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Beschreibung
Federelastische Nutringe Typ 119/219 bestehen aus einem Kunststoff-Mantelwerkstoff (PTFE-Compound oder UHMW-PE) und einer integrierten Vorspannfeder aus Edelstahl 1.4310. Die Feder erzeugt eine mechanische Grundanpresskraft an der Dichtlippe, die unabhängig vom Betriebsdruck wirkt. Im Betrieb überlagert der Systemdruck diese Vorspannkraft, sodass die Dichtkraft stets proportional zum anstehenden Druck ist.Der Temperaturbereich reicht je nach Werkstoff von -200 °C bis +260 °C. Zulässig sind dynamische Drücke bis 450 bar und statische Drücke bis 700 bar. Die Gleitgeschwindigkeit liegt bei hin- und hergehender Bewegung bei bis zu 15 m/s, bei Rotationsbewegungen bei bis zu 1 m/s.
Die Dichtprofile sind in mehreren Ausführungen lieferbar: Profil N (Standardprofil, höchste Anpresskraft), Profil A (gerundete Dichtlippe, geringste Reibung, Stick-Slip-frei), Profil C (scharfe Abstreiflippe für abrasive Medien) und Profil S (mehrlippig, geringe Kontaktfläche bei guter Dichtwirkung). Zusätzlich stehen Ausführungen mit verstärktem Rücken für erhöhten Extrusionswiderstand sowie keilförmige Backringsätze aus PEEK für Extremdrücke zur Verfügung.
Aufgrund der verwendeten Kunststoff-Mantelwerkstoffe sind in der Regel axial offene Einbauräume erforderlich. Für die Standardausführung S119N ohne verstärkten Rücken können je nach Werkstoff und Verhältnis Nennprofil zu Durchmesser auch halboffene Einbauräume zugelassen werden. Die Einbaumaßtoleranzen für den Kolbendurchmesser D1 liegen bei H8-H9, für den Stangendurchmesser d1 bei h8-h9.
Merkmale
- TypFederelastischer Nutring 119 / 219 (einseitig druckbeaufschlagbar)
- Bauformen KolbenK119N, K119A, K119C, K119S, K219N, K219A, K219C, K219S
- Bauformen StangeS119N, S119A, S119C, S119S, S219N, S219A, S219C, S219S
- Werkstoffe MantelPTFE-Compounds (u.a. PTFE/05 Kohle, TFM, PTFE/02 Glas), UHMW-PE
- Werkstoff FederEdelstahl 1.4310 (V-Feder Standard; Helicoil-Feder für statische/Vakuum-Anwendungen)
- Max. Druck dynamisch450 bar
- Max. Druck statisch700 bar
- Temperaturbereich-200 °C bis +260 °C (werkstoffabhängig)
- Gleitgeschwindigkeit hin- und hergehendbis 15 m/s
- Gleitgeschwindigkeit rotierendbis 1 m/s
- Gleitgeschwindigkeit statischbis ca. 0,5 m/s
- Einbauraumtoleranz Kolben-Ø D1H8-H9
- Einbauraumtoleranz Stangen-Ø d1h8-h9
- Nutlängentoleranz L1+0,2 mm
- Oberflächenhärte Gegenfläche dynamisch (langsam)min. 40 HRC
- Oberflächenhärte Gegenfläche dynamisch (schnell/rotierend)60-70 HRC
- Materialtraganteil dynamische Flächenca. 80-90 % (gemessen bei c = 25 % des Rt-Werts)
- Abmessung dieses Artikels219,08 x 206,4 x 9 mm (D x d x S)
Vorteile
- Druckadaptive Dichtkraft: Die Feder erzeugt eine konstante Grundvorspannung, der Systemdruck überlagert diese, sodass die Dichtkraft nicht größer ist als für den jeweiligen Druck erforderlich. Das reduziert Reibung und Verschleiß im Teillastbetrieb.
- Kein Stick-Slip und kein Ankleben an Metallflächen dank der niedrigen Haftreibung von PTFE und UHMW-PE, auch bei niedrigen Gleitgeschwindigkeiten.
- Einsetzbar bei extremen Temperaturen von -200 °C bis +260 °C, wo konventionelle Elastomerdichtungen versagen.
- Beständig gegen nahezu alle aggressiven Chemikalien, Gase und Flüssigkeiten, einschließlich Kryomedien wie Helium und Wasserstoff.
- Gute Trockenlaufeigenschaften durch den niedrigen Reibungskoeffizienten der PTFE-Mantelwerkstoffe, ohne Schmiermittel einsetzbar.
- Physiologisch unbedenklich (UHMW-PE, PTFE/01): geeignet für Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie ohne zusätzliche Zulassungsprüfung des Grundwerkstoffs.
- Hohe Verschleißfestigkeit und gute Formstabilität der Kunststoff-Mantelwerkstoffe verlängern die Standzeit gegenüber reinen Elastomerdichtungen.
