TECHNISCHER LEITFADEN · HOHE TEMPERATUR · HYDRAULISCHE HEBEZYLINDER

Hubzylinder in
Hochtemperaturumgebungen
Gießerei · Guss · Metallurgie

Hydraulische Hubzylinder in Gießereien, Druckgießereien, Wärmebehandlungsöfen und Stahlwerken stehen vor einer Temperaturherausforderung, die das Spiegelbild des Kälteproblems darstellt: Statt zu starrer Dichtungen müssen sie mit weichen und extrudierten Dichtungen fertigwerden; statt zu viskosem Öl muss Öl so stark verdünnt werden, dass die Schmierfilmstärke nachlässt. Ab einer Dauerbetriebstemperatur von 80 °C beginnt herkömmliches mineralisches Hydrauliköl zu oxidieren und seine Viskositätseigenschaften zu verlieren; ab 100 °C härten herkömmliche Elastomerdichtungen durch Wärmealterung aus; ab einer Umgebungstemperatur von 150 °C ist feuerbeständiges Hydrauliköl erforderlich. Dieser Leitfaden beschreibt die Spezifikationselemente für hydraulische Hubzylinder in Hochtemperaturanwendungen in Gießereien, der Metallurgie und der Wärmebehandlung.

FKM-Siegel
Feuerbeständige Flüssigkeit
Thermische Abschirmung

Hubzylinder · Hochtemperaturtechnik · Juli 2026

 

REFERENZ · KRITISCHE SCHWELLENWERTE FÜR HOCHTEMPERATUR-HEBEZYLINDER

ÖLZERSCHWERDUNG

80 °C kontinuierlich

Die Oxidationsrate von Standard-Mineralöl verdoppelt sich für jede 10 °C über 60 °C – bei kontinuierlicher Temperatur über 80 °C muss das Wechselintervall halbiert werden.

FEUERBESTÄNDIGE FLÜSSIGKEIT

Umgebungstemperatur über 150 °C

Bei einer Umgebungstemperatur von über 150 °C in der Nähe des Hubzylinders ist die Verwendung von feuerbeständigem Hydrauliköl der Typen HFA, HFB, HFC oder HFDU erforderlich.

FKM SEAL LIMIT

+200°C

FKM (Viton)-Dichtungen mit einer Dauertemperatur von +200 °C – die temperaturbeständigste Elastomerdichtung für Hydraulikzylinder.

Strahlenschutz

obligatorische Gießerei

Die Strahlungswärme beim Gießen von flüssigem Metall kann in unmittelbarer Nähe 800 °C überschreiten – alle freiliegenden Bauteile des Hubzylinders müssen abgeschirmt werden.

ABSCHNITT 01

Wärmequellen und Temperaturzonen in Gießereianwendungen

Spezifikation für hydraulische Hubzylinder in Hochtemperatur-Gießereien und Metallurgie-Gießöfen: FKM-Dichtung
Spezifikation für Hochtemperatur-Hydraulikzylinder – In Gießereien und der Metallurgie ist der Zylinder keiner gleichmäßig erhöhten Temperatur ausgesetzt, sondern einem komplexen Zusammenspiel von Strahlungswärmespitzen beim Gießen, Wärmeleitung durch heiße Werkstücke auf der Maschinenstruktur und Konvektionswärme durch die Ofenbelüftung. Jede Wärmeübertragungsart erfordert eine andere Gegenmaßnahme: Strahlungswärmespitzen müssen abgeschirmt, Wärmeleitung isoliert oder gekühlt und Konvektionswärme erhöht die Umgebungstemperatur um Dichtung und Kolbenstange.

Die thermische Herausforderung besteht nicht in einer einzelnen erhöhten Temperatur, sondern in einer Kombination von Wärmequellen, die auf verschiedene Teile des Hubzylinders einwirken:

STRAHLUNGSWÄRME

Von offenen Schmelzoberflächen, Gießausläufen und glühenden Gussteilen beim Entformen. Intensität: 500–1500 °C. Quellentemperatur in 0,5–3 m Entfernung vom Hubzylinder. Die Strahlungsintensität nimmt quadratisch mit dem Abstand ab, kann aber dennoch eine ungeschützte Staboberfläche innerhalb von Sekunden nach dem Gießvorgang auf 200–400 °C erhitzen. Abschirmung ist die einzige Gegenmaßnahme.

