Wie die Namen schon sagen, haben U-Cup-Dichtungen eine „U“-förmige Struktur und bestehen aus zwei Lippen: eine außen, die für die statische Abdichtung sorgt, und eine innen, die für die dynamische Abdichtung sorgt.
U-förmige Lippendichtungen zeigen eine verbesserte Aktivierungswirkung bei steigendem Druck.
Die drei häufigsten Varianten sind die Standard-U-Cup, Deep U-Cup und Beveled-Lip-U-Cup.
Standard-U-Cups behalten eine konstante Höhe und einen konstanten Querschnitt bei, während Deep U-Cups ein höheres Verhältnis von Höhe zu Breite aufweisen. Die Beveled-Lip-U-Cup (B-Typ) zeichnet sich durch sein einzigartiges abgeschrägtes Design aus.
Richtig installierte symmetrische B-Typ-U-Cups können Drücken von bis zu 5000 psi standhalten. Diese anpassungsfähige Hubdichtung ist in unbelasteten und belasteten Konfigurationen erhältlich, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
Wenn man sich auf ein Gerät bezieht, ist das Fehlen eines O-Rings im Inneren die Bedeutung des Wortes „unbelastet“. Der gefüllte U-Cup, oft auch Polypak genannt, hat jedoch einen O-Ring oder einen Quad-Ring im Inneren der Dichtung, um noch robustere Abdichtungseigenschaften zu gewährleisten.
Darüber hinaus können diese Ringe an Größe zunehmen.
Es ist üblich, einen geladenen U-Cup nach seiner Verwendung als Polypak zu bezeichnen. U-Cups zeichnen sich in Umständen aus, die einen niedrigen Abreißdruck erfordern, da sie sich nicht auf die anfängliche Kompression verlassen, um eine Dichtung zu erzeugen.
Dies macht sie ideal für den Einsatz in solchen Umständen.
Je nach Situation können U-Cups für die Kolben- oder Stangendichtung eingesetzt werden. Sie dichten oft die Stange oder den Kolben ab, wenn sie in linearen Anwendungen eingesetzt werden.
Der sehr kompakte Spaltraum, der für U-Cups erforderlich ist und mindestens 110 % der Höhe der verwendeten Dichtung betragen muss, ist einer der Hauptgründe für die weite Akzeptanz des Produkts.
Die Ausdehnung des Dichtungsmaterials als Reaktion auf einen Temperaturanstieg und die Auswirkungen der Systemflüssigkeiten machen diesen zusätzlichen Platz erforderlich.
Wofür werden U-Cup-Dichtungen verwendet?
- U-Cup-Dichtungen, auch bekannt als U-Ring-Dichtungen, werden häufig in linearen Anwendungen zur Abdichtung der Stange oder des Kolbens eingesetzt. Eine Vielzahl von U-Cup-Konfigurationen steht zur Verfügung, um anspruchsvolle Anwendungen effektiv abzudichten. Gummi-U-Cup- und Lippendichtungen eignen sich für grundlegende hydraulische, pneumatische und andere dynamische Anwendungen.
- U-Cups sind für dynamische Hubanwendungen bis zu 1250 PSI ausgelegt
- U-Cups haben eine längere Lebensdauer als O-Ringe aufgrund geringerer Reibung
- Auch in unsymmetrischen Stangen- und Kolbenkonfigurationen erhältlich
- Polypaks® werden durch einen O-Ring aktiviert, um bei niedrigem Druck eine Dichtungskraft zu erzeugen
- U-Cups können für den Einsatz in einigen Hub- und Drehbewegungsanwendungen ausgelegt werden
Die verschiedenen Arten von U-Cup-Dichtungen
U-Cups sind sehr anpassungsfähig und können für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich der Abdichtung von Stangen und Kolben. Wie bereits erwähnt, gibt es eine Vielzahl von Hauptkategorien und Untertypen von U-Cups zur Auswahl. Diese können sich auch auf die Lebenserwartung der Dichtung auswirken.
