Was Dichtungen wirklich leisten müssen

Die Dichtungstechnik arbeitet ständig an neuen Arten von Dichtungen und hat mittlerweile eine Vielzahl an Dichtungen mit spezifischen Einsatzbereichen entwickelt. 

Die Dichtungen sollen dabei unter anderem ein Garant für die Funktion und Sicherheit der Systeme sein und für eine optimale Zusammenführung und Abdichtung diverser Teile sorgen. 

Dabei können Dichtungen und ihre technischen Eigenschaften auf den ersten Blick kompliziert wirken, da es viele Arten von Dichtungen und Dichtsätze in diversen Materialien gibt. 

Sowie jeder Topf den richtigen Deckel hat, hat auch jedes Leistungssystem die passende Dichtung. Mit diesem Beitrag möchten wir Ihnen einen Einblick in die Welt der Dichtungen und deren grundlegenden Nutzen geben.

Was Dichtungen wirklich leisten müssen (Dichtungstechnik)

Wo finden Dichtungen ihren Einsatz?

Ob in großen Anlagen, einfachen Hydraulikzylindern oder Pneumatikzylindern, Dosieranlagen, Rohrverbindungen, Mahlwerken und vieles mehr – Dichtungen sind fast überall in verschiedensten Formen und Materialien zu finden. Sie erfüllen eine Vielzahl an unterschiedlichsten Anforderungen und sorgen dafür, dass alles sicher, effizient und lange läuft.

Der Anwendungsbereich von Dichtungen breitet sich von der Megapresse über Automatisierungsanlagen bis hin zum Holzspalter im privaten Bereich aus.

Auch wenn viele Dichtungen meist unscheinbar wirken, ist ihre Funktion für einen reibungslosen Betrieb unumgänglich.

Welche Qualitätsmerkmale müssen technische Dichtungen vorweisen?

Bei einer qualitativ hochwertigen Dichtung ist das technische Material eines der wichtigsten Qualitätsmerkmale. Eine sauber gefertigte Geometrie und Oberfläche sind für eine qualitativ hochwertige Dichtung ebenfalls ausschlaggebend.

Eine Dichtung darf keinerlei beschädigte Stellen - wie Löcher, Blasen oder Kratzer – aufweisen und das verwendete technische Material soll von hochwertiger Qualität sein.

Aufgrund einer hohen Materialdichte sollten Dichtungen eine gewisse Elastizität aufweisen. Bei dem sogenannten “Compression-Set” müssen zusammengedrückte Elastomer-Dichtungen sich wieder in die ursprüngliche Form begeben, dieser Vorgang wird auch “rückfedern” genannt. Diese Eigenschaft ist essentiell für eine funktionierende Dichtung und schützt vor etwaigen Entweichungen von Druckmedien. 

Ein Beispiel dazu wäre die Dichtlippe von Nutringen. Bei diesem Dichtungselement kann die Qualität anhand eines runden, sauberen und unbeschädigten Erscheinungsbild gemessen werden.

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Dichtungen für Hochdruck

Dichtungen für Hochdruck 

Bei Dichtungen für Hochdruck werden spezielle Geometrien und Formen herangezogen. Dichtungen aus Elastomeren wie Kolbendichtungen und Stangendichtungen aus PU können mit einem zusätzlichen Backring aus einem technischen Plastomer (POM) gefertigt werden, um eine Spaltenextrusion zu verhindern.

Besonders Dichtungen, die einen hohen Druck standhalten müssen, bestehen meist aus härteren Elastomeren (z. B. NBR 90°). Sehr hohe Drücke kommen beispielsweise in hydrostatischen Pressen vor. Weshalb die dafür verwendeten Industriedichtungen eine hervorragende Qualität und modernste Materialien aufweisen müssen.

Dichtungen für spezielle Medien

Besonders wichtig ist das Material einer Dichtung in der Lebensmittelindustrie, Pharmaindustrie, Schwerindustrie sowie Chemieindustrie. In diesen Gebieten können sehr aggressive Medien auftreten, denen die Dichtung standhalten muss.

Beispiele für entsprechend beständige Dichtungsmaterialien sind FKM (Viton®, Flourkautschuk) oder PTFE (Polytetraflourethylen). Diese finden häufig ihre Anwendung in den oben genannten Industrien, doch auch hier gibt es noch weitere verschiedenste, hochtechnische Materialien. 

Besonders in der Lebensmittelindustrie muss zusätzlich darauf geachtet werden, dass das Material mit Lebensmittel in Berührung kommen darf und durch einen Kontakt nicht der Geruch oder der Geschmack des Lebensmittels beeinträchtigt wird. 

Zudem muss die Dichtung von der FDA (Innerhalb der EU auch: EU1935/2004) zugelassen werden. Bei der FDA wird genauestens überprüft, dass bei einer Lebensmittelproduktion lediglich unschädliche Materialien eingesetzt werden. Beispielsweise gibt es für Abfüllanlagen spezielle Teflon-Dichtungen.

Dichtungen für hohe und tiefe Temperaturen

Dichtungen für hohe und tiefe Temperaturen

Genauso wie spezielle Medien stellen auch hohe sowie tiefe Temperaturen eine Herausforderung dar, denen eine Dichtung gewachsen sein muss. Trotz der Temperatur muss eine Dichtung ihre technischen Eigenschaften beibehalten.

