Dokumenti
Opis
Brtveni set S16 kombinira profilirani klizni brtveni prsten od posebnog PTFE/staklenog kompozita s elastomernim O-prstenom kao prednapregnutim elementom. O-prsten preuzima statičko brtvljenje u području utora, dok PTFE brtveni prsten brtvi dinamički pokretnu klipnjaču. Djelovanjem hidrauličnog tlaka O-prsten se deformira i stvara dodatnu radijalnu silu prema klipnjači: povećanjem radnog tlaka povećava se i sila pritiska.
Svojstva trenja predstavljaju jedno od ključnih obilježja ovog sustava. Statičko i dinamičko trenje gotovo su na istoj razini, tako da ne dolazi do stick-slip efekta. Čak i pri vrlo sporim posmacima gibanje ostaje ravnomjerno i bez trzaja. Također se mogu savladati visokofrekventni ciklusi i brzine do 4 m/s. Kratkotrajni rad bez podmazivanja je dopušten jer PTFE zadržava dovoljna klizna svojstva čak i pri slabom podmazivanju medijem.
S16 je izveden od posebnog PTFE/staklenog kompozita i standardno se isporučuje s NBR O-prstenom. Alternativno su dostupni O-prstenovi od materijala FPM (Viton), H-NBR, silikon ili EPDM, kako bi se prilagodilo temperaturno područje ili otpornost na različite medije. Za više tlakove ili teže uvjete rada dostupna je varijanta S216 od PTFE/bronce kompozita.
Ugradbene dimenzije prema normi ISO 7425-2 omogućuju izravan odabir prema normiranoj tablici. Ovisno o zahtjevima za nepropusnost, mogu se ugraditi jedan ili dva brtvena seta jedan iza drugoga ili se mogu kombinirati s brtvenim prstenom. Međudimenzije i posebni profili dostupni su za promjere klipnjača od približno 4 do 1800 mm.
Značajke
- Izvedba: PTFE profilirani brtveni prsten s elastomernim O-prstenom kao prednapregnutim elementom (brtveni set)
- Materijal brtvenog prstena (standard): Poseban PTFE/stakleni kompozit (PTFE/02)
- Materijal O-prstena (standard): NBR; alternativno FPM (Viton), H-NBR, silikon, EPDM
- Temperaturno područje (NBR O-prsten): −30 °C do +80 °C (standardna serija); moguće do +100 °C
- Maks. radni tlak: 400 bara (pri 0,2 m/s, −30/+80 °C); ovisno o odnosu tlaka i brzine (tablica u tehničkom listu)
- Maks. brzina klizanja: 4 m/s
- Promjer klipnjače d1: 12–400 mm (ISO serija); međudimenzije do približno 1800 mm na upit
- Tolerancija promjera klipnjače Ø: f8 (do Ø 400 mm); f7 (iznad Ø 400 mm)
- Tolerancija promjera dna utora Ø D1: H10 (do Ø 120 mm); H9 (do Ø 400 mm); H8 (iznad Ø 400 mm)
- Duljina utora L1: +0,2 / −0 mm
- Hrapavost klizne površine (klipnjača): Ra 0,05–0,25 µm; Rt maks. 2,5 µm
- Hrapavost statičkih površina: Ra maks. 1,6 µm; Rt maks. 10 µm
- Norma: ISO 7425-2 (ugradbeni prostori, označene preporučene dimenzije)
- Područje primjene: Hidraulika i pneumatika
Prednosti
- Statičko i dinamičko trenje gotovo su jednaki: nema stick-slip efekta, čak ni pri vrlo sporim posmacima i radu u impulsnom načinu.
- Samopojačavajuće djelovanje ovisno o tlaku: sila pritiska povećava se s porastom radnog tlaka, bez potrebe za dodatnom prednapregnutom oprugom.
- Poseban PTFE/stakleni kompozit omogućuje kratkotrajni rad bez podmazivanja i dobra klizna svojstva pri slabom podmazivanju medijem.
- Kompaktna izvedba zahvaljujući uskim širinama utora prema normi ISO 7425-2: štedi prostor u glavi cilindra u odnosu na višedijelne brtvene sustave.
- Širok izbor materijala za O-prsten (NBR, FPM, H-NBR, EPDM, silikon) omogućuje prilagodbu različitim medijima i temperaturnim zahtjevima bez promjene geometrije utora.
- Primjenjiv za brzine klizanja do 4 m/s i radne tlakove do 400 bara (pri 0,2 m/s): pokriva područje od lake do teške hidraulike.
