Ein Ring der ganz besonderen Art - der Wellendichtring

Die Entstehung

Der Wellendichtring, der oftmals auch noch umgangssprachlich als Simmerring® bezeichnet wird, bekam seinen Namen bereits im Jahre 1929. Der österreichische Ingenieur Walther Simmer erfand damals den Simmerring® im wunderschönen Städtchen Kufstein in Tirol.

Grundlagenwissen über Dichtungen

Um erfolgreich Gegenstände abzudichten bedarf es ein paar Grundkenntnisse über Dichtungen, denn Dichtung ist nicht gleich Dichtung. So gibt es beispielsweise Dichtungselemente für Hydraulikabdichtungen oder spezielle Dichtungen die im Bereich Sanitärtechnik, Heizungstechnik oder in der Klimatechnik zum Einsatz kommen. Andere Dichtungen, wie der Wellendichtring und seine Unterarten finden hingegen im Fahrzeug und Maschinenbau ihre Bestimmung. Deshalb unterscheidet man Dichtungen zunächst in Berührungsdichtungen und berührungslose Dichtungen. Des Weiteren werden Dichtungen noch in der Art der Relativbewegung der gegeneinander abzudichtenden Teile untergliedert. Hierzu gehören die statische Dichtungen (keine Bewegung), translatorische Dichtungen (Hin- und Herbewegung) und rotatorische Dichtungen (drehende Bewegung).

Berührungsdichtungen

Sie stellen die größte Sparte unter den Dichtungen dar und können fast überall eingesetzt werden. Das besondere ist, das die Dichtungen die Gegenstände die mit ihnen abgedichtet werden sollen berühren. Ein Zwischenraum zwischen zwei Flächen wird also so weit wie gewünscht durch diese Dichtung verschlossen. Gute Beispiele sind Kolbenringe und Flachdichtungen.

Berührungslose Dichtungen

Berührungslose Dichtungen kommen hauptsächlich bei sich zueinander bewegenden Teilen zum Einsatz und stellen daher nur einen sehr kleinen Teil unter den Dichtungen dar. Eine Labyrinthdichtung oder eine Spaltdichtung sind Beispiele für berührungslose Dichtungen. Beim Einsatz dieser Dichtungen erreicht man nie komplette Dichtheit. Ihr Vorteil liegt auf der Hand: es entsteht eine geringe Reibung, und die berührungslosen Dichtungen sind fast verschleißfrei.

Statische Dichtungen

Zu den statischen Dichtungen gehören beispielsweise der O-Ring oder der Walzdichtring. Sie dichten effektiv zwischen Bauteilen ab, die sich nicht zueinander bewegen. Flachdichtungen wiederum kommen hauptsächlich bei breiten Auflageflächen wie einer Flanschverbindung zum Einsatz, beispielsweise bei Rohrverbindungen in der Sanitärtechnik.

Translatorische Dichtungen

Diese Dichtungen sind für eine geradlinige, fortschreitende Bewegung eines Körpers konzipiert, eine Rotation der abzudichtenden Gegenstände erfolgt hier nicht. Ein Kolbenring, ein Faltbelag oder eine Stopfbuchse sind Beispiele für diese Art von Dichtungen.

Rotatorische Dichtungen

Diese Dichtungen sind, wie der Name schon sagt, für eine sich drehende (rotierende), fortschreitende Bewegung eines Körpers gedacht. Der Radialwellendichtring, Axialwellendichtring und die Gleitringdichtung sind Beispiele für rotatorische Dichtungen.

Wellendichtringe: Arten, Einsatzgebiete und Formen

Wellendichtringe sind rotatorische Dichtungen, man unterscheidet hierbei zwischen Radialwellendichtring und Axialwellendichtring, wobei jeder einzelne Dichtring sein spezifisches Einsatzgebiet hat.

Der Radialwellendichtring

Er wird meist fest in Gehäuse von Motoren oder diversen Maschinen eingebaut. Seine Dichtlippe läuft dabei auf der Oberfläche der sich drehenden Welle und wird von einer Feder radial auf die Wellenoberfläche gedrückt.

