O-ring statische axiale persing werkt anders dan radiale persing: de ring wordt niet radiaal samengedrukt, maar axiaal ingeknepen tussen twee vlakke tegenvlakken. Denk aan een deksel dat op een behuizing wordt aangedraaid, of twee flenzen die worden gebout. Waar de ring in de gleuf moet zitten en hoe hard hij wordt samengedrukt, hangt volledig af van de drukrichting. Bij inwendige druk hoort de ring aan de buitenkant van de gleuf, bij uitwendige druk aan de binnenkant. Dat onderscheid is bepalend voor de hele gleufgeometrie en wordt in de praktijk regelmatig over het hoofd gezien.
Bij statische axiale persing wordt de dwarsdoorsnede van de O-ring in axiale richting ingeknepen, dus loodrecht op de centrale as van de ring. Denk aan een deksel dat op een behuizing wordt aangedraaid, of een flens die op een tegenflens wordt gebout. De ring zit in een ringvormige gleuf in een van de vlakke tegenvlakken. Er is geen relatieve beweging: de ring hoeft alleen maar stand te houden onder druk. Toch is er een kritisch punt dat bij statische axiale toepassingen vaker fout gaat dan bij radiale: de drukrichting. Of de overdruk aan de binnenkant of aan de buitenkant van de constructie zit, bepaalt aan welke zijde van de gleuf de ring moet aanliggen. Zet u de ring aan de verkeerde kant, dan duwt de druk hem juist weg van het afdichtingsvlak.
Dit is het meest kritische punt bij axiale toepassingen. Er zijn precies twee situaties, en de gleufgeometrie is voor beide hetzelfde. Wat verschilt, is waar de ring in de gleuf moet zitten en hoeveel stuiking of uitzetting er optreedt. Gebruikt u de verkeerde opstelling voor uw drukrichting, dan werkt de druk de afdichting actief tegen en lekt het systeem bij de eerste drukopbouw. Controleer de drukrichting altijd vóór montage.
De O-ring dient tegen de buitendiameter van de gleuf te liggen. De inwendige druk duwt de ring naar buiten, en de gleufwand aan de buitenkant vangt die kracht op. De ring wordt bij dit scenario circa 1% tot maximaal 3% gestuikt in axiale richting. Dat is bewust beperkt: de druk helpt mee bij de afdichting, zodat een hoge montagevoorspanning niet nodig is.
De O-ring dient tegen de binnendiameter van de gleuf te liggen. De uitwendige druk perst de ring naar binnen. Hier mag de ring lichtjes uitzetten, tot maximaal 6% van de snoerdiameter. Let op: dit is geen stuiking maar uitzetting. Zes procent is een harde bovengrens. Daarboven neemt de rek in het rubber toe tot het punt waar vermoeidheidsscheurtjes ontstaan, zeker bij langdurig gebruik of hoge temperaturen.
Vuistregel: inwendige druk = ring naar buiten, 1-3% stuiking. Uitwendige druk = ring naar binnen, max. 6% uitzetting.
De gleuf voor axiale persing heeft minder parameters dan de radiale gleuf: er is geen afschuinlengte z, omdat de ring niet over een scherpe rand wordt geplaatst bij montage. De ring wordt eenvoudigweg in de vlakke gleuf gelegd. Vijf parameters bepalen de gleuf volledig: snoerdiameter (d2), gleufdiepte (t), gleufbreedte (b), en de twee afrondingsradii (r1 en r2). Alle vijf zijn direct afhankelijk van d2.
Het vertrekpunt voor de gehele gleufberekening. Bij axiale persing zijn de gangbare snoerdiameters dezelfde als bij radiale toepassingen: 1,78 mm, 2,62 mm, 3,53 mm en 5,33 mm voor standaardconstructies. De snoerdiameter bepaalt hoeveel rubber er in de gleuf aanwezig is en daarmee direct de contactkracht op het afdichtingsvlak. Gebruik altijd de ring waarvoor de gleuf is gedimensioneerd.
