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29.11.2009

Dichtungsgedichte

Rührwerke sicher und dauerhaft abzudichten, stellt Anlagenbauer vor immer neue Herausforderungen. Je nach Antriebskonzept sind Speziallösungen gefragt, die Hersteller von Rührwerksdichtungen mit verschiedenen Dichtkonzepten anbieten. Daneben bietet der Dichtungsmarkt neue Werkstoffentwicklungen an. Hier stehen die lange Lebensdauer und Temperatur- wie Chemikalienbeständigkeit wie auch ein geringes Fließverhalten im Fokus.

Dichtungen, Dichtungsbänder, Flanschdichtungen, O-Ringe

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Folgt der Bewegung Die Wellenlippendichtung von interseal kann vorhandene Packungen an Maschinen der Pigmentfarbproduktion ersetzen. Die Wellenlippendichtung dichtet die untenangetriebenen (50 bis 90min-1) Rührwerke bei 160°C und einem Druck von 1bar ab. Das Medium im Prozess ist abrasiv und harzbelastet. Um die Dichtung vor dem reibenden und schleißenden Medium zu schützen, verfügt sie über eine Abstreifervorrichtung. Zudem folgt die Dichtung der Bewegungen der Mischerwellen, ohne dass dies die Dichtelemente beeinflusst. Es entsteht damit keine Spaltwirkung zwischen den Dichtflächen. Die Bewegung der Dichtung wird über ein patentiertes O-Ring System gelöst. Die Wellenlippendichtung erlaubt so eine Wellenauslenkung von bis zu 2 Grad.

Wenige Teile Die gasgeschmierte Rührwerksdichtung AGSZ von Burgmann eignet sich für langsam drehende Maschinen. Sie ist drehrichtungsunabhängig und für den Obenantrieb in Behältern mit Normanschlüssen ausgelegt. Sicherer Betrieb ist bei einer Temperatur zwischen -10 und 250°C, einem Druck bis zu 6bar und einer Gleitgeschwindigkeit von bis zu 10ms-1 gewährleistet. Indem zwei Teile ausgetauscht werden, lässt sich die Dichtung für Stahlbehälter mit Verbindungsflansch und Wellenende in die stahlfreie Variante für emaillierte Behälter mit Flansch und Welle umbauen. Die Dichtung erfüllt die Forderungen CIP/SIP und kann für Sterilprozesse eingesetzt werden. Bei robusten Rührwerksanwendungen sorgt ein massiver Gegenring aus Siliziumcarbid mit vergrößerter Dichtbreite für eine optimale Gasfilmsteifigkeit und für einen sicheren, berührungsfreien Betrieb. Der stationär befederte Gleitring macht die Dichtung unempfindlich gegenüber Taumeln oder Schiefstellung der Rührwelle. Der Klemmring zur Drehmomentmitnahme ermöglicht eine axiale Bewegung von bis zu ±2mm. Das Loslager der Rührwelle ist in die Dichtung integriert. Es bietet dort als Festlager der rotierenden Wellenhülse gegenüber dem stationären Gehäuse Schutz gegen Bewegungseinflüsse auf die Dichtspalte. Auch bei Umkehrdruck bleibt die Dichtung auf Grund der Doppeldruckentlastung geschlossen. Die reduzierte Zahl der Verschleißteile verringert die Instandhaltungskosten und vereinfacht die Montage. Im Vergleich zum Vorgängermodell verbraucht die Rührwerksdichtung 75% weniger Sperrgas.

