Abstreifer

Abstreifer sind eine wichtige Komponente der Hydraulik und Pneumatik, die Zylinder vor eindringender Verschmutzung schützt. Sie werden fest in die Öffnung des Zylinders eingebaut, um anhaftenden Schmutz von der Kolbenstange zu entfernen, bevor dieser in den Zylinder gelangt.

Damit die Komponente diese Aufgabe zuverlässig und mit langer Standzeit erfüllen kann, muss der Abstreifer genau auf die Anforderungen abgestimmt sein. Dazu zählen sicherer Einbau, abgestimmte Gleiteigenschaften, geringe Rauheit, hohe Verschleißfestigkeit sowie Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit je nach der zu erwartenden Beanspruchung. Viele Abstreifer verfügen über ein anvulkanisiertes Metallgehäuse, damit sie in die Einbaunuten einpressbar sind und dort formschlüssig halten.

Große Unterschiede in Aufbau und Formgebung

Abstreifer bietet der Markt in einer enormen Vielfalt von Bauformen. Ein Teil dieser Vielfalt ist durch die unterschiedlichen Vorgaben der Zylinderhersteller bedingt: Parameter wie Abmessungen, Rundungen, Toleranzen, Größe des Dichtspalts und Oberflächengüte müssen den Vorgaben entsprechen, damit der Abstreifer seine Aufgabe störungsfrei erfüllt. Zudem ist der Abstreifer eng mit der Dichtung verknüpft, auf die er funktionell abgestimmt ist.

Deutlich größer noch sind die Unterschiede zwischen Abstreifern für einfach wirkende und doppelt wirkende Zylinder. Ausführungen für einfach wirkende Zylinder sind oft eher schlicht aufgebaut, müssen sie doch nur von außen nach innen abdichten. Sie kommen meist mit einer Dichtlippe aus, um anhaftende Verunreinigungen beim Einschub der Kolbenstange in den Zylinder zu entfernen.

Für einfach und doppelt wirkende Zylinder

Komplizierter fällt oftmals die Gestaltung von Abstreifern für doppelt wirkende Zylinder aus. Denn weil diese in beide Richtungen unter Druck stehen, muss der Abstreifer auch von innen nach außen wirken. Das heißt er hindert vor allem Öl daran, aus dem Zylinder auszutreten und sich auf die Umgebung zu verteilen.

Deswegen verfügen Abstreifer für doppelt wirkende Zylinder typischerweise über zwei Abdichtlippen, die jeweils unterschiedlich ausgeformt sind. Die innere Dichtlippe streift Öl von der Kolbenstange ab, die äußere gröbere Verschmutzungen, die von außen eindringen. Da diese Abstreifer naturgemäß meist etwas breiter sind, als solche für einfach wirkende Zylinder, werden manche Produkte zusammen mit einem O-Ring verbaut, der ihnen die benötigte Vorspannung verleiht.

Abstreiftechnik auch für anspruchsvolle Aufgaben

Die Gestaltung der Abstreifer kann sich aber nach Größe und Aufgabe unterscheiden. So sorgen etwa übergroße Durchmesser für besondere Anforderungen. Ein Beispiel ist eine Serie von einfach wirkenden Schmutzabstreifern, die es bis zu einem stattlichen  Durchmesser von 2900 mm gibt. Die wären rein aus Elastomeren zu instabil. Die erhältlichen Dichtungen basieren jedoch auf Stützsegmenten aus Metall, die mit Dichtlippen versehen sind. Durch diese Stützsegmente sitzt der Abstreifer mit dem Außendurchmesser fest und verdrehsicher in der Nut. Das ist auch dringend notwendig, denn dieses Bauteil wird in Anlagen verwendet, wo rohe Kräfte walten: Zum Beispiel in Pressen, Walzwerken und im Wasserbau.

Zwei Dichtlippen besser als eine

Ein anderes Bauteil von besonderer Raffinesse ist ein patentierter, doppelt wirkender Abstreifer mit Funktion zur Druckentlastung. Dieser unterbindet den sonst üblichen Druckaufbau zwischen Abstreifer und Stangendichtung. Als Hauptvorteil hat diese Komponente gleich zwei Dichtlippen zur Abwehr von Verschmutzungen. Eine bewegliche dient zur Entfernung von Sand und anderem Schmutz. Eine zweite, statische Dichtung kann auch Wasser wirksam fernhalten.

Diese zwei Beispiele zeigen, dass auch vermeintlich simple Komponenten wie Abstreifer konstruktiv viel Spielraum haben, um durch technische Optimierungen die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zu verbessern.

Vielfältige Beanspruchungen

Abstreifer sind im Betrieb sehr unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt. Relativ gering fallen die Belastungen bei maßvoll getakteten pneumatischen Komponenten in der Halle aus, wo der Abstreifer nur die Kolbenstange von Staub befreien muss. Sehr viel schwerer gestalten sich die Bedingungen bei den meisten Anwendungen der Mobilhydraulik. Denn Mobilhydraulik wird typisch dort verwendet, wo man bei Wind und Wetter richtig arbeitet.

Zu den wichtigsten Anforderungen gehört ein großer Temperaturbereich, denn der Abstreifer muss stark schwankende Außentemperaturen verarbeiten und ebenso die Temperatur des Hydraulikmediums. Unverzichtbar ist eine hohe Chemikalienbeständigkeit, denn das Material darf nicht auf den Kontakt mit Mineralöl oder anderen Hydraulikflüssigkeiten reagieren. Eine andere wichtige Anforderung ist sehr hohe Verschleißbeständigkeit, eventuell auch in Kontakt mit abrasiven Medien.

Zwei Werkstoffe sind Standard

Für Dichtungen wählen die Hersteller eine ganze Reihe von unterschiedlichen Elastomertypen, die sich durch ihre Eigenschaftsprofile bewährt haben. Demgegenüber ist die Werkstoffauswahl bei Abstreifern bemerkenswert übersichtlich: Üblich sind in erster Linie PU und NBR, diese allerdings in zahlreichen Varianten.

In Einzelfällen verwendet man auch PTFE-Werkstoffe, wenn sehr hohe Kolbengeschwindigkeiten gefragt sind. Denn die Gleitgeschwindigkeit der Kolbenstange ist bei Standardwerkstoffen auf 2 m/s begrenzt. In den eher seltenen Fällen mit höheren Anforderungen ermöglichen Werkstoffe mit PTFE-Anteil Gleitgeschwindigkeiten bis zu 15 m/s.

Ob Durchmesser, Verschmutzungsgrad oder Gleitgeschwindigkeit: Unter der Vielzahl von Abstreifern finden sich Lösungen für alle Anforderungen.