Wärmeleitung

Heiße Werkstücke, die direkt auf einem Maschinentisch platziert oder von einer an der Hubzylinder-Stangenspitze befestigten Vorrichtung gehalten werden, können Wärme abgeben. Ein 300 °C heißes Stahlgussteil, das auf einem vom Hubzylinder getragenen Tisch liegt, überträgt die Wärme direkt auf die Zylinderstruktur – insbesondere auf die Stangenspitze und den Stangenkopf. Daher sind thermische Trennungen (nichtleitendes Material zwischen dem Gussteil und der Hubzylinderbefestigung) erforderlich.

Konvektiv / Umgebungstemperatur

Die allgemeine Umgebungstemperatur in einer Gießereihalle liegt typischerweise zwischen 40 und 70 °C, selbst abseits der direkten Gießzone. Diese erhöhte Umgebungstemperatur treibt die Temperatur des Hydrauliköls im Behälter, in den Schläuchen und in der Zylinderbohrung des Hubzylinders an – was den Verschleiß von Dichtungen und Öl beschleunigt. Eine Ölkühlung ist erforderlich, sobald die Behältertemperatur dauerhaft 60 °C übersteigt.

METAL SPLASH

Beim Gießen oder Entformen können beim Ausstoßen von geschmolzenem Metall Tropfen auf ungeschützte Stangenoberflächen gelangen und sofort haften bleiben. Dadurch entstehen Erhebungen, die beim nächsten Ausfahrhub Abstreifer oder Dichtungen beschädigen können. Spritzschutzbleche aus Metall über dem Dichtungsbereich des Hubzylinders sind in Aluminium-Druckguss- und Eisengießereien Standard.

ABSCHNITT 02

Auswahl von Dichtungsmaterialien für Hochtemperatur-Hubzylinder

Die Dichtung für einen Hochtemperatur-Hubzylinder wird anhand der maximal zulässigen Temperatur an der Kolbenstangenverschraubung ausgewählt – dem heißesten Punkt im Hydraulikkreislauf, da dieser der heißen Umgebung am nächsten liegt und bei jedem Ausfahrhub der Temperatur ausgesetzt ist. Folgende Werkstoffe decken den in Gießerei- und metallurgischen Anwendungen auftretenden Temperaturbereich ab:

BIS ZU
100 °C

PU (Polyurethan) oder NBR. Standard-Dichtungsmaterialien funktionieren bis 90–100 °C einwandfrei. Sie eignen sich für Wärmebehandlungsöfen, die allgemeine Umgebung von Warmschmieden und Anwendungen, bei denen sich der Hubzylinder nicht in der direkten Strahlungszone befindet. Oberhalb von 90 °C beginnt NBR im Dauerbetrieb durch oxidative Alterung auszuhärten und Risse zu bilden – PU behält seine Leistungsfähigkeit etwas länger bei. Beide Materialien sind nicht für Anwendungen in der direkten Strahlungszone von Gießereien geeignet.

100 °C
BIS 150 °C

Hochtemperatur-NBR oder HNBR (hydriertes NBR). HNBR weist eine deutlich bessere Beständigkeit gegen Wärmealterung auf als Standard-NBR. Es wird in Motordichtungen für Kraftfahrzeuge eingesetzt, die bei Temperaturen bis zu 150 °C betrieben werden, und ist die optimale Lösung für Hubzylinder in industriellen Umgebungen mit hohen Umgebungstemperaturen, in denen die Temperatur der Dichtungsmanschette unter 150 °C bleibt. HNBR-Dichtungssätze sind standardmäßig für Hubzylinder in Gießereien und Stahlwerken erhältlich.

