Radial-Wellendichtringe dienen zur dynamischen Abdichtung zwischen einem stehenden Bauteil im Raum (zumeist das Gehäuse) und einem sich drehenden Bauteil (einer Welle). Damit dieses Dichtsystem auch erfolgreich funktionieren kann, sind einige wichtige Punkte konstruktiv vorzusehen und zu beachten.

Die Gegenlauffläche

Der WDR hat einen permanenten Kontakt mit der Welle. Dieser Kontakt erfolgt über die Dichtlippe, welche über ihre Geometrie die abdichtenden Eigenschaften maßgebend beeinflusst. Aber mindestens genauso wichtig ist die Gegenlauffläche, denn nur die Paarung der beiden Kontaktflächen als System sollte optimiert und aufeinander angepasst werden.

Geschliffene Wellen sind immer ein Muss, denn nichts ist schlimmer für die recht weiche Gummilippe, als über ein mikrokopisch betrachtetes „Gebirge“ zu schleifen. Hier wäre zum ersten der Verschleiss so groß, dass die Dichtung nach kurzer Zeit ausfallen würde. Aber auch bei stehender Welle sollte der WDR eine gewisse statische Dichtheit haben. Dazu sind glatte Oberflächen gut geeignet.

Der wichtigste Punkt warum die Oberfläche der Welle geschliffen sein soll ist, dass die meist über drehende Bearbeitungsverfahren hergestellt Oberfläche über eine „schraubenförmige Geometrie“ verfügt. Würde nur gedreht werden ohne zu schleifen, dann wäre dieses Gebirge besonders groß und der WDR kann nur die Spitzen erfassen. Auch kann in den Tälern ein großer Flüssigkeitsfluss stattfinden, der nicht kontrolliert werden kann (große Leckage). Durch das Schleifen wird diese schraubenförmige Geometrie stark eingeschränkt und man kommt dem Ziel „Drallfreiheit“ ein großes Stück näher. Im Idealfall wäre ein Gebirge mit exakt umlaufenden Höhen und Tiefen zu sehen, also ohne jegliche Schraubengeometrie. Da dies fertigungstechnisch nicht möglich ist, kann Schleifen helfen.

Für die Oberfläche der Gegenlauffläche kommt neben dem Schleifen noch ein weiteres Verfahren wie das Hartdrehen in Frage.

Geometrieanforderungen Welle

1. • Rundlauf der Welle: max. 0,1 mm
   

2. • Oberfläche der Gegenlauffläche: Rz 1-4 µm, Ra 0,4 µm, zulässiger Drallwinkel 5 Winkelminuten bzw. drallfrei geschliffen. Beim Zulassen eines Drallwinkels sollte dieser die Förderrichtung in den Ölraum aufweisen (Funktioniert nur in einer Drehrichtung).
   

3. • Oberflächenhärte der Welle: >45 HRC, min 0,3 mm EHT
   

4. • maximale Drehzahl der Welle: hieraus ergibt sich die höchste Umfangsgeschwindigkeit zwischen Wellen und Dichtkante. Die maximale Relativgeschwindigkeit sollte 15 m/s nicht übersteigen.
   

Geometrieanforderungen Gehäusebohrung

1. • Einführfase: 30°
   

2. • Oberfläche des R-WDR-Sitzes (gummierter Außenmantel): Rz 10-20 µm, Ra 4 µm, ohne Rückzugsriefen
   

Beölung

es sollte sichergestellt werden, dass die Dichtkante immer ausreichend mit Öl benetzt wird. Ein Trockenlaufen der Dichtkante bewirkt eine lokale Überhitzung und eine damit einhergehende Versprödung des Gummiwerkstoffs. Dieser bildet Risse aus und verliert damit zunehmend seine Dichtwirkung. Das Öl kühlt die Dichtstelle ab und verhindert somit ein Trockenlaufen.

Montagehinweise

konzentrisch aufschieben, Montagefase beachten, Montagehülsen aus dünnwandigem PA66 verwenden