Innovative Werkstoffe

FKM 2010
Heft Nummer 308
Vorhaben Nr. 283

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Abschlussbericht

Kurzfassung:
Die Abdichtung von Wellendurchtrittsstellen erfolgt häufig mit Radial-Wellendichtringen. Diese Maschinenelemente sind sehr verbreitet und kommen in unterschiedlichsten Aggregaten und Anwendungen zum Einsatz. Neben dem Standardanwendungsfall, dem Abdichten einer Welle aus Stahl, wird immer häufiger gefordert, Wellen aus anderen Werkstoffen oder Wellen mit beschichteten Oberflächen abzudichten.
Eine große Anzahl gängiger innovativer Wellenwerkstoffe, Oberflächenbehandlungs- und Beschichtungsverfahren werden betrachtet. Versuchswellen aller gewählten Varianten wurden erstellt und als Wellenlauffläche für Radial-Wellendichtringe eingesetzt. Die umfassende experimentelle Untersuchung der Systeme ist Thema des Projektes. In Versuchsläufen mit einem Lastkollektiv, das Betriebszustände mit hoher thermischer Belastung und abrasivem Verschleiß beinhaltet, wurde das Systemverhalten dokumentiert und bewertet. Auftretende Leckage, Temperaturen im Dichtspalt, Verschleiß an Welle und Dichtkante sowie die Reibmomente der Dichtsysteme sind die wesentlichen Größen einer Radialwellendichtung. Diese Größen wurden für jedes System dokumentiert und vergleichend zum Referenzsystem bewertet. Erkenntnisse zur Einsatzmöglichkeit von Radial-Wellendichtringen mit den untersuchten Varianten an Wellenwerkstoffen und Beschichtungen können direkt dem Bericht entnommen werden.
Darüber hinaus konnte bei den Untersuchungen der unterschiedlichen Wellenwerkstoffe gezeigt werden, wie die Wärmeleitfähigkeit der Welle die Temperatur im Dichtspalt beeinflusst.
Diese Erkenntnisse gelten über die untersuchten Varianten hinaus und sind allgemein für Radial-Wellendichtungen einsetzbar.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.

Berichtsumfang:
147 S., 208 Abb., 63 Tab., 39 Lit.

Beginn der Arbeiten:
01.11.2007

Ende der Arbeiten:
31.10.2009

Zuschussgeber:
BMWi / AiF-Nr. 15367 N

Forschungsstelle:
Institut für Maschinenelemente (IMA), Universität Stuttgart, Leiter: o. Prof. Dr.-Ing. Bernd Bertsche, Leiter Dichtungstechnik: Prof. Dr.-Ing. Werner Haas

Bearbeiter und Verfasser:
Dipl.-Ing. Stefan Schmuker

Obmann des Arbeitskreises:
Dr.-Ing. Dietmar Frey, ZF Friedrichshafen AG

Vorstandsvorsitzender FKM:
Dipl.-Ing. H. Linn, LINN HIGH THERM GmbH, Hirschbach