150 °C
BIS 200°C

FKM (Viton / Fluorelastomer). FKM ist das geeignete Dichtungsmaterial für Hubzylinder-Stopfbuchsen bis 200 °C Dauerbetrieb. Es bietet hervorragende Beständigkeit gegenüber thermischer Alterung und chemischen Einflüssen durch Trennmittel, Schmierstoffe und Reinigungsmittel, die beim Aluminium-Druckguss und in Eisengießereien verwendet werden. FKM-Dichtungen sind 3- bis 5-mal so teuer wie vergleichbare NBR-Dichtungen, stellen aber die einzige elastomere Option für den Dauerbetrieb über 150 °C dar. Bei Systemen mit feuerbeständigen Flüssigkeiten ist die Kompatibilität zu prüfen – einige wasser-glykolbasierte feuerbeständige Flüssigkeiten sind nicht mit FKM kompatibel; verwenden Sie stattdessen EPDM.

ÜBER
200 °C

PTFE-basierte Verbunddichtungen. Oberhalb von 200 °C bietet kein Standard-Elastomermaterial mehr eine ausreichende dynamische Dichtungsleistung. PTFE-Verbunddichtungen (PTFE gefüllt mit Glasfaser, Kohlenstoff oder Bronze) bleiben bis 260 °C funktionsfähig, weisen jedoch eine höhere statische Reibung auf und gleichen Oberflächenunebenheiten der Dichtung weniger gut aus. Oberhalb von 200 °C sollte zudem geprüft werden, ob die hydraulische Betätigung die geeignete Technologie für Hubzylinder ist – oberhalb der thermischen Stabilitätsgrenze des Hydrauliköls können elektromechanische oder pneumatische Aktuatoren besser geeignet sein.

FKM- und HNBR-Dichtungssätze für industrielle Hochtemperatur-Hubzylinderanwendungen sind als Optionen erhältlich von Hubzylinder Produktpalette. Geben Sie bei Ihrer Anfrage die maximale Dauertemperatur der Stopfbuchse und die Art des Hydrauliköls an, um die korrekte Dichtungsspezifikation zu erhalten.

ABSCHNITT 03

Feuerbeständige Hydraulikflüssigkeit – Typen und Auswahl

Feuerbeständige Flüssigkeit für Hydraulikzylinder HFA HFB HFC HFDU Gießereimetallurgie Druckprüfung
Kompatibilitätsprüfung von feuerbeständigem Hydrauliköl für Hochtemperatur-Hubzylinder – Vor der Umstellung eines Hubzylindersystems in einer Gießerei von Mineralöl auf feuerbeständiges Hydrauliköl müssen alle Dichtungen auf Kompatibilität mit der spezifischen Ölzusammensetzung geprüft werden. Eine Druckprüfung des Zylinders nach der Umstellung mit dem tatsächlichen Betriebsöl bestätigt, dass keine Dichtungsaufweitung oder -beschädigung aufgetreten ist, bevor die Maschine wieder in Betrieb genommen wird.

ISO 12922 klassifiziert feuerbeständige Hydraulikflüssigkeiten in vier Typen. Der richtige Typ für einen Gießerei-Hebezylinder hängt von der Umgebungstemperatur, der verfügbaren Infrastruktur und den spezifischen Anforderungen an die Hitzebeständigkeit ab:

FLÜSSIGKEITSTYP ZUSAMMENSETZUNG TEMP-GRENZE Dichtungskompatibilität
HFA – Öl-in-Wasser-Emulsion 95–98% Wasser + Konzentrat +50°C max EPDM bevorzugt; NBR im Allgemeinen akzeptabel. Nicht für FKM.
HFKW – Wasser-Glykol 35–50% Glykol + Wasser +60°C max EPDM oder NBR; FKM wird nicht empfohlen. Zink muss aus dem Kreislauf entfernt werden – Wasserglykol korrodiert Zink.
HFDU – wasserfreier Polyolester Synthetischer Ester, wasserfrei +80 °C, Flammpunkt 300 °C EPDM oder FKM; NBR quillt in Ester. Beste Leistung für Gießereianwendungen.
HFDR — Phosphatester Synthetischer Phosphatester +70 °C, Flammpunkt 270 °C Nur EPDM- und PTFE-kompatibel – FKM, NBR und PU zersetzen sich in Phosphatestern. Verwendung in Hydrauliksystemen von Stahlwerken.

