Dieser Artikel beschreibt die Funktionsweise von Dichtungen und diskutiert Anwendungsbeispiele von Dichtungen und Lagern, die bei mechanischen Förderern verwendet werden.

Auch bei Förderschnecken und Becherwerken, den Arbeitspferden der Feststoffaufbereitung, ist keine Anwendung Routine. Denken Sie bei der Festlegung der Konstruktionsdetails Ihrer mechanischen Förderer daran, die Kompatibilität der Hilfskomponenten, insbesondere der Dichtungen und Lager, zu überprüfen.

Diese Komponenten müssen, wie auch die Förderer selbst, produkt- und prozessgerecht ausgelegt und gebaut werden. Welche Art von Dichtung sollten Sie verwenden? Welche Materialien befinden sich in der Dichtung? Welches Lagermaterial ist am besten? Indem Sie im Vorfeld ein wenig recherchieren, können Sie herausfinden, welche Materialien und Konfigurationen für Ihre Anwendung am besten geeignet sind. Dies verlängert nicht nur die Lebensdauer Ihrer Förderer und Komponenten, sondern sorgt auch für eine bessere Prozessleistung.

Stopfbuchspackung vs. Gleitringdichtung

Stopfbuchspackungen sind die gebräuchlichste Wellendichtung. Sie umfassen ein Gehäuse oder eine Stopfbuchse um die Welle, die mit verdrillten oder geflochtenen Materialsträngen gefüllt ist, um eine ringförmige Dichtung zu bilden. Die Stopfbuchspackung bleibt stationär, wenn sich die Welle dreht. Stopfbuchspackungen sind in den meisten Förderanwendungen relativ kostengünstig und effektiv, aber sie erzeugen Reibungswärme, wenn sich die Welle dreht. Außerdem können sich abrasive Produkte mit dem Verpackungsmaterial verbinden und die Welle erodieren. Auch Stopfbuchspackungen benötigen eine rundlaufende Welle, um richtig abzudichten.

Gerade bei anspruchsvolleren Anwendungen sind Gleitringdichtungen Stopfbuchspackungen überlegen. Eine Basisdichtung besteht aus einer rotierenden, federbelasteten Dichtungsfläche, die in eine feststehende Gegenfläche eingreift. Die meisten Gleitringdichtungen haben eine zusätzliche Elastomerdichtung zwischen der rotierenden Fläche und der Welle, die verhindert, dass Produkt (oder unerwünschtes atmosphärisches Gas) entlang der Welle und an der Dichtung vorbei strömt. Die Elastomerdichtung in vielen Gleitringdichtungen sorgt auch dafür, dass sich die rotierende Gleitfläche mit der Welle dreht. Viele Dichtungen können ohne Schmierflüssigkeit betrieben werden, was beim Umgang mit trockenen Produkten wichtig ist. Gleitringdichtungen sind wellenfreundlicher als Stopfbuchspackungen und tolerieren Wellenrundlauf besser.

Dichtungswartung

Gleitringdichtungen sind auch rekonstruierbar und wartungssicherer als Stopfbuchspackungen. Die erforderliche Wartung variiert je nach Dichtungstyp, aber verschlissene Rotoren, Dichtungen, O-Ringe und Elastomere sind übliche Ersatzteile.

Many, if not most, mechanical conveyors use soft-face mechanical seals that don’t require external lubrication. These are available with FDA-approved polymers and can include a structural filler to improve wear resistance. Look for seals with components that can be individually replaced. In cases where removing the bearing or drive is difficult, consider split designs. These enable you to quickly disassemble, clean, and rebuild the seals without having to remove the shaft bearings or drive assembly. Seals used in explosive environments will usually include static-discharge brushes that electrically ground the shaft. These brushes wear out, and you must replace them periodically.

Einige Dichtungen verwenden eine Sperrflüssigkeit, um den Dichtungshohlraum unter Druck zu setzen. Bei diesen Anwendungen können Sie den Verschleiß mit einem an der Dichtung installierten Manometer überwachen, wie in gezeigt Figure 1. Ein Druckabfall könnte darauf hinweisen, dass die Dichtung eingestellt oder gewartet werden muss. Chronische oder starke Druckabfälle können darauf hindeuten, dass eine Dichtungsüberholung erforderlich ist.

Dichtungen für den Explosionsschutz

Shaft seals and other components give off heat and/or build static charges as the equipment operates, and few processes warrant more attention to detail than those involving potentially explosive materials. While using a liquid barrier to cool the shaft seals is effective, this approach is usually unacceptable in dry processes. But alternatives exist. Figure 2 zeigt eine ATEX-konforme Soft-Face-Dichtung, die Materialien mit hoher Schmierfähigkeit anstelle einer flüssigen Kühlbarriere verwendet.

