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Entwicklung
Gasdichte Sensorbefestigung (Flaschenhalsproblem)
B – Dichtring (d1=1 mm) ohne Beschichtung nach einer Verpressung mit deutlich sichtbaren Riefen
A-D – verschiedene Beschichtungen
Aufgabenstellung:
Gasdichte Befestigung einer Glasdurchführung in einem Stahldrehteil
Methode:
Dichtring, verpresst, Oberflächen gasdicht versiegelt
Nachweismethode:
Heliumlecktest
Gasdicht bedeutet 10E-8 bar mL s-1 und liegt damit um Faktor 100 über den normalen Anforderungen an "wasserdicht" oder "luftdicht" in typischen technischen Anwendungen.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung stellte sich als Flaschenhalsproblem heraus.
Anforderungen:
- Gasdichtheit 10E-8 bar mL s-1
- Serientaugliche Montagefähigkeit
- Zerstörungsfreie Demontierbarkeit
- Verwendung von Serienteilen (Standard-O-Ringe)
- Temperaturbeständigkeit 200°C
Die Lösung dieses scheinbar einfachen Dichtungsproblems nahm mehrere Monate in Anspruch und erwies sich als komplizierter als zunächst angenommen.
Entscheidend für die Komplexität des Problems waren die Anforderungen und die Definition "gasdicht", welche zunächst in aufwändigen Versuchsreihen erarbeitet werden musste.
1) Lunker, 2) Glasdurchführung (glasseal), 3) Sensorkammer mit Dichtmasse vollgelaufen, 4) Anschlüsse, 5) Flaschenhals der mechanischen Fertigung: Oberflächengüte an Dichtflächen kritisch und damit nicht serientauglich
Frühes Stadium einer gasdichten Sensorabdichtung, welche nicht bis zur Serienreife qualifiziert werden konnte. Hauptproblem war das Zusammenwirken von Toleranzen in Verbindung mit werkzeugverschleißabängigen Oberflächengüten in Kombination mit schwankenden u.a. temperaturabhängigen Viskositäten der Dichtmassen und vorbehandlungsabhängigen Elastizitätskoeffizienten der Dichtringe.
Weitere Beispiele
- Sterilisierbare Infrarot-Analysatoren
- Infrarot-Strahler
- Nahinfrarot-Messsysteme für natürliche Aromen
- Automatisierung von Brennstoffzellen
- Druckregelsysteme für Blasfolienanlagen
- Optimierung der Herstellung granularer Waschmittel
- Digitalisierung eines Foliendickenmesssystems
- Softwareentwicklung für Mikrocontroller-Anwendungen