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Beschreibung
F533A-Kolbenführungsringe werden im Spritzgussverfahren aus glasfasergefülltem Nylon (GFN) hergestellt. Das Material hat einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von ca. 3 × 10⁻⁵ per °C und bleibt über den gesamten Betriebsbereich von -40 °C bis +110 °C formstabil. Kurzzeitig sind auch höhere Temperaturen zulässig.Die Ringe werden in geschlitzter Ausführung geliefert. Das ermöglicht eine rasche Schnappmontage, ohne dass der Kolben vollständig demontiert werden muss. Für die Einbaumaße gilt: Außendurchmesser D1 nach H9, Innendurchmesser d1 nach h8, Breite L1 mit +0,2 mm Toleranz. Gleitflächen sind auf Ra max. 0,4 µm und Rt max. 4 µm zu schleifen oder zu honen.
F533A ist geeignet für den Einsatz in Druckflüssigkeiten auf Mineralölbasis sowie in den meisten biologisch abbaubaren Hydraulikflüssigkeiten (Bio-Öle, synthetische Ester). In Wasser, HFA-, HFB-, HFC- und schwerentflammbaren Flüssigkeiten kann die zulässige Einsatztemperatur eingeschränkt sein und muss im Einzelfall geprüft werden.
Der geschmierte Reibungskoeffizient auf einer Stahlfläche mit Ra 0,2 µm liegt bei ca. 0,1; trocken bei ca. 0,4. Bei der Auslegung ist die Flächenpressung mit Sicherheitsfaktor 2 zu rechnen: zulässig sind ca. 40 N/mm² bei +23 °C und ca. 30 N/mm² bei +80 °C. Die maximale Gleitgeschwindigkeit beträgt 1,0 m/s.
Merkmale
- WerkstoffGFN (glasfasergefülltes Nylon)
- Temperaturbereich-40 °C bis +110 °C (kurzzeitig höhere Temperaturen zulässig)
- Maximale Gleitgeschwindigkeit1,0 m/s
- Flächenpressung bei +23 °Cca. 40 N/mm²
- Flächenpressung bei +80 °Cca. 30 N/mm²
- Linearer Wärmeausdehnungskoeffizientca. 3 × 10⁻⁵ per °C
- Reibungskoeffizient trocken (Stahl Ra 0,2 µm)ca. 0,4
- Reibungskoeffizient geschmiert (Stahl Ra 0,2 µm)ca. 0,1
- Einbauformgeschlitzt, Schnappmontage
- AnwendungKolbenführung (Typ A)
- Außendurchmesser D1 (Toleranz)H9
- Innendurchmesser d1 (Toleranz)h8
- Gleitflächen-RauheitRa max. 0,4 µm, Rt max. 4 µm
- Statische Flächen-RauheitRa max. 3,2 µm, Rt max. 16 µm
- Verfügbare Außendurchmesser D170 mm bis 300 mm
- MedienbeständigkeitMineralöl-Hydraulikflüssigkeiten, Bio-Öle, synthetische Ester
Vorteile
- Geschlitzte Bauform erlaubt Schnappmontage direkt auf dem Kolben, ohne vollständige Demontage des Zylinders.
- GFN-Werkstoff bleibt von -40 °C bis +110 °C formstabil, da der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient mit ca. 3 × 10⁻⁵ per °C gering ist.
- Reibungskoeffizient von ca. 0,1 im geschmierten Zustand reduziert Verschleiß an Kolben und Zylinderrohr gegenüber Metallführungen.
- Kunststoff-Führungsringe bauen hydrodynamischen Schleppdruck durch axiale Spalte automatisch ab, ohne zusätzliche Spiralnuten oder Schmierkanalbohrungen im Kolben.
- Verhindert metallischen Kontakt zwischen Kolben und Zylinderrohr, was kostspielige Grauguss-, Rotguss- oder Bronzeflansche am Kolben überflüssig macht.
