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Beschreibung
Der F533I ist ein gespritzter Stangenführungsring aus glasfasergefülltem Nylon (GFN). Die Glasfaserfüllung sorgt für hohe Formstabilität über einen weiten Temperaturbereich von -40 °C bis +110 °C und macht den Ring verschleißfest in gut geschmierten Anwendungen. Er nimmt leichte bis mittlere Querkräfte auf und verhindert zuverlässig den metallischen Kontakt zwischen Stange und Buchse.Der F533I wird ausschließlich als Stangenführungsring eingesetzt und ist die komplementäre Ausführung zum Kolbenführungsring F533A. Beide Typen werden in geschlitzter Ausführung geliefert, was die Montage als Schnappmontage ohne Demontage der Stange erlaubt. Bei der Auslegung ist die Flächenpressung mit einem Sicherheitsfaktor von 2 zu rechnen: ca. 40 N/mm² bei +23 °C und ca. 30 N/mm² bei +80 °C.
Der F533I eignet sich für Druckflüssigkeiten auf Mineralölbasis sowie für die meisten biologisch abbaubaren Flüssigkeiten (Bio-Öle, synthetische Ester). In Wasser, HFA-, HFB-, HFC- und schwerentflammbaren Flüssigkeiten kann die Einsatztemperatur eingeschränkt sein und muss im Einzelfall geprüft werden.
Die empfohlene Gleitflächenrauheit der Stange beträgt Ra max. 0,4 µm und Rt max. 4 µm. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt ca. 3 × 10⁻⁵ per °C, was bei der Auslegung der Einbaumaße zu berücksichtigen ist.
Merkmale
- WerkstoffGlasfasergefülltes Nylon (GFN)
- TypF533I (Stangenführungsring)
- AusführungGespritzt, geschlitzt (Schnappmontage)
- Temperaturbereich-40 °C bis +110 °C
- Max. Gleitgeschwindigkeit1,0 m/s
- Flächenpressung bei +23 °Cca. 40 N/mm²
- Flächenpressung bei +80 °Cca. 30 N/mm²
- Reibungskoeffizient trockenca. 0,4 (auf Stahlfläche Ra 0,2 µm)
- Reibungskoeffizient geschmiertca. 0,1 (auf Stahlfläche Ra 0,2 µm)
- Linearer Wärmeausdehnungskoeffizientca. 3 × 10⁻⁵ per °C
- Gleitfläche RauheitRa max. 0,4 µm, Rt max. 4 µm
- Statische Flächen RauheitRa max. 3,2 µm, Rt max. 16 µm
- Einbaupassung Stange (d1)f8
- Einbaupassung Buchse (D2)H8
- MedienbeständigkeitMineralöl-Druckflüssigkeiten, Bio-Öle, synthetische Ester; HFA/HFB/HFC im Einzelfall prüfen
- d1Stangennenndurchmesser (Passungsbasis f8)
- D2Buchsenbohrung = d1 + 2S (Passungsbasis H8)
- L1Ringbreite (Toleranz +0,2)
- sWandstärke des Führungsrings
Vorteile
- Hohe Formstabilität durch GFN-Füllung über den gesamten Temperaturbereich von -40 °C bis +110 °C, dadurch kein Kaltfluss unter Last.
- Geschlitzte Ausführung ermöglicht Schnappmontage ohne Demontage der Kolbenstange, was die Montagezeit deutlich verkürzt.
- Geringer Reibungskoeffizient von ca. 0,1 im geschmierten Zustand schont Stange und Dichtungen und reduziert den Betriebsenergieaufwand.
- Kunststoffwerkstoff dämpft Schläge und Schwingungen und schützt so die Stangendichtungen vor vorzeitigem Verschleiß.
- Axiale Druckausgleichsspalte des GFN-Rings verhindern hydrodynamischen Schleppdruck, der bei Metallführungen durch Spiralnuten ausgeglichen werden müsste.
