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Die richtigen Dichtungen für Hydraulikzylinder zu finden, ist schwierig. Schließlich müssen diese an das Einsatzgebiet optimal angepasst sein. Bild: © Smileus, Fotolia

Viel Erfahrung und vor allen Dingen Zeit benötigte bisher die Person, die Dichtungen für einen Hydraulikzylinder zusammenstellen wollte. Die Auswahl ist groß – weit über 100 verschiedene Stangen- und Kolbendichtungen sowie Abstreifer stehen bei Freudenberg Sealing Technologies im Katalog. Hinzu kommt ein erschwerender Faktor: die gegenseitige Beeinflussung der Dichtungen untereinander. Denn jede Änderung im System, beispielsweise durch eine andere Dichtung, wirkt sich direkt auf die Funktionalität und Leistung benachbarter Komponenten aus. Dichtungen sollen nicht nur ihre eigene Aufgabe erfüllen, sie müssen auch im Verbund unter gegenseitiger Beeinflussung funktionieren, sich idealerweise gegenseitig unterstützen und ergänzen.

Komplette Dichtsysteme wählen

Vorteile der Guivex-Führungsringe, Bild: FST
Vorteile der Guivex-Führungsringe. Diese machen sich vor allem bei Zylindern mit langem Hub bemerkbar. Bild: FST

Bei Freudenberg Sealing Technologies geht man deshalb neue Wege bei Dichtungen für Hydraulikzylinder und bietet neben Einzeldichtungen auch komplette Dichtsysteme an. Zwei Besonderheiten stechen dabei hervor: Während in der Industrie bisher die Analyse des Kunden einzige Grundlage des Dichtungssystems war, geht Freudenberg einen Schritt weiter. Die angebotenen Dichtsysteme orientieren sich direkt an der Kundenapplikation. Der Vorteil liegt klar auf der Hand: Der Kunde profitiert ab dem ersten Entwicklungsschritt von der Expertise der Spezialisten bei Freudenberg Sealing Technologies. Die zweite Besonderheit betrifft den Umfang der angebotenen Dichtungssysteme. Bislang bedeutete „Dichtsystem“ ein Arrangement von zwei oder mehr Dichtelementen. Häufig wird der Begriff für die Kombination aus Primär- und Sekundärdichtung benutzt, oder auch für das System aus Stangendichtung(en) und Abstreifer. Über das im Wettbewerb übliche Maß hinaus bezeichnet man dagegen bei Freudenberg Sealing Technologies mit „Dichtungssystem“ tatsächlich alle benötigten Dichtungen und Führungen in Hydraulikzylindern. Aufeinander abgestimmt, sind spezielle Kenntnisse einzelner Dichtelemente nicht mehr erforderlich.

Dichtungen an der Stange. Bild: FST
Dichtungen an der Stange. Bild: FST

Das erspart viel Arbeit. Denn alle Bestandteile – von Kolbenführung und  -dichtung, über die primäre sowie die sekundäre Stangendichtung (bei doppelt gedichteten Systemen), bis hin zu Stangenführung und Abstreifer – müssen den Betriebsparametern der Anwendung genügen. Druck, Temperatur, Medium, Reibverhalten, Dichtheit, Schmutzanfall usw. sind wichtige Eckdaten für jede Komponente. Auch die zu erwartende Belastung, Hub und Betriebsdauer sind zentrale Faktoren bei der Auswahl der richtigen Dichtungen. Zu guter Letzt beeinflussen sich die Dichtelemente in ihrer Funktion gegenseitig, was für die Anwendung als Ganzes ebenfalls berücksichtigt werden muss. Die Experten von Freudenberg Sealing Technologies haben diese Parameter und Einflüsse einkalkuliert und für eine Vielzahl an Anwendungen Lösungen bereitgestellt, deren Leistungsfähigkeit bereits durch Versuchsergebnisse untermauert wurde.

Verschiedene Dichtsystemvarianten

Die erste Dichtsystemvariante, mit Primär- und Sekundärstangendichtung, ist für sehr hohe Belastungen bei hoher Einsatzdauer ausgelegt. Die Aufteilung der Stangenabdichtung auf zwei Elemente, und damit eine funktionale Trennung, empfiehlt sich vor allem bei hohem Druck, langem Hub oder hoher Einschaltdauer. Die Primärdichtung übernimmt den Druckabbau und läuft in Verbindung mit einem dicken, verschleißreduzierenden Ölfilm reibungsarm. Die Sekundärdichtung reduziert die ausfahrende Ölfilmdicke und bestimmt, zusammen mit dem Abstreifer, die Dichtheit des Systems. Dank der niedrigen beziehungsweise nicht vorhandenen Druckbeaufschlagung ergibt sich auch hier ein günstiges Reib- und Verschleißverhalten. Das System ist geeignet für einen Arbeitsdruck von bis zu 400 bar mit Druckspitzen von 600 bar und eine Temperatur bis zu 110 °C, bei guter Medienbeständigkeit und Dichtheit an der Stange. Folgerichtig sind dann auch Zylinder für schwere Baumaschinen als Anwendungsbeispiel zu nennen.

Ebenfalls um ein Dichtsystem mit hoher Belastbarkeit bei hoher Einsatzdauer, aber reduziertem Druck, handelt es sich im zweiten Beispiel. Es nutzt auch eine Primär- und Sekundärdichtung an der Stange, ist aber für einen Arbeitsdruck von 320 und 400 bar und eine Medientemperatur von 80 beziehungsweise 100 °C ausgelegt, je nach Ausführung. Herausragend sind die hohe Dichtheit an der Stange und die Kolbendichtung mit gutem Driftverhalten. Dieses Dichtsystem eignet sich besonders für Zylinder mittelschwerer Baumaschinen.

Das dritte System bietet ebenfalls eine hohe Belastbarkeit bei langer Einsatzdauer – der Unterschied liegt aber in der Reibungsoptimierung. Dank spezieller Werkstoffe wird das Reibverhalten entscheidend verbessert, was zum Beispiel zu einer geringeren stick-slip-Neigung führt. Gleichzeitig wird die gute Dichtheit an der Stange beibehalten. Vor allem für Federungs- und Hubzylinder kommt dieses Dichtungssystem in Frage. Für hohe Belastbarkeit bei mittlerer oder geringer Einsatzdauer ist das vierte Beispielsystem ausgelegt. Eine einzelne Stangendichtung sorgt für hohe Dichtheit; gleichzeitig ist das System dank der eingesparten Vorschaltdichtung kostengünstig. Die verwendete Kolbendichtung gestattet zudem ein gutes Driftverhalten. Eine mögliche Anwendung sind Zylinder für LKW-Ladekräne.

Als letztes Beispiel sei ein System aufgeführt, das im Bereich geringer bis mittlerer Belastbarkeit brilliert: Bei einem Arbeitsdruck von 260 und 400 bar und einer Medientemperatur von 80 beziehungsweise 100 °C bietet dieses System mit einer einzelnen Stangendichtung gute Dichtheit bei gutem Driftverhalten. Als kostengünstiges Dichtungssystem kommt es zum Beispiel für die Zylinder von Landmaschinen oder Minibaggern in Betracht.