- Geeignet für Mineralöl-Hydraulikflüssigkeiten sowie gängige Bio-Öle und synthetische Ester ohne zusätzliche Werkstoffprüfung.
Einsatzgebiete
- Hydraulikzylinder in Werkzeugmaschinen
- F533A führt Kolben in doppeltwirkenden Hydraulikzylindern bei Leicht- und Mittelhydraulik (bis 250 bar Betriebsdruck). Typische Anwendungen sind Spannzylinder, Vorschubzylinder und Spindel-Klemmaggregate.
- Hebe- und Kippanlagen
- In Hebebühnen, Kippern und Hubzylindern nimmt F533A leichte bis mittlere Querkräfte auf und verhindert metallischen Kontakt zwischen Kolben und Zylinderrohr bei wechselnder Belastungsrichtung.
- Landmaschinen und Anbaugeräte
- Einsatz in Hydraulikzylindern von Traktoranbaugeräten, Mähwerken und Erntemaschinen, wo Mineralöl- oder Bio-Öl-Hydraulikflüssigkeiten und Temperaturschwankungen im Außeneinsatz auftreten.
- Baumaschinen (leichte bis mittlere Klasse)
- In Auslegern, Schaufeln und Stielzylindern von Kompaktbaggern und Laderaupen, wo hin- und hergehende Bewegungen mit mittleren Querkräften vorkommen.
- Pressen und Spritzgussmaschinen
- Führung von Kolben in Hydraulikzylindern an Schneidpressen, Biegepressen und Kunststoff-Spritzaggregaten, wo Formstabilität über einen breiten Temperaturbereich gefordert ist.
- Flurförderzeuge und Hubmaste
- In Hubzylindern von Gabelstaplern und Hochregalzügen, wo kompakte Bauweise, Schnellmontage und kostengünstige Ersatzteile gefragt sind.
- Pneumatische Zylinder mit niedrigen Drücken
- F533A kann in pneumatischen Anwendungen mit hin- und hergehenden Bewegungen eingesetzt werden, wenn Querkräfte aufzunehmen sind und die Gleitgeschwindigkeit 1,0 m/s nicht überschreitet.
Do's and Dont's
Do's:- Flächenpressung mit Sicherheitsfaktor 2 auslegen
- Gleitflächen auf Ra max. 0,4 µm und Rt max. 4 µm honen oder schleifen
- Einsatz in Mineralöl-Hydraulikflüssigkeiten, Bio-Ölen und synthetischen Estern
- Vor der Montage alle Kanten entgraten und verrunden
- Bei der Dimensionierung den ungünstigsten Lastfall (maximale Querkraft, Wärmedehnung, nicht fluchtende Bauteile) zugrunde legen
- Ring bis zur Montage in der Originalverpackung lagern, kühl und trocken
Don'ts:
- Nicht in HFA-, HFB-, HFC- oder schwerentflammbaren Flüssigkeiten einsetzen, ohne die zulässige Einsatztemperatur im Einzelfall zu prüfen
- Nicht mit scharfen Werkzeugen oder Metallhebeln montieren, die den Schlitz beschädigen könnten
- Gleitflächen nicht unter Ra 0,1 µm polieren, da sonst der Schmierfilmaufbau behindert wird und Trockenlauf entsteht
- Nicht ohne ausreichende Schmierung in Betrieb nehmen; trocken laufende Anwendungen erhöhen Reibungskoeffizient auf ca. 0,4
- Querkräfte und Momente nicht oberhalb der ausgelegten Nennlast betreiben; bei Führungsverschleiß im Betrieb Spaltmaße regelmäßig prüfen
Montage
- Einbaunut und Kolbenaußendurchmesser vor der Montage auf Schmutz, Grate und Beschädigungen prüfen. Alle Kanten müssen gratfrei und gut verrundet sein.
- Zylinderrohr und Kolben reinigen; Metallspäne und Verunreinigungen vollständig entfernen.
- Gleitflächen des Zylinderrohrs (D1, d1) auf Ra max. 0,4 µm und Rt max. 4 µm prüfen; statische Flächen (L1, d2, D2) auf Ra max. 3,2 µm.
