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Beschreibung
Der R310 ist ein zweiteiliger Dichtsatz für rotierende und schwenkende Stangenbewegungen unter Druck. Er besteht aus einem Profilring aus PTFE/05-Kohle-Compound (schwarz) und einem O-Ring aus NBR als elastischem Vorspannelement. Der O-Ring hält den Profilring mit definierter Vorspannkraft an der Gegenfläche und stellt das statische Dichtvermögen im Nutgrund sicher. Der Profilring übernimmt die dynamische Abdichtung gegen die rotierende Stange.Die umlaufende Nut auf der Gleitfläche des Profilrings erfüllt zwei Funktionen: Sie reduziert die Kontaktfläche zum Schaft, erhöht damit die Flächenpressung und bildet ein Schmiermittelreservoir, das ruckfreies Gleiten auch bei sehr niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten absichert. Die Eindrehung am Außendurchmesser des Profilrings vergrößert die Kontaktfläche zum O-Ring und vermindert die Gefahr einer Relativbewegung zwischen den beiden Elementen. R310 wird standardmäßig beidseits mit Radialnuten ausgeführt, um die druckabhängige Aktivierung durch den O-Ring zu verbessern.
Die Betriebsgrenzen betragen: Umfangsgeschwindigkeit max. 1,0 m/s, Betriebsdruck dynamisch max. 300 bar, pv-Grenzwert geschmiert max. 40 bar·m/s, Temperaturbereich -30 °C bis +100 °C. Diese Grenzwerte dürfen nicht gleichzeitig ausgeschöpft werden. Bei Einsatz als Endabdichtung empfiehlt sich zusätzlich ein Abstreifer zum Schutz der Dichtung vor Verschmutzung.
Das Standardmaterial PTFE/05 eignet sich für Mineralölhydraulik, Wasser und Emulsionen. Bei aggressiven Medien kann der O-Ring alternativ aus FPM (Viton®) ausgeführt werden. Die Gegenfläche muss drallfreigeschliffen und auf mindestens 55 bis 60 HRC gehärtet sein. Für die Gleitfläche (Ø d1) gilt Ra 0,05 bis 0,2 µm, Rt max. 2,5 µm.
Merkmale
- ProdukttypRotations-Stangendichtsatz (zweiteilig)
- Profilring-WerkstoffPTFE/05 – PTFE-Kohle-Compound (Standard)
- O-Ring-Werkstoff (Standard)NBR; alternativ FPM (Viton®) für aggressive Medien
- Umfangsgeschwindigkeit max.1,0 m/s
- Betriebsdruck dynamisch max.300 bar
- Temperaturbereich-30 °C bis +100 °C
- pv-Grenzwert (geschmiert)40 bar·m/s
- Einbaudurchmesser Stange Ø d1f8/h9
- Einbaudurchmesser Nutgrund Ø D1H9
- Nutlänge L1+0,2 / -0 mm
- Rautiefe Gleitfläche Ø d1Ra 0,05–0,2 µm, Rt max. 2,5 µm
- Rautiefe statische Fläche Ø D1Ra max. 1,6 µm, Rt max. 10 µm
- Härte Gegenflächemin. 55–60 HRC, drallfreigeschliffen
- Max. Dichtspalt bei 100 bar0,2 mm (L1 = 4,2 mm) / 0,3 mm (L1 = 6,3 mm)
- Max. Dichtspalt bei 200 bar0,15 mm (L1 = 4,2 mm) / 0,25 mm (L1 = 6,3 mm)
- Max. Dichtspalt bei 300 barH7/f7 Passung erforderlich
- Stangendurchmesser-Bereich40 mm bis 360 mm (Standardprogramm)
Vorteile
• kein Stick-Slip
• sehr geringe Reibung
• Montage in geschlossene Nuten (ab ca. 30 mm Stangendurchmesser)
• hohe Temperaturbeständigkeit
• geringer Abrieb und gute Spaltüberbrückung
• einfache Nutgestaltung,
kleiner Einbauraum
Einsatzgebiete
Drehdurchführungen konstruiert, z.B. bei Drehkränzen, Schwenkantrieben oder in der Werkzeugmaschinen-Hydraulik.
Do's and Dont's
Do's:- Gegenfläche auf mindestens 55–60 HRC härten und drallfreigeschliffen ausführen
- Gleitfläche (Ø d1) auf Ra 0,05–0,2 µm und Rt max. 2,5 µm bearbeiten
- O-Ring trocken und fettfrei in die Nut einlegen
- Profilring beim Kalibrieren gleichmäßig rund drücken
- Dynamische Dichtfläche erst unmittelbar vor Welleneinbau leicht einfetten
- Dichtungen bis zur Montage in der Originalverpackung, kühl und dunkel lagern
- Bei Einsatz als Endabdichtung zusätzlichen Abstreifer vorsehen
Don'ts:
- O-Ring nicht verdrillen beim Einlegen
- Fläche zwischen O-Ring und Profilring nicht einfetten
- Bei nierenförmiger Verformung keine scharfen Knickstellen erzeugen
- Betriebsgrenzwerte (300 bar, 1,0 m/s, -30 °C bis +100 °C) nicht gleichzeitig ausschöpfen
- Keine Gegenflächen unter 55 HRC verwenden, da sonst Einlaufen der Stange droht
- Dichtung nicht über Querbohrungen oder scharfe Kanten auf der Gleitfläche montieren
Montage
• Erst den O-Ring trocken in die saubere und fettfreie Nut einbringen. Nicht verdrillen!
