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K138_2017.pdf
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Beschreibung
K138 ist ein zweiteiliger Gleitflächen-Kolbendichtsatz für doppeltwirkende Hydraulikzylinder. Der Dichtring aus PTFE/Bz (Teflon-Bronze-Compound) übernimmt die dynamische Abdichtung an der Zylinderwand, während der Vierkant-Profilring aus NBR die statische Abdichtung im Nutraum sicherstellt und als elastisches Vorspannelement wirkt. Durch die Gummiverformung unter hydraulischem Druck entsteht eine zusätzliche Kraft in Richtung Zylinderwand: Mit steigendem Druck erhöht sich die Anpresskraft.Das Dichtsystem zeichnet sich durch sehr geringe Reibung aus, die im statischen und dynamischen Bereich nahezu gleich ist. Daraus folgt ein Stick-Slip-freier Lauf, der auch bei langsamsten Vorschüben einen ruckfreien Betrieb sicherstellt. Die PTFE-Gleitfläche ermöglicht zudem den Einsatz bei Medien mit schlechten Schmiereigenschaften.
K138 ist auf schwere Anwendungen mit größeren Durchmessern ausgelegt. Der Betriebsbereich umfasst dynamische Drücke bis 500 bar und Temperaturen von -30 °C bis +100 °C bei Mineralöl-Druckflüssigkeiten. Für HFA/HFC-Flüssigkeiten und Glykole gilt eine Temperaturobergrenze von +60 °C, für synthetische Ester (HEES) und Rapsöle (HETG) +80 °C.
HENNLICH produziert K138 im HSC (Highspeed-Service-Center) auf Bestellung. Sondergrößen und Zwischenmaße sind bis ca. 1800 mm Durchmesser ohne zusätzliche Formkosten lieferbar. Neben der Standardkombination PTFE/Bz + NBR sind weitere Werkstoffkombinationen (z.B. PTFE-Glas oder TPU/TPE-Dichtring, FPM- oder H-NBR-Profilring) auf Anfrage verfügbar.
Merkmale
- BauformGleitflächen-Kolbendichtsatz, doppeltwirkend, zweiteilig
- Dichtring-Werkstoff (Standard)PTFE/Bz (Teflon-Bronze-Compound); alternativ PTFE-Glas, TPU/55, TPE/44
- Vorspannelement-Werkstoff (Standard)NBR (Vierkant-Profilring); alternativ FPM (Viton), H-NBR, Silikon, EPDM
- Temperaturbereich-30 °C bis +100 °C (Mineralöl); bis +60 °C für HFA/HFC/HEPG; bis +80 °C für HEES/HETG
- Betriebsdruck dynamischbis 500 bar (unter Umständen auch höher)
- Gleitgeschwindigkeit v max4 m/s
- DurchmesserbereichØ 63 mm bis ca. 1800 mm (Sondergrößen ohne Formkostenzuschlag)
- Nuttoleranz Ø D1H8
- Nuttoleranz Ø d1h8 (f8 laut Maßtabelle)
- Nuttoleranz L1+0,2 / -0
- Oberflächenrauheit Gleitfläche (Ø D1)Ra 0,05–0,25 µm; Rt max. 2,5 µm
- Oberflächenrauheit statische Fläche (Ø d1)Ra max. 1,6 µm; Rt max. 10 µm
- Max. Dichtspalt F bei 160 bar0,7 mm
- Max. Dichtspalt F bei 250 bar0,6 mm
- Max. Dichtspalt F bei 350 bar0,55 mm
- Max. Dichtspalt F bei 400 bar0,5 mm
- BestellbeispielK138 - 80 x 60 x 10 (Ø D1 x Ø d1 x L1 in mm)
- D1Zylinderrohr-Innendurchmesser (Gleitfläche), Toleranz H8
- d1Kolbenkörper-Außendurchmesser (statische Fläche), Toleranz h8/f8
- L1Nutbreite, Toleranz +0,2 / -0
- SProfilbreite des Dichtelements
- FMaximaler Dichtspalt (einseitige Kolbenlage)
Vorteile
- Stick-Slip-freier Lauf durch nahezu identische Haft- und Gleitreibung des PTFE-Dichtrings, auch bei langsamen Vorschüben bis zum Stillstand.
- Druckproportionale Anpresskraft: Steigender Hydraulikdruck verformt den NBR-Profilring und erhöht automatisch die Anpresskraft des PTFE-Dichtrings an die Zylinderwand.
- Einsetzbar bei Medien mit schlechten Schmiereigenschaften, da PTFE/Bz einen inhärenten Schmierstoff enthält und keine externe Schmierung der Gleitfläche benötigt.