- F533A-Ring in die Kolbennut einschnappen. Die geschlitzte Ausführung erlaubt das direkte Aufweiten und Einlegen ohne Spezialwerkzeug.
- Ring gleichmäßig in der Nut positionieren; kein Verdrehen oder einseitiges Überlasten des Schlitzes.
- Außendurchmesser D1 mit Toleranzfeld H9 und Innendurchmesser d1 mit h8 einhalten. Bei Berechnung den Nenndurchmesser von D1 zugrunde legen.
- Bei der Auslegung Flächenpressung mit Sicherheitsfaktor 2 berechnen: max. 40 N/mm² bei +23 °C, max. 30 N/mm² bei +80 °C.
- Zylinder nach der Montage sorgfältig entlüften, um Lufteinschlüsse und Kavitationsschäden zu vermeiden.
FAQ
- Welchen Temperaturbereich deckt der F533A-Führungsring dauerhaft ab?
F533A ist für den Dauereinsatz von -40 °C bis +110 °C ausgelegt. Kurzzeitig höhere Temperaturen sind zulässig, die Flächenpressung sinkt dabei: von ca. 40 N/mm² bei +23 °C auf ca. 30 N/mm² bei +80 °C. Bei der Auslegung ist immer mit Sicherheitsfaktor 2 zu rechnen.
- Kann ich F533A in Bio-Öl- oder Ester-Hydraulikflüssigkeiten einsetzen?
Ja. F533A ist für Druckflüssigkeiten auf Mineralölbasis sowie für die meisten biologisch abbaubaren Hydraulikflüssigkeiten (Bio-Öle und synthetische Ester) geeignet. In Wasser, HFA-, HFB-, HFC- und schwerentflammbaren Flüssigkeiten kann die zulässige Einsatztemperatur eingeschränkt sein und muss im Einzelfall geprüft werden.
- Wie unterscheidet sich F533A von F533I?
F533A ist der Kolbenführungsring: der Außendurchmesser D1 läuft auf dem Zylinderrohr (Toleranz H9), der Innendurchmesser d1 sitzt auf dem Kolben (h8). F533I ist der Stangenführungsring: hier läuft der Innendurchmesser d1 auf der Kolbenstange (f8), der Außendurchmesser D2 sitzt im Führungsauge (H8). Beide werden in geschlitzter Ausführung geliefert.
- Welche Oberflächenrauheit muss das Zylinderrohr für F533A haben?
Gleitflächen (D1, d1) müssen Ra max. 0,4 µm und Rt max. 4 µm aufweisen. Statische Flächen (L1, d2, D2) dürfen Ra max. 3,2 µm und Rt max. 16 µm haben. Unterhalb von Ra 0,1 µm wird der Schmierfilmaufbau behindert, was zu Trockenlauf und verkürzte Standzeit führt.
- Warum werden Kunststoff-Führungsringe statt Metallführungen bevorzugt?
Kunststoff-Führungsringe wie F533A bauen hydrodynamischen Schleppdruck durch axiale Spalte automatisch ab, ohne dass Spiralnuten oder Schmierkanalbohrungen in den Kolben eingearbeitet werden müssen. Zusätzlich machen sie kostspielige Kolbenwerkstoffe aus Grauguss, Rotguss oder Bronze überflüssig, da der metallische Kontakt zwischen Kolben und Zylinderrohr zuverlässig verhindert wird.
- Welche maximale Querkraft nimmt F533A auf?
F533A ist für leichte bis mittlere Querkräfte ausgelegt. Die zulässige Flächenpressung beträgt bei +23 °C ca. 40 N/mm² und bei +80 °C ca. 30 N/mm². Bei der Berechnung der tatsächlich aufnehmbaren Querkraft ist ein Sicherheitsfaktor von 2 anzuwenden sowie der ungünstigste Lastfall mit maximalen Wärmedehnungen und nicht fluchtenden Bauteilen zu berücksichtigen.