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Pneumatikdichtungen
Pneumatikdichtungen oder Pneumatiksysteme finden in vielen Bereichen Anwendung. Und zwar überall dort, wo Robotik und Mechatronik zum Einsatz kommen, also Arbeitsabläufe automatisiert werden oder ein Hydrauliksystem ungeeignet wäre.
Und wo Pneumatik eine Rolle spielt, braucht es eine hochwertige Dichtung!
Eine Pneumatikdichtung muss hohen Ansprüchen genügen, weil sie wie auch Dichtungen in der Hydraulik in dynamischen Systemen bestehen müssen.
In diesem Artikel geben wir einen Überblick über die heutigen Einsatzbereiche der Pneumatik, pneumatische Dichtungstypen, Anforderungen an Pneumatikdichtungen sowie die dafür verwendeten Werkstoffe. Wussten Sie, dass gut 60 Prozent der Dichtungsprobleme entstehen, weil falsches Material benutzt wird? Durch die Verwendung modernster Bauformen und Materialien bedienen wir sämtliche Bedürfnisse jedes Industriebereiches.
Wo kommt Pneumatik zum Einsatz?
Pneumatik ist aus den unterschiedlichsten Branchen nicht mehr wegzudenken. Pneumatikzylinder, Pneumatik-Ventile, Vakuumsysteme oder Greifer funktionieren mit Luftdruck. Pneumatiksysteme werden in der Medizintechnik und der Materialhandhabung ebenso benötigt wie in der Robotik, im Antrieb und im Transport. Pneumatische Systeme sind beispielsweise in Druckluftbremsen von LKWs und Bussen eingebaut.
Auch luftgefüllte Reifen, die Rohrpost und Druckluftwerkzeuge wie Nagelmaschinen, Schlagschrauber oder Druckluftschleifer sind auf Pneumatik angewiesen. Im Maschinenbau, der Verfahrenstechnik, der Mineralölindustrie, dem Bergbau und der Lebensmittelherstellung kommt Pneumatik ebenfalls zum Einsatz.
Was absolut relevant ist, dass pneumatische Systeme einwandfrei laufen: die richtige Dichtungstechnik – ohne pneumatische Dichtungen, die für eine einwandfreie Funktionsweise der Systeme sorgen, laufen pneumatische Anlagen in der Industrie nicht. Genau aus diesem Grund ist es wichtig, diese Ersatzteile gut zu warten und frühzeitig auszutauschen. Denn: Leckende Pneumatikdichtungen erhöhen das Risiko von Ausfallzeiten und Produktionsverlusten erheblich.
Pneumatikdichtungen – dynamische Dichtungen
Pneumatikdichtungen fallen wie Hydraulikdichtungen in die Kategorie dynamische Dichtungen. Im Gegensatz zur Pneumatik, die mit Luft arbeitet, wird in der Hydraulik ein flüssiges Medium verwendet. (Was sind Hydraulikdichtungen genau?) Die dynamischen Pneumatikdichtungen kommen in beweglichen Systemen zum Einsatz und müssen rotierenden, hin- und hergehenden Bewegungen und oft großen Geschwindigkeiten Stand halten.
Auch dort, wo Kunden Lösungen brauchen, die über Standardprodukte hinausgehen, wird auf diese dynamischen Dichtungstypen zurückgegriffen. Wie in der Hydraulik braucht es auch in der Pneumatik eine ausgeklügelte Dichtungstechnik.
Merkzettel: Die pneumatischen Dichtsysteme im Überblick
- Stangendichtungen
- Kolbendichtungen
- Stangendichtung-Abstreifer-Kombination
- Statische Dichtungen
- Abstreifer
- Führungsringe und Dämpfungsdichtungen (z.B. bei pneumatischen Stoßdämpfern)
Stangendichtung
Die Funktion der Stangendichtung ist in Pneumatik und Hydraulik dieselbe: Sie dichtet die Austrittsstelle der Kolbenstange aus dem Zylinder ab. Während Pneumatik-Stangendichtungen nach innen zum beweglichen Zylinder hin dynamisch abdichten, sitzen sie nach außen hin statisch am Kolben.
