Beispiele für statische Gummidichtungen sind Formdichtungen und O-Ring-Dichtungen (Bild: Dätwyler Schweiz AG)

31.10.2024 Effiziente Gestaltung von Dichtungen durch Simulation

Auslegung und Optimierung statischer Dichtungen mit der Finiten-Elemente-Methode (FEM)

von Dr. Rudolf Randler (Dätwyler Group), Sacha Bissig (Dätwyler Group), Morteza Nejati (Dätwyler Group), Raphael Kälin (Dätwyler Group)

Dichtungssysteme spielen eine maßgebliche Rolle für die Funktion von Komponenten und Baugruppen. Oft sind sie sogar von systemkritischer Bedeutung, da ein Versagen der Dichtungen regelmäßig zu Systemausfällen führt. Deshalb ist es entscheidend, die geplanten Dichtstellen bereits in einer frühen Phase des Produktentwicklungsprozesses zu betrachten. Nur so können alle konstruktiven Anforderungen und physikalischen Randbedingungen optimal berücksichtigt werden, um maximale Leistung und Funktionssicherheit zu gewährleisten. Dieser Artikel gibt einen Einblick in die typische Vorgehensweise bei der simulationsgestützten Dichtungsauslegung, die auf der bestmöglichen Kombination von Design (Bauraum) und Werkstoffen unter Berücksichtigung der auftretenden Belastungen und Randbedingungen basiert.

Statische Dichtungen
Dichtungen dienen in erster Linie dazu, wie in Bild 1 schematisch dargestellt, zwei funktional unterschiedliche Räume mit gleichen oder unterschiedlichen Drücken und Temperaturen zu trennen, um den Austausch von festen, flüssigen oder gasförmigen Medien zu minimieren (zulässige Leckage) oder sogar zu verhindern [1].