Dichtheit – ausgereift bis an das Limit. Maßgeschneiderte Lösungen für kundenspezifische Anwendungen – Teil 2

Ihr Kontakt

Holger Best

Holger Best
Chefredakteur / ViSdP

Tel.: +49 (0)621 7176888-7
E-Mail: hbest@isgatec.com

Bärbel Schäfer

Bärbel Schäfer
Projektmanagement MEDIEN

Tel.: +49 (0)621 7176888-3
E-Mail: bschaefer@isgatec.com

» Details & Vita

Weitere Fachartikel aus DICHT! Ausgabe 4.2009:

Kommentar:

Ohne technische Genialität, Kreativität und Innovationen wäre die Menschheit heute nicht auf diesem Stand der Technik. In Phasen der Instabilität nimmt diese Kreativität zumeist nochmals stark zu. Doch wird dabei auch berücksichtigt, was die Bedürfnisse der Anwender sind?

Leider nicht immer! Wir alle erleben täglich immer wieder das Gegenteil. So wurde z.B. kürzlich eine Weiterverarbeitungsmaschine entwickelt, die von den Grundmaßen nicht den Standards von Halbzeugen entspricht und somit bei der Markteinführung bereits unüberwindbare Hindernisse aufwirft. Maschinen und Komponenten werden angeboten, die technisch fast unbegrenzte Möglichkeiten bieten, aber für die Anwender weit überdimensioniert sind. Auch werden Werkstoffkombinationen empfohlen, die in der Anwendung in vielen Fällen nicht ausreichend lösungsorientiert, technisch grandios, oft überdimensioniert, aber kaufmännisch nicht wirtschaftlich sind. [...]

Karl-Friedrich Berger (Isgatec GmbH)
Mess- und Prüftechnik:

Die Anforderungen an die Systeme zur Dichtheitsheitsüberprüfung sind vielfältig und steigen kontinuierlich. Treiber der Entwicklung sind u.a. automatisierte Produktionsprozesse, die wirtschaftliche Überprüfung von Dichtungen und Dichtigkeit bei laufender Produktion und der Vorstoß in Messbereiche, die bisher nicht möglich waren.  Für all diese Bereiche gibt es interessante Ansätze, da sie mehr Qualität und Wirtschaftlichkeit für den Anwender bieten – ein Überblick.

„Bei Inspektionsmaschinen sehen wir als nächstes Marktmodell einen deutlichen Trend in Richtung Modularität bei der Integration, Flexibilität beim Wechsel und der Neueinführung von Produkten, kurze Umstellzeiten, sowie leichte Skalierbarkeit, ganz frei von Qualitäts- und Performanceeinbußen.“ – Dr. rer. nat. Zoltán Nagy, Entwicklungsleiter, GDO B.V. Precision Technology

„Zuverlässige und aussagefähige Härteprüfungen im Messbereich Shore A gemäß der relevanten Normen sind erst mit dem neuen Messverfahren möglich.“ – Manfred Maier, Vertriebsleiter, Heinrich Bareiss Prüfgerätebau GmbH

„Die Ermittlung der Flächenpressung einer Rohrflanschdichtung während des Anlagenbetriebs spart Zeit und Kosten und bietet ein hohes Maß an Sicherheit.“ – Uwe Steiger, Geschäftsführer, REMBE® Fibre Force GmbH

„In die Materialauswahl, Beständigkeit, Abriebfestigkeit und Geometrie von Dichtungen wird sehr viel Aufwand investiert, um die für den Einsatzfall passende Dichtung zu finden. Wenn aber die Dichtung fehlt und damit die Funktion des Bauteils beeinträchtigt ist, so ist dies i.d.R. mit kostspieligen Folgeschäden verbunden.“ – Dr. Joachim Lapsien, Vertriebs- und Marketingleiter, CETA Testsysteme GmbH

„Durch die erzielten Einsparungen an Energie und Arbeitszeit haben sich Ultraschallprüfgeräte für die Dichtheitskontrolle während Produktionsprozessen binnen kürzester Zeit für den Anwender amortisiert.“ – Dipl. Ing. Henning Korngiebel, Leiter Vertrieb zertörungsfreie Materialprüfung, SONOT EC Ultraschallsensorik Halle GmbH [...]