Die vorgeschriebenen Temperatur- und Druckgrenzen der Maschine und des Prozesses leiten Ihre Dichtungsauswahl. Diese Parameter variieren erheblich, sodass jede Dichtung individuell konstruiert werden muss. Dies wird die Beschaffung und Herstellung verlängern, planen Sie also entsprechend.

Auch Dichtungen für Sanitäranwendungen erfordern besondere Aufmerksamkeit. Hier sind einige Tipps, worauf Sie achten sollten:

Dichtungen für Sanitäranwendungen

Dichtungen in Sanitäranwendungen erfordern normalerweise Edelstahl und FDA-zugelassene Kunststoffe und andere elastomere Materialien. Welche Materialkombination die beste ist, hängt wie immer von einer Vielzahl von Faktoren ab. Dazu gehören, wie heiß der Prozess wird, wie abrasiv das Produkt ist und wie schnell sich die Welle dreht. Sprechen Sie mit Anbietern über Ihr Produkt und Ihren Prozess oder füllen Sie die von ihnen angebotenen Anwendungsdatenblätter aus. Nur dann können sie das richtige Dichtungsdesign für Ihre Maschine und Ihren Prozess empfehlen.

Zu berücksichtigende Fragen sind: Wird das Förderband ein einzelnes Material oder eine Vielzahl davon verarbeiten? Welche Eigenschaften haben die verschiedenen Materialien? Was ist mit Washdown-Verfahren: Wie oft wird das Förderband gereinigt und welche Chemikalien werden verwendet? Die Antworten auf diese und andere Fragen bestimmen, ob eine Edelstahl-, Aluminium- oder Nylondichtung am besten geeignet ist, und leiten die Auswahl anderer Komponenten, einschließlich Ventile, Manometer und Regler.

Lager für Abriebfestigkeit

Lagermaterialien unterscheiden sich stark in ihren Eigenschaften, daher ist es entscheidend zu bestimmen, welches Material die Eigenschaften hat, die am besten für die Leistung in einem bestimmten Prozess geeignet sind. Zu berücksichtigende Faktoren sind in dargestellt Tabelle 1.

Holz ist ein sehr wellenschonendes Material, insbesondere in abrasiven und landwirtschaftlichen Prozessen. Das liegt daran, dass ein abrasives Material in die Zapfenschnittstelle eines Holzlagers eindringt, wie in gezeigt Figure 3, es komprimiert. Dadurch kann das Holz das Material aufnehmen und in seine Oberfläche aufnehmen, wo das Material mit einem Ölfilm bedeckt wird. Infolgedessen wird ein Schleifmittel, das normalerweise eine Welle zerstören würde, stattdessen zu einem gutartigen Teil des Lagers. Ein weiterer Vorteil von Holz besteht darin, dass es das Schmiermittel freisetzt, wenn die Welle sich zu drehen beginnt und die Zapfenschnittstelle warm wird. Wenn die Welle stoppt und der Zapfen abkühlt, holt die natürliche Kapillarwirkung des Holzes das Schmiermittel zurück.

Voraus denken

Egal, ob Sie die Installation neuer Geräte oder den Austausch einer Dichtung planen, kennen Sie Ihren Zeitplan für die Lieferung, damit Sie keine Zeit bei der Inbetriebnahme oder während einer Wartungspause verlieren. Mit anderen Worten, bestellen Sie früh! Es ist besser, ein „Nicht-Versanddatum“ anzufordern, als abzuwarten und zu versuchen, den Zeitpunkt Ihrer Bestellung mit der Lieferzeit des Dichtungsherstellers in Einklang zu bringen. Wenn Sie warten, bis Sie in die Produktionswarteschlange kommen, laufen Sie Gefahr, Ihren Zeitplan nicht einzuhalten.

Denken Sie daran, dass die Uhr für Ihre Bestellung erst zu ticken beginnt, wenn die formellen Genehmigungszeichnungen unterzeichnet sind. Hersteller von kundenspezifischen Siegeln geben normalerweise bis zu diesem Zeitpunkt keine Bestellungen für Rohmaterialien auf. Darüber hinaus können die Dichtungen die Qualitätskontrolle erst bestehen, wenn sie vollständig hergestellt und montiert sind.

Ein früher Beginn gibt Ihnen und dem Hersteller auch Zeit, die Konstruktionsspezifikationen zu überprüfen und zu genehmigen, einschließlich der Schritte, die unternommen werden, um die Abrasivität, die chemischen Eigenschaften, die Fließeigenschaften und die Temperatur Ihres Produkts und Prozesses zu berücksichtigen.