Abdichtung von axial bewegten Ventilspindeln gemäß TA Luft

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Es stellt sich nun die Frage welche Möglichkeiten es gibt, die Barrierewirkung der Dichtung zu erhöhen ohne deutliche Einbußen bei der Verschleißfestigkeit in Kauf zu nehmen. Folgende Maßnahmen müssen diesbezüglich in Betracht gezogen werden.

Verwendung von modifiziertem PTFE anstelle von Standard-PTFE (Abb. 4).

Erhöhung der Schichtstärke: Abb. 4 zeigt am Beispiel der Permeation von HCl-Gas, dass bei Verdoppelung der Bauteilstärke die Permeation um ca. 50 Prozent reduziert werden kann. Es bleibt daher abzuwägen, ob die Bauraumsituation und die Reibungsverhältnisse eine Hinzunahme weiterer V-Manschetten zur Herabsenkung der Durchlässigkeit der Packung erlauben.

Die kristallinen Bereiche im PTFE-Gefüge gelten als inpermeabel. Der für die Permeation verantwortliche amorphe Anteil im Gefüge wird durch die Abkühlgeschwindigkeit beim Sintervorgang beeinflusst. Eine Absenkung der Abkühlgeschwindigkeit um ca. 40°C/Stunde hat eine um 20 bis 25 Prozent reduzierte Heliumdurchlässigkeit zur Folge.

Reduzierung der Einsatztemperatur: Durch Temperaturabsenkung um 12 bis 15°C lässt sich die Permeationsrate halbieren.

Eine weitere Möglichkeit, die Barrierewirkung der Dichtung zu erhöhen, besteht darin, als Dichtungsmaterial den Werkstoff Moldflon einzusetzen. Moldflon ist ein neuartiger thermoplastischer Werkstoff der in seiner Zusammensetzung weitgehend dem herkömmlichen modifizierten PTFE entspricht. Im Gegensatz dazu ist der Thermoplast jedoch aus der Schmelze verarbeitbar und hat daher so gut wie kein Porenvolumen. Gegenüber PTFE erweist sich Moldflon als ein Werkstoff mit deutlich erhöhter Barrierewirkung. Dies geht auch aus den bisherigen Helium-Leckageuntersuchungen im Rahmen der TA Luft-Thematik (Abb. 3) deutlich hervor.

Durch Zugabe geeigneter Füllstoffe lassen sich die ohnehin guten Festigkeitswerte des Werkstoffs weiter erhöhen. Dies ist insbesondere für Bauteile die hohen Druckbelastungen bei gleichzeitig hohen Temperaturen ausgesetzt sind von hohem Nutzen. Darüber hinaus bewirkt dies eine Verbesserung des Abriebverhaltens. Die Abrieb mindernde Wirkung des Füllstoffes ist deutlich höher als bei entsprechenden Compounds auf Basis von PTFE. In Anbetracht dieser Vorteile bietet sich Moldflon als eine mögliche Werkstoffalternative für Dichtungen in Regel- und Absperrarmaturen an.

* Der Autor ist im Technischer Vertrieb bei der ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH, Bietigheim-Bissingen, tätig.

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Dichtungen in Armaturen

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