Opis
Opružno-elastični prstenovi tip 119/219 sastoje se od plastičnog materijala plašta (PTFE kompound ili UHMW-PE) i integrisane prednapone opruge od nehrđajućeg čelika 1.4310. Opruga stvara mehaničku osnovnu silu pritiskanja na brtvenoj usni, koja djeluje nezavisno od radnog pritiska. Tokom rada, sistemski pritisak se nadograđuje na ovu silu prednaprezanja, tako da je sila brtvljenja uvijek proporcionalna prisutnom pritisku.
Temperaturno područje, zavisno od materijala, kreće se od -200 °C do +260 °C. Dozvoljeni su dinamički pritisci do 450 bar i statički pritisci do 700 bar. Brzina klizanja iznosi do 15 m/s kod naizmjeničnog (pravolinijskog) kretanja, a do 1 m/s kod rotacionih kretanja.
Brtveni profili su isporučivi u više izvedbi: profil N (standardni profil, najviša sila pritiskanja), profil A (zaobljena brtvena usna, najmanje trenje, bez "stick-slip" efekta), profil C (oštra brisajuća usna za abrazivne medije) i profil S (višeusni, mala kontaktna površina uz dobro brtveno djelovanje). Dodatno su na raspolaganju izvedbe s ojačanim leđima za povećanu otpornost na ekstruziju, kao i klinasti setovi potpornih prstenova od PEEK-a za ekstremne pritiske.
Zbog korištenih plastičnih materijala plašta, u pravilu su potrebni aksijalno otvoreni prostori za ugradnju. Za standardnu izvedbu S119N bez ojačanih leđa, zavisno od materijala i odnosa nazivnog profila i prečnika, mogu se dozvoliti i poluotvoreni prostori za ugradnju. Tolerancije ugradbenih mjera za prečnik klipa D1 iznose H8-H9, a za prečnik klipnjače d1 h8-h9.
Karakteristike
- Tip Opružno-elastični prsten 119 / 219 (s jednostranim djelovanjem pritiska)
- Izvedbe klipa K119N, K119A, K119C, K119S, K219N, K219A, K219C, K219S
- Izvedbe klipnjače S119N, S119A, S119C, S119S, S219N, S219A, S219C, S219S
- Materijali plašta PTFE kompoundi (između ostalog PTFE/05 ugljenik, TFM, PTFE/02 staklo), UHMW-PE
- Materijal opruge Nehrđajući čelik 1.4310 (V-opruga standard; Helicoil opruga za statičke/vakuumske primjene)
- Max. pritisak dinamički 450 bar
- Max. pritisak statički 700 bar
- Temperaturno područje -200 °C do +260 °C (zavisno od materijala)
- Brzina klizanja naizmjenična (pravolinijska) do 15 m/sBrzina klizanja rotaciona do 1 m/s
- Brzina klizanja statička do cca. 0,5 m/s
- Tolerancija prostora za ugradnju prečnik klipa D1 H8-H9
- Tolerancija prostora za ugradnju prečnik klipnjače d1 h8-h9
- Tolerancija dužine utora L1 +0,2 mm
- Površinska tvrdoća protivpovršine dinamička (sporo) min. 40 HRC
- Površinska tvrdoća protivpovršine dinamička (brzo/rotaciono) 60-70 HRC
- Udio materijala dinamičkih površina oko 80-90 % (mjereno pri c = 25 % Rt vrijednosti)
- Dimenzija ovog artikla 219,08 x 206,4 x 9 mm (D x d x S)
Prednosti
- Pritisno-adaptivna sila brtvljenja: Opruga stvara konstantno osnovno prednaprezanje, na koje se nadograđuje sistemski pritisak, tako da sila brtvljenja nije veća nego što je potrebno za odgovarajući pritisak. To smanjuje trenje i habanje u režimu djelimičnog opterećenja.
- Bez "stick-slip" efekta (trzanja) i bez lijepljenja za metalne površine zahvaljujući niskom trenju mirovanja PTFE-a i UHMW-PE-a, čak i pri niskim brzinama klizanja.
- Primjenjivo na ekstremnim temperaturama od -200 °C do +260 °C, gdje konvencionalne elastomerne brtve otkazuju.
- Otporno na gotovo sve agresivne hemikalije, plinove i tečnosti, uključujući kriogene medije kao što su helijum i vodonik.
- Dobra svojstva rada na suho zbog niskog koeficijenta trenja PTFE materijala plašta, primjenjivo bez maziva.
- Fiziološki neškodljivo (UHMW-PE, PTFE/01): pogodno za prehrambenu i farmaceutsku industriju bez dodatnog ispitivanja odobrenja osnovnog materijala.
- Visoka otpornost na habanje i dobra dimenzionalna stabilnost plastičnih materijala plašta produžavaju radni vijek u poređenju s čistim elastomernim brtvama.