- Kostengünstiger als Grauguss-, Rotguss- oder Bronzeführungen bei vergleichbarer Führungsgenauigkeit für leichte bis mittlere Querkräfte.
Einsatzgebiete
- Hydraulikzylinder – Stangenführung
- F533I führt die Kolbenstange in der Buchse und nimmt leichte bis mittlere Querkräfte auf. Er verhindert den metallischen Kontakt zwischen Stange und Buchse bei hin- und hergehender Bewegung.
- Industriehydraulik und Werkzeugmaschinen
- In Hydraulikzylindern von Werkzeugmaschinen und Pressen, wo gleichmäßige Führung bei wechselnder Querkraftbelastung erforderlich ist.
- Baumaschinen und Mobilhydraulik
- Einsatz in Hydraulikzylindern von Baggern, Kippern und Radladern, wo die Stange durch Baustellenverschmutzung und Erschütterungen zusätzlich belastet wird.
- Landmaschinen
- In Hydraulikzylindern von Hebe- und Steuerungsanlagen landwirtschaftlicher Maschinen, die häufigen Temperaturwechseln und aggressiven Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.
- Gabelstapler und Flurförderfahrzeuge
- Führung der Hubzylinderstangen bei hin- und hergehenden Hubbewegungen mit wechselnder Seitenlast.
- Krane und Hebezeuge
- In teleskopischen Hydraulikzylindern von Kran- und Hebebühnenanlagen, wo hohe Formstabilität über einen weiten Temperaturbereich gefordert ist.
- Pneumatikzylinder
- Als Stangenführung in Pneumatikzylindern bei Anwendungen mit leichten Querkräften und Gleitgeschwindigkeiten bis 1,0 m/s, insbesondere wo Schnappmontage die Instandhaltung vereinfacht.
- Spritzgießmaschinen und Automatisierungsanlagen
- In Zylindern von Werkzeugklemm- und Auswerferanlagen, wo gleichmäßige Führung bei häufigen Hüben und mineralölhaltiger Schmierung gefordert ist.
Do's and Dont's
Do's:- Stange auf empfohlene Rauheit Ra max. 0,4 µm schleifen oder polieren, um Verschleiß des Führungsrings zu minimieren.
- Flächenpressung mit Sicherheitsfaktor 2 auslegen: max. ca. 20 N/mm² bei +23 °C, max. ca. 15 N/mm² bei +80 °C.
- Bei Anwendungen mit Bio-Ölen oder synthetischen Estern Medienverträglichkeit vorab bestätigen.
- Führungsring vor der Stangendichtung anordnen, damit das Medium den Ring schmiert.
- Bei Anwendungen in Wasser oder schwerentflammbaren Flüssigkeiten (HFA, HFB, HFC) zulässige Temperatur im Einzelfall prüfen.
- Wärmeausdehnung des GFN-Werkstoffs (ca. 3 × 10⁻⁵ per °C) bei der Dimensionierung des Einbauspiels berücksichtigen.
- Nicht für Gleitgeschwindigkeiten über 1,0 m/s einsetzen.
- Nicht mit scharfen Werkzeugen montieren, die die Gleitfläche des Rings beschädigen.
- Keine Stangenflächen mit Ra > 0,4 µm verwenden, da erhöhter Verschleiß und verkürzte Lebensdauer die Folge sind.
- Nicht ohne Prüfung in Phosphatestern oder Glykol-Hydraulikflüssigkeiten (HFC) einsetzen.
- Keine Radialbohrungen auf der Stangengleitfläche im Bereich des Führungsrings anlegen.
Montage
- Buchse, Nut und Stange vor der Montage auf Schmutz, Metallspäne und Beschädigungen prüfen. Alle Kanten müssen gratfrei und verrundet sein.
- Stange auf die empfohlene Oberflächengüte prüfen: Gleitfläche Ra max. 0,4 µm, Rt max. 4 µm; statische Flächen Ra max. 3,2 µm, Rt max. 16 µm.
