Dichtungen (2): Dichtungselemente 12.03.2013, 05:27

Dichtungen, Vorschaubild

Viele technische Produkte haben Bereiche, die abgedichtet werden müssen. Aufgabe eines Dichtungselements ist es, zwei in ihrer Funktion unterschiedliche Räume so zu trennen, dass möglichst kein Stoffaustausch zwischen ihnen möglich ist. ein Beitrag mit zahlreichen Bildern, auch für die Verwendung in Arbeitsblättern.

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Dichtungen

Aufgabe von Dichtungen ist es, zwei funktionsmäßig verschiedene Räume so zu trennen, dass möglichst kein Stoffaustausch zwischen ihnen möglich ist. Sie sollen also den Austritt von Schmiermitteln an Trennstellen von Bauteilen, z. B. aus Getrieben, und die Verschmutzung von Lagerstellen oder Führungen verhindern. Dabei ist zu unterscheiden zwischen ruhenden (statischen) und sich bewegenden (dynamischen) Dichtungen.
Ruhende Dichtungen verformen sich beim Einbau elastisch oder plastisch.
Von den Dichtungswerkstoffen verlangt man je nach Einsatz unterschiedliche Eigenschaften. Sie müssen einen günstigen Reibwert besitzen, müssen verschleißfest und verformbar, chemisch beständig und temperaturfest sein. Solche Eigenschaften sind manchen Kunststoffen wie PTFE (Polytetrafluorethylen), aber auch Graphit, weiche Metalle wie Blei und Kupfer und Dichtungspasten eigen. 

Das Beispiel eines Fahrgetriebes zeigt, dass es hier 11 Stellen gibt, die abgedichtet werden müssen. Die Stellen sind mit roten Punkten gekennzeichnet. (Bild ZEPPELIN). 

Ruhende Dichtungen 

Flachdichtungen haben eine große Auflagefläche. Wo sie sehr hoch belastet werden, verwendet man Dichtungen mit verstärkenden Metallauflagen.
Beim Anziehen der Dichtungsteile ist oft eine bestimmte Anzugsreihenfolge einzuhalten, um eine gleichmäßige Belastung zu erreichen.

Profildichtungen besitzen Profilquerschnitte wie Kreise und dem Dichtzweck angepasste Formen, wie man sie etwa von Manschettendichtungen her kennt. Die bekannteste Profildichtung ist der O-Ring. Beim Einbau der Dichtelemente ist darauf zu achten, dass sie nicht von scharfen Metallkanten beschädigt werden. Sanfte Anfasungen von 15 bis 20° am Wellenende oder an der Bohrungskante sind dafür eine wesentliche Hilfe.

Flüssige Dichtwerkstoffe dringen in feinste Vertiefungen der Dichtflächen ein. Nach kurzer Zeit wird der Dichtwerkstoff hart und stellt eine sehr gute Abdichtung dar.

Bewegungsdichtungen

Bewegungsdichtungen können auf einer Dichtfläche schleifen oder ohne Berührung dazu laufen. In jedem Fall muss man damit rechnen, dass geringe Mengen der Flüssigkeit austreten; man spricht dann von einem Leck, von Lecköl usw.

Abstreifer werden häufig bei Gleitbahnen oder Hydraulikzylindern eingesetzt. Sie sollen während der Bewegung Schmutz, Späne u. Ä. abstreifen.

Nutringe sind meist ganz aus Kunststoff, werden in eine Nut des ruhenden oder sich bewegenden Teils eingelegt und dichten mit ihrer Dichtlippe ab. Weil die Kunststoff-Dichtringe die radiale Führung der Kolbenstange nicht übernehmen können, müssen Führungsringe verwendet werden. Sie haben Gleitlagerfunktion. 

 

Dachmanschetten. Ihr Hauptanwendungsgebiet sind hydraulische Pressen, die mit hohen Drücken betrieben werden. Je nach Abdichtungsanforderung werden sie einzeln, meistens jedoch in Paketen eingesetzt. Zur einem Manschettenring/satz gehört ein Stützring und ein Nutring. 

Radial-Wellendichtringe
Radial-Wellendichtringe werden zur Abdichtung der Trennstellen zwischen umlaufenden und feststehenden Maschinenteilen eingesetzt, wenn der Schmiermitteldruck nicht zu hoch ist. Sie bestehen aus
– dem zylindrischen Außenmantel aus Stahlblech oder Elastomer-Werkstoff, der die Gehäusebohrung abdichtet
– der Dichtlippe aus Elastomer-Werkstoff, die die dynamische und statische Abdichtung gegenüber der Welle übernimmt. Die Dichtlippe wird normalerweise von einer ringförmigen Zugfeder gegen die Lauffläche gepresst. Daneben ist oft eine zusätzliche Schutzlippe, die die Dichtstelle von außen gegen Staub und kleinere feste Verunreinigungen schützt, Bestandteil eines Dichtringes. Wird ein geeigneter Schmierstoff zwischen Dicht- und Schutzlippe deponiert, kann dies Verschleiß und Korrosion verringern. 

Stopfbuchsdichtung
Die Stopfbuchsdichtung ist eine sehr einfache, aus dem frühen Maschinenbau bekannte Wellen- und Stangendichtung. In einen Gehäuse-Ringraum wird Packungsmaterial eingelegt und über die Stopfbuchsbrille axial zusammengepresst. Dabei entsteht eine Querausdehnung, die das Packungsmaterial an die Ringraumwand und die Stange anlegt. Heute wird sie oft noch in Wasserhähnen verwendet.

Berührungsfreie Dichtungen 

Berührungsfreie Dichtungen laufen ohne Berührung und ohne Reibung zwischen festen Körpern. Durch die große Spaltlänge des Labyrinths erhöht sich der Strömungswiderstand und erzeugt so die Dichtwirkung. Eine vollständige Abdichtung ist nicht möglich. Anwendung bei sehr hohen Drehzahlen und Temperaturen, z. B. in Dampfturbinen.
Ihre Vorteile:
• keine Reibung oder nur Flüssigkeitsreibung,
• keine Schmierung notwendig, dadurch keine Verunreinigung des Betriebsmittels,
• kein Heißlaufen,
• kein Verschleiß,
• keine Temperaturbeschränkung,
• keine Werkstoffeinschränkung. 

Die unvollständigen Skizzen unten sind für die Verwendung in Arbeitsblättern gedacht.  

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