Entwurf von Sitzen Für die dynamische Dichtungen

Bei dynamischen Dichtungsanwendungen (die Anwendungen, bei denen eine relative Bewegung zwischen den Teilen des Dichtsystems vorhanden ist) wird der O-Ring Reibungen unterzogen, die vom Gleiten entlang der Dichtfläche hervorgerufen werden.

Aus diesem Grund sind im Vergleich zu den statischen Anwendungen die Arbeitsbedingungen kritischer. Bei der Herstellung der Sitze für die Dichtungen ist daher größere Sorgfalt und Präzision erforderlich. Die O-Ringe werden nicht unter "Flanschdichtungsbedingungen" verwendet, wenn es sich darum handelt, eine Dichtheit zwischen zwei Elementen in relativer Bewegung zu erzielen, wir konzentrieren daher unsere Aufmerksamkeit auf die Beanspruchung der radialen Vorspannung und bemessen die Sitze für die Zylinder- und die Kolbendichtung.

In den Abbildungen 4.11 und 4.12 sind die Details der Sitze für die dynamische Zylinder- und Kolbendichtung bei einem Flüssigkeitsdichtungssystem dargestellt.

Wie bei den statischen Dichtungsanwendungen empfiehlt es sich zu verhindern, dass bei der Installation der Umfang mehr als 3% komprimiert oder mehr als 6% gestreckt wird.

Bei der Wahl des für die Anwendung am besten geeigneten O-Rings darf nicht die Möglichkeit vernachlässigt werden, dass die abzudichtende Flüssigkeit mit der Mischung des O-Rings interagieren und eine Volumenänderung hervorrufen kann, was eine Änderung der von den Dichtflächen übertragenen Komprimierungskraft nach sich zieht. In der Abbildung 4.13 führen wir die zur Gewährleistung einer einwandfreien Funktionstüchtigkeit und zur Begrenzung des Reibungseffekts empfohlenen Quetschungsprozentsatzwerte für dynamische Flüssigkeitsdichtungen auf.

In der Tabelle 4.7 sind die für die Ausführung der Wände des Sitzes empfohlenen Fertigungsgrade angegeben. Im Einzelnen ist die Rauheitsklasse angegeben sowie der Ra-Wert der Wände des Sitzes, des Bodens und der Oberfläche, der sich dem O-Ring entgegensetzt und die Vorspannungsverformung bestimmt. Als Diskriminanten zum Ausfüllen der Tabelle sind wir davon ausgegangen, dass die Auflagefläche des O-Rings mindestens 50% des Idealwerts entspricht.

In der Tabelle 4.8 sind die Werte der geometrischen Parameter des Sitzes angegeben, bzw. seine Breite, die Übergangsradien und die Länge der Anzugsschräge in Bezug auf den Durchmesser Qd des O-Rings. Die unterstrichenen Werte stellen die von den Normen ISO und DIN empfohlenen Einsatzdurchmesser dar.

In den nachstehenden Tabellen sind wie bei den statischen Dichtungsanwendungen die Parameter für einen korrekten Entwurf der O-Ring-Sitze und der Dichtsysteme angegeben:

• Tabelle 4.9 – Abmessungen des Sitzes für die Standarddurchmesser unserer O-Ringe mit einem oder zwe Extrusionsschutzringen;
• Tabelle 4.10 – Abmessungen der Sitze und der Details für die Herstellung von Elementen für die dynamische Dichtheit von Flüssigkeiten.

Für die Dichtheit in pneumatischen Anlagen und allgemein im allgemeinen Gas, um die Reibung zu begrenzen, wird die Kolbendichtung mit "schwimmendem" O-Ring oder ohne Berührung mit dem Gehäuseboden (Bild 4.14) verwendet.

Für die Gasdichtung arbeitet der O-Ring mit einer kleinen Quetschung des Umfangs, einer Quetschung, die 6% des Umfangwerts nicht überschreiten und 4% nicht unterschreiten darf. In der Abbildung 4.15 führen wir die bei dynamischen Dichtungsanwendungen in pneumatischen Kreisen mit "schwimmendem" Ring empfohlenen Quetschprozentwerte auf.

In den Tabellen 4.11 und 4.12 sind die Abmessungen und die Oberflächenfertigungsgrade für die O-Ring-Sitze bei dynamischen Gasdichtungsanwendungen angegeben.

In den Tabellen 4.13 und 4.14 sind die für die schwimmende Montage des O-Rings empfohlenen Werte angegeben.

In den nachstehenden Tabellen sind wie bereits bei den statischen Dichtungsanwendungen die Parameter für einen korrekten Entwurf der O-Ring-Sitze und der Dichtsysteme angegeben:

• Tabelle 4.15 – Abmessungen des Sitzes für die Standarddurchmesser der O-Ringe;
• Tabelle 4.16 – Abmessungen der Sitze und der Details für die Herstellung von Elementen für die dynamische Gasdichtung.

Zum Abschluss des Abschnitts über die Sitze für die statische Dichtung führen wir zwei tabellen, auf, die wir für die Konstrukteure als wichtig erachten.