Verschleißt die Wasserdichtung des Schaftadapters zu schnell? Es liegt nicht nur an zu wenig Öl – überprüfen Sie Ihr Wasser.

Wenn die Wasserdichtung eines Schaftadapters vorzeitig versagt – die Dichtfläche Riefen aufweist, die Dichtlippe eingerissen ist und Wasser an Stellen austritt, wo es nicht hingehört –, lautet die erste Diagnose immer dieselbe: unzureichende Schmierung. Öler erhöhen. Dickflüssigeres Öl verwenden. Schmierintervall verkürzen. Und manchmal hilft das. Doch wenn die Dichtung immer wieder versagt und die Dichtfläche des Schaftadapters weiter verschleißt, bekämpft man nur ein Symptom, während die eigentliche Ursache mit 5 bar Druck durch einen Schlauch fließt.

Das Spülwasser, das den Bohrer kühlt und die Bohrspäne entfernt, ist auch die Hauptursache für das Versagen der Wasserdichtung des Schaftadapters – nicht wegen der Wassermenge, sondern wegen der darin enthaltenen Stoffe.

Der Sandstrahleffekt, den man nicht sehen kann

Hier ein anschauliches Bild: Bei jedem Zyklus der Wasserdichtung – beim Vorwärtshub komprimiert, beim Rückwärtshub entspannt – befindet sich ein mikroskopisch dünner Spülwasserfilm zwischen der Dichtlippe und der Dichtfläche des Schaftadapters. Ist dieses Wasser sauber, wirkt der Film als Schmier- und Kühlmittel. Enthält das Wasser jedoch Schwebstoffe wie Schlamm, feinen Sand, Rostpartikel oder Mineralkristalle, führt jeder Zyklus zu Mikroabrieb.

Der Mechanismus ist identisch mit dem Sandstrahlen, nur in kleinerem Maßstab. Feste Partikel, die im Wasserfilm eingeschlossen sind, werden durch den Druck des Spülsystems – typischerweise 5 bis 6 bar bei pneumatischen Bohrmaschinen, höher bei hydraulischen Systemen – gegen die Dichtlippe und die Metalloberfläche gepresst. Jeder Partikelaufprall trägt mikroskopisch kleine Materialmengen ab. Über Tausende von Zyklen pro Minute summieren sich diese mikroskopischen Abtragemengen zu sichtbaren Rillen in der Dichtfläche des Schaftadapters und einer abgenutzten Dichtlippe.

Der schlimmste Fall tritt ein, wenn der Wasserdruck den empfohlenen Maximalwert überschreitet. Höherer Druck presst Partikel mit größerer Wucht gegen die Oberflächen, und die höhere Geschwindigkeit des Wasserstrahls im schmalen Spalt zwischen Dichtung und Welle erzeugt einen Venturi-Effekt, der noch mehr Partikel in den Spalt zieht. Es entsteht ein sich selbst verstärkender Verschleißkreislauf, der eine Dichtung zerstören und einen Schaftadapter innerhalb einer einzigen Schicht beschädigen kann.

Die Lösung beginnt an der Wasserquelle. Installieren Sie eine Filteranlage – ein mehrstufiges Filtersystem mit einem Grobsieb für Sand und Kies, gefolgt von einem Feinsieb für Schlamm. Überprüfen Sie den Differenzdruck im Filter bei jeder Schicht. Ein sauberer Filter zeigt einen Differenzdruck von nahezu null an. Ein funktionierender Filter zeigt einen steigenden Differenzdruck an, da er Partikel zurückhält. Wechseln oder reinigen Sie ihn, bevor er so stark verschmutzt ist, dass er den Durchfluss umgeht.

Wenn Ihre Wasserquelle Grundwasser aus einem Kalkstein- oder Hartgesteinsaquifer ist, spielen gelöste Mineralien ebenfalls eine Rolle. Kalzium- und Magnesiumkarbonate fallen bei den hohen Temperaturen und Drücken im Bohrer aus und bilden eine kristalline Ablagerung, die härter als das Dichtungsmaterial ist. Diese Kristalle lagern sich in der Dichtlippe ab und wirken wie Schneidwerkzeuge an der Schaftadapteroberfläche. In schweren Fällen kann eine Wasserenthärtung oder chemische Behandlung erforderlich sein.

