Beépítési tér és konstrukciós javaslatok Az O-gyűrűk beépítési terét (hornyot) lehetőség szerint merőlegesen beszúrva kell kialakítani. A szükséges horonymélység és horonyszélesség méretei a mindenkori alkalmazástól és a zsinórkeresztmetszettől függnek. A megadott méretek a beépítés módjának megfelelő, a névleges méretre vonatkozó ajánlások. Az ajánlások betartandók, mert a tömítési funkciót a beépítési tér pontos kialakítása befolyásolja. Statikus tömítés Az O-gyűrűk jól megfelelnek nyugvó gépelemek tömítésére. Statikus vagy nyugvó tömítésről beszélünk, ha a tömítendő gépelemek között nincs relatív elmozdulás. A horony szakszerű kialakítása, megfelelő konstrukciós alkalmazás és helyes anyagválasztás esetén O-gyűrűvel akár 1000 bar nyomás is tömíthető (adott esetben támasztógyűrű alkalmazásával). Négyszögletű horony radiális alakváltozásnál Csapok, csapszegek, csőcsavarzatok vagy hengercsövek esetén ez a szokásos beépítési mód. Az O-gyűrű keresztmetszete a beépítésnél radiálisan, a csap/cső középpontjának irányába deformálódik. A horony irányultsága (külső vagy belső elemben kialakított) tömör elemeknél a működés tekintetében nem játszik szerepet, csak a megmunkálási és szerelési lehetőségektől függ. Vékonyfalú, rugalmasan deformálható alkatrészek (pl. hengercső) esetén a horony az erősebb alkatrészben (pl. hengerfedél) alakítandó ki, hogy a belső nyomás fellépésénél a nyomással ellentétes oldali rés ne növekedjen. Statikus tömítés, belső tömítés, négyszögletes horony radiális alakváltozásnál Ra 6,3 lekerekítés gerundet t +0,05 r1 C 20 ø d5 f7 ø d10 H8 ø d6 H9 DICHTOMATIK
Horonyméretek d2 Horony- Horony- Letörés d2 Horony- Horony- Letörés mélység szélesség hossza mélység szélesség hossza t +0,05 C t +0,05 C 1 0,75 1,3 1,2 1,2 0,9 1,6 1,2 1,25 0,9 1,7 1,2 1,3 1 1,7 1,2 1,5 1,1 2 1,5 1,6 1,2 2,1 1,5 1,78 1,3 2,4 1,5 1,8 1,3 2,4 1,5 1,9 1,4 2,5 1,5 2 1,5 2,6 2 2,2 1,7 3 2 2,4 1,8 3,2 2 2,5 1,9 3,3 2 2,6 2 3,4 2 2,62 2 3,5 2 2,65 2 3,6 2 2,7 2,1 3,6 2 2,8 2,2 3,7 2 3 2,3 3,9 2,5 3,1 2,4 4 2,5 3,5 2,7 4,6 2,5 3,53 2,7 4,7 2,5 3,55 2,8 4,7 2,5 3,6 2,8 4,8 2,5 3,7 2,9 4,9 2,5 4 3,2 5,2 3 4,3 3,4 5,6 3 4,5 3,6 5,8 3 5 4 6,5 3 5,3 4,3 7 3 5,33 4,3 7,1 3,5 5,5 4,5 7,2 3,5 5,7 4,6 7,6 3,5 6 4,9 7,9 3,5 6,5 5,4 8,4 4 6,99 5,8 9,2 4 7 5,8 9,3 4 7,5 6,3 9,8 4 8 6,7 10,5 4 8,4 7,1 10,9 4,5 8,5 7,2 11 4,5 9 7,7 11,7 4,5 9,5 8,2 12,3 4,5 10 8,6 13 5 10,5 9 13,8 5 11 9,5 14,3 5 12 10,5 15,6 5 15 13,2 19,2 5 Statikus tömítés, külső tömítés, négyszögletes horony radiális alakváltozásnál lekerekítés gerundet C Ra 6,3 t +0,05 20 r1 ø d3 h9 ø d9 f7 ø d4 H8
