Dichtungsteile für hydraulische Brecher unter Hochdruck: Druckbeständig und dicht, um die Lebensdauer der Ausrüstung zu verlängern

Ein hydraulischer Brecher, der mit einem Druck von 200–270 bar betrieben wird, belastet seine Dichtungen mit anhaltenden, zyklischen Stoßlasten, wie sie die meisten hydraulischen Zylinder niemals erfahren. Jeder Kolbenhub erzeugt einen Druckspitzenstoß, gefolgt von einer Druckentlastung und erneut einer Druckspitze – mehrere hundert Mal pro Minute über Tausende Betriebsstunden hinweg. Das Dichtungsmaterial, das in einem langsam wirkenden hydraulischen Zylinder am Ausleger eines Krans eingesetzt wird, ist nicht dasselbe Material, das in einem Hartgesteinsbrecher zum Einsatz kommen darf. Ein falsche Wahl führt nicht zu einem allmählichen Leistungsabfall, sondern verursacht zunächst eine Undichtigkeit, dann den Ausfall einer O-Ring-Dichtung, anschließend eine Kontamination des gesamten Systems mit Hydrauliköl und schließlich den Totalausfall des Geräts sowie zwei Wochen Ausfallzeit.

Warum Standard-NBR für Hochleistungs-Brecher nicht ausreicht

NBR — Nitrilkautschuk — ist das Standard-Dichtungsmaterial in weiten Bereichen der Hydraulikindustrie. Es verträgt Mineralöl gut und ist für Temperaturen von -40 °C bis 100 °C geeignet. Bei Anwendungen mit niedrigem bis mittlerem Druck arbeitet es jahrelang zuverlässig. Standard-NBR ist im Allgemeinen für einen Einsatz bis zu etwa 150 bar zugelassen; darüber hinaus führt ein Fehlen starrer Anti-Extrusions-Stützringe bei Druckspitzen zur Extrusion der Dichtung in den Freiraumspalt. Ein hydraulischer Brecher arbeitet regelmäßig bei 200–250 bar mit transienten Druckspitzen, die bei jedem Schlagzyklus deutlich darüber liegen. Der Betrieb von Standard-NBR ohne ausreichende Stützringe in diesem Umfeld führt zwangsläufig zum Versagen — die Dichtung verformt sich plastisch, verliert ihr Dichtprofil und beginnt zu lecken.

Thermoplastische Polyurethan-(TPU-)Dichtungen lösen dieses Problem. TPU-Verbindungen der 5. Generation bewältigen Drücke bis zu 400 bar ohne Stützringe, bieten bei abrasiven Bedingungen eine 3- bis 4-mal höhere Verschleißfestigkeit als NBR und kehren nach Druckspitzen in ihre ursprüngliche Form zurück – diese elastische Gedächtnisfunktion ist entscheidend, da jeder Kolbenhub ein Lastereignis darstellt. TPU ist zudem hydrolysebeständig, d. h., es wird bei Feuchtigkeitskontakt nicht angegriffen, was an Standorten mit Kondensationsbildung oder Wasserintrusion von Bedeutung ist.

PTFE, FKM und wann welches Material sinnvoll ist

Bronzegefülltes oder kohlenstoffgefülltes PTFE befindet sich am anderen Ende des Leistungsspektrums: sehr geringe Reibung, hohe Extrusionsbeständigkeit und ein Betriebstemperaturbereich von −200 °C bis 260 °C. PTFE eignet sich am besten als Gleitringelement auf der Kolbenfläche in Kombination mit einem Elastomer-Energizer, der eine konstante Dichtkraft sicherstellt. Reinem PTFE allein fehlt die erforderliche Härte für dynamische Hochdruckdichtungen – erst die Füllung verleiht ihm die nötige Druckfestigkeit. FKM (Viton) kommt zum Einsatz, wenn die Fluidchemie oder die Temperatur – nicht jedoch der Druck – den ausschlaggebenden Faktor darstellt, beispielsweise bei synthetischen Hydraulikflüssigkeiten bei erhöhter Temperatur.

HOVOO und HOUFU liefern Dichtungssätze mit TPU-, gefülltem PTFE-, FKM- und NBR-Werkstoffen, die exakt auf die Modellspezifikationen und Betriebsumgebungen von BEILITE abgestimmt sind. Der rechtzeitige Austausch einer 50-US-Dollar-Dichtung durch das korrekte Werkstoffsortiment vor Ausfall schützt den 200-US-Dollar-Kolben und den dahinterstehenden 50.000-US-Dollar-Bohrhammer. Verfügbare Dichtungen unter https://www.hovooseal.com/

Leitfaden zur Auswahl von Dichtungswerkstoffen

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