Područja primene
Hidraulični cilindri u alatnim strojevima
Brtveni setovi S16 koriste se u posmičnim i steznim cilindrima tokarskih, glodalnih i brusnih strojeva. Svojstvo bez pojave stick-slip efekta omogućuje ravnomjerna gibanja pozicioniranja bez trzaja čak i pri vrlo malim brzinama posmaka.
Pneumatski cilindri u sustavima za rukovanje
Za brzo cikličke pneumatske cilindre u montažnim automatima i uređajima za rukovanje, gdje se istodobno zahtijevaju visoke frekvencije ciklusa i mala početna sila pokretanja.
Hidraulične preše i strojevi za oblikovanje
U prešama s promjenjivim tlakovima do 400 bara samopojačavajući mehanizam S16 koristi povećanje tlaka za automatsko prilagođavanje sile brtvljenja, bez potrebe za dodatnim opružnim elementima.
Klipnjačne brtve u mobilnoj hidraulici (građevinski strojevi)
S216 od PTFE/bronce kompozita nadopunjuje S16 pri posebno visokim tlakovima i u okruženjima s velikim onečišćenjem, npr. u cilindrima krakova i kiperskim cilindrima bagera i utovarivača na kotačima.
Strojevi za injekcijsko prešanje plastike i strojevi za tlačni lijev
Brze, visokofrekventne jedinice cilindara za zatvaranje i ubrizgavanje imaju koristi od vrlo niskih i konstantnih vrijednosti trenja, koje poboljšavaju točnost pozicioniranja i skraćuju vremena ciklusa.
Hidraulični cilindri u specijalnim strojevima s lošim podmazivanjem
Kod medija s manjim svojstvima podmazivanja ili kod povremenog rada bez podmazivanja (npr. vodena hidraulika s EPDM O-prstenom, sustavi hlađenja na bazi vode), PTFE klizni prsten može se koristiti u ograničenoj mjeri; kompatibilnost materijala O-prstena s medijem potrebno je prethodno provjeriti.
Rotacijski spojevi i primjene s promjenjivim tlakom
Varijanta S16-ON posebno je razvijena za izmjenični tlak, rotacijske spojeve ili kao brisač nečistoća.
Do's and Dont's
Do's:
- Prije ugradnje provjeriti brtveni prsten i O-prsten na oštećenja, pukotine i deformacije.
- Kliznu površinu klipnjače obraditi brušenjem i poliranjem na preporučenu hrapavost Ra 0,05–0,25 µm i Rt maks. 2,5 µm; prednost imaju tvrdo kromirane klipnjače (min. 45 HRC).
- Materijal O-prstena uskladiti s radnim medijem: za mineralna ulja koristiti NBR (do +80 °C) ili H-NBR (do +100 °C); pri višim temperaturama ili agresivnim medijima odabrati FPM.
- Brtvene elemente skladištiti u originalnoj ambalaži na hladnom (maks. +25 °C), suhom, tamnom mjestu i bez mehaničkog opterećenja (NBR: maks. 7 godina prema DIN 7716).
- Prije puštanja u rad cilindar pažljivo odzračiti kako bi se izbjegla oštećenja uzrokovana dizelskim efektom zbog komprimiranih mjehurića zraka.
Don'ts:
- O-prsten pri ugradnji ne uvrtati niti previše rastezati.
- PTFE brtveni prsten ne savijati naglo; brtveni rub zaštititi prethodnim ovalnim oblikovanjem.
- Ne koristiti klipnjače s vrijednostima Ra manjim od 0,05 µm jer preglatke površine onemogućuju stvaranje mazivog filma i uzrokuju rad bez podmazivanja.
- NBR O-prsten ne koristiti u kombinaciji s tekućinama na bazi fosfatnih estera (HFDR Aryl), kočionim tekućinama na bazi glikola ili halogeniranim otapalima.
- Ne montirati oštrim alatima ili predmetima s vrhom jer se brtveni rub PTFE prstena može trajno oštetiti.
- Kod vodećih prstenova u glavi cilindra ne prekoračiti dopušteni brtveni zazor: pridržavati se maksimalnih vrijednosti zazora F prema tehničkom listu (npr. pri 100 bara: maks. 0,4 mm za L1 ≤ 4,2 mm, PTFE/staklo).
Montaža
Prije montaže utor, cijev cilindra i klipnjaču očistiti od prljavštine, metalne prašine i srhova. Svi ulazni rubovi moraju biti obrađeni bez srhova i zakošeni (ulazna kosina ovisi o širini profila S: kod S 3,75 najmanje c = 4 mm; kod S 5,5 najmanje c = 5 mm; kod S 7,75 najmanje c = 6 mm). Radijus utora R1 maksimalno iznosi 0,4–1,6 mm, ovisno o širini profila.
