Radialwellendichtringe: ein Leitfaden

Wellendichtringe werden in einer Vielzahl von Anwendungen in fast allen erdenklichen Industriezweigen eingesetzt. Es ist wichtig, dass deren Auswahlprozess mit Sorgfalt erfolgt, um zu gewährleisten, dass die Anwendung, in der sie eingesetzt werden, effizient arbeitet und Leckagen oder andere Schäden vermeidet werden können. In diesem Blog erfahren Sie mehr über die Faktoren, auf die Sie bei der Auswahl des für Ihre Anwendung am besten geeigneten Wellendichtrings achten sollten.

Der Wellendichtring besteht aus:

• Mantel, Metallgehäuse ist gummiert
• Dichtungslippe aus Gummi oder PTFE
• Feder aus verschiedenen Materialien (je nach Typ)

Durch die besondere Form der Lippe und die unterschiedlichen Kräfte, die bei der Rotation entstehen, wirkt der Wellendichtring als Dichtung. Aufgrund der vielen Variationen in Design und Material gibt es zahlreiche Arten. Diese werden für verschiedene Anwendungen wie Pumpen, Getriebe, Räder und viele weitere, bei denen Flüssigkeiten abgedichtet werden müssen, eingesetzt. Folglich finden Wellendichtringe Verbreitung in allen möglichen Sektoren wie z. B. Chemie, allgemeine Industrie, Windturbinen, Automobil oder Lebensmittel.

Worauf sollten Sie bei der Auswahl des richtigen Wellendichtrings achten? Für jede Anwendung stehen verschiedene Typen und Materialien zur Verfügung. Die Auswahl der richtigen Grösse ist entscheidend für eine optimale Leistung. Daher sind ausreichende Kenntnisse über die Anwendung, in welcher der Wellendichtring eingesetzt werden soll, essenziell.

Alle sind mit einer Feder ausgestattet, um der Dichtungslippe eine Vorspannung zu geben. Diese Typen sind alle für drucklose oder Niederdruckanwendungen bis zu 0,5 bar geeignet. Bei Durchmessern von mehr als 500 mm sind es sogar maximal 0,1 bar. Für höhere Druckbereiche gibt es speziellere Typen oder PTFE-Lippendichtungen.

ERIKS Typ M (Typ B gemäss DIN-Norm) hat ein einfaches Metallgehäuse und eine Gummidichtungslippe. Wegen des Metallgehäuses müssen sie in einer gut bearbeiteten Nut eingebaut werden, ohne dabei eine Beschädigung zu verursachen. Wellendichtringe mit Metallgehäuse sind in grossen Mengen tendenziell billiger und werden daher regelmässig als Originaltyp in Maschinen eingesetzt. Wenn Sie jedoch Ersatz benötigen, sind Typen mit Gummiaussenseiten (Typ R oder RST) einfacher zu montieren. Typ MST ist eine gängige Variante des Typs M, mit dem Unterschied, dass der MST-Wellendichtring mit einer Staublippe ausgestattet ist, die Staub und Schmutz von der Dichtungslippe fernhält und so die Lebensdauer in staubigen Umgebungen verlängert.

ERIKS-Typ GV (Typ C gemäss DIN) entspricht dem Typ M, hat jedoch ein doppeltes Metallgehäuse, welches ihn robuster macht. Dies kann bei grösseren Durchmessern, z. B. bei schwereren Anwendungen, nützlich sein. Für diesen Typ gibt es auch eine Variante mit einer Staublippe, den GVST (Typ CS nach DIN).

ERIKS Typ R (Typ A gemäss DIN-Norm) ist von der Form her identisch mit Typ M, hat aber einen Aussenmantel aus Gummi mit einer Metallverstärkung an der Innenseite. Das Gummi sorgt für eine gute Abdichtung im Gehäuse, auch wenn dieses nicht in optimalem Zustand ist (z. B. aufgrund kleiner Beschädigungen). Der RST ist die Version mit Staublippe. Diese werden häufig als Ersatz für Typen mit Metallmantel gewählt, da sie leichter zu montieren sind und geringfügige Beschädigungen (z. B. Kratzer) in der Nut auffangen können.

Darüber hinaus gibt es bei ERIKS auch die Typen GR und GRST. Sie sind mit dem Typ R und RST praktisch identisch. Der Unterschied: Der Metallinnenring ist ebenfalls vollständig gummiert. ERIKS bietet diese standardmässig aus FKM-Gummi an, was sie ideal für einen Einsatz in Kontakt mit Säuren macht.

Nachstehend finden Sie eine Übersicht der verschiedenen serienmässigen Wellendichtringe und ihre wichtigsten Merkmale.

Neben diesen standardisierten Typen gibt es auch:

• Wellendichtringe aus Gummi mit Gummi-Gewebe-Mantel
          

Diese ähneln den Typen R und RST, aber der Mantel hat keinen Metallverstärkungsring. Zum Ausgleich ist die Aussenseite dann nicht einfach aus Gummi, sondern aus einem harten und robusten Gewebe gefertigt. Der Vorteil dieser Typen ist, dass sie in geteilter Ausführung hergestellt werden können. Meistens werden diese auf Anfrage produziert und sind in NBR oder FKM möglich.

