Einbaurichtung der Bagger-Steuerventildichtung: Die Details, die den internen Bypass stoppen
Die meisten fehlgeschlagenen Ventilreparaturen sind auf einen dummen Fehler zurückzuführen: Die Dichtung wurde verkehrt herum angebracht. Für einen ausgebildeten Mechaniker klingt das unmöglich, aber wenn Sie ein Steuerventil mit zehn oder zwölf Dichtungen unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Materials zusammenbauen, sehen einige von beiden Seiten identisch aus. Eine umgedrehte Dichtung erzeugt einen Spalt, der so dünn ist wie ein menschliches Haar, und unter 350 bar verwandelt sich dieser Haarspalt in einen Hochgeschwindigkeits-Ölstrahl, der die Bohrungsoberfläche innerhalb von Wochen auffrisst.
Der interne Bypass durch eine falsch ausgerichtete Dichtung ist von außen unsichtbar. Kein externes Leck. Kein Tropfen. Nur eine Maschine, die jede Woche langsamer wird, überhitzt und der Bediener gibt der Pumpe die Schuld. Sie ziehen am Ventil, stellen keine äußeren Schäden fest und fragen sich, was schief gelaufen ist.
Warum die Dichtungsrichtung bei einem Regelventil wichtig ist
Steuerventildichtungen sind keine Unterlegscheiben. Es handelt sich um präzisionsgefertigte Teile mit Fasen, Stufen, Ölnuten und manchmal in die Oberfläche geätzten Richtungsöffnungen. Jede Seite bewirkt etwas anderes – eine Seite dichtet gegen Druck ab, die andere Seite entlüftet oder entleert.
Nehmen Sie eine typische Spulenendkappendichtung. Eine Seite hat eine erhabene Dichtlippe, die in einer Nut an der Kappe sitzt. Die andere Seite ist flach und liegt an der Spulenbohrung an. Wenn man es umdreht, zeigt die Lippe in den Ölkanal statt in die Nut. Das Öl drückt die Lippe sofort aus ihrem Sitz und fließt direkt an der Kappe vorbei in den Rücklaufkanal. Die Spule verliert an einem Ende den Druck, driftet und die Funktion wird träge.
Ein weiterer häufiger Übeltäter ist die Trennplatte des Hauptventilkörpers. Diese große Dichtung sitzt zwischen dem Pumpenanschlussabschnitt und dem Rücklaufanschlussabschnitt. Auf einer Seite befindet sich ein flacher Ölkanal, der den Steuerdruck zum Überdruckventil leitet. Wenn Sie es umdrehen, zeigt der Kanal in die falsche Richtung – das Steueröl fließt nirgendwo hin, das Überdruckventil öffnet sich nie und der Systemdruck steigt an, bis etwas platzt.
Identifizieren der richtigen Dichtungsausrichtung vor dem Einbau
Ablesen von Fasen, Stufen und Markierungen
Jede Dichtung an einem Steuerventil hat mindestens einen visuellen Hinweis darauf, in welche Richtung sie zeigt. Am gebräuchlichsten ist eine Fase – eine abgeschrägte Kante auf einer Seite. Die Fase zeigt immer zur Hochdruckseite. Das heißt, die Fase zeigt zum Einlass, zur Pumpe und dorthin, wo das Öl unter Druck herkommt.
Wenn beide Seiten eine Fase haben, achten Sie auf den Winkelunterschied. Eine Seite hat normalerweise einen Winkel von 45 Grad, die andere 15 oder 20 Grad. Die steilere Fase ist Druck ausgesetzt. Die flachere Seite zeigt zur Rücklauf- oder Ablaufseite.
Einige Dichtungen haben auf einer Seite eine erhöhte Stufe – wie eine kleine Ablage, die in einer bearbeiteten Aussparung im Gehäuse sitzt. Dieser Schritt muss der Komponente zugewandt sein, an der er anliegt. Wenn die Stufe nach außen zeigt, sitzt die Dichtung zu hoch in der Nut und wird ungleichmäßig komprimiert. Die niedrige Seite wird angehoben, das Öl findet den Spalt und Sie haben einen Bypass.
Überprüfen Sie die Dichtungsoberfläche auf eingeprägte Pfeile oder Buchstaben. Viele Hersteller drücken einen kleinen Pfeil in das Dichtungsmaterial ein, der zur Einlass- oder Druckseite zeigt. Wenn der Pfeil dort ist, folgen Sie ihm. Wenn keine Markierung vorhanden ist, verwenden Sie die Fasenregel – die Fase ist dem Druck ausgesetzt.
