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Schutzdichtungen für Wälzlager

Schutzdichtungen für Wälzlager kommen in vielen Anwendungen wie z.B. in Radlagereinheiten oder als „Clean Bearing“ in Getrieben zum Einsatz. Bei Radlagereinheiten stehen sich im Lagerinneren das Fett und außen Spritzwasser, welches mit Sand oder Salz kontaminiert ist, gegenüber. Die Medien auf beiden Seiten der Dichtung sollen möglichst wirksam voneinander getrennt werden. Auch größere Partikel dürfen in diesem Fall den Dichtkontakt nicht in Richtung des Lagerinnenraums passieren. Bei „Clean Bearings“ ist eine definierte Trennung der Fluide nicht so wichtig, wohl aber eine Filterwirkung gegen Partikel. Die hier zum Einsatz kommenden Lager werden ebenfalls mit Fett geschmiert. Außen steht vor dem Lager im Vergleich zur Radlagereinheit ein Getriebeöl an. In diesem sind Abriebpartikel der Zahnräder, Formsandkörner und Entgratungspartikel enthalten. Um diese Partikel aus dem Lager fernzuhalten, werden in diesem Einsatzfall ebenfalls Schutzdichtungen eingesetzt. Ein Austausch von Fett und Getriebeöl ist dagegen durchaus erwünscht. Das Wälzlagerfett wird in diesem Anwendungsfall nach und nach aus dem Lager herausgefördert und durch eintretendes Getriebeöl ersetzt.
Beide Anwendungsfälle haben gemein, dass auf der Lagerinnenseite eine Fettschmierung vorliegt und außen ein anderes Fluid ansteht. Dies bedeutet, dass die Dichtung – im Gegensatz zum Einsatz von Standard-Wellendichtringen - jeweils mit zwei unterschiedlichen Fluiden/ Schmierstoffen in Kontakt kommt. Im außen anstehenden Fluid vorliegende Partikel sollen die Dichtstelle nach Möglichkeit nicht passieren. Zudem kommt es in beiden Anwendungsfällen temperaturbedingt zu großen Druckschwankungen im kleinen abgedichteten Lagerinnenraum. Diese Druckschwankungen führen zu einer Bewegung der Dichtkante, die wiederum einen Einfluss auf die Filterwirkung gegen Partikel und Fluide hat.
Die grundlegenden Wirk-Zusammenhänge sind damit bei integrierten Wälzlagerschutzdichtungen insgesamt komplexer als bei Standard-Wellendichtungen.

Am IMKT werden grundlegende Untersuchungen an unterschiedlichen Bauformen von Wälzlagerschutzdichtungen durchgeführt. Die Wälzlagerschutzdichtungen werden z.B. hinsichtlich der thermischen und dynamischen Beanspruchung, der Reibungsverluste, des Langzeitverhaltens und der Dichtgüte untersucht. Dabei werden sowohl das Gesamtsystemverhalten, also das Verhalten der Dichtung im Zusammenspiel mit Wälzlager und Schmierstoff, als auch das Verhalten der Einzeldichtung untersucht.