mini|Beispiel für einen Abstreifring Ein Abstreifer, auch Abstreifring genannt, ist ein Bauteil zum Entfernen von Verunreinigungen an bewegten Stangen. In Hydraulik- und Pneumatikzylindern sitzt er am Austritt der Kolbenstange aus dem Zylindergehäuse. Beim Einfahren der Stange streift er anhaftenden Schmutz und Feuchtigkeit ab und begrenzt dadurch deren Eindringen in den Zylinder. Er schützt die dahinterliegenden Dichtungen, Führungselemente und Gleitflächen sowie das Betriebsmedium vor Verunreinigungen. Abstreifer werden international als wipers oder scrapers bezeichnet.
Funktion und Wirkungsprinzip Die Abstreifkante liegt an der Oberfläche der Kolbenstange an. Beim Einfahren bewegt sich die Stange durch den fest im Gehäuse angeordneten Ring. Dabei werden anheftende Partikel von der Oberfläche abgestreift. Je nach Anwendung gehören dazu Staub, Sand, Späne oder feuchte Verschmutzungen. Die Form der Lippe und ihre Abpressung bestimmen, wie wirksam der Abstreifer Verunreinigungen entfernt.
Die Hauptaufgabe ist der Schutz vor äußeren Einflüssen. Die Abdichtung des hydraulischen Betriebsdrucks übernimmt dagegen die weiter innen angeordnete Stangendichtung. Beide Elemente erfüllen unterschiedliche Aufgaben und werden als Bestandteile eines gemeinsamen Dichtsystems ausgewählt.
Neben dem Schmutzabtrag kann ein Abstreifer den Flüssigkeitsfilm auf der Kolbenstange beeinflussen. Beim Ausfahren gelangt ein dünner Schmierfilm durch die Stangendichtung. Doppelwirkende Abstreifer besitzen eine zusätzliche, zum Zylinderinneren gerichtete Lippe, die überschüssige Flüssigkeit zurückhält. Ihre Wirkung muss auf die vorgeschaltete Stangendichtung abgestimmt sein.
Bauformen Abstreifer unterscheiden sich nach Lippengeometrie, Werkstoff und Befestigung im Einbauraum. Die Bezeichnungen einzelner Profile können zwischen Herstellern abweichen.
Einfachwirkende Abstreifer besitzen eine nach außen gerichtete Abstreiflippe. Sie dienen vorwiegend dazu, Verunreinigungen von der einfahrenden Stange zu entfernen.
Doppelt wirkende Abstreifer, auch Doppelabstreifer genannt, verbinden eine äußere Abstreiflippe mit einer zusätzlichen inneren Lippe. Diese begrenzt den nach außen gelangenden Restölfilm. Die Bezeichnung, ,Doppelwirkend" beschreibt hier die beiden Funktionen des Abstreifers; sie bezeichnet nicht die Druckbeaufschlagung des Zylinders.
Abstreifer mit Metallgehäuse oder Metallverstärkung verbinden ein elastisches Abstreifelement mit einem formstabilen Träger. Ausführungen mit Metallgehäuse werden häufig durch einen Presssitz befestigt und sind auch für stärkere äußere Verschmutzung erhältlich.
Abstreifer ohne Metallverstärkung werden abhängig von ihrer Bauform in dafür vorgesehene Nuten eingesetzt. Das Sortiment umfasst Profile für offene und geschlossene Einbauräume.
Bei mehrteiligen Abstreifern übernimmt ein separates elastisches Element, beispielsweise ein O-Ring, die Vorspannung des Abstreifrings. Außerdem gibt es Doppelabstreifer mit einer Druckentlastungsfunktion. Diese soll einen unerwünschten Druckaufbau zwischen Abstreifer und Stangendichtung begrenzen.
