Laufwerkdichtungen

Anforderungen

Extreme Einsatzbedingungen wie z.B. in Sand, Schmutz, Schlamm, Staub und Erdreich verlangen nach speziell entwickelten Dichtungen wie der Laufwerkdichtung.

In den Bereichen der Bau- und Landmaschinentechnik sowie der erneuerbaren Energien im Produktfeld Windkraftanlagen erreichen zumeist weder Standardwellendichtringe noch Kassettendichtungen die angestrebte Standzeit.

Und genau deshalb haben unsere Techniker gemeinsam mit verschiedenen Kunden neue mechanische Laufwerkdichtungen für statische oder dynamische Anwendungen entwickelt, die als spezielle Dichtung das große Plus an Standzeit und Funktionalität bieten.

Vorteile

  • Hohe Verschleißfestigkeit der Dichtung
  • Wartungsfreie Dichtring Lösungen
  • Kein Eintreten von aggressiven und einschleifenden Medien in die Dichtung

Ausführung

In einem geteilten Gehäuse montiert, werden die Laufwerkdichtungen mit ihren geläppten Laufflächen gegeneinander verpresst. Als Vorspannelement dieser Dichtungen dient in der Regel ein O-Ring (NBR / FPM / etc.) der die Dichtung im Gehäuse fixiert und ausrichtet.


Bauformen

Standard-Type

L-Type

X, Y-Type

ABMESSUNGEN

Wir führen für diese Dichtungen alle Standardabmessungen und können auch für Ihren Anwendungsfall mit kurzen Lieferzeiten jeder Dichtung überzeugen. Sonderkonturen und spezielle Werkstoffe unserer Dichtungen sind auf Anfrage ebenfalls lieferbar. Eine detaillierte Abmessungsliste aller Typen von Dichtungen finden Sie unter diesem Download.

Standard-Type

Die Standard-Type besteht aus zwei identischen metallischen Gleitringen und zwei Elastomer O-Ringen, die auf dem Profil der Metalldichtung angeordnet sind. Die Dichtungen von ttv sind in zwei Materialversionen erhältlich: legiertes Gusseisen und legierter Schmiedestahl. Die O-Ring-Materialien unterscheiden sich jedoch je nach Anwendungsanforderung.

Im Bereich der Gusseisenlegierungen bietet ttv zwei Material- Zusammensetzungen vor, deren Auswahl sich nach den Anforderungen der Anwendungen richtet.

Bei der Dichtungsanordnung werden die O-Ringe zwischen den konischen Kontaktflächen von Dichtring und Gehäuse zusammengepresst. Die O-Ringe werden einer nach den Standards von ttv berechneten Pressung unterzogen, die bei ca. 25% volumetrischer Pressung liegt, was für die ordnungsgemäße Funktion des Dichtungssystems entscheidend ist.

 

L-Type

Die Laufwerkdichtung Typ MRTZ besteht aus zwei Metall-Rechteckdichtringen mit identischen geometrischen Profilen. Die Dichtringe werden mit trapezförmigen Gummiprofilen montiert, die in der jeweiligen Gehäusebohrung platziert sind. Die Geometrie des Gehäuseprofils ist vergleichsweise einfacher herzustellen und die Dichtungsinstallation erfordert ein einfaches Montagewerkzeug. Im Vergleich zu den Gleitringdichtungen des Typs ANTN ist die Elastizität des Trapezgummiringes in der Regel steifer, wodurch die zulässige Axialbewegung und Toleranz begrenzt werden.
In der Vergangenheit wurden zahlreiche Laufwerkdichtungs-Designs entwickelt, die auf den unterschiedlichsten Anwendungsanforderungen basieren. ttv verfügt über einige einzigartige Konstruktionen, die sich hervorragend für anspruchsvolle Anwendungen und widrige Betriebsbedingungen eignen.

 

Sonderbauform X, Y-Type
ttv bietet nicht nur „Standarddesigns" – so stehen wir auch für eine Zusammenarbeit mit Ihren Ingenieuren zur Verfügung, um "nicht standardisierte" Laufwerkdichtungen zu entwickeln. Unabhängig davon, ob Sie eine neue Dichtungsgröße oder einen neuen Dichtungstyp für Ihre Anwendung entwickeln oder ein neues Metall- oder Elastomer-Material verwenden, das Engineering Solution Team von ttv verfügt über die notwendige Erfahrung, um diese Konzepte zu entwickeln, zu produzieren, zu testen und sie bis zur Produktion zu bringen.

