Gli anelli di tenuta standard sono concepiti per l’uso con pressioni molto basse. Possono fare tenuta in ambienti con bassa differenza di pressione contro fluidi, grassi e aria. Resistono ad una pressione massima di 0,5 bar, valore che dipende ulteriormente dalla velocità .
La tabella seguente mostra i valori massimi ammessi di pressione in base al numero di giri ed alla velocità periferica.
Per differenze di pressione superiori a 0,5 bar, pressioni pulsanti e applicazioni in vuoto, si raccomanda il tipo WASY. Questo tipo ha un labbro di tenuta corto e rinforzato ed ha l’inserto metallico allungato verso l’interno (membrana stabilizzata). Questa conformazione limita l’aumento della pressione di contatto a seguito della pressione e riduce anche l’attrito e la conseguente usura prematura.
La struttura rinforzata del labbro di tenuta evita che, entro certi limiti, il labbro si pieghi verso il lato
Anelli antiestrusione
Per pressione superiori a 0,5 bar si possono usare anelli di tenuta con un anello antiestrusione. Queste configurazioni resistono, a seconda della velocità , fino a 10 bar. Si possono usare solo i tipi senza labbro parapolvere perché l’anello antiestrusione sostiene il labbro di tenuta sotto la membrana. L’anello antiestrusione deve essere pertanto adattato perfettamente al profilo del labbro in questione.
Su richiesta sono fornibili i disegni dei suddetti anelli. Questo sistema è l’ideale per applicazioni in cui non sono disponibili i tipi
resistenti alla pressione (WASY).
Temperatura
A causa della rotazione dell’albero e del conseguente attrito che si sviluppa, la temperatura effettiva sullo spigolo di tenuta è superiore a quella del bagno d’olio.
La differenza in temperatura fra il bagno d’olio e lo spigolo di tenuta viene definita sovratemperatura. L’entità della sovratemperatura dipende dai seguenti parametri:
– velocità periferica
– regime di lubrificazione/livello dell’olio
– dissipazione del calore
– pressione
– stato della superficie dell’albero
– materiale dell’anello di tenuta
All’aumentare della velocità periferica aumenta anche la sovratemperatura sullo spigolo di tenuta. A seconda della velocità periferica, la
sovratemperatura può raggiungere i +40°C. Se si superano le massime temperature di esercizio ammissibili per i diversi materiali, si ha come conseguenza un indurimento precoce dell’elastomero ed una forte usura.
Fluidi da ritenere
La scelta del corretto anello di tenuta ed in particolare del materiale idoneo dipende dalla velocità periferica dell’albero, dalla pressione e dall’aumento di temperatura per attrito, ma in maniera più considerevole dal fluido da ritenere e dalla sua temperatura.In particolare, la resistenza chimica al fluido da parte dell’anello di tenuta influenza in modo decisivo la durata della tenuta. Una aggressione chimica da parte del fluido può portare a:
– rammollimento del materiale a causa di rigonfiamento
– o indurimento ed invecchiamento prematuro, favorito dalle alte temperature.
Se si usano fluidi di nuova produzione, in caso di incertezza o se si verificano contemporaneamente i massimi parametri operativi (p. es. temperatura, pressione, velocità periferica), raccomandiamo di effettuare un test preventivo. Un test pratico in condizioni standard fornisce le migliori informazioni circa l’idoneità dell’anello. Può essere utile anche un test di laboratorio ed una consultazione con il produttore del fluido.
Generalmente, gli anelli di tenuta con materiale standard NBR ed FPM mostrano una buona resistenza a questi fluidi. Con fluidi estremamente additivati per i quali non vi sono a disposizione dati ricavati dall’esperienza si consiglia di effettuare un test.
Oli e grassi sintetici
La composizione dei lubrificanti sintetici è caratterizzata sostanzialmente dall’olio di base e da un grande numero di additivi. A seconda del tipo di olio base e di additivi, il materiale standard NBR può essere usato con lubrificanti con un basso contenuto di additivi. Con oli maggiormente additivati, in particolare con temperature al di sopra di +80°C, il materiale più idoneo è l’FPM. A causa del grande numero di additivi e della loro combinazione nei lubrificanti sintetici, si possono verificare comunque problemi di resistenza. Pertanto raccomandiamodi verificare preventivamente con un test l’idoneità del materiale.