An O-ring in a hydraulic system moves. With every stroke of the piston or rod, the rubber slides along the opposing surface, hundreds or thousands of times per day. Dynamic O-ring sealing in hydraulics changes everything compared with static applications: the compression must be lower to keep friction manageable, the surface finish must be tighter, and wear is not a hypothetical risk but a design parameter. Where high sealing requirements or low friction requirements apply, you should ask yourself whether a special piston seal or rod seal is not more suitable than a standard O-ring.
Bij dynamische afdichting bewegen de af te dichten machineonderdelen relatief ten opzichte van elkaar. Bij hydraulische toepassingen gaat het dan om heen en weer gaande bewegingen, soms met een schroeflijnvormige component bij gecombineerde draai- en lineaire aandrijvingen. De O-ring wordt bij elke slag uitgerekt, verschoven en teruggevormd. Wrijving is daarmee een ontwerpsparameter, geen bijverschijnsel. Hoe hoger de persing, hoe hoger de contactdruk op het afdichtingsvlak, en hoe meer wrijving. Bij hydraulische toepassingen wordt de persing daarom bewust lager gehouden dan bij statische toepassingen. De waarden liggen tussen de 9 en 16% van de snoerdiameter, afhankelijk van de maat. Ter vergelijking: bij statische radiale persing is dat 15 tot 30%. De lagere persing betekent dat toleranties en oppervlakteafwerking nauwer moeten worden aangehouden om toch een betrouwbare afdichting te garanderen.
De gleufparameters voor dynamische hydraulica zijn opgebouwd rond dezelfde zes maten als bij statische radiale persing: d2, t, b1, z, r1 en r2. De waarden zijn echter aangepast aan de lagere persing en de hogere eisen aan het afdichtingsvlak. De meest opvallende wijziging zit in de verhouding t/d2: die ligt bij hydraulica aanzienlijk hoger dan bij statisch, wat de geringere persing reflecteert.
De snoerdiameter is het vertrekpunt. Voor hydraulische toepassingen worden dezelfde standaardmaten gebruikt als bij statische toepassingen. Grotere snoerdiameters geven meer contactoppervlak en daarmee meer wrijving per slag. Bij hoge snelheden of lange slaglengte is een kleinere snoerdiameter (lagere d2) vaak gunstiger voor het wrijvingsniveau.
De gleufdiepte ligt bij hydraulica dichter bij d2 dan bij statische toepassingen. De persing, het verschil tussen d2 en t, is kleiner. Bij d2 = 5,00 mm bedraagt t = 4,40 mm: een persing van 12%, tegenover 20% bij de statische variant van dezelfde snoerdiameter. De tolerantie is ook hier alleen positief: de gleuf mag iets dieper, maar nooit ondieper. Controleer t na bewerking altijd met een dieptemeter.
De gleufbreedte moet bij dynamische toepassingen voldoende ruimte bieden voor de vervorming van de ring tijdens elke slag. Te smal geeft overmatige axiale spanning bij de bewegingsomkering. Te breed geeft de ring ruimte om te rollen, wat leidt tot twisting: de ring draait in de gleuf en raakt beschadigd. Bij hydraulische toepassingen is twisting een van de meest voorkomende oorzaken van vroegtijdig falen.
De afschuinlengte z is bij dynamische toepassingen even kritisch als bij statische. Bij elke demontage en hermontage passeert de ring opnieuw langs de insteekkant. Ontbreekt de afschuining, dan beschadigt de ring bij elke onderhoudsbeurt. De aanbevolen hoek is 15 tot 20 graden, de z-waarden uit de tabel gelden ongewijzigd.
Persing hydraulica: 9 tot 16% van d2. Persing statisch: 15 tot 30%. Lagere persing vereist betere oppervlakteafwerking en nauwere toleranties.
Dynamische toepassingen stellen strengere ruwheidswaarden dan statische. Het afdichtingsvlak moet Ra max. 0,4 µm zijn (Rz max. 1,2 µm). De gleufbodem mag Ra max. 1,6 µm zijn. Een ruwer afdichtingsvlak beschadigt de ring bij elke slag, wat leidt tot slijtage en uiteindelijk tot lekkage. Voor de spleetbreedte gelden bij dynamische toepassingen lagere maximale waarden dan bij statisch: tot 30 bar maximaal 0,2 mm, bij 30 tot 63 bar maximaal 0,1 mm.
