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Äußere Dichtungen

Bei Lageranordnungen, bei denen die Abdichtung unter den gegebenen Betriebsbedingungen wichtiger ist als der Platzbedarf oder die Kosten, gibt es mehrere Dichtungsbauformen zur Auswahl.
Die von SKF angebotenen Dichtungen werden im folgenden Abschnitt gesondert behandelt. Auf dem Markt sind zahlreiche einbaufertige externe Dichtungen erhältlich. Für Dichtungen, die nicht von SKF angeboten werden, sind die Informationen in dem folgenden Abschnitt lediglich als Orientierung zu betrachten. SKF übernimmt keine Haftung für die Eigenschaften von Nicht-SKF-Produkten. Die Eigenschaften einer Dichtung sind mit dem Dichtungshersteller zu klären, bevor eine Dichtung für einen Einsatzbereich gewählt wird.

Berührungsfreie Dichtungen

Die einfachste Dichtung außerhalb des Lagers ist die Spaltdichtung, bei der ein kleiner Spalt zwischen der Dichtung und dem Gehäuse entsteht (Bild 1). Diese Dichtungsausführung eignet sich für fettgeschmierte Einsatzbereiche in trockenen, staubfreien Umgebungen. Um die Wirksamkeit dieser Dichtung zu erhöhen, können eine oder mehrere konzentrische Nuten in die Gehäusebohrung am Wellenaustritt eingearbeitet sein (Bild 2). Das durch den Spalt austretende Schmierfett füllt die Nuten und trägt dazu bei, das Eindringen von Verschmutzungen zu vermeiden.
Bei Ölschmierung und horizontalen Wellen können in der Welle bzw. der Gehäusebohrung Spiralnuten (im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn) je nach Drehrichtung der Welle vorgesehen werden (Bild 3). Auf diese Weise wird austretendes Öl zur Lagerposition zurück geführt. Hierbei ist wichtig, dass sich die Wellendrehrichtung nicht ändert.
Einfache oder mehrstufige Labyrinthdichtungen sind deutlich effektiver als einfache Spaltdichtungen, aber auch teurer in der Herstellung. Sie werden vor allem bei Fettschmierung verwendet. Ihre Eigenschaften können durch regelmäßige Anwendung eines wasserunlöslichen Schmierfetts noch verbessert werden, z. B. eines Schmierfetts mit einem Lithium-Kalzium-Dickungsmittel, das durch einen Kanal in die Labyrinthpassagen eingepresst wird. Die Lippen der Labyrinthdichtung sind axial (Bild 3) oder radial (Bild 4) angeordnet, je nach dem Gehäuse, der Ausführung als selbsthaltendes oder nicht selbsthaltendes Lager, den Einbauverfahren, dem verfügbaren Platz usw. Die Breite der axialen Kanäle in dem Labyrinth bleibt bei einer axialen Verschiebung der Welle im Betrieb unverändert und kann daher sehr klein sein. Bei einem axialen Fluchtungsfehler der Welle zum Gehäuse werden Labyrinthdichtungen mit schrägen Kanälen verwendet (Bild 5).
Effektive und kostengünstige Labyrinthdichtungen sind handelsübliche Produkte, beispielsweise die SKF-Dichtungslamellen (Bild 6).
Die Dichtung ist wirksamer, wenn mehrere Scheibensätze verwendet werden, auch können beflockte Dichtungslamellen eingesetzt werden. Zusätzliche Informationen über diese Dichtungslamellen finden Sie in der Publikation Wellendichtungen.
Auf der Welle werden oft Verteilerscheiben (Bild 7) eingebaut, um die Dichtwirkung von Deckscheiben zu verbessern; bei Ölschmierung werden aus dem gleichen Grund Schleuderringe, Nuten oder Scheiben eingesetzt. Das Öl der Schleuderscheibe wird in einem Kanal im Gehäuse gesammelt und an der Gehäuseinnenseite über geeignete Kanäle zurück geführt (Bild 8).

