Leckage verstehen, statt nur abdichten
Ersatz von Stopfbuchspackungen durch moderne Dichtungssysteme in rotierenden Anwendungen.
In vielen Prozessen der Chemie-, Lebensmittel- und Glasindustrie liegt die Ursache für Leckagen nicht allein im Verschleiß einzelner Komponenten, sondern in den physikalischen Bedingungen des Prozesses selbst.
Abrasive Feststoffe, hochviskose Medien und inhomogene Strömungsverhältnisse führen dazu, dass sich Dichtflächen lokal voneinander lösen. Partikel gelangen in den Dichtspalt, beschädigen Kontaktflächen oder heben diese kurzfristig ab. Gleichzeitig entstehen durch ungleichmäßige Lastverteilungen radiale Kräfte auf die Welle, die zu Schiefstellungen oder unrundem Lauf führen.
Die Folge ist kein linearer Verschleißprozess, sondern ein instabiler Dichtzustand – mit Leckage als unmittelbare Konsequenz.
Gerade in Bestandsanlagen verschärft sich diese Situation. Ein Austausch kompletter Maschinen ist häufig wirtschaftlich nicht sinnvoll oder betrieblich nicht umsetzbar. Der gezielte Ersatz von Stopfbuchspackungen durch zeitgemäße Wellendichtungssysteme steht daher im Fokus, um bestehende Anlagen ohne grundlegende Eingriffe zu optimieren.
Grenzen klassischer Dichtungskonzepte
Konventionelle Stopfbuchspackungen basieren auf radialer Kompression. Dieses Prinzip ist robust, reagiert jedoch empfindlich auf dynamische Belastungen und wechselnde Prozessbedingungen.
Insbesondere bei Anwendungen mit Pulvern, Suspensionen oder viskosen Medien zeigt sich, dass radiale Dichtkonzepte nur begrenzt in der Lage sind, stabile Dichtverhältnisse aufrechtzuerhalten. Erhöhte Reibung, steigende Temperaturen und kontinuierlicher Verschleiß führen zu wachsendem Wartungsaufwand und sinkender Prozesssicherheit.
Technologischer Ansatz: Axiale Dichtwirkung
Mit der SDF Dynamic Seal Series wurde ein Dichtkonzept entwickelt, das sich gezielt an diesen Herausforderungen orientiert. Im Gegensatz zu klassischen Systemen basiert die Funktion auf einer axial wirkenden Dichtgeometrie. Zwei Dichtscheiben werden mittels Sperrmedium an gegenüberliegende Gehäuseflächen gepresst. Eine Elastomermanschette sorgt für die statische Abdichtung zur Welle und übernimmt gleichzeitig die Drehmomentübertragung.
Dieses Funktionsprinzip ermöglicht eine stabile Flächenpressung auch bei dynamischen Lastwechseln. Gleichzeitig werden Reibung und Wärmeentwicklung reduziert, wodurch Verschleiß minimiert und die Lebensdauer erhöht wird. Ein konstruktives Detail ist die formschlüssige Drehmomentübertragung über ein Reuleaux-Dreieck, das eine gleichmäßige Kraftverteilung unterstützt. Ergänzt wird das System durch speziell entwickelte Hochleistungspolymere, die auf geringe Reibung und hohe mechanische Belastbarkeit ausgelegt sind.
Für Retrofit-Anwendungen entscheidend ist die geteilte Bauweise der Dichtung. Sie ermöglicht die Montage an bestehenden Wellen ohne Demontage angrenzender Komponenten und reduziert damit Stillstandszeiten erheblich.
Field Case 1: Förderschnecken in der Glasindustrie
Beim Umbau zweier Förderschnecken zur Förderung von Soda und Pottasche wurde eine klassische Stopfbuchspackung durch eine SDF-Dichtung ersetzt. Die besondere Herausforderung lag im begrenzten Bauraum, der keine Integration einer Standardlösung zuließ. Stattdessen wurde ein geteiltes SDF-Gehäuse mit vergrößertem Außendurchmesser und integrierter Lageraufnahme entwickelt.
Durch die konstruktive Anpassung konnte die Dichtung optimal in die bestehende Anlage integriert werden, ohne größere Umbauten vorzunehmen. Nach zwölf Monaten Betriebszeit zeigte sich ein stabiles Ergebnis: An den Innenteilen war kein messbarer Verschleiß feststellbar, während gleichzeitig die Wartungsanforderungen deutlich reduziert wurden.
Field Case 2: Umrüstung eines Doppelwellen-Mischers
Ein weiteres Retrofit-Projekt betraf einen Bestandsmischer in der Futtermittelproduktion. Die eingesetzte Kohleringdichtung führte zu erheblichen Produktverlusten sowie hohem Sperrgasverbrauch. Ziel war die Integration der SDF-Dichtung unter Beibehaltung der vorhandenen Verschraubungspunkte. Hierzu wurden die Verschraubungen des geteilten Gehäuses konstruktiv in den Dichtungsraum verlegt.
Die Umsetzung konnte ohne zusätzliche Anpassungen an der Anlage erfolgen. Bereits im Betrieb zeigte sich eine deutliche Verbesserung: Die Produktleckage wurde vollständig eliminiert und der Sperrgasverbrauch reduziert.
Nach sechs Monaten bestätigte die Inspektion die hohe Standzeit der Dichtung. Am Verschleißmarker war kaum Abrieb messbar.
Fazit
Die Beispiele zeigen, dass der gezielte Ersatz von Stopfbuchspackungen durch moderne Dichtungssysteme in der Prozessindustrie ein zentraler Hebel zur Reduzierung von Betriebs- und Instandhaltungskosten ist und eine Anpassung an reale Prozessbedingungen erfordert.
Moderne Dichtungssysteme wie die SDF Dynamic Seal Series ermöglichen es, Leckagen zu minimieren, Wartungsaufwand zu reduzieren und ungeplante Stillstände deutlich zu verringern – mit unmittelbarem Einfluss auf Anlagenverfügbarkeit, Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit, ohne grundlegende Eingriffe in bestehende Systeme.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Retrofit gewinnt an Bedeutung in der Prozessindustrie
- Leckagen entstehen häufig durch instabile Dichtverhältnisse im Prozess
- Klassische Dichtungen wie Stoffbuchspackungen und Dichtlippensystemen stoßen bei Feststoffen und viskosen Medien an Grenzen
- Axiale Dichtsysteme bieten stabile Dichtwirkung bei dynamischen Belastungen
- Geteilte Bauweise ermöglicht Einbau ohne Demontage der Welle
Typische Retrofit-Herausforderungen
- Begrenzter Bauraum
- Bestehende Schnittstellen müssen erhalten bleiben
- Keine Demontage von Wellen oder Lagern möglich
- Minimierung von Stillstandszeiten
- Komplexe Prozessbedingungen (Feststoffe, Exzentrizität, Lastwechsel)
Technische Vorteile der SDF Dynamic Seal Series
- Axiale Dichtwirkung statt radialer Kompression
- Reduzierte Reibung und geringere Wärmeentwicklung
- Hohe Verschleißfestigkeit durch optimierte Werkstoffe
- Formschlüssige Drehmomentübertragung
- Geteilte Bauweise für Retrofit-Anwendungen
Kontakt: Dennis Kranert
Area Sales Manager
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