Dokumente
Beschreibung
F588-Ringe sind Kolbenführungsringe in T-Form aus verschleißfester Polyamid(PA)-Kunststoff-Mischung, hergestellt im Spritzgussverfahren. Sie führen den Kolben zentrisch im Zylinder und nehmen die im Betrieb auftretenden Querkräfte auf. Damit verhindern sie den direkten metallischen Kontakt zwischen Kolben und Zylinderbohrung, der zu Riefen, Abrieb und Bauteilversagen führen würde.Der Temperaturbereich reicht von -30 °C bis +100 °C bei einer maximalen Gleitgeschwindigkeit von 0,8 m/s. Die zulässige Flächenpressung beträgt bei +23 °C ca. 20 N/mm² und bei +80 °C ca. 10 N/mm². Bei der Auslegung ist ein Sicherheitsfaktor von 2 auf den Flächenpressungswert anzuwenden. Der Reibungskoeffizient liegt trocken bei ca. 0,3 und geschmiert bei ca. 0,1 (auf Stahlfläche 0,2 Ra µm).
Polyamid weist eine deutlich höhere Wärmedehnung als Metall auf. Deshalb muss nach der Montage je nach Kolbendurchmesser ein Schlitz von 3 bis 8 mm offen bleiben. Die Ringe lassen sich durch einfaches Überknöpfen und Einschnappen in die Kolbennut montieren. Zwischengrößen können bei der Montage vom nächstgrößeren Ring zugeschnitten werden, was den Lagerbedarf reduziert.
Das Lieferprogramm umfasst Kolbendurchmesser (D1) von 20 bis 250 mm. Grau hinterlegte Standardgrößen sind ab Lager verfügbar.
Merkmale
- WerkstoffPolyamid (PA), verschleißfeste Kunststoff-Mischung
- HerstellverfahrenSpritzguss
- BauformT-Form
- Temperaturbereich-30 °C bis +100 °C
- Gleitgeschwindigkeit max.0,8 m/s
- Flächenpressung bei +23 °Cca. 20 N/mm²
- Flächenpressung bei +80 °Cca. 10 N/mm²
- Reibungskoeffizient trockenca. 0,3 (auf Stahl 0,2 Ra µm)
- Reibungskoeffizient geschmiertca. 0,1
- Kolbendurchmesser D1 H8/H920 bis 250 mm
- Tragfähigkeitmittel
- D1Kolbendurchmesser (Passung H8/H9)
- d1Innendurchmesser
- d2Außendurchmesser (Passung f8)
- d3Außendurchmesser gesamt (Passung h11)
- L1Gesamtlänge des Rings
- L2Nutbreite
- HFührungsringhöhe
Vorteile
- Kein metallischer Kontakt zwischen Kolben und Zylinderbohrung, weil PA als Gleitwerkstoff mit Reibungskoeffizient ca. 0,1 (geschmiert) die Laufflächen schützt.
- Spritzgussteil mit geringen Stückkosten bei großen Serien, da kein spanendes Nacharbeiten erforderlich ist.
- Einfache Montage durch Überknöpfen und Einschnappen in die Kolbennut, ohne Spezialwerkzeug.
- Zwischengrößen lassen sich bei der Montage vom nächstgrößeren Ring zuschneiden, was den Lagerbestand auf Standardgrößen beschränkt.
- Einsetzbar von -30 °C bis +100 °C, damit für die meisten Hydraulik- und Pneumatikanwendungen im Industrieumfeld geeignet.
Einsatzgebiete
- Hydraulikzylinder in Industrieanlagen
- F588-Ringe führen den Kolben in hydraulischen Arbeitszylindern und nehmen Querkräfte auf, die durch exzentrische Lasten oder Biegebelastung der Kolbenstange entstehen.
- Pneumatikzylinder im Maschinenbau
- In pneumatischen Antrieben sorgen die Führungsringe für reibungsarme, zentrische Kolbenführung bei Gleitgeschwindigkeiten bis 0,8 m/s.
- Baumaschinen und Mobilhydraulik
- Hydraulikzylinder in Baggern, Kränen und Hubarbeitsbühnen sind häufig hohen Querkräften ausgesetzt. PA-Führungsringe schützen dort die Zylinderbohrung vor metallischem Abrieb.
- Landmaschinen
- Hubzylinder an Pflügen, Mähwerken und Hebeeinrichtungen in der Landtechnik, wo robuste und kostengünstige Führungselemente gefordert sind.
- Werkzeugmaschinen
- Spannsysteme und Vorschubzylinder in Dreh- und Fräsmaschinen, wo exakte Führung des Kolbens die Positionsgenauigkeit sichert.
- Spritzgießmaschinen
- Schließ- und Einspritzzylinder in Spritzgießmaschinen, die zyklische Belastung mit hohen Querkräften erzeugen und daher langlebige Führungselemente benötigen.
