Wellendichtringe Simmerringe

Wellendichtringe sind Lippendichtungen, um Gehäuse an austretenden Elementen (z.B. Wellen, Rohre, Schubstangen, etc.) gegen die äußere Umgebung abzudichten. Wobei die Dichtlippe radial an dem sich drehenden Teil anliegt. Es handelt sich um leckagefreie, aktive Dichtungselemente.

Radial-Wellendichtring

Es war im Jahr 1936, als der österreichische Ingenieur Walther Simmer in Kufstein mit der Herstellung von Wellendichtringen begann. Seitdem wurden sie immer wieder  wieder weiterentwickelt, sind aber noch immer als Simmerringe nach ihrem Erfinder bekannt.

Wellendichtringe werden mit Festsitz in das Gehäuse eingebaut. Die Dichtlippe läuft auf der Oberfläche der sich drehenden Welle und wird von einem Wurmfederring radial auf die Wellenoberfläche gedrückt. Die Dichtwirkung beruht auf einem hydrodynamischen Rückförder-Effekt. Dieser entsteht durch die verschiedenen Dichtkantenwinkel, wobei der Winkel auf der Flüssigkeitsseite größer sein muss. Es entsteht dadurch eine "Pumpwirkung" von der Seite mit dem kleineren zum größeren Winkel. Die Gleitgeschwindigkeit sollte kleiner als 35 m/s sein und der Flüssigkeitsdruck unter 0,02 MPa liegen (annähernd drucklos).
Um Verschleiß an der Gummilippe zu vermindern und die Dichtwirkung zu gewährleisten, werden hohe Anforderungen an die Beschaffenheit der Wellenoberfläche gestellt. Die Rauigkeit Ra sollte im Bereich der Dichtungslauffläche 0,2 - 0,8 µm betragen. Die Welle sollte dort entweder drallfrei geschliffen oder hartgedreht werden.
Bei höheren Temperaturen, chemischen Medien und schlecht schmierenden Flüssigkeiten wird eine Teflon (PTFE) Dichtlippe zur Verringerung des Lippenverschleiß verwendet. Neuere Bauformen wie die Membranwellendichtringe haben keinen Wurmfederring mehr.

Man verwendet sie auch bei Motorrädern, um Austreten von Öl und Luft bei der Gabel zwischen den Stand- und Tauchrohren zu verhindern. Damit wird die Funktion des in der Gabel integrierten hydraulischen Dämpfers sichergestellt. Beim Ein- bzw. Ausfedern bewegen sich die Dichtungen axial über die verchromten Tauchrohre hinweg.

Die gängigsten Bauformen

Es gibt 3 hauptsächliche Bauformen, die jeweils mit oder ohne Staublippe gefertigt werden.

Bauform A/AS/AO

Bauform B/BS/BO

Bauform C/CS

Axial-Wellendichtring

Axialwellendichtringe werden verwendet, um einfachere Dichtungsaufgaben zu erfüllen. Dazu zählt der Staubschutz oder Spritzwasserschutz. Auch als Sekundärdichtung bei besonderen Schmutzbelastungen wird er zusätzlich zum Radial-WDR eingebaut. Im Gegensatz zu den Radial-WDR dichtet hier die Dichtlippe nicht auf der Welle, sondern am Gehäuse in axialer Richtung.

Zu den axialen WDR zählen der V-Ring und der Gammaring, der zusätzlich noch eine Labyrinthfunktion ausübt.
Bei hohen Drehzahlen funktioniert der V-Ring ebenfalls, da dann die Dichtlippe abhebt und als Schleuderring fungiert.

Axial-WDR werden auch bei Gasdruckfedern (Arbeitsstühle, Bürostühle, Öffnungsmechanismen etc.) eingesetzt. Aufgrund der hohen Drücke von teilweise über 50 bar werden hohe Anforderungen an die Dichtheit gestellt.

Fachwissen zu Wellendichtringen

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