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Beschreibung
Der S16-Dichtsatz kombiniert einen profilierten Gleitflächendichtring aus PTFE/Glas-Spezial-Compound mit einem elastomeren O-Ring als Vorspannelement. Der O-Ring übernimmt die statische Abdichtung im Nutraum; der PTFE-Dichtring dichtet die dynamisch bewegte Stange ab. Durch den hydraulischen Druck verformt sich der O-Ring und erzeugt eine zusätzliche radiale Kraftkomponente in Richtung Stange: Mit steigendem Betriebsdruck erhöht sich die Anpresskraft.Das Reibungsverhalten ist ein wesentliches Merkmal dieses Systems. Die statische und die dynamische Reibung liegen nahezu auf gleichem Niveau, sodass kein Stick-Slip-Effekt auftritt. Selbst bei sehr langsamen Vorschüben bleibt die Bewegung ruckfrei. Ebenso sind hochfrequente Takte und Geschwindigkeiten bis 4 m/s beherrschbar. Kurzfristiger Trockenlauf ist zulässig, da PTFE auch bei schlechter Mediumschmierung ausreichende Gleiteigenschaften besitzt.
S16 ist in PTFE/Glas-Spezial-Compound ausgeführt und wird standardmäßig mit NBR-O-Ring geliefert. Alternativ sind FPM (Viton), H-NBR, Silikon oder EPDM als O-Ring-Werkstoff lieferbar, um den Temperaturbereich oder die Medienbeständigkeit anzupassen. Für höhere Drücke oder schwere Beanspruchung steht die Variante S216 in PTFE/Bronze-Compound zur Verfügung.
Die Einbaumaße nach ISO 7425-2 ermöglichen eine direkte Auswahl aus der Normtabelle. Je nach Dichtheitsanforderung können ein oder zwei Dichtsätze hintereinander eingebaut oder mit einem Nutring kombiniert werden. Zwischengrößen und Sonderprofile sind von ca. 4 bis 1800 mm Stangendurchmesser lieferbar.
Merkmale
- BauartPTFE-Profildichtring mit elastomerem O-Ring als Vorspannelement (Dichtsatz)
- Dichtringwerkstoff (Standard)PTFE/Glas-Spezial-Compound (PTFE/02)
- O-Ring-Werkstoff (Standard)NBR; alternativ FPM (Viton), H-NBR, Silikon, EPDM
- Temperaturbereich (NBR-O-Ring)−30 °C bis +80 °C (Standardreihe); bis +100 °C möglich
- Max. Betriebsdruck400 bar (bei 0,2 m/s, −30/+80 °C); druckgeschwindigkeitsabhängig (Tabelle im Datenblatt)
- Max. Gleitgeschwindigkeit4 m/s
- Stangendurchmesser d112–400 mm (ISO-Reihe); Zwischengrößen bis ca. 1800 mm auf Anfrage
- Toleranz Stangen-Øf8 (bis Ø 400 mm); f7 (über Ø 400 mm)
- Toleranz Nutgrund-Ø D1H10 (bis Ø 120 mm); H9 (bis Ø 400 mm); H8 (über Ø 400 mm)
- Nutlänge L1+0,2 / −0 mm
- Rauheit Gleitfläche (Stange)Ra 0,05–0,25 µm; Rt max. 2,5 µm
- Rauheit statische FlächenRa max. 1,6 µm; Rt max. 10 µm
- NormISO 7425-2 (Einbauräume, gekennzeichnete Vorzugsgrößen)
- AnwendungsbereichHydraulik und Pneumatik
Vorteile
- Statische und dynamische Reibung nahezu identisch: kein Stick-Slip-Effekt, auch bei sehr langsamen Vorschüben und Tippbetrieb.
- Druckabhängig selbstverstärkend: die Anpresskraft steigt mit dem Betriebsdruck, ohne dass eine separate Vorspannfeder erforderlich ist.
- PTFE/Glas-Spezial-Compound ermöglicht kurzfristigen Trockenlauf und gute Gleiteigenschaften bei schlechter Mediumschmierung.
- Kompakte Bauform durch schmale Nutbreiten nach ISO 7425-2: spart Bauraum im Zylinderkopf gegenüber mehrteiligen Dichtungssystemen.
- Breite Werkstoffauswahl für den O-Ring (NBR, FPM, H-NBR, EPDM, Silikon) erlaubt Anpassung an unterschiedliche Medien und Temperaturanforderungen ohne Änderung der Nutgeometrie.
- Bis 4 m/s Gleitgeschwindigkeit und bis 400 bar Betriebsdruck (bei 0,2 m/s) einsetzbar: deckt leichte bis schwere Hydraulik ab.
