164 / 220
162
Kapitel 18
Elastomere und
Dichtungen
Von dynamischen Dichtungen spricht man, wenn sich die Dichtelemente relativ zuei-
nander bewegen.
In diesem Fall erzeugt die Gleitbewegung entlang der von der Dichtung berührten Flä-
che Reibung. Die Reibungsintensität hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B.
von der Art des Werkstoffs, der Härte des Werkstoffs, der Beschaffenheit der Grenz-
fläche usw., sowie vom Schmiermittel. Das Schmiermittel gewährleistet zum einen Ab-
dichtung und sorgt zum anderen – durch die Erzeugung eines dünnen Schmierfilms
zwischen Dichtkörper und Gleitfläche – ein hydrodynamisches System, das die un-
mittelbare Berührung zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Elementen
verhindert. Das Dichtverhalten wird wesentlich von der Formgebung der Dichtungen,
von deren Abmessungen sowie vom Dichtungswerkstoff bestimmt.
Bei dynamischen Dichtungen werden nur selten O-Ringe verwendet, da die Ver-
schleißkompensation auf die Kompression beschränkt ist. Häufig kommen dagegen
Lippendichtungen mit U-förmigem, für Radialdichtungen idealem Querschnitt zum
Einsatz. Diese werden auch als „positiv wirkende“ oder „automatische“ Dichtungen
bezeichnet, da sie sich bei Druckbelastung ausdehnen oder an die Kontaktfläche an-
pressen. Dabei nimmt die Reibung aufgrund der sich erhöhenden Radiallast jedoch
tendenziell zu. Die Verschleißkompensation ist dabei sehr effizient. Im Gegensatz zu
O-Ringen, die eine doppelte Abdichtung ermöglichen, müssen bei den automatischen
Dichtungen zwei Elemente Rücken an Rücken angeordnet werden.
Darüber hinaus gibt es auch andere Lösungen, bei denen die doppelte Dichtfunktion
bereits einteilig eingebaut ist. So zum Beispiel Doppellippendichtungen, die aus einer
Metallscheibe bestehen, auf denen die Gummilippen aufvulkanisiert sind.
Druck
O-Ring
Lippendichtung
Automatische Dichtung
Lippendichtungen können konstruktiv optimiert werden, indem z. B. die scharfen Kan-
ten abgerundet werden. Dadurch wird beispielsweise verhindert, dass das Schmier-
mittel von den Gleitflächen abgeschabt wird.
Elastomere bestehen also aus elastisch verformbaren Werkstoffen. Man unterscheidet:
– Elastomere
– Plastomere
Elastomere bestehen aus Gummi, der mit Zusatzstoffen versetzt und bei hoher Tem-
peratur vulkanisiert wurde. Dadurch erhält der ursprünglich plastische Werkstoff elas-
tische Eigenschaften. Als Vulkanisierungsmittel wird in aller Regel Schwefel einge-
setzt. Die physikalischen, chemischen und thermischen Eigenschaften können je nach
Gummianteil und Zusatzstoffen stark variieren.
Plastomere, auch Thermoplaste genannt, verhalten sich bis zu einer Temperatur von
etwas über 80 °C wie Elastomere.Bei darüber liegenden Temperaturen verhalten sie
196
Esistono anche soluzioni divers che già contemplano nella loro costruzione la
doppia funzione di tenuta. Un esempio è costituito dalla guarnizione integrale
costituita da un disco metallico sul quale viene vulcanizzata la gomma con forma a
doppio l bbro.
Pressione
O Ring Guarnizione a labbro Guarnizione automatica
Accorgimenti, quale l’arrotondamento degli spigoli vivi, vengono eseguiti sulle
guarnizioni a labbro per evita e effetti indesiderati come il raschiamento del grasso
lubrificante sulla superficie di scorrimento.
Gli elastomeri quindi sono costituiti da materiali deformabili elasticamente.
Si dividono in:
-
Elastomeri
-
Plastoelastomeri
Gli elastomeri vengono prodotti partendo dalla gomma che viene mescolata con
additivi e poi vulcanizzata ad alte temperature e, da materiale con caratteristiche
plastiche, acquista elasticità. L’agente vulcanizzante è g eralmente lo zolfo. Le
car tteristiche fisiche, chimiche e termiche possono variare notevolmente in funzione
della quantità di gomma e degli additivi aggiunti nella mescola iniziale.
I plastoelastomeri sono anche detti gomme t rmoplastiche ed in gener e si
comportano come elastomeri fino a temperature di poco superiori a 80°C. A
temperature più elevate si comportano come plastometri deformandosi plasticamente
sotto l’azione di forze.
196
Esist no anche soluzioni diverse che già cont mplano nella loro costruzione la
doppia funzione di nuta. Un esempio è cost uito d lla guar izione integrale
cost uita da un disco metallico sul qual vi e vulcanizz t la go ma con form a
doppio labbro.
Pressione
O Ring Guarnizione labbro
Guarnizione automatica
Accorgimenti, quale l’arr tondamento degli spigoli ivi, veng no seguiti sulle
guarnizioni labbro per evitar ffetti indesid rati come il raschiamento del grasso
lubrificante sulla superficie di scorrimento.
Gli elastomeri quindi s no costi uiti da mater ali deformabili elasticamente.
S divid no in:
-
Elastomeri
-
Plastoelastomeri
Gli elastomeri veng no pr dotti partendo dalla go ma che vi ne mescol ta con
additivi e poi vulcanizz t ad alte te peratur e, da materiale con c ratteristiche
plastiche, cquista elasticità. L’agente vulcanizza te è g ner lmente lo z lfo. Le
c ratter stiche fisiche, chimiche termiche poss no v iare notevolmente in funzione
della quantità di go m e de li additivi aggiunti nella mescola i izial .
I plastoelastom ri son anche detti gomme termoplastiche ed in g nerale si
comportano com elastomeri fino a temperature di p co superiori a 80°C. A
temperature più levate si comportano come plastometri deformandosi plasticamente
s tto l’azione di forze.