Die Robbe, die zu hart für ihr eigenes Wohl ist

Nicht alle Wasserdichtungen sind gleich. Das Dichtungsmaterial – typischerweise ein Nitril-, Polyurethan- oder Fluorkohlenstoff-Elastomer – muss auf die Betriebsbedingungen abgestimmt sein. Eine zu harte Dichtung behält zwar ihre Form, passt sich aber nicht der Wellenoberfläche an, wodurch hohe Kontaktdruckzonen entstehen, die das Metall beschädigen. Eine zu weiche Dichtung passt sich zwar gut an, verschleißt aber durch Abrieb schnell.

Der häufigste Fehler ist eine Dichtung, die härter als spezifiziert ist – meist ein Zubehörteil, das aufgrund seiner vermeintlichen Haltbarkeit ausgewählt wurde, ohne zu verstehen, dass Härte und Anpassungsfähigkeit im Widerspruch zueinander stehen. Eine zu harte Dichtung verschleißt nicht selbst schnell, sondern beschädigt die Dichtfläche des Schaftadapters. Ein Schaftadapter mit einer beschädigten Dichtfläche zerstört jede nachfolgende Dichtung, unabhängig von deren Qualität.

Die Dichtungshärte muss den Herstellervorgaben entsprechen. Wenn der Originalhersteller eine Nitrildichtung mit Shore A 70 vorschreibt, sollte man nicht einfach eine mit Shore A 90 verwenden, in der Annahme, diese würde länger halten. Das ist nicht der Fall. Der Verschleiß wird lediglich von der Dichtung (die günstig ist) auf den Schaftadapter (der teuer ist) verlagert.

Installation: Fehler, die die Lebensdauer von Dichtungen verkürzen

Eine schief – auch nur leicht schief – eingebaute Wasserabdichtung verschleißt vom ersten Zyklus an ungleichmäßig. Die höhere Seite der Dichtlippe steht unter übermäßigem Anpressdruck und verschleißt schnell. Die niedrigere Seite verliert den Kontakt zur Welle und lässt Wasser durchströmen, wodurch der Spalt mit jedem Hub größer wird. Innerhalb weniger Stunden hat die Dichtung einen Kanal für den Wasserdurchfluss geschaffen, und die Oberfläche des Schaftadapters weist eine entsprechende Verschleißspur auf.

Die Lösung liegt in der korrekten Montage: Reinigen Sie die Dichtungsnut gründlich, bevor Sie die neue Dichtung einsetzen – jegliche Rückstände in der Nut können die Dichtung verkanten. Verwenden Sie ein geeignetes Montagewerkzeug oder eine Führungshülse, um die Dichtung gerade und nicht schräg einzupressen. Prüfen Sie die Vorspannung – wie stark die Dichtung beim Einbau zusammengedrückt wird. Ist sie zu gering, hält die Dichtung keinen Kontakt. Ist sie zu hoch, überhitzt die Dichtlippe durch zu starke Reibung.

Prüfen Sie auch den Führungsabschnitt des Schaftadapters – den Teil des Adapters, der durch die Dichtungsbohrung verläuft. Ist der Führungsabschnitt verschlissen oder unrund, kann selbst eine perfekt installierte Dichtung keinen gleichmäßigen Kontakt gewährleisten. Der Adapter wackelt dann bei jedem Schlag leicht, wodurch sich der Dichtungsspalt zyklisch öffnet und schließt und Wasser hindurchgepumpt wird.

Schmierung: Eine notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung

Schmierung ist entscheidend – der Ölfilm zwischen Dichtlippe und Schaftadapteroberfläche bildet die letzte Verteidigungslinie gegen Verschleiß. Aber er ist nicht die erste, sondern die letzte. Bei verschmutztem Wasser kann auch reichlich Öl abrasive Schäden nicht verhindern. Ist die Dichtung zu hart, kann das Öl die mangelnde Anpassungsfähigkeit nicht ausgleichen.

Dennoch gibt es Schmierfehler, die unbedingt vermieden werden sollten: eine zu niedrige Ölviskosität, die keinen Schmierfilm bei Betriebstemperatur gewährleistet, ein zu geringes Ölvolumen, das die Dichtfläche nicht gleichmäßig erreicht, und zu lange Ölwechselintervalle, die den Schmierfilm zwischen den Zyklen nicht erneuern. Die Schmierstoffvorgaben des Herstellers haben ihren Sinn, und Abweichungen davon – meist in Richtung Ölverzicht, um Kosten zu sparen – verursachen deutlich höhere Kosten für Schaftadapter und Dichtungen, als durch die eingesparten Schmierstoffkosten.