Dem Wellenschlag folgen

Windkraftanlagen von heute stellen heute Anforderungen an die Komponenten. Freudenberg hat darum eine Dichtung gegen die häufig auftretende Exzentrizität entwickelt.

09. August 2017

Die Radialwellen-Dichtringe der neuen Generation sind in der Lage, stärkeren Verformungen von Hauptlager und Welle zu folgen, indem sie grundsätzlich stärkere Ausgleichsbewegungen leisten. Darüber hinaus sind sie besonders auf fettgeschmierte Anlagen abgestimmt und öffnen den Anlagenherstellern so den Weg zu neuen Bauformen, beispielsweise mit außendrehenden Hauptlagern.

Die wichtigste Aufgabe der Radialwellen-Dichtringe 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 Dichtungen bestehen aus einem gewebeverstärkten Trägerkörper, einer Membran und einer keilförmigen Dichtlippe. Diese Dichtlippe wird mit Hilfe einer Wurmfeder unter Spannung gehalten. Auf diese Weise wird ein permanenter Kontakt der Dichtlippe mit der Welle sichergestellt.

Basis ist eine neuartige, robust ausgestaltete Konstruktion der Dichtlippe. 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 Radialwellen-Dichtring deswegen nur noch ein Bauteil dar, was den Einbau vereinfacht.

Ein weiterer Fokus 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.

„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.

„Wir hatten im Prüffeld außerordentlich gute Ergebnisse. Deswegen gehen wir den nächsten Schritt und erproben die neue Generation von Radialwellen-Dichtringen jetzt in Feldtests gemeinsam mit 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.