Warnung zur Systemkonvertierung: Die Umrüstung eines Hubzylindersystems von Mineralöl auf feuerbeständige Flüssigkeit erfordert das vollständige Entleeren und Spülen des Kreislaufs, den Austausch aller Dichtungen gegen feuerbeständige Dichtungen, das Entfernen aller verzinkten Bauteile bei Umstellung auf HFKW-Wasser-Glykol sowie die Überprüfung aller lackierten Oberflächen im Behälter (viele Lacke werden von wasserbasierten Flüssigkeiten angegriffen). Der Hubzylinder muss vor dem Befüllen mit feuerbeständiger Flüssigkeit mit dem neuen Dichtungssatz überholt werden – die alten Dichtungen dürfen nicht mit der neuen Flüssigkeit vermischt werden, da Kompatibilität nicht erwartet werden kann.

ABSCHNITT 04

Thermische Abschirmung und Zylinderpositionierung

Vor der Aufrüstung von Dichtungen und Hydraulikflüssigkeit besteht die erste technische Entscheidung bei der Anwendung eines Hubzylinders in einer Gießerei darin, die Wärmeeinwirkung durch Positionierung und Abschirmung zu minimieren. Eine gut abgeschirmte Einheit mit Standarddichtungen hat eine längere Lebensdauer als ein schlecht positionierter Hubzylinder mit Premiumdichtungen – thermische Optimierung ist stets effektiver als Materialaustausch.

POSITIONIERUNG

Montieren Sie jeden Hubzylinder so weit wie möglich von der Strahlungswärmequelle entfernt, soweit es die mechanische Konstruktion zulässt. Mit jedem zusätzlichen Meter Abstand von der Gießstelle für flüssiges Metall sinkt die Strahlungswärmeintensität auf ein Viertel – eine Verlegung der Anlage von 0,5 m auf 1,0 m von einem typischen Gießstutzen reduziert die Strahlungswärmebelastung um 75%. Muss der Zylinder in der Nähe der Wärmequelle platziert werden, richten Sie die Kolbenstangendichtung vom Strahlungsbereich weg aus – es ist zulässig, dass das Zylinderende einer höheren Temperatur ausgesetzt ist als das Dichtungsende.

Strahlenschutz

Ein poliertes Edelstahlblech zwischen der Schmelzquelle und dem Zylinder reflektiert den Großteil der Strahlungswärme und ist die kostengünstigste Schutzmaßnahme. Eine 1,5 mm dicke Abschirmung aus Edelstahl 304 in 200 mm Abstand zur Zylinderoberfläche reflektiert 60–701 TP3T der Strahlungswärme, die andernfalls von Stab und Zylinder absorbiert würde. Die Temperatur der Abschirmung auf der Zylinderseite sollte während der Produktion mit einem Oberflächenpyrometer überprüft werden, um die korrekte Positionierung sicherzustellen.

Spritzschutz

Ein Spritzschutz aus Metall, der den Bereich der Kolbenstangenverschraubung abdeckt – typischerweise eine gebogene Stahlplatte am Verschraubungsende des Hubzylinders –, verhindert, dass geschmolzene Metalltropfen an der Kolbenstangenoberfläche haften bleiben. Der Spritzschutz muss so konstruiert sein, dass sich die Kolbenstange frei aus- und einfahren kann, während er den Verschraubungseingang abdeckt. Reinigen Sie den Spritzschutz wöchentlich, um angesammelte, erstarrte Metalltropfen zu entfernen, bevor diese eine Dicke erreichen, die die Kolbenstange berührt.

