Durchflußoptimierte Gleitringdichtung

Hecker Werke

Additive Manufacturing erlaubt Funktionalität ohne Kompromisse

Mit dem Laser Beam Melting (LBM) stehen dem Konstrukteur deutlich mehr Möglichkeiten zur Verfügung als bei den konventionellen

Fertigungsverfahren:

  • Bauteile können anders aussehen
  • Funktionen können in einem Bauteil integriert werden
  • Bauteile können damit kompakter werden

 

Zahlreiche Möglichkeiten, die bislang mit den konventionellen Fertigungsmethoden nicht realisierbar waren, können nun umgesetzt werden.

Ziel eines Kooperationsprojektes der Hecker Werke mit der Hochschule Aalen ist es, eine doppeltwirkende Gleitringdichtung (GLRD) mit einer Wellenschutzhülse als Integralbauteil auszuführen. Dabei werden die Funktionen der Abdichtung, Schmierung und Kühlung vereint. Gleichzeitig wird weniger Bauraum benötigt. Die effizientere Kühlung innerhalb der Gleitringdichtung basiert darauf, dass das Kühlfluid (Sperrfluid) die Gleitringoberflächen wirknah umspült und damit für besseren Wärmetransport sorgt. Dazu wurden die Kühlkanäle in die Wellenschutzhülse integriert.

Mit dem LBM können werkzeuglos nahezu beliebige Konturen und Volumen erzeugt werden. Kanäle und Hohlräume sind ohne fertigungstechnische Restriktionen so gut wie frei gestaltbar und können ausschließlich nach funktionalen Gesichtspunkten definiert werden.

Die Voruntersuchungen an LBM-Bauteilen zeigten, dass das Material die Mindestdruckfestigkeit von 25bar deutlich überschreitet. Für die spanende Bearbeitung werden 2 Zehntel Millimeter Aufmaß benötigt. Schließlich konnte mittels eines optimierten additiven Fertigungsablaufs eine Wellenschutzhülse aus Chromstahl 1.4404 gefertigt werden. Der Durchfluss des Sperrfluids nimmt in der Neukonstruktion über die Drehzahl linear zu, während die herkömmlich hergestellten GLRD ab 2000 U/min keine Durchflusssteigerung mehr liefern. Wärmebedingte Dichtungsausfälle werden so vermieden. Durch die additiv gefertigte Wellenschutzhülse wird eine kompakte, leistungsfähige Gleitringdichtung möglich.

Downloads

Ähnliche Artikel