Gebaut sind Pneumatik-Stangendichtungen normalerweise als unsymmetrische Nutringe mit einer verkürzten inneren Dichtlippe. Daher ist die Druckbelastung auch nur von einer Seite her zulässig – Stangendichtungen werden auch als einfachwirkende Dichtungen bezeichnet.
Ob Stangendichtungen mit oder ohne Voranpressung eingebaut werden, hängt davon ab, ob die Dichtung nur während des Betriebes einer Maschine oder auch im Stillstand abdichten soll. Ist eine Abdichtung im druckfreien Zustand nicht nötig, kann die Pneumatik-Stangendichtung ohne Voranpressung angepasst werden. Die Abdichtung erfolgt dann während des Betriebes, indem der Systemdruck den Nutring an die Dichtflächen presst.
Ist eine durchgehende Abdichtung erforderlich, müssen Stangendichtungen mit einer Voranpressung mittels Spannung oder Druck eingebaut werden. Dies kann dann über ein entsprechendes Vorspannelement wie einer Feder oder einem O-Ring gelöst werden.
Kolbendichtung
Bei Pneumatik-Kolbendichtungen wird zwischen einfachwirkenden Kolbendichtungen, bei der der Kolben nur von einer Seite belastet wird, und doppeltwirkenden Kolbendichtungen, bei der Druck von beiden Seiten stattfindet, unterschieden.
Einfachwirkende Pneumatik-Kolbendichtungen funktionieren ähnlich wie Stangendichtungen. Der einzige Unterschied liegt in der Umkehr der statischen und dynamischen Abdichtung. Während die einfachwirkende Kolbendichtung nach außen hin dynamisch abdichtet, sitzt sie innen statisch am Kolben. Aus diesem Grund wird dieser Dichtungstyp – wie schon die Stangendichtung – als unsymmetrischer Nutring ausgeführt, mit einer verkürzten äußeren Dichtlippe.
Die doppeltwirkende Pneumatik-Kolbendichtung hält Druck von beiden Seiten her Stand. Sie findet Anwendung, wenn zwei Kammern voneinander getrennt werden sollen, die abwechselnd unter Überdruck stehen könnten. Doppeltwirkende Kolbendichtungen sind von der Bauart her symmetrische Nutringe oder Kompaktringe.
Je nach Einsatzbereich können auch Kolbendichtungen mit einer Voranpressung, also dem Einbau unter Druck oder Spannung, angebracht werden.
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Nutringe
Die ringförmigen Nutringe haben eine längliche Vertiefung, auch Nut genannt. Diese Rille zieht die Grenze zwischen den beiden Dichtlippen, die jeweils für die dynamische oder statische Abdichtung zuständig sind. Abhängig davon, ob es sich um eine innendichtende Stangendichtung oder eine außendichtende Kolbendichtung handelt, ist entweder die innere oder äußere Lippe verkürzt. Dabei ist die Ausführung der Dichtlippe maßgeblich für die Leistungsfähigkeit der Dichtung.
Nutringe bestehen im Normalfall aus verschleißfestem Polyurethan (PU), reibungsarmem, temperatur- und chemikalienresistentem Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem flexiblen und leistungsstarken Elastomer (elastische, aber verformbare Kunststoffe, die nach der Belastung wieder ihre ursprüngliche Form annehmen) wie nitrile butadiene rubber (NBR).
Insbesondere für pneumatische Anwendungen lohnt es sich, selbstschmierende Materialien mit einem MOS² Compound zu verwenden. Hier führen wir sowohl ein PU-MOS² in verschiedenen Mischungen, als auch ein PTFE MMOS².
Im Unterschied zu Kompaktringen wird bei Nutringen der Raum zwischen den Dichtkanten nicht mit Elastomer aufgefüllt.
Abstreifer
Hinter der Pneumatikdichtung sitzen die Abstreifer. Diese, kaum dem Druck ausgesetzten Komponenten, haben zwei Aufgaben. Erstens streifen sie Verunreinigungen von der einfahrenden Kolbenstange ab und gewähren so die Sauberkeit des Systems, zweitens lassen sie gleichzeitig eine dünne Ölschicht auf der Stange zu, um die Dichtung zu schmieren.
Als Abstreifer in Frage kommen Dichtringe mit Gummilippe oder spezielle Doppelabstreifer, die zwei Dichtkanten aufweisen. Während die innere Dichtkante einen Schmierfilm beim Ausfahren hinterlässt, entfernt sie äußeren Schmutz und andere Fremdkörper von der einfahrenden Stange.
