Environmental Engineering Reference
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6.2.3 Betriebsverhalten von Dichtungen
Reibungsverhalten.
Statische und dynamische elastische
Dichtungen sind im Ruhe-
zustand gewöhnlich völlig dicht. Bei dynamischen Dichtungen entsteht durch die
Bewegung ein hydrodynamischer Ölfilm mit (sehr kleinem) Leckölstrom. Der Öl-
film ist erwünscht, weil er die Flächen trennt (Kap. 2.4). Die zu erwartende Öl-
filmdicke liegt bei Hochdruckdichtungen in der Größenordnung von nur 0,1 μm
Deswegen muss die Gegenfläche der Dichtung sehr glatt sein, in [6.20] wird z. B.
für Zylinderrohre innen eine Rautiefe R
0
m verlangt. Ob sich ein tren-
nender Ölfilm bildet, lässt sich durch Messung der Reibungskraft feststellen, siehe
Bild 6.12
[6.17]. Das Auftreten von
Stribeck
-Kurven beweist das Aufschwimmen
der Dichtung ab einer gewissen Gleitgeschwindigkeit (Kap. 2.4 und weitere Mess-
ergebnisse in [6.21]). Die Öltemperatur wurde in Bild 6.12 konstant gehalten, die
örtliche Viskosität im Spalt war vermutlich trotzdem über der Gleitgeschwindig-
keit leicht absinkend, was die rechten Stribeck-Äste „herabbiegt“.
Nutringdichtungen können durch Einlaufen und Druckprofiländerungen besonders
geringe Reibungskräfte erreichen [6.21]. Der
Stick-Slip-Effekt
tritt beim Anfahren
und bei kleinen Gleitgeschwindigkeiten auf. Er entsteht dadurch, dass die Haft-
reibung zwischen Kolben und Zylinder größer ist als die sich unmittelbar anschlie-
ßende Gleitreibung. Der Kolben muss zunächst mit dem für die Überwindung der
Haftreibung notwendigen höheren
Druck beaufschlagt werden. Dadurch
wird er nach dem „Losbrechen“ durch
die Federwirkung der Ölsäule kurz-
zeitig beschleunigt. Damit sinkt der
Druck ab, der Kolben bleibt stehen, so
dass die Haftreibungskraft erneut über-
wunden werden muss usw.
Bei doppelt wirkenden Zylindern mit
eingespannten Kolben (Eilgangschal-
tung,
Bild
4.7)
kann
die
Reibung merk-
lich größer sein.
≤
ҏ
0,05-0,3
μ
Schleppdruck.
Wenn Öl in einen län-
geren engen Spalt in Bewegungsrich-
tung mitgeschleppt wird, müssen Ent-
lastungskanäle gegen Schleppdrücke
vorgesehen werden.
Nach EP 1 762 757 B1 (Freudenberg)
kann ein luftgefüllter Schlauchring das
Schleppölvolumen gut puffern.
Bild 6.12:
Sehr günstige gemessene
Reibungskräfte an einer Polyurethan-
Nutringdichtung für ausfahrende Kolben-
stange. Öl HLP 46 bei 30
°C. Dichtring
neu. Nach [6.17]
