Federelastische Kunststoffdichtungen

Hohe Anforderungen an Dichtelemente benötigen außergewöhnliche Lösungen. Federelastische Kunststoffdichtungen sind eine solche außergewöhnliche Lösung. Durch die wohl durchdachte Auswahl des Materials und eine an die jeweiligen Bedingungen angepasste Geometrie entsteht ein variables Dichtsystem welches extremen Einsatzbedingungen und Parametern standhält.

Die Vorteile in Kürze:

  • Temperaturbereich von ca. -250°C bis 300°C
  • Chemikalienbeständigkeit gegen nahezu alle Medien
  • Niedriger Reibungskoeffizient
  • Kein Stick-Slip Effekt
  • Durchmesser von 2 mm bis 3000 mm
  • Keine Werkzeugkosten

Neben einem breit gefächerten Standardprogramm bieten wir Ihnen das für Ihren Anwendungsfall geeignete Dichtungsdesign an. Dabei sind der Geometrie und der Größe nahezu keine Grenzen auferlegt.

Noch Fragen? Kontaktieren Sie uns!

Wir sind als Problemlöser auf dem Gebiet der federelastischen Dichtungen bekannt. Jeder Einsatzfall wird von unserer Technik auf Grundlage jahrelanger Erfahrung geprüft und bewertet, um die für Ihren Einsatzfall bestmögliche Lösung anbieten zu können.





Komponenten

Federelastische Dichtungen bestehen im Normalfall aus einer Hülle aus hochbeanspruchbaren Kunststoff/ Kunststoff-Compounds und einem eingebetteten Vorspannelement aus unterschiedlichen Materialien.

Als Werkstoff für die Hülle der Dichtung eignet sich neben anderen Kunststoffen vorrangig Polytetrafluoretyhlen, kurz PTFE. Auch bekannt als Teflon weist das Polymer aufgrund seiner chemischen Struktur besondere Eigenschaften auf. Durch die Anordnung der Fluor-Atome um die Kohlenstoff Atome entsteht eine Art Schutzschicht, welche nahezu eine universelle chemische Beständigkeit generiert. Nur einige wenige Medien, wie beispielsweise elementares Fluor oder Alkalimetalle, können den Kunststoff angreifen. Des Weiteren besitzt PTFE einen niedrigen Reibungskoeffizienten, was ihn für einen Einsatz im dynamischen Bereich prädestiniert. Neben hohen Temperaturen bis zu 300°C wird PTFE auch im kryogenen Bereich eingesetzt. Durch die Beimischung von Additiven können die Eigenschaften von PTFE verändert und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Bei PTFE handelt es sich um ein Sintermaterial, welches durch eine spanende Bearbeitung in die gewünschte Form gebracht wird. Dadurch ist eine variantenreiche Fertigung ohne Werkzeugkosten möglich.

Als Vorspannelemente bzw. Federn sind unterschiedliche Varianten und Werkstoffe verfügbar, welche ebenso an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.
Neben korrosionsbeständigem Edelstahl sind Legierungen für höhere Anforderungen verfügbar. Auch der Einsatz von elastomeren Werkstoffen ist hierbei möglich.
Die Vorspannelemente bestimmen im Wesentlichen die Kraftcharakteristik der Dichtung und müssen auf den jeweiligen Einsatzfall abgestimmt werden.
Wir besitzen aufgrund der Eigenfertigung der Federelemente ein breit gefächertes Angebot über verschiedene Werkstoffe und Sondermaße.

Typische Anwendungen / Branchen




Wirkungsweise

Das Verhalten einer federelastischen Dichtung folgt dem Funktionsprinzip eines Elastomer O-Rings.

Beim Einbau wird die Dichtung komprimiert und erzeugt primär durch die Feder eine Anpressung an die Dichtflächen. Je höher die Kraft der Feder, desto höher ist in der Regel die Dichtigkeit. Der eigentliche Systemdruck verstärkt die Anpressung und damit die Dichtwirkung.

Je nach benötigter Krafteinleitung können unterschiedliche Federvarianten gewählt werden. Diese unterscheiden sich im Verhältnis zwischen Verpressweg und Kraft wie im folgenden Schaubild aufgezeigt.

 




Kaltfluss

Kaltfluss



Entscheidend für die Wirkung und die Standzeit ist der Spalt hinter der Dichtung, welcher vorrangig bei Radialdichtungen vorkommt bzw. konstruktiv nötig ist. Da Kunststoffe zum Kaltfluss neigen, gilt es diesen Spalt so klein wie möglich zu gestalten, um die Extrusion in den Spalt zu vermeiden. Das Phänomen wird mit steigendem Druck oder steigender Temperatur deutlich verstärkt.

Um dem Kaltfluss entgegenzuwirken setzt man auf unterschiedliche Anordnungen von Stützringen aus druckfestem Material.

Unsere Technik berät Sie dazu gerne.

Einfacher Stützring
Zweiteiliger Stützring



Oberflächenbeschaffenheit

Federelastische Kunststoffdichtungen benötigen eine vergleichsweise hohe Anforderung an die Oberflächengüte der Dichtflächen. Generell gilt, je besser die Oberfläche, desto besser die Dichtwirkung und auch die Lebensdauer der Dichtung aufgrund von geringerem Verschleiß. Vor allem beim Abdichten von Gasen und im kryogenen Bereich sollte die bestmögliche Oberflächengüte angestrebt werden.

Darüber hinaus bestimmt auch die Oberflächenhärte der Dichtflächen die Verschleißfestigkeit einer dynamischen Dichtung. Weiche Dichtflächen können durch abrasive Partikel beschädigt werden, was ebenfalls bei der Auswahl des richtigen Dichtungswerkstoffs beachtet werden muss. Als Richtwert gilt es eine Härte von ca. 55-60 HRC einzuhalten.

Montage und Einbau

Empfehlungen der Technik

Bei der Montage einer federelastischen Kunststoffdichtung sollte achtsam vorgegangen werden. Dabei sollte die Montage über scharfe Kanten vermieden werden und es sollten ausreichende Einfuhrschrägen vorhanden sein.
Da die Dichtungen nur geringfügig dehnbar sind, sollten geteilte Nuten verwendet werden. Eine Montage in geschlossene Nuten ist jedoch in Einzelfällen möglich. Kontaktieren Sie dazu bitte unsere Technik.


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