Historia Simmeringów: Kiedy, Kto i Po Co?

Simmering to powszechnie używany typ uszczelniacza wału, który został po raz pierwszy opracowany w 1929 roku przez niemieckiego inżyniera Walthera Simmeringa. Simmering pracował dla firmy Freudenberg Group, która do dziś jest jednym z liderów w produkcji uszczelnień i materiałów technicznych. Jego wynalazek miał na celu poprawę szczelności w wałach obrotowych, zwłaszcza w maszynach przemysłowych i motoryzacyjnych, gdzie istniała potrzeba zapobiegania wyciekom oleju oraz ochrony przed wnikaniem zanieczyszczeń do mechanizmów.

Czym są simmeringi i do czego służą?

Simmeringi (uszczelniacze wałów obrotowych) to kluczowe komponenty w maszynach przemysłowych, motoryzacyjnych oraz innych urządzeniach, które zawierają elementy obrotowe. Ich główną funkcją jest zapobieganie wyciekom płynów, takich jak oleje, smary czy płyny hydrauliczne, a także ochrona mechanizmów przed wnikaniem zanieczyszczeń, takich jak kurz, woda czy chemikalia.

Z jakich materiałów wykonuje się simmeringi?

Simmeringi są produkowane z różnorodnych materiałów w zależności od środowiska pracy, rodzaju płynów oraz temperatury i prędkości obrotowej. Oto główne materiały stosowane do produkcji simmeringów:

• NBR (nitril-butadien-kauczuk) – Bardzo popularny materiał, charakteryzujący się wysoką odpornością na oleje, smary, benzynę, oraz umiarkowaną odpornością na temperaturę (do 100°C). Stosowany w standardowych aplikacjach przemysłowych i motoryzacyjnych.

• FKM (fluor-kauczuk, znany również jako Viton) – Wysoce odporny na chemikalia, oleje syntetyczne, wysokie temperatury (do 200°C), paliwa oraz inne agresywne media. Idealny do pracy w ekstremalnych warunkach, takich jak przemysł chemiczny, lotniczy i energetyczny.

• EPDM (etyleno-propylen-dienowy monomer) – Charakteryzuje się dobrą odpornością na wysokie temperatury, ozon, parę wodną oraz różne chemikalia. Stosowany w aplikacjach, gdzie simmering ma kontakt z wodą, kwasami lub roztworami zasadowymi.

• PU (poliuretan) – Wysoce odporny na ścieranie, co czyni go idealnym do intensywnie eksploatowanych urządzeń, gdzie simmeringi muszą wytrzymywać duże obciążenia mechaniczne.

• Silikon (VMQ) – Elastyczny materiał, odporny na bardzo niskie (-50°C) oraz wysokie temperatury (do 180°C). Znajduje zastosowanie tam, gdzie wymagana jest odporność na szeroki zakres temperatur, ale jest mniej odporny na oleje i chemikalia niż NBR czy FKM.

• PTFE (teflon) – Materiał o bardzo wysokiej odporności na chemikalia, ścieranie i wysokie temperatury. Jest często stosowany w aplikacjach o bardzo wysokiej prędkości obrotowej oraz w agresywnych środowiskach.

• HNBR (uwodorniony nitril-butadien-kauczuk) – Jest bardziej odporny na wysokie temperatury i utlenianie w porównaniu do standardowego NBR. Stosowany tam, gdzie wymagana jest większa trwałość uszczelnienia.

• ACM (akrylowy kauczuk) – Odporny na wysokie temperatury (do 150°C), paliwa i oleje, ale nieodporny na niskie temperatury i węglowodory aromatyczne. Stosowany w motoryzacji, zwłaszcza w silnikach.

Typy Simmeringów i Ich Budowa

Simmeringi różnią się nie tylko materiałami, ale również typem budowy, który wpływa na ich właściwości uszczelniające. Oto główne typy simmeringów:

• A (AO) – Jednowargowy simmering bez sprężynki dociskowej
  Składa się z jednej wargi uszczelniającej, która kontaktuje się z wałem. Stosowany w prostych aplikacjach, gdzie nie ma dużego ciśnienia ani zanieczyszczeń. Simmering typu A jest przeznaczony głównie do uszczelniania płynów w miejscach o niskim stopniu zanieczyszczenia.

• AS – Jednowargowy simmering ze sprężynką dociskową
  Jest to bardziej zaawansowana wersja simmeringa A, wyposażona w sprężynkę, która dociska wargę do wału. Dzięki temu simmering AS zapewnia lepsze uszczelnienie, szczególnie w warunkach wysokiej prędkości i ciśnienia.

