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Das Lecken von Dichtungen ist einer der häufigen Fehler bei Maschinen und Anlagen. Es gibt hauptsächlich zwei Gründe für Lecks: Erstens entstehen durch die mechanische Bearbeitung unweigerlich verschiedene Mängel sowie Abweichungen in Form und Größe an der Oberfläche der Maschinenteile. Dadurch entstehen an den Verbindungsstellen der Maschinenteile unvermeidlich Lücken ； Zweitens besteht zwischen den beiden Seiten der Dichtung ein Druckunterschied, wodurch die Arbeitsflüssigkeit durch die Spalte entweichen kann. Die Verringerung oder Beseitigung der Spalte ist der wichtigste Weg, um Lecks zu verhindern. Die Funktion der Dichtung besteht darin, die Lücken zwischen den Verbindungsflächen zu verschließen, Leckkanäle abzuschotten oder zu unterbrechen, den Widerstand in diesen Kanälen zu erhöhen – oder indem kleine Arbeitskomponenten in diese Kanäle eingefügt werden, um auf das Leckgas Druck auszuüben. Dadurch kann der durch den Druckunterschied verursachte Leckstrom teilweise oder vollständig ausgeglichen werden, wodurch das Lecken verhindert wird. Dichtungen lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: statische Dichtungen zwischen relativ ruhenden Kontaktflächen und dynamische Dichtungen zwischen relativ beweglichen Kontaktflächen. Eine statische Dichtung bezeichnet in der Regel eine Dichtung zwischen zwei ruhenden Oberflächen. Statische Dichtungen lassen sich hauptsächlich in drei Kategorien einteilen: Dichtungen mit Dämpfern, Dichtungen mit Dichtmasse sowie Dichtungen durch direkten Kontakt. Eine dynamische Dichtung bezeichnet die Dichtung zwischen beweglichen Teilen in einer Maschine (oder einem Gerät). 1 Füllstoffdichtung Die Füllstoffdichtung wird hauptsächlich zur dynamischen Dichtung der beweglichen Teile von Prozessmaschinen und -anlagen in der Maschinenbauindustrie eingesetzt, wie zum Beispiel zur Dichtung der Antriebswellen von Zentrifugalpumpen, Kompressoren, Vakuumpumpen sowie Mixern und Reaktoren. Ebenso wird sie zur Dichtung zwischen dem Kolben oder Pleuelstab von Stoßpumpen und Stoßkompressoren sowie zwischen dem Ventilstab von Ventilen, die sich linear oder spiralförmig bewegen, und dem festen Gehäuse verwendet. Die grundlegende Form des Dichtungsgehäuses ist: (1) Asbestdichtung: Sie weist eine gute Wärme- und Korrosionsbeständigkeit auf. Bei Einzelverwendung ist jedoch die Dichtwirkung nicht ausreichend, weshalb sie stets in anderen Materialien getränkt oder mit diesen kombiniert wird. Ölgetränkte Asbest-Dichtungen: Es gibt zwei grundlegende Strukturformen – eine ist das Verdrehen, die andere das Flechten. Es kann sich außerdem um runde und quadratische Formen handeln. (2) Gewebte PTFE-Dichtung: Dünne PTFE-Bänder werden zu einer Dichtung gewoben; sie weisen hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf und können außerdem in Kryotechnik-Anwendungen eingesetzt werden. (3) Gummiringe vom Typ O: Bei niedrigem Druck erweisen sie sich als gute Dichtungen. Die Einsatztemperatur ist begrenzt; beispielsweise kann Naturkautschuk nur bei 60 °C verwendet werden. (4) Füllstoffe für die Kunststoffformung: In der Regel werden sie in Form von drei Teilen hergestellt, es ist aber auch möglich, sie in anderen Formen anzufertigen. Als Kunststoff wird meist Polytetrafluorethylen verwendet, es werden aber auch Nylon 66 und Nylon 1010 eingesetzt. (5) Dichtung mit weichem Füllmaterial: Das weiche Füllmaterial, auch als schlammartiges Füllmaterial bezeichnet, ist eine hochwertige „Dichtungsmasse“, die aus einer neuen Generation von Hochleistungs-Synthetikfasern in Kombination mit speziellen Barrierestoffen und Schmierstoffen hergestellt wird. Weiche Füllstoffe in beliebiger Größe und Form – sie sind äußerst einfach zu installieren. Sie können mithilfe eines speziellen Hochdruckpistolen direkt injiziert werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Dichtungen, die vorher zugeschnitten werden müssen, eignen sich diese Füllstoffe