• PTFE Lippendichtungen
  
  

Diese Typen haben einen Metallmantel und eine Lippe aus PTFE-Material. Sie eignen sich für einen breiten Temperaturbereich von -90°C bis +260°C. Diese Lippendichtungen können auch für Druckbedingungen bis zu 10 bar (Sonderausführungen bis zu 25 bar) und Drehzahlen bis zu 40-45 m/s eingesetzt werden. Bestimmte PTFE-Typen sind für den Einsatz in Lebensmitteln und pharmazeutischen Anwendungen geeignet.

Wichtig: PTFE-Lippendichtungen erfordern eine härtere und glattere Achsenverarbeitung.

• Kassettendichtungen
  
  

Kassettendichtungen sind für eine hervorragende Rückhaltung von Fett oder Öl optimiert und bieten gleichzeitig maximalen Schutz gegen flüssige oder feste Verunreinigungen. Diese Dichtung hat eine eigene Laufbuchse, auf der sich häufig eine Mehrlippendichtung befindet.

Diese Kassettendichtungen werden häufig in Radkopfanwendungen eingesetzt, z. B. in den Vorder- und Hinterachsen von Agrarmaschinen oder Off-Highway-LKWs.

• Wellendichtring für höheren Druck
   

Beim RST-D wurde die Dichtungslippe robuster gestaltet – für Druckbedingungen bis zu 10 bar bei etwas niedrigeren Drehzahlen.

Massive GVP-Ausführung für grössere Durchmesser, mit Drehzahlen von bis zu 15m/s und einem Druck von 3 bis 4 bar

Nitril-Butadien-Gummi (NBR, Nitril) 

NBR (Nitrilkautschuk bzw. Nitril) ist das richtige Material für einen Wellendichtring, welcher gegen Öle und Fette wie Mineralschmierstoffe und Hydrauliköle beständig sein soll. Dagegen können synthetische Öle und Fette (z. B. auf Glykolbasis) je nach Zusammensetzung das NBR-Gummimaterial beschädigen. Je nach Glykolmenge ist daher eine PTFE-Lippendichtung die beste Wahl. NBR kann auch nicht verwendet werden, wenn es mit Säuren und Lösungsmitteln in Berührung kommt. Der Gummi ist für Öl- und Fetttemperaturen von -35˚C bis 100˚C geeignet. 

Die meisten Wellendichtringe von ERIKS (z. B. die Typen M, MST, R und RST) werden serienmässig aus NBR hergestellt. 

Fluorpolymer-Gummi (FKM, Viton™)

FKM oder FPM, dessen bekanntester Markenname Viton™ ist, kann höheren Flüssigkeitstemperaturen standhalten (bis zu 180˚C). FKM ist auch chemisch sehr beständig gegen starke Säuren und Basen sowie gegen synthetische Öle und Fette. Solche auf Glykolbasis können sich jedoch auch negativ auf FKM auswirken.

Wegen der erweiteren Temperaturbeständigkeit von FKM wird dieses Material auch bei höheren Drehzahlen gewählt, da unter diesen Bedingungen die Temperatur an der Dichtungslippe stark ansteigt. Die Wahl eines FKM führt in den meisten Fällen zu einer längeren Lebensdauer im Vergleich zu NBR. Dadurch wird die Häufigkeit eines Dichtungswechsels reduziert, was den höheren Preis von FKM vernachlässigbar macht. Die Beständigkeit von Standard-FKM gegen niedrige Temperaturen ist auf -15˚C begrenzt.

Poly-Tetra-Fluor-Ethylen (PTFE, Teflon®)

PTFE, bekannt unter dem Markennamen Teflon®, ist ein weniger gebräuchliches Material, das jedoch speziell für Rotationsdichtungen in der Chemie-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie verwendet wird. Es zeichnet sich durch einen sehr geringen Reibungswiderstand und optimale chemische Beständigkeit aus. Ausserdem zeichnet es sich durch seine Wiederstandfähigkeit gegenüber einem breitem Temperaturbereich von -80˚C bis 200˚C aus. Wellendichtringe mit PTFE-Lippe erfordern eine härtere und feinere Achsenverarbeitung. Auch dies kann z. B. mit einer Achsenhülse gelöst werden.

EPDM

Wellendichtringe aus EPDM sind seltener. Sie werden für Anwendungen mit Lösungsmitteln, Heisswasser und Dampf verwendet. EPDM hält niedrige Temperaturen bis zu -50°C und UV-Strahlung aus. Einige EPDM-Varianten eignen sich auch für höhere Temperaturen bis zu +150°C. EPDM-Wellendichtringe sind in der Regel auf Anfrage erhältlich.

VMQ (Silikon)

Ein Wellendichtring aus VMQ, auch bekannt als Silikon, ist weniger verbreitet. Das liegt daran, dass dieses Material eine geringe mechanische Festigkeit aufweist und nicht abriebfest ist. Dadurch ist es für dynamische Anwendungen weniger geeignet, hält aber niedrigen und hohen Temperaturen zwischen -60°C und 200°C stand. Ausserdem eignen sich VMQ-Typen für den Kontakt mit Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten. VMQ-Wellendichtringe sind in der Regel auf Anfrage erhältlich.

Verfügbarkeit

• Standard-Paket
• Kundenspezifisch