antriebstechnik 6/2017

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
02 Aufbau des modularen Dichtsystem MSS1
für langsam laufende Getriebewellen
03 Vergleiche der Berührbreiten eines Standarddichtrings der Bauformen BA und eines PSS
04 Vergleiche des chemischen Angriffs der Dichtkante bei einem Wellendichtring BA
(mit Sonderfeder) und einem PSS unter identischen Bedingungen
05 Basierend auf den Lebensdauererfahrungswerten
von Freudenberg wird beim PSS aufgrund
der minimalen Verschleißwerte eine Lebensdauer
von > 20 000 h erwartet
30 000 km pro Jahr gefahren wird, erreicht in einem Jahr etwa
600 Betriebsstunden.
Ebenso wie die Zuverlässigkeit der Antriebe steht bei Applikationen
mit einer hohen Auslastung, z. B. mobile Logistikassistenten,
bei denen für gewisse Fahrstrecken Energie zwischengepuffert werden
muss, die Effizienz der Antriebe absolut im Vordergrund. Der
Betrieb moderner Applikationen unterscheidet sich oft grundlegend
von den bisher üblichen Anwendungen. Wo früher z. B. kontinuierlich
drehende Montagebänder eingesetzt wurden, werden
heute autonom fahrende Logistikassistenten eingesetzt. Die Bewegungskinematik
der Antriebe hat sich bei vielen Applikationen
deutlich verändert. Die Lebensdauer von Dichtsystemen in Antrieben,
die im Dauerbetrieb betrieben werden, erwiesen sich bereits
in der Vergangenheit oft als kritisch. Jedoch wird die Lebensdauer
heute durch variable Drehzahlen, wechselnde Drehrichtungen und
häufige Anfahrvorgänge noch weiter reduziert.
Nicht zuletzt werden aufgrund der gesetzlichen Bestimmungen
Antriebe immer öfter mit Frequenzumrichtern geregelt. Start-Stopp-
Betrieb, hohe Dynamik sowie wechselnde Drehzahlen/-richtungen
sind heute Bedingungen, mit denen moderne Antriebssysteme sicher
betrieben werden müssen. Aus der klassischen, mechanischen
Sichtweise lassen sich diese Anforderungen mit modernen Berechnungs-
und Simulationswerkzeugen berücksichtigen. Die einzelnen
Komponenten können entsprechend zeit- oder dauerfest ausgelegt
werden. Je nach Temperatureinsatzbereich kann auch ein Schmierstoff
gewählt werden, der eine Lebensdauerschmierung ermöglicht.
Die Lebensdauer eines Dichtsystems hingegen lässt sich bis heute
nicht berechnen. Die Robustheit des Gesamtsystems wird immer
durch das schwächste Glied bestimmt, in diesem Fall durch das
Dichtsystem. Klassische Dichtsysteme in der Antriebstechnik sind
nach wie vor Radialwellendichtringe. Erfahrungswerte der Hersteller
zu den Lebensdauern helfen, das geeignete Dichtsystem zu
wählen. Jedoch sind auch hier Grenzen gesetzt. Applikationen, die
unter den oben genannten Bedingungen betrieben werden, erreichen
bereits in dem gesetzlichen Gewährleistungszeitraum von
zwei Jahren oft bis zu 16 000 Betriebsstunden. Die Lebensdauererwartung
an Premium-Antriebssysteme gehen heute jedoch weit
darüber hinaus.
Wechselwirkungen mit Schmierstoff
Eine der grundlegendsten Voraussetzung für eine möglichst hohe
Lebensdauer der RWDR ist die Schmierstoffverträglichkeit. Entscheidend
ist die Frage, in welchem Maß und in welcher Geschwindigkeit
die chemisch-physikalischen Interaktionen stattfinden. Die
Geschwindigkeit der Wechselwirkungen zwischen Schmierstoff
und Elastomer wird vor allem durch die Öltemperatur und die Zeit
beeinflusst. Die im Dichtkontakt entstehende Reibung führt zu
einer zusätzlichen Temperaturüberhöhung, die entscheidend für
die Lebensdauer einer Dichtung ist. Einflussfaktoren wie Drehzahl,
Anpressdruck (durch die Radialfeder oder Überdruck im Ölraum),
Art des Elastomerwerkstoffs, innere und äußere Beaufschlagung
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