KT8 Dichtungen

Die Hauptfunktion von Dichtungen ist das Trennen von zwei funktionsmäßig verschiedenen Räumen gleichen oder unterschiedlichen Druckes, damit kein Austausch fester, flüssiger oder gasförmiger Medien zwischen diesen stattfinden kann oder dieser zumindest in zulässigen Grenzen liegt (zulässiger Leckverlust).

Statische Dichtungen:

• Dichtung zwischen ruhenden Dichtflächen (ruhenden Bauteilen). Die Abdichtung erfolgt stets mit Berührungsdichtungen.

Dynamische Dichtung:

• Dichtung zwischen bewegten Dichtflächen (zwischen bewegten Bauteilen). Die Abdichtung kann als Berührungsdichtung oder durch einen schmalen Spalt berührungsfrei erfolgen. 

Für eine wirksame Dichtung ist eine Anpassung der Dichtflächen aneinander, zumindest auf einer Dichtlinie notwendig.

Eine Dichtlinie ist der schmale, in sich geschlossene Kontaktbereich, an dem zwei Bauteile oder eine Dichtung mit maximalem Pressdruck aufeinandergepresst werden. Sie bildet eine ununterbrochene Barriere, die das Durchtreten von Flüssigkeiten oder Gasen verhindert.

1. Unlösbare statische Dichtungen
2. Lösbare statische Dichtungen

Bei unlösbaren statischen Dichtungen ist völlige technische Dichtheit erreichbar.

Beispiele:

• Dichtschweißung im Rohrleitungs- und Behälterbau

• Lötung von Muffenverbindungen (Stoffschlussdichtungen)

• Pressdichtungen (z.T. auch lösbar), z.B. Aufwalzen von Rohren (Formschlussdichtungen)

• Schneidendichtungen (Formschlussdichtungen)

Dichtungslose Verbindungen werden bei hohen Temperaturen und hohen Drücken eingesetzt. Hohe Anpresskräfte und Flansche mit vielen Schrauben sind notwendig.

Bei den Flächendichtungen wird ein „weiches“ Dichtelement oder Dichtungsmaterial, das sich den Oberflächen gut anpasst, zwischen die abzudichtenden Flächen gebracht. Am gebräuchlichsten sind Weichstoffdichtungen, z.B. aus Papier und Pappe, Kork, Gummi, Faserstoffen oder Kunststoffen. Bei sehr großen Belastungen (höhere Drücke, Temperaturen) werden Hartstoffdichtungen (Al, Cu, Weicheisen) eingesetzt.

Wichtig bei Flächendichtungen ist neben der Dichtung auch die Gestaltung der Flansche.

Bei lösbaren Berührungsdichtungen kann die volle Dichtpressung durch äußere Kräfte, z.B. über Schrauben, bereits bei der Montage erfolgt und/oder infolge des Betriebsdruckes.

O-Ringe (Rundringdichtung) aus Elastomerwerkstoffen sind die am vielseitigsten eingesetzten statischen Dichtugen.

Besonderheiten der O-Ring Dichtung:

• Einsatz auch bei sehr hohen Drücken (über 1000 bar)

• Einsatz auch als dynamische Dichtungen möglich

• Aufnahme in Rechtecknut (Nutquerschnitt mit 25% größerem Flächeninhalt als der O-Ring Querschnitt)

• Die Nuttiefe muss kleiner als der O-Ringdurchmesser sein

• O-Ringe dürfen bei der Montage nicht über Gewinde, scharfe Kanten usw. gezogen werden

Falkenbalg und Membrandichtungen sind reibungs-, verschleiß- und wartungsfrei und eignet sich besonders für kleine Hubbewegungen.

1. Berührende Dichtungen (schleifende Dichtungen)
2. Berührungslose Dichtungen (nicht schleifende Dichtungen)

• Spaltlos dadurch bessere Dichtwirkung

• geeignet für Fett- und Ölschmierung

• erfordern sorgfältig bearbeitete Gleitflächen

• begrenzte Lebensdauer durch Verschleißes

• Dichtwirkung über Spalten (Leckage)

• arbeiten verschleißfrei

• fast unbegrenzte Lebensdauer

Die Art der Dichtung wird wesentlich bestimmt durch die abzudichtende Druckdifferenz.

• Radialwellendichtringe und Filzringe (radiale Dichtflächen)

• federnde Abdeckscheiben

• V-Ringe

• seitlich abgestützte Radialwellendichtringe mit verstärkter Dichtlippe

• axialen Gleitringdichtungen

• Stopfbuchsen

Die Radialwellendichtringe zeichnen sich durch hohe Dichtwirkung und Lebensdauer aus. Es ist die häufigste eingesetzte Dichtung bei fett- und ölgeschmierten Wälzlagern.

Besonderheiten:

• Dichten statisch gegenüber dem Gehäuse durch den meist kunststoffumhüllten Metallring (V) und gegenüber der rotierenden Welle dynamisch mit der Dichtlippe (D) • Die Dichtlippe soll immer zum Medium gerichtet sein, gegen das abgedichtet wird. 

Einbaurichtlinien:

• möglichst glatte, drallfrei geschliffene oder polierte, gehärtete (45…55 HRC) Wellenoberfläche

• Schmierung der Dichtlippe

• Für den Einbau sollen die Gehäusebohrung und vorhandene Wellenabsätze eine leichte Anfasung bzw. Rundung erhalten

• Dichtring sollte möglichst nahe am Lager angeordnet werden (geringe Lageabweichungen)

Die vorwiegend in der Pneumatik und Hydraulik eingesetzten Formdichtungen werden in Lippen- und Kompaktdichtungen unterteilt. Im Zylinder angeordnet werden sie auch als Stangendichtung, im Kolben eingebaut als Kolbendichtung bezeichnet. Die Gleitflächen müssen geschmiert sein.

Bei berührungsfreien Dichtungen wird die Dichtwirkung enger Spalten ausgenutzt. Durch das verschleiß- und reibungsfreie Arbeiten haben solche Dichtungen eine unbegrenzte Lebensdauer.

Der Einsatz der Dichtungen erfolgt vorwiegend zur Abdichtung von Achsen und Wellen mit hohen Drehzahlen ohne Druckunterschied (berührungsfreie Schutzdichtungen) oder mit Druckunterschied (Strömungsdichtungen).

a) berührungsfreie Dichtung: Stauscheibe

b) berührungsfreie Dichtung: einfacher gerader Spalt

c) schleifende Dichtung: Radialdichtring

Lösung: Konstruktion a

Warum a?

1. Eindeutiges Festlager: Deckel drückt direkt auf den Außenring, wodurch das Lager axial spielfrei fixiert ist.
2. Sichere Dichtung: O-Ring sitzt in definierter Nut. Metall-auf-Metall-Kontakt garantiert exakte Dichtpressung.

Warum die anderen nicht?

• b / d (Flüssigdichtung): Schichtdicke ungenau (beeinflusst Lagerspiel); Risiko von Dichtmittel im Lager.
• d (Spalt am Lager): Deckel berührt das Lager nicht, wodurch das Lager axiales Spiel (keine Festlager-Funktion!) hat.
• c (sieht aus als hätte es keine Dichtung): Durch den offenen Spalt nach oben (wo vorher der O-Ring war) tritt ungehindert Schmutz ein und Öl/Fett aus.