Područja primjene
Hidraulični cilindri u presama i alatnim mašinama
Klipne i klipnjačne brtve u hidrauličnim cilindrima s visokim pritiscima (do 450 bar dinamički). Profil N tamo pruža najvišu silu pritiskanja kod cilindara jednostranog djelovanja.
Brzohodne brtve vretena u alatnim mašinama
Profil A s zaobljenom brtvenom usnom za rotaciona kretanja do 1 m/s i naizmjenična (pravolinijska) kretanja do 15 m/s; apsolutno bez "stick-slip" efekta (trzanja pri kretanju).
Kriotehnika (helijum, vodonik, azot)
PTFE i UHMW-PE materijali plašta ostaju dimenzionalno stabilni i zadržavaju svojstvo brtvljenja na temperaturama do -200 °C, gdje elastomerne brtve postaju krhke.
Pumpe i ventili za vrelu paru i vrelu vodu
PTFE/05-Compound (punjen ugljenikom) pogodan je za vrelu vodu i paru na temperaturama do +315 °C (kratkotrajno) s dobrim svojstvima rada u nuždi.
Industrija nafte i plina, kao i gradnja kompresora
Otpornost na agresivne ugljovodonike, kisele plinove i medije pod visokim pritiskom; Helicoil opruga ima prednost kod brtvljenja plina u statičkim primjenama.
Prehrambena i farmaceutska industrija
UHMW-PE i čisti PTFE/01 su fiziološki neškodljivi i hemijski otporni na medije za čišćenje i sterilizaciju, bez dodatnih prepreka za odobrenje osnovnog materijala.
Oprema za proizvodnju poluvodiča
Primjena u vakuumskim sistemima i kod agresivnih procesnih hemikalija na koje nijedna elastomerna brtva nije otporna; tipovi K219/S219 s Helicoil oprugom za statičke i vakuumske primjene.
Medicinska i laboratorijska tehnika
U uređajima za doziranje i analizu, gdje se istovremeno zahtijevaju uske tolerancije curenja, hemijska inertnost i fiziološka neškodljivost.
Do's and Dont's
Šta raditi:
- Brtve do montaže ostaviti u originalnom pakovanju; skladištiti na hladnom, suhom i tamnom mjestu.
- Prostore za ugradnju prije montaže očistiti i provjeriti na oštre rubove i oštećenja.
- Klizne površine i brtvu lagano podmazati kompatibilnom mašću (npr. HZ103).
- Brtveni zazor F, zavisno od stepena pritiska i temperature, provjeriti na dozvoljenu maksimalnu vrijednost i, ako je potrebno, koristiti potporne prstenove.
- Kod brtvljenja plina odabrati Helicoil oprugu, jer njena viša sila pritiskanja osigurava bolje brtvljenje pri niskom pritisku.
- Cilindar nakon montaže temeljno odzračiti.
- Za trajna rotaciona kretanja koristiti izvedbu RS117 s steznom prirubnicom.
Šta ne raditi:
- Brtvu ne uvrtati i ne prekomjerno rastezati prilikom umetanja u utor.
- Bez poprečnih provrta na kliznim površinama preko kojih brtva klizi; priključne provrte izmjestiti ili sa njih čisto ukloniti srhe (grebe).
- Brtveni elementi od elastičnih materijala pod pritiskom ne smiju kliziti preko provrta ili zazora.
- Brtveni zazor F ne prekoračivati; pri temperaturama iznad +80 °C smanjiti mjere zazora u odnosu na vrijednosti iz tabele.
- Ne primjenjivati za trajna rotaciona kretanja preko 1 m/s; u tom slučaju koristiti izvedbu RS117.
- Prilikom ugradnje ne koristiti oštre metalne alate koji bi mogli oštetiti brtvene usne od PTFE-a ili UHMW-PE-a.
Montaža
- Prostore za ugradnju, cijev cilindra i klipnjaču prije montaže temeljno očistiti od prljavštine, metalnih strugotina i nečistoća. Prostore za ugradnju provjeriti na oštre rubove, srhe (grebe) i oštećenja.
- Svi rubovi na kliznim površinama i utorima moraju biti bez srha i dobro zaobljeni. Pridržavati se ukošenja za ugradnju prema tehničkom listu (npr. min. 6,0 mm kod širine profila s = 3,1 mm), kako se brtva ne bi oštetila prilikom uvođenja.
- Koristiti aksijalno otvorene prostore za ugradnju. Za standardnu izvedbu S119N, zavisno od materijala i odnosa nazivnog profila i prečnika, može se dozvoliti i poluotvoreni prostor za ugradnju.
- Brtvu i klizne površine prije montaže lagano podmazati kompatibilnom, neagresivnom mašću (preporučeno: HENNLICH mast za brtve HZ103 za uljnu hidrauliku, HZ103W za primjenu s vodom).