Auch bekannt als belastete Lippendichtungen und PolyPaks, sichert ein O-Ring diese U-Cups an der Stange oder am Kolben, um eine bessere Dichtungsleistung bei niedrigeren Drücken als ungestützte U-Cup-Dichtungen zu erzielen. Da U-Cups sowohl an den Innen- als auch an den Außenkanten eine Dichtlippe haben, können sie für die Stangen- und Kolbendichtung verwendet werden. Kolben benötigen zwei Dichtungen — installieren Sie eine in jede Richtung
Anwendungen mit emotionaler Reziprozität waren der primäre Fokus des Designs von geladenen U-Cups. Aufgrund der Belastung durch die O-Ringe eignet sich diese Dichtung hervorragend für Niederdruckstangen und -kolben.
Die Belastungslippen werden bei Verwendung von geladenen U-Cups einer zunehmenden Kraft ausgesetzt, wenn der Systemdruck steigt. Die Dichtungskraft mildert automatisch den zusätzlichen Druck, wodurch eine positive Dichtung gewährleistet wird.
Die unbelastete U-Cup-Form des Urethans macht eine hervorragende Hochleistungsdichtung in statischen oder dynamischen Umgebungen und kann entweder mit Kolben oder Stangen verwendet werden. Infolgedessen wird der unbelastete Urethan-U-Cup von Branchenexperten oft als Disogrin-Cup bezeichnet.
Homogene U-Cups werden oft in Niederdruckanwendungen eingesetzt, die von einer Dichtung mit geringerem Reibungswiderstand profitieren könnten. Pneumatische Anwendungen sind jedoch der Ort, an dem Sie sie am häufigsten sehen werden.
Z-Dichtungen sind eine spezielle Art von Quetschdichtung, die ihre häufigste Verwendung in Anwendungen findet, die sehr schwere Stangen betreffen.
Z-Dichtungen übertreffen alternative Lippendichtungen in Bezug auf ihre Skalierbarkeit, den Kompressionssatz und die verbesserten Anti-Extrusions-Eigenschaften. Darüber hinaus kann die Dichtlippe ihre Aufgabe erfüllen, solange nicht zu viel Druck versucht, einzudringen.
Federbelastete U-Cups sind eine Art von Dichtung, die oft aus Kunststoff besteht und eine Metallfeder enthält als Teil ihrer Konstruktion. Dichtlippen werden durch eine Feder belastet und gegen ihre passende Hardware gedrückt, um eine Dichtung zu erzeugen, die sich mit der Hardware dehnen kann und ihre Dichtung beibehält.
Die Vorteile der Verwendung von U-Cup-Dichtungen
Eine U-Cup-Dichtung besteht aus zwei Dichtlippen, die näher an die Wand gedrückt werden, wenn der Druck im Inneren des Cups zunimmt. Ein wesentlicher Vorteil von U-Cup-Dichtungen ist, dass ihre Wirksamkeit mit zunehmendem Fluiddruck verbessert wird, da die Kraft auf die Dichtlippen proportional ansteigt.
Der Kolben, das Gehäuse und der U-Cup sind alles rotationssymmetrische Komponenten des Modells. Der U-Cup befindet sich im Inneren der Nut, mit einem Ausschnitt im Kolben.
Dies ist eine Herausforderung, da es viele verschiedene Nichtlinearitäten beinhaltet, einschließlich der Nichtlinearitäten des Materials und der Geometrie sowie des Kontakts zwischen zahlreichen Komponenten
Ein achsensymmetrisches Modell wird verwendet, um die Analyse dieses Problems durchzuführen, da sowohl die Abmessungen als auch die Lasten achsensymmetrisch sind. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der für die Berechnung benötigten Zeit.
Wie wählt man die richtige U-Cup-Dichtung für Ihre Bedürfnisse?
Mehrere Faktoren, wie z. B. grundlegende Anforderungen und Designkomponenten, müssen berücksichtigt werden, wenn entschieden wird, welche U-Cup-Dichtung am besten für eine bestimmte Anwendung geeignet ist. Daher empfehlen wir, mit einem professionellen Verkäufer zu sprechen, damit er Sie bei Produktempfehlungen unterstützen kann, die auf Ihren spezifischen Anwendungsfall zugeschnitten sind.
