Warum die Oberflächenbeschaffenheit der Welle für die Leistung einer rotierenden Öldichtung entscheidend ist

Wenn Ingenieure die öldichtung auswahl besprechen, richtet sich die Aufmerksamkeit üblicherweise auf die Dichtung selbst: Werkstoff, Abmessungen, Profil, Feder und Temperaturklasse. Doch bei einer rotierenden Anwendung ist die Welle ebenso wichtig, weil die Dichtlippe ständig gegen ihre Oberfläche läuft.

Eine geeignete Öldichtung kann eine beschädigte oder unzureichend vorbereitete Welle nicht unbegrenzt kompensieren.

Lippe und Welle bilden eine gemeinsame Kontaktstelle

Eine rotierende Öldichtung erzeugt keine Dichtwirkung allein dadurch, dass sie sich um die Welle legt. Die elastomere Lippe hält einen kontrollierten Kontakt mit der rotierenden Welle aufrecht und bildet so die Dichtstelle.

Die Dichtlippe und die Wellenoberfläche als einer der wichtigsten Funktionsbereiche einer Radialdichtung.

Daher beeinflusst der Zustand der Welle direkt Reibung, Verschleiß, Wärmeentwicklung und Undichtigkeiten.

Ist die Wellenoberfläche ungeeignet, kann die Dichtung schneller verschleißen – selbst wenn die Dichtung selbst korrekt hergestellt ist.

Verschleißrillen können wiederholte Undichtigkeiten verursachen

Ein häufiges Problem tritt auf, wenn eine alte Öldichtung über einen langen Zeitraum an derselben Wellenposition betrieben wurde.

Der ständige Kontakt kann eine sichtbare Verschleißspur oder -rille erzeugen. Wird eine Ersatzdichtung exakt an derselben Stelle eingebaut, kann ihre Lippe in die bestehende Rille einrasten. Die neue Dichtung arbeitet dann gegen eine Oberfläche, die bereits durch die vorherige Dichtung verändert wurde.

Oberflächenbeschaffenheit bedeutet nicht ‚je glatter, desto besser‘

Es liegt nahe anzunehmen, dass eine besonders glatte Welle automatisch besser für eine Öldichtung ist. Tatsächlich muss die Wellenoberfläche jedoch speziell auf das jeweilige Dichtsystem abgestimmt sein.

Die Oberflächenstruktur beeinflusst die Wechselwirkung zwischen Lippe und Welle, einschließlich der Schmierstoffretention und der Reibung. Eine unzureichend bearbeitete, beschädigte oder ungünstig vorgespannte Oberfläche kann das beabsichtigte Dichtverhalten stören.

Aus diesem Grund sollte die Wellenvorbereitung den Anforderungen des jeweiligen Dichtungsdesigns folgen, anstatt sich auf eine allgemeine Regel wie „polieren Sie sie so glatt wie möglich“ zu verlassen.

Drehzahl ändert die thermischen Bedingungen

Die Welle übernimmt mehr als nur die Funktion einer Auflagefläche für die Lippe. Sie bestimmt zudem, wie schnell die Kontaktzone sich bewegt.

Mit steigender Drehzahl kann die reibungsbedingte Erwärmung an der Dichtstelle zunehmen. Die resultierende Temperatur hängt vom Wellendurchmesser, der Drehzahl, dem Schmierstoff, der Lippenlast und dem Dichtungsdesign ab.

Der Zusammenhang zwischen Drehzahl, Reibmoment und Temperaturanstieg an der Kontaktstelle zwischen Dichtlippe und Gegenfläche.

Deshalb lässt sich nicht automatisch davon ausgehen, dass eine Dichtung, die bei mittlerer Geschwindigkeit gut funktioniert, identisch bei deutlich höherer Geschwindigkeit performt.

Was sollte während der Wartung überprüft werden?

Beim Austausch einer rotierenden Öldichtung sollte die Welle vor dem Einbau der neuen Dichtung inspiziert werden.

Achten Sie auf eine sichtbare Verschleifspur, Kratzer, Korrosion, Grate oder Beschädigungen im Bereich von Keilnuten und Verzahnungen. Zudem sollte die Welle auf übermäßiges Laufverhalten oder Bewegung geprüft werden, die verhindern könnten, dass die Lippe einen konstanten Kontakt aufrechterhält.

Ist die Welle stark verschlissen, reicht der Austausch allein der Öldichtung möglicherweise nicht aus, um die eigentliche Ursache zu beheben. Es wird empfohlen, eine stark verschlissene Dichtfläche zu reparieren oder zu ersetzen, anstatt einfach eine weitere Dichtung über eine tiefe Verschleifspur zu installieren.

Die Dichtung ist nur die Hälfte des Dichtsystems

Eine gute rotierende Dichtung hängt von der Wechselwirkung zwischen Dichtung und Gegenfläche ab.

Für NQKSF und andere Hersteller von Öldichtungen ist dies der Grund, warum bei der Produktauswahl Durchmesser der Welle, Abmessungen des Gehäuses, Werkstoff, Drehzahl, Temperatur, Schmiermittel und Zustand der Welle gemeinsam berücksichtigt werden müssen. Eine technisch korrekte Dichtung, die an einer ungeeigneten Welle installiert wird, kann dennoch ein unbefriedigendes Ergebnis liefern.

Wenn nach dem Austausch einer Dichtung immer wieder Leckagen auftreten, kann die Untersuchung der Welle manchmal das Problem offenbaren, das die Dichtung selbst nicht erklären kann.