Wellendichtring
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Wellendichtringe (WDR) sind Dichtungen, die verwendet werden, um Maschinengehäuse an austretenden Elementen (meist Wellen oder Schubstangen) gegen die Umgebung abzudichten.
Radial-Wellendichtring
Allgemein
A: Welle
B: Gehäuse
C: Flüssigkeitsseite (bzw. Druckseite)
D: Luftseite
1: Metallring
2: Dichtlippe
3: Schlauchfeder
4: Staublippe (optional)
Radial-Wellendichtringe (RWDR) werden mit festem Sitz im Gehäuse oder Gehäusedeckel eingebaut. Ihre Dichtlippe läuft auf der Oberfläche der sich drehenden Welle und wird meist von einer Schlauchfeder (Wurmfeder) radial auf die Wellenoberfläche gedrückt. Um Verschleiß an der Gummilippe zu vermindern und die Dichtwirkung zu gewährleisten, werden hohe Anforderungen an die Beschaffenheit der Wellenoberfläche gestellt; oft wird deshalb die Welle im Bereich der Dichtungslauffläche drallfrei geschliffen. Neuere Bauformen der RWDR haben mitunter keine Wurmfeder mehr (Membranwellendichtringe) oder verfügen über eine PTFE-Dichtlippe.
Die Bezeichnung/Bemaßung wird wie folgt:
[Kennbuchstabe] [Innendurchmesser] × [Außendurchmesser] × [Tiefe/Breite]
Kennbuchstaben sind unter anderem A für gummierte (Elastomer-Außenmantel), B für WDR mit offenem Metallgehäuse und C mit geschlossenem Metallgehäuse. Je nach Hersteller und Ausführung werden die Kennbuchstaben erweitert, wie zum Beispiel AS/BS mit Staublippe und WAS/WBS weiteren Staublippe.
Entgegen ihrem ursprünglichen Einsatzzweck verwendet man RWDR auch als Gabeldichtring bei Motorrädern, um Austreten von Öl und Luft zwischen den Stand- und Tauchrohren zu verhindern und damit die Funktion des in der Gabel integrierten Dämpfers sicherzustellen. Beim Ein- und Ausfedern bewegen sich die Dichtungen hier axial über die (meist verchromten und polierten) Tauchrohre hinweg.
Bei Druckunterschieden zwischen den durch die Dichtung getrennten Bereichen sollte die offene Seite des Dichtrings dem Bereich mit höherem Druck zugewandt sein. Die Dichtlippe wird dann durch den Druckunterschied an die Welle gedrückt. Im umgedrehten Fall kann die Dichtlippe gegen die Federkraft von der Welle weggedrückt werden. Die Dichtwirkung geht dann verloren.
Die gebräuchlichsten Radial-Wellendichtringe sind in Deutschland in der DIN-Norm DIN 3760 genormt.
Simmerring
Oft wird ein Radial-Wellendichtring umgangssprachlich auch als Simmerring bezeichnet. Diese Produktbezeichnungen sowie Simmer-Ring sind ein eingetragenes Warenzeichen von Freudenberg Sealing Technologies.
Simmerring ist abgeleitet vom Namen seines Entwicklers, dem damals bei Freudenberg tätigen österreichischen Ingenieur (später Professor) Walther Simmer. Er entwickelte dieses zunächst aus Leder und Metall hergestellte Bauteil 1929 in Kufstein, Tirol, Österreich.
Axial-Wellendichtring
1: Gehäusewand
2: Gammaring
3: Welle
Axialwellendichtringe werden verwendet, um untergeordnete Dichtaufgaben zu erfüllen, zum Beispiel Staubschutz oder Spritzwasserschutz. Im Gegensatz zu den RWDR dichtet hier die Dichtlippe nicht auf der Welle, sondern üblicherweise an einem Gehäuseteil in axialer Richtung.
Üblichste Bauformen sind der V-Ring und der Gammaring, welcher zusätzlich noch eine Labyrinthfunktion ausübt.
Häufig werden Axialwellendichtringe als Sekundärdichtung von RWDR eingesetzt, wenn eine außergewöhnliche Schmutzbelastung zu erwarten ist. Beispiele sind Anwendungen bei Baumaschinen oder der Bahn.
Interessant ist das Verhalten des V-Ringes bei hohen Drehzahlen. Die Dichtlippe hebt ab, und die Dichtung funktioniert dann als Schleuderring. Somit tritt keine Verlustleistung mehr auf.
Literatur
- W. Matek, D. Muhs, H. Wittel, M. Becker, D. Jannasch: Roloff/Matek Maschinenelemente. Vieweg, Braunschweig 2000, ISBN 3-528-84028-5.