Stangendichtungen

Stangendichtungen gehören zu den dynamischen Dichtungen und sind für die Abdichtung linear bewegter Kolbenstange zum Gehäuse hin notwendig und dichten den anliegenden Systemdruck gegenüber der Atmosphärenseite ab. Sie verhindern externe Leckage und damit die Kontamination der Umgebung Stangendichtungen sind stets innendichtend, dass heißt die Dichtwirkung wird an der Innenseite der Dichtung zur Kolbenstange hin durch den wirkenden Systemdruck auf die Dichtkante
erzeugt. Stangendichtungen interagieren üblicherweise mit Abstreifern im Zylinderdichtsystem. Zur Erfüllung des jeweiligen Anwendungsprofils steht eine breite Palette von Werkstoff- und Profilkonfigurationen zur Verfügung für Einbauräume gemäß ISO 6020, ISO 5597 und ISO 7425-2
Die verwendeten Dichtungsprofile sind zu meist Nutringe oder Kompaktringe wobei letztere die moderne Variante mit einem optimierte Pressungsverlauf darstellen. Stangendichtungen werden üblicherweise aus folgenden Materialien gefertigt:

• TPU / PUR: Thermoplastisches Kunststoffe auf Polyurethanbasis sind als Werkstoff für Hydraulik- und Pneumatikdichtungen weitverbreitet. Diese eignen sich für Einsatztemperaturen von -30°C bis + 80 °C in Abhängigkeit des Druckmediums und einem Systemdruck bis ca. 400 bar sowie einer Gleitgeschwindigkeit von bis zu 0,5 m/s.
• Stangendichtungen aus Polyurethan werden für standardisierte Nutabmessungen kostengünstig als Formteil realisiert, lassen sich aufgrund Ihre Shore-Härte von 92-94° Shore A auch spanend auf CNC-Maschinen herstellen. So lassen sich Sondermaße sowie Kleinserien wirtschaftlich darstellen.
• PTFE (-Compounds) kommen bei Stangendichtungen meist als abgestufter Profilring kombiniert mit einem außenliegenden O-Ring als Vorspannelement oder als Nutring mit einer innenliegenden Feder zum Einsatz.
• Stangendichtungen aus PTFE können teilweise bei Systemdrücken von bis zu 80 MPa und aufgrund der sehr geringen Reibungswerte des PTFE`s für Gleitgeschwindigkeiten von bis zu 15 m/s eingesetzt werden.
• Darüber hinaus verfügt PTFE über eine höhere Temperaturbeständigkeit von -50 bis +200 °C. Um diese nutzen zu können muss das Material des O-Rings entsprechend angepasst werden z.B. ein FKM-Elastomer anstelle von NBR.
• Kostentechnisch bewegen sich diese Dichtungen auf einem höheren Niveau als jene aus PUR was dem Fertigungsaufwand und dem Materialpreis sowie den Dichtungsaufbau geschuldet ist. Stütz- auch Backringe genannt werden meist auch aus PTFE gefertigt, diese sollen die Spaltextrusion bei Stangendichtungen bei hohen Systemdrücken verhindern.
• Elastomere: Meist NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) wird bei Stangendichtung meist faserverstärkt oder in Kombination mit anderen Werkstoffen wie TPE (thermoplastische Elastomere) oder POM (Polyoxymethylen) bei Dachmanschetten und Kompakt- Stangendichtungen eingesetzt. NBR weist eine gute Quellbeständigkeit gegenüber Hydraulikölen auf. Die maximale Einsatztemperatur reicht von -30 bis 105 °C in

Abhängigkeit vom Druckmedium. Der maximale Systemdruck kann bis zu 400 bar betragen die Gleitgeschwindigkeit bis 0,5 m/s.

Weiterhin wird unterschieden zwischen einfach und doppelwirkenden Stangendichtungen welche ein symmetrisches Dichtungsprofil aufweisen.Die Stangendichtung hat einen sehr großen Einfluss auf Funktion und Lebensdauer von hydraulischen und pneumatischen Systemen.Wenn diese Dichtung nicht funktioniert, gibt es auch keine mechanische Bewegung und beim Einfahren der Kolbenstange in das Zylindergehäuse würde das Druckmedium (Öl oder Luft) aus dem System nach außen gelangen.Um eine geeignete Stangendichtung für Ihre Anwendung zu erhalten, sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:

Faktoren zur Auswahl der Stangendichtung

• Platzbedarf im Konstruktionsbereich
• Einsatzbereich des Systems
• maximale Gleitgeschwindigkeit
• genaue Angabe der metallischen Spaltmaße
• maximale Druckbelastung
• offener oder geschlossener Einbauraum
• min./max. Temperatur
• exakte Angabe des Mediums (wichtig für Werkstoffwahl)

Ist die Stangendichtung auf diese Parameter abgestimmt, kann diese lange und zuverlässig ihren Dienst verrichten.