Dichtung Das Labyrinth, das richtig dicht macht

Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Lamellendichtringe sind oftmals eine hilfreiche Alternative, um Komponenten vor Umwelteinflüssen, zu schützen. Dazu können sie beinahe überall sinnvoll eingesetzt werden.

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Durch Einsatz eines Lamellen-Dichtringes kann auf den Einsatz teurer Speziallager mit einer aufwändigen Anordnung verzichtet werden.
Durch Einsatz eines Lamellen-Dichtringes kann auf den Einsatz teurer Speziallager mit einer aufwändigen Anordnung verzichtet werden.
(Bild: TFC)

Lamellendichtringe Typ Smalley von TFC sind metallische Labyrinthdichtungen, die aus einer Kombination mehrerer Lamellen-Dichtringe in einer Nut bestehen. Die Anordnung, Kombination und Ausrichtung der Dichtringe ist abhängig von der jeweiligen Anwendung und den Umgebungseinflüssen. Da sie aus Metall gefertigt sind, können sie höhere Temperaturen, ätzende Medien und andere extreme Bedingungen besser ertragen als herkömmliche O-Ringe, oder Gummidichtungen. Für Anwendungen unter extremen Einflüssen ist eine spezielle Set-Konfiguration zur Gestaltung einer komplexen Labyrinthdichtung üblich.

Vorteile von Lamellen-Dichtringen:

  • Keine Reibung zwischen dem Lamellen-Dichtring und anderen rotierenden Komponenten; daher ideal für Hochgeschwindigkeitsanwendungen;
  • Effektiver Schutz der Komponenten gegen das Eindringen von Schmutz und Spritzwasser;
  • In Kombination mit anderen Dichtungselementen gewährleisten Lamellen-Dichtringe als Primärdichtung den nötigen Schutz gegen grobe Verschmutzung bevor feinere Schmutzpartikel die Sekundärdichtung erreichen;
  • Ein Set mehrerer Lamellen-Dichtringe konfiguriert eine effektive Labyrinthdichtung.
  • Zur Erhöhung der Dichtungsfähigkeit können Lamellen-Dichtringe mit einer Fettschmierung versehen werden;
  • Die Lamellen-Dichtringe werden aus einer Vielfalt verschiedenster Legierungen hergestellt, um eine bessere Beständigkeit bei hohen Einsatztemperaturen und hochkorrosiven Medien zu gewährleisten.
  • Bessere mechanische Eigenschaften und höhere Lebensdauer im Vergleich zu dichtungen aus Gummi;
  • Der Wechsel von Gummidichtungen zu Metalldichtungen erhöht die Standzeiten erheblich;
  • Einsatz in kleinsten radialen und axialen Bauräumen.

Einlagige Lamellen-Dichtringe

Einlagige Lamellen-Dichtringe werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, um wichtige Komponenten wie zum Beispiel Lagereinheiten vor Wasser und anderen flüssigen Medien zu schützen, und den Austritt von Schmiermitteln zu verhindern. Sie kommen meist dort zum Einsatz, wo sich Schmierfette aufgrund hhoher Betriebstemperaturen verflüssigen oder ein Schutz gegen flüssige Medien, wie zum Beispiel Kühlwasser, benötigt wird. Ein Set mit drei Ringen schützt vor leichter Verschmutzung und geringes Eindringen von Spritzwasser. Ein Set mit fünf Ringen ergibt einen besseren Labyrinth-Dichtungseffekt, um vor mittelschwerer Verschmutzung und Spritzwasser zu schützen. Einlagig gewundene Laminar-Dichtringe werden mit einer Fettschmierung vorwiegend bei Gleit- und Rollenlagern eingesetzt.

Zweilagige Lamellen-Dichtringe

Zweilagige Lamellen-Dichtringe bieten im Vergleich zu einlagigen Ringen höhere Klemmkräfte, wenn sie entweder in einer Bohrung oder auf einer Welle montiert werden.Sie eignen sich besser für höhere Drehzahlen und bieten eine durchgehende Anlagefläche ohne Spalt in radialer und axialer Richtung. Eine typische Anwendung ist eine Einsatzumgebung mit großen Mengen Schmutz und Staub.

Zweilagige Lamellen-Dichtringe kommen auch dann zum Einsatz, wenn ein zusätzlicher Schutz von Radialdichtungen, Gummidichtungen, O-Ringen und anderer Öldichtungen gefordert ist. Für einen effektiven Schutz unter extrem rauen Bedingungen werden oft Ringkombinationen gewählt. Neben einer 360°-geschlossenen Anlagefläche in radialer Richtung zur Abdichtung in der Bohrung und auf der Welle, können zweilagige Lamellen-Dichtringe höhere Axiallasten aufnehmen. Ein Set mit zwei Ringen schützt vor mittelschwerer Verschmutzung und Spritzwasser. Ein Set mit drei Ringen ergibt einen besseren Labyrinth-Dichtungseffekt, um vor starker Verschmutzung und Spritzwasser zu schützen.

Zweilagig gewundene Lamellen-Dichtringe werden oft bei Abgassträngen in Kolbenmotoren, Turbinen, Gießanlagen usw. eingesetzt, um Undichtigkeiten durch Axial- und Radialspiel, sowie Winkelabweichung zu verhindern. Komplette fettgeschmierte Ringeinheiten mit Lamellen-Dichtringträgern aus Kunststoff kommen bei Achsen und weiteren Lageranordnungen zum Einsatz.

Anwendung in einer Kompressor-Antriebswelle

Aufgrund hoher Axiallasten in der Lageranordnung ist es wichtig, dass die Lager nicht durch eindringenden Schmutz in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Zwei Sets verschiedener Lamellen-Dichtringe werden dafür rechts und links von der Lageranordnung installiert, um eine effektive Abdichtung zu gewährleisten. Durch den Einsatz der Lamellen-Dichtringe kann auf den Einsatz teurer Speziallager mit einer aufwändigen Anordnung verzichtet werden.

Bedingungen:

  • Starke Verschmutzung und Spritzwasser
  • 10° C bis 200° C Betriebstemperatur
  • maximal 300 min-1.

Die kantengewundenen Produkte können je nach geforderter Spezifizierung auf jeden Innen-Durchmesser zwischen 5 mm und 2300 mm, und einer beliebigen Anzahl von Windungen gewickelt werden. Im Vergleich zu gestanzten Produkten wird bei diesem Verfahren effektiv materielle Verschwendung vermieden.

Die Fertigung ist so ausgerichtet, dass ein breites Spektrum an Materialien und Einstellungsparametern ständig zur Verfügung stehen. Neben den ständig verfügbaren Materialien für das Standardprogramm können kurzfristig Sonderabmessungen für kundenspezifische Auslegungen hergestellt werden. Zu den verfügbaren Werkstoffen zählen ein wärmebehandelter Federstahl (SAE 1070-1090) und die Edelstahlgüten AISI 302 (1.4319), AISI 316 (1.4401), 17-7PH (1.4568), sowie exotische Güten wie zum Beispiel Inconel, Elgiloy, Hastelloy, A286, Phosphor-Bronze und Beryllium-Kupfer.

(br)

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