Dichtungstechnik und EMI-Abschirmung

Höhere Leistung und Sicherheit für statische Radialdichtungen

Dichtung HSO-Ring-/Stützring-Kombinationen galten bislang als Industriestandard für statische Anwendungen bei hohen Drücken, zeigen in der Praxis aber mitunter Schwächen bei der Montage und in der Anwendung. So werden Standard-O-Ringe bei der Montage oft verdrillt und die Stützringe nicht lagerichtig montiert oder bei der Montage beschädigt. Auch bei Druckpulsation und Schmutzeinwirkung kann diese Dichtkombination Schwächen aufweisen.

Das Dichtprofil HS wurde von Parker als Alternative zu den herkömmlich eingesetzten O-Ring/Stützring-Kombinationen für statische Abdichtungen bei hohen Drücken entwickelt. Dank der stabilen, symmetrischen Dichtungsgeometrie und der Verwendung besonders extrusionsbeständiger Parker-Polyurethanwerkstoffe wird nicht nur die Montage vereinfacht, sondern auch die Dichtheit bei Druckpulsationen erhöht. Dadurch verlängert sich die Standzeit deutlich.
 

Vorteile für den Anwender

Die HS-Dichtung bietet im Vergleich zur herkömmlichen O-Ring-/Stützring-Kombination folgende Vorteile:

  • Einfache Montage
  • Kein Verdrillen
  • Hohe Extrusionsfestigkeit der Polyurethanwerkstoffe
  • Vielfach höhere Extrusionssicherheit gegenüber herkömmlichen O-Ringen
  • Längere Standzeit
  • Geeignet für Standard O-Ring-Einbauräume mit Stützring
     

Finite Elemente Analyse illustriert sichere Funktion bei hohen Drücken

Finite Elemente Berechnung Profil HS

Die Abbildungen zeigen die Ergebnisse der Finite-Elemente-Berechnungen am Profil HS in zwei Betriebszuständen, und zwar im eingebauten Zustand bei Raumtemperatur, drucklos (Bild 1) und nach Druckbeaufschlagung von 600 bar und Erwärmung auf 60 °C (Bild 2), jeweils bei reduziertem Spaltmaß. Die Farbskala zeigt die Spannungen in der Dichtung in radialer Richtung. Die Länge der senkrechten Linien auf der Kontaktfläche zwischen Dichtung und Einbauraum stellt die Höhe der dort wirkenden Flächenpressung bzw. Dichtpressung dar.

In beiden Bildern sind die Bereiche der Verpressung der Dichtkantenpaare deutlich zu erkennen. Aus dieser Verpressung ergibt sich eine Verteilung der Dichtpressung mit zwei Überhöhungen. An diesen Stellen beträgt die Dichtpressung ca. 20 MPa. In Bild 2 wird sie durch den hydrostatischen Druck von 600 bar überlagert, wobei der Verlauf im Wesentlichen unverändert bleibt.

Die Vorteile der HS-Dichtung ergeben sich aus der Reihenschaltung der zwei Dichtbereiche. Hierdurch wird eine doppelte Sicherheit gegenüber Leckage im Vergleich zu einer Einzeldichtung erreicht. Durch die Abstützung der Dichtung auf zwei Dichtbereiche bzw. Dichtkantenpaare wird zudem eine hohe Sicherheit gegen Verdrillung der Dichtung erzielt, und zwar sowohl während des Einbaus als auch im Betrieb, beispielsweise bei pulsierenden Drücken in Verbindung mit atmenden Bauteilen und Koaxialitätsfehlern des Einbauraums.

Durch den Einsatz besonders extrusionsbeständiger Werkstoffe, insbesondere des Polyurethanwerkstoffs P6000 mit einer Härte von 94 Shore A, kann auf den Einsatz von Stützringen verzichtet werden. Dies wird anhand Bild 2 deutlich, da hier im Bereich des Dichtspaltes auf der druckabgewandten Seite selbst bei einem Druck von 600 bar und erhöhter Temperatur nur eine geringe Extrusion zu erwarten ist. Der Verzicht auf Stützringe bringt zudem weitere Vorteile durch die daraus resultierende Vereinfachung der Montage mit sich.
 

Anwendungsbereich

Die Ultrathan®-Dichtung HS eignet sich für radial statische Anwendungen bei hohen Drücken, beispielsweise:

  • Hydraulikventile
  • Hydraulikzylinder
  • Werkzeugmaschinen
  • Spritzgussmaschinen
  • alle radial abzudichtenden statischen Dichtstellen

Weitere Informationen über die statische Radialdichtung HS erhalten Sie in dieser Broschüre oder kontaktieren Sie die Experten bei Parker-Prädifa.
 

Ein Beitrag von Dr. Peter Kreißl,
Market Unit Manager Hydraulik, 

Engineered Materials Group,
Packing Division Europa

 

 

 

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