JÄGER Busi­ness Blog

Dich­tungs­tech­nik: Sie­ben Tipps für
die Ana­ly­se der Rahmenbedingungen

03.11.2021   |   Bas­ti­an Wondratschek 
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Dich­tun­gen gel­ten in der Kon­struk­ti­on oft als Mit­tel zum Zweck. Dabei kann sich die Ent­wick­lung und Aus­wahl von Gum­mi- oder Kunst­stoff­dich­tun­gen hoch­kom­plex gestal­ten. Es gibt unzäh­li­ge Fak­to­ren, die Leis­tung und Lebens­dau­er einer Dich­tung beein­flus­sen, und wenn sie falsch kon­stru­iert ist, ver­sagt sie frü­her oder spä­ter. Dies kann unter Umstän­den die Maschi­ne bzw. Anla­ge beschä­di­gen, in der die Dich­tung ver­baut ist.

Um dies zu ver­hin­dern, ist es sinn­voll, vor der Aus­wahl oder Ent­wick­lung einer Dich­tung die Rah­men­be­din­gun­gen aus­führ­lich unter die Lupe zu neh­men. Bei die­ser Ana­ly­se hel­fen Ihnen die fol­gen­den sie­ben Fragen:

1. Wel­che Ein­satz­tem­pe­ra­tu­ren herr­schen vor?

Die Ein­satz­tem­pe­ra­tur zählt zu den wich­tigs­ten Rah­men­be­din­gun­gen in der Dich­tungs­tech­nik. Wird eine Kom­po­nen­te außer­halb ihres opti­ma­len Tem­pe­ra­tur­be­reichs betrie­ben, ver­än­dern sich unter Umstän­den ihre phy­si­ka­li­schen Eigen­schaf­ten. Dies gilt sowohl für Abwei­chun­gen nach unten als auch nach oben.

Wel­chen Tem­pe­ra­tu­ren eine Dich­tung aus­ge­setzt ist, hängt von meh­re­ren Fak­to­ren ab. Zunächst ist die Umge­bungs­tem­pe­ra­tur zu nen­nen. Hier spielt die Raum- bzw. Außen­tem­pe­ra­tur eine Rol­le, aber auch die Kon­di­tio­nen inner­halb einer Maschi­ne oder Anla­ge. Bei­spiels­wei­se herr­schen im Inne­ren eines Motors ande­re Tem­pe­ra­tu­ren als außer­halb des Fahr­zeugs. Auch die Tem­pe­ra­tu­ren der Medi­en, mit denen die Dich­tung in Berüh­rung kommt, soll­ten Beach­tung fin­den. Bei­spiels­wei­se kann ein Rohr, das Was­ser­dampf trans­por­tiert, sehr heiß wer­den, unab­hän­gig von sei­nem Einsatzort.

Zudem stellt sich die Fra­ge nach Tem­pe­ra­tur­schwan­kun­gen. Ist die Tem­pe­ra­tur kon­stant oder tre­ten Spit­zen auf? Gera­de häu­fi­ge Wech­sel zwi­schen heiß und kalt kön­nen eine Dich­tung auf Dau­er beschädigen.

2. Mit wel­chen Stof­fen kommt die Dich­tung in Kontakt?

Wel­che che­mi­schen Bestän­dig­kei­ten eine Dich­tung auf­wei­sen muss, hängt von den Mate­ria­li­en ab, mit denen sie in Kon­takt kommt. Hier müs­sen zum einen die Stof­fe beach­tet wer­den, die dau­er­haft auf die Dich­tung ein­wir­ken (in der Regel sind dies auch die Sub­stan­zen, gegen die abge­dich­tet wer­den soll), zum Bei­spiel Säu­ren, Basen, Ben­zin oder Lösungs­mit­tel. Zum ande­ren soll­ten Konstrukteur:innen auch Stof­fe beach­ten, mit denen die Dich­tung nur tem­po­rär in Kon­takt kommt, bei­spiels­wei­se Rei­ni­gungs- oder Desinfektionsmittel.

Wich­tig ist dar­über hin­aus, dass die Kon­takt­me­di­en die Tem­pe­ra­tu­ren beein­flus­sen kön­nen, denen die Dich­tung aus­ge­setzt ist. Wenn eine Maschi­ne bei­spiels­wei­se regel­mä­ßig mit hei­ßem Was­ser­dampf gerei­nigt wird, müs­sen alle ihre Kom­po­nen­ten hit­ze- und dampf­re­sis­tent sein, auch wenn dies nicht durch­ge­hend rele­vant ist.

3. Wel­che mecha­ni­schen Belas­tun­gen wir­ken auf die Dich­tung ein?

Hin­sicht­lich der mecha­ni­schen Eigen­schaf­ten einer Dich­tung ist wich­tig, ob sie sta­ti­schen oder dyna­mi­schen Belas­tun­gen aus­ge­setzt ist. Eine ruhen­de Flach­dich­tung muss zum Bei­spiel ande­re Kri­te­ri­en erfül­len als eine Balg­dich­tung, die stän­dig in Bewe­gung ist. Auch die Inten­si­tät der Belas­tung soll­te in die Über­le­gun­gen der Kon­struk­ti­on ein­flie­ßen. Muss die Dich­tung bei­spiels­wei­se nur gerin­ge Bewe­gun­gen aus­hal­ten oder ist sie star­ken Vibra­tio­nen aus­ge­setzt? Dies hat nicht nur Ein­fluss auf das Dich­tungs­ma­te­ri­al, son­dern auch auf die opti­ma­le Form der Komponente.

