Einfluss des Reibwertes sowie der Verlustleistung auf die Vorgänge in der Dichtzone einer Öl-Elastomer-Paarung

Die im Betrieb eines Radialwellendichtrings (RWDR) auftretenden Wechselwirkungen zwischen Öl und Elastomer führen häufig zu Schadensbildern (z.B. Blasen, Risse, Ölkohle) in der Dichtzone. Die Bewertung der Schadensbilder an der Dichtkante eines RWDR nah dem Betrieb/Testlauf ist ein entscheidendes Kriterium bei der Freigabe des Dichtungssystems. In diesem Forschungsvorhaben soll die Auswirkung einzelner Betriebsparameter, wie der Ölsumpftemperatur, der Umfangsgeschwindigkeit und der Linienlast, auf die Entstehung solcher Schadensbilder am RWDR-Tribometer untersucht werden. Die Blasenbildung, als ein Schadensbild mit einer hohen Komplexität, soll anhand einer exemplarischen Öl-Elastomer-Paarung unter verschiedenen Betriebsbedingungen untersucht werden. Zusätzlich soll die Versuchszeit und die in der Dichtzone entstehende Verlustleistung als eine Auswirkung auf die Schadensbilder mit betrachtet werden. Eine definierte Verlustleistung kann am RWDR-Tribometer wahlweise durch die Regelung eines oder mehrerer Betriebsparameter eingestellt werden.

Durch die systematische Untersuchung der Einflüsse der Betriebsparameter werden Einflussbereiche ermittelt, die bei der untersuchten Öl-Elastomer-Paarung zu den praxisrelevanten Schadensbildern führen. Anhand gewonnener Erkenntnisse soll eine effiziente Versuchsvorschrift für allgemeine Öl-Elastomer-Paarungen abgeleitet werden. Ferner sollen grundsätzliche Erkenntnisse hinsichtlich Entstehung und Grad der Schädigung aufgezeigt werden. Da die Problematik des Zusammenwirkens von Öl und Elastomer beim RWDR-Einsatz weit verbreitet und branchenübergreifend vorliegt, gibt es für das RWDR-Tribometer ein sehr weites Anwendungsfeld. Durch die Anwendung des RWDR-Tribometers können tiefergehende Erkenntnisse der Schadensbilder gewonnen werden.

Im Fokus der Untersuchungen steht ein Laborschmierstoff, der bei Fluor-Elastomeren sowohl zu Blasenbildung als auch zu blasenförmigen Quellungen neigt. Bei konstant eingestellter Verlustleistung wird durch gezielte Variation der Betriebsparameter Sumpftemperatur, Drehzahl und Linienlast deren Einfluss auf die Schädigung des Elastomers untersucht. Durch detaillierte Auswertung der Elastomerproben wird ermittelt, unter welchen Betriebsbedingungen nur Quellungen auftreten und wann Blasen entstehen.