Was Sie von mechanischen Laufwerkdichtungen erwarten können:

  • Müssen Umfangsgeschwindigkeit von bis zu 10 m/sec standhalten.
  • Die Dichtflächen müssen kontinuierlich geschmiert werden, um ein Kaltverschweißen aufgrund übermäßiger Wärmeentwicklung durch Reibung zu verhindern.
  • Die Dichtflächen sollten ständig in Kontakt sein, um Leckagen zu verhindern. Gleiches gilt für den Elastomer-Kontakt innerhalb des Dichtungssystems.
  • Sowohl die statische als auch die dynamische Dichtheit muss gewährleistet sein.
  • Die durch Reibung an den Dichtflächen entstehende Wärme muss durch einen ausreichenden Ölstrom im Dichtungssystem abgeführt werden.

Maschinen, die in abrasiven Medien wie Schmutz, Staub, Sand, Schlamm und Stein eingesetzt werden, erfordern eine extreme Verschleißfestigkeit des Dichtungssystems. Hochwertige Bauteile wie Lager, Nassbremsscheiben, Getrieben, Wellen und Achsen müssen perfekt vor Verunreinigungen durch zerstörerische Medien geschützt sein.

Die Laufwerkdichtungen von ttv sind so konzipiert, dass sie sich von den Dichtungsflächen zur Mittelachse hin öffnen und einen kegelförmigen Spalt bilden, der folgende Vorteile hat:

  • Durch die Kapillarwirkung im Spalt und der Zentrifugalkraft gelangt der Schmierstoff leicht auf die Dichtungsflächen.
  • Ein mögliches Kaltverschweißen der Dichtflächen wird vermieden, da eine ausreichende Schmierung und Kühlung gewährleistet ist.
  • Dieses Dichtungssystem hält einen kontinuierlichen Ölfilm auf den Dichtflächen.

Die Dichtringe aus legiertem Gusseisen werden durch Trapezringe oder O-Ringe vorgespannt. Die Axialkraft schließt damit den Spalt zwischen den Dichtungsflächen, was zur Dichtfunktion führt. Die Relativbewegung in Umfangsrichtung findet nur zwischen den Dichtungsflächen statt.

Bedeutung von Elastomer-O-Ringe in der Dichtungseinheit:

  • Die axiale Belastung der Dichtflächen erfolgt durch den Druck des O-Rings, bzw. der Trapezringe.
  • Das Reibungsmoment wird über die O-Ringe und Gehäuseteile übertragen.
  • Die statische Abdichtung zwischen jeder Dichtung und dem Gehäuse wird durch einen O-Ring gewährleistet.

Die Dichtungsflächen der Metallringe sind gehärtet und präzise geläppt, während die Elastomere nach den Einsatzbedingungen ausgewählt werden.

Ölschmierung

Der Einsatz der Ölschmierung erhöht die Lebensdauer der Dichtung aufgrund der besseren Kühlung erheblich. Sie wird jedoch unter Berücksichtigung des Anwendungsbereichs, der im System verfügbaren Anordnung für den Ölkreislauf und Umfangsgeschwindigkeit ausgewählt. Normalerweise benötigen Anwendungen mit höheren Drehzahlen eine Ölschmierung.

Standardmäßig eignen sich Getriebeöle der Sorten SAE 80 und SAE 90 für den typischen Gleitringdichtungsbetrieb.

Der Ölstand nach dem Befüllen sollte 2/3 des verfügbaren Ölvolumens des Ölgehäuses und oberhalb der Dichtungsachse betragen. Bei richtiger Befüllung ist dies in der Regel ausreichend für die Lebensdauer der Dichtung und somit sind die Gleitflächen wartungsfrei.

Fettschmierung

Bei Anwendungen mit niedrigen Gleitgeschwindigkeiten bis zu einer Größenordnung von 1 m/s ist die Fettschmierung als Dauerschmierung des Dichtsystems die richtige Wahl. Für diese Möglichkeit ist der Spalt der Dichtfläche ein wichtiges Konstruktionsmerkmal. Bei Wartungsarbeiten ist beim Befüllen mit Fett zu beachten, dass bei erhöhtem Fettpressendruck die Gefahr besteht, dass sich die Elastomer-Rundschnurringe aus ihrer Position lösen.

Eine adäquate Schmierung der Dichtflächen ist für die einwandfreie Funktion der Gleitringdichtung von größter Bedeutung.