• B (BO) – Jednowargowy simmering z metalową obudową
  Ten typ simmeringa ma metalowy szkielet, który wzmacnia jego strukturę, co czyni go idealnym do ciężkich zastosowań przemysłowych. Zapewnia większą stabilność mechaniczną w porównaniu do simmeringów z gumową obudową.

• TC (AO-TC) – Dwuwargowy simmering z wargą przeciwpyłową
  Posiada jedną wargę uszczelniającą oraz dodatkową wargę przeciwpyłową, która chroni przed dostawaniem się zanieczyszczeń do wnętrza uszczelnianego mechanizmu. Jest to jeden z najczęściej stosowanych typów simmeringów, idealny do maszyn przemysłowych i motoryzacyjnych.

• BASL (Double Lip) – Dwuwargowy simmering o wzmocnionej konstrukcji
  Stosowany w ciężkich warunkach, gdzie zarówno uszczelnienie, jak i ochrona przed zanieczyszczeniami są kluczowe. BASL zapewnia długotrwałą ochronę i jest odporny na duże obciążenia mechaniczne oraz środki chemiczne.

• DUO – Dwuwargowy simmering z wargami skierowanymi w przeciwnych kierunkach
  Specjalna konstrukcja umożliwia uszczelnienie płynów w obu kierunkach, co czyni go idealnym do układów hydraulicznych oraz aplikacji, gdzie konieczna jest ochrona przed wyciekiem płynów z dwóch stron.

• Cassette Seals (Uszczelnienia kasetowe)
  To zaawansowane uszczelnienia wieloelementowe, które zawierają kilka uszczelek w jednej obudowie. Zazwyczaj mają wbudowane łożysko i są stosowane w aplikacjach o bardzo dużych wymaganiach dotyczących ochrony przed zanieczyszczeniami i wyciekiem płynów, takich jak pojazdy terenowe i maszyny rolnicze.

• PTFE Simmerings (Uszczelniacze teflonowe)
  Charakteryzują się wysoką odpornością na chemikalia, ścieranie i wysokie temperatury. Są stosowane w aplikacjach o wysokiej prędkości obrotowej i w trudnych środowiskach, gdzie inne materiały mogłyby szybko ulec zużyciu.

• Low Friction Seals (Uszczelniacze o niskim współczynniku tarcia)
  Uszczelki tego typu mają specjalne powłoki lub wykonane są z materiałów, które minimalizują tarcie między wałem a simmeringiem. Stosowane są w aplikacjach, gdzie wymagane jest zminimalizowanie strat energii oraz zwiększenie wydajności energetycznej.

Dlaczego stosuje się różne typy simmeringów?

Różnorodność typów simmeringów wynika z różnych warunków pracy, takich jak:

• Ciśnienie: Niektóre simmeringi są wzmocnione, aby wytrzymać wyższe ciśnienia.
• Temperatura: Wybór materiału zależy od temperatury pracy – od standardowych warunków po ekstremalne temperatury w przemyśle lotniczym lub chemicznym.
• Środowisko pracy: Simmeringi są dostosowane do pracy w środowiskach suchych, wilgotnych, chemicznych lub tam, gdzie jest duże zanieczyszczenie pyłem.

Podsumowanie

Simmeringi są nieodłącznym elementem wielu urządzeń mechanicznych, szczególnie tam, gdzie występują ruchome wały i komponenty obrotowe. Ich podstawową funkcją jest uszczelnianie – zarówno zapobieganie wyciekom olejów i smarów, jak i ochrona przed dostawaniem się zanieczyszczeń z zewnątrz. Wybór odpowiedniego simmeringu zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj płynu, zakres temperatury, prędkość obrotowa oraz warunki pracy w danym środowisku.

Dzięki szerokiemu wyborowi materiałów, takich jak NBR, FKM czy PTFE, oraz różnorodnym typom budowy (jednowargowe, dwuwargowe, z metalową obudową), simmeringi mogą być dostosowane do najbardziej wymagających aplikacji – od standardowych zastosowań przemysłowych po ekstremalne warunki w przemyśle chemicznym, motoryzacyjnym czy lotniczym.

Odpowiednia konserwacja oraz regularne kontrole uszczelnień mogą znacznie przedłużyć żywotność maszyn i poprawić ich wydajność. Dlatego zrozumienie, jakie są potrzeby konkretnej aplikacji oraz dobór właściwego simmeringu, ma kluczowe znaczenie dla niezawodności i trwałości sprzętu.