Dr. rer. nat. Zoltán Nagy (GDO B.V. Precision Technology), Manfred Maier (Heinrich Bareiss Prüfgerätebau GmbH), Uwe Steiger (REMBE® Fibre Force GmbH), Dr. Joachim Lapsien (CETA Testsysteme GmbH), Dipl. Ing. Henning Korngiebel (SONOT EC Ultraschallsensorik Halle GmbH)
Klebetechnik:

Vergussmassen werden zunehmend in Elektrotechnik, Maschinenbau und Elektronik eingesetzt. Der Anwender steht zunächst einer unüberschaubaren Produktvielfalt gegenüber – i.d.R. erhält er erst im intensiven Dialog mit Anbietern die optimale Lösung – denn die einzelnen Vergussmassen haben alle ihre Vor- und Nachteile.

Der Einsatz von Elektrovergussmassen zum Schutz elektrischer Bauelemente vor schädigenden Umgebungseinflüssen bietet unter verschiedenen Aspekten Vorteile – nicht umsonst werden sie heute in der Breite eingesetzt. Zu den Vorteilen zählen die elektrische Isolation, Schutz vor mechanischen Störeinflüssen, thermische Belastbarkeit, Schutz vor Korrosion, Langlebigkeit und Schutz vor Kopie der Schaltung durch Wettbewerber. Eine ideale Vergussmasse für alle Anwendungen hat man bis heute aufgrund der vielfältigen Anforderungsunterschiede noch nicht gefunden. Einen breiten Anwendungsbereich decken kalthärtende 2K-Systeme, wie z.B. Iso-Pur K 760 2 ab. Dieses ist von der Physikalisch Technischen Bundesanstalt (PTB) für Ex-Schutz Anwendungen zugelassen und VDE-geprüft für Starkstromanwendungen. Zudem lässt sich die Masse durch Rezepturveränderungen für zahlreiche Anwendungen modifizieren. [...]

Dr. Michael Piepho (ISO-ELEKTRA Elektrochemische Fabrik GmbH)
Flüssigdichtungen:

Wo Standardlösungen nicht ausreichen, sind Innovationskraft und Know-how für effiziente Entwicklungs- und Konstruktionsprozesse gefragt. Dies galt auch für eine maßgeschneiderte Dichtungsapplikation als Rüttelschutz für hochempfindliche Elektronikplatinen in Ölhydraulikventilen von Windkraftanlagen. Eine Besonderheit war zudem die FIPFGDichtungsapplizierung beim Anwender.

Bauteile mit komplexen Geometrien und empfindlichen Komponenten, die im Dauerbetrieb erheblichen Kräften und höchsten Beanspruchungen ausgesetzt sind, sind eine echte Herausforderung für optimale Dichtungslösungen. Dazu gehören auch Steuerungsplatinen für Ölhydraulikventile, die als Herzstück für Steuereinheiten zum Antrieb von Windkraftanlagen dienen. Im Anwendungsfall eines im Südwesten Deutschlands beheimateten, international führenden Herstellers von Servo- und Proportionalventilen bestand die konkrete Aufgabe darin, hochempfindliche Elektronikplatinen mit einem allseitigen Rüttelschutz zu versehen und prozesssicher nach IP65 abzudichten. [...]

Thomas Fritz (MIGA Sealtec GmbH)
Werkstoffe:

Die weltweite Energieerzeugung und chemische Industrie stellen immer höhere Anforderungen an Dichtungslösungen – insbesondere für den Hochtemperatureinsatz. Vor allem bei hohen Temperaturen kommen Graphitdichtungen an ihre Grenzen. Als Alternative haben sich Dichtungswerkstoffe auf Vermiculit-Basis bewährt.

