Dichtungstechnik und EMI-Abschirmung

Neue Dichtungslösung verlängert Lebensdauer von Drehgelenken für Mobilkräne

dichtungsloesungen hydraulische drehgelenke parker praedifaMobilkräne erfüllen unterschiedlichste Aufgaben und müssen in der Regel schwere bis schwerste Arbeiten verrichten. Ihr Einsatzgebiet wie auch ihr Standort unterliegen vielfach härtesten klimatischen Bedingungen bei manchmal auch fehlender oder unzureichender Infrastruktur. Das bedeutet, dass der Aufstellort und das Bewegungsumfeld den Anforderungen des schweren Baugerätes oft nicht oder nur unzureichend genügen. Entsprechend hoch sind die Belastungen der Komponenten, die folglich oftmals frühzeitig verschleißen. Mit einer neuen Dichtungslösung für hochbelastete Drehgelenke in Kränen, die einen Polyurethan-O-Ring mit einem Stützring aus nobrox® verbindet, konnte hier wirksame Abhilfe geschaffen werden.

Drehgelenke werden im allgemeinen für schwenkende und/oder rotierende Hydraulikverbindungen eingesetzt. Eine besonders robuste Bauform stellt die in dieser Form einzigartige, kugelgelagerte Drehgelenktype von Parker Ermeto dar. Neben Anwendungen in Auslegern oder Kränen können diese Drehgelenke grundsätzlich auch in Baggern und anderen Baumaschinen, Bohraggregaten oder vielfältigen, stationären Applikationen verbaut werden.
Neben einem kugelgelagertem Laufring aus Lagerstahl, welcher Drehbewegungen auch unter höchsten Innendruckbelastungen von bis zu 420 bar nahezu verlustlos überträgt, benötigen solche Hochleistungsdrehgelenke eine Dichtung, die das Hydraulikmedium einschließt und zugleich bei maximalem Anpressdruck in ihrem Sitz relative Rotationsbewegungen ohne Abrieb oder Extrusion zulässt. Ein Eintrag des Hydraulikmediums in die Kugelführung muss dabei unterbunden werden – auch nach einer klirrend kalten Nacht, wenn der Mobilkran nach acht Stunden Standzeit mit untemperierten Aggregaten aufgestellt, d.h. hochgefahren wird. Gegen äußere Verschmutzung, Eintrag von Staub oder Kondensat ist außerdem ein Dichtring als Atmosphärenschutz vorgesehen.

 

Hohe Anpressdrücke und langsam-rotative Bewegungen als Ursache für Dichtungsverschleiß

Bei den in Mobilkränen eingesetzten kugelgelagerten Drehgelenken ergab sich das Problem, dass die zur Abdichtung eingesetzten O-Ringe und Stützringe aus NBR bereits nach relativ kurzer Zeit in den Spalt zwischen dem kugelgelagerten Drehzapfen und dem umgebenden Gehäuse extrudierten. Die Folge: Der Stützring wurde regelrecht zerrieben, was den Verschleiß des O-Rings zur Folge hatte. Als Ursache wurden die extrem hohen Anpressdrücke und die gleichzeitige langsame rotative Bewegung ermittelt. Dadurch wurden die Dichtelemente in die fertigungstechnisch bedingten Spalte gedrückt, was letztendlich zum Verschleiß führte. Der Effekt lässt sich beim kontrollierten Absenken des Kranauslegers unter hohen Betriebsdrücken und gleichzeitig extremen, d.h. über den technischen Auslegungskriterien liegen Durchflussgeschwindigkeiten, beobachten.

drehgelenk ermeto ultrathan o-ring nobrox stuetzring parker praedifaAbhilfe durch neue Dichtungslösung aus Ultrathan® und nobrox®

Dank seiner ausgezeichneten Verschleißfestigkeit und guten Gleiteigenschaften wurde der neue thermoplastische Parker Prädifa Dichtungswerkstoff nobrox® (PK) bereits frühzeitig als Material für den Stützring in Betracht gezogen. Darüber hinaus sollte durch den Einsatz eines Werkstoffs mit höherer Verschleißfestigkeit für den O-Ring auch dieser robuster gestaltet werden. Für den O-Ring wurde deshalb statt des bisherigen NBR-Werkstoffs ein Ultrathan® (TPU)-Werkstoff von Parker Prädifa gewählt.

 

Lebensdauer des Dichtsystems entscheidend verlängert

Im Prüffeld wurde das Drehgelenk mit dem neuen Dichtsatz unter verschiedensten, extremen Betriebsbedingungen über dem eigentlichen Anwendungsfall getestet, wobei die tatsächlichen vorherrschenden Betriebsparameter am Fahrzeug so realitätsnah wie möglich nachgestellt wurden. Diese Tests wurden mit über 10.000 Zyklen bestanden. Damit liegt die wartungsfreie Einsatzdauer des Drehgelenks weit über der typischen Anzahl an Bewegungsabläufen eines Kranauslegers.

 

Weitere Informationen:
www.nobrox.de
O-Ring Prädifa Produktserie V1, Ultrathan®
 

Michael Dillmann parker praedifaCarsten Schippert parker praedifaEin Beitrag von

Michael Dillmann, Account Manager,
Engineered Materials Group Europe

Carsten Schippers, Research & Development,
Fluid Connectors Group, Tube Fittings Division Europe

 

 

 

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