- Einbaupassungen kontrollieren: Stange d1 nach f8, Buchsenbohrung D2 nach H8. Wärmeausdehnung (ca. 3 × 10⁻⁵ per °C) bei der Auslegung berücksichtigen.
- Führungsring am Schlitz aufspreizen und auf die Stange einschnappen lassen. Keine scharfen Werkzeuge verwenden, die die Gleitfläche beschädigen könnten.
- Ring gleichmäßig in die Nut einführen und auf korrekten Sitz prüfen. Der Ring darf sich nicht verdrehen oder verkanten.
- Gleitflächen vor Inbetriebnahme leicht mit dem Betriebsmedium oder einem kompatiblen Schmiermittel (z. B. HZ103) benetzen, um Trockenlauf beim Anfahren zu vermeiden.
- Bei der Auslegung der Flächenpressung Sicherheitsfaktor 2 einrechnen: zulässige Flächenpressung bei +23 °C ca. 20 N/mm², bei +80 °C ca. 15 N/mm².
FAQ
- Was ist der Unterschied zwischen F533I und F533A?
F533I ist der Stangenführungsring und wird in der Buchse eingebaut, um die Kolbenstange zu führen (Passung d1 f8 / D2 H8). F533A ist der Kolbenführungsring und führt den Kolben im Zylinderrohr (Passung D1 H9 / d2 h8). Beide Typen werden aus demselben GFN-Werkstoff gespritzt und in geschlitzter Ausführung geliefert.
- Bis zu welcher Temperatur ist der F533I dauerhaft einsetzbar?
Der F533I ist dauerhaft im Temperaturbereich von -40 °C bis +110 °C einsetzbar. Kurzzeitig können höhere Temperaturen zulässig sein, jedoch nimmt die zulässige Flächenpressung mit steigender Temperatur ab: bei +80 °C sind nur noch ca. 30 N/mm² zulässig gegenüber ca. 40 N/mm² bei +23 °C.
- Kann ich den F533I in Wasser oder schwerentflammbaren Hydraulikflüssigkeiten einsetzen?
In Druckflüssigkeiten auf Mineralölbasis sowie in Bio-Ölen und synthetischen Estern ist der F533I uneingeschränkt einsetzbar. Bei Wasser, HFA-, HFB- und HFC-Flüssigkeiten sowie bei Phosphatestern kann die zulässige Einsatztemperatur eingeschränkt sein und muss im Einzelfall geprüft werden.
- Wie berechne ich die zulässige Flächenpressung für den F533I?
Die typische Flächenpressung des GFN-Werkstoffs beträgt ca. 40 N/mm² bei +23 °C und ca. 30 N/mm² bei +80 °C. Bei der Auslegung ist ein Sicherheitsfaktor von 2 einzurechnen, sodass die zulässige Betriebsflächenpressung bei +23 °C ca. 20 N/mm² und bei +80 °C ca. 15 N/mm² beträgt. Für die Auslegung sind die maximale Querkraft und das ungünstigste Moment zugrunde zu legen.
- Welche Oberflächenrauheit muss die Kolbenstange für den F533I aufweisen?
Die Gleitfläche der Stange (d1) muss Ra max. 0,4 µm und Rt max. 4 µm aufweisen. Für statische Flächen (L1, d2, D2) sind Ra max. 3,2 µm und Rt max. 16 µm zulässig. Zu raue Oberflächen erhöhen den Verschleiß des Führungsrings und verkürzen die Standzeit.
- Warum soll der Führungsring vor der Stangendichtung angeordnet werden?
Der Führungsring soll das Hydraulikmedium als Schmierung nutzen. Wird er vor der Stangendichtung (druckseitig) platziert, wird er vom Medium benetzt, was den Reibungskoeffizienten von ca. 0,4 (trocken) auf ca. 0,1 (geschmiert) senkt und die Standzeit erhöht. Außerdem werden so hydrodynamischer Schleppdruck und Stick-Slip-Effekte reduziert.