Engineering solution ist das Alleinstellungsmerkmal von ttv. Dies ist einer unserer Grundwerte der in unserer Philosophie gelebt, und in unserem täglichen Handeln und somit in allen Geschäftsbereichen aktiv umgesetzt wird.

Die von ttv gelieferte Dichtungslösung umfasst Forschung und Technologien, welche die höchste Performance und Anwendungsnachhaltigkeit von Laufwerkdichtungen

  • bei max. 10 m/s Oberflächengeschwindigkeit und
  • unter schwerwiegendsten Betriebsbedingungen

garantiert.

Das Reibungsmanagement bei unseren Dichtungslösungen wird bereits bei der Entwicklung eigener Materialien, der Einführung innovativer verfahrenstechnischer Technologien, dem Verständnis der Tribologie von Verschleißteilen und der speziellen Wärmedämmschicht beigemessen, sodass unsere Dichtungen für raue Arbeitsumgebungen geeignet sind. Das Ergebnis sind eine Reihe neuer Produkte für Zapfwellen-, Achs- und Antriebsmotoranwendungen.

Technologische Entwicklungen:

  • Dichtungsdesign für unterschiedlichste Anwendungen.
  • Modell für die Lebensdauerprognose des Kontaktflächenverschleißes.
  • FKM Analyse zur Ermittlung der Verformung des O-Ringes.
  • Innovative Oberflächenbehandlungen für anspruchsvolle Anwendungen.
  • Funktionelle Konformität der metallurgischen Eigenschaften von Hartgusslegierungen und Dichtflächenunebenheiten in abrasiver Umgebung.

Die Dichtungen von ttv verfügen über die fortschrittlichsten und innovativsten korrosionsbeständigen Oberflächenbehandlungen.

TSB (thermische Schutz Beschichtung) - eine einzigartige Oberflächenbeschichtungstechnologie, die von ttv für Dichtungen unter Hochtemperatur-Betriebsbedingungen (>250°C) eingeführt wurde. TSB isoliert die Dichtung von der Umgebungswärme und ermöglicht ihre Ableitung von den Reibungsflächen durch die Kühlkörper an der Innenseite der Dichtung. Diese innovative Produktentwicklung wird unter den härtesten Anwendungen eingesetzt.

Um die potenziellen Ausfallrisiken für das Dichtungssystem zu minimieren, muss die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit der Metallflächen adäquat sein. ttv verwendet für seine Gussausführung, legierten Stahl verschiedener Güteklassen.

Der üblicherweise als Lagerstahl der Güte SAE 52100 bezeichnete Stahl wird für Metalldichtungen in Stahlausführung angeboten.

Unserer Dichtungen können speziell für Anwendungen in den Bereichen Bergbau, Baggerarbeiten und Reisanbau eingesetzt werden, einige der anspruchsvollsten Umgebungen, in denen die Materialzusammensetzung der Laufwerkdichtungen eine wichtige Rolle spielt. ttv hat eigene, spezielle Gusseisenwerkstoffe mit hohem Chrom/Nickel-Anteil und freiem Graphit in der sekundären Matrix der Mikrostruktur entwickelt, welche eine hohe Abrieb- und Korrosionsfestigkeit sowie eine höhere Wärmeabfuhr gewährleisten.

Basierend auf den Kundenbedürfnissen und der Kenntnis der Anwendungen werden viele weitere Gussausführungen angeboten. Diese sehr soliden Gussteile werden u. a. im Wachsausschmelz- und Schleudergussverfahren für Produkte mit einem Außendurchmesser von 50 mm bis 1300 mm hergestellt.

ttv bietet verschiedene Beschichtungen an, die äußerst gute Dichtungslösungen für raue Umgebungsbedingungen und eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit für anspruchsvolle Umgebungen und Anwendungen bieten. Unter besonderen Anforderungen bietet ttv kundenspezifische Lösungen für die Beschichtung, für die ein Kontakt mit unsererm Engineering Solution Team erforderlich ist.

ttv verwendet verschiedene Materialien für Rundschnurringe für eine Vielzahl von Anwendungsanforderungen. Die gängigsten Materialien sind NBR und FKM/FPM. Für spezielle Anwendungen stehen Silikon und HNBR zur Verfügung. Die untenstehende Tabelle gibt einen kurzen Vergleich der verfügbaren O-Ring-Optionen.

Elastomere unterschiedlicher Härte stehen für Dichtungsdesigns je nach Anwendungsanforderung zur Verfügung.

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