkeit.
- Reduzierter Extrusions-/Verschleiß: Verlängert die Nutzungsdauer.
- Strukturelle UnterstützungGewährleistet die Konzentrizität zwischen Lippe und Schaft.
- Vorteile:
- Garter Spring:
- Kritische Funktionen:
- RadialkraftkompensationGewährleistet einen konstanten Lippenkontaktdruck gegen die Welle.
- Verschleiß-/EntspannungskompensationWirkt Materialverlust und Spannungsrelaxation entgegen.
- Schaftauslaufanpassung: Kompensiert die radiale Exzentrizität.
- NiederdruckabdichtungGewährleistet die Abdichtung auch bei Anlauf- und Niedrigschmierbedingungen.
- Kritische Funktionen:
II. Materialauswahl und Anwendungen
| Lippenmaterial | Wichtigste Eigenschaften | Hauptanwendungen |
|---|---|---|
| Nitrilkautschuk (NBR) | Beständigkeit gegen Mineralöl/Fette; kostengünstig; begrenzte Hitzebeständigkeit (-40–100 °C) | Kurbelwellendichtungen; Getriebe |
| Fluorkohlenwasserstoff (FKM) | Hohe Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit (-20–250 °C); Kraftstoff- und Ölverträglichkeit | Turbolader; Chemiepumpen; Hochtemperaturlager |
| Silikon (VMQ) | Breiter Temperaturbereich (-60–225 °C); geringer Druckverformungsrest; schlechte Ölbeständigkeit | Lebensmittelmaschinen; Tieftemperaturgeräte |
| Polyurethan (PU) | Extrem abriebfest; hohe Belastbarkeit; anfällig für Hydrolyse | Dichtungen für Hydraulikzylinder; Anwendungen für hohe Beanspruchung |
| Acrylat (ACM) | Beständigkeit gegen heißes Öl/ATF (-25–175 °C); schlechtes Verhalten bei niedrigen Temperaturen | Automobilgetriebe; Lenksysteme |
Hinweis: Gummifedern sind für die dynamische Ölabdichtung unerlässlich. Staublippen schließen Federn üblicherweise aus.
Abschluss
Die ungebundene Öldichtung (FKM + Gewebe + Feder) vereint Materialwissenschaft und Strukturoptimierung für höchste Zuverlässigkeit auch unter rauen Umgebungsbedingungen. Das Verständnis der kompensierenden Funktion der Feder und ihrer Materialeigenschaften ist entscheidend für die Dichtungsleistung in rotierenden Maschinen.
Veröffentlichungsdatum: 25. Juli 2025