THERMISCHE UNTERBRECHUNG

Berührt die Spitze der Hubzylinderstange oder die Montagehalterung heiße Werkstücke oder eine beheizte Maschinenstruktur, wird eine thermische Trennung – ein Ring oder eine Platte aus Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit (Phenolharz, Keramik oder Edelstahl mit reduziertem Querschnitt) – zwischen dem heißen Bauteil und der Hubzylinderhalterung eingesetzt. Eine gut ausgelegte thermische Trennung kann die in das Zylinderende übertragene Temperatur von 300 °C auf unter 80 °C senken, sodass Standarddichtungen und -flüssigkeiten weiterhin den Spezifikationen entsprechen.

ABSCHNITT 05

Spezifikation für Stangen und Zylinder bei erhöhten Temperaturen

Die Werkstoffe für Kolbenstange und Zylinder eines Hochtemperatur-Hubzylinders müssen sowohl hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften als auch ihres thermischen Verhaltens bei dauerhaft erhöhten Temperaturen ausgewählt werden:

Stangenmaterial

Standardmäßiger legierter Stahl 42CrMo4 behält bis 200 °C seine Festigkeit. Oberhalb von 200 °C kann es durch die Wärmebehandlung zu einer Anlassverformung kommen – die Härte des Stabes nimmt ab, wodurch die Biegeanfälligkeit unter seitlicher Belastung steigt. Für den Dauerbetrieb bei Stabtemperaturen über 150 °C eliminiert Edelstahl (316 oder Duplex 2205) das Risiko der Anlassverformung und bietet zudem eine inhärente Korrosionsbeständigkeit gegenüber den in Hochtemperatursystemen verwendeten wasserbasierten, feuerbeständigen Flüssigkeiten.

Stabbeschichtung

Hartchrom erweicht oberhalb von 250 °C (die Mikrohärte nimmt ab ca. 200 °C ab) und bietet daher keinen zuverlässigen Verschleißschutz bei dauerhaft hohen Temperaturen. Wolframcarbid, das mittels HVOF-Verfahren abgeschieden wurde, behält seine Härte bis 450 °C und ist die optimale Beschichtung für Hubzylinder in Gießereien, wo die Oberfläche zeitweise hohen Strahlungswärmespitzen ausgesetzt sein kann. Keramische Beschichtungen (Aluminiumoxid, Chromoxid) erhöhen die thermische Beständigkeit und bieten zusätzliche Wärmedämmung für den darunterliegenden Stahl.

Laufbeschichtung

Der Außenzylinder jedes Hochtemperatur-Hubzylinders muss mit einer Hochtemperaturbeschichtung versehen sein, die mindestens 250 °C standhält. Standardmäßige industrielle Epoxid- oder Polyurethanbeschichtungen blättern und blasen bereits bei über 120 °C ab. Silikonbasierte Hochtemperaturlacke mit einer Temperaturbeständigkeit bis 600 °C sind für die direkte Anwendung auf die Zylinderoberfläche erhältlich und bieten neben Wärmedämmung auch Korrosionsschutz in der Gießereiumgebung. Die Zylinderinnenfläche benötigt außer dem Standardhonen keine besondere Behandlung – die Innentemperatur wird durch die Öltemperatur bestimmt, die vom Kühlsystem geregelt werden muss.

Für Hochtemperaturanwendungen in Gießereien und Druckguss-Hubzylindern sowie in Wärmebehandlungsumgebungen, Hydraulikzylinder im Industriebau Das Sortiment umfasst Konfigurationen mit FKM- oder HNBR-Dichtungen, HVOF-Stangenbeschichtung, Hochtemperatur-Zylinderbeschichtung und Dokumentation zur Kompatibilität mit feuerbeständigen Flüssigkeiten.

