Strukturanalyse

FKM 2011
Heft Nummer 312
Vorhaben Nr. 285

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Kurzfassung:
Radialwellendichtringe werden zur Abdichtung von Wellendurchtrittsstellen eingesetzt. Sie bilden mit dem abzudichtenden Fluid und der Dichtungsgegenlauffläche ein komplexes tribologisches System. Befinden sich förderaktive Strukturen (Drall) auf der Dichtungsgegenlauffläche kann dies das Dichtsystem massiv beeinflussen.
Die Mess- und Auswertemöglichkeiten von Drall insbesondere von Mikrodrall sind noch völlig unzureichend. Deshalb war es Ziel ein Auswerteverfahren, zur quantitativen Auswertung von Mikrodrall auf Dichtungsgegenlaufflächen, zu entwickeln. Mit Hilfe von gezielt texturierten Wellen wurde der grobe Einfluss von gerichteten feinen Mikrostrukturen auf die Förderwirkung der Welle untersucht. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sind in die Filterung und Auswertung eingeflossen. Der Auswerteansatz nutzt eine hoch aufgelöst aufgenommene Oberflächentopografie der Dichtungsgegenlauffläche. Diese wird mit verschiedenen Filterverfahren bearbeitet und die letztendlich isolierten gerichteten Mikrostrukturen statistisch ausgewertet. Dabei wurden Kennwerte entwickelt, die die dichtungstechnisch relevanten Mikrostrukturen am besten beschreiben.
Es konnte durch die Korrelation von Auswerte- und Förderwertergebnissen gezeigt werden, dass der verfolgte Ansatz zur Analyse von Mikrodrall zielführend und somit nun eine erweiterte Beschreibung von Drall in der Dichtungstechnik möglich ist.
Mit zusätzlichem hohem Arbeitsaufwand wurden die 3D-Kennwerte nach DIN-ENISO 25178-2 erstmals dichtungstechnisch betrachtet, was ursprünglich nicht im Projektumfang vorgesehen war.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.

Berichtsumfang:
107 S., 81 Abb., 17 Tab., 32 Lit.
Beginn der Arbeiten:
01.05.2008
Ende der Arbeiten:
28.02.2011
Zuschussgeber:
BMWi / IGF-Nr. 15628 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. Pat.-Ing. Gert Baitinger
Obmann des Arbeitskreises:
Dr.-Ing. Dietmar Frey, ZF Friedrichshafen AG
Vorstandsvorsitzender FKM:
Dipl.-Ing. H. Linn, LINN HIGH THERM GmbH, Hirschbach