Es gibt ein paar Dinge, die Sie bei der Auswahl einer U-Cup-Dichtung beachten sollten, und zwar wie folgt:
Fluidmaterialien
U-Cup-Dichtungen können in verschiedenen hydraulischen Anwendungen eingesetzt werden, aber es ist notwendig, die Art des Fluids vor dem Kauf zu berücksichtigen. Dies bedeutet, dass das Fluid oder die Chemikalien die Art der Dichtung bestimmen, die damit verwendet wird.
Stützmaterialien
Die Art der Dichtung und des Materials, die für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet sind, hängt von Faktoren wie den maximalen und minimalen Temperaturbereichen des abzudichtenden Fluids und der Dichtung selbst ab.
Systemische Belastung
Die verwendete Dichtungsmasse bestimmt den Druck, dem das Dichtungsmaterial standhalten kann.
Längeres Blasen und Lippenquetschen
Verschiedene Anwendungen erfordern unterschiedliche Reibungs-, Verschleiß- und Abdichtungsgrade in den Lippendichtungen und Quetschdichtungen.
Nutabmessungen und -änderungen
Da U-Cup-Dichtungen im Allgemeinen so konstruiert sind, dass sie zu den Anordnungen der Nuten passen, die sie abdichten sollen, ist es unerlässlich zu beurteilen, wie gut eine U-Cup-Dichtung passt entweder in eine neue oder eine bestehende Nut.
Installation
Es gibt eine große Auswahl an U-Cup-Dichtungen, und obwohl einige mit geringem Aufwand installiert werden können, benötigen andere möglicherweise mehr Zeit und Aufmerksamkeit.
Die Installation einer U-Cup-Dichtung wird aus verschiedenen Gründen unterschiedlich durchgeführt, einschließlich der Größe, Form, des Materials der Dichtung und der spezifischen Funktion.
Die durchschnittliche Lebensdauer der Dichtung
Wie lange eine Dichtung voraussichtlich hält, hängt von Faktoren wie ihrer genetischen Zusammensetzung, der Art und der Umgebung ab.
Die prognostizierte Lebensdauer der Dichtung wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter die Anzahl der Hübe, der ausgeübte Druck, die Art des Fluids das abgedichtet wird, die Außenpolitur, die Wiederholungsrate und die Geschwindigkeit.
Wert und Verfügbarkeit
Die ideale U-Cup-Dichtung kann die Leistung in kostengünstiger und zuverlässiger Weise steigern während ihrer Lebensdauer.
Fakten über U-Cup-Dichtungen
Bei höheren Drücken werden die Dichtlippen einer U-Cup-Dichtung einer Kraft ausgesetzt, die proportional zum Druck ist; infolgedessen verwandelt sich die U-Cup-Dichtung in ein effektiveres Dichtungselement.
Der U-Cup ist aufgrund seines symmetrischen Designs ideal für hydraulische und pneumatische Systeme. Primärdichtungen aus NBR werden für Systeme mit Drücken bis zu 15 MPa verwendet. TPU kann Arbeitsdrücken von bis zu 40 MPa standhalten, was es zu einem idealen Material für U-Cup-Dichtungen macht. Aufgrund der hervorragenden Abriebfestigkeit von TPU eignen sich diese Dichtungen für Primär- und Sekundärdichtungen.
Fazit
U-Cups sind ein wesentliches Element im Gesamtzustand der Dichtung an jedem Kolben oder Zylinder. Sie mögen wie Kugeln aussehen, aber ihre U-förmige Konstruktion hält den Pneumatik- oder Hydraulikzylinder sicher.
Mit seiner Einwegdichtung ist der U-Primär-Cup ideal für Niederdruckanwendungen mit Stangen- oder Kolbenzylindern. Aufgrund seiner Laderkonfiguration wird die Lippendichtung gequetscht, um die entsprechende Dichtungskraft zu erzeugen. Trotzdem funktioniert sie auch unter Umständen mit extrem niedrigem oder sehr hohem Druck sowie Vakuum hervorragend.
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