- O-prsten umetnuti u utor. Ne uvrtati ga.
- PTFE brtveni prsten ovalno deformirati i lagano aksijalno otvoriti kako bi se izbjeglo oštro savijanje brtvenog ruba.
- PTFE element postaviti u utor na jednom mjestu, zatim ga ravnomjerno utiskivati dok prsten potpuno ne sjedne na svoje mjesto.
Obratiti pozornost na smjer ugradnje: brtveni rub uvijek mora biti okrenut prema strani tlaka. Kod promjera klipnjače od Ø 20 mm i većih moguća je montaža bez alata u zatvorene utore. Kod promjera manjeg od Ø 20 mm utor mora biti aksijalno otvoren ili se mora koristiti uvodna čahura s eventualnim trnom za pozicioniranje iza utora brtve. Uvodna čahura znatno olakšava montažu i kod većih promjera. Brtveni prsten i kliznu površinu prije montaže lagano navlažiti radnim medijem ili kompatibilnom mašću za brtve (npr. HZ103).
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između S16 i S216?
S16 se sastoji od posebnog PTFE/staklenog kompozita i standardni je profil za promjere klipnjača do 400 mm. S216 koristi PTFE/broncani kompozit i podnosi više tlakove: do 600 bara pri 0,2 m/s i temperaturama od −30/+80 °C. S216 je također standardni profil lake serije. Geometrija utora se neznatno razlikuje (D1 je kod S216 približno 0,4 mm manji), stoga kod zamjene uvijek treba provjeriti tehnički list.
Do kojeg tlaka se može koristiti brtveni set S16?
Maksimalno dopušteni tlak ovisi o brzini klizanja i temperaturi. Pri 0,2 m/s i temperaturama −30/+80 °C dopušteno je 400 bara; pri 4 m/s maksimalna vrijednost smanjuje se na 200 bara. Kod varijante za višu temperaturu (do +100 °C) vrijednosti su približno 10–20 % niže. Potpuna tablica odnosa tlak–brzina nalazi se u tehničkom listu.
Koji materijal O-prstena odabrati pri višim temperaturama ili agresivnim medijima?
Standardno se isporučuje NBR, koji je prikladan do +80 °C (kratkotrajno do +100 °C) i za mineralna ulja (ISO 6743-4 HL/HM/HV). Za trajne temperature do +100 °C ili za teško zapaljive tekućine (HFA/HFB) preporučuje se H-NBR. FPM (Viton) treba odabrati pri temperaturama iznad +100 °C, za aromatske ugljikovodike ili fosfatne estere (HFDR Aryl). Za vruću vodu i paru prikladan je EPDM. Pri naručivanju potrebno je izričito navesti željeni materijal O-prstena jer se S16 standardno isporučuje s NBR O-prstenom.
Zašto se ne smije prekoračiti brtveni zazor (F-mjera)?
Ako zazor između klipnjače i kućišta premaši maksimalnu vrijednost navedenu u tehničkom listu, mekši materijal brtve istiskuje se u zazor i dolazi do njegovog oštećenja. Dopuštene vrijednosti zazora ovise o tlaku i duljini utora: pri 100 bara i L1 ≤ 4,2 mm maksimalno 0,4 mm (PTFE/staklo). Kod konstrukcija s vodećim prstenovima često su potrebni veći zazori; u tim slučajevima treba koristiti potporni prsten (npr. tip S621) ili PTFE/broncani kompozit.
Može li se brtveni set S16 koristiti pri radu bez podmazivanja?
Kratkotrajni rad bez podmazivanja je dopušten jer PTFE ima prirodna klizna svojstva. Međutim, trajni rad bez podmazivanja uzrokuje povećano trošenje PTFE brtvenog prstena i skraćuje vijek trajanja. Ako je rad bez podmazivanja konstrukcijski neizbježan, preporučuje se obrada kontaktne površine (brušenje i poliranje na Ra 0,05–0,25 µm) te eventualno korištenje PTFE varijante s dodatkom maziva.
Kakvu hrapavost mora imati klipnjača?
Klizna površina klipnjače trebala bi imati Ra 0,05–0,25 µm i Rt maks. 2,5 µm. Pregruba površina (Ra > 0,25 µm) povećava trošenje brtve, dok preglatka površina (Ra < 0,05 µm) sprječava stvaranje mazivog filma i može uzrokovati rad bez podmazivanja. Preporučeni način obrade je brušenje i naknadno poliranje; klipnjača treba biti tvrdo kromirana (min. 45 HRC, optimalno 55–60 HRC).