zur Abdichtung von Füllkammern jeder Größe. Dichtungen mit weichem Füllmaterial finden vielfältige Anwendungen, beispielsweise zur Dichtung von Hochdruck-Pumpen mit Stoßbetrieb oder Pumpen mit niedriger Drehzahl, sowie für Ventilstangen, Ventile oder Dichtkästen bei hohen Temperaturen. Es weist Vorteile wie eine einfache Konstruktion, zuverlässige Funktionsweise und niedrige Kosten auf, wodurch es auch in Anwendungen mit nicht allzu hohen Anforderungen weit verbreitet eingesetzt wird. 2. Dichtung mit Expansionsring – Ein Expansionsring ist ein elastischer Metallring mit Einschnitten; er wird auch als Kolbenring bezeichnet. Im freien Zustand sind die Schnitte des Expansionsringes geöffnet. Nachdem der Ring in den Zylinder eingeführt wurde, schließen sich die Schnitte wieder. Die Außenseite des Expansionsringes drückt durch seine Elastizität fest gegen die Innenfläche des Zylinders. Während der Betriebszeit drückt der Druck des Arbeitsmediums den Expansionsring gegen eine Seite der Expansionsringmulde. Sowohl die äußere Zylinderoberfläche des Expansionsrings als auch die gegen die Mulde gepresste Endfläche tragen gemeinsam zur Abdichtung bei. Dichtungsringe werden in der Regel aus Gusseisen oder Zinnbronze hergestellt und dienen hauptsächlich zur Abdichtung der Kolben in Stoßkompressoren und Verbrennungsmotoren bei hohen Betriebstemperaturen sowie zur Abdichtung der Antriebswellen in Dampfturbinen. 3 Kontaktbasierte dynamische Dichtungselemente – Dichtungselemente sind Bauteile, die in Maschinen, Anlagen sowie Rohrleitungen eingesetzt werden, wo Flüssigkeiten fließen. Es handelt sich dabei um Materialien, die sowohl von innen als auch von außen eine dichte Abdeckung gewährleisten. Dichtungen bestehen aus metallischen oder nichtmetallischen plattenförmigen Materialien, die durch Verarbeitungsmethoden wie Schneiden, Stanzen oder Ausschneiden hergestellt werden. Sie dienen dazu, Verbindungen zwischen Rohren sowie zwischen den verschiedenen Komponenten von Maschinen und Geräten dicht zu verschließen. Nach dem Material lassen sie sich in metallische Dichtungen und nichtmetallische Dichtungen einteilen. Es gibt Metall-Dämpfer wie Kupferdämpfer, Edelstahl-Dämpfer, Eisendämpfer und Aludämpfer usw. Zu den nichtmetallischen Dämpfern gehören Asbestdämpfer, Nicht-Asbest-Dämpfer, Pappdämpfer, Gummidämpfer usw. Neu sind auch Graphitdämpfer. Schraubenversiegelung: Es gibt im Allgemeinen zwei Arten von Schraubenversiegelungen – eine ist die Versiegelung mit Schraubenverbindungs-Dichtungen, die andere die Versiegelung mit Schrauben in Kombination mit Füllstoffen. Beide Methoden werden bei der Versiegelung von Schraubverbindungen mit kleinem Durchmesser eingesetzt. Die Dichtung bei einer Schraubverbindung besteht aus der Dichtschicht, während die Schrauben lediglich dazu dienen, Druck auszuüben. Die Dichtigkeit hängt neben den Eigenschaften des Dichtstücks selbst auch von anderen Faktoren ab. Die Rauheit der Dichtflächen sowie die Genauigkeit der relativen geometrischen Position gegenüber den Gewindestiften haben ebenfalls einen großen Einfluss auf die Dichtigkeit. Denn die Dichtungsringe müssen beim Anziehen der Schrauben nicht nur dem Druck standhalten, sondern auch dem Drehmoment – dadurch können sie verformt oder sogar beschädigt werden. Deshalb eignen sich Dichtungsringe aus Nichtmetallen in der Regel nur für Anwendungen mit niedrigem Druck. Wenn die Dichtungsringe hingegen aus Metall bestehen, kann der Druck bis zu 30 Mpa betragen. Fellringdichtung: Der Fellring wird in die trapezförmige Nut der Lagerhaube eingesetzt. Durch den Druck der Seitenflächen der trapezförmigen Nut wird das Fell auf dem Achsenkörper festgedrückt, wodurch eine Dichtfunktion entsteht. Es hat eine gute Dehnfähigkeit, ist wärmend und besitzt Feuchtigkeitsbindung sowie Elastizität. In Primär- und Sekundärganggetrieben werden häufig Filzringöldichtungen verwendet. In den Lagerabdeckungen des Antriebswellen- und Ausgangswellenendes befindet