3.0 Afdichting 3.1 Functies van Afdichtingen Een afdichting heeft minimaal één van onderstaande vier functies: 1. Insluiten van het smeermiddel in een component 2. Buitensluiten van vervuiling 3. Verschillende media van elkaar gescheiden houden 4. Het drukverschil tussen verschillende compartimenten handhaven 1 2 3 4 ROC van Twente Pagina 1
3.2 Typen afdichtingen Afdichtingen kunnen worden onderverdeeld naar materiaalsoort en naar afdichtingsprincipe. 1. Ingedeeld naar materiaal Afdichtingen Niet metalliek Semi Metalliek Metalliek Vloeibaar Vast Ferro Nonferro Loctite Viba... rubber leer kunststof... Fe 360 Armco Cr-Ni st.... Cu Al CuZn... 2. Ingedeeld naar afdichtingsprincipe Afdichtingen Statisch Dynamisch Flensafdichting Draaiend (Roterend) Schuivend (Translerend) Plaatpakking (Semi) metallieke pakking O-ring Drukloze afdichting Drukafdichting manchetten O-ringen oliekeerring V-ring stopbuspakking mechanical seal Eisen die aan afdichtingsmaterialen worden gesteld: 1. Voldoende (rest)elasticiteit bezitten (om de afdichting te handhaven) 2. Voldoende plasticiteit bezitten (om oneffenheden op te vullen) 3. Goed afdichtend vermogen bezitten (om een medium te blokkeren) 4. Thermische en chemische bestendigheid bezitten (aangepast aan het milieu) ROC van Twente Pagina 2
3.3 Uitvoeringsvormen van afdichtingen voor lage druk Hier worden onderscheiden: O-ring V-ring Viltring Spleetafdichting Labyrintafdichting Nilosring Oliekeerring (Simmer-ring) 3.3.1 De O-ring O ringen kunnen zowel als statische als dynamische afdichtingen worden toegepast. Ze zijn in leverbaar in PTFE (Teflon ) en verschillende kwaliteiten rubber. De materiaalsamenstelling is afhankelijk van de gebruiksomstandigheden en het milieu. Om de ring probleemloos te laten functioneren, worden aan de inbouwgroef van de ring de volgende eisen gesteld: - Juiste afmetingen (DIN 3771); - Oppervlak schoon en onbeschadigd. De O ring moet onbeschadigd op zijn plaats komen. De kleinste beschadiging kan de werking teniet doen. Bij montage kan er gebruik gemaakt worden van een montage hulpstuk. ROC van Twente Pagina 3
3.3.2 De V-ring De rubberen V ring is meestal eenvoudig op een as te monteren. De lip rust tegen het stilstaande lagerhuis. De ring wordt doorgaans bij lage omtreksnelheden toegepast en de afdichtende werking is gering. 3.3.3 De viltring De in olie gedrenkte viltring wordt meestal bij vetgesmeerde lagerhuizen toegepast. Het geeft een redelijke afdichting tegen stof en vuil. Tegen vocht is deze ring minder effectief. Dit type afdichting wordt langzamerhand verdrongen door rubberen exemplaren met vetvulling. 3.3.4 De spleetafdichting Wanneer de kans op binnendringend vuil en vocht gering is, worden spleetafdichtingen toegepast. Hoe langer de spleet, des te beter is de afdichtende werking. Bij oliesmering is de as voorzien van groeven, die de lekkende olie terugvoeren naar het lager. ROC van Twente Pagina 4
3.3.5 De labyrintafdichting De labyrintafdichting wordt toegepast bij: - Hoge toerentallen en hoge temperaturen; - Een extreem vuile en/ of vochtige omgeving Hoe langer de labyrintgangen, des te beter is de afdichtende werking. Er worden twee soorten onderscheiden: - Axiale labyrinten, bij niet deelbare lagerhuizen (linker afbeelding); - Radiale labyrinten, bij deelbare lagerhuizen (rechter afbeelding). 3.3.6 De Nilos-ring De gehard stalen Nilos ring is een uitvinding van de lagerfabrikant SKF. Bij ingebruikname zal de ring een slepende afdichting verzorgen tegen binnen- of buitenring van het lager. Na enige tijd vorm de Nilos ring een groef in de ring van het lager. Hierdoor gaat de slepende afdichting over in een spleetafdichting. ROC van Twente Pagina 5
3.3.7 De oliekeerring (Simmer-ring ) Deze ring wordt vaak toegepast als dynamische, roterende afdichting. Zoals de naam al zegt, wordt de ring meestal bij oliesmering gebruikt. De bijnaam is ontleend aan de uitvinder, Simrit Freudenberg. De ruggengraat van de afdichting wordt vaak gevormd door een RVS ring. Deze is omkleed met rubber. (samenstelling afhankelijk van het medium waar het mee in aanraking komt) Een veer in de vorm van een mouw ophouder handhaaft de afdichting door het aandrukken van de afdichtingslip. Het meest kritische deel is de afdichtingslip, welke bij de geringste beschadiging de afdichting onklaar maakt. Het correct monteren is dus van groot belang. Aan het gebruik van deze gevoelige afdichting worden de volgende eisen gesteld: - Juiste maatvoering van as en huis; - Goede oppervlaktekwaliteit van contactvlak lip; - Nooit droog monteren; - Bij een dubbele lip, tussenruimte met vet vullen; - Uitlijning van samenwerkende assen moet goed zijn; - Concentriciteit as huis moet goed zijn. Naast de standaard uitvoering, worden andere uitvoeringen toegepast. ROC van Twente Pagina 6
Alternatieve uitvoeringen van de oliekeerring. De uitvoeringsvorm is afhankelijk van de toepassing en omgevingsomstandigheden. ROC van Twente Pagina 7
3.4 Uitvoeringsvormen van dynamische afdichtingen voor hoge druk Bij dynamische drukafdichtingen worden toegepast: De stopbuspakking De Mechanical Seal 3.4.1 De Stopbuspakking De functies van deze afdichting zijn: Insluiten van de vloeistof in een component Smeren van de bewegende as. Toepassingsvoorbeelden: asdoorvoer bij centrifugaal- en plunjerpompen asdoorvoer bij afsluiters doorvoer van de schroefas bij schepen 3.4.2 De Mechanical Seal De Mechanical Seal ofwel de glijring-afdichting is een moderne vervanger van de stopbuspakking met identieke functies. Het functioneert beter, maar is een duur en gevoelig component. De zeer glad geslepen glijring en tegen-glijring worden door een aantal veren en het drukmedium tegen elkaar gedrukt. Tussen de ringen wordt een vloeistoffilm in stand gehouden, waardoor een optimale, wrijvingsarme afdichting wordt verkregen. ROC van Twente Pagina 8
Tussen de glijvlakken zal altijd een minimale lekkage moeten optreden. Dit is noodzakelijk om de vloeistoffilm in stand te houden. Het monteren van Mechanical Seals is werk voor specialisten. Iedere fout bij de montage van deze dure en gevoelige component wordt genadeloos afgestraft. Aan de hand van het montagevoorschrift van de fabrikant kan een ervaren monteur deze procedure met succes uitvoeren. Vanzelfsprekend moeten de seal en alle onderdelen waarmee het in aanraking komt, brandschoon zijn. Zoals bij alle andere montagewerkzaamheden zijn reinheid, zorgvuldigheid en systematisch werken, vooral hier voorwaarden voor succes. ROC van Twente Pagina 9