- Brtvu umetnuti u utor bez uvrtanja i bez prekomjernog rastezanja. Prije montaže provjeriti tip i smjer ugradnje (stranu pod pritiskom).
- Pridržavati se tolerancija ugradbenih mjera: prečnik klipa D1 prema H8-H9, prečnik klipnjače d1 prema h8-h9. Dužina utora L1 s tolerancijom +0,2 mm. Dimenzije odrediti prema tabeli "Mjere utora-Profil-Nazivni poprečni presjeci", ako nazivni prečnik nije sadržan u tabeli preferiranih mjera.
- Provjeriti brtveni zazor F na maksimalnu vrijednost prema stepenu pritiska (standardna izvedba: max. 0,15 mm pri 63 bar, max. 0,05 mm od 160 bar). Pri temperaturama iznad +80 °C smanjiti mjere zazora. Umetnuti potporne prstenove od PEEK-a ako bi dozvoljeni zazor inače bio prekoračen.
- Sistem nakon montaže pažljivo odzračiti kako bi se izbjegli džepovi zraka i oštećenja uslijed "dizel efekta".
Površinska tvrdoća protivpovršina: najmanje 40 HRC za spora linearna kretanja, 60-70 HRC za brza i rotaciona kretanja. Udio materijala (Rmr) dinamičkih kliznih površina oko 80-90 %. Za trajna rotaciona kretanja koristiti izvedbu RS117 s steznom prirubnicom.
Često postavljana pitanja
Čemu služi integrisana opruga u užlijebljenom prstenu tip 119/219 i kada biram V-oprugu umjesto Helicoil opruge?
Opruga stvara mehaničko osnovno prednaprezanje na brtvenoj usni, koje djeluje nezavisno od sistemskog pritiska. Na taj način prsten brtvi čak i pri niskom pritisku ili u odsustvu radnog pritiska. V-opruga (U-meandarska opruga) ima ravnu karakteristiku opruge i radi gotovo bez gubitka napona; ona je standard za dinamičke primjene. Helicoil opruga ima strmu karakteristiku, a time i višu silu pritiskanja; prvenstveno se bira za statičke primjene i brtvljenje plina.
Koji oblik profila je pogodan za abrazivne medije?
Profil C ima oštrobridnu, skraćenu brtvenu usnu koja istovremeno djeluje kao brisajuća usna. Kod klipnih brtvi K119C brisajuća usna se nalazi na vanjskom prečniku, a kod klipnjačnih brtvi S119C na unutrašnjem prečniku. Za veoma spora kretanja s abrazivnim medijem alternativno je pogodan profil S s više brtvenih usana, jer on raspoređuje kontaktnu površinu i time smanjuje habanje na pojedinačnim usnama.
Do kojeg pritiska potporni prstenovi mogu proširiti dozvoljeni brtveni zazor?
Bez potpornog prstena, maksimalni brtveni zazor F kod standardne izvedbe iznosi između 0,15 mm (63 bar) i 0,05 mm (160-250 bar); pri 450 bar standardna izvedba bez potpornog prstena nije dozvoljena. S ojačanim leđima: max. 0,05 mm pri 450 bar. S klinastim setom potpornih prstenova (npr. od PEEK-a): do 0,15 mm pri 450 bar. Pri temperaturama iznad +80 °C mjere zazora se moraju dodatno smanjiti.
Zašto su za opružno-elastične prstenove potrebni aksijalno otvoreni prostori za ugradnju?
PTFE i UHMW-PE su termoplastični materijali s niskom elastičnošću. Za razliku od elastomernih brtvi, oni se ne mogu jako rastegnuti bez opasnosti od pucanja. Aksijalno otvoren prostor za ugradnju omogućava umetanje brtve bez postupka radijalnog širenja. Kod povoljnih odnosa nazivnog profila i prečnika, standardna izvedba S119N dozvoljava i poluotvorene prostore za ugradnju.
Koji materijal je pogodan za primjenu na kriogenim temperaturama ispod -100 °C?
UHMW-PE je specijalno dizajniran za primjene na niskim temperaturama do -260 °C i ostaje dimenzionalno stabilan kod kriogenih medija kao što su tečni azot, helijum ili vodonik. PTFE/01 i većina PTFE kompounda se također mogu primijeniti do -200 °C. Elastomeri poput NBR-a ili EPDM-a na ovim temperaturama potpuno gube svoju elastičnost.
Može li se užlijebljeni prsten tip 119/219 primijeniti za trajna rotaciona kretanja?
Kratkotrajna ili mala rotaciona kretanja do 1 m/s su dozvoljena. Za trajna rotaciona kretanja HENNLICH preporučuje izvedbu RS117 s steznom prirubnicom, koja je specijalno konstruisana za ova opterećenja. Tip 119/219 je prvenstveno dizajniran za naizmjenična (pravolinijska) kretanja do 15 m/s i statička brtvljenja.