Werkstoffe und Auswahl Für Abstreifer werden unter anderem Polyurethane, Elastomere und PTFE-basierte Werkstoffe verwendet. Metallische Teile dienen je nach Konstruktion als Gehäuse oder Verstärkung. Die Werkstoffauswahl richtet sich nach der mechanischen Belastung, der Temperatur, dem Betriebsmedium und den äußeren Einflüssen.
Polyurethan wird wegen seiner Verschleißfestigkeit häufig für Abstreiflippen verwendet. Eigenschaften wie Wärmebeständigkeit und Beständigkeit gegen wasserhaltige Medien hängen von der jeweiligen Rezeptur ab. Naturkautschuk (NBR) wird ebenfalls für Abstreifer eingesetzt. Seine Eignung ist anhand der konkreten Betriebsflüssigkeit und Einsatzbedingungen zu beurteilen. Die Bezeichnung einer Werkstoffgruppe allein legt deshalb noch keine verbindlichen Einsatzgrenzen fest.
PTFE-basierte Abstreifer können mit elastischen Vorspannelementen kombiniert werden. Bei solchen mehrteiligen Ausführungen müssen sowohl der Abstreifring als auch das Vorspannelement zu Temperatur und Medium passen. Für größere Zylinder und anspruchsvolle Umgebungsbedingungen sind unterschiedliche Profilgeometrien und Werkstoffkombinationen verfügbar.
Zu den Auswahlgrößen gehören Stangendurchmesser, Einbauraum, Hubgeschwindigkeit, Temperatur und Art der Verschmutzung. Hinzu kommen die Anforderungen an den verbleibenden Ölfilm und die Kombination mit der Stangendichtung. Ein für feinen Staub ausgelegtes Profil muss daher nicht gleichermaßen für grobe oder fest anhaftende Ablagerungen geeignet sein. Die Auswahl erfolgt für die jeweilige Anwendung und das vollständige Dichtsystem.
Einsatz und Montage Abstreifer kommen an hydraulischen und pneumatischen Arbeitszylindern sowie an weiteren axial bewegten Stangen und Führungen zum Einsatz. Sie sind besonders erforderlich, wo die bewegte Oberfläche mit der Umgebung im Kontakt steht. Beispielsweise sind Zylinder in mobilen Maschinen und industriellen Anlagen. Auch in Pressen und im Bergbau werden Abstreifer eingesetzt.
Die Montage richtet sich nach Bauform. Elastische Profile können in entsprechend gestaltete Nuten eingeschnappt werden; metallgefasste Ausführungen werden häufig gepresst. Die Abstreiflippe darf nicht mit Gelenkaugen oder anderen Anschlussteilen der Kolbenstange kollidieren. Bei geeigneter Anordnung liegt sie so außerhalb des Gehäuses, dass abgestreifter Schmutz abfallen kann.
Neben der Lippe ist der Sitz im Gehäuse wichtig. Ein ausreichend fester und gegenüber der Umgebung geschlossener Außensitz verhindert, dass Verunreinigungen den Abstreifer an seinem Außendurchmesser umgehen. Bei pneumatischen Anwendungen ist außerdem die für das Profil vorgesehene Erstschmierung zu beachten.
Normung Die ISO 6195 behandelt Abmessungen und Toleranzen von Einbauräumen für Abstreifringe an hin- und hergehenden Zylinderstangen. Sie unterscheidet Gehäuseformen für verschiedene Abstreifbauarten und erleichtert damit die maßliche Zuordnung von Abstreifer und Einbauraum.
Die Übereinstimmung mit einem genormten Einbauraum ist von der funktionalen Eignung zu unterscheiden. Die Norm beschreibt Anschlussmaße; die Auswahl des konkreten Profils und Werkstoffs erfolgt zusätzlich anhand der Betriebsbedingungen. Ein maßlich passender Abstreifer ist daher nicht automatisch für jede Temperatur, Geschwindigkeit oder Verschmutzung geeignet.
Einzelnachweise
Kategorie:Dichtung (Bauteil)