Neben dem Wellendichtring selbst, muss auch die Wellenoberfläche speziell beschaffen sein. Ansonsten besteht die Gefahr dass die Dichtwirkung auf Grund von Verschleiß schnell nachlässt. Ratsam ist es deshalb, die Welle im Bereich der Dichtungslauffläche drallfrei zu schleifen. So werden zusätzliche Rotationen, die von der Welle ausgehen könnten, vermieden.

Spezielle Radialwellendichtringe wurden übrigens extra zur Abdichtung von Rührern und Mischern entwickelt, die in Nahrungs- und Getränkeproduktion verwendet werden. Hier sind hygienische Vorschriften zu beachten, und es werden besondere Anforderungen an das Material gestellt.

Radialwellendichtringe mit PTFE-Dichtlippen

Neuere Modelle der Wellendichtringe weisen so genannte PTFE-Dichtlippen auf. Diese neue Bauart bringt einige Vorteile mit sich. PTFE verdrängt das empfindlichere Elastomer. Das zusätzliche Federelement bei Dichtungen wird überflüssig.

Die Dichtringe werden temperaturbeständiger und können dadurch weit gefächerter eingesetzt werden. Der Reibungswiderstand nimmt ab, und es kommt zu einer erhöhten Leistungsfähigkeit. Zusätzlich werden die möglichen Rotationsgeschwindigkeiten erhöht. Auch die hohe chemische Beständigkeit des Materials erweitert unbestritten das Einsatzgebiet von Radialwellendichtringen.

Der Axialwellendichtring

Axialwellendichtringe werden verwendet, um einfachere Dichtungsaufgaben zu erfüllen. Dazu zählt der Staubschutz oder Spritzwasserschutz. Auch als Sekundärdichtung bei besonderen Schmutzbelastungen wird er zusätzlich zum Radialwellendichtring eingebaut. Im Gegensatz zu dem Radialwellendichtring dichtet hier die Dichtlippe nicht auf der Welle, sondern am Gehäuse selbst in axialer Richtung ab.

Zu den axialen Wellendichtringen zählen der V-Ring und der Gamma-Ring. Selbst bei hohen Drehzahlen hält der V-Ring seine Funktionsfähigkeit aufrecht. Er funktioniert in diesem Moment wie eine Schleuder, die Reibung und der Leistungsverlust sind durch diese besondere Wirkungsweise sehr gering und bringen zusätzlich den Vorteil von effizienter Leistungsausnutzung ohne Verluste.

Axialwellendichtringe werden auch bei Gasdruckfedern, beispielsweise bei Arbeitsstühlen, Bürostühle, Öffnungsmechanismen, etc. eingesetzt. Aufgrund der hohen Drücke von teilweise über 50 bar werden hohe Anforderungen an die Dichtheit gestellt. So wird der reibungslose Betrieb gewährleistet, und Staub und Schmutz haben keine Chance, den Bewegungsablauf zu behindern.

Wichtige Einsatzgebiete aufgrund der Funktion als Staub- und Spritzwasserwellendichtring sind Baumaschinen und Maschinen in Sägewerken, also eigentlich überall dort, wo es zu vermehrter Verunreinigung kommen kann. Mit solchen Dichtringen schützen Sie Ihre Maschinen und die dazugehörigen Wellen vor Schäden durch eindringende Verunreinigungen und ersparen sich und Ihrer Firma teure Reparatur- und Wartungskosten.

