Wirkmechanismen in schmutzbeaufschlagten Dichtsystemen
FVA 551 III | Gefördert durch die FVA
Wirkmechanismen in schmutzbeaufschlagten Dichtsystemen
Radialwellendichtringe (RWDR) dienen dazu, das Öl im Ölraum zu halten, und sollen gleichzeitig dafür sorgen, dass Substanzen (Partikel, Wasser etc.) von außen nicht in den Ölraum eindringen können. In stark kontaminierten Umgebungen (Baustellen, Papierindustrie…) sind Dichtstellen einer extremen Schmutzbeaufschlagung ausgesetzt und müssen demzufolge besonders gut getestet und ausgelegt werden, um sicherstellen zu können, dass sie ihre Dichtfunktion erfüllen.
Um Radialwellendichtringe zukünftig reproduzierbar testen und bewerten zu können, wurden eine Prüfumgebung und eine Prüfmethodik entwickelt und veröffentlicht. Die Prüfumgebung setzt sich aus einer Prüfzelle mit Schmutzbeaufschlagung sowie einem Schmutzwasseraggregat zusammen. Die Prüfzelle besteht aus einem Ölraum mit dem zu prüfenden RWDR und einer sekundären Dichtung. Die zu prüfende Dichtung kann von der Luftseite aus mit einem Schmutzwassergemisch beaufschlagt werden.
Die Partikelgrößenverteilung des Prüfstaubs im Schmutzwassergemisch wurde in mehreren Versuchen variiert. Hierbei zeigte sich, unabhängig vom Elastomer, eine stärkere Belastung des Dichtsystems bei feinkörnigerem Prüfstaub. In den Versuchen zeigten sich zudem die folgenden Messgrößen als sensitiv und wurden zur Bewertung eines mit Schmutz beaufschlagten Dichtsystems empfohlen:
- Leckage des Dichtsystems
- Wellenverschleiß
- Planimetrischer Verschleiß an HL und SL
- Überdeckung der SL
- Partikelkonzentration in Fett und Öl
Die erarbeitete Testmethodik, bestehend aus Prüfumgebung und Messgrößen zur Charakterisierung, erlaubt eine standardisierte Prüfung der Leistung und Lebensdauer von Dichtsystemen unter Schmutzbeaufschlagung. Zum Projektabschluss folgte eine Kurzumfrage, in der das Interesse und der Wunsch nach einer Normung der Prüfung von RWDR mit Schmutzbeaufschlagung bekundet wurden. Die Überführung in eine FVA-Richtlinie bietet Potenzial zur bestmöglichen Nutzung der Projektergebnisse.
Das Projekt 551 III der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über Eigenmittel finanziert.