4. Ist die Dich­tung für den Außen­ein­satz vorgesehen?

Maschi­nen, die im Frei­en betrie­ben wer­den, sind tags­über UV-Strah­lung und in den Som­mer­mo­na­ten oft Ozon­be­las­tung aus­ge­setzt. Bei­de Fak­to­ren wir­ken sich nega­tiv auf die Lebens­dau­er vie­ler Gum­mi- und Kunst­stoff­mi­schun­gen aus. Ist die Dich­tung für den Außen­ein­satz gedacht, soll­te daher bei der Mate­ri­al­aus­wahl dar­auf geach­tet wer­den, dass der Werk­stoff gegen UV-Licht und Ozon bestän­dig ist.

5. Han­delt es sich um ein Sichtteil?

Befin­det sich eine Dich­tung im Inne­ren einer Maschi­ne oder Anla­ge, ist ihre Optik meist zweit­ran­gig. Han­delt es sich jedoch um ein Sicht­teil, kön­nen je nach Ein­satz­ge­biet ästhe­ti­sche Fak­to­ren rele­vant wer­den. Dies umfasst unter ande­rem Spalt­ma­ße, Ver­fär­bun­gen sowie opti­sche Effek­te, die sich aus der Her­stel­lungs­me­tho­de erge­ben. Hier sind eini­ge Bei­spie­le für unschö­ne Merkmale:

All dies sind rein opti­sche Fak­to­ren, die kei­ne prak­ti­schen Aus­wir­kun­gen auf die Funk­ti­on der Dich­tung haben. Trotz­dem soll­ten sie in der Kon­struk­ti­on Beach­tung fin­den, denn die Ästhe­tik einer Maschi­ne oder Anla­ge kann durch­aus rele­vant sein. Dies gilt ins­be­son­de­re für Objek­te, die Kund:innen zu Gesicht bekommen.

Was­ser­strahl­schnei­den

6. Sind bestimm­te Zer­ti­fi­zie­run­gen oder Zulas­sun­gen relevant?

Ins­be­son­de­re Dich­tun­gen, die in der Medi­zin- und Lebens­mit­tel­in­dus­trie zum Ein­satz kom­men, müs­sen stren­ge Anfor­de­run­gen, Zer­ti­fi­zie­run­gen und Qua­li­täts­stan­dards erfül­len. Dies wirkt sich in ers­ter Linie auf die Mate­ri­al­aus­wahl aus. Eine Dich­tung darf kei­nes­falls gesund­heits­schäd­li­che Stof­fe an Lebens­mit­tel oder Medi­ka­men­te abge­ben, unge­ach­tet der Umge­bungs­fak­to­ren. Sinn­voll ist in man­chen Sze­na­ri­en, Dich­tun­gen aus detek­tier­ba­ren Mate­ria­len her­zu­stel­len, damit los­ge­lös­te Par­ti­kel gege­be­nen­falls leich­ter iden­ti­fi­ziert und ent­fernt wer­den können.

7. Wel­che Stück­zah­len sind angedacht?

Die geplan­ten Stück­zah­len einer Dich­tung sind vor allem für die Her­stel­lungs­art rele­vant. Bei klei­nen Pro­duk­ti­ons­men­gen bie­tet es sich an, die Form­tei­le per Plot­ter oder per Was­ser­strahl zu schnei­den. Stei­gen die Stück­zah­len, erge­ben dage­gen werk­zeug­ge­bun­de­ne Ver­fah­ren (z. B. Stan­zen) mehr Sinn. Der Break-Even Point hängt von Geo­me­trie und Mate­ri­al ab und muss indi­vi­du­ell bestimmt wer­den. Die ange­dach­ten Stück­zah­len soll­ten aller­dings schon früh im Pro­dukt­ent­ste­hungs­pro­zess Beach­tung fin­den, damit die Dich­tung pro­duk­ti­ons­ge­recht kon­stru­iert wer­den kann.

Zusam­men­ge­fasst

Die Ent­wick­lung und Aus­wahl einer Dich­tung ist deut­lich kom­ple­xer, als es den Anschein hat. Vie­le Fak­to­ren spie­len eine Rol­le, von der Umge­bungs­tem­pe­ra­tur über mecha­ni­sche Belas­tun­gen und vor­ge­schrie­be­ne Zer­ti­fi­zie­run­gen bin hin zur Optik der Kom­po­nen­te. All die­se Aspek­te müs­sen bei der Aus­wahl oder Ent­wick­lung einer Dich­tung Beach­tung fin­den. Daher ist es wich­tig, zu Beginn eine aus­führ­li­che Ana­ly­se der Rah­men­be­din­gun­gen durchzuführen.

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Mitarbeiter im Vertrieb Bastian Wondratschek

Autor: Bas­ti­an Wondratschek

Bas­ti­an Wond­rat­schek ist seit 2019 Teil von Jägers Ver­triebs­team. Der gelern­te Groß- und Außen­han­dels­kauf­mann kommt ursprüng­lich aus der Stahl­in­dus­trie und ist am Stand­ort Stutt­gart für die Kun­den­be­treu­ung im Außen­dienst tätig.

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