Ist eine größere Öldichtungs-Interferenz immer besser?

Nein. Eine größere öldichtung interferenz führt nicht automatisch zu einer besseren Dichtwirkung. Der Zweck der Interferenz besteht darin, eine geeignete Kontaktbedingung zwischen Dichtlippe und Welle herzustellen. Sobald der Kontakt übermäßig wird, kann die zusätzliche radiale Kraft anstelle einer Verbesserung der Dichtwirkung Reibung, Wärmeentwicklung und Verschleiß erhöhen.

Dies ist besonders wichtig für rotierende Öldichtungen, da die Welle ständig gegen die Dichtlippe bewegt wird. Eine statische Dichtung kann stark komprimiert werden, ohne kontinuierliche Gleitreibung zu erfahren; eine rotierende Lippen-Dichtung hingegen muss unter relativer Bewegung arbeiten. Shanfeng weist darauf hin, dass die an der Grenzfläche zwischen Lippe und Welle entstehende Wärme eine wichtige Einschränkung für die Leistungsfähigkeit rotierender Dichtungen darstellt, insbesondere wenn Drehzahl und andere Belastungen steigen.

Betrachten Sie zwei Öldichtungen, die auf derselben Welle installiert sind. Wenn Dichtung A eine korrekt ausgelegte Presspassung aufweist und Dichtung B deutlich mehr Presspassung hat, scheint Dichtung B zunächst einen festeren Kontakt zu bieten. Die höhere radiale Kraft kann jedoch die Reibungsbelastung an der Lippe erhöhen. Bei kontinuierlicher Rotation wandelt sich diese Reibung in Wärme um. Kann die Wärme nicht wirksam abgeführt werden, kann sich der Schmierfilm an der Grenzfläche verschlechtern und das Dichtungsmaterial schneller altern.

Das Problem kann sich bei hohen Wellendrehzahlen stärker bemerkbar machen. Mit steigender Drehzahl bleibt der Dichtlippe weniger Zeit, die durch den Gleitkontakt erzeugte Wärme abzuführen.

Es gibt einen weiteren Grund, warum eine bloße Erhöhung der Pressung keine zuverlässige Lösung darstellt: Die Dichtwirkung hängt von der Verteilung des Kontaktdrucks ab, nicht nur von dessen Betrag. Der Lippenwinkel, die Steifigkeit des Flexabschnitts, die Federkraft und die Form der Dichtkante beeinflussen sämtlich, wie der Druck über den Kontaktbereich verteilt wird.

Auch die Welle selbst spielt eine Rolle. Ist die Oberflächenbeschaffenheit ungeeignet, so kann eine zu hohe Pressung den Verschleiß erhöhen, ohne das zugrundeliegende Oberflächenproblem zu beheben. Welligkeit der Welle oder eine Fehlausrichtung zwischen Welle und Bohrung können eine weitere Art von Dichtproblem verursachen, das sich nicht einfach durch eine straffere Lippe lösen lässt.

Deshalb suchen erfahrene Dichtungsdesigner normalerweise nach einem ausgewogenen Interferenzwert statt nach dem größtmöglichen. Die Dichtung benötigt genügend radiale Kraft, um die Dichtfläche unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten, jedoch nicht so viel, dass Reibung und Temperatur unnötig hoch werden.

In der Praxis sollte eine gute Öldichtung nicht danach beurteilt werden, wie fest sie die Welle greift, wenn die Maschine stillsteht. Ihre eigentliche Leistung bestimmt sich erst nach stundenlangem Drehbetrieb, wenn Lippe, Schmiermittel, Welle und Wärmeentwicklung kontinuierlich miteinander interagieren. Die richtige Interferenz ist daher diejenige, die ein stabiles Dichten unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen unterstützt – nicht einfach diejenige, die den stärksten ersten Kontakt erzeugt.