ABSCHNITT 06

Wartungsprogramm für Hochtemperatur-Aufzugszylinder

Wartungsprogramm für hydraulische Hubzylinder in Hochtemperaturgießereien: Dichtungsprüfung, Ölanalyse
Wartung von Gießerei-Hubzylindern – die beschleunigte Alterung der Dichtungen in Hochtemperaturumgebungen macht standardmäßige jährliche Wartungsintervalle völlig unzureichend. Ein Hubzylinder in einer Gießereihalle mit 70 °C Umgebungstemperatur akkumuliert innerhalb eines Jahres die Dichtungsalterung, die sonst 3–4 Jahren normaler industrieller Nutzung entspricht. Das Wartungsprogramm muss dieser thermischen Beschleunigung Rechnung tragen: vierteljährliche Dichtungsprüfung, halbjährlicher Ölwechsel und jährlicher Austausch des Dichtungssatzes als Präventivmaßnahme, unabhängig von sichtbaren Leckagen.
Hochtemperatur-Hydraulikzylinder-Baureihe, Gießerei-FKM-Dichtung, HVOF-Kolbenstange, feuerbeständige Flüssigkeit
Hochtemperatur-Hydraulikzylinder – Ausführungen in Gießereiqualität sind mit FKM- oder HNBR-Dichtungssätzen, HVOF-Wolframkarbid-Beschichtung der Kolbenstangen, hochtemperaturbeständiger Silikon-Zylinderlaufbeschichtung und Dokumentation zur Kompatibilität mit feuerbeständigen Flüssigkeiten erhältlich. Bei der werkseitigen Druckprüfung wird die spezifizierte feuerbeständige Flüssigkeit anstelle von Standard-Mineralöl verwendet, wenn für die Anwendung ein vorbenetzter Zylinder für den sofortigen Einsatz erforderlich ist.

Die thermische Beschleunigung der Dichtungsalterung bedeutet, dass Hochtemperatur-Hubzylinder im Vergleich zu gleichwertigen Industrieanlagen in einer Standard-Wärmeumgebung einen deutlich verkürzten Wartungsplan erfordern:

WÖCHENTLICH

Prüfen Sie alle Kolbenstangenoberflächen auf Ölaustritt an der Dichtung, Spritzer von geschmolzenem Metall an der Stange sowie den Zustand des Spritzschutzes und der Strahlenschutzabdeckung. Entfernen Sie jegliches erstarrte Metall vom Spritzschutz und der Strahlenschutzabdeckung, bevor es sich so stark ansammelt, dass es die Stange berühren könnte. Prüfen Sie die Hydrauliköltemperatur im Behälter. Liegt sie dauerhaft über 70 °C, erhöhen Sie die Kühlleistung des Ölkühlers, bevor die Temperatur die Dichtung und das Öl weiter schädigt.

VIERTELJÄHRLICH

Ölprobenanalyse hinsichtlich Viskosität, Säurezahl (TAN), Wassergehalt und ISO-Reinheit. Hochtemperatur-Mineralöl oder HFDU-Ester zersetzen sich hauptsächlich durch Oxidation – ein Anstieg der Säurezahl über 2,0 mg KOH/g erfordert einen Ölwechsel, unabhängig von Betriebsstunden oder Fördermenge. Hydraulikfilterelemente austauschen. Die Chromteile der Hubzylinderstange auf Verfärbungen oder Risse prüfen, die auf lokale Überhitzung hindeuten.

6 MONATE

Wechseln Sie das Hydrauliköl unabhängig von der TAN, wenn die Reservoirtemperatur dauerhaft über 70 °C liegt. Prüfen Sie beim Ölwechsel alle Dichtungen der Hubzylinder. Dichtungen, die hohen Temperaturen ausgesetzt waren, weisen charakteristische Oberflächenverhärtungen, verminderte Elastizität und oft leichte Quellungen durch Oxidationsprodukte auf. Ersetzen Sie Dichtungen mit sichtbaren Anzeichen von Hitzealterung, anstatt sie bis zum Ausfall zu verwenden.

