O-Ringe werden unter Druck hart wie Beton - oder so...

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Geschrieben von huebi am 21. Mai 2024 17:41:17:

Als Antwort auf: OT: Wie formstabil bleiben O-Ringe unter Druck geschrieben von Werner am 17. Mai 2024 09:16:19:

Moin,
>für meinen neuen Streßjob konstruiere ich eine Hochdruckverschraubung, innerhalb derer ein O-Ring ein etwas empfindlicheres Bauteil auf Position halten soll. Der O-Ring dient nicht zu Dichtzwecken, sondern sozusagen als Polster und ist dem vollen Innendruck ausgesetzt.

Beschreib mal die genaue Einbausituation. So begreife ich das nicht und fuer die Auslegung ist das sehr wichtig.

>Was macht Gummi unter Druck? . . . also unter Druck ähnlich den älteren Dieseleinspritzanlagen, also noch nicht vierstellig, aber schon in der Nähe

Na, es wird platt gedrueckt ;) Und das auch schon bei kleinen Druecken im einstelligen bar-Bereich.

>Wird der insgesamt kleiner und mein Plättchen fängt an zu wackeln? Wieviel Schrumpfung muß man rechnen, wenn überhaupt.

Wie ich schon schrieb: Wie ist die Einbausituation?

>Ich wollte einen Ring mit 1,5mm Schnurdicke verwenden, den ich auf etwa 1mm axial zusammendrücke, wenn die Verschraubung dichtgeschraubt ist. Die Dichtfläche ist metallisch, abhänging von der Fertigungsgenauigkeit kann das im Einbauzustand ein Zehntel mehr oder weniger sein.

Sobald der O-Ring beim Zusammenschrauben seinen Einbauraum vollstaendig ausfuellt, schraubst Du da gar nichts mehr. Da komprimiert nichts mehr.

>Gibt es Einspritzpumpen, bei denen ein O-Ring die volle Druckabdichtung übernimmt?

Normalerweise sind die Hochdruckdichtungen bei Einspritzpumpen metallisch ausgefuehrt. Entweder ist die Dichtung aus Kupfer oder aus Stahl.

Aber nun mal Grundsaetzliches zu O-Ringen.
Einbau: Am besten in eine radiale Nut in der Welle (Beispiel: Hydraulikkolben) oder im Zylinder wie im Gehaeuse einer Bremszange, nur dass es kein Vierkantring, sondern ein O-Ring ist.
Der O-Ring braucht axial etwas Luft, damit er vom Druck sauber und gleichmaessig erreicht wird.
Den O-Ring immer so dick wie moeglich waehlen weil dann die Toleranzen groesser sein duerfen. Ein O-Ring wird bei der Montage etwa 10% bis 15% seines Schnurdurchmessers zusammengedrueckt. Richtig dicht wird er erst dadurch, dass er axial in seiner Nut an die Wand bewegt wird. Wenn er anliegt, wird er von Druck radial verformt und dadurch immer dichter -> Mehr Druck mehr dicht.
200 bar haelt eine korrekt konstruierte O-Ringdichtung locker aus.

Ich hatte mal nach allen Regeln der Kunst bei meiner XT550 die Schwingenlager aus Kunstkohle durch Lagerbundbuchsen aus Rotguss ersetzt. Die Staubkappen habe ich aus Edelstahl mit O-Ringdichtung konstruiert. Absolut wasserdicht und sehr schoen geworden. Nun habe ich mal die Fettpresse angesetzt und bekam, oh Wunder, kein Fett mehr rein. Also fester druecken! Dann ging auch was. So bei 400 bar schaelten sich dann die O-Ringe durch den Dichtspalt nach aussen raus und die schoenen Endkappen verformten sich auch. Ich war echt erstaunt wie sauber es die O-Ringe zerschaelt hat.

Um sowas zu vermeiden hilft es dann den Dichtspalt moeglichst klein zu gestalten. Wenn der Druck nun aber richtig hoch wird, gibt auch ein massiver Zylinder erstaunlich stark nach und der Spalt weitet sich schnell so weit, dass der O-Ring wieder in ihm verschwindet. Dagegen helfen dann Back-Ringe. Das ist ein Kunststoffring mit deutlich ueberlappenden Enden, der dann den Ringspalt fuer den O-Ring zuverlaessig verschliesst. Dann sind auch vierstellige Druecke gaaanz locker moeglich. Meistens ist die Festigkeit des Zylinders dann der begrenzender Faktor.

Ich wollte mir mal eine 100 t Handpresse mit 10 cm Kolben bauen. Da waeren etwa 1400 bar notwendig geworden. Wenn ich mich recht erinnere, musste der Zylinder dann auch 10 cm Wandstaerke haben, um den Dichtspalt (auch mit Backring) noch in genuegend kleinen Grenzen zu halten. In einer Hydraulikwerkstatt habe ich dann die Verwuestung gesehen, die ein Schlauch mit dieser Druckfestigkeit beim Test angerichtet hatte und habe dann ganz schnell Abstand von diesen Projekt genommen.

Viele Gruesse,
huebi

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