Stufenweiser Druckabbau Innerhalb der Serie ESD66H hat ESD Ekato eine neue Gleitringdichtung für einen Rührwellen-durchmesser von bis zu 220mm entwickelt. Sie dichtet stabil bei einem Rührbehälter-Druck von bis zu 100bar und einer Behältertemperatur von bis zu 400°C. Durch eine dreifach wirkende „Zwei-Kammer-Sicherheitsgleitringdichtung“ wird die drehende Rührwelle zuverlässig abgedichtet, ohne einen höheren Verschleiß oder eine höhere Leckagemenge zu generieren. Durch die zwei Kammern wird der Druck stufenweise auf Umgebungsdruck abgebaut. Zum Erzeugen des Zwischendrucks sowie zur Kühlung der Gleitringdichtung wurde ein hydraulisches Gleitringdichtungs-Versorgungssystem mit Druckerzeugung, Umwälzung und Kühlung entwickelt. Die Dichtung eignet sich für sehr explosive oder toxische Produkte in gefährlichen Prozessen, die eine hohe Betriebssicherheit erfordern. Sie hat zudem eine Zulassung nach FDA.

Keine Leckagen mehr Bei Verschraubungen im Chemiebereich entstehen häufig Leckagen. Das liegt bei Flachdichtungen aus Faserweichstoffen meist daran, dass Montage und Wartung die Dichtung zu stark beanspruchen oder zu schmale Dichtflächen vorhanden sind. Auch Dichtringe aus PTFE, die eine gute Anpassungsfähigkeit und Querschnittsdichtheit besitzen, dichten wegen ihrer Fließeigenschaften teilweise nicht optimal. Klingertop-chem-2000 von Klinger besitzt dagegen ein Fließverhalten von nur 1,6% bei 50MPa Pressung und 200°C Temperaturbelastung. Dadurch bleiben die Schraubkräfte während des Betriebs sowie ein Maximum an Sicherheit erhalten.

Überbrückt große Dichtspalte Die aufblasbaren Dichtungen ABD werden überall dort eingesetzt, wo große Dichtspalten überbrückt werden müssen. Die Dichtungen von Herzog werden in einer Mühle eingesetzt die zuvor Probleme hatte das Mahlgut trotz vorhandener Dichtung von der Mühle in die Tonne zu überführen. Trotz Dichtung entwich zwischen Tonne und Deckel Feinstaub. Für Spaltmaße von 8mm und mehr kommen weder Profile noch andere Standardeinrichtungen in Frage. Der hergestellte Prototyp überzeugte und so wurden sämtliche Deckel mit ABD ausgerüstet. Die Feinheitsgrade des Mahlgutes können nun ausgebaut werden und die Kontamination ist praktisch nicht mehr vorhanden. Die gummielastische ABD kann abdichten, anpressen, auswerfen, blockieren, bremsen, fördern, führen, greifen, heben, isolieren, klemmen, lenken, spannen und vieles mehr.

Individuelle Form Siebdruck-Dichtungen sind statische Flachdichtungen aus Silikon. Sie sind bis 160°C temperaturbeständigen und mit einem individuellen Konturaufdruck erhältlich. Die von Späh im Siebdruckverfahren hergestellten Dichtkonturen werden in festgelegten Dichtzonen parallel aufgebracht und im Anschluss zu einer Dichtraupe ausvulkanisiert. Kunden können aus einer Anzahl Trägermaterialien ab Lager sowie die Formgebung von Dichtzone und Dichtkontur frei wählen. Die vielfältigen Vorteile der Siebdruck-Dichtung kommen in vielen Branchen dort zum Einsatz, wo herkömmliche Flachdichtungen nicht den Anforderungen entsprechen.

Material passt sich an Die Flachdichtung DF aus reinem, expandiertem PTFE (ePTFE) eignet sich für aggressive Produktionsbedingungen. Aufgrund der monodirektional gereckten Faserstruktur verfügt PTFE über ein sehr gutes mechanisches Eigenschaftsbild. So passt sich das Material im Einbau an Unebenheiten an und bildet im verpressten Zustand einen dünnen Dichtflim aus. Die Dichtung von Gore widersteht sowohl Kriechen wie auch Kaltfluss. Die Zugfestigkeit liegt im Falle einer 7-mm-Flachdichtung bei 550N. Um eine nach TA Luft „geschlossene“ Dichtung zu erhalten, müssen die Enden am Bolzenloch überlappend montiert werden.