Gut geeignete Materialien für hohe und tiefe Temperaturen sind PTFE und FKM. Für Einsätze bei Tieftemperaturen eignet sich zum Beispiel ein Tieftemperatur Polyurethan oder auch Silikon (MVQ). Bei hohen Temperaturen wie sie zum Beispiel in Hochöfen herrschen, verwendet man Flachdichtungen aus Graphit oder Glimmer-Werkstoffen.

Dichtungen für besondere Bewegungen

Auch bei Rotationsbewegungen oder schnellen Hubbewegungen werden Dichtungen mit speziellen Materialien sowie Geometrien eingesetzt. Die Dichtungen müssen hier meist hohen mechanischen Belastungen standhalten.

Oft finden hier bei Wellendichtringen spezielle Bauformen, oder bei anderen Rotationsdichtungen selbstschmierende Werkstoffe, wie PU-Mos², ihre Anwendung.

Durch ihre sehr gute Gleiteigenschaft werden bei Hubbewegungen häufig Teflondichtungen verbaut. Als O-Ring vorgespannte Gleitringdichtungen findet man diese Dichtungen in vielen Hydraulikzylindern.

Hydraulikdichtungen - alles was Sie wissen sollten!

Hydraulik- und Pneumatikdichtungen 

Im Gegensatz zur Pneumatik, die mit Druckluft mechanische Arbeit verrichtet, arbeitet die Hydraulik mit Flüssigkeit, die meist unter hohem Druck steht.

Eine Hydraulikdichtung wird demzufolge dafür eingesetzt, um die Hydraulikflüssigkeit von ihrer Umgebung abzusondern und ein Austreten der Hydraulikflüssigkeit entgegenzuwirken, aber auch um ein Eindringen von Luft, Schmutz und Staub zu verhindern. 

Pneumatikdichtungen werden hauptsächlich dort verwendet, wo keine hohen Drücke herrschen. Eine Pneumatikdichtung hat ebenfalls die Aufgabe, das System vor eindringendem Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen, wofür vor allem der sich hinter der Dichtung befindende Abstreifer verantwortlich ist.

Pneumatiksysteme stellen besondere Ansprüche an die Dichtungen, da die Reibungsverhältnisse und das Medium bei Hydraulik- und Pneumatiksysteme anders sind. Aufgrund dessen wird die Form und Konzeption einer Dichtung für die spezifische Anwendung im Hydraulik- oder Pneumatikbereich speziell angepasst.

Wie werden Dichtungen hergestellt?

Dichtungen nach Maß - stetige Weiterentwicklung der Technik

Mit unseren maßangefertigten Sonderdichtungen können wir speziell auf Ihre Probleme und Anforderungen eingehen. Aufgrund jahrelanger Erfahrung, Know-How sowie Verwendung modernster Bauformen und Materialien kann jede individuelle Anforderung eines Produktes aus diversen Industriebereichen dargeboten werden.

Bei der Herstellung von Dichtungen gibt es verschiedene Möglichkeiten. Flachdichtungen werden meist gestanzt oder mit Wasserstrahl geschnitten. Profildichtungen werden hingegen formgegossen oder gedreht.

O-Ring Materialien - diese Elastomere gibt es

Materialien in der Dichtungstechnik

Zahlreiche leistungsfähige Dichtungsmaterialien wurden entwickelt, um die breit gefächerten Anwendungsbereiche mit ihren individuellen Anforderungen abzudecken. Das Spektrum an Materialeigenschaften hinsichtlich Härte, Elastizität, Chemikalienresistenz, Einsatztemperatur, elektrische Isoliereigenschaften u.v.m. ist sehr groß geworden.

Für praktisch jedes Einsatzgebiet kann aus mehreren Optionen das ideale Material ausgewählt werden, z. B. PU, NBR oder PTFE-compounds bei Kolbendichtungen für Hydraulikzylinder.

  • NBR – Acrylnitril-Butadien-Kautschuk 

Beständig gegen Schmierfette und -öle, Wasser bis ca. 100°C

  • FKM (FPM) – Fluor-Kautschuk 

Beständig gegen diverse Chemikalien und hohe Temperaturen bis ca. 200°C

  • EPDM – Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk 

Beständig gegen Ozon und Bremsflüssigkeit

Temperaturbeständigkeit zwischen - 45 ͦ C und +130 ͦ C

  • VMQ (MVQ) – Silikon-Kautschuk 

alterungs- und witterungsbeständig 

Temperaturbeständigkeit zwischen - 55 ͦ C und +200 ͦ C

  • PU – Thermoplastisches Polyurethan

Hohe Festigkeit und Widerstand gegen Verschleiß und Extrusion

Beständig gegen Fette und Öle

Temperaturbeständigkeit zwischen -30 ͦ C und +100 ͦ C

  • PTFE – Polytetrafluorethylen 

Hohe Medienbeständigkeit und Gleiteigenschaften

Temperaturbeständigkeit zwischen -200 ͦ C und +250 ͦ C

  • POM – Polyoxymethylen

Gleitwerkstoff mit hoher Druck- und Extrusionsfestigkeit, sehr gute Zerspannbarkeit, mit sehr geringer Wasseraufnahme.

Temperaturbeständigkeit zwischen -45 ͦ C und +100 ͦ C

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