Einsatzgebiete
- Hydraulikzylinder in Werkzeugmaschinen
- S16-Dichtsätze werden in Vorschub- und Spannzylindern von Dreh-, Fräs- und Schleifmaschinen eingesetzt. Die Stick-Slip-Freiheit ermöglicht gleichmäßige, ruckfreie Positionierbewegungen auch bei sehr geringen Vorschubgeschwindigkeiten.
- Pneumatikzylinder in Handhabungsanlagen
- Für schnell taktende Pneumatikzylinder in Montageautomaten und Handhabungsgeräten, wo hohe Zyklusfrequenzen und geringe Losbrechkraft gleichzeitig gefordert sind.
- Hydraulische Pressen und Umformmaschinen
- In Pressen mit wechselnden Drücken bis 400 bar nutzt der selbstverstärkende Mechanismus des S16 die Druckerhöhung zur automatischen Anpassung der Dichtkraft, ohne dass separate Federelemente erforderlich sind.
- Stangendichtungen in Mobilhydraulik (Baumaschinen)
- S216 in PTFE/Bronze-Compound ergänzt den S16 bei besonders hohen Drücken und schmutzbelasteten Umgebungen, z. B. in Ausleger- und Kippzylindern von Baggern und Radladern.
- Kunststoffspritzgieß- und Druckgussmaschinen
- Schnelle, hochfrequente Schließ- und Einspritzzylindereinheiten profitieren von den sehr geringen und konstanten Reibwerten, die Positioniergenauigkeit und Zykluszeiten verbessern.
- Hydraulikzylinder in Sondermaschinen mit schlechter Schmierung
- Bei Medien mit geringer Schmierwirkung oder bei zeitweiligem Trockenlauf (z. B. Wasser-Hydraulik mit EPDM-O-Ring, wasserbasierte Kühlmittelkreisläufe) ist der PTFE-Gleitring bedingt einsetzbar; Medienverträglichkeit des O-Ring-Werkstoffs vorab prüfen.
- Drehdurchführungen und Wechseldruckanwendungen
- Die Variante S16-ON ist speziell für wechselseitigen Druck, Drehdurchführungen oder als Schmutzabstreifer ausgelegt.
Do's and Dont's
Do's:- Vor dem Einbau Dichtring und O-Ring auf Beschädigungen, Haarrisse und Verformungen prüfen.
- Gleitfläche der Stange auf empfohlene Rauheit Ra 0,05–0,25 µm und Rt max. 2,5 µm schleifen und polieren; Stange bevorzugt hartverchromt (mind. 45 HRC).
- O-Ring-Werkstoff auf das Betriebsmedium abstimmen: bei Mineralöl NBR (bis +80 °C) oder H-NBR (bis +100 °C); bei höheren Temperaturen oder aggressiven Medien FPM wählen.
- Dichtelemente kühl (max. +25 °C), trocken, lichtgeschützt und spannungsfrei in Originalverpackung lagern (NBR: max. 7 Jahre nach DIN 7716).
- Zylinder vor der Inbetriebnahme sorgfältig entlüften, um Dieseleffekt-Schäden durch komprimierte Luftblasen zu vermeiden.
Don'ts:
- O-Ring beim Einlegen nicht verdrillen oder überdehnen.
- PTFE-Dichtring nicht scharf knicken: Dichtkante durch ovales Vorverformen schonen.
- Keine Stangen mit Ra-Werten unter 0,05 µm verwenden: zu glatte Oberflächen verhindern den Schmierfilmaufbau und verursachen Trockenlauf.
- NBR-O-Ring nicht in Verbindung mit Phosphorsäureester-Flüssigkeiten (HFDR Aryl), Bremsflüssigkeiten auf Glykol-Basis oder halogenierten Lösungsmitteln einsetzen.
- Nicht mit scharfen Werkzeugen oder spitzen Gegenständen montieren: Dichtkante des PTFE-Rings beschädigt sich irreversibel.
- Bei Führungsringen im Zylinderkopf keinen Dichtspalt überschreiten: maximal zulässige Spaltmaße F laut Datenblatt einhalten (z. B. bei 100 bar: max. 0,4 mm für L1 ≤ 4,2 mm, PTFE/Glas).
Montage
Die Nut, das Zylinderrohr und die Stange vor der Montage von Schmutz, Metallstaub und Graten reinigen. Alle Einführkanten müssen entgratet und angeschrägt sein (Einführschräge abhängig von Profilbreite S: bei S 3,75 mindestens c = 4 mm; bei S 5,5 mindestens c = 5 mm; bei S 7,75 mindestens c = 6 mm). Nutradius R1 maximal 0,4–1,6 mm je nach Profilbreite.- O-Ring in die Nut einlegen. Nicht verdrillen.
