Hoe werkt een oliekeerring?
Oliekeerringen zijn radiale asafdichtingen voor roterende assen. Ze worden gebruikt om vuil van buitenaf tegen te houden en om smeervet of smeerolie binnen te houden.
Een oliekeerring bestaat uit een buitenmantel, een metalen verstevigingsring, een membraan, een spiraalveer en eventueel een stoflip (afb. 1).
(Afb. 1)
De buitenmantel zorgt door middel van een perspassing voor een veilige statische afdichting. De verstevigingsring zorgt voor stabiliteit en het membraan houdt vet, olie en vuil tegen. Oliekeerringen zijn in principe drukloze afdichtingen maar een klein drukverschil tot 0,5 bar kunnen ze aan. Een hogere druk zorgt voor meer kracht op de afdichtingsrand waardoor er meer wrijving ontstaat tussen deze rand en de as. Dit zorgt dan voor een versnelde slijtage van de oliekeerring.
Afhankelijk van de uitvoering kan de oliekeerring een stoflip hebben. Deze stoflip is een extra bescherming tegen het binnendringen van vuil en stof.
De afdichting bij een stilstaande as
Bij een stilstaande as dicht een oliekeerring af door de radiale druk van de afdichtingslip op het asoppervlak (afb. 2). Deze aandrukkracht doordat de onstaat door diameter van deze lip is altijd iets kleiner is dan de diameter van de as. Dit zorgt voor een voorspanning van de afdichtingslip (FE) en dit wordt hierbij ondersteund door de kracht van de spiraalveer (FF). De vervorming van de afdichtingslip vookomt lekkage door de lichte oppervlakteruwheid van de as.
(Afb. 2)
De afdichting bij een roterende as
Bij het roteren van de as treedt in de contactzone tussen de as en de afdichtingslip een hydrodynamisch effect op. Er vormt zich een dun laagje smeermiddel tussen de afdichtingslip en de as. De afdichtingslip maakt nu geen contact meer met de as (afb. 3). Hiermee wordt warmteontwikkeling en voortijdige slijtage van de afdichtingslip voorkomen. Dit betekent ook dat je een oliekeerring nooit ‘droog’ mag laten draaien.
Belangrijk is het verschil in de hoeken van de afdichtingslip. De hoek naar het af te dichten medium (⍺) is groter dan de hoek naar de luchtzijde (β) en zorgt voor een assymetrische verdeling van de contactdruk. Samen met de spiraalveer die ten opzichte van de afdichtingslip iets naar de luchtzijde is geplaatst, ontstaat een voorkeursstructuur op het contactoppervlak. Dit voorkomt dat het smeermiddel gaat lekken naar de luchtzijde van de afdichtingslip.
Het af te dichten medium moet zich daarom altijd aan de kant met de grootste hoek van de afdichtingsrand bevinden.
Bij de montage moet je daarom rekening houden met de functie van de oliekeerring. Moet deze lekkage van smeermiddel voorkomen of moet deze bijvoorbeeld het binnendringen van spatwater voorkomen? Wil je beide voorkomen? Dan kun je twee oliekeerringen toepassen met de dichtingslippen in tegengestelde richting (afb. 4).
(Afb. 4)
Voor een optimale werking is een juiste oppervlakteruwheid van de as belangrijk. Een te gladde as zorgt ervoor dat er geen smeerfilm kan ontstaan tussen de as de afdichtingslip en bij een te ruwe as kan lekkage naar de luchtzijde ontstaan. Vaak wordt een oppervlakteruwheid van Ra = 0,2 - 0,8 um aanbevolen.
Deze oppervlakteruwheid kun je ook bereiken door het toepassen van speedi-sleeves. Dit is een dunne huls die je bijvoorbeeld over het versleten deel van een as schuift. Wil je hier meer over weten? Lees dan ons blog over speedi-sleeves.
Varianten
Oliekeerringen zijn in verschillende varianten leverbaar. Volgens DIN 3760 zijn er 3 standaard basisvarianten, vorm A, vorm B en vorm C.
Vorm A
Bij vorm A zijn de buitenmantel en membraan gemaakt een elastomeer, standaard is dit NBR. Deze elastomeer buitenmantel zorgt voor een goede statische afdichting, ook bij relatief grote oppervlakteruwheden. Voorgebruik in agressieve media en hoge temperaturen worden in plaats van NBR andere materialen gebruikt, zoals bijvoorbeeld FPM/FKM (Viton®).
Bij vorm AS is de oliekeerring voorzien van een stoflip.
Vorm B
Deze oliekeerring heeft een metalen buitenmantel en een afdichtingslip van elastomeer. De metalen buitenmantel zorgt voor een stevige en nauwkeurige passing in de behuizing. Dit type oliekeerring is minder geschikt voor het afdichten van gasvormige en vloeibare media in gedeelde huizen. Vorm B oliekeerringen zijn geschikt voor roterende machineonderdelen zoals bijvoorbeeld assen en naven.
Bij vorm BS is de oliekeerring voorzien van een stoflip.
Vorm C
Vorm C is een standaard oliekeerring met een metalen buitenmantel die is voorzien van een verstevigingsring. Dit geeft de keerring extra stevigheid en de metalen buitenmantel zorgt voor een goede passing. Om een optimale statische dichtheid te bereiken kan de metalen buitenmantel voorzien worden van een extra laag dichtlak.
Dankzij de verhoogde stevigheid is dit type uitermate geschikt bij relatief grote afmetingen en bij moeilijke (montage)omstandigheden. Ze worden vaak gebruikt in de machinebouw, walserijen en de land- en bosbouw.
Bij vorm CS is de oliekeerring voorzien van een stoflip.
Equivalentenlijst
In deze tabel staan de gangbare varianten met een equivalentenlijst van de verschillende fabrikanten.
