Scanalatura per O-ring - Statica - Scanalatura trapezoidale

Che cos’è una gola trapezoidale?

Una gola trapezoidale non ha una sezione rettangolare, ma una forma trapezoidale: il fondo della gola è più stretto dell’apertura. Di conseguenza, dopo l’inserimento l’O-ring si blocca nella gola. Non può più cadere fuori, nemmeno se il componente viene tenuto capovolto o spostato. Questo è il vantaggio distintivo rispetto alla gola rettangolare standard. La realizzazione di una gola trapezoidale è tecnicamente più complessa e richiede più tempo rispetto a una gola rettangolare. Questo è un aspetto reale da considerare nelle grandi serie o nelle applicazioni semplici. Ma nelle applicazioni in cui l’anello deve rimanere in posizione durante il montaggio o il trasporto, i costi aggiuntivi della lavorazione in genere compensano il tempo di montaggio e la perdita di anelli. Le prestazioni di tenuta stesse sono comparabili a quelle di una gola rettangolare con la stessa compressione.

Quando scegliere una gola trapezoidale?

La gola trapezoidale non è un sostituto universale della gola rettangolare standard. La scelta è sensata solo in un numero limitato di situazioni specifiche. È utile conoscere queste situazioni, in modo da applicare la lavorazione più complessa solo dove apporta davvero un vantaggio. In tutti gli altri casi, la gola rettangolare è più semplice, più economica e altrettanto affidabile.

• Montaggi sopra testa in cui l’anello può cadere durante l’unione dei componenti.
• Parti di macchine che si aprono e si chiudono regolarmente, nelle quali l’anello si staccherebbe a ogni apertura.
• Applicazioni in cui l’anello deve essere già posizionato prima del montaggio e successivamente seguono trasporto o movimento.
• Situazioni in cui il riposizionamento dell’anello causa problemi di qualità.

I parametri della gola per la gola trapezoidale

La gola trapezoidale lavora con cinque parametri, ma le tolleranze sono diverse rispetto alla gola rettangolare. Sia la profondità della gola (t) sia la larghezza della gola (b) hanno una tolleranza simmetrica di ±0,05 mm. Questo è più severo rispetto alle tolleranze asimmetriche della gola rettangolare. Il motivo è la geometria trapezoidale: una deviazione maggiore in profondità o larghezza modifica l’effetto di bloccaggio della gola sull’anello. I due raggi (r4 e r5) hanno denominazioni diverse rispetto alla gola standard, perché definiscono i fianchi inclinati specifici della forma trapezoidale.

d2: diametro della sezione

Il punto di partenza per tutte le altre misure. La gola trapezoidale è disponibile per diametri della sezione a partire da 2,50 mm. Al di sotto di 2,50 mm, la geometria trapezoidale non è realizzabile entro le tolleranze che garantiscono un corretto effetto di bloccaggio. Le misure comuni per applicazioni industriali sono 3,53 mm, 5,33 mm e 7,00 mm.

t: profondità della gola (tolleranza ±0,05 mm)

La profondità della gola determina quanto in profondità l’anello cade nella gola e quindi anche quanto è forte l’effetto di bloccaggio. Una gola troppo poco profonda dà un bloccaggio insufficiente, per cui l’anello può comunque staccarsi in presenza di urti o vibrazioni. Una gola troppo profonda rende più difficile il posizionamento dell’anello e può danneggiarlo durante l’inserimento. La tolleranza simmetrica di ±0,05 mm è più severa rispetto alla gola rettangolare.

b: larghezza della gola (tolleranza ±0,05 mm)

La larghezza della gola nel punto più stretto determina se l’anello può entrare o uscire. La forma trapezoidale fa sì che l’anello, al momento dell’inserimento, sia più largo di quanto il fondo consenta, ma che si blocchi una volta completamente posizionato. Se b è troppo ampia, non c’è più effetto di bloccaggio. Se b è troppo stretta, l’anello non può essere inserito affatto. La tolleranza di ±0,05 mm riflette questa funzione critica.

r4 e r5: i raggi trapezoidali

r4 è il raggio sul fianco inclinato della gola, r5 è il raggio di transizione sul fondo della gola. r4 aumenta da 0,40 mm per diametri della sezione piccoli a 1,60 mm per le misure più grandi. r5 aumenta da 0,25 mm a 0,50 mm. Entrambi i raggi sono essenziali per l’effetto di bloccaggio: un angolo troppo vivo trascina l’anello nella gola danneggiandolo, mentre un raggio troppo grande riduce la forza di bloccaggio.

Lavorazione e finitura superficiale

La forma trapezoidale richiede tecniche di lavorazione speciali. Una normale fresa per gole non è sufficiente: i fianchi inclinati devono essere realizzati con una fresa di profilo oppure tramite tornitura con la forma corretta dell’utensile. Questo è il motivo principale per cui la gola trapezoidale è più costosa di quella rettangolare. La finitura superficiale segue gli stessi standard delle altre applicazioni statiche: superficie di tenuta Ra max. 1,6 µm, fondo della gola Ra max. 3,2 µm, fianchi Ra max. 6,3 µm. Dopo la lavorazione, controllate sempre la presenza di bave sui fianchi inclinati. Le bave nella transizione tra il fianco della gola e la superficie di tenuta possono danneggiare l’anello durante l’inserimento.

Tre punti di attenzione con la gola trapezoidale

1. Le tolleranze sono più strette. La tolleranza simmetrica di ±0,05 mm su t e b è più severa rispetto alla gola rettangolare. Controllate la precisione della macchina e regolatela se necessario.

2. È richiesta una lavorazione speciale. È necessaria una fresa di profilo o trapezoidale. Le frese standard non producono fianchi inclinati corretti. Controllate il profilo dell’utensile prima del primo ciclo produttivo.

3. Solo per applicazioni specifiche. I costi aggiuntivi della lavorazione sono giustificati solo per montaggi sopra testa o componenti che si aprono regolarmente. Per le altre applicazioni statiche, la gola rettangolare è più semplice e altrettanto affidabile.

Materiale e temperatura

La gola trapezoidale non pone requisiti di materiale diversi rispetto alla gola rettangolare. NBR è la scelta standard, EPDM per acqua e vapore, FKM per sostanze chimiche e alte temperature. Tenete presente che l’effetto di bloccaggio della gola trapezoidale dipende dall’elasticità dell’anello: un materiale troppo duro (oltre 80 Shore A) può rendere più difficile l’inserimento e ridurre l’effetto di bloccaggio. Controllate la scelta della durezza insieme alla geometria della gola.

Controllate il vostro fluido tramite la guida alla resistenza chimica.