JÄHRLICH

Als Präventivmaßnahme ist bei allen im Hochtemperaturbereich betriebenen Einheiten der komplette Dichtungssatz der Hubzylinder zu ersetzen. Die Chromdicke der Kolbenstangen ist zu messen. Die HVOF-Beschichtung aus der Gießerei sollte nur minimalen Verschleiß aufweisen. Dennoch ist auf Bereiche zu prüfen, in denen die Beschichtung durch den Aufprall von geschmolzenem Metall erodiert wurde. Nach der Überholung sind alle Hubzylinder einer Druckprüfung mit dem 1,5-fachen Betriebsdruck zu unterziehen. Alle Strahlungsschutzschilde und Wärmebrücken sind zu prüfen und zu reinigen. Beschädigte, verzogene oder rissige Teile sowie solche, deren reflektierende Oberfläche verloren gegangen ist, sind zu ersetzen.

TECHNISCHE HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN

Fragen zu Hochtemperaturzylindern

Frage 01

Die Dichtungen der Hubzylinderstangen unserer Druckgussmaschine müssen alle 3 Monate ausgetauscht werden – liegt das an der Qualität der Dichtungen oder an der Temperatur?

Eine Dichtungslebensdauer von drei Monaten an einem Druckgussmaschinenzylinder deutet mit hoher Wahrscheinlichkeit auf ein Temperaturproblem und nicht auf einen Mangel an Dichtungsqualität hin. Druckgussmaschinen setzen die Kolbenstange drei gleichzeitig wirkenden thermischen Belastungen aus: der erhöhten Umgebungstemperatur im Maschinenraum (typischerweise 50–70 °C), der Strahlungswärme der Form beim Öffnen und Auswerfen des Gussteils sowie dem gelegentlichen direkten Kontakt mit Trennmittelspray (das bei Formtemperaturen eher überhitzter Dampf als Flüssigkeit sein kann). Bevor Sie auf eine höherwertige Dichtung umsteigen, messen Sie die tatsächliche Kolbenstangenoberflächentemperatur während eines Produktionszyklus mithilfe eines Oberflächenpyrometers oder einer Wärmebildkamera beim Öffnen der Form. Überschreitet die Kolbenstangenoberflächentemperatur während eines beliebigen Teils des Zyklus 100 °C, wird das Dichtungswechselintervall mit keiner Standard-Elastomerdichtung 12 Monate erreichen – die Hubzylinderdichtung muss auf FKM aufgerüstet und ein Spritzschutz über dem Stopfbuchsenbereich installiert werden. Bleibt die Stangentemperatur unter 80°C, deutet die kurze Dichtungslebensdauer eher auf Verunreinigungen (Trennmittel oder Kühlwasser, das in die Stopfbuchse gelangt) als auf thermische Schäden hin – prüfen Sie den Stopfbuchsenabstreifer auf seinen Zustand und ersetzen Sie ihn durch einen Abstreifer vom Schabertyp, der das Spritzen des Druckguss-Trennmittels besser ausschließt.

Frage 02

Wir installieren einen neuen Kipptisch in unserer Graugussgießerei und müssen die Hydraulikzylinder für den Hub spezifizieren – was ist das Mindestausstattungspaket für diese Umgebung?

Für einen Kipptisch in einer Graugussgießerei gelten folgende Mindestanforderungen: FKM-Stangendichtungen bis 200 °C; HVOF-Wolframkarbid-Stangenbeschichtung; Edelstahlstange, falls deren Oberfläche direkter Strahlungswärme des flüssigen Eisens ausgesetzt ist; Hochtemperatur-Silikon-Zylinderbeschichtung bis 600 °C; feuerbeständiges Hydrauliköl (empfohlen wird synthetisches HFDU-Esteröl – bessere Schmierfähigkeit als wasserbasierte Optionen und kompatibel mit FKM); polierter Edelstahl-Strahlungsschutz zwischen Gießpfannenweg und Zylinderstangenachse; Spritzschutz aus Metall über dem Dichtungsbereich; und thermische Trenneinsätze zwischen Kipptischkonstruktion und Zylinderbefestigungsgabel. Das Hydraulikaggregat sollte möglichst außerhalb der Gießereihalle oder zumindest in einem Schrank mit Filtersystem für die in der Gießereiluft enthaltenen Eisenstaub- und Kohlenstoffverunreinigungen untergebracht werden. Der Ölkühler muss so dimensioniert sein, dass die Reservoirtemperatur dauerhaft unter 60 °C bleibt.

