29.03.2018 Schäden erkennen und vermeiden

Durch eine montagefreundliche Gestaltung von Einbauräumen, durch die Verwendung von Montagefetten und Beschichtungen und durch den Einsatz von Montagehilfsvorrichtungen kann das Risiko von Montagebeschädigungen an Dichtungen weitgehend ausgeschlossen werden. Dass es dennoch regelmäßig zu Ausfällen durch Montagebeschädigungen kommt, und zwar in ca. 10% aller Ausfälle, zeigt, dass diese Thematik oftmals unterschätzt wird. In der Praxis geht es darum, die Ausfallbilder richtig zu interpretieren, um auch den wirklichen Verursacher zu identifizieren.

Schadensbilder und problematische Bereiche: Charakteristisch für einen Ausfall durch einen Montagefehler ist die kurze Betriebsdauer (meistens <100 h) bis zum Ausfall. Da dies auch charakteristisch für herstellungsbedingte Fehler ist, gilt es häufig, diese beiden Fehlerbilder gegeneinander abzugrenzen. Vereinzelt ähnelt auch das Schadensbild von Spaltextrusionen dem der Montagebeschädigung (Quetschung).

Schadensbild „Partielle Abscherung beim Fügeprozess“ – Ist ein Kolbenteil nicht geführt, wenn es in das Zylinderteil eingeschoben wird, besteht die Gefahr, dass durch ein schräges Einführen das verdrängte Dichtungsmaterial in Umfangsrichtung (statt in axialer Richtung) wandert. Es kommt dann im noch nicht eingeschobenen Bereich zu einer Materialansammlung und einem Abheben der Dichtung aus der Nut. Bei automatischer Montage oder auch bei einer „dynamischen“ manuellen Montage kann es dann passieren, dass beim Eintauchen dieser Seite etwas Material am Außendurchmesser abgeschert wird (Bild 1).

Schadensbild „Quetschung durch Fehlpositionierung“ – Abquetschungen  (Bild 2) sind relativ leicht zu erkennende Montagebeschädigungen, die durch Fehlpositionierungen bei der Montage entstehen. Die gequetschten Bereiche können entweder noch mit der restlichen Dichtung verbunden sein oder bereits vollständig von dieser getrennt sein. Sie unterscheiden sich zu betriebsbedingten Spaltextrusionsfahnen dadurch, dass sie deutlich dicker als diese sind. Außerdem sind auf gequetschten Stellen mitunter Abdrücke des Gehäuses zu erkennen.

Schadensbild „Einriss durch scharfe Kanten im Einbauraum“ – Da Gummidichtungen während des Montageprozesses erheblich verformt werden müssen, können die dazu erforderlichen hohen Montagekräfte, ganz besonders bei nicht geschmierter Montage, zu hohen Linienpressungen an den Kanten des Einbauraumes führen. Sind diese Kanten nicht sauber abgerundet bzw. angefast, kann dies bereits bei der Montage zu einem Einschnitt führen (Bild 3).

Abgrenzung zu ähnlichen SchadensbildernWie bereits erwähnt, besteht die Herausforderung für den Dichtungsspezialisten darin, den Montagefehler klar vom Herstellungsfehler abzugrenzen, teilweise auch zum Gewaltbruch durch eine montagebedingte Überbeanspruchung, z. B. durch zu hohe Aufweitungen. Die Abgrenzung gegenüber anderen Schadensmechanismen kann dagegen oft allein aufgrund der Zeit bis zum Ausfall vorgenommen werden, die bei Montagefehlern sehr gering ist.

Prävention: Für die Vermeidung von Montagefehlern bei O-Ringen sei auf die ISO 3601-2 verwiesen, insbesondere was die Ausführung von Einführschrägen und Kantenradien betrifft. Diese Vorgaben können auch für andere Dichtungen als Richtwerte gelten. Darüber hinaus empfehlen sich das Studium von Herstellerangaben und Besuche von Fachseminaren.

Praxistipp: Wenn bei Ausfällen die Schadens­ursache nicht eindeutig auf einen Montagefehler zurückgeführt werden kann, empfiehlt es sich, einen unabhängigen Spezialisten einzuschalten, um Herstellungsmängel als Ausfallursache sicher ausschließen zu können bzw. ggf. das Fehlerbild gegenüber dem Dichtungslieferanten souverän vertreten zu können.

Bild 1: Materialabscherung durch nichtzentrisches Einführen eines Kolbens (Bild: O-Ring Prüflabor Richter GmbH)

Bild 2: Quetschung durch Fehlpositionierung der Dichtung (Bild: O-Ring Prüflabor Richter GmbH)

Bild 3: Montagebedingter Riss durch das Einwirken einer scharfen Kante im Einbauraum (Bild: O-Ring Prüflabor Richter GmbH)