Zur Untersuchung der Eignung eines Tribometers zur Beurteilung von Öl-Elastomer-Paarungen für die Anwendung bei Radialwellendichtringen

Für die Abbildung des Verhaltens von Elastomeren im Zusammenspiel mit dem abzudichtenden Medium (meist Öl) unter den am RWDR herrschenden Betriebsbedingungen (asymmetrische Pressungsverteilung, linienförmiger Kontakt, Temperatur in der Kontaktzone) existieren bis heute keine geeigneten dynamischen Prüfmethoden oder alternative genormte Verfahren unter Verwendung von einfachen Prüfkörpern. Die Untersuchungen für RWDR erfolgen derzeit entweder statisch oder durch äußerst kosten- und zeitaufwendige dynamische Prüfungen mit RWDR auf speziellen Prüfständen oder in Aggregaten. Um ein Zusammenwirken von Elastomer und abzudichtendem Medium zu beurteilen, sind Versuchszeiten von 500 bis 1000 Stunden erforderlich. Erschwerend wirkt sich das unterschiedliche Schwindverhalten von Elastomeren aus, weshalb meist für jede Elastomermischung ein eigenes Formwerkzeug zur Herstellung der Dichtringmuster erstellt werden muss. Neben dem Zeit- und Kostenaufwand sind diese Untersuchungen in ihrer Aussagefähigkeit jedoch beschränkt. RWDR reagieren empfindlich gegenüber Änderungen der Temperatur in der Dichtzone. Eine direkte Vergleichbarkeit von Ergebnissen ist deshalb oft nur bei Durchführung von Versuchen auf dem gleichen Prüfstand gegeben, da die Prüfstände sich meist in ihren Wärmeableitbedingungen unterscheiden. Aus Kosten- und Zeitgründen werden. Optimierungsprozesse von Ölen oder Elastomeren nicht immer so weit durchgeführt, wie es wünschenswert oder sinnvoll wäre. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit eine dynamische Prüfmethode entwickelt, die eine Beurteilung des Zusammenwirkens von Öl und Elastomer hinsichtlich Reibung und Verschleiß unter vergleichbaren Betriebsbedingungen ermöglicht, wie sie am RWDR herrschen. Durch den Vergleich von Messungen mit RWDR und dem verwendeten Tribometer ("RWDR-Tribometer") mit einer Öl-Elastomer-Kombination unter Variation der Betriebsbedingungen wurde gezeigt, dass das Reib- und Verschleißverhalten des RWDR in geeigneter Weise abgebildet werden. In weiteren Versuchen wurden die Erfahrungen aus der RWDR-Anwendung richtig abgebildet. Auf Basis dieser Ergebnisse wurde eine dynamische Prüfmethode bestehend aus einer Prüfprozedur und einer Kalibrierprozedur abgeleitet, mit der das Reib- und Verschleißverhalten von Ölen und Elastomeren vergleichend beurteilt werden kann. Mit der dynamischen Prüfmethode ist ein standardisierbares Verfahren entwickelt worden. Für die Zukunft existiert damit eine Methode, die so allgemeingültig formuliert ist, dass sie geeignet ist, die Grundlage für eine Datenbank von Öl-Elastomer-Paarungen zur vergleichenden Beurteilung ihres Reib- und Verschleißverhaltens zu bilden.