Een O-ring is een eenvoudige en kosteneffectieve oplossing voor hydraulische afdichting bij matige drukken en snelheden. Bij hogere eisen aan dichtheid, lage wrijving, hoge snelheid of lange levensduur zijn speciale zuigerafdichtingen (U-ringen, lip-seals, PTFE-afdichtingen) technisch betere keuzes. Beoordeel dit per toepassing, niet als vuistregel.
Twijfelt u? Neem contact op met onze specialisten, zij helpen u graag naar de juiste oplossing!
| d2 | t +0,05 | b1 +0,25 | r1 |
| 1,00 | 0,85 | 1,30 | 0,3 |
| 1,02 | 0,85 | 1,40 | 0,3 |
| 1,20 | 1,00 | 1,60 | 0,3 |
| 1,25 | 1,05 | 1,60 | 0,3 |
| 1,27 | 1,10 | 1,70 | 0,3 |
| 1,30 | 1,10 | 1,70 | 0,3 |
| 1,42 | 1,20 | 1,90 | 0,3 |
| 1,50 | 1,30 | 2,00 | 0,3 |
| 1,52 | 1,30 | 2,00 | 0,3 |
| 1,60 | 1,35 | 2,10 | 0,3 |
| 1,63 | 1,40 | 2,10 | 0,3 |
| 1,78 | 1,50 | 2,30 | 0,3 |
| 1,80 | 1,50 | 2,40 | 0,3 |
| 1,83 | 1,55 | 2,40 | 0,3 |
| 1,90 | 1,60 | 2,50 | 0,3 |
| 1,98 | 1,70 | 2,60 | 0,3 |
| 2,00 | 1,70 | 2,60 | 0,3 |
| 2,08 | 1,75 | 2,70 | 0,3 |
| 2,10 | 1,80 | 2,80 | 0,3 |
| 2,20 | 1,90 | 2,90 | 0,3 |
| 2,26 | 1,90 | 3,00 | 0,3 |
| 2,30 | 1,95 | 3,00 | 0,3 |
| 2,34 | 2,00 | 3,10 | 0,3 |
| 2,40 | 2,05 | 3,20 | 0,3 |
| 2,46 | 2,10 | 3,20 | 0,3 |
| 2,50 | 2,15 | 3,30 | 0,3 |
| 2,60 | 2,20 | 3,40 | 0,3 |
| 2,62 | 2,25 | 3,40 | 0,3 |
| 2,65 | 2,25 | 3,40 | 0,3 |
| 2,70 | 2,30 | 3,50 | 0,3 |
| 2,80 | 2,40 | 3,70 | 0,3 |
| 2,92 | 2,50 | 3,80 | 0,3 |
| 2,95 | 2,50 | 3,90 | 0,3 |
| 3,00 | 2,60 | 3,90 | 0,3 |
| 3,10 | 2,70 | 4,00 | 0,6 |
| 3,50 | 3,10 | 4,50 | 0,6 |
| 3,53 | 3,10 | 4,50 | 0,6 |
| 3,55 | 3,10 | 4,60 | 0,6 |
| 3,60 | 3,10 | 4,60 | 0,6 |
| 3,70 | 3,20 | 4,80 | 0,6 |
| 4,00 | 3,50 | 5,10 | 0,6 |
| 4,30 | 3,80 | 5,50 | 0,6 |
| 4,50 | 4,00 | 5,70 | 0,6 |
| 5,00 | 4,40 | 6,40 | 0,6 |
| 5,30 | 4,70 | 6,80 | 0,6 |
| 5,33 | 4,70 | 6,80 | 0,6 |
| 5,50 | 4,80 | 7,00 | 0,6 |
| 5,70 | 5,00 | 7,30 | 0,6 |
| 6,00 | 5,30 | 7,60 | 0,6 |
| 6,50 | 5,80 | 8,20 | 1,0 |
| 6,99 | 6,20 | 8,80 | 1,0 |
| 7,00 | 6,20 | 8,80 | 1,0 |
| 7,50 | 6,70 | 9,50 | 1,0 |
| 8,00 | 7,10 | 10,10 | 1,0 |
| 8,40 | 7,50 | 10,60 | 1,0 |
| 8,50 | 7,60 | 10,70 | 1,0 |
| 9,00 | 8,10 | 11,20 | 1,0 |
| 9,50 | 8,50 | 11,80 | 1,0 |
| 10,00 | 9,00 | 12,50 | 1,0 |
| 10,50 | 9,40 | 13,10 | 1,0 |
| 11,00 | 9,90 | 13,70 | 1,0 |
| 11,50 | 10,30 | 14,40 | 1,0 |
| 12,00 | 10,80 | 15,00 | 1,0 |
| 15,00 | 13,60 | 18,50 | 1,5 |