Die richtige Mischung Die Präzisions-O-Ringe von Cinmaka bieten sich dank der Materialvielfalt in weiten Anwendungen als statische und bedingt als dynamische Dichtungen an. Kerne aus Silikon, Viton oder EPDM mit Umhüllungen aus FKM, Aflas, NBR oder PTFE sind im Standardprogramm enthalten und stehen für eine breite Chemie- und Temperaturbeständigkeit. Aus den entsprechenden Elastomeren und Mischungen sind ebenfalls Gummiformteile und Gummiprofile nach Kundenvorgaben lieferbar.

1000mal gedichtet Der Dichtungswerkstoff AFM 34 zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit wie Druckfestigkeit aus und ist beständig gegen Chemikalien. Mit seiner Gasdichtigkeit eignet sich der Werkstoff auch für Flanschdichtungen, um Schutzgaseinrichtungen mit Wasserstoff abzudichten. Reinz Dichtungen gibt an, dass der Werkstoff tausendmal dichter sei, als es beispielsweise die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft) vorschreibt. Auch hohe dynamische Beanspruchungen in halbhermetischen Kältekompressoren widersteht der Werkstoff. Dauerhafte Dichtigkeit gewährleistet der Werkstoff zudem in Rohrleitungen, in denen flüssiges oder gasförmiges Chlor fließt. Er ist für Temperaturen von -34bis 105°C und einem Druck von bis zu 20bar ausgelegt.

Verringerte Permeation Der Hochleistungswerkstoff Dyneon TFM 1635 PTFE für die Dichtungstechnik verbindet die Vorteile von chemisch modifiziertem PTFE mit verbesserten Verarbeitungseigenschaften. Die durchschnittliche Korngröße von 240µm schafft – gegenüber den nicht-rieselfähigen PTFE-Varianten – eine leichtere und gleichmäßigere Pulververteilung. Der Werkstoff von Dyneon unterscheidet sich von klassischem PTFE durch den zusätzlichen Modifier Perfluorpropylvinylether (PPVE). Das um den Faktor fünf geringere Molekulargewicht sowie eine homogenere Kristallstruktur führen dazu, dass die Partikel zu einem dichten, porenarmen Polymergemenge verschmelzen. Dadurch kann die Permeation im Vergleich zu klassischem PTFE bis um den Faktor 2 verringert werden. Der Werkstoff eignet sich vor allem zum hydraulischen und isostatischen Pressen von großen Zylindern und Platten, Auskleidungen sowie weiteren Formteilen. Die Schweißbarkeit mit speziellen Methoden bleibt erhalten.

Stabilität gegen Kaltfluss Die CellFlon Dichtungsbänder von Du Pont de Nemours bestehen aus mikrozellularem gesintertem Teflon PTFE. Die mehrdimensionale Mikrostruktur verbessert die Stabilität gegen Kaltfluss. Ihre flexible Einsatzfähigkeit ermöglicht das Abdichten komplex geformter Flächen ebenso wie große Flanschdurchmesser mit nur einer Nahtstelle. Hergestellte Dichtungen widerstehen auch hohen Scherkräften. Aufgrund ihrer vergleichsweise guten Rückstelleigenschaften gleichen die Dichtbänder Unebenheiten aus, und auch Wechselbeanspruchungen werden ohne plastische Veränderung kompensiert. Der Einsatz empfiehlt sich überall dort, wo die Eigenschaften von herkömmlichem ePTFE nicht ausreichen, die Kosten für multidirektional verstrecktes ePTFE aber nicht aktzeptabel sind.

Hochtemperaturbeständig Aufgrund seiner ausgewogenen Materialeigenschaften findet Victrex Peek zunehmend Einsatz in Hochleistungs-Dichtsystemen in unterschiedlichen Branchen. Das teilkristalline Polymer ist bis 260°C dauerhaft einsetzbar. Es verfügt über eine hohe Festigkeit und ein ausgezeichnetes Kriechverhalten bei hoher Bruchdehnung. Das Material von Victrex ist chemikalien- und hydrolysebeständig, inhärent flammengeschützt sowie unbedenklich im Kontakt mit Lebensmitteln.

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