- Bis ca. 1800 mm Kolbendurchmesser als Sondergröße ohne zusätzliche Formkosten lieferbar, geeignet für Großanlagen und schwere Maschinen.
- Mehrere Werkstoffkombinationen für Dichtring und Vorspannelement verfügbar (PTFE-Glas, TPU, TPE; NBR, FPM, H-NBR), sodass der Dichtsatz auf verschiedene Medien und Temperaturbereiche abgestimmt werden kann.
Einsatzgebiete
- Hydraulikpressen und Schmiedepressen
- K138 eignet sich für große Kolbendurchmesser in Hydraulikpressen, wo Drücke bis 500 bar bei geringen Gleitgeschwindigkeiten auftreten und Stick-Slip-freier Lauf eine Voraussetzung für präzise Kraft- und Wegsteuerung ist.
- Werkzeugmaschinen und CNC-Vorschubzylinder
- In Hydraulikzylindern von Bearbeitungszentren sind langsame und gleichmäßige Vorschubbewegungen gefordert. Die geringe Haftreibung von K138 verhindert Ruckgleiten bei kleinen Vorschubgeschwindigkeiten.
- Stahlwerk- und Hüttenanlagen
- Für Hydraulikzylinder in Walzwerken und Stranggussanlagen mit großen Kolbendurchmessern bietet K138 die nötige Druckfestigkeit und Temperaturfestigkeit bei Mineralöl-Hydraulik bis +100 °C.
- Bergbau- und Tunnelbaumaschinen
- Schildvortriebsmaschinen und Strebausrüstungen nutzen große Hydraulikzylinder mit extremen Druckanforderungen. K138 ist bis 500 bar ausgelegt und in Durchmessern bis 1800 mm lieferbar.
- Kräne, Hubarbeitsbühnen und Teleskopzylinder
- Bei Hydraulikzylindern mit großen Hüben und wechselnden Lasten sorgt die druckproportionale Anpresskraft des K138-Dichtsystems für zuverlässige Abdichtung über den gesamten Druckbereich.
- Kunststoff- und Gummiformmaschinen
- Schließzylinder von Spritzgussmaschinen mit großen Kolbendurchmessern profitieren vom Stick-Slip-freien Lauf bei der Schließbewegung und von der Eignung für Medien mit eingeschränkten Schmiereigenschaften.
- Mobile Arbeitsmaschinen (Bagger, Radlader)
- In Auslegern und Stielen mit großen Zylinderquerschnitten, wo Sonderdurchmesser und Zwischenmaße benötigt werden, die ohne zusätzliche Formkosten aus dem HSC lieferbar sind.
Do's and Dont's
Do's:- Dichtring und Profilring vor dem Einbau auf mechanische Beschädigungen, Haarrisse und Verhärtungen prüfen.
- Zylinderrohre mit Ra 0,1–0,4 µm (gehont oder gerollt) als Gegenlaufläche verwenden, um optimale Dichtwirkung und lange Lebensdauer zu erreichen.
- Maximalen Dichtspalt F entsprechend dem Betriebsdruck einhalten (z.B. max. 0,6 mm bei 250 bar).
- Lagerung kühl, trocken und lichtgeschützt in der Originalverpackung bis zur Montage.
- FIFO-Prinzip bei der Lagerung anwenden; NBR-Elemente haben eine empfohlene Erst-Lagerzeit von 7 Jahren.
- Für HFA/HFC-Flüssigkeiten und Glykole die Temperaturobergrenze von +60 °C einhalten.
Don'ts:
- Nicht mit Metallwerkzeugen oder scharfen Gegenständen montieren, um die PTFE-Oberfläche nicht zu beschädigen.
- Zylinderrohr-Oberflächen mit Ra < 0,1 µm vermeiden: Zu glatte Flächen behindern den Schmierfilmaufbau und führen zu Trockenlauf.
- Keine gleichzeitige maximale Beanspruchung bei allen Parametern (Druck, Temperatur, Geschwindigkeit): Diese Grenzwerte stehen in direktem Zusammenhang und dürfen nicht gleichzeitig erreicht werden.
- Dichtelemente nicht über scharfe Kanten, Gewinde oder Radialbohrungen ziehen.
- Keine Lagerung in Kontakt mit Kupfer, Mangan oder deren Verbindungen (greifen das NBR-Element an).
Montage
- Einbauräume, Kolben und Zylinderrohr von Schmutz, Metallspänen und Verunreinigungen reinigen. Alle Kanten an der Dichtungsnut müssen gratfrei und gut verrundet sein.
