In der Hydraulik werden Dichtungen durch einen Schmierfilm „am Leben gehalten“.
Standard-Abstreifer aus dem Katalog bestehen meist aus den unterschiedlichsten Elastomeren wie beispielsweise NBR, EPDM oder PU. Werden Stangen unter Ihnen hindurchbewegt, müssen diese geschmiert werden, da der reine Trockenlauf zu Stick-Slip, Geräuschen, hoher Reibung und / oder großem Verschleiß führen würde. Bei Kolben und Stangendichtungen die aus einem „geschmierten Milieu“ in einen „schmutzigen“ Bereich ausfahren, besteht die Notwendigkeit, beim Zurückziehen der Kolbenstange diese von Schmutz abzustreifen. Für Hydraulik-Anwendungen ist dies in der Regel kein Problem, da das Hydraulik-Öl seinerseits die Lippe der Gummidichtungen schmiert. (Aufgrund der Geometrie der Lippen verbleibt nämlich i. d. R. immer ein Mikrofilm , der genügt, den bloßen Kontakt mit der trockenen Stange zu vermeiden. Siehe hierzu ein Ausschnitt aus dem Skript der ➥Uni-Stuttgart.
Nach dem Lesen des Artikels ergibt sich folgende Schlussfolgerung: Die hydrodynamische Einstellung der Lippen ist an sich bereits äußerst diffizil. Die Schrägen der Nutringe müssen jeweils geeignet gewählt sein, damit der Ölfilm beim Ein- und Ausfahren erhalten bleibt und es nicht zu übermäßigem Verschleppen in eine der beiden Richtungen kommt.
Was tun bei Trockenlauf?
Bei leichten Änderungen des Schmierzustandes wird die Aufgabe jedoch zu einem wahren Alptraum. Wenn beispielsweise kein Schmiermittel erlaubt ist oder es ständig abgereinigt wird, hat die Lippe direkten Kontakt zur Gegenlauffläche. Das kann in reinen Umgebungen wie der Lebensmittelindustrie, der Getränketechnik, der Medizin und Pharmabranche ebenso der Fall sein, wie bei der Produktion von Halbleitern.
Dann offenbart sich die größte Schwäche von Gummiabstreifern: Der hohe Reibungskoeffizient µ, der die Antriebskräfte auf ein Vielfaches anschwellen lässt. Folge: Die Gummilippe quietscht, ruckelt und verschleißt. Dadurch leidet die Dichtfunktion, die Führung kann verschleißen. Im schlimmsten Fall fällt das komplette System durch übermäßiges Spiel oder Fressen/Klemmen aus.
Die Lösung: Abstreifer nach Maß aus UHMW-PE
Abstreifer aus Kunststoff z. B. Enduflon P1 (UHMW-PE) sind Gummiabstreifern haushoch überlegen. Zum einen wischen sie aufgrund ihres niedrigen Reibungskoeffizienten eine Kolbenstange oder Welle trocken und sauber ab. Zum anderen gilt der Werkstoff bereits im ungefüllten Zustand als extrem verschleißfest. So wird auch abrasiver, sehr feiner, sogar festgebackener Staub sicher abgerakelt,. Notwendig ist dafür noch eine Gegenlauffläche, die entsprechend glatt (< ca. Rz 1µm) und hart (> ca. 58 HRC) ausgeführt ist. Eine besondere Eigenheit der Konstruktion ist die Tatsache der Verschleißnachstellung. Fertigungsbedingt möchte die Lippe aufgrund ihres Memory-Effektes im Durchmesser kleiner werden und bleibt so über die Lebensdauer dicht. Zusätzlich lassen sich an diese Abstreifer auch noch Gleitflächen anbringen, so dass EIN (!) Bauteil dichtet und führt.
Die Tatsache, dass diese Dichtungen spangebend hergestellt werden, erlaubt außerdem eine Anpassung an vorhandene Einbauräume und somit maßgefertigte Lösungen.
Wie sind Ihre Erfahrungen? Ich freue mich auf zahlreiche Rückmeldungen und Kommentare!
Ihr Stefan Bock
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