Expandierter Graphit ist ein weit verbreiteter asbestfreier Dichtungswerkstoff, der verschiedene Nachteile aufweist, die je nach der Dichtungsanwendung zu Einschränkungen führen. Ein Kernproblem ist die Thermooxidation bei Hochtemperaturanwendungen. Dazu kommen weitere Probleme im Zusammenhang mit der Chemikalienbeständigkeit, der Auslösung von Korrosion bei Meerwasseranwendungen, dem hohen Schwefelgehalt und der hohen Wärmeleitfähigkeit. Heute geht man davon aus, dass es sich bei der Thermooxidation des Graphits um einen zeitabhängigen Effekt handelt – je länger das Material einer gegebenen Temperatur ausgesetzt ist, desto höher ist der Pressungsverlust und desto wahrscheinlicher ein Ausfall der Dichtung. Es gibt keine Temperatur unterhalb der es nicht zu einer Oxidation kommt – der Effekt ist zeitabhängig, d.h., bei einer niedrigeren Temperatur dauert es länger, bis ein signifikanter Pressungsverlust eintritt. [...]

Russell Currie (Flexitallic Ltd)

Höher, schneller, weiter – das olympische Motto kann man ebenfalls auf die Dichtungstechnik übertragen: heißer, dichter, stärker. Der Hintergrund: Durch eine kontinuierliche Prozessoptimierung erhöhen sich die Anwendungstemperaturen vieler Anlagen laufend. Größere Temperaturdifferenzen im Produktionsprozess steigern den Wirkungsgrad. Das ist i.d.R. gleichermaßen gut für Wirtschaft und Umwelt. Allerdings ergeben sich aus steigenden Anwendungstemperaturen erhöhte Anforderungen an die verwendeten Dichtungswerkstoffe.

Die „olympischen Disziplinen“ für Hochtemperaturdichtungen sind:

• ein möglichst großer Temperatureinsatzbereich

• Dichtigkeit (auch unter Betriebsbedingungen)

• zuverlässige mechanische Eigenschaften auch unter Temperatur

• Handling und Verarbeitbarkeit

Die „bewährten Wettkämpfer“ sind:

• kautschukgebundene Faserstoffdichtungen (FA)

• faserverstärkte Graphitdichtungen (FA+)

• edelstahlverstärkte Reingraphitdichtungen (GR)

• strukturierte und gefüllte bzw. expandierte PTFE-Dichtungen

• Spezialentwicklung für Abgasanwendungen [...]

Dipl.-Ing. Marco Schildknecht (Frenzelit- Werke GmbH & Co. KG)

Moderne FKM-Werkstoffe werden überall dort von Konstrukteuren eingesetzt, wo hohe Anforderungen an die Dichtungen gestellt werden. Neue Hightech- FKM-Werkstoffe punkten dabei mit langen Standzeiten und besitzen zudem einen nicht unerheblichen Preisvorteil gegenüber FFKM-Werkstoffen – was sie zu einer Alternative macht.

Ingenieure stehen bei vielen Projekten im Maschinen- und Anlagenbau häufig vor dem Problem, dass sie vom Auftraggeber zwar viele Informationen zu den Arbeitsaufgaben der zu konstruierenden Pumpen, Rohrleitungen, hydraulischen Antriebe oder anderen Einzelkomponenten erhalten, jedoch häufig nicht, mit welchen genauen Medien diese Bauteile im späteren Arbeitseinsatz in Berührung kommen bzw. welche spezifischen Medien befördert werden sollen. Das stellt die Konstrukteure vor die große Herausforderung, alle technischen Bauteile so auszurichten, dass ein einwandfreier Arbeitseinsatz mit einer breiten Resistenz gegenüber vielen Medien, auch in Wechselwirkung, über einen langen Zeitraum gegeben ist. Dabei gilt es zudem, die vorgegebenen Kosten einzuhalten. Eine andere Herausforderung ist es, bestehende Anlagen oder Maschinen zu optimieren. Dies kann entweder durch einen Austausch von Einzelkomponenten oder den Austausch bzw. die Ergänzung von ganzen Baugruppen geschehen. Speziell der Austausch von Einzelkomponenten, wie  elastomeren Dichtungen, bei Instandhaltungsarbeiten gewinnt zunehmend an Bedeutung. [...]

Dipl.-Ing. (FH) Michael Krüger (C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG)

Reibung und Verschleiß von keramischen Dichtungsringen lassen sich durch gezielte Werkstoffauswahl, Gefüge- und Oberflächenmodifikation sehr gut in den Griff bekommen. Werkstoffe auf der Basis von gesintertem Siliciumcarbid stellen die wesentlichen physikalischen Eigenschaften zur Verfügung, die durch Oberflächendesign und Beschichtungstechniken noch weiter optimiert werden können.

