Dichtung Zwei-Komponenten-Dichtung verhindert Leckage

Einsatz- und Betriebsbedingungen sowie die Anordnung der Hydraulikzylinder an der Maschine bestimmen die Funktion des Dichtungs-, Abstreifer- und Führungssystems. Mit einer Hochleistungsdichtung, die erstmals zwei Werkstoffkomponenten in einer Dichtung vereint, ist es Freudenberg Simrit gelungen, eine wirtschaftliche Abdichtung von Hydraulikzylindern an Mobilmaschinen zu erreichen.

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Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG

Ein Bagger, der üblicherweise aufgestützt auf die Schaufel abgestellt wird, hat beim Start nach eiskalten Nächten erhebliche Leckageprobleme. Konventionelle Hydraulikdichtungen, die durch die aufgetretenen Querlasten auf den Zylinder leicht verformt werden und in diesem Zustand einfrieren, können nach Inbetriebnahme auf Grund ihrer ungenügenden Rückstellfähigkeit unter Kälteeinwirkung ihre Dichtfunktion zunächst nicht oder nur ungenügend erfüllen. Während dieser Anfahrphase, in der die Hydraulikdichtung nicht ihre volle Anpresskraft hat, kommt es daher zwangsläufig zu teilweise erheblicher Leckage. Moderne Mobilhydraulikanlagen müssen aber auch im Winter in allen Klimazonen oder auch in Kühlhäusern, wie beispielsweise Gabelstapler, ihre volle Leistungsfähigkeit vom Start weg bringen. Die Toleranz gegenüber solchen, durch extreme Bedingungen verursachten, Leckagen ist heute nicht mehr gegeben. Das war Anlass für Freudenberg Simrit, eine neuartige Zwei-Komponenten-Dichtung zu entwickeln.

Grundvoraussetzungen für diese Innovation waren tiefgreifende Erkenntnisse über die unterschiedlichen Funktionen und das Verhalten verschiedener Zonen in einer Dichtung, die erst durch moderne Simulations- und Analyseverfahren möglich wurden. Dieser Blick in alle Funktionsbereiche einer Dichtung - auch unter Last - zeigt, dass eine Hydraulikdichtung vier völlig unterschiedlich beanspruchte Zonen hat (siehe Kasten):

Zone 1 - der Haftsitz im Nutgrund,

Zone 2 - die statisch beanspruchte Dichtkante im Nutgrund,

Zone 3 - die dynamisch beanspruchte Dichtkante an der Stange

Zone 4 - die Überbrückung des Spaltes zwischen Gehäuse und Stange auf der Dichtungsrückseite.

In jeder Dichtungszone der funktionsoptimierte Werkstoff

Freudenberg Simrit ist es mit dem 2-Komponenten-Nutring HDR-2C gelungen, für diese unterschiedlichen Funktionsbereiche jeweils optimierte Werkstoffe in einer einzigen, einteiligen Hochleistungsdichtung zu kombinieren. An der statischen und dynamischen Dichtkante kommt das erst vor kurzem entwickelte, hochdynamisch belastbare Tieftemperatur-PU 92 AU 21100 zum Einsatz.

Das Rückstellvermögen dieses Tieftemperatur-PUs ist so entscheidend verbessert und damit die Funktionsreserve erhöht worden, dass insbesondere mobile Hydrauliksysteme auch bei extremen Minusgraden keinerlei nennenswerte Leckage beim Start zeigen. Denn dieser neuartige PU-Hydraulikwerkstoff „friert“ nicht ein. Physikalisch bedeutet das Einfrieren einer PU-Hydraulikdichtung, dass die Weichsegmente des Werkstoffs komplett erstarren. Dieser Hydraulikdichtungswerkstoff verfügt aber noch bis – 50 °C über einen erheblichen Teil seiner elastomeren Dichtungseigenschaften. Natürlich hat dieser Polyurethan-Werkstoff identische physikalische Werte für Härte und Zugfestigkeit wie Standard-PU-Werkstoffe. Zudem bietet das 92 AU 21100 eine im Vergleich zu anderen Werkstoffen sehr niedrige Reibung, so dass durch diesen Werkstoff auch der Stick-Slip-Effekt erheblich reduziert wird.

Die zwei funktionsoptimierten Werkstoffe der Dichtung

Zur Verhinderung der Spaltextrusion sowie für einen ausgezeichneten Haftsitz im Nutgrund kommt im 2-Komponenten-Nutring HDR-2C das extrem extrusionsfeste Polyurethan 98 AU 928 zum Einsatz. Auf diese Weise wird die hervorragende Kälteflexibilität des einen mit der sehr guten Extrusionsfestigkeit des zweiten PU-Werkstoffs in einer einzigen Dichtung kombiniert. Dies führt zu einer wesentlich höheren Extrusionssicherheit bei Hydraulikzylindern mit Endlagendämpfung und erweitert das Temperatur-Einsatzspektrum in den extremen Kältebereich bei besserer Extrusionsfestigkeit unter hohen Temperaturen.

Diese gezielt optimierte Extrusionsfestigkeit ermöglicht zudem größere Fertigungstoleranzen und größere zulässige Spaltweiten, die ein metallisches Anlaufen verhindern. Durch diese neuartige Zwei-Komponentendichtung kann in sehr vielen Anwendungen auf Backringe völlig verzichtet werden und die Montage vereinfacht sich dadurch erheblich.

2-Komponenten-Dichtung für viele Einsatzbereiche

Mit diesem neuartigen HDR-2C Hochleistungs-Nutring lässt sich die Funktionsfähigkeit von vielen Mobilhydraulik-Maschinen, wie Baggern, Pistenraupen oder auch von Gabelstaplern, die auch unter extremen klimatischen Verhältnissen oder in Kühlhäusern zum Einsatz kommen, erheblich verbessern. Selbst bei extrem hoher Schmutzbelastung bei Einsatztemperaturen zwischen - 40°C und + 100°C lässt sich die Verfügbarkeit und Funktionalität solcher Maschinen mit dieser neuen Dichtung wesentlich verbessern. Auch bei Drücken über 320 bar oder selbst bei impulsartigen Spitzenwerten von bis zu 800 bar arbeitet diese Dichtung völlig einwandfrei.

Freudenberg Simrit , Tel. +49(0)1805 746748

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