Glossar der Begriffe der Dichtungstechnik

Dichtungstypen

• Axialdichtung: Eine Dichtung, die entlang der Achse einer Welle arbeitet und Leckagen verhindert, indem sie zwischen Komponenten in Längsrichtung komprimiert wird. Diese Dichtungen werden verwendet, wenn zwischen den abgedichteten Komponenten keine Relativbewegung besteht.
• Radialdichtung: Eine Dichtung, die senkrecht zur Welle funktioniert und in Anwendungen mit rotierenden oder hin- und hergehenden Wellen, wie Pumpen und Motoren, Flüssigkeiten zurückhält.
• O-Ring: Eine ringförmige Dichtung, die eine einfache und vielseitige Lösung für statische und dynamische Anwendungen bietet. O-Ringe sind dafür bekannt, hohen Druck auszuhalten, wenn sie korrekt in einer Nut sitzen.
• Wellendichtung: Eine radial wirkende Dichtung, die speziell für rotierende Wellen entwickelt wurde, um das Austreten von Flüssigkeiten entlang der Welle zu verhindern. Häufige Typen sind Drehwellendichtungen und mechanische Dichtungen.
• Lippendichtung: Eine Dichtung, die über ein oder mehrere flexible Lippen verfügt, die gegen die Dichtfläche gedrückt werden. Sie wird typischerweise in dynamischen Anwendungen wie rotierenden Wellen eingesetzt, um Verunreinigungen und Flüssigkeitslecks zu verhindern.

Materialien, die in Dichtungen verwendet werden

• NBR (Nitrilkautschuk): Ein weit verbreitetes Elastomer, das für seine hervorragende Beständigkeit gegen Öle, Kraftstoffe und andere Chemikalien bekannt ist. Es funktioniert gut bei Temperaturen zwischen -40 °C und +100 °C und wird häufig in der Automobil- und Industriebranche eingesetzt.
• HNBR (Hydrierter Nitrilkautschuk): Eine hydrierte Version von NBR, die eine höhere Beständigkeit gegen Hitze, Ozon und chemische Abbauprozesse bietet. HNBR funktioniert in einem größeren Temperaturbereich (-40 °C bis +150 °C) und wird in Hochleistungsanwendungen wie Automobildichtungen verwendet.
• EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk): Ein synthetischer Gummi mit hervorragender Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse, Ozon und Wasser. Er wird häufig in Dichtungen für wasserbasierte Anwendungen sowie in der Automobil- und Bauindustrie aufgrund seiner hohen Hitzebeständigkeit eingesetzt.
• VMQ (Silikonkautschuk): Bekannt für seine ausgezeichnete Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und seine thermische Stabilität bei hohen Temperaturen. Silikonkautschuk wird in Lebensmittel-, Pharma- und Medizindichtungen verwendet und funktioniert gut in extremen Temperaturbereichen von -60 °C bis +200 °C.
• FFKM (Perfluorelastomer): Ein Hochleistungselastomer mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Hitze, Chemikalien und Lösungsmittel. FFKM kann in Umgebungen bis zu 327 °C arbeiten und wird in der chemischen und Halbleiterindustrie eingesetzt.
• PTFE (Polytetrafluorethylen): Ein nicht-elastomeres Material, das für seine geringe Reibung und chemische Beständigkeit bekannt ist. PTFE wird häufig in Umgebungen verwendet, in denen andere Materialien versagen würden, wie z. B. in aggressiven chemischen Anwendungen oder extremen Temperaturen.
• FPM/FKM (Fluorelastomer): Ein hochbeständiges Elastomer, oft unter dem Markennamen Viton bekannt, das für seine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Hitze, Öle, Kraftstoffe und Chemikalien geschätzt wird. Es wird häufig in der Automobil- und Luftfahrtindustrie verwendet, wo sowohl chemische als auch thermische Beständigkeit erforderlich sind.