Passende Dichtungsdicke zur Nuttiefe
Die Richtung ist wichtig, aber die Dicke ist genauso wichtig. Eine um 0,5 mm zu dicke Dichtung drückt die Spulenbaugruppe zusammen und verändert die Federvorspannung. Dadurch verschiebt sich der Öffnungsdruck des Überdruckventils und der Schaltzeitpunkt des Steuerkolbens. Eine zu dünne Dichtung lässt sich nicht ausreichend zusammendrücken, um abzudichten, selbst wenn sie in die richtige Richtung zeigt.
Messen Sie jede Dichtung vor dem Einbau mit einem Mikrometer. Vergleichen Sie es mit der Nuttiefe im Gehäuse – die Nut sollte 10 bis 15 % tiefer sein als die Dichtungsdicke, um eine ordnungsgemäße Kompression zu ermöglichen. Wenn die Nut tiefer als angegeben abgenutzt ist, erreicht die Dichtung den Boden, bevor sie dichtet. In diesem Fall benötigen Sie eine dickere Dichtung oder eine gefüllte Nut – kein Standardersatz.
Gängige Dichtungstypen und ihre richtige Ausrichtung
O-Ring-Gleitringdichtungen
ORFS-Dichtungen an Steuerventilanschlüssen sind die richtungsempfindlichsten von allen. Die Dichtung besteht aus einem Metallring mit einem Elastomer-O-Ring, der in einer Nut auf einer Seite sitzt. Dieser O-Ring muss zur Anschlussfläche zeigen – der flach bearbeiteten Fläche, auf der das Fitting sitzt. Wenn der O-Ring vom Anschluss weg zeigt, berührt der Metallring die Armatur und der O-Ring schwimmt nutzlos im Ölstrom.
Diese Dichtungen verfügen außerdem über eine druckunterstützte Dichtungskonstruktion. Der O-Ring ist etwas größer als die Nut auf der Anschlussseite, sodass der Systemdruck ihn bei steigendem Druck stärker in die Dichtfläche drückt. Dies funktioniert nur, wenn der O-Ring zum Anschluss zeigt. Umgekehrt drückt der Druck den O-Ring von der Dichtung weg und in den Ölkanal – das Gegenteil von dem, was Sie wollen.
Setzen Sie beim Einbau von ORFS-Dichtungen immer zuerst die O-Ring-Seite gegen den Anschluss. Anschließend den Beschlag darüber schieben. Drücken Sie die Armatur niemals gegen die Seite des Metallrings – dadurch wird der O-Ring dauerhaft aus seiner Form gequetscht.
Separatordichtungen aus Papier und Verbundwerkstoff
Die großen Trenndichtungen zwischen den Ventilgehäuseabschnitten bestehen normalerweise aus komprimierten Fasern oder Verbundwerkstoffen. Diese sind dünner als ORFS-Dichtungen und sehen oft auf beiden Seiten gleich aus – genau aus diesem Grund werden sie von Technikern umgedreht.
Schauen Sie sich den Rand genau an. Eine Seite hat normalerweise eine leichte Wellung oder eine dunklere Farbe aus dem Herstellungsprozess. Die gewellte Seite zeigt zur Druckseite. Die flache, hellere Seite zeigt zum Rücklauf. Wenn beide Seiten identisch aussehen, sehen Sie im Diagramm des Servicehandbuchs nach – dort wird angezeigt, welche Seite welche Bohrung berührt.
Bei Verbunddichtungen mit eingebettetem Drahtgewebe liegt das Gewebe auf der Druckseite. Der Draht verstärkt die Dichtung gegen Ausblasen unter hohem Druck. Wenn der Draht zur Rücklaufseite zeigt, hat die Dichtung an der Stelle, an der sie am meisten benötigt wird, keine Verstärkung und wird unter Last in den Spalt hineinragen.
Verbunddichtung und Metalldichtungen
Einige Steuerventile verwenden Verbunddichtungen – Gummi, der chemisch mit einem Metallträger verbunden ist. Diese sind bei der Hauptentlastungsventilkartusche und dem Antikavitationsventil üblich. Die Verbunddichtung hat an einer Kante eine Lippe, die in Richtung des Ölflusses zeigen muss.
Die Lippe wirkt wie ein Rückschlagventil – sie dichtet ab, wenn Druck auf sie drückt, und hebt sich leicht an, wenn sich der Durchfluss umkehrt, um den Druckabfall zu verringern. Bei umgekehrtem Einbau hebt sich die Lippe unter Druck sofort ab und das Öl fließt ungehindert vorbei. Das Ventil baut nie Druck auf und die Maschine verhält sich so, als hätte sie überhaupt keine Entlastungseinstellung.
Auch bei Metalldichtungen mit Spiralwickelkonstruktion ist die Wickelrichtung entscheidend. Die Spirale muss sich in der Drehrichtung winden, die sich unter Druck zusammenzieht – bei den meisten Baggerventilen im Uhrzeigersinn. Unter Druck entfaltet sich eine Spirale gegen den Uhrzeigersinn und bläst aus.