Zur Ermittlung des zeitabhängigen Reibwertes bei Öl-Elastomer-Paarungen

Der Radialwellendichtring ist ein häufig eingesetztes Maschinenelement zur berührenden Abdichtung zwischen Öl- und Luft-Seite bei drehenden Wellen. Die funktionsrelevante Dichtkante wird dabei überwiegend aus einem Elastomer hergestellt und ist funktionsbedingt infolge der Relativgeschwindigkeit einer Reibkraft und damit einer Verlustenergie und thermischer Belastung ausgesetzt.
Sowohl im Falle einer Einzelbetrachtung des Elastomers bzw. des Öls als auch im Falle deren wechselseitigen Zusammenwirkens, insbesondere infolge von thermischer Beanspruchung, unterliegen Elastomere und Öle unterschiedlichen Eigenschaftsänderungen. Die daraus resultierenden Zustandsänderungen im Reibkontakt beeinflussen direkt das Reibverhalten und damit das Funktionsverhalten eines RWDR. Da die eintretenden Alterungs- und Wechselwirkungseffekte wiederum in ihren Reaktionsgeschwindigkeiten von der herrschenden Betriebsbedingung (Ölsumpftemperatur, Umfangsgeschwindigkeit) abhängig sind, erfolgt aufgrund der Zeit eine betriebsabhängige Zustandsänderung. Vor diesem Hintergrund muss die Angabe des Reibwertes in Abhängigkeit von der Zeit unter Beachtung der vergangenen Betriebsbedingungen, d.h. abhängig von der jeweiligen Belastungsgeschichte, betrachtet werden.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde systematisch ein Ansatz erarbeitet, welcher das Reibwertverhalten in Abhängigkeit der Ölsumpftemperatur, der Umfangsgeschwindigkeit und der Zeit durch eine dynamische Versuchsdurchführung abschätzt. Ergänzende Untersuchungen ermöglichen bei Bedarf die Berücksichtigung von unterschiedlich schnell ablaufenden Zustandsänderungen in den einzelnen Betriebsbedingungen.