sich in der Mitte, an der Stelle, an der die Welle berührt wird, eine ringförmige Vertiefung mit trapezförmigem Querschnitt. In diese Vertiefung wird ein Filzring eingelegt, der dazu dient, Staub abzuhalten und ein Austreten von Schmieröl zu verhindern. Ölversiegelung – Die Ölversiegelung bezeichnet die Abdichtung des Schmieröls. Es trennt die in den Antriebskomponenten befindlichen, ölbedürftigen Teile von den Leistungskomponenten ab, sodass kein Öl austreten kann. Jeder Teil eines laufenden Gehäuses, in dem sich Schmieröl befindet und der mit der Außenwelt verbunden ist, benötigt einen Öldichtungsring. Einige sind aus Gummi, einige aus Metall, die meisten sind aus Stahl mit Gummieinlage, wie z. B. die Ölverschlüsse hinter dem Kurbelwellenlager, die Ölverschlüsse vorne und hinten im Getriebe, die Ölverschlüsse an den linken und rechten Antriebswellen, der Ölverschluss vor dem Hauptgetriebe sowie der Ölverschluss der Kurbelwelle der Luftpumpe. Vollständige Abdichtung: Bei einer vollständigen Abdichtung werden alle Leckwege zwischen dem Inneren und Äußeren des Systems vollständig abgeschnitten. Zudem werden die Arbeitsmaschinen (Pumpen) sowie die Antriebsmaschinen in einem einzigen abgeschlossenen System untergebracht. Dadurch wird ein Auslaufen der Flüssigkeiten verhindert. Deshalb ist eine vollständige Abdichtung von großer Bedeutung bei der Herstellung hochgiftiger, radioaktiver Stoffe sowie seltener und wertvoller Stoffe – auch in präzisen Experimenten. Übliche Formen sind Membransiegel. 4 Kontaktlose dynamische Dichtung – Schwimmringdichtung. Die Schwimmringdichtung ist eine Hochgeschwindigkeitsdichtung, die zur Abdichtung von Gasen und Flüssigkeiten verwendet werden kann. Beim Abdichten mit Gas sollte das Schwimmringsystem mit Schmieröl gefüllt sein, um eine gute Abdichtung und Schmierung zu gewährleisten. Schwimmringdichtung wird auch als Ölmembrandichtung bezeichnet. Kontaktlose Drehdichtung, die das Austreten von Flüssigkeit durch einen minimalen Spalt zwischen dem schwebenden Metallring und der Welle oder dem Gehäuse verhindert. Der Schwimmring kann sich frei im Gehäuse bewegen, wodurch die Auswirkungen von hoher Drehzahl des Antriebs sowie von Vibrationen auf die Dichtung gering sind. Auch Reibung und Abnutzung sind minimal. Schraubenverschluss – Der Schraubenverschluss ist eine Form des Dichtverschlusses. Dabei werden auf der drehenden Welle oder auf dem Gehäuse der Welle spiralförmige Kanäle angefertigt. Zwischen der Welle und dem Gehäuse befindet sich ein Dichtmedium. Die Drehung der Welle erzeugt in den Schraubenkanälen eine Wirkung, die der eines Pumps ähnelt, wodurch ein Austreten des Dichtflüssigkeits verhindert wird. Die Größe der Dichtfähigkeit hängt vom Schraubenwinkel, der Schrittweite, der Zahnbreite, der Zahnhöhe, der wirksamen Länge der Zähne sowie von der Dicke der Lücke zwischen Achse und Hülse ab. Da es zwischen den Dichtungen keinen Reibungswiderstand gibt, ist die Lebensdauer lang. Aufgrund von Platzbeschränkungen in der Konstruktion ist jedoch die Länge der Spirale in der Regel gering, wodurch auch die Dichtfähigkeit eingeschränkt wird. Wenn die Pumpe mit reduzierter Drehzahl betrieben wird, nimmt ihre Dichtwirkung erheblich ab. Zentrifugalschließung: Die Zentrifugalschließung ist eine Vorrichtung, die die durch die Drehung des zusätzlich eingebauten Antriebselements entstehende Zentrifugalkraft nutzt, um Lecks zu verhindern. Die Dichtfähigkeit entsteht durch die Arbeit, die von der Drehung des Maschinenachsen an den Dichtelementen verrichtet wird. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Zentrifugalsiegeln: Rückflügelsiegel und Nebenrad-Siegel. Die Rückenlauflagerdichtung und die Nebenturbodichtung sind gängige Achsdichtungen bei Zentrifugalpumpen. Diese beiden Arten von Zentrifugalsiegeln ermöglichen einen größeren Dichtheitsabstand, weisen geringe Abnutzung auf und haben eine lange Lebensdauer. Sie ermöglichen nahezu keinerlei Lecks. Sie werden häufig in Pumpen eingesetzt, die Medien mit festen Bestandteilen transportieren – beispielsweise in Schlammpumpen. Allerdings ist der Energieverbrauch für das Versiegeln hoch, und es ist außerdem ein Notverschluss erforderlich. Trockenluftdichtung – Eine Trockenluftdichtung ist eine neue Art von Achsendichtung, bei der die Technik der geschnittenen Dichtungen zur Gasdichtung eingesetzt wird. Wenn sich der bewegliche Ring dreht, wobei an der Außenseite des Endflächenbereichs Druckkanäle vorhanden sind, werden die hochdruckigen Gase vom Außendurchmesser her in den Raum zwischen den Dichtflächen gepumpt. Der Druck der Gasschicht nimmt vom Außendurchmesser bis zum Kanaldurchmesser zu, während er vom Kanaldurchmesser bis zum Innendurchmesser abnimmt. Durch den erhöhten Druck auf der Dichtfläche entsteht eine Kraft, die größer ist als die Schließkraft, die auf den Dichtring wirkt. Dadurch entsteht eine sehr dünne GasSchicht zwischen den Reibflächen, wodurch die Dichtung ohne Berührung funktionieren kann. Die entstehende Gasschicht blockiert vollständig die Kanäle, durch die das mit geringem Druck stehende Dichtmedium entweichen könnte. Dadurch wird ein absoluter Leckagenfreiheit des Dichtmittels erreicht. Die Dichtung mit Gasfilm weist einen geringen Leckagegrad auf; dadurch wird ein vollständiger Ausstrom des Mediums verhindert. Es handelt sich dabei um eine umweltfreundliche Dichtung ； Die Gasdichtung weist geringe Abnutzung auf, hat eine lange Lebensdauer sowie eine stabile und zuverlässige Funktionsweise ； Der Leistungsverbrauch des Dichtsystems ist gering – er beträgt nur etwa 5 % des Wertes bei mechanischen Kontaktdichtungen. Zudem wird das Dichtfluid nicht durch Öl verschmutzt ； Das Verschlusshilfssystem ist einfach und zuverlässig sowie wartungsfrei in der Nutzung. Labyrinthdichtung: Bei einer Labyrinthdichtung werden um die Drehachse herum mehrere in Reihen angeordnete, ringförmige Dichtzähne angebracht. Zwischen diesen Zähnen entstehen eine Reihe von Spalten und Erweiterungsräumen. Das zu dichtende Medium erzeugt beim Durchfluss durch diese gewundenen Spalten einen Drosselungseffekt, wodurch ein Leckageverhindern erreicht wird. Es weist eine gute Dichtleistung bei hohen Geschwindigkeiten auf, benötigt keine Schmierung, es kommt zu keinem Reibungseffekt, die Wartung ist einfach, die Lebensdauer ist lang – zudem sind keine weiteren Dichtmaterialien erforderlich ； Aber die Bearbeitungsgenauigkeit ist hoch, wodurch eine Montage schwierig wird. Magnetflüssigkeitsdichtung – Die Technologie der Magnetflüssigkeitsdichtung basiert auf magnetischen Flüssigkeiten. Wenn diese in die Lücken eines Magnetfeldes eingeführt werden, können sie die gesamte Lücke ausfüllen und so eine Art „flüssigen O-Ring“ bilden. Die Funktion eines Magnetflüssigkeitsverschlusses besteht darin, eine Drehbewegung in den versiegelten Behälter zu übertragen; er wird häufig bei Vakuumverschlüssen eingesetzt. Endanschlussdichtung (Mechanische Dichtung) „Endanschlussdichtung“ ist eine Dichtung, die an der Endfläche durch Druck von einer anderen Fläche abgedichtet wird. Eine mechanische Dichtung ist ein Vorrichtung zur Verhinderung von Flüssigkeitslecks, die durch mindestens ein Paar von Endflächen entsteht, die senkrecht zur Drehachse liegen. Diese Endflächen bleiben unter dem Einfluss des Fluiddrucks sowie der Elastizität von Ausgleichsmechanismen (oder Magnetkräften) sowie in Kombination mit einer zusätzlichen Dichtung eng aneinander und bewegen sich relativ zueinander. Die elastische Belastungsmechanik sowie die zusätzliche Abdichtung bilden die mechanische Abdichtung von metallischen Wellen – wir bezeichnen dies als Metallwellenabdichtung. Bei leichten Dichtungen werden auch Gummiblasebälge als zusätzliche Dichtung verwendet. Die Elastizität der Gummiblasebälge ist begrenzt, weshalb in der Regel Federn hinzugefügt werden müssen, um die erforderliche Elastizität zu erzielen. “„Mechanische Dichtung“ wird in der Regel abgekürzt als „Dichtung“”