Berührungsdichtungen

Radialwellendichtungen sind Berührungsdichtungen, die vor allem zur Abdichtung von ölgeschmierten Lageranordnungen verwendet werden. Diese einbaufertigen Elastomer-Dichtungskomponenten besitzen in der Regel eine Metallverstärkung oder ein Metallgehäuse. Die Dichtlippe besteht in der Regel aus synthetischem Kautschuk und wird normalerweise durch eine ringförmige Zugfeder gegen eine Gegenlauffläche auf der Welle gedrückt. Je nach Dichtungswerkstoff und dem Medium, dessen Eindringen bzw. Austritt verhindert werden soll, können Radialwellendichtringe bei Temperaturen von -60 bzw. +190 °C verwendet werden.
Die Anpressfläche zwischen der Dichtlippe und der Gegenlauffläche entscheidet über die Dichtwirkung. Die Oberflächenhärte der Gegenlauffläche sollte normalerweise mindestens 55 HRC betragen, die gehärtete Tiefe mindestens 0,3 mm, die Oberflächenrauheit nach ISO 4288:1996 sollte entsprechend den Richtlinien bei Ra = 0,2 bis 0,8 µm liegen.  In Einsatzbereichen mit niedrigen Drehzahlen, guter Schmierung und minimaler Verschmutzung kann eine geringere Härte akzeptabel sein. Um den Pumpeffekt durch spiralförmige Schleifmarkierungen zu vermeiden, sollte eine Drallorientierung verwendet werden.
Wenn die Radialwellendichtung vor allem die Aufgabe hat, einen Austritt des Schmierstoffes aus dem Gehäuse zu verhindern, sollte der Wellendichtring mit der Dichtlippe nach innen eingebaut werden (Bild 9). Zum Schutz gegen äußere Verschmutzungen dagegen soll die Dichtlippe nach außen gerichtet sein (Bild 10).
V-Ring-Dichtungen (Bild 11) können sowohl für Öl- als auch Fettschmierung verwendet werden. Der elastische Gummiring (Dichtkörper) der Dichtung greift fest um die Welle und dreht sich mit ihr, die Dichtlippe dagegen übt einen leichten axialen Druck auf die stationäre Komponente (das Gehäuse) aus. Je nach Werkstoff können V-Dichtringe bei Betriebstemperaturen zwischen -40 bzw. +150 °C eingesetzt werden. Ihr Einbau ist einfach, bei niedrigen Drehzahlen ist eine relativ große Winkelschiefstellung der Welle zulässig. Für die Gegenlauffläche ist eine Oberflächenrauheit Ra von 2 bzw. 3 µm ausreichend. Bei Umfangsgeschwindigkeiten über 8 m/s muss der V-Dichtring axial auf der Welle fixiert werden. Bei Umfanggeschwindigkeiten über 12 m/s muss verhindert werden, dass der Wellendichtring sich von der Welle "abhebt", beispielsweise durch einen Stützring aus Blech. Wenn die Umfangsgeschwindigkeit 15 m/s überschreitet, hebt sich Wellendichtring von der Gegenlauffläche ab, sodass aus dem V-Dichtring eine Spaltdichtung wird. Die gute Dichtung des V-Dichtringes hängt vor allem von der Tatsache ab, dass der Ringkörper als Schleuderring agiert und Schmutz und Flüssigkeiten abstößt. Bei Fettschmierung ist die Dichtung in der Regel außerhalb des Gehäuses angeordnet, bei Ölschmierung normalerweise im Gehäuse mit der Dichtlippe in Richtung Lagerposition. Beim Einsatz als Sekundärdichtung schützen V-Dichtringe die Primärdichtung vor starker Verschmutzung und Feuchtigkeit.
Klemmbare Axialdichtungen (Bild 12) werden als Sekundärdichtungen für Wellen mit großem Durchmesser bei Einsatzbereichen eingesetzt, bei denen die Primärdichtung geschützt werden muss. Sie werden auf eine nicht umlaufende Komponente geklemmt und dichten axial gegen eine umlaufende Gegenlauffläche ab. Bei dieser Dichtungsausführung ist es ausreichend, wenn die Gegenlauffläche feingedreht ist und eine Oberflächenrauheit Ra von 2,5 µm hat.
Mechanische Dichtungen (Bild 13) dienen zur Abdichtung von fett- oder ölgeschmierten Lagerpositionen, wenn die Drehzahlen relativ niedrig und die Betriebsbedingungen extrem und problematisch sind. Sie bestehen aus zwei gleitenden Stahlringen mit präzisionsgeschliffenen Dichtflächen und zwei Kunststofftellerfedern (Belleville-Federn), welche die Gleitringe in der Gehäusebohrung platzieren und die notwendige Vorspannkraft für die Dichtflächen aufbringen. An die Passflächen in der Gehäusebohrung werden keine besonderen Forderungen gestellt.
Filzdichtungen (Bild 14) werden meist zur Fettschmierung eingesetzt. Sie sind eine einfache und preisgünstige Möglichkeit für Umfangsgeschwindigkeiten bis 4 m/s und Betriebstemperaturen bis +100 °C. Die Gegenlauffläche sollte auf eine Oberflächenrauheit von Ra = 3,2 μm geschliffen sein.  Die Wirksamkeit einer Filzdichtung kann durch Einbau einer einfachen Labyrinthdichtung als Sekundärdichtung noch stark verbessert werden. Bevor die Filzringe oder Filzstreifen in die Gehäusenut eingesetzt werden, sollten sie bei 80°C mit heißem Öl getränkt werden.
Federscheiben (Bild 15) sind eine einfache, kostengünstige und platzsparende Dichtung für fettgeschmierte starre Lager, insbesondere für Rillenkugellager. Die Federscheiben werden entweder mit dem Außenring oder dem Innenring verspannt und üben einen elastischen Druck axial auf den anderen Ring aus. Nach einer gewissen Einlaufzeit werden diese Dichtungen zu berührungsfreien Dichtungen und bilden eine sehr schmale Spaltdichtung.
Detailliertere Informationen über die von SKF gelieferten Dichtungen finden Sie in der Publikation Wellendichtungen. Außerdem werden die in den SKF-Produkten verwendeten Dichtungen im Detail auch in den Unterlagen dieser Produkte erläutert.
Ausführlichere Informationen über die von SKF gelieferten Dichtungen finden Sie in der Publikation Dichtungen für Kraftübertragungen. Die in den SKF-Produkten verwendeten Dichtungen werden außerdem ausführlich in den Unterlagen dieser Produkte beschrieben.
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