Betriebsverhalten von Rotordichtungen unter hohem Druck
M. Henzler, and W. Haas. Proceedings of the 14th International Sealing Conference (ISC), page 137-151. Ebelsbach, Leithner Media Production, (2006)298.
Abstract
Rotordichtungen dichten Fluide unter hohem Druck rotatorisch leckagearm ab. Bisher war wenig Handfestes über Rotordichtungen bekannt. Deshalb wurden viele Dichtringbauformen entwickelt und aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt.
Um herauszufinden, welche geometrischen Gestaltungsprinzipien für die Dichtringe vorteilhaft sind wurden FE-Simulationen durchgeführt. Es zeigte sich, dass die Maximalwerte der Pressung durch die Verformung an die Niederdruckseite wandern.
Geschickte Dichtringgestaltung kann den Effekt verstärken und druckseitig die Pressung mindern oder gar aufheben. Dies reduziert die Reibung.
Werkstoffuntersuchungen ergaben, dass die meisten PTFE-Compounds beim Extrusionswiderstand und somit auch bei der Formbeständigkeit Schwächen zeigen. Polyurethan und vor allem Polyketon extrudieren weit weniger. Polyketon, UHMW-PE, einzelne PTFE-Compounds und Polyurethan sind sehr verschleißfest. UHMW-PE zeigt den niedrigsten Reibwert, Polyurethan und viele PTFE-Compounds sind beim Reibwert auf demselben Niveau.
Versuche an Rotordichtungen unter 25 MPa Druck zeigten, dass alle Werkstoffe außer PTFE-Compounds stark erhöhte Losbrechmomente aufweisen. Gleiten die Dichtungen erst einmal zügig über die Welle, sind die Reibkräfte bei Dichtungen aus Nicht-PTFE-Werkstoffen deutlich niedriger.
Weitergehende Untersuchungen haben zum Ziel, den Verschleiß der Dichtungen zu analysieren und Ausfallursachen auszumachen. Zusammen mit den oben vorgestellten Erkenntnissen, ermöglicht dies in Zukunft gezielt leistungsfähigere Dichtungen zu entwerfen und deren Grenzen richtig einzuschätzen.
%0 Conference Paper
%1 Henzler.2006b
%A Henzler, Markus
%A Haas, Werner
%B Proceedings of the 14th International Sealing Conference (ISC)
%C Ebelsbach
%D 2006
%I Leithner Media Production
%K M_Henzler W_Haas dichtungstechnik from:brunomueller ima
%P 137-151
%T Betriebsverhalten von Rotordichtungen unter hohem Druck
%X Rotordichtungen dichten Fluide unter hohem Druck rotatorisch leckagearm ab. Bisher war wenig Handfestes über Rotordichtungen bekannt. Deshalb wurden viele Dichtringbauformen entwickelt und aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt.
Um herauszufinden, welche geometrischen Gestaltungsprinzipien für die Dichtringe vorteilhaft sind wurden FE-Simulationen durchgeführt. Es zeigte sich, dass die Maximalwerte der Pressung durch die Verformung an die Niederdruckseite wandern.
Geschickte Dichtringgestaltung kann den Effekt verstärken und druckseitig die Pressung mindern oder gar aufheben. Dies reduziert die Reibung.
Werkstoffuntersuchungen ergaben, dass die meisten PTFE-Compounds beim Extrusionswiderstand und somit auch bei der Formbeständigkeit Schwächen zeigen. Polyurethan und vor allem Polyketon extrudieren weit weniger. Polyketon, UHMW-PE, einzelne PTFE-Compounds und Polyurethan sind sehr verschleißfest. UHMW-PE zeigt den niedrigsten Reibwert, Polyurethan und viele PTFE-Compounds sind beim Reibwert auf demselben Niveau.
Versuche an Rotordichtungen unter 25 MPa Druck zeigten, dass alle Werkstoffe außer PTFE-Compounds stark erhöhte Losbrechmomente aufweisen. Gleiten die Dichtungen erst einmal zügig über die Welle, sind die Reibkräfte bei Dichtungen aus Nicht-PTFE-Werkstoffen deutlich niedriger.
Weitergehende Untersuchungen haben zum Ziel, den Verschleiß der Dichtungen zu analysieren und Ausfallursachen auszumachen. Zusammen mit den oben vorgestellten Erkenntnissen, ermöglicht dies in Zukunft gezielt leistungsfähigere Dichtungen zu entwerfen und deren Grenzen richtig einzuschätzen.
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Geschickte Dichtringgestaltung kann den Effekt verstärken und druckseitig die Pressung mindern oder gar aufheben. Dies reduziert die Reibung.
Werkstoffuntersuchungen ergaben, dass die meisten PTFE-Compounds beim Extrusionswiderstand und somit auch bei der Formbeständigkeit Schwächen zeigen. Polyurethan und vor allem Polyketon extrudieren weit weniger. Polyketon, UHMW-PE, einzelne PTFE-Compounds und Polyurethan sind sehr verschleißfest. UHMW-PE zeigt den niedrigsten Reibwert, Polyurethan und viele PTFE-Compounds sind beim Reibwert auf demselben Niveau.
Versuche an Rotordichtungen unter 25 MPa Druck zeigten, dass alle Werkstoffe außer PTFE-Compounds stark erhöhte Losbrechmomente aufweisen. Gleiten die Dichtungen erst einmal zügig über die Welle, sind die Reibkräfte bei Dichtungen aus Nicht-PTFE-Werkstoffen deutlich niedriger.
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