Kolbenring HK174 – Metall-Kolbenring aus Spezialguss

Bauart – Einteilig, geschlitzt: Einteiliger, geschlitzter Kolbenring aus Spezialguss – robuste Metallbauweise statt Elastomer.

Werkstoff – Spezialguss: Hochpräzise gefertigter Spezialguss mit feinstgeschlichtetem Außendurchmesser und plangeschliffenen Stirnflächen.

Dichtheit – Patentierter Stoß: Der mediumdichte, patentierte Stoß sorgt für gute dynamische und statische Dichtheit des Metallrings.

Druckverhalten – Stoßdruckfest: Im Gegensatz zu Elastomerdichtungen unempfindlich gegen Stoßdrücke – ideal bei Druckspitzen.

Standzeit – Hohe Abriebfestigkeit: Große Abriebfestigkeit und hohe Standzeiten auch im extremen Temperatureinsatzbereich.

Einbau – Zylinderbohrungen überfahrbar: Überfahren von Zylinderbohrungen ist ohne Beschädigung möglich

Schutzfunktion – Schutz für Elastomere: In Kombination mit Elastomerdichtungen wirkt die HK174 als Schutz gegen Druckstöße und den Dieseleffekt.

Anwendung – Schwerste Einsatzfälle: Für Werkzeugmaschinen, Getriebe, Servoanlagen, hydraulische Pressen, Hydropumpen und Hydromotoren.

Max. Druck – ca. 2000 bar: Sehr hoher Betriebsdruck dank Spezialguss-Bauweise – geeignet für hydraulische Pressen mit kurzfristiger Preßkraft und hohen Betriebsdrücken.

Geschwindigkeit – 40 m/s: Hin- und hergehende Bewegung. Der Metall-Kolbenring erlaubt hohe Geschwindigkeiten; bei sehr langsamen Bewegungen sind kleine Reibung und stoßfreier Lauf ein Vorteil.

Hinweis: Die genannten Einsatzgrenzen sind Richtwerte. Unter Berücksichtigung der jeweiligen Betriebsbedingungen können die Werte im einzelnen überschritten werden. Bei großer Einschaltdauer, stoßweisem Betrieb oder anderen erschwerenden Betriebsbedingungen empfiehlt es sich, diese Werte nicht gleichzeitig auszunutzen.

Wegen der Vielfalt in der praktischen Anwendung kann im Einzelfall keine Gewährleistung und Haftung für die Richtigkeit und Funktionsfähigkeit übernommen werden. Änderungen sind vorbehalten.

Hydrauliköle (Mineralöl): Druckflüssigkeiten auf Mineralölbasis – das klassische Einsatzgebiet des Metall-Kolbenrings in Hydraulikzylindern.

Schwerentflammbare Flüssigkeiten: HFA-, HFB- und HFC-Flüssigkeiten – einsetzbar je nach kombiniertem O-Ring-Werkstoff.

Bio-Öle: Umweltschonende Druckflüssigkeiten – Eignung je nach Additivpaket und Temperatur im Einzelfall prüfen.

Wasser und Luft: Auch in Wasser und Luft einsetzbar; die Medienbeständigkeit richtet sich nach dem gewählten O-Ring-Werkstoff.

Anwendungsgebiete:
Da vollständige statische Dichtheit normal nicht mit Kolbenringen aus Metall zu erzielen ist, können solche Ringe gewöhnlich nur in Zylindern eingesetzt werden, deren Kolbenstellungen für längere Zeit durch äußere mechanische Einrichtungen bestimmt werden. Beispiele für die Verwendung an Stellen, wo kleine Reibung und stoßfreier Lauf bei sehr langsamen Bewegungen von Bedeutung sind, bieten Werkzeugmaschinen, Getriebe und hydraulische Servoanlagen. Zylinder auf Fahrzeugen mit Hebevorrichtungen für Container und auf Müllfahrzeugen werden häufig mit Kolbenringen aus Metall versehen. Diese Zylinder sind in gewissen Fällen als doppeltwirkende, teleskopische Zylinder ausgeführt. Kolbenringe aus Metall eignen sich ferner für Zylinder von hydraulischen Pressen, die mit kurzfristiger Presskraft und hohen Betriebsdrücken arbeiten. Kolben in Hydropumpen und Hydromotoren werden gewöhnlich mit Metall-Kolbenringen abgedichtet. Kolbenringe aus Metall können auch als Ergänzungen von Elastomerdichtungen dienen. Hier werden sie außerhalb der Elastomerdichtung angebracht und schützen diese vor Druckspitzen, Dieseleffekt und Fremdkörpern. 

Arbeitsweise:
Der Metall-Kolbenring ist ein Dichtungselement, das mit hoher Maß- und Formpräzision hergestellt wird. Sein sorgfältig feinst geschlichteter Außendurchmesser ist mit enger Toleranz senkrecht zu den parallelen plangeschliffenen Stirnflächen angeordnet. Gewöhnlich ist die Randbreite kleiner als die axiale Querschnittslänge, so dass die Form rechteckig ist und die größte Seitenlänge mit der Zylinderfläche in Berührung steht.
Der Kolbenring ist zum Einbau in eine Kolbennut vorgesehen. Die Breite der Nut ist bei normalen Betriebsverhältnissen 25 µm bis 200µm (je nach der Kolbenringgröße) größer als die maximale Kolbenringbreite (siehe Abbildung 2). Bei zu kleinem Axialspiel wird der Öldruck durch Drosselung am Vordringen zum Innendurchmesser des Kolbenringes gehindert, wobei der Dichtungsdruck gegen die Nutseite und die Zylinderwand zu klein wird, was größere Leckverluste und Öltransport zur Folge hat.
Bei zu großem Spiel können schnelle Druckveränderungen dazu führen, dass die Verzögerung der seitlichen Verschiebung des Kolbenringes viel Druckflüssigkeit durchlässt.

HK 174 als Schutz gegen Druckstöße:
Bei Verwendung dieser Dichtungstype als Schutz von Elastomerdichtungen gegen Druckstöße und Dieseleffekt (siehe Abbildung 4) muss der Kolbenring am Umfang mit kleinen axialen Rillen versehen werden, damit kein Druckaufbau zwischen der Elastomerdichtung und dem Kolbenring stattfinden kann.

Kolbenringzahl pro Kolben:
Wenn statt einem Kolbenring zwei eingebaut werden, nehmen Leckage und Öltransport um etwa 15% ab. Ein dritter Kolbenring vermindert die Verluste um weitere 10-15%.
Der wichtigste Grund, warum drei Kolbenringe bei Verwendung von HK 174 die zweckmäßigste Einbauform darstellen, ist, dass die zwei äußeren Ringe den mittleren vor Fremdkörpern schützen. Bei Verwendung von HK 174, normal mit einem O-Ring kombiniert, wird optimale Dichtfähigkeit mit zwei Dichtungen (= zwei Nuten) erreicht.