Einsatzgebiete
- Hydraulikzylinder in Pressen und Werkzeugmaschinen
- Kolben- und Stangendichtung in Hydraulikzylindern mit hohen Drücken (bis 450 bar dynamisch). Profil N bietet dort die höchste Anpresskraft bei einfachwirkenden Zylindern.
- Schnelllaufende Spindelabdichtungen in Werkzeugmaschinen
- Profil A mit gerundeter Dichtlippe für Rotationsbewegungen bis 1 m/s und hin- und hergehende Bewegungen bis 15 m/s; absolut Stick-Slip-frei.
- Kryotechnik (Helium, Wasserstoff, Stickstoff)
- PTFE- und UHMW-PE-Mantelwerkstoffe bleiben bei Temperaturen bis -200 °C dimensionsstabil und dichtend, wo Elastomerdichtungen verspröden.
- Pumpen und Ventile für Heißdampf und Heißwasser
- PTFE/05-Compound (kohlegefüllt) eignet sich für Heißwasser und Dampf bei Temperaturen bis +315 °C (kurzzeitig) mit guten Notlaufeigenschaften.
- Öl- und Gasindustrie sowie Kompressorenbau
- Beständigkeit gegen aggressive Kohlenwasserstoffe, Sour-Gase und Hochdruckmedien; Helicoil-Feder für Gasabdichtung bei statischen Anwendungen bevorzugt.
- Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie
- UHMW-PE und reines PTFE/01 sind physiologisch unbedenklich und chemisch beständig gegen Reinigungs- und Sterilisiermedien, ohne zusätzliche Zulassungshürde des Grundwerkstoffs.
- Halbleiterfertigungs-Ausrüstung
- Einsatz in Vakuumanwendungen und bei aggressiven Prozesschemikalien, für die keine Elastomerdichtung beständig ist; K219/S219-Typen mit Helicoil-Feder für statische und Vakuumanwendungen.
- Medizin- und Labortechnik
- In Dosier- und Analysegeräten, wo enge Leckagetoleranzen, chemische Inertheit und physiologische Unbedenklichkeit gleichzeitig gefordert sind.
Do's and Dont's
Do's:- Dichtungen bis zur Montage in der Originalverpackung lassen; kühl, trocken und dunkel lagern.
- Einbauräume vor Montage reinigen und auf scharfe Kanten und Beschädigungen prüfen.
- Gleitflächen und Dichtung mit kompatiblem Fett einleichten (z.B. HZ103).
- Dichtspalt F je nach Druckstufe und Temperatur auf den zulässigen Maximalwert prüfen und Backringe verwenden, wenn nötig.
- Bei Gasabdichtung Helicoil-Feder wählen, da deren höhere Anpresskraft für bessere Abdichtung bei niedrigem Druck sorgt.
- Zylinder nach Montage gründlich entlüften.
- Für dauernde Rotationsbewegungen die Ausführung RS117 mit Klemmflansch verwenden.
- Dichtung nicht verdrehen oder überdehnen beim Einlegen in die Nut.
- Keine Querbohrungen auf den Gleitflächen, über die die Dichtung gleitet; Anschlussbohrungen verlegen oder sauber entgraten.
- Dichtelemente aus elastischen Werkstoffen dürfen unter Druck nicht über Bohrungen oder Spalte gleiten.
- Dichtspalt F nicht überschreiten; bei Temperaturen über +80 °C Spaltmaße gegenüber den Tabellenwerten reduzieren.
- Für dauernde Rotationsbewegungen über 1 m/s nicht einsetzen; in diesem Fall Ausführung RS117 verwenden.
- Keine scharfen Metallwerkzeuge beim Einbau verwenden, die die PTFE- oder UHMW-PE-Dichtlippen beschädigen könnten.
Montage
- Einbauräume, Zylinderrohr und Stange vor der Montage gründlich von Schmutz, Metallspänen und Verunreinigungen reinigen. Einbauräume auf scharfe Kanten, Grate und Beschädigungen prüfen.
- Alle Kanten an Gleitflächen und Nuten müssen gratfrei und gut verrundet sein. Einbauschräge gemäß Datenblatt (z.B. min. 6,0 mm bei Profilbreite s = 3,1 mm) einhalten, um die Dichtung beim Einführen nicht zu beschädigen.
- Axial offene Einbauräume verwenden. Für die Standardausführung S119N kann je nach Werkstoff und Nennprofil-Durchmesser-Verhältnis auch ein halboffener Einbauraum zugelassen werden.
- Dichtung und Gleitflächen vor der Montage mit einem kompatiblen, nicht aggressiven Fett einleichten (empfohlen: HENNLICH Dichtungsfett HZ103 für Ölhydraulik, HZ103W für Wasseranwendungen).
