Opis
Brtveni set S16 kombinira profilisani klizni brtveni prsten od posebnog PTFE/staklo 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 pritiska, O-prsten se deformiše i stvara dodatnu radijalnu silu prema klipnjači: povećanjem radnog pritiska povećava se i sila pritiska.
Svojstva trenja predstavljaju jedno od ključnih obilježja ovog sistema. Statičko i dinamičko trenje gotovo su na istom nivou, tako da ne dolazi do stick-slip efekta. Čak i pri veoma sporim posmacima, kretanje 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/staklo 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 pritiske ili teže uslove rada dostupna je varijanta S216 od PTFE/bronza kompozita.
Ugradbene dimenzije prema standardu ISO 7425-2 omogućuju direktan odabir prema standardizovanoj tabeli. Ovisno o zahtjevima za nepropusnost, mogu se ugraditi jedan ili dva brtvena seta jedan iza drugoga ili se mogu kombinovati s brtvenim prstenom. Međudimenzije i posebni profili dostupni su za prečnike klipnjača od približno 4 do 1800 mm.
Karakteristike
- 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
- Max. radni pritisak 400 bara (pri 0,2 m/s, −30/+80 °C); ovisno o odnosu pritiska i brzine (tablica u tehničkom listu)
- Max. brzina klizanja: 4 m/s
- Prečnik klipnjače d1 12–400 mm (ISO serija); međudimenzije do približno 1800 mm na upit
- Tolerancija prečnika klipnjače Ø f8 (do Ø 400 mm); f7 (iznad Ø 400 mm)
- Tolerancija prečnika dna utora Ø D1 H10 (do Ø 120 mm); H9 (do Ø 400 mm); H8 (iznad Ø 400 mm)
- Dužina utora L1 +0,2 / −0 mm
- Hrapavost klizne površine (klipnjača) Ra 0,05–0,25 µm; Rt max. 2,5 µm
- Hrapavost statičkih površina Ra max. 1,6 µm; Rt max. 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 pritisku: sila pritiska povećava se s porastom radnog pritiska, 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 pritiske do 400 bara (pri 0,2 m/s): pokriva područje od lahke do teške hidraulike.
Područja primjene
Hidraulični cilindri u alatnim mašinama
Brtveni setovi S16 koriste se u posmičnim i steznim cilindrima strugova, glodalica i brusilica. Svojstvo rada bez pojave stick-slip efekta omogućuje ravnomjerna kretanja pozicioniranja bez trzaja čak i pri veoma malim brzinama posmaka.
Pneumatski cilindri u sistemima za rukovanje
Za brze ciklične pneumatske cilindre u montažnim automatima i uređajima za rukovanje, gdje se istovremeno zahtijevaju visoke frekvencije ciklusa i mala početna sila pokretanja.
Hidraulične prese i mašine za oblikovanje
U presama s promjenjivim pritiscima do 400 bara, samopojačavajući mehanizam S16 koristi povećanje pritiska za automatsko prilagođavanje sile brtvljenja, bez potrebe za dodatnim opružnim elementima.
Klipnjačne brtve u mobilnoj hidraulici (građevinske mašine)
S216 od PTFE/bronza kompozita nadopunjuje S16 pri posebno visokim pritiscima i u okruženjima s velikim onečišćenjem, npr. u cilindrima krakova i kiperskim cilindrima bagera i utovarivača na točkovima.
Mašine za injekciono presanje plastike i mašine za livenje pod pritiskom
Brze, visokofrekventne jedinice cilindara za zatvaranje i ubrizgavanje imaju koristi od veoma niskih i konstantnih vrijednosti trenja, koje poboljšavaju tačnost pozicioniranja i skraćuju vremena ciklusa.
Hidraulični cilindri u specijalnim mašinama s lošim podmazivanjem
Kod medija s manjim svojstvima podmazivanja ili kod povremenog rada bez podmazivanja (npr. vodena hidraulika s EPDM O-prstenom, sistemi hlađenja na bazi vode), PTFE klizni prsten može se koristiti u ograničenoj mjeri; kompatibilnost materijala O-prstena s medijem potrebno je prethodno provjeriti.
Rotacioni spojevi i primjene s promjenjivim pritiskom
Varijanta S16-ON posebno je razvijena za izmjenični pritisak, rotacione spojeve ili kao brisač nečistoća.
Do's and Dont's
Šta raditi:
- 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 max. 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 (max. +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.
Šta ne raditi:
- 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 tečnostima na bazi fosfatnih estera (HFDR Aryl), kočionim tečnostima 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: max. 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 pažnju na smjer ugradnje: brtveni rub uvijek mora biti okrenut prema strani pritiska. Kod prečnika klipnjače od Ø 20 mm i većih, moguća je montaža bez alata u zatvorene utore. Kod prečnika 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 prečnika. 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/staklo kompozita i standardni je profil za prečnike klipnjača do 400 mm. S216 koristi PTFE/bronza kompozit i podnosi više pritiske: do 600 bara pri 0,2 m/s i temperaturama od −30/+80 °C. S216 je takođe 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 pritiska se može koristiti brtveni set S16?
Maksimalno dopušteni pritisak zavisi od brzine klizanja i temperature. 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 tabela odnosa pritisak–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 tečnosti (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 zavise od pritiska i dužine utora: pri 100 bara i L1 ≤ 4,2 mm max. 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/bronza 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 max. 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 hromirana (min. 45 HRC, optimalno 55–60 HRC).