Négyszögletes horony axiális alakváltozásnál Ez a beépítési mód főként karima vagy fedéltömítéseknél alkalmazott. Az O-gyűrű keresztmetszete axiális irányban deformálódik. Figyelni kell arra, hogy az O-gyűrű a beépítésnél a horony nyomással ellentétes oldalán feküdjön, így a nyomás fellépése vagy ingadozó nyomás esetén az O-gyűrű mozgása elkerülhető. Az O-gyűrű mozgása a horonyban az O-gyűrű hozzáadódó nyúlását és tömörödését okozza, ami az anyag fáradásához és idő előtti kopásához vezet. A nyomás irányának figyelembevételével az esetleges gördülés/ csavarodás és ezzel az O-gyűrű felületének károsodása megelőzhető. > Belső nyomás esetén az O-gyűrű külső átmérőjének a horony külső átmérőjén kell feküdnie, vagy max. 3%-kal nagyobb gyűrű választható (az O-gyűrű tömörödik). > Külső nyomás esetén az O-gyűrű belső átmérőjének a horony belső átmérőjén kell feküdnie, vagy max. 6%-kal kisebb gyűrű választható (az O-gyűrű nyúlik). Axiális beépítésnél a fedélcsavarok erős meghúzása szükséges, mert így a tömítőfelületek közti rés nagyobb nyomás esetén sem lépi túl a megengedett értéket és az O-gyűrű a horonyból nem nyomódik ki. Statikus tömítés, nyomás belülről, négyszögletes horony axiális alakváltozásnál t +0,05 r1 Ra 6,3 nyomás belülről ø d8 ø d7 H11
Horonyméretek d2 Horony- Horonymélység d2 Horony- Horony- szélesség mélység szélesség t +0,05 t +0,05 1 0,7 1,4 1,2 0,9 1,6 1,25 0,9 1,7 1,3 1 1,7 1,5 1,1 2,1 1,6 1,2 2,2 1,78 1,3 2,5 1,8 1,3 2,6 1,9 1,4 2,7 2 1,5 2,8 2,2 1,6 3,1 2,4 1,8 3,3 2,5 1,9 3,5 2,6 2 3,6 2,62 2 3,7 2,65 2 3,8 2,7 2,1 3,8 2,8 2,1 4 3 2,3 4,1 3,1 2,4 4,2 3,5 2,7 4,8 3,53 2,7 4,9 3,55 2,7 5 3,6 2,8 5,1 3,7 2,9 5,2 4 3,1 5,5 4,3 3,3 5,9 4,5 3,5 6,1 5 4 6,7 5,3 4,2 7,2 5,33 4,2 7,3 5,5 4,5 7,4 5,7 4,6 7,6 6 4,8 8,1 6,5 5,3 8,6 6,99 5,7 9,7 7 5,7 9,7 7,5 6,2 10,1 8 6,6 10,7 8,4 7,1 11,1 8,5 7,2 11,3 9 7,6 12 9,5 8,1 12,5 10 8,5 13,6 10,5 8,9 14 11 9,4 14,7 12 10,4 15,7 15 13,2 19,4 Statikus tömítés, nyomás kívülről, négyszögletes horony axiális alakváltozásnál t +0,05 nyomás kívülről r1 Ra 6,3 ø d8 h11 ø d7
Trapézhorony A trapézhorony kialakítása nehéz és költséges. Ez a horonygeometria csak akkor előnyös, ha a szerelés során (ki- és betolás alatt vagy fej feletti szerelésnél) az O-gyűrűt a horonyban rögzíteni kell. Trapézhorony alkalmazása kiváltképp 2 mm zsinórkeresztmetszet felett ajánlott. A közepes horonyátmérő az O-gyűrű belső átmérője és a zsinórvastagsága összegének felel meg. Statikus tömítés, trapézhorony b ±0,05 25 t ±0,05 r1 ød = d1 + d2
