CKD Dichtungstechnik

O-Ringe

Präzisions-O-Ringe

Der O-Ring (Runddichtring) ist ein geschlossener Ring mit rundem Querschnitt, der aus gummi-elastischen Werkstoffen und Kunststoffen hergestellt werden kann. Elastomer O-Ringe werden formgebunden (nahtlos) nach DIN 3771/1 oder stoßvulkanisiert (HSTV) aus Rundschnur nach DIN7715 E2 hergestellt. O-Ringe aus PTFE-Fluorkunststoff werden nach DIN 7168-mittel spanabhebend gefertigt.
Download

Anwendungsgebiete

Der O-Ring ist eine universelle Dichtung mit vielen Vorteilen. Kleiner Einbauraum, hohe Dichtwirkung mit geringen Schraubenkräften, vorwiegend für statische Anwendungen, als dynamische Dichtung, oder für Linear- und Drehbewegungen nur bedingt geeignet.

Funktion

Die Dichtwirkung eines O-Rings wird durch die elastische Verformung seines Querschnittes in einer entsprechenden Nut erreicht. Der Druck des abzudichtenden Mediums verspannt den O-Ring in der Nut zusätzlich.

Vorteile

  • für großen Druck und Temperaturbereich
  • kleiner Einbauraum
  • leichte Montage
  • enges Toleranzfeld
  • geringer Reibungsverschleiß
  • hohe Lebensdauer
  • verschiedene Shorehärten
  • kein Nachspannen
  • preiswerte Dichtung
  • für fast alle Medien

Nachteile

  • Stick-slip Effekt bei geringer Schmierung
  • Gefahr des Anklebens bei längerem Stillstand
  • Spaltenextrusion

Einsatzgrenzen

Dynamisch

können O-Ringe nur bei geringem Druck bzw. mäßiger Gesamtbeanspruchung eingesetzt werden. Die maximale Geschwindigkeit unter optimalen Bedingungen beträgt ca. 4 m/sec. Für höhere Ansprüche empfehlen wir Kolben- und Stangendichtungen siehe unser Sonderprospekt.

Maximale Druckgrenzen

hängen stark von den Betriebsbedingungen, wie Geschwindigkeit, Temperatur, Medium und Schmierung ab. Bei einer Spaltenextrusion, kann der O-Ring bei hohem Druck in den druckabgewandten Spalt gepresst und dabei zerstört werden. Dies wird hauptsächlich von der Spalthöhe, Shorehärte und dem Schnurdurchmesser beeinflusst. Mit einem Stützring kann die Spaltenextrusion vermieden werden. Grundsätzlich sollten ab 180 bar Druck Stützringe eingesetzt werden.

Statisch

sind bei engen Einbaumaßen/Toleranzen oder mit Stützringen Drücke bis über 400bar möglich.

Temperaturbeständigkeit

je nach ausgewähltem Elastomer sind Einsatztemperaturen von -70°C bis +330°C möglich.

Auswahl Entscheidung

Allgemein gilt, dass O-Ringe im eingebauten Zustand nicht mehr als 6% gedehnt und nicht mehr als 3% bezogen auf den Innendurchmesser des O-Rings gestaucht werden sollen. Die Funktionsfähigkeit hängt wesentlich von der sinnvollen und ausgewogenen Zusammensetzung der Werkstoffe ab und den bekannten Betriebs-bedingungen.

Elastomere

Hochmolekulare Kohlenstoff oder siliciumhaltige Verbindungen bilden die Grundbestandteile der Elastomermischungen und bestimmen deren chemische Grundeigenschaften. Vernetzungen und Vulkanisationsmittel reagieren mit den Elastomeren unter Bildung der für gummiartige Werkstoffe typischen Molekülgerüste, die das hochelastische Verhalten bedingen. Durch die Auswahl der Vernetzungssysteme kann besonders das Verformungsverhalten sowie die mechanische und Temperaturbeständigkeit der Werkstoffe beeinflusst werden.

