Was sind Wellendichtringe?

Ein Wellendichtring ist ein technisches Dichtelement, das die Abdichtung zwischen einer rotierenden Welle und einem stationären Gehäuse übernimmt. Ziel ist es, den Schmierstoff im Inneren – meist Öl oder Fett – zurückzuhalten und gleichzeitig das Eindringen von Schmutz, Staub oder Feuchtigkeit zu verhindern.

 

Der Aufbau eines Wellendichtrings besteht typischerweise aus:

  • Elastomer-Dichtlippe: sorgt für den eigentlichen Dichteffekt durch definierten Anpressdruck auf der Welle
  • Elastomer-Staublippe: optionale Dichtlippe auf der Schmutzseite für erhöhten Schutz vor Fremdkörpern
  • Metallverstärkung: verleiht Formstabilität und sichert den festen Sitz im Gehäuse
  • Spannfeder: stellt eine gleichmäßige Anpresskraft der Dichtlippe sicher, auch bei Verschleiß oder Temperaturschwankungen

 

Die Abdichtung erfolgt über eine dünne Schmierfilmebene zwischen Dichtkante und Welle. Dieser Film verhindert Trockenlauf und Verschleiß, während der kontrollierte Anpressdruck Leckagen minimiert. Wellendichtringe sind in unzähligen Varianten von einfachen Dichtlippen über Doppellippendichtungen mit Staublippe bis hin zu druckbeaufschlagten Hochleistungsdichtungen erhältlich. Spezielle Mikrostrukturen an der Dichtkante können zusätzlich eine Förderwirkung auf das Medium haben um z.B. den Schmierstoffverlust zu minimieren. Die Dimensionierung von Wellendichtringen erfolgt nach international genormten Abmessungen.

 

Funktionen und Anwendungen von Wellendichtringen

Wellendichtringe sind entscheidend für die Funktionssicherheit und Lebensdauer rotierender Systeme. Sie sichern Schmierung und verhindern Kontamination.

 

Funktionen im Überblick:

  • Abdichtung rotierender Wellen gegen Schmierstoffverlust
  • Schutz vor dem Eindringen von Staub, Feuchtigkeit oder Schmutz
  • Druckausgleich und Rückhaltung von Medien bei wechselnder Drehzahl
  • Schmierfilmsteuerung zur Minimierung von Reibung, Wärmeentwicklung und Energieverlust
  • Schwingungs- und Geräuschdämpfung durch elastischen Werkstoffkontakt

 

Typische Anwendungen:

  • Automobil- und Nutzfahrzeugtechnik: Kurbelwellen, Getriebe, Achsen und Radnaben
  • Maschinen- und Anlagenbau: Motoren, Pumpen, Kompressoren und Getriebegehäuse
  • Hydraulik und Pneumatik: Abdichtung von Wellen und Kolbenstangen
  • Elektromotoren: Schutz der Lager vor Staub und Feuchtigkeit
  • Land- und Baumaschinen: Abdichtung von Antriebs- und Drehgelenken
  • Haustechnik und Energieanlagen: Wellenabdichtung in Lüftern, Pumpen und Ventilatoren

 

Wellendichtringe tragen wesentlich zur Zuverlässigkeit, Wartungsfreiheit und Energieeffizienz rotierender Systeme bei. Ihr Versagen kann zu Schmierstoffverlust, erhöhter Reibung oder Lagerschäden führen, weshalb Materialauswahl und Einbaubedingungen entscheidend sind.

 

Bauteile und Materialien von Wellendichtringen

Die Werkstoffwahl eines Wellendichtrings hängt von Medium, Temperatur, Drehzahl und chemischer Belastung ab. Der richtige Elastomerwerkstoff stellt sicher, dass der Dichtring elastisch bleibt, verschleißarm arbeitet und chemisch beständig ist.

 

Typische Materialien:

  • NBR: öl- und fettbeständig, geeignet für Temperaturen von –30 °C bis +100 °C
  • HNBR: verbesserte Wärme- und Ölbeständigkeit, hohe Abriebfestigkeit
  • FKM: hohe chemische Resistenz und Temperaturbeständigkeit bis ca. 200 °C
  • EPDM: beständig gegen Wasser, Dampf und Bremsflüssigkeiten, nicht ölbeständig
  • Silikon: sehr elastisch, gute Tieftemperaturflexibilität, für Spezialanwendungen

 

Metallträger und Spannfedern:

  • Stahl: Standard für allgemeine Anwendungen
  • Edelstahl: korrosionsbeständig, geeignet für feuchte oder chemische Umgebungen
  • Messing: für Spezialanwendungen z.B. zur Vermeidung galvanischer Effekte oder Funkenflug (EX-Bereiche)

 

Wellendichtringe können konstruktiv angepasst werden, um Haltbarkeit und Dichtwirkung zu optimieren:

  • Dichtlippe mit Kontaktlinie zur Welle
  • Staublippe zum Schutz vor äußeren Verunreinigungen
  • Metallarmierung oder Beschichtung für festen Sitz im Gehäuse
  • Spannfeder für gleichmäßigen Anpressdruck
  • Oberflächenrillen oder Mikrostrukturen zur gezielten Steuerung des Schmierfilms

 

Durch präzise Fertigung und die richtige Kombination aus Elastomer, Trägermaterial und Geometrie gewährleisten Wellendichtringe eine langlebige, zuverlässige Abdichtung unter hohen Drehzahlen, wechselnden Temperaturen und anspruchsvollen Betriebsbedingungen.