- PTFE-Dichtring oval verformen und axial leicht aufbiegen, um scharfes Knicken der Dichtkante zu vermeiden.
- PTFE-Teil an einer Stelle in die Nut setzen, dann gleichmäßig nachdrücken, bis der Ring vollständig einschnappt.
Auf die Einbaurichtung achten: Die Dichtkante muss immer zur Druckseite zeigen. Bei Stangendurchmessern ab Ø 20 mm ist ein werkzeugloser Einbau in geschlossene Nuten möglich. Unter Ø 20 mm muss die Nut axial offen sein oder eine Einführhülse mit ggf. Anschlagdorn hinter der Dichtungsnut verwendet werden. Eine Einführhülse erleichtert auch bei größeren Durchmessern den Einbau wesentlich. Dichtring und Gleitfläche vor dem Einbau mit Betriebsmedium oder einem kompatiblen Dichtungsfett (z. B. HZ103) leicht benetzen.
FAQ
- Was ist der Unterschied zwischen S16 und S216?
S16 besteht aus PTFE/Glas-Spezial-Compound und ist das Standardprofil für Stangendurchmesser bis 400 mm. S216 verwendet PTFE/Bronze-Compound und trägt höhere Drücke: bis 600 bar bei 0,2 m/s und −30/+80 °C. S216 ist zudem das Standardprofil der Leichten Reihe. Die Nutgeometrie unterscheidet sich leicht (D1 um ca. 0,4 mm kleiner bei S216), daher beim Wechsel immer das Datenblatt prüfen.
- Bis zu welchem Druck ist der S16-Dichtsatz einsetzbar?
Der maximal zulässige Druck hängt von Gleitgeschwindigkeit und Temperatur ab. Bei 0,2 m/s und −30/+80 °C sind 400 bar zulässig; bei 4 m/s reduziert sich der Maximalwert auf 200 bar. Bei der höheren Temperaturvariante (bis +100 °C) liegen die Werte ca. 10–20 % niedriger. Die vollständige Druck-Geschwindigkeits-Tabelle steht im Datenblatt.
- Welchen O-Ring-Werkstoff soll ich bei höheren Temperaturen oder aggressiven Medien wählen?
Standardmäßig wird NBR geliefert, der bis +80 °C (kurzfristig +100 °C) und für Mineralöle (ISO 6743-4 HL/HM/HV) geeignet ist. Für Temperaturen bis +100 °C dauerhaft oder für schwerentflammbare Flüssigkeiten (HFA/HFB) empfiehlt sich H-NBR. FPM (Viton) wählen bei Temperaturen über +100 °C, aromatischen Kohlenwasserstoffen oder Phosphorsäureestern (HFDR Aryl). Für Heißwasser und Dampf eignet sich EPDM. Beim Bestellen den gewünschten O-Ring-Werkstoff explizit angeben, da S16 standardmäßig mit NBR geliefert wird.
- Warum darf der Dichtspalt (F-Maß) nicht überschritten werden?
Überschreitet der Spalt zwischen Stange und Gehäuse den im Datenblatt angegebenen Maximalwert, extrudiert der weichere Dichtungswerkstoff in den Spalt und wird zerstört. Die zulässigen Spaltmaße sind druck- und nutlängenabhängig: bei 100 bar und L1 ≤ 4,2 mm maximal 0,4 mm (PTFE/Glas). Bei Konstruktionen mit Führungsringen sind oft größere Spalte nötig; in diesen Fällen einen Backring (z. B. Typ S621) oder PTFE/Bronze-Compound wählen.
- Kann ich einen S16-Dichtsatz bei Trockenlauf einsetzen?
Kurzfristiger Trockenlauf ist zulässig, da PTFE inhärente Gleiteigenschaften besitzt. Dauerhafter Trockenlauf führt jedoch zu erhöhtem Verschleiß des PTFE-Dichtrings und verkürzter Lebensdauer. Wenn Trockenlauf konstruktiv unvermeidlich ist, empfiehlt sich eine Oberflächenbehandlung der Gegenfläche (Schleifen und Polieren auf Ra 0,05–0,25 µm) und ggf. eine PTFE-Variante mit Schmierzusätzen.
- Welche Oberflächenrauheit muss die Kolbenstange haben?
Die Gleitfläche der Stange soll Ra 0,05–0,25 µm und Rt max. 2,5 µm aufweisen. Zu rau (Ra > 0,25 µm) erhöht den Dichtverschleiß; zu glatt (Ra < 0,05 µm) verhindert den Schmierfilmaufbau und kann Trockenlauf verursachen. Die empfohlene Bearbeitungsart ist Schleifen und anschließendes Polieren; die Stange sollte hartverchromt sein (mind. 45 HRC, optimal 55–60 HRC).