Gängige Arten von Gleitringdichtungen

Eine Gleitringdichtung, auch Stirnflächendichtung genannt, ist ein weit verbreitetes Dichtungselement für rotierende Wellenanlagen wie Pumpen, Kompressoren und Reaktionskessel. Sie wird nach Bauart, Betriebsbedingungen und Werkstoffen klassifiziert und in die folgenden Hauptkategorien unterteilt, um den Anforderungen verschiedener industrieller Anwendungsbereiche gerecht zu werden.

I. Klassifizierung nach Strukturform

Einseitige Gleitringdichtung

Es handelt sich um den einfachsten und am weitesten verbreiteten Dichtungstyp, bestehend aus zwei Dichtflächen (rotierender und feststehender Ring). Dank seiner einfachen Konstruktion, der geringen Kosten und der einfachen Wartung eignet er sich für Betriebsbedingungen mit einem mittleren Druck ≤ 1,6 MPa, einem Temperaturbereich von -20 °C bis 150 °C sowie für nicht korrosive und partikelfreie Medien, beispielsweise für herkömmliche Reinwasserpumpen und Schmierölpumpen. Sein Nachteil ist die relativ geringe Dichtheit, wodurch er für brennbare, explosive, hochgiftige und flüchtige Medien ungeeignet ist.

Doppelseitige Gleitringdichtung

Die Dichtung besteht aus zwei Dichtflächenpaaren und bildet zwischen den beiden Endflächen einen abgedichteten Hohlraum. In diesen kann ein Sperrmedium wie Reinwasser oder Schmieröl zur Kühlung, Schmierung und Dämpfung eingespritzt werden. Sie ist in symmetrischer und asymmetrischer Ausführung erhältlich und eignet sich für Hochdruckmedien (≤ 4,0 MPa), einen breiten Temperaturbereich (-40 °C bis 250 °C) sowie für toxische, brennbare, stark korrosive oder leicht partikelhaltige Medien, wie beispielsweise in Chemiepumpen, Hochtemperaturpumpen und Pumpen für korrosive Fördermedien. Sie zeichnet sich durch stabile Dichtleistung und hohe Sicherheit aus und verhindert effektiv das Austreten von Fördermedien.

Ausbalancierte Gleitringdichtung

Durch ihre Konstruktion gleicht sie den auf die Dichtflächen wirkenden Mediendruck aus, reduziert so den Verschleiß und verlängert die Lebensdauer. Sie eignet sich ideal für Hochdruckanwendungen (≥ 1,6 MPa), insbesondere für Anwendungen mit niedrigviskosen Medien und starken Druckschwankungen, wie beispielsweise in Hochdruck-Kreiselpumpen und -Kompressoren. Im Vergleich zu unbalancierten Dichtungen bieten balancierte Gleitringdichtungen einen gleichmäßigen spezifischen Flächendruck, eine höhere Verschleißfestigkeit und ein geringeres Risiko von Flächensinterung und Leckagen.

Unwuchtige Gleitringdichtung

Der mittlere Druck auf den Dichtflächen bleibt unausgeglichen, was zu einem hohen spezifischen Flächendruck führt. Aufgrund seiner einfacheren Bauweise und geringeren Kosten eignet es sich für Niederdruckbedingungen (≤ 1,6 MPa) mit hochviskosen und partikelfreien Medien, wie beispielsweise in herkömmlichen Zahnradpumpen und kleinen Kreiselpumpen. Es weist einen schnellen Dichtflächenverschleiß und eine kurze Lebensdauer auf und ist nicht für den Einsatz in Hochdruck- und Hochtemperaturumgebungen geeignet.

Mechanische Dichtung der Kartusche

Alle Komponenten, einschließlich Drehring, Festring, Feder und Dichtring, sind als Einheit integriert. Vormontiert und geprüft, kann das System vor Ort ohne separate Justierung installiert werden. Es eignet sich für standardisierte Anlagen, Serienfertigung und Standorte mit schwierigen Wartungsbedingungen, wie z. B. große Chemieanlagen und Serienpumpen. Es zeichnet sich durch einfache Installation, hohe Präzision, geringe Montagefehler und vereinfachte Wartung aus.

II. Klassifizierung nach Anpassungsfähigkeit an die Arbeitsbedingungen

Hochtemperatur-Gleitringdichtung

Hergestellt aus hochtemperaturbeständigen Materialien wie Siliziumkarbid, Siliziumnitrid und Hartmetall sowie hitzebeständigen Dichtungsringen aus flexiblem Graphit und Metallbälgen, hält es Temperaturen von 250 °C bis 500 °C stand. Es wird für Hochtemperatur-Förderanlagen wie Dampfpumpen und Rührwellen in Hochtemperatur-Reaktionskesseln eingesetzt. Passende Kühlsysteme sind erforderlich, um durch übermäßige Hitze verursachtes Sintern und Abrieb der Dichtflächen zu vermeiden.

Niedertemperatur-Gleitringdichtung

Durch die Verwendung kryogenbeständiger Materialien und Dichtungsringe wie PTFE und Tieftemperaturkautschuk eignet es sich für extrem niedrige Temperaturen von -40 °C bis -196 °C. Es wird für Förderanlagen für kryogene Medien wie flüssigen Stickstoff, flüssigen Sauerstoff und Tieftemperatur-Ethylenglykol eingesetzt. Es ist darauf zu achten, dass sich an den Dichtflächen kein Frost oder Eis bildet, da dies die Dichtleistung beeinträchtigen kann.

Korrosionsbeständige Gleitringdichtung

Die rotierenden und stationären Ringe bestehen aus korrosionsbeständigen Materialien wie Siliziumkarbid, Keramik und Hastelloy, während die Dichtungsringe aus PTFE und Fluorkautschuk gefertigt sind. Die Pumpe eignet sich für stark saure, alkalische und oxidierende Medien, beispielsweise für Säure-Base-Pumpen und Abwasserbehandlungspumpen in der chemischen Industrie. Um Dichtungsausfälle durch Materialkorrosion zu vermeiden, müssen die Materialien entsprechend den Medieneigenschaften ausgewählt werden.

Gleitringdichtung für partikelförmige Medien

Hergestellt aus verschleißfesten Materialien wie Hartmetall und Siliziumkarbid und ausgestattet mit Partikelspülvorrichtungen, verhindert es das Eindringen von Feststoffpartikeln in die Dichtflächen und damit verbundene Kratzer und Abrieb. Es eignet sich für sand- und verunreinigungshaltige Medien, beispielsweise für Abwasserpumpen, Grubenentwässerungspumpen und Schlammpumpen.