In Abstimmung mit Temperaturbereich und Systemdruck kommen als Materialien für Abstreifer PU (Polyurethan), PTFE (Polytetrafluorethylen ) oder ein flexibles und leistungsstarkes Elastomer wie Acrylnitril-Butadien-Kautschuk bzw. NBR (nitrile butadiene rubber) in Frage.
Was sind die Anforderungen an Pneumatikdichtungen?
Der Einsatz verschiedenster Pneumatikanlagen in der Industrie fordert auch individuelle Lösungen im Bereich der Dichtungstechnik. Dabei muss jede Dichtung einer Vielzahl an Anforderungen gerecht werden.
Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl der für Sie geeigneten Dichtungslösung. Bezugnehmend auf Einsatzbereiche und Anlagen achten wir dabei auf folgende Kernfaktoren:
- Mechanische Belastung
- Widerstand gegen hohe und niedrige Temperaturen
- Widerstand gegen hohen Druck
Welche Werkstoffe werden für Pneumatikdichtungen verwendet?
Je nachdem, welche Anforderungen an die Dichtelemente gestellt werden, verwenden wir unterschiedliche Werkstoffe (Dichtungsmaterialien) für die Abdichtung pneumatischer Anlagen in der Industrie. Die verschiedenen Materialeigenschaften bestimmen die Auswahl der richtigen Dichtelemente in der Pneumatik. Dabei spielen etwa Härte, Elastizität, Chemikalienresistenz, Einsatztemperatur oder elektrische Isoliereigenschaften eine wesentliche Rolle.
Hier ein kompaktes Datenblatt mit den gängigsten Werkstoffen:
| NBR | nitrile butadiene rubber bzw. Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | -60 bis 135 °C | hervorragende mechanische Eigenschaften |
| HNBR | Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | -40 bis 180 °C | besonders umfangreiche Einsatzmöglichkeiten |
| EPDM bzw. APTK | Ethylen-Propylen-Dien, M-Klasse auch Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk genannt | -60 bis 288 °C | widerstandsfähig, langlebig, chemikalienresistent |
| MVQ bzw. VMQ | Silikon-Kautschuk | -60 bis 250 °C | Für hohe Temperaturen geeignet |
Pneumatik Dichtsysteme für anspruchsvolle Anwendungen
Pneumatik Dichtsysteme kommen überall dort zum Einsatz, wo besonders hohe Anforderungen an Dichtwirkung und Beständigkeit gestellt werden. Bei pneumatischen Anlagen, in denen die Dichtelemente extremen Temperaturen, Chemikalien oder starken Verschmutzungen ausgesetzt sind, ist eine einzelne Dichtung meist nicht ausreichend.
Hier sind komplexe Dichtsysteme gefragt, die aus mehreren, sich ergänzenden Dichtungen bestehen. Je nach Einsatzgebiet wirken auch unterschiedlichste Einflüsse auf das Dichtungsmaterial ein – hier kommt es auf den Werkstoff an.
Um Ihnen bestmögliche Orientierung zu bieten, beraten wir Sie sehr gerne. Wir fertigen speziell für Ihr Einsatzgebiet ein individuelles Dichtsystem an, das sich ihren Anforderungen anpasst. In unserem umfassenden Sortiment finden Sie nicht nur Dichtungen für Pneumatikanlagen, sondern auch Dichtungslösungen für Hydraulikanlagen und andere Bereiche.
Ebenfalls in unserem Portfolio:
Sonderdichtungen (inkl. Artikelnummer), Ersatzteile, Stützringe, Gewindedichtungen, Wellendichtringe (Rotationsdichtungen, Simmerring), Formteile und Flachdichtungen. Schauen Sie in unserem Online-Shop vorbei, legen Sie Ihre Favoriten in den Warenkorb und bestellen Sie ganz einfach.
Sie haben noch Fragen zu Dichtungslösungen und Produkten inkl. Datenblätter oder zu Lieferzeit, Versandkosten bzw. Zahlungsarten? Dann rufen Sie unsere Hotline an oder stellen Sie Ihre Frage ganz bequem in unserem Kofler - Dichtungen Chat.
