Dichtung Aktivsauerstoff in Waschmaschinen erfordert Umdenken bei Dichtungen

Redakteur: M.A. Bernhard Richter

So kann das Waschprogramm bei niedriger Temperatur laufen, um Wäsche und Umwelt zu schonen. Mit den neuen Waschmaschinen lassen sich empfindliche Textilien auch im Trockenlauf reinigen, etwa um Gerüche nach einem Restaurantbesuch zu entfernen. Allerdings haben konventionelle Dichtungen hier ein Problem...

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Moderne Waschmaschinen, die H₂O₂ generieren, brauchen spezielle Dichtungen, ansonsten droht der Maschinentod.
Moderne Waschmaschinen, die H₂O₂ generieren, brauchen spezielle Dichtungen, ansonsten droht der Maschinentod.
(Bild: diego cervo 2010)

Lange Jahre hatten die Entwickler von Waschmaschinen vor allem zwei Dinge im Fokus. Zum einen sollte der Wasser- und Stromverbrauch weiter sinken, um die Ressourcen zu schonen und eine möglichst gute Energieeffizienzklasse der Geräte zu erreichen. Zum anderen nahm insbesondere bei den Frontladern die Nennkapazität an Wäsche zu – heute fassen Standardgeräte 5 kg bis 8 kg Wäsche.

Jetzt hält eine neue Waschtechnik Einzug: waschen mit aktivem Sauerstoff. Dieser ist nicht etwa im Waschmittel enthalten, sondern wird von einem Generator in der Maschine erzeugt, um die Wäsche vor und nach dem Waschgang zusätzlich zu reinigen. Dabei beseitigt der Aktivsauerstoff Bakterien, Keime und Gerüche – die Wäsche soll auch bei Waschprogrammen mit niedrigen Temperaturen schonend hygienisch sauber werden. Mit einem separaten Programm können empfindliche Textilien sogar ganz ohne Wasser aufgefrischt werden.

Was der Wäsche gut tut, nutzt nicht unbedingt den Dichtungen der Maschine. Im Gegenteil: Der bei dem neuen Verfahren eingesetzte Aktivsauerstoff würde konventionelle Dichtungen aus Nitrilkautschuk (NBR) innerhalb weniger Stunden so stark angreifen, dass sich Risse bilden und die Dichtungen ihre Funktion verlieren. Besonders betroffen ist dabei die Hauptdichtung, die die Antriebswelle zum Gehäuse hin abdichtet. Der dabei eingesetzte Simmerring muss zum einen verhindern, dass Waschlauge austritt und beispielsweise das Lager beschädigt, zum anderen muss er den Schmierstoff für Welle und Lager ein Waschmaschinenleben lang auf der Antriebsseite halten. Dazu sollte er mit der richtigen Pressung an der Welle anliegen – vor allem aber muss er beständig gegen alle eingesetzten Medien sein.

FKM-Bauteile, wie der von Freudenberg entwickelte Simmerring sind thermisch höher belastbar und gegen verschiedene Wirkstoffe der Hypoidöle chemisch beständiger.
FKM-Bauteile, wie der von Freudenberg entwickelte Simmerring sind thermisch höher belastbar und gegen verschiedene Wirkstoffe der Hypoidöle chemisch beständiger.
(Bild: FST DANIEL FORTMANN)

Klare Aufgaben für die Forschung

Die Aufgabe der Materialforscher von Freudenberg war damit klar: Es galt, einen Dichtungswerkstoff zu entwickeln, der sowohl mit den bislang eingesetzten Schmierstoffen und der Waschlauge als auch mit dem neu eingesetzten Aktivsauerstoff harmoniert. Die Lösung fanden die Entwickler im Fluorkautschuk (FKM) – einem Material, mit dem das Unternehmen in anderen Bereichen wie z. B. in der Automobilindustrie oder in der Antriebstechnik viel Erfahrung hat, der aber noch nie in Waschmaschinen zum Einsatz kam.

Um den FKM-Werkstoff für diesen neuen Anwendungsbereich anzupassen, legten die Ingenieure von Freudenberg ihr Augenmerk vor allem auf zwei Bereiche. Zum einen entwickelten sie eine neue FKM-Mischung mit einem auf den neuen Einsatzbereich hin optimierten Verschleißverhalten – und das über die gesamte Lebensdauer. Die zweite Herausforderung lag in der Neigung von FKM, im Wasserdampf aufzuquellen. Deswegen erhöhten sie die Beständigkeit des Materials gegenüber dem heißen Wasser-Lauge-Gemisch in der Waschtrommel. Schließlich passten sie die Geometrie der Dichtlippe so an, dass die Dichtungen auch mit dem neuen Werkstoff das gleiche mechanische Verhalten zeigen wie die bislang eingesetzten Simmerringe aus NBR.

Die Serienfertigung der aktivsauerstoffresistenten Hauptdichtungen ist in der Vorbereitung und bietet damit eine Lösung, die keine neuen Anforderungen an den Bauraum stellt. Die neuen Dichtungen ermöglichen so eine neue Waschtechnik, die hygienische Reinheit verspricht und zugleich Wäsche und Umwelt schont. (br)

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