Unterschiedliche Einsatzgebiete erfordern unterschiedliche Bauformen

Wellendichtringe werden in den unterschiedlichsten Bauformen, die in der DIN 3760 festgeschrieben sind, hergestellt. Es gibt vier wesentliche Hauptbauformen und diverse Sonderbauformen, sie alle aufzuzählen wäre schon beinahe unmöglich. Hier die vier wichtigsten:

• Die Bauform A ist eine einlippigen Dichtung, die vorwiegend für industrielle Anwendungen bestimmt ist. Sie besticht nicht nur durch ihre guten thermischen Eigenschaften, die einen festen Sitz der Dichtung bei Wärmeausdehnung garantiert, sondern auch durch gute Druckbeständigkeit. Des Weiteren ist die Bauform A die richtige Dichtung wenn es darum geht, sich schnell drehende Wellen bis maximal 40m/s abzudichten.
• Die Bauform BASL ist fast identisch mit der Bauform A, jedoch hat diese Dichtung eine Besonderheit. Diese Dichtung verfügt zusätzlich noch über eine Staublippe, die zum Schutz vor äußeren Einflüssen dient. Der Einsatz der Bauform BASL empfiehlt sich also überall dort, wo der Dichtring größeren Verschmutzungen wie beispielsweise Sand oder Staub ausgesetzt ist.
• Die Bauform B1 besitzt gegenüber den oben bereits aufgeführten Varianten einen entscheidenden Vorteil: diese Dichtung hat einen stabilen Außenmantel aus Metall, auf dem die Dichtlippe wie bei einem Reifen aufvulkanisiert ist. Diese Bauform ist deutlich stabiler als die bereits genanten Bauformen. Wichtig ist jedoch, dass diese Dichtung nicht für Maschinen oder Bauteile geeignet ist, die starken Temperaturschwankungen unterliegen.
• Die Bauform B2 des Wellendichtrings besitzt einen rundum geschlossenen Außenmantel aus Metall. Eine zusätzlich angebrachte Schutzkappe dient hier gleichzeitig zum Schutz vor äußeren Einflüssen als auch als Versteifung. Da diese Bauform sehr robust gestaltet ist, wird sie vorwiegend für größere Maschinen oder Bauteile wie beispielsweise Antriebswellen verwendet.

Die wichtigsten Abkürzungen bei Wellendichtringen im Überblick

Da es aber nicht nur diese vier Bauformen von Wellendichtringen gibt, sondern noch viele weitere Sonderbauformen wie beispielsweise B1OF, B2SL oder BSB, fällt die Auswahl des passenden Wellendichtrings manchmal nicht leicht. Um die Suche etwas zu vereinfachen hier eine Liste über dich wichtigsten Abkürzungen und ihre Bedeutungen im Dichtringdschungel:

• B oder BA Gummi
• 1 einseitig geschlossen
• 2 beidseitig geschlossen
• OF ohne Feder
• FPM oder Viton Gummi-Qualität aus Viton
• SL oder BASL mit Staublippe, beidseitig dichtend
• BABSL beständig bis 10 bar
• DH, Metall schmaler Dichtring mit Metall, außen ohne Feder
• Filz Dichtung dichtet durch einen Filzring
• SD Kunsthoffdichtring zweilippig

Bauformenbezeichnungen anderer Hersteller

Da es zahlreiche Hersteller von Wellendichtringen gibt und jeder Hersteller seine eigene Bezeichnung hat, können diese zwischen den einzelnen Herstellern stark variieren. So kann beispielsweise ein Wellendichtring der Bauform BASL von einem anderen Hersteller schon wieder 827s, CC oder ASL heißen. Berücksichtigen Sie dies bitte beim Kauf des Wellendichtrings.

Tipps und Tricks zur Montage

Die häufigste Ursache für Ausfälle von Wellendichtringen ist nicht etwa Materialverschleiß, sondern auf eine beschädigte Dichtlippe bei der Montage zurückzuführen. Einige Hersteller bieten für ihre Dichtungen deshalb spezielles Werkzeug an.

Wellendichtringe, werden zum Schutz vor Staub und anderen Umwelteinflüssen in einer Schutzverpackung geliefert, bitte entfernen Sie die Verpackung erst unmittelbar vor der Montage der Dichtung. Jedes noch so kleine Körnchen kann den Wellendichtring zerstören.

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