Füllstoffe und Weichmacher

Werden in das Molekülgerüst eingebaut und bestimmen weitgehend die mechanischen Eigenschaften wie Härte, Zugfestigkeit, Dehnbarkeit und Abriebeigenschaften.

Formgebung

Der zunächst noch plastische Werkstoff wird in Formwerkzeugen unter Einwirkung von Druck und Temperatur in seine endgültige Form gebracht.

Werkstoffprüfung

Der Mischung wird eine Probe entnommen und in einer Versuchspresse zu Prüfplatten verarbeitet und auf die mechanischen Eigenschaften untersucht.
  • Zugfestigkeit DIN 53504
  • Bruchdehnung DIN 53504
  • Shorehärte DIN 53505
  • Rückprallelastizität DIN 53212
  • Dichte g/cm3 DIN 53479

Werkstoff Härte

Der Härtegrad der Elastomere wird in Shore angegeben z.B. 75°Shore. Dichtungen können in verschiedenen Shorehärten geliefert werden. Die richtige Härte ist von wesentlicher Bedeutung dafür, ob eine Dichtung den Betriebsbedingungen standhält.

Günstigste Shorehärte nach anliegendem Betriebsdruck.

 

Druck (bar) 50 <100 >100
Shore A 75 80 90

 

Statische und dynamische Abdichtung

Während die Abdichtung von statischen Maschinenteilen (Flansche, Verschraubungen) auf die vorher beschriebene Weise bis zu einem sehr hohen Druck möglich ist. Sind der Anwendungen von O-Ringen an dynamischen Bauteilen (Hydraulik, Pneumatik) dadurch Grenzen gesetzt, dass mit zunehmendem Druck die für die Gleitbewegung der Dichtung notwendige Schmierung erschwert wird und der Reibungsverschleiß sich rapide erhöht. Die Art des Schmiermittels beeinflusst natürlich diese Verhältnisse z.B. ist in der Hydraulik die Schmierwirkung von Mineralölen wesentlich besser als die von wässerigen oder synthetischen Druckflüssigkeiten. Ausreichende Schmierwirkung kann bei geringem Druck bei einer Gleitgeschwindigkeit bis 0,2 m/s angenommen werden, bei höherem Druck sind wesentlich geringere Gleitgeschwindigkeiten zulässig. Der maximale Druck für dynamische Abdichtung* mit O-Ringen liegt bei etwa 45bar. Zum Abdichten rotierender Bauteile haben sich O-Ringe im allgemeinen nicht bewährt, da an der Dichtfläche keine Schmiermittelzufuhr möglich ist und deshalb erhöhte Reibung, lokale Erhitzung und schneller Verschleiß auftreten.
* Wir empfehlen hierzu unsere Kolben-, und Stangendichtungen.

Wissenswertes

Zur Abdichtung in drucklosem Zustand oder bei geringem Druck muss die notwendige Verformung konstruktiv gewährleistet sein, d.h. die Tiefe der Einbaunut muss etwas geringer sein als der Schnurdurchmesser. Sobald der Betriebsdruck erreicht wird, verformt sich der O-Ring und presst sich an die abzudichtende Stelle an und zwar umso stärker je höher der Druck wird. Ist jedoch der Druck im Verhältnis zur Verformbarkeit des Dichtungs-materials zu hoch, so besteht die Gefahr das der O-Ring in den abzudichtenden Spalt gedrückt und dadurch zerstört wird (Spaltextrusion). Zur Abdichtung von hohem Druck sind Dichtungen aus härteren und schwer verformbaren Werkstoffen vorzusehen.

Oberflächengüte

Die Nuten für die Aufnahme der O-Ringe und die Gleitflächen sollen eine möglichst hohe Oberflächengüte haben.