- Vierkant-Profilring (NBR) zuerst in die Nut einbringen.
- PTFE/Bz-Dichtring möglichst rasch über den Kolben überknöpfen. Dazu ein festes, flaches Kunststoffband verwenden: Den PTFE-Ring an einer Stelle am Umfang in die Dichtungsnut ansetzen, dann rasch ringsum in die Nut ziehen.
- Alternativ: Montagehilfe mit Konus und Spreizhülse verwenden, um den PTFE-Ring gleichmäßig einzuziehen.
- Anwärmen des PTFE-Rings in heißem Wasser oder mit Heißluft (ca. +130 °C) erleichtert das Überknöpfen, da PTFE bei erhöhter Temperatur geschmeidiger wird.
- Nach der Montage den Kolben mit einer Hülse nachkalibrieren, um den PTFE-Ring gleichmäßig in der Nut zu fixieren.
- Alle Dichtflächen und Gleitflächen vor dem Einbau in den Zylinder leicht mit Dichtungsfett HZ103 benetzen.
- Zylinder nach der Montage sorgfältig entlüften, bevor er unter Druck gesetzt wird.
FAQ
- Bis zu welchem Betriebsdruck ist K138 ausgelegt?
K138 ist für dynamische Betriebsdrücke bis 500 bar ausgelegt; unter bestimmten Bedingungen sind auch höhere Drücke möglich. Der maximal zulässige Dichtspalt F muss dabei druckabhängig eingehalten werden: bei 250 bar max. 0,6 mm, bei 400 bar max. 0,5 mm (einseitige Kolbenlage).
- Welche Temperaturgrenze gilt für den K138 bei verschiedenen Hydraulikmedien?
Bei Mineralöl-Druckflüssigkeiten sind -30 °C bis +100 °C zulässig. Für synthetische Ester (HEES) und Rapsöle (HETG) gilt eine Obergrenze von +80 °C. Bei HFA- und HFC-Flüssigkeiten sowie Glykolen (HEPG) darf die Betriebstemperatur +60 °C nicht überschreiten.
- Warum ist bei K138 eine Nachkalibrierung nach der Montage notwendig?
Der PTFE/Bz-Dichtring muss nach dem Überknöpfen auf den Kolben mit einer Hülse nachkalibriert werden, damit er gleichmäßig und ohne Überdehnung in der Nut sitzt. Ohne Kalibrierung kann ein ungleichmäßiger Sitz entstehen, der zu Leckage oder vorzeitigem Verschleiß führt.
- Was ist der Vorteil von PTFE/Bz gegenüber reinem PTFE als Dichtringwerkstoff?
PTFE/Bz (Teflon-Bronze-Compound) hat gegenüber reinem PTFE eine deutlich höhere Abriebbeständigkeit und bessere Wärmeableitung durch den Bronzeanteil. Reines PTFE neigt stärker zu Kaltfluss unter dauerhafter Druckbelastung, während PTFE/Bz formstabiler und für Hochdruckanwendungen besser geeignet ist.
- Kann K138 auch bei Medien mit schlechten Schmiereigenschaften eingesetzt werden?
Ja. Die PTFE/Bz-Gleitfläche enthält inhärente Gleitmittel und ist nicht auf einen äußeren Ölfilm angewiesen. K138 eignet sich daher für wasserhaltige Emulsionen, HFA-Flüssigkeiten oder andere Hydraulikmedien mit eingeschränkten Schmiereigenschaften, sofern die jeweiligen Temperaturgrenzwerte eingehalten werden.
- Welche Oberflächenrauheit muss das Zylinderrohr für K138 haben?
Die Gleitfläche (Ø D1) sollte Ra 0,05–0,25 µm und Rt max. 2,5 µm aufweisen. Gehonte oder gerollte Zylinderrohre im Bereich Ra 0,1–0,4 µm sind ideal. Unter Ra 0,1 µm wird der Schmierfilmaufbau behindert, was Trockenlauf und vorzeitigen Verschleiß verursachen kann.
- Ab welchem Kolbendurchmesser kann K138 auf einen einteiligen Kolben montiert werden?
Ab Ø 63 mm kann K138 durch Überknöpfen auf einteilige Kolben montiert werden. Dazu wird der PTFE/Bz-Dichtring nach dem Anwärmen in heißem Wasser oder mit Heißluft (ca. +130 °C) mithilfe eines flachen Kunststoffbandes oder einer Konus-Spreizhülsen-Montagevorrichtung in die Nut eingezogen.