Die richtige Dichtung auswählen

Ein Dichtelement zeichnet sich durch seine Widerstandsfähigkeit gegenüber den folgenden Faktoren aus:

• Druck
• Temperatur
• Bewegung
• Bewegungsgeschwindigkeit der beweglichen Komponenten (bei dynamischen Dichtungen)
• Betriebsbedingungen

Um die am besten geeignete Dichtung für eine bestimmte Anwendung auszuwählen, müssen Sie unbedingt das Material, aus dem sie besteht, sowie ihre Art und Größe berücksichtigen.

Art des Materials:

Es gibt Metalldichtungen, Gummidichtungen, Kunststoffdichtungen (z. B. PTFE, d. h. glasfaserverstärkter Kunststoff), Verbundwerkstoffdichtungen (Carbon, Harz, GFK) und andere. Die Wahl hängt vom Verwendungszweck ab. Hier sind einige Beispiele.

• Metallverbindungen sind besonders widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen und Drücke.
• PTFE-Dichtungen sind für extreme Drücke geeignet.
• Die meisten Kunststoffmaterialien sind weit weniger widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen und Drücke und eignen sich nicht für diese Art von Betriebsbedingungen.

Art der Dichtung:

Die verschiedenen Arten von Dichtungen lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: statische (wie O-Ringe und Flachdichtungen) und dynamische (nämlich Lippendichtungen, wie Halterungen und bestimmte andere Dichtungen).

• O-Ring-Dichtungen sind ideal für Systeme mit hohen Drücken und Temperaturen. Sie können für dynamische Dichtungen bei mäßigen Geschwindigkeiten verwendet werden, obwohl sie für statische Anwendungen viel besser geeignet sind.
• Lippendichtungen, wie z. B. Nutringe, sollten in Systemen mit niedrigem Druck verwendet werden und sind besonders effektiv für die Abdichtung von Komponenten mit rotierenden oder hin- und hergehenden Bewegungen.

Größe der Dichtung:

Bei Elementen, die zur Abdichtung von Rohrgewinden verwendet werden, entspricht die vom Hersteller angegebene Größe dem Durchmesser des Gewindes, ausgedrückt in Millimetern oder Zoll. Dies wiederum bestimmt den Innen- und Außendurchmesser der Dichtung.

Die folgende Tabelle zeigt die Korrespondenz zwischen der Größe der Dichtung (Gewindedurchmesser) in Zoll, in Millimetern, und ihrem Innen- und Außendurchmesser.

Quelle: Ooreka

O-Ringe sind die am häufigsten verwendeten Dichtungen, insbesondere in hydromechanischen Systemen, da sie mehrere Vorteile bieten:

• Sie sind leicht, kompakt, billig und erfordern wenig Wartung.
• Sie sind einfach zu installieren.
• Sie können hohen Temperaturen standhalten, je nachdem, aus welchem Material sie hergestellt sind.
• Sie können sowohl für statische Dichtungen als auch für bestimmte dynamische Anwendungen mit mäßiger Geschwindigkeit und Druck verwendet werden.

Die Verwendung dieser Art von Dichtungen kann jedoch auch Nachteile haben und es sollten Maßnahmen ergriffen werden, um Probleme zu vermeiden:

• Der Druck und die Belastung, denen der O-Ring ausgesetzt ist, können ihn beschädigen. Deshalb ist es am besten, sie mit einem oder zwei Dichtungsringen zu schützen.
• Die Kompression des O-Rings nach der Montage darf 20 Prozent nicht überschreiten.
• Und schließlich sollten Sie sich vor dem Phänomen der Extrusion hüten. Der Systemdruck komprimiert die Dichtung. Je höher der Druck ist, desto härter muss das O-Ring-Elastomer sein, damit es nicht extrudiert. Die Installation von Stützringen, auch Anti-Extrusionsringe genannt, kann dieses Problem verhindern.