Die Gleitflächen sollen möglichst nach einem Verfahren (gehont oder feingeschliffen) bearbeitet werden, das keine regelmäßig angeordneten Rillen hinterlässt.

Rauhtiefe Ra in µm Metallfläche
2-3 (N8-N7) Flanken der Nut
1,5-2,5 (N7) Dichtfläche und Nutgrund
bei statischer Abdichtung
1,5-2 (N6-N7) Dynamisch Nutgrund
0,3-0,5 (N5) Dynamisch
Gleitfläche

 

HSTV Rundschnurringe

HSTV-Rundschnurringe erweitern die Abmessungsreihe der formgebunden O-Ringe. Durch das Stoßvulkanisieren von Rundschnüren ist es möglich die unterschiedlichsten Durchmesser und Qualitäten in kleinen und großen Stückzahlen herzustellen. Dieses Verfahren ermöglicht kleinste Stückzahlen zu einem günstigen Preis und in einer kurzen Lieferzeit zu fertigen. HSTV-Rundschnurringe sollten aber nur in statischen Abdichtungen mit einer Nut eingesetzt werden.

Vulkanisationsverfahren der Stoßstelle

Beim Heißstoßvulkanisieren wird je nach Werkstoff eine gleichartige Haftmischung verwendet, die beim Heizprozess an der Stoßstelle eine Nachvulkanisation bewirkt. Der Haftvermittler ist auf den zu vulkanisierenden Werkstoff abgestimmt, und somit eine optimale Verbindung unter Wärme und Druck eingeht. Die Enden werden schräg geschnitten, um eine größere Haftfläche und somit eine höhere Reißfestigkeit zu erreichen. Durch dieses Verfahren wird an der Sto§stelle eine Härte erzielt die fast identisch mit der Rundschnur ist. Der große Vorteil dieses Verfahrens ist, dass keine Beeinträchtigung des Dichtverhaltens an der Stoßstelle entsteht, und die Stoßstelle die gleichen Eigenschaften wie die Rundschnur besitzt.

Vakuumqualität

Für den Einsatz in Hochvakuumanwendungen empfehlen wir den Elastomer FKM/Viton geringere Diffusion, zusätzlich kann die Stoßstelle der HSTV Rundschnurringe nachbearbeitet werden.

Toleranzen

Die HSTV O-Ringe werden nach der DIN 7715 Klasse E2 gefertigt. Die Toleranzen im Durchmesser und Schnurdicke sind größer als bei formgebundenen O-Ringen.

Schnur mm Toleranz ± mm
0 - 3 0,3
3 - 6 0,4
6 - 10 0,5
10 - 18 0,6
18 - 30 0,8
30 - 40 1,0

 

O-Ring Montage

Beim Einbau von O-Ringen müssen Beschädigungen vermieden werden. Scharfe Kanten, über die O-Ringe gezogen werden müssen, sollten abgeschrägt oder gerundet werden. Ist dies nicht möglich, so sollten Einbauhülsen mit konischer Öffnung für die Montage verwendet werden. Ebenso sorgfältig muss darauf geachtet werden, dass die O-Ringe nicht in verdrehtem Zustand in die Nut gelangen, da die Materialspannungen eine gleich bleibende Dichtwirkung über den Ringumfang beeinträchtigen und den Verschleiß begünstigen.

Weitere Informationen (Pdf)

  • O-Ringe entsprechend AS568B Norm
  • O-Ring Einbaumaße Zoll
  • O-Ringe metrische Abmessungen
  • O-Ring Einbaumaße metrisch

CKD Dichtungstechnik

Erreichbar: von 8:00 - 16:00 Uhr
Telefon: +49 (0) 6103 / 4856964
Fax: +49 (0)3629/6456 23
Email: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Standort

CKD Dichtungstechnik
Daimlerstraße 23
DE-63303 Dreieich
Copyright © 2019 CKD Dichtungstechnik | Alle Rechte vorbehalten.