Horonyméretek d2 Horony- Horony- r1 mélység szélesség t ±0,05 b ±0,05 2 1,5 1,6 0,4 0,25 2,2 1,6 1,7 0,4 0,25 2,4 1,8 1,9 0,4 0,25 2,5 2 2 0,4 0,25 2,6 2,1 2,1 0,4 0,25 2,62 2,1 2,1 0,4 0,25 2,65 2,1 2,1 0,4 0,25 2,7 2,2 2,1 0,4 0,25 2,8 2,3 2,2 0,4 0,25 3 2,4 2,4 0,4 0,25 3,1 2,5 2,5 0,4 0,25 3,5 2,8 2,9 0,8 0,25 3,53 2,8 2,9 0,8 0,25 3,55 2,8 2,9 0,8 0,25 3,6 2,9 3 0,8 0,25 3,7 3 3,1 0,8 0,25 4 3,2 3,3 0,8 0,25 4,3 3,3 3,6 0,8 0,25 4,5 3,7 3,7 0,8 0,25 5 4,2 4 0,8 0,25 5,3 4,6 4,2 0,8 0,4 5,33 4,6 4,2 0,8 0,4 5,5 4,7 4,4 0,8 0,4 5,7 4,9 4,5 0,8 0,4 6 5,1 4,7 0,8 0,4 6,5 5,6 5,1 0,8 0,4 6,99 6 5,6 1,6 0,4 7 6 5,6 1,6 0,4 7,5 6,4 6,1 1,6 0,4 8 6,9 6,3 1,6 0,4 8,4 7,3 6,7 1,6 0,5 8,5 7,4 6,8 1,6 0,5 9 7,8 7,2 1,6 0,5 9,5 8,2 7,7 1,6 0,5 10 8,7 8 1,6 0,5
Háromszög horony Egyes esetekben a karima és fedéltömítések konstrukciós feltételei háromszög horony kialakítását teszik szükségessé. Ennél a speciális horonygeometriánál az O-gyűrű meghatározott előfeszítésének biztosítása nehézkes. Ezen kívül a kis tér hátrányos, ha a környezeti közegek hatására az O-gyűrű megduzzad. Statikus tömítés, háromszög horony r1 b 45 ø d f7/d H8
Horonyméretek d2 Oldalhossz b Tűrés (+) r1 1 1,45 0,1 0,25 1,2 1,7 0,1 0,25 1,25 1,75 0,1 0,25 1,3 1,8 0,1 0,3 1,5 2,1 0,1 0,3 1,6 2,15 0,1 0,3 1,78 2,4 0,1 0,3 1,8 2,45 0,1 0,3 1,9 2,6 0,1 0,4 2 2,75 0,1 0,4 2,2 3 0,1 0,4 2,4 3,25 0,15 0,4 2,5 3,4 0,15 0,5 2,6 3,55 0,15 0,5 2,62 3,6 0,15 0,5 2,65 3,6 0,15 0,5 2,7 3,7 0,15 0,6 2,8 3,8 0,15 0,6 3 4,1 0,2 0,6 3,1 4,25 0,2 0,6 3,5 4,8 0,2 0,8 3,53 4,8 0,2 0,8 3,55 4,85 0,2 0,8 3,6 4,9 0,2 0,9 3,7 5,05 0,2 0,9 4 5,5 0,2 1,2 4,3 5,9 0,2 1,2 4,5 6,15 0,2 1,2 5 6,85 0,25 1,2 5,3 7,25 0,25 1,4 5,33 7,3 0,25 1,4 5,5 7,55 0,25 1,5 5,7 7,8 0,25 1,5 6 8,2 0,3 1,5 6,5 8,9 0,3 1,7 6,99 9,6 0,3 2 7 9,6 0,3 2 7,5 10,3 0,3 2 8 11 0,4 2 8,4 11,55 0,4 2 8,5 11,7 0,4 2 9 12,4 0,4 2,5 9,5 13,05 0,4 2,5 10 13,7 0,4 2,5 10,5 14,4 0,4 2,5 10 15,1 0,4 2,5 12 16,5 0,5 3 15 20,6 0,5 3
Vákuum tömítése Az O-gyűrűvel történő statikus tömítés különleges esete a vákuum tömítése. Itt a tömítendő rendszernyomás a légköri nyomásnál alacsonyabb (p atm = 1,01325 bar). Az O-gyűrűk statikus alkalmazására vonatkozó beépítési irányelvekkel ellentétben vákuum tömítése esetén a következő ajánlásokat kell figyelembe venni: > A horonynak az előfeszített O-gyűrűvel közel 100%-ban kell kitöltöttnek lennie. Így az érintkezési