- Fördertechnik und Automatisierungsanlagen
- Hubzylinder in Förderanlagen, Handhabungsgeräten und Montageautomaten, wo kompakte Bauform und geringes Eigengewicht des Führungselements gefragt sind.
Do's and Dont's
Do's:- Schlitz von 3–8 mm nach der Montage einhalten, je nach Kolbendurchmesser
- Flächenpressung bei der Auslegung mit Sicherheitsfaktor 2 rechnen
- Zwischengrößen durch Zuschneiden vom nächstgrößeren Ring erzeugen
- Kolbennut vor Montage auf Maßhaltigkeit und Gratfreiheit prüfen
- Nicht ohne Montageschlitz einbauen, da thermische Ausdehnung sonst zur Klemmung führt
- Nicht über 0,8 m/s Gleitgeschwindigkeit betreiben
- Nicht über +100 °C dauerhaft einsetzen, da die Flächenpressung und die mechanischen Eigenschaften des PA deutlich abnehmen
- Nicht mit scharfen Schneidwerkzeugen am eingebauten Ring nacharbeiten, da dies die Nut beschädigt
Montage
- Kolbennut und Lauffläche vor der Montage auf Schmutz, Grat und Beschädigungen prüfen.
- Führungsring durch Überknöpfen über den Kolben führen und in die Kolbennut einschnappen lassen.
- Nach der Montage den Schlitz messen: Je nach Kolbendurchmesser muss ein Spalt von 3 bis 8 mm offen bleiben, um die größere Wärmedehnung von PA gegenüber Metall auszugleichen. Ein zu enger Schlitz führt bei Erwärmung zur Klemmung.
- Wird eine Zwischengröße benötigt, den nächstgrößeren Ring bei der Montage auf das gewünschte Maß zuschneiden.
- Bei der Auslegung die Flächenpressung mit Sicherheitsfaktor 2 berechnen (Nennwert: ca. 20 N/mm² bei +23 °C, ca. 10 N/mm² bei +80 °C).
FAQ
- Warum muss nach der Montage ein Schlitz von 3–8 mm offen bleiben?
Polyamid dehnt sich bei Erwärmung deutlich stärker aus als Stahl oder Grauguss. Ohne diesen Schlitz klemmt der Ring bei Betriebstemperatur in der Zylinderbohrung und blockiert die Kolbenbewegung. Die Schlitzbreite richtet sich nach dem Kolbendurchmesser: bei kleinen Durchmessern genügen 3 mm, bei größeren Durchmessern sind bis zu 8 mm erforderlich.
- Bis zu welcher Temperatur ist der F588-Führungsring dauerhaft einsetzbar?
Der zulässige Dauertemperaturbereich liegt bei -30 °C bis +100 °C. Bei +80 °C sinkt die Flächenpressung bereits auf ca. 10 N/mm², gegenüber ca. 20 N/mm² bei +23 °C. Für höhere Betriebstemperaturen sind Führungsringe aus anderen Werkstoffen wie PTFE oder Hartgewebe zu wählen.
- Wie berechne ich die zulässige Flächenpressung bei der Auslegung?
Der Nennwert der Flächenpressung beträgt bei +23 °C ca. 20 N/mm² und bei +80 °C ca. 10 N/mm². Bei der Auslegung ist ein Sicherheitsfaktor von 2 auf den jeweiligen Nennwert anzuwenden. Für eine Betriebstemperatur von +23 °C darf die rechnerische Flächenpressung also maximal 10 N/mm² betragen.
- Kann ich den F588-Ring ohne Schmierung einsetzen?
Ja, PA-Führungsringe können trocken betrieben werden. Der Reibungskoeffizient liegt trocken bei ca. 0,3 auf einer Stahlfläche mit Ra 0,2 µm. Durch Schmierung sinkt er auf ca. 0,1, was Verschleiß und Wärmeentwicklung im Betrieb reduziert. Bei dauerhaft trockenen Anwendungen ist die Flächenpressung entsprechend konservativ auszulegen.
- Wie erzeuge ich Zwischengrößen, wenn mein Kolbendurchmesser nicht im Lieferprogramm steht?
Den nächstgrößeren Standardring direkt bei der Montage auf das benötigte Maß zuschneiden. PA lässt sich mit handelsüblichen Trennscheiben oder Sägen bearbeiten. Anschließend die Schnittfläche entgraten, damit die Nut nicht beschädigt wird und der Ring sauber einschnappt.
- Was ist der Unterschied zwischen einem Kolbenführungsring und einem Stangenführungsring?
Kolbenführungsringe sitzen in der Nut des Kolbens und stützen diesen gegenüber der Zylinderbohrung ab. Stangenführungsringe befinden sich im Zylinderkopf und führen die Kolbenstange beim Ein- und Ausfahren. Der F588 ist als Kolbenführungsring konzipiert und für den Einbau in die Kolbennut ausgelegt.