07.02.2023 Skalierbare High Speed Dichtsysteme

Elektrische Antriebe benötigen Dichtsysteme, die an der Antriebsmaschine drehrichtungsunabhängig funktionieren. Die bisher bekannten Systeme hatten jedoch eine Vorzugsdrehrichtung für Vorwärtsfahrt (V-max) und eine entsprechend ausreichend gute Performance in Bezug auf Rückwärtsfahrtgeschwindigkeitsprofile. Da zum einen die Anforderungen an die Rückwärtsfahrt tendenziell gestiegen sind, und vor allem "Back-to-back"-E-Maschinen-Anordnungen auf einer Achse vermehrt Anwendung finden, hat Kaco es sich zur Aufgabe gemacht, ein Dichtsystem zu entwickeln, welches einen beidseitigen Verbau zulässt. Das bedeutet, die Dichtung muss ohne Vorzugsrichtung in beiden Drehrichtungen das Lastkollektiv der Vorwärtsfahrt erfüllen, wodurch auch die Rückwärtsfahrt bezüglich Geschwindigkeit und Dauer analog Vorwärtsfahrt realisierbar ist. Durch intensive abteilungsübergreifende Zusammenarbeit von Werkstoffentwicklung, Produktentwicklung und Testing ist es gelungen, ein Dichtsystem vorzustellen, das drehrichtungsunabhängig in aminhaltigen Getriebeölen alle gängigen Kundenspezifikationen erfüllt. Dieses Dichtsystem wurde bereits erfolgreich skaliert und ist in Anwendungsgebieten bis 45 m/s bei einem Wellendurchmesser von 60 mm erfolgreich erprobt. Dies deckt nach aktuellen Erkenntnissen bereits mehr als 90% aller bekannten Kundenprofile gesichert ab.

Die bidrektionalen Wechseldralldesigns wurden bisher vermehrt bei federbelastenden Wellendichtringen am Abtrieb, d.h. bei relativ niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten, eingesetzt. Maßgeblich richtungsweisend für den Einsatz in elektrisch hochdrehenden Antrieben war neben der Entwicklung des neuen Werkstoffs auch die Weiterentwicklung des Dralldesigns für eine FRed®-Dichtung, also eine Dichtlippe mit Laydown-Design ohne Federbelastung. Durch den Einsatz modernster Simulations- und Prüfmöglichkeiten ist es  gelungen, die Drallstrukturen auf ein bidirektional wirksames Förderprinzip über das gesamte Drehzahlband zu optimieren.