felület nagyobb és az elasztomer anyag diffúziós ideje növekszik. > Az O-gyűrű keresztmetszeti alakváltozása 30% körüli legyen. > Vákuumzsír alkalmazandó (szivárgási ráta csökkentése). > A felületminőség (érdesség mélysége) legyen a standard statikus alkalmazások esetén használtnál lényegesen jobb. Ezen kívül a tp hordozófelület aránya 50% felett legyen. > Gázokkal jól összeegyeztethető, alacsony áteresztőképességű és maradó alakváltozású elasztomeranyag választandó. Standard alkalmazásokhoz fluorkaucsuk anyag javasolt. Statikus tömítés, vákuum tömítése t -0,05 környezeti oldal Ra 0,8 r1 b ±0,05 Ra 0,8 vákuum ø d8 h11 ø d7 H11
Horonyméretek d2 Horony- Horony- r1 mélység szélesség t -0,05 b ±0,05 1,5 1,05 1,8 0,1 0,2 1,78 1,25 2,1 0,1 0,2 1,8 1,25 2,1 0,1 0,2 2 1,4 2,3 0,1 0,3 2,5 1,75 2,9 0,1 0,3 2,6 1,8 3 0,1 0,4 2,62 1,85 3,1 0,1 0,4 2,65 1,85 3,1 0,1 0,4 2,7 1,9 3,15 0,1 0,4 2,8 1,95 3,2 0,1 0,4 3 2,1 3,5 0,1 0,6 3,1 2,2 3,6 0,1 0,6 3,5 2,45 4,1 0,2 0,6 3,53 2,5 4,1 0,2 0,6 3,55 2,5 4,15 0,2 0,6 3,6 2,5 4,2 0,2 0,6 3,7 2,6 4,3 0,2 0,6 4 2,8 4,7 0,2 0,6 4,5 3,15 5,3 0,2 0,8 5 3,5 5,9 0,2 0,8 5,3 3,7 6,3 0,2 1 5,33 3,7 6,3 0,2 1 5,5 3,8 6,6 0,2 1 5,7 4 6,7 0,2 1 6 4,2 7,1 0,2 1 6,5 4,6 7,6 0,2 1 6,99 4,9 8,2 0,3 1 7 4,9 8,2 0,3 1 7,5 5,3 8,7 0,3 1 8 5,6 9,4 0,3 1 8,4 5,9 9,9 0,3 1 8,5 6 10 0,3 1 9 6,4 10,5 0,3 1 9,5 6,7 11,2 0,3 1 10 7,1 11,7 0,3 1
r1 Dinamikus tömítés O-gyűrűk sikeresen használhatók dinamikus alkalmazások tömítőelemeként. Az alkalmazását az alacsony nyomás és sebesség, illetve a kis beépítési tér lehetősége határolja be. A mozgás során fellépő súrlódási ellenállás miatt pl. hidraulika vagy pneumatika alkalmazásoknál az O-gyűrű előfeszítése a statikus alkalmazásoknál kisebbre választandó. A súrlódási veszteségek és az O-gyűrű szárazon futás miatti korai kopás elkerülése érdekében jó kenés biztosítása szükséges. Az ide-oda (alternáló) és az ide-oda mozgással egyidejű forgó (csavarvonalú) mozgáshoz azonos beépítési tér tartozik. Különbségeket azonban a hidraulika és a pneumatika alkalmazások és azok nyomás és kenési viszonyai jelentenek. Hidraulika Hidraulika alkalmazások dugattyú vagy dugattyúrúd tömítéseként O-gyűrűk akkor alkalmazhatók, ha kis hely áll rendelkezésre, relatív rövid löketek kis frekvencián lépnek fel és az abszolút szivárgásmentesség nem követelmény. Sőt a súrlódás és a kopás csökkentését biztosító kenőfilm kialakulása érdekében minimális szivárgás inkább kívánatos. Dinamikus tömítés, belső tömítés, négyszögletű horony radiális alakváltozásnál lekerekítés t +0,05 ø d5 f7 ø d10 H8 ø d6 H9 Ra 0,4 C 20
