Im Hochleistungsbetrieb von Hydraulikpressen ist die Betriebszeit der wichtigste Kennwert. Mit zunehmendem Alter der Pressen treten bei Standard-V-Dichtungen aus NBR und Gewebe drei vorhersehbare Defekte auf: Extrusion, Verschleiß und Abrieb sowie Undichtigkeiten bei niedrigem Druck.
Am häufigsten tritt eine Extrusion auf; wenn sich die Bronzebuchsen abnutzen und der Extrusionsspalt größer wird, können die NBR-/Gewebe-Innenadapter den Spalt unter Druck nicht mehr überbrücken, und die Dichtung dringt in den Spalt ein.
Ein Stößel, der ein Sanduhrprofil aufweist, verschlimmert das Problem. Verschleiß und Abrieb verlaufen nach einem ähnlichen Muster, da Riefen, Lochfraß und Korrosion am Stößel bei jedem Zyklus wie ein Schleifmittel wirken, dem herkömmliche Zwischenprodukte nur schlecht standhalten.
Eine Leckage bei niedrigem Druck stellt ein separates Problem dar: Beim Positionierhub läuft der Kolben mit geringem oder gar keinem Druck, die Flüssigkeit fließt am Kolbenstapel vorbei, und der Kolben verliert Öl. Da diese Störungsart auf eine Konstruktionslücke und nicht auf Verschleiß der Dichtungen zurückzuführen ist, wird sie häufig falsch diagnostiziert.
Für einen Betreiber mit einem veralteten Druckmaschinenpark hatten sich diese Ausfallarten zu einer ständigen Belastung für die Produktion entwickelt: Der Austausch von Dichtungen erfolgte im Durchschnitt etwa einmal pro Monat, wobei die durch Ausfallzeiten verursachten Kosten auf jährlich 600.000 Dollar geschätzt wurden und die Zuverlässigkeit weiter abnahm.
In Zusammenarbeit mit dem Entwicklungsteam des Kunden entwickelte System Seals „Elite V-Packing“ – eine diagnostikgestützte, anwendungsspezifische Dichtungsplattform anstelle einer standardisierten Katalogkonfiguration.
Die Herausforderung: Die Entwicklung eines V-Dichtungssystems
Entwickeln Sie ein V-Dichtungssystem, das Probleme wie Extrusion, Verschleiß und Abrieb sowie Leckagen bei niedrigem Druck in einem alternden Maschinenpark beheben kann, ohne dabei auf eine einheitliche Katalogkonfiguration zurückzugreifen.
Die Lösung:
System Seals entwickelte jede Konfiguration auf der Grundlage der tatsächlichen Verschleißmuster, Belastungsprofile und Ausfalldaten der jeweiligen Presse und verfeinerte sie anschließend anhand der aus den Dichtungsanalysen gewonnenen Erkenntnisse über aufeinanderfolgende Wartungsintervalle hinweg.
Die daraus resultierende Baugruppe weist drei Funktionspositionen auf: einen POM- oder PA-Innenadapter an der Basis, der steifer ist als herkömmliche NBR/Gewebe-Varianten und über ein zentrierendes Führungsringprofil verfügt, das sich in Keile aufteilt, um abgenutzte Bohrungen und sanduhrförmig abgenutzte Kolben auszugleichen; Zwischenstücke aus H-Polyurethan in der Mitte, die abriebfester sind als NBR/Gewebe und mit dünneren V-Ringen konfiguriert werden können, wenn Leckagen bei niedrigem Druck das vorherrschende Problem darstellen; sowie einen firmeneigenen W-Profil-Steckadapter an der Oberseite, der als aktive Dichtlippe fungiert und unabhängig vom Systemdruck zusätzliche Dichtkraft aufbringt.
- Adapter mit Innengewinde: Der Standardadapter aus NBR/Gewebe wird durch einen steiferen Adapter aus POM oder PA ersetzt, um der Extrusionskraft standzuhalten. Das Profil des Zentrierrings teilt sich in Keile auf, die sich unter Druck ausdehnen, um verschlissene Bohrungen und sanduhrförmige Stempel auszugleichen.
- Zwischenabdichtungselemente: H-Polyurethan-Zwischenelemente ersetzen NBR/Gewebe und weisen eine deutlich höhere Abriebfestigkeit auf. Wenn es zu Leckagen bei niedrigem Druck kommt, kann ein Hochleistungsring durch dünnere V-Ringe ersetzt werden, die bereits bei niedrigeren Drücken abdichten.
- Steckadapter: Ein firmeneigenes W-Profil ersetzt die flache Standardausführung. Es fungiert als aktive Dichtlippe, die unabhängig vom Systemdruck für zusätzliche Dichtkraft am oberen Ende des Stapels sorgt.
Das Ergebnis:
Durch den Einsatz von Elite V-Packing konnte die Anzahl der jährlichen Dichtungswechsel von zwölf auf vier gesenkt werden – eine Reduzierung um 67 % – und die Wartungsintervalle wurden etwa verdreifacht, von monatlich auf vierteljährlich.
Der Kunde erzielte jährlich einen geschätzten Mehrwert von 400.000 US-Dollar durch die Gewährleistung der Betriebsbereitschaft, verbunden mit einer verbesserten Beständigkeit gegen Rissbildung und Oberflächenbeschädigungen sowie einer gleichmäßigeren Abdichtung unter variablen und Spitzenlasten.