- Dichtung ohne Verdrehen und ohne Überdehnen in die Nut einlegen. Typ und Einbaurichtung (druckbeaufschlagte Seite) vor der Montage prüfen.
- Einbaumaßtoleranzen einhalten: Kolben-Ø D1 nach H8-H9, Stangen-Ø d1 nach h8-h9. Nutlänge L1 mit Toleranz +0,2 mm. Abmessungen nach Tabelle "Nutmaße-Profil-Nennquerschnitte" ermitteln, wenn der Nenndurchmesser nicht in der Vorzugstabelle enthalten ist.
- Dichtspalt F auf den Maximalwert gemäß Druckstufe prüfen (Standardausführung: max. 0,15 mm bei 63 bar, max. 0,05 mm ab 160 bar). Bei Temperaturen über +80 °C Spaltmaße reduzieren. Backringe aus PEEK einsetzen, wenn der zulässige Spalt sonst überschritten wird.
- System nach der Montage sorgfältig entlüften, um Lufteinschlüsse und Dieseleffekt-Schäden zu vermeiden.
Oberflächenhärte der Gegenflächen: mindestens 40 HRC für langsame Linearbewegungen, 60-70 HRC für schnelle und Rotationsbewegungen. Materialanteil (Rmr) der dynamischen Gleitflächen ca. 80-90 %. Für dauernde Rotationsbewegungen Ausführung RS117 mit Klemmflansch verwenden.
FAQ
- Wozu dient die integrierte Feder im Nutring Typ 119/219 und wann wähle ich V-Feder statt Helicoil-Feder?
Die Feder erzeugt eine mechanische Grundvorspannung an der Dichtlippe, die unabhängig vom Systemdruck wirkt. So dichtet der Ring auch bei niedrigem oder fehlendem Betriebsdruck. Die V-Feder (U-Mäanderfeder) hat eine flache Federkennlinie und arbeitet nahezu spannungsverlustfrei; sie ist der Standard für dynamische Anwendungen. Die Helicoil-Feder hat eine steile Kennlinie und damit höhere Anpresskraft; sie wird bevorzugt für statische Anwendungen und Gasabdichtungen gewählt.
- Welche Profilform ist für abrasive Medien geeignet?
Profil C hat eine scharfkantige, verkürzte Dichtlippe, die gleichzeitig als Abstreiflippe wirkt. Bei Kolbendichtungen K119C liegt die Abstreiflippe am Außendurchmesser, bei Stangendichtungen S119C am Innendurchmesser. Für sehr langsame Bewegungen mit abrasivem Medium eignet sich alternativ Profil S mit mehreren Dichtlippen, da es die Kontaktfläche verteilt und damit den Verschleiß an den einzelnen Lippen reduziert.
- Bis zu welchem Druck können Backringe den zulässigen Dichtspalt erweitern?
Ohne Backring liegt der maximale Dichtspalt F bei der Standardausführung zwischen 0,15 mm (63 bar) und 0,05 mm (160-250 bar); bei 450 bar ist keine Standardausführung ohne Backring zulässig. Mit verstärktem Rücken: max. 0,05 mm bei 450 bar. Mit keilförmigem Backringsatz (z.B. aus PEEK): bis 0,15 mm bei 450 bar. Bei Temperaturen über +80 °C sind die Spaltmaße zusätzlich zu reduzieren.
- Warum sind für federelastische Nutringe axial offene Einbauräume erforderlich?
PTFE und UHMW-PE sind thermoplastische Werkstoffe mit geringer Elastizität. Anders als Elastomerdichtungen können sie nicht stark gedehnt werden, ohne zu reißen. Ein axial offener Einbauraum erlaubt das Einlegen der Dichtung ohne radialen Aufweitungsvorgang. Bei günstigen Verhältnissen von Nennprofil zu Durchmesser lässt die Standardausführung S119N auch halboffene Einbauräume zu.
- Welcher Werkstoff eignet sich für den Einsatz bei kryogenen Temperaturen unter -100 °C?
UHMW-PE ist speziell für Tieftemperatureinsätze bis -260 °C ausgelegt und bleibt bei kryogenen Medien wie flüssigem Stickstoff, Helium oder Wasserstoff dimensionsstabil. PTFE/01 und die meisten PTFE-Compounds sind ebenfalls bis -200 °C einsetzbar. Elastomere wie NBR oder EPDM verlieren bei diesen Temperaturen ihre Elastizität vollständig.
- Kann der Nutring Typ 119/219 für dauernde Rotationsbewegungen eingesetzt werden?
Kurzzeitige oder geringe Rotationsbewegungen bis 1 m/s sind zulässig. Für dauernde Rotationsbewegungen empfiehlt HENNLICH die Ausführung RS117 mit Klemmflansch, die speziell auf diese Beanspruchung ausgelegt ist. Der Typ 119/219 ist primär für hin- und hergehende Bewegungen bis 15 m/s und statische Abdichtungen ausgelegt.