O-Ring-Dichtung von NORELEM

Lippendichtungen werden in dynamischen Anwendungen eingesetzt und haben mehrere Vorteile:

• Sie eignen sich besonders für Systeme mit rotierenden Bewegungen, wie z. B. Achsen.
• Sie können auch verwendet werden, um die Wasserdichtigkeit von Teilen zu gewährleisten, die sich hin und her bewegen.
• Sie sind kompakt.

Allerdings haben sie auch einige Nachteile. Sie sind extrem druckempfindlich und sollten daher nur bei niedrigem Druck von weniger als 1 bar verwendet werden. Sie sollten auch auf Probleme mit der Exzentrizität achten, die zu Undichtigkeiten führen können. Vergewissern Sie sich, dass die Welle innerhalb der empfohlenen Exzentrizitätstoleranz in Bezug auf die Mitte des Gehäuses liegt. Mit anderen Worten: Die Mitte der Welle und die Mitte des Dichtungsgehäuses müssen aufeinander ausgerichtet sein.

Lippendichtung von HUTCHINSON

Flachdichtungen werden in statischen Anwendungen eingesetzt und haben mehrere Vorteile:

• Sie sind in verschiedenen Größen, Formen und Materialien erhältlich.
• Die flachen Verbindungen sind so vielfältig wie die Anwendungen.

Flachdichtungen werden in verschiedenen Industriesegmenten eingesetzt.

In der Automobilindustrie werden große, dünne Verbindungen verwendet, die resistent sind gegen Temperaturschwankungen, selbst gegen plötzliche, sowie gegen Öle und Kraftstoffe. Sie haben die Aufgabe, die Dichtheit zwischen zwei mechanischen Komponenten zu gewährleisten, wie z. B. die Dichtung des Kupplungsdeckels, die Kurbelgehäusedichtung usw.

In der Lebensmittelindustrie werden Gummiringe mit verschiedenen Durchmessern, meist rot oder orange, verwendet, um Einmachgläser und Getränkeflaschen luftdicht zu verschließen. Die Gummidichtungen müssen zum Beispiel bei jeder neuen Dose ausgetauscht werden.

Dichtungsringe aus Fasern, die sich bei Kontakt mit Wasser leicht ausdehnen, werden häufig in Sanitärinstallationen verwendet. Diese sorgen dafür, dass die flexiblen Anschlüsse von z. B. Wasserhähnen wasserdicht sind. Es wird dringend empfohlen, sie bei jeder Demontage des Wasserhahns zu ersetzen. Für Gasinstallationen eignen sich am besten blaue hydraulische Flachdichtungen aus Aramidfaser und Nitrilkautschuk (NBR).

Hydraulische Flachdichtungen von DONIT

Es gibt Dichtungen aus verschiedenen Materialien. Die Wahl hängt von der geplanten Anwendung ab, genauer gesagt von den Betriebsbedingungen (Temperatur und Druck) und der chemischen Verträglichkeit mit der Flüssigkeit.

Metalldichtungen sind ideal für hohe Drücke und Temperaturen. Es gibt metallische, halb-metallische und metalloplastische Verbindungen. Je höher der Metallgehalt, desto größer ist die Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen. PTFE-Dichtungen sind im Allgemeinen Spezialdichtungen für Anwendungen, die eine höhere thermische oder chemische Beständigkeit erfordern. Verbundwerkstoff-Dichtungen können aus Kohlenstoff, Harz oder GRP (glasfaserverstärktem Polyester) hergestellt werden.

Gummi- und Kunststoffdichtungen sind sehr flexibel, was ihr Hauptvorteil ist. Sie haben eine Vielzahl von Anwendungen (Rohrleitungen, Wärmetauscher usw.). Die Flüssigkeiten und Betriebsbedingungen, für die sie verwendet werden, variieren je nach Art des Gummis oder Kunststoffs, aus dem sie hergestellt sind.

In der nachstehenden Tabelle sehen Sie die Kompatibilität der verschiedenen Gummi- und Kunststoffarten mit den Betriebsbedingungen und der Art der Flüssigkeit.

J: Ja; D: Durchschnittlich; N: Nein