Referenz-Radialwellendichtring Vorstudie für T1598 – Entwicklung eines FVA-Referenz-RWDR (analog FVA-Referenz-Öle)
J. Grün, and F. Bauer. Forschungsheft 1476, Abschlussbericht FVA Vorhaben Nr. 924 I. Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V., Frankfurt am Main, (February 2022)
Abstract
Bei einer Vielzahl von Forschungsprojekten konnten mutmaßlich schädliche Einflüsse auf Radial-
Wellendichtungen durch das Auftreten von Leckage nicht gezeigt werden. Eine quantitative Bewertung oder
gar die Ermittlung von Grenzwerten ist nicht möglich.
Das Fluidpumpvermögen eines Dichtsystems lässt sich über den Förderwert quantifizieren. Der
Systemförderwert setzt sich dabei aus dem Förderwertanteil des Radial-Wellendichtrings und dem der
Dichtungsgegenlauffläche zusammen. Häufig haben handelsübliche Radial-Wellendichtringe ein so starkes
Fluidpumpvermögen, dass schädliche Einflüsse kompensiert werde können. Ziel des gesamten Projektes
ist daher die Entwicklung eines Referenz-Radial-Wellendichtrings, dessen Fluidpumpvermögen gering aber
gleichzeitig stabil ist. Dadurch soll der Einfluss auf den Systemförderwert minimiert werden. Ziel dieser
Vorstudie ist ein schneller Erkenntnisgewinn und Wissenstransfer für das Gesamtprojekt.
Das Fluidpumpvermögen wird in diesem Projekt durch gezielte geometrische Veränderungen der
Querschnittsgeometrie beeinflusst. Dazu wurden Radial-Wellendichtringe aus zwei unterschiedlichen
Materialien mit insgesamt sieben unterschiedlich abgestochene fluidseitigen Flankenwinkeln untersucht.
In Geometrieanalysen konnte zunächst nachgewiesen werden, dass die vorgegeben geometrischen
Parameter umsetz- und herstellbar sind. Daraufhin konnte in Radialkraftanalysen ein Zusammenhang
zwischen der Geometrie der Dichtringe und der Radialkraft festgestellt werden. In
Förderwertuntersuchungen konnte mit keinem der untersuchten Dichtringe Förderneutralität erreicht
werden. Ferner konnte keine direkte Korrelation zwischen dem variierten fluidseitigen Flankenwinkel und
dem Förderwert festgestellt werden. Erklärungen hierfür liefern Strömungsanalysen und Simulationen.
Zusammenfassend lässt sich daraus schließen, dass für die Entwicklung eines förderneutralen Referenz-
Radial-Wellendichtrings weitere geometrische Parameter betrachtet werden müssen.
Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht
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%1 grun2022referenzradialwellendichtring
%A Grün, Jeremias
%A Bauer, Frank
%C Frankfurt am Main
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%K F_Bauer J_Grün dichtungstechnik ima
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Wellendichtungen durch das Auftreten von Leckage nicht gezeigt werden. Eine quantitative Bewertung oder
gar die Ermittlung von Grenzwerten ist nicht möglich.
Das Fluidpumpvermögen eines Dichtsystems lässt sich über den Förderwert quantifizieren. Der
Systemförderwert setzt sich dabei aus dem Förderwertanteil des Radial-Wellendichtrings und dem der
Dichtungsgegenlauffläche zusammen. Häufig haben handelsübliche Radial-Wellendichtringe ein so starkes
Fluidpumpvermögen, dass schädliche Einflüsse kompensiert werde können. Ziel des gesamten Projektes
ist daher die Entwicklung eines Referenz-Radial-Wellendichtrings, dessen Fluidpumpvermögen gering aber
gleichzeitig stabil ist. Dadurch soll der Einfluss auf den Systemförderwert minimiert werden. Ziel dieser
Vorstudie ist ein schneller Erkenntnisgewinn und Wissenstransfer für das Gesamtprojekt.
Das Fluidpumpvermögen wird in diesem Projekt durch gezielte geometrische Veränderungen der
Querschnittsgeometrie beeinflusst. Dazu wurden Radial-Wellendichtringe aus zwei unterschiedlichen
Materialien mit insgesamt sieben unterschiedlich abgestochene fluidseitigen Flankenwinkeln untersucht.
In Geometrieanalysen konnte zunächst nachgewiesen werden, dass die vorgegeben geometrischen
Parameter umsetz- und herstellbar sind. Daraufhin konnte in Radialkraftanalysen ein Zusammenhang
zwischen der Geometrie der Dichtringe und der Radialkraft festgestellt werden. In
Förderwertuntersuchungen konnte mit keinem der untersuchten Dichtringe Förderneutralität erreicht
werden. Ferner konnte keine direkte Korrelation zwischen dem variierten fluidseitigen Flankenwinkel und
dem Förderwert festgestellt werden. Erklärungen hierfür liefern Strömungsanalysen und Simulationen.
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