r1 Horonyméretek d2 Horony- Horony- Letörés mélység szélesség hossza t +0,05 C 1 0,9 1,3 1 1,2 1 1,6 1 1,25 1,1 1,6 1 1,3 1,1 1,7 1,2 1,5 1,3 1,9 1,2 1,6 1,4 2 1,2 1,78 1,5 2,3 1,3 1,8 1,5 2,4 1,3 1,9 1,6 2,5 1,3 2 1,7 2,6 1,3 2,2 1,9 2,8 1,3 2,4 2,1 3 1,4 2,5 2,2 3,1 1,4 2,6 2,2 3,3 1,5 2,62 2,2 3,4 1,5 2,65 2,3 3,4 1,5 2,7 2,4 3,4 1,5 2,8 2,4 3,6 1,6 3 2,6 3,8 1,8 3,1 2,7 3,9 1,8 3,5 3,1 4,4 2 3,53 3,1 4,5 2 3,55 3,1 4,5 2 3,6 3,1 4,6 2 d2 Horony- Horony- Letörés mélység szélesség hossza t +0,05 C 3,7 3,2 4,8 2 4 3,5 5,1 2 4,3 3,8 5,5 2,5 4,5 4 5,7 2,5 5 4,4 6,4 2,7 5,3 4,7 6,8 2,9 5,33 4,7 6,9 2,9 5,5 4,9 7,1 3 5,7 5,1 7,2 3 6 5,4 7,5 3,6 6,5 5,8 8,1 3,6 6,99 6,2 8,8 3,6 7 6,2 8,9 3,6 6,7 9,4 3,8 8 7,1 10,2 4 8,4 7,5 10,6 4,2 8,5 7,6 10,8 4,2 9 8,1 11,4 4,5 9,5 8,5 12 4,5 10 9 12,6 4,5 10,5 9,5 13,2 5 11 9,9 13,9 5 12 10,9 15,1 5 15 13,7 18,8 5 Dinamikus tömítés, külső tömítés, négyszögletű horony radiális alakváltozásnál lekerekítés C t+ 0,05 Ra 0,4 ø d3 h9 ø d9 f7 ø d4 H8 20
r1 Pneumatika O-gyűrűk pneumatika alkalmazások alternáló mozgásainak tömítésére alkalmazhatók. Elégtelen kenésnél a súrlódási veszteség csökkentése, ezen keresztül a lehetőleg hosszú élettartam elérése érdekében az O-gyűrű elöfeszítése a hidraulika területén alkalmazottnál kisebbre választandó. Dinamikus tömítés, belső tömítés, négyszögletű horony radiális alakváltozásnál lekerekítés t +0,05 ø d5 f7 ø d10 H8 ø d6 H9 Ra 0,4 C 20
r1 Horonyméretek d2 Horony- Horony- Letörés mélység szélesség hossza t +0,05 C 1 0,95 1,2 0,9 1,2 1,05 1,5 1 1,25 1,15 1,5 1 1,3 1,15 1,6 1,1 1,5 1,35 1,8 1,1 1,6 1,45 1,9 1,2 1,78 1,55 2,2 1,2 1,8 1,55 2,3 1,2 1,9 1,7 2,3 1,2 2 1,8 2,4 1,2 2,2 2 2,6 1,4 2,4 2,15 2,9 1,4 2,5 2,25 3 1,4 2,6 2,35 3,1 1,4 2,62 2,35 3,1 1,5 2,65 2,35 3,2 1,5 2,7 2,45 3,3 1,5 2,8 2,55 3,4 1,5 3 2,7 3,6 1,5 3,1 2,8 3,7 1,5 d2 Horony- Horony- Letörés mélység szélesség hossza t +0,05 C 4 3,7 4,8 2 4,3 4 5,1 2 4,5 4,2 5,4 2,3 5 4,65 5,9 2,3 5,3 4,95 6,4 2,7 5,33 4,95 6,4 2,7 5,5 5,15 6,5 2,8 5,7 5,35 6,8 3 6 5,6 7,2 3,1 6,5 6,1 7,8 3,3 6,99 6,55 8,4 3,6 7 6,6 8,4 3,6 7,5 7,1 8,9 3,8 8 7,6 9,5 4 8,4 7,9 10,1 4,2 8,5 8 10,2 4,2 9 8,5 10,8 4,3 9,5 9 11,4 4,3 10 9,5 12 4,5 3,5 3,15 4,2 1,8 3,53 3,2 4,3 1,8 3,55 3,2 4,3 1,8 3,6 3,3 4,3 1,8 3,7 3,4 4,4 1,8 Dinamikus tömítés, külső tömítés, négyszögletű horony radiális alakváltozásnál lekerekítés C t+ 0,05 Ra 0,4 ø d9 f7 ø d3 h9 ø d4 H8 20