O-Ring

technische Daten

 

 Definition: O-Ringe sind Präzisionsdichtelemente mit kreisförmigem Querschnitt, die in Formen endlos hergestellt werden.Die Abmessungen werden als “Innendurchmesser mal Schnurstärke“ angegeben.


O-Ringe werden in Hydraulik und Pneumatik vorwiegend als statische, aber auch als dynamische Dichtelemente eingesetzt, sie sind relativ preiswert und lassen eine einfache, platzsparende Konstruktion zu. Durch ihren symmetrischen Querschnitt können sie als einfach- und doppelwirkende Dichtungen verwendet werden. Ein Versagen durch falschen Einbau ist nicht möglich. Ein Nachziehen wie bei anderen Dichtelemeten entfällt.
Je nach Betriebsbedingungen und Medien sind verschiedene Werkstoffe (Compounds) verfügbar. Der am häufigsten verwendete Werkstoff ist NBR (Nitril-Butadien-Rubber; Perbunan; Buna-N) mit ca. 70 Shore A Härte.

 

Einsatzdaten:


STATISCHE ABDICHTUNG
 

HÄRTE MAX                                              DRUCK

70 Shore A                                              < 100 bar*

80 Shore A                                              < 200 bar*

90 Shore A                                              < 500 bar* 

 

 

DYNAMISCHE ABDICHTUNG
 

HÄRTE                      max. DRUCK          “ v ” m a x                      max. DRUCK “       v ” m a x

70 Shore A                    <15bar                  0,15 m/s                            5bar                 0,3 m/s

80 Shore A                    <50bar                   0,04 m/s                           15bar                0,15 m/s

90 Shore A                    <100bar               0,02 m/s                            50bar                 0,04 m/s

 

Funktionsweise:

O-Ringe sind selbsttätig wirkende Dichtelemente. Die Dichtwirkung wird durch die Verformung des kreisförmigen O-Ring-Profils erzielt. Das Ausmaß dieser Verformung wird durch die Nuttiefe bestimmt.
 

 


Die durch diese Verformung hervorgerufenen Anpreßkräfte, auch als “Vorpressung” oder “Vorspannung bezeichnet, werden bei Druckbeaufschlagung zusätzlich vom Systemdruck überlagert.

 

Dichtspalt
Durch den Druck wird der O-Ring an die druckabgewandte Nutflanke gepreßt. Um zu vermeiden, dass der O-Ring dabei in den Dichtspalt “F” gedrückt wird, soll dieser möglichst klein gehalten werden. Speziell bei hohen und pulsierenden Systemdrücken kann es durch diese “Spaltextrusion” rasch zur Zerstörung des O-Rings kommen. Bei gleichen Betriebsbedingungen und Spaltweiten wird von einem O-Ring mit kleiner Schnurstärke relativ mehr vom Gesamtvolumen in den Spalt gedrückt als von einem O-Ring mit großer Schnurstärke.

 


Um dies zu verhindern soll immer eine möglichst große Schnurstärke “ds” gewählt werden. Die Spaltextruson kann auch durch die Wahl eines härteren O-Ring-Werkstoffs, besser noch durch die Verwendung von O-Ringen mittlerer Härte (ca. 70 Shore A) in Kombination mit Stützringen, vermieden werden.
 

Verpressung

Die mittlere Verpressung bezogen auf die Schnurstärke sollte

bei statischer Anwendung des O-Rings 15 % bis 30 %,
bei hydraulisch-dynamischer Anwendung 10 % bis 18 % und
bei pneumatisch-dynamischer Anwendung 4 % bis 12 % betragen.

 

Dehnung

O-Ringe können beim Einbau in gewissen Grenzen gedehnt oder gestaucht werden. Im eingebauten Zustand sollte der O-Ring bezogen auf den Innendurchmesser nicht mehr als 6 % gedehnt werden, da es sonst zu einer unzulässig großen Querschnittsabnahme und starken Abflachung am Innenmantel kommt. Annähernd gilt, dass 1 % Dehnung des Innendurchmessers 0,5 % Schnurstärkenverringerung nach sich zieht.

 

Nutfüllung

Die rechteckige Querschnittsfläche der Einbaunut sollte um ca. 25 % größer sein als die kreisrunde O-Ring-Querschnittsfläche. Dadurch kann der Systemdruck auf einen großen Teil der O-Ring-Oberfläche einwirken, um so die erforderliche Anpresskraft zu verstärken.


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