Die reibungslose Abdichtung, gedacht als Sperrvorrichtung zwischen Flüssigkeit und Gas oder Vakuum, bildet ein monolithisches Aggregat mit einem handelsüblichen Kugellager mit dem Zweck die Flüssigkeit in einer Kammer mit einer Antriebswelle platziert auf einer Seite des Kugellagers zuverlässig zu halten, während auf der anderen Seite des Kugellagers eine Gas- oder Vakuumumgebung sich befindet. Der Druck in der Flüssigkeitskammer ist immer um einen wählbaren Betrag größer, als auf der Gasseite.
Es gibt zwei Ausführungen dieser Entwicklung, wobei das
Kugellager entweder auf der Flüssigkeitsseite oder auf der Gasseite sich
befindet; dadurch kann eine große Anzahl der Verwendungsfälle abgedeckt werden.
Die Sperrung findet statt vom Stillstand bis zu sehr hohen
Drehzahlen, Richtwert 45.000 U/Min. Der abgedeckte Druckbereich geht von
Hochvakuum bis einige bar. Das Funktionsprinzip basiert auf der Anwendung einer
zentrifugal erzeugten Flüssigkeitsscheibe kombiniert mit einer ebenfalls
zentrifugal gesteuerten Kontaktdichtung. Dabei wirkt die Kontaktdichtung
hauptsächlich bei Stillstand, während die Flüssigkeitsscheibe im höheren
Drehzahlbereich durch hydrostatischen Druckunterschied den inneren Überdruck in
der Flüssigkeitskammer neutralisiert. Im Übergangsbereich der Drehzahlen wird
die Kontaktdichtung mit steigender Drehzahl zunehmend entlastet, bis sie bei
einer vorgewählten Drehzahl unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft komplett
abhebt. Dadurch ergeben sich nachfolgende Vorteile dieser Neuentwicklung:
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extrem niedrige Reibungsverluste im
ganzen Drehzahlbereich und dadurch keine nennenswerte Wärmeentwicklung
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fast beliebig wählbare Haltedrücke
(Überdruck) für die Flüssigkeit bezogen
auf die Gas- oder Vakuumumgebung, d.h. es findet keine Drucksteigerung mit der
Drehzahl statt, dank eines eingebauten Kompensators
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sehr vereinfachte Montage (in Vergleich
mit anderen Dichtungsarten) des Aggregats Kugellager/Sperrabdichtung, da nur die
Kugellagermontage wie üblich berücksichtigt werden muss (keine direkte
Berührung zwischen Gehäuse und reibungsloser Abdichtung und nur axialer
Montageabstand auf der Welle nötig)
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flache Ausführung aus Metall, das mit
Lot eine zuverlässige flächendeckende Verbindung mit dem Kugellager aufweist
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die reibungslose Abdichtung arbeitet
praktisch ohne Begrenzung für die Werte des Drucks auf der Gasseite
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die reibungslose Abdichtung ist
einsatzfähig bis 110 °C in normaler Ausführung und bis 250 °C in Sonderausführung;
höhere Werte auf Anfrage
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die Vorrichtung ist wartungsfrei
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wichtiger Nebeneffekt: die reibungslose
Abdichtung kühlt das angegliederte Kugellager zusätzlich ab und führt so zur
Erhöhung seiner Grenzdrehzahl