Dem Wellenschlag folgen

Geeignet für höhere Lasten: Auch bei starkem Wellenschlag liegen die neuen Merkel® Radiamatic®-Dichtringe stets sicher an der Welle an.

Die wichtigste Aufgabe der Radial-Wellendichtringe Merkel® Radiamatic® von Freudenberg Sealing Technologies besteht darin, das Hauptlager von Windkraftanlagen abzudichten. Das bedeutet, den Schmierstoff im Hauptlager zu halten und das Innere der zu schützenden Maschinenelemente vor Schmutzpartikeln oder Feuchtigkeit zu bewahren.. Die heute eingesetzten, bewährten Merkel® Radiamatic®-Dichtungen bestehen aus einem gewebeverstärkten Trägerkörper, einer Membran und einer keilförmigen Dichtlippe. Diese Dichtlippe wird mit Hilfe einer Wurmfeder, die der Zugfeder einer Schreibtischlampe ähnelt, unter Spannung gehalten. Auf diese Weise wird ein permanenter Kontakt der Dichtlippe mit der Welle sichergestellt.

Für die neue Generation der Radial-Wellendichtringe haben die Ingenieure von Freudenberg Sealing Technologies eine neuartige, robust ausgestaltete Konstruktion der Dichtlippe entwickelt. Dabei bildet eine schlanke und längliche Dichtlippe zusammen mit dem Trägerkörper eine V-Form. Ein gebogenes Stahlband verstärkt Dichtlippe und Trägerkörper. Dadurch wirkt die Dichtlippe als Druckfeder: Sie „drückt“ von sich aus auf die Welle, ohne dass sie durch eine Wurmfeder fixiert werden muss. Auch bei relativ starkem Wellenschlag liegt die Dichtlippe sicher an der Welle an. Dadurch kann sie ihre Dichtfunktion auch bei deutlich höheren Lasten auf Lager und Welle erfüllen. Das Stahlband ist zudem integraler Bestandteil der Dichtung. Im Gesamtsystem stellt der neue Radial-Wellendichtring deswegen nur noch ein Bauteil dar, was den Einbau vereinfacht.

Ein weiterer Fokus der Entwickler von Freudenberg Sealing Technologies lag darauf, die Reibung zu reduzieren, um einen höheren Wirkungsgrad von Windkraftanlagen zu erreichen. Die lange und schmale Form der neuen Dichtlippe führt dazu, dass sie selbst beim zwei- bis dreifachen des derzeit üblichen Wellenschlags nur minimal anliegt, so dass sehr wenig Reibung entsteht. Gleichzeitig wirkt sie wie ein Abstreifer für das Fett, das in Windkraftanlagen das gängigste Schmiermittel ist: Bei jeder Umdrehung der Hauptwelle fördert sie das Schmierfett zurück in den Innenraum und trägt so zur weiteren Senkung von Reibungsverlusten bei. „Ziel der Entwicklung ist, das tribologische System von Welle, Schmierfett und Dichtung in Einklang zu bringen“, erläutert Dr. Kristian Müller-Niehuus, Entwicklungsleiter im Lead Center Heavy Industries bei Freudenberg Sealing Technologies.

Da die Dichtlippe des neuen Radial-Wellendichtrings von Freudenberg Sealing Technologies von sich aus an der Welle anliegt, ist es zudem möglich, die Kraftrichtung der Dichtung beliebig zu variieren: Deren Federkraft kann nicht nur nach innen, sondern auch nach außen hin wirken. Das gibt den Entwicklern von Windkraftanlagen und deren Komponenten neue konstruktive Freiheiten.

„Wir hatten im Prüffeld außerordentlich gute Ergebnisse“, berichtet Müller-Niehuus. „Deswegen gehen wir den nächsten Schritt und erproben die neue Generation von Radial-Wellendichtringen jetzt in Feldtests gemeinsam mit unseren Kunden, den Herstellern von Windkraftanlagen und deren Komponenten.“ Mit der Innovation, die sich für alle Lager- und Wellendurchmesser eignet, bietet Freudenberg Sealing Technologies sichere und robuste Dichtungskonzepte für zukünftige Anforderungen in Windkraftanlagen.