• Dann den Dichtring oval verformen und axial aufgebogen in die Nut einschnappen.
• Sorgfältig darauf achten, dass die Fläche zwischen O-Ring und Dichtring fettfrei bleibt.
• Danach den Dichtring sorgfältig rund um von Hand, oder mit einem schlanken Dorn (Schräge 10 bis 15°), kalibrieren.
• Zuletzt vor dem Einbau der Welle die Dichtfläche innen leicht einfetten. Beim Einbau in axial offene Nuten hat sich bewährt, O-Ring und Dichtring gemeinsam in die Nut zu drücken. Auch dabei darauf achten, dass der Dichtsatz trocken und fettfrei in die saubere Nut montiert wird.
Wenn ein zu kleiner Innendurchmesser oder zu großer Querschnitt diese Methode nicht erlaubt, bei nierenförmiger Verformung scharfe Knickstellen unbedingt vermeiden!
FAQ
- Bis zu welchem Druck ist der R310 für Rotationsbewegungen einsetzbar?
Der R310 ist für dynamische Betriebsdrücke bis 300 bar ausgelegt. Bei 300 bar ist eine H7/f7-Passung am Dichtspalt erforderlich. Bei 100 bar sind Dichtspalte bis 0,2 mm (Einbaulänge L1 = 4,2 mm) zulässig. Die Druckgrenze gilt nur, wenn Geschwindigkeit und Temperatur nicht gleichzeitig an ihren Grenzwerten betrieben werden.
- Warum muss die Fläche zwischen O-Ring und Profilring fettfrei bleiben?
Fett zwischen O-Ring und Profilring reduziert die Haftreibung zwischen den beiden Elementen. Dadurch kann sich der Profilring gegenüber dem O-Ring verdrehen, was die Vorspannkraft ungleichmäßig verteilt und die Dichtwirkung beeinträchtigt. Nur die dynamische Dichtfläche innen (Gleitfläche zur Stange) darf unmittelbar vor dem Welleneinbau leicht eingefettet werden.
- Welche Werkstoffe kann ich für den O-Ring wählen, wenn das Medium aggressiv ist?
Der Standard-O-Ring ist aus NBR und geeignet für Mineralölhydraulik. Bei aggressiven Medien wie Kraftstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen oder synthetischen Hydraulikfluiden auf Esterbasis kann der O-Ring aus FPM (Viton®) gewählt werden. FPM ist bis +200 °C einsetzbar, sodass sich damit auch der Temperaturbereich des Gesamtsystems erweitern lässt. Die Nut und der Einbauraum bleiben bei beiden O-Ring-Werkstoffen identisch.
- Warum ist eine Gegenfläche von mindestens 55–60 HRC Voraussetzung?
PTFE/Kohle-Dichtungen arbeiten ohne Schmierfilm mit sehr niedrigem Reibungskoeffizienten, setzen aber eine harte, drallfreie Gegenfläche voraus. Zu weiche Stangen (unter 55 HRC) laufen unter dem Kontaktdruck des Profilrings ein und erzeugen Rillen, die sowohl die Dichtung als auch die Welle zerstören. Drallfreies Schleifen ist notwendig, weil Drallspuren axiale Leckagewege erzeugen, die durch keine Dichtungsgeometrie geschlossen werden können.
- Wie verhindere ich Stick-Slip bei sehr niedrigen Rotationsgeschwindigkeiten?
Der PTFE/05-Profilring hat von sich aus einen sehr niedrigen Gleitreibungskoeffizienten. Die umlaufende Nut auf der Gleitfläche bildet ein Schmiermittelreservoir, das den Übergang von Haft- zu Gleitreibung glättet. Zusätzlich muss die Gegenfläche die vorgeschriebene Rauheit (Ra 0,05–0,2 µm) und Härte einhalten. Ist Stick-Slip trotzdem ein Problem, sollte der Betriebsdruck oder die Vorspannkraft des O-Rings auf die tatsächliche Betriebssituation abgestimmt werden.
- Kann der R310 in axial geschlossene Nuten eingebaut werden?
Ja, das ist der typische Einbaufall ab einem Stangendurchmesser von ca. 30 mm. Der Profilring wird oval verformt und axial aufgebogen in die Nut eingeschnappt. Bei sehr kleinem Innendurchmesser oder großem Profilquerschnitt, wo diese Methode nicht ohne scharfe Knickstellen gelingt, kann der Ring nierenförmig verformt werden. Dabei müssen Knickstellen unbedingt vermieden werden, da sie den PTFE-Ring dauerhaft schwächen.