O-Ring Dichtungen aus Metall, Einsatzgebiete und Funktionsweise Nov 30, 2016

O-Ring-Dichtungen aus Metall an, die bspw. von der ttv GmbH aus Illertissen angeboten werden, finden besonders in extremen Anwendungsgebieten ihren Einsatzort.

Sie wurden dafür entwickelt, um Gase und Flüssigkeiten sicher ab zu dichten und arbeiten auch unter sehr harten Konditionen einwandfrei. Da sie aus rostfreiem Stahl oder anderen Legierungen mit den selben Eigenschaften bestehen, altern sie weder unter Lagerung noch unter Gebrauch und bieten sich deshalb für den Gebrauch in ungewöhnlichen Gebieten an. Ihre unvergleichlichen Eigenschaften machen sie zu einem sicheren Material für Einsätze unter Ultra-Hochvakuum oder bei einem Druck von bis zu 6800 bar. Darüber hinaus machen ihnen weder Temperaturen von -269 Grad Celsius bis hin zu +980 Grad Celsius, als auch aggressive Einflüsse wie Chloride, radioaktive Strahlung und Korrosion etwas aus.

Metallische O-Ringe

Dieser O-Ring wird normalerweise in einer axialen Lage zwischen parallelen Oberflächen gepresst und in einer geschlossenen oder offenen Nut angebracht. Bei anderen herkömmlichen Flanschverbindungen wären eine Vielzahl an technischen Daten von Nöten um die genaue Position und die Größe und Belastbarkeit der benötigten Dichtung zu berechnen.

Da diese während einer Konstruktionsphase in den meisten Fällen jedoch nicht vorliegen, gestaltet sich der Einsatz anderer Dichtungen an dieser Stelle sehr schwierig und ist mit einem hohen Risiko verbunden, da es durchaus passieren kann, dass die technischen Daten im Voraus nicht korrekt geschätzt wurden und es im weiteren Verlauf der Konstruktion zu gravierenden Schäden kommt.

Dadurch ist eine Fertigstellung oft unmöglich. Beim Gebrauch von Metall-O-Ringen hingegen sind keine unbekannten Variablen notwendig. Die Berechnung besteht lediglich in einer Addition der Betriebskräfte und der Presskräfte.

Ausführungen

Speziell für ungewöhnliche und extreme Betriebsbedingungen entwickelt wurden drei verschiedene Ausführung dieser metallenen Dichtung.

1. Normalausführung

Die erste ist die sogenannte Normalausführung. Diese ist aus Kostensicht die günstigste Variante und wird aus Massivdraht oder anderen metallischen Rohrmaterialien hergestellt. Einsatz findet sie in mäßigen Vakuum- oder Druckverhältnissen.

2. Selbstverstärkende Ausführung

Die selbstverstärkende Ausführung besitzt Bohrungen und Schlitze am Außen- oder Innendurchmesser. Durch diese Eigenschaft entsteht im Inneren der Dichtung der gleiche Druck wie außerhalb, was sich positiv auf das Dichtverhalten auswirkt.

3. Druckgefüllte Ausführung

Die druckgefüllte Variante wurde speziell entwickelt für Einsatzbereiche mit sehr hohen Temperaturen. Sie kann problemlos unter Temperaturen zwischen +425 Grad Celsius und +980 Grad Celsius arbeiten. Die Dichtungskraft wird durch eine Gasfüllung von 40 bar oder mehr erhöht, weil diese sich unter Einfluss der hohen Temperaturen ausdehnt. Sie ist jedoch weniger druckbeständig als die selbstverstärkende Ausführung.

Anwendungen

Ihre typische Anwendung finden Metall-O-Ringe in einer großen Bandbreite von Gebieten.

Einige Beispiele sind die kritischen Bereiche der Hydraulik im Zusammenhang mit Schmieröl, sowie in Verbindung mit Raketen-Treibstoffen, flüssigen Metallen, Dampf, Verbrennungsgasen oder Düsentriebwerken.

Ihre hochbeanspruchbare und permanente Leistung machen sie zu einem der verlässlichsten Materialien zum Zweck von Dichtungen in den Bereichen rund um Hochdruckfilter, Wärmetauscher, Einspritzaggregate und Gasturbinen. Darüber hinaus ergeben sie im Bereich der chemischen und petrochemischen Industrie, für die Raffinerie-Industrie und die Erdgas- und Erdölindustrie eine lecksichere und formschlüssige Möglichkeit der Dichtung in Rohrsystemen.

Auswahl eines geeigenten Modells

Um das geeignete Modell eines O-Rings aus Metall auszuwählen, sollten Bereiche wie Ring-Durchmesser und Rohr-Wandstärke, sowie die Nutabmessungen genauestens unter Augenschein genommen werden. Bei der Wandstärke ist zu beachten, dass sich bei der entsprechenden Verformung eine angemessene Presskraft entwickelt. Der Querschnitt des Rohres wird durch den Außendurchmesser, den Raum, welcher zur Verfügung steht und die gewünschte Presskraft ermittelt.

Handelt es sich um ein Modell mit einer Galvanisierung, so verformt sich diese bei einer Belastung von 72 N/mm Umfangslänge und einer Stärke der Rohrwand von über 3,2mm. Genaue Kennzahlen können in Katalogen der Unternehmen entnommen werden. Die richtige Oberflächengüte und Abmessung der Nut sind für das einwandfreie Funktionieren des O-Rings von hoher Wichtigkeit. Die allgemeinen Richtlinien finden Sie ebenfalls in den Katalogen des Unternehmens.

Da es sich jedoch um einen sehr wichtigen Bestandteil einer Konstruktionen handelt, welcher unter keinen Umständen zu Schäden des gesamten Projekts führen sollte, empfiehlt es sich für eine genaue Beratung ein Unternehmen, wie bspw. die ttv GmbH zu kontaktieren.

Nur so kann ein schadenfreies Funktionieren der Dichtungen garantiert werden, durch welches in der Konstruktion die bestmöglichen Ergebnisse erzeugt werden.