Funk­ti­on einer Kunst­stoff­dich­tung

Grund­auf­bau

Kunst­stoff­dich­tun­gen bestehen übli­cher­wei­se aus zwei Bau­tei­len.

Der Dicht­ring wird in der Regel aus einem ver­schleiß­fes­ten PTFE-Com­po­und her­ge­stellt. Durch den Leis­tungs­um­fang die­ses Werk­stof­fes kön­nen die­se Dich­tun­gen höchs­te Anfor­de­run­gen an den Druck, die Geschwin­dig­keit und die Tem­pe­ra­tur­be­stän­dig­keit erfül­len. Da den Maxi­mal­wer­ten jeweils ver­schie­de­ne Com­pounds zu Grun­de lie­gen, sind bei beson­de­ren Ansprü­chen ent­spre­chen­de Vor­ver­su­che die Vor­aus­set­zung zur Ziele­rei­chung.

Um die Dicht­kan­te bzw. Dicht­flä­che bestän­dig gegen die Gegen­lauf­flä­che zu drü­cken, wird ein elas­ti­sches Vor­spann­ele­ment ein­ge­setzt. Die­se Vor­span­nung gewähr­leis­tet die bestän­di­ge Dicht­wir­kung. Zur Erzeu­gung die­ser Vor­span­nung wird ein Prä­zi­si­ons O‑Ring aus Elas­to­mer bzw. ein Pro­fil­fe­der­ring aus Stahl ver­wen­det. O‑Ringe wir­ken zudem im Nut­grund sta­tisch dich­tend.

Bei der Werk­stoff­wahl von Dicht­ring und Vor­spann­ele­ment sind alle Ein­satz­be­din­gun­gen zu beach­ten.


Innen oder außen dich­tend

Alle radi­al wir­ken­den Dich­tun­gen wer­den in innen dich­ten­der und außen dich­ten­der Aus­füh­rung her­ge­stellt.

Außen dich­tend, z. B. Kol­ben­dich­tung MANOY® Gleit-Dicht­ring Bau­rei­he 112
Innen dich­tend, z. B. Stan­gen­dich­tung MANOY® Gleit-Dicht­ring Bau­rei­he 120

Erzeu­gung der Dicht­kraft

MANOY® Gleit-Dicht­rin­ge und MANOY® Nut­rin­ge sind druck­ak­ti­vier­ba­re Sys­te­me. Der elas­ti­sche, in sei­nem Quer­schnitt vor­ge­spann­te Prä­zi­si­ons O‑Ring dich­tet sta­tisch im Nut­grund und presst das dyna­mi­sche Dicht­ele­ment gegen die Gegen­lauf­flä­che.

Der Druck des abzu­dich­ten­den Medi­ums ver­spannt die Kol­ben­dich­tung zusätz­lich. Dadurch ist die Dicht­kraft immer nur so groß, wie dies zum Dich­ten des jewei­lig anste­hen­den Drucks erfor­der­lich ist.

Bis ca. 2 MPa wird die Dicht­wir­kung fast nur durch die Anpress­kraft der Vor­span­nung erzeugt.

MANOY® Gleit-Dicht­ring, außen dich­tend
MANOY® Nut­ring, innen dich­tend

Pro­fil­kon­struk­ti­on

Die unter­schied­li­chen Pro­fil­kon­struk­tio­nen der Dicht­rin­ge sind im Wesent­li­chen von der Art der Bewe­gung, von der Druck­rich­tung, der Druck­hö­he und vom zu dich­ten­den Medi­um bestimmt.


Vor­span­nung des Prä­zi­sons O‑Rings

Um eine gute Dicht­wir­kung zu gewähr­leis­ten, sind die Ein­bau­räu­me so fest­ge­legt, dass durch den Prä­zi­si­ons O‑Ring oder durch einen Pro­fil­fe­der­ring eine mitt­le­re Vor­span­nung erzeugt wird.

Eine gerin­ge­re Nut­tie­fe bewirkt eine höhe­re Vor­span­nung und ver­bes­sert damit bei nied­ri­gem Druck (bis etwa 2 MPa) und im druck­lo­sen Betrieb die Dicht­wir­kung.

Eine grö­ße­re Nut­tie­fe bewirkt Leicht­gän­gig­keit, die aller­dings zu Las­ten der Dicht­heit geht.


Spalt­hö­he

Die erfor­der­li­che Min­dest­spalt­hö­he ist von der Genau­ig­keit der Füh­rung und den sons­ti­gen Gege­ben­hei­ten der Kon­struk­ti­on abhän­gig. So sind auch Druck­auf­wei­tung und Wär­me­aus­deh­nung zu berück­sich­ti­gen.

Auf der druck­ab­ge­wand­ten Sei­te sind mög­lichst gerin­ge Spalt­hö­hen anzu­stre­ben. Auf der Druck­sei­te kann eine grö­ße­re Spalt­hö­he ein Ver­klem­men von Par­ti­keln ver­mei­den.

Bei Drü­cken über 40 MPa soll­ten min­des­tens die Pas­sun­gen H8/f8 für Boh­rungs-/Kol­ben‑Ø bzw. für die Gehäu­se-/Stan­gen‑Ø ein­ge­hal­ten wer­den.

Bei zu gro­ßer Spalt­hö­he auf der druck­ab­ge­wand­ten Sei­te extru­diert das Dicht­ele­ment in den Spalt und wird zer­stört.


Dich­tungs­quer­schnitt und Gesamt­to­le­ranz­feld

Ist es nicht mög­lich, einen Ein­stich für den Ein­bau­raum unter­zu­brin­gen, ist es denk­bar, über die ange­ge­be­ne Ober­gren­ze eines Durch­mes­ser­be­reichs hin­aus­zu­ge­hen.

Zu beden­ken ist, dass die Sum­me der dich­tungs­re­le­van­ten Tole­ran­zen umso klei­ner sein muss, je klei­ner der Dich­tungs­quer­schnitt gewählt wird.

Des­halb ist grund­sätz­lich ein mög­lichst gro­ßer Dich­tungs­quer­schnitt anzu­stre­ben.


Dicht­wir­kung

Eine abso­lu­te Dicht­wir­kung kann nur bei sta­ti­schen, nicht aber bei dyna­misch ein­ge­setz­ten Dich­tun­gen erzielt wer­den. Letz­te­res wäre auch nicht wün­schens­wert, denn eine völ­li­ge Tro­cken­heit hät­te einen ent­spre­chend hohen Ver­schleiß der Dicht­ele­men­te zur Fol­ge. Ziel ist es, einen sehr dün­nen, optisch tro­cken erschei­nen­den Schmier­film auf der Gegen­lauf­flä­che zu hin­ter­las­sen.