Eigenschaften und Leistung von Dichtungen

• Druckverformungsrest: Der Prozentsatz der Verformung einer Dichtung, der nach dem Entfernen einer Druckbelastung verbleibt. Ein geringer Druckverformungsrest ist für eine langfristige Dichtungsleistung wünschenswert, da er die Fähigkeit des Materials anzeigt, seine ursprüngliche Form wiederherzustellen.
• Abriebfestigkeit: Die Fähigkeit eines Materials, Abnutzung durch Reibung oder Kontakt mit beweglichen Oberflächen standzuhalten. Dichtungen in dynamischen Anwendungen, wie Drehwellendichtungen, erfordern eine hohe Abriebfestigkeit.
• Elastizitätsmodul: Ein Maß für die Steifigkeit eines Materials, das angibt, wie stark es sich unter Belastung verformt. Materialien mit höheren Elastizitätsmodulwerten sind steifer und verformen sich weniger unter Last.
• Gasdurchlässigkeit: Ein Maß dafür, wie leicht Gase durch ein Dichtungsmaterial hindurchtreten können. Für Anwendungen, bei denen Gaslecks minimiert werden müssen, werden Materialien mit geringer Gasdurchlässigkeit wie FKM oder PTFE bevorzugt.
• Chemikalienbeständigkeit: Die Fähigkeit eines Dichtungsmaterials, sich gegen den Abbau durch aggressive Chemikalien oder Lösungsmittel zu wehren. Diese Eigenschaft ist in Dichtungen, die in der chemischen Verarbeitung, in der Öl- und Gasindustrie oder in der Pharmaindustrie eingesetzt werden, entscheidend.
• Rückfederung: Die Fähigkeit eines Materials, nach einer Kompression in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Eine hohe Rückfederung ist wichtig, um eine langfristige Dichtungsfunktion zu gewährleisten.

Anwendungen und Installation von Dichtungen

• Losbrechmoment: Das Drehmoment, das erforderlich ist, um in einem abgedichteten System, wie z. B. dem Drehen einer Welle, eine Bewegung einzuleiten. Dies wird durch die Reibung zwischen der Dichtung und der Kontaktfläche beeinflusst.
• Oberflächenrauheit (Ra): Ein Maß für die Textur einer Oberfläche; in Dichtungsanwendungen führen glattere Oberflächen in der Regel zu einer besseren Dichtungsleistung, da potenzielle Leckpfade reduziert werden.
• Spiel: Der Freiraum zwischen der Dichtung und der Oberfläche, gegen die sie abdichtet. Ausreichendes Spiel ist notwendig, um übermäßigen Verschleiß zu vermeiden und dennoch eine ordnungsgemäße Abdichtung aufrechtzuerhalten.
• Dichtungsquerschnitt: Das Profil oder der Durchmesser des Dichtungskörpers, das die Menge der aufgebrachten Dichtkraft und die Art der Dichtungsanwendung beeinflusst, für die es geeignet ist.
• Einbauraum: Der verfügbare physische Raum für die Installation der Dichtung. Die Größe und der Typ der Dichtung müssen sorgfältig basierend auf dem verfügbaren Einbauraum ausgewählt werden, um eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten.

Vorschriften und Standards in der Lebensmittelindustrie

• FDA 21 CFR 177.2600: Eine Verordnung der U.S. Food and Drug Administration (FDA), die festlegt, welche Elastomere und Gummimaterialien in lebensmittelkontaktierenden Anwendungen verwendet werden dürfen. Diese Verordnung legt Tests zur Extraktion von chemischen Substanzen fest, die in Lebensmittel übergehen könnten.
• NSF 51: Ein Standard, der die Sicherheits- und Hygieneanforderungen für Materialien definiert, die in der Konstruktion von kommerziellen Lebensmittelausrüstungen verwendet werden. Er stellt sicher, dass Materialien während der Verarbeitung keine schädlichen Verunreinigungen in Lebensmittel abgeben.
• BFR XXI/Kategorie IV: Ein deutscher Standard, der vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) herausgegeben wurde und die Sicherheitsanforderungen für Gummi- und Silikonmaterialien im Kontakt mit Lebensmitteln definiert. Er gewährleistet die Einhaltung der EU-Sicherheitsvorschriften.
• EU 1935/2004: Eine europäische Verordnung, die Sicherheitsstandards für alle Materialien festlegt, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen sollen. Sie stellt sicher, dass Materialien keine schädlichen Substanzen an Lebensmittel abgeben, die organoleptischen Eigenschaften von Lebensmitteln nicht beeinträchtigen oder die Lebensmittelsicherheit gefährden.
• GMP (Good Manufacturing Practices): Ein System, das sicherstellt, dass Produkte