Wir gehen täglich mit Maschinen um, in denen Flüssigkeiten eine wesentliche Rolle spielen, man denke nur an den Kühlschrank, die Waschmaschine und das Auto. Wo immer Flüssigkeiten strömen, sind Pumpen die treibende Kraft. So lange die Flüssigkeiten in der Maschine bzw. Pumpe bleiben, macht sich niemand Gedanken darüber, warum das so ist – wir erwarten einfach, dass die Maschine dicht ist und bleibt. Von der Dichtigkeit hängt also i.d.R. die Funktion vieler Aggregate ab und wenn sie undicht werden, ist das im harmlosesten Fall ein Ärgernis, kann aber schlimmstenfalls zur Umweltkatastrophe führen, wenn die Flüssigkeit oder das Medium chemisch besonders brisant ist.

Zu den kritischen Stellen einer Pumpe, die im Inneren mit flüssigen oder gasförmigen Medien arbeitet, gehört die Dichtung zwischen bewegten und stehenden Bauteilen. An diese dynamischen Dichtungen werden Anforderungen gestellt, die – streng genommen – nicht alle gleichzeitig erfüllt werden können, weshalb hier Kompromisslösungen gefragt sind, die aber durchaus sehr gut ihre Aufgabe erfüllen können. Bei geeigneter Auswahl des Werkstoffs, der Konstruktion und der Auslegung einer dynamischen Gleitringdichtung 2/3 erfüllt diese über lange Zeiträume ihre Aufgabe und „hält dicht“. [...]

Dr. Dietrich Lange, Dr. Jochen Greim (ESK Ceramics GmbH & Co. KG)
Dynamische Dichtungen:

Reibung und Verschleiß von keramischen Dichtungsringen lassen sich durch gezielte Werkstoffauswahl, Gefüge- und Oberflächenmodifikation sehr gut in den Griff bekommen. Werkstoffe auf der Basis von gesintertem Siliciumcarbid stellen die wesentlichen physikalischen Eigenschaften zur Verfügung, die durch Oberflächendesign und Beschichtungstechniken noch weiter optimiert werden können.

Wir gehen täglich mit Maschinen um, in denen Flüssigkeiten eine wesentliche Rolle spielen, man denke nur an den Kühlschrank, die Waschmaschine und das Auto. Wo immer Flüssigkeiten strömen, sind Pumpen die treibende Kraft. So lange die Flüssigkeiten in der Maschine bzw. Pumpe bleiben, macht sich niemand Gedanken darüber, warum das so ist – wir erwarten einfach, dass die Maschine dicht ist und bleibt. Von der Dichtigkeit hängt also i.d.R. die Funktion vieler Aggregate ab und wenn sie undicht werden, ist das im harmlosesten Fall ein Ärgernis, kann aber schlimmstenfalls zur Umweltkatastrophe führen, wenn die Flüssigkeit oder das Medium chemisch besonders brisant ist.

Zu den kritischen Stellen einer Pumpe, die im Inneren mit flüssigen oder gasförmigen Medien arbeitet, gehört die Dichtung zwischen bewegten und stehenden Bauteilen. An diese dynamischen Dichtungen werden Anforderungen gestellt, die – streng genommen – nicht alle gleichzeitig erfüllt werden können, weshalb hier Kompromisslösungen gefragt sind, die aber durchaus sehr gut ihre Aufgabe erfüllen können. Bei geeigneter Auswahl des Werkstoffs, der Konstruktion und der Auslegung einer dynamischen Gleitringdichtung 2/3 erfüllt diese über lange Zeiträume ihre Aufgabe und „hält dicht“. [...]

Dipl.-Ing. Katja Widmann, Dr. Michael Schlipf (ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH)
© ISGATEC GmbH 2018
» Datenschutz
» Impressum

Cookie Hinweis: Unsere Website nutzt Cookies um bestimmte Bereiche/Funktionen bestmöglich für Sie darstellen zu können.
Wenn Sie diese Webseite weiterhin besuchen, stimmen Sie der Nutzung von Cookies zu.      » mehr erfahren