Frage 03

Unser Stahlwerk verwendet HFDR-Phosphatesterflüssigkeit im Hubzylinderkreislauf – welches Dichtungsmaterial ist kompatibel?

Phosphatester-Brandschutzflüssigkeit (HFDR-Typ) zählt zu den chemisch aggressivsten Hydraulikflüssigkeiten für Elastomerdichtungen. Von den gängigen Dichtungsmaterialien sind nur EPDM- und PTFE-Verbundwerkstoffe über den gesamten Temperaturbereich zuverlässig mit Phosphatesterflüssigkeiten kompatibel. NBR quillt in Phosphatester innerhalb weniger Stunden stark auf – typische Quellraten von 30–601 µT/T Volumenzunahme werden für Standard-NBR bei Kontakt mit Phosphatester berichtet, wodurch die Passgenauigkeit der Dichtung in der Stopfbuchse sofort zerstört wird. PU zersetzt sich ähnlich schnell. FKM (Viton) ist problematisch – einige Sorten quellen in Phosphatester, andere sind akzeptabel, aber die Variabilität zwischen den FKM-Mischungen macht eine verlässliche Spezifikation ohne spezifische Kompatibilitätsbestätigung des Dichtungsherstellers mit der verwendeten Flüssigkeitsformulierung unzuverlässig. Die Standard-Spezifikation für Stangendichtungen in einem Phosphatester-Stahlwerkssystem lautet: EPDM-Stangendichtung, PTFE-Stützring, PTFE-ausgekleideter Führungsring. Prüfen Sie, ob die spezifische EPDM-Mischung mit dem tatsächlich verwendeten Phosphatester-Typ kompatibel ist – es gibt verschiedene Phosphatester-Formulierungen mit unterschiedlichen Mengen an Additiven, die die Kompatibilität beeinflussen.

Frage 04

Was ist die maximale Hydrauliköltemperatur, die vor dem Einbau eines Ölkühlers in einen Hydraulikkreislauf einer Gießerei zulässig ist?

Die praktische Obergrenze für die dauerhafte Öltemperatur in einem Gießereikreislauf liegt bei 60 °C für Mineralöl und HFDU-Ester und bei 50 °C für wasserbasierte, feuerbeständige HFA- und HFC-Flüssigkeiten. Oberhalb dieser Grenzwerte schreitet die Öloxidation so schnell voran, dass selbst bei hochwertigen Ölsorten jährliche Ölwechsel erforderlich sind. Bei einer Dauertemperatur von 70 °C hält ein Mineralöl, das bei 60 °C 2.000 Stunden halten würde, möglicherweise nur noch 1.000 Stunden; bei 80 °C nur noch 500 Stunden. Die Dichtungen im Hubzylinder verschleißen schneller, wenn die Öltemperatur 70 °C übersteigt – NBR- und Standard-PU-Dichtungen altern so weit, dass selbst bei hochwertigen Dichtungen ein jährlicher Austausch notwendig wird. Die Installation eines Ölkühlers, sobald die Reservoirtemperatur dauerhaft 60 °C übersteigt, ist die kosteneffektivste Wartungsmaßnahme für jedes Hubzylindersystem in einer Gießerei. Der Kühler amortisiert sich in der Regel innerhalb von 6–12 Monaten durch die reduzierten Kosten für Dichtungs- und Ölwechsel.

HOCHTEMPERATUR-HEBEZYLINDERZUFUHR

Spezifizierung von Hubzylindern für Gießerei- oder Hochtemperaturanwendungen?

Nennen Sie uns die maximale Umgebungstemperatur, den Abstand der Strahlungswärmequelle und die Art des Hydrauliköls – unsere Ingenieure legen die richtige Lösung fest. Hubzylinder Dichtungen, Stangenbeschichtungen und Zylinderbeschichtungen für Ihre Hochtemperaturanwendungen.

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Herausgeber: Cxm