De gleufdiepte is iets kleiner dan de snoerdiameter, zodat de ring iets boven het vlak uitsteekt en bij montage wordt samengedrukt. De tolerantie is alleen positief: de gleuf mag iets dieper zijn, maar nooit ondieper. Een te ondiepe gleuf geeft te veel stuiking en kan de ring of het tegenoppervlak beschadigen. Een te diepe gleuf geeft te weinig voorspanning en lekt bij lage druk al door.
De breedte van de gleuf bepaalt hoeveel ruimte de ring heeft om in axiale richting te vervormen wanneer de vlakken op elkaar worden getrokken. Bij axiale persing is de breedte ruimer gecalculeerd dan bij radiale persing, omdat het rubber in dit geval in radiale richting vloeit. Te smal geeft overmatige laterale spanning. Te breed geeft ruimte voor het rubber om te rollen, wat tot ongelijkmatige afdichting leidt.
De bodemradius r1 loopt op van 0,3 mm bij kleine snoerdiameters tot 1,5 mm bij d2 = 15 mm. r2 blijft constant op 0,2 mm voor vrijwel alle maten. Scherpe radii geven lokale spanningsconcentraties in het rubber, zeker bij hogere werkdrukken of bij pulserende belasting. Voer de radii altijd uit zoals in de tabel aangegeven.
De afdichtingsvlakken bij axiale toepassingen zijn doorgaans platte, gedraaide of gefreesd vlakken. Die zijn relatief goed te bewerken tot de vereiste ruwheid, maar worden in de praktijk nog te vaak behandeld als constructievlak in plaats van afdichtingsvlak. De ruwheidseis voor het afdichtingsvlak bij statische toepassingen is Ra max. 1,6 µm (Rz max. 6,3 µm). De gleufbodem mag Ra max. 3,2 µm zijn. Eén draaigroef of een kras in radiaal richting over het afdichtingsvlak is voldoende voor een continu lekpad langs de O-ring. Reinig de vlakken altijd voor montage en controleer visueel op krassen, bramen of bewerkingssporen. Bij twijfel nawerkten.
Axiale toepassingen hebben een andere foutencategorie dan radiale. Er zijn geen scherpe randen bij de insteekkant, dus beschadiging bij montage is minder een risico. De fouten die wij terugzien, hebben bijna altijd te maken met de drukrichting of de gleufgeometrie.
De gleufgeometrie is materiaalobjectief en geldt voor NBR, EPDM en FKM gelijkelijk. Wat per materiaal verschilt, is de geschiktheid voor het medium, de werktemperatuur en de langetermijnstabiliteit onder druk. NBR is de standaardkeuze voor hydraulische en mechanische toepassingen tot +100 °C. EPDM wordt gebruikt bij water, stoom en buitentoepassingen. FKM is bestand tegen agressieve chemicaliën en temperaturen tot +200 °C. Bij pulserende of cyclische belasting speelt ook de vermoeidheidsbestendigheid van het materiaal een rol.
Controleer de compatibiliteit van uw medium via de chemische weerstandsgids op o-ring-stocks.eu.
| d2 | t | b | r1 |
| 0.5 | 0.35 | 0.7 | 0.3 |
| 0.74 | 0.5 | 1.1 | 0.3 |
| 1 | 0.7 | 1.4 | 0.3 |
| 1.02 | 0.75 | 1.4 | 0.3 |
| 1.2 | 0.85 | 1.7 | 0.3 |
| 1.25 | 0.9 | 1.7 | 0.3 |
| 1.27 | 0.9 | 1.8 | 0.3 |
| 1.3 | 0.95 | 1.8 | 0.3 |
| 1.42 | 1.05 | 1.9 | 0.3 |
| 1.5 | 1.1 | 2.1 | 0.3 |
| 1.52 | 1.1 | 2.1 | 0.3 |
| 1.6 | 1.2 | 2.2 | 0.3 |
| 1.63 | 1.2 | 2.2 | 0.3 |
| 1.78 | 1.3 | 2.6 | 0.3 |
| 1.8 | 1.3 | 2.6 | 0.3 |
| 1.83 | 1.35 | 2.6 | 0.3 |
| 1.9 | 1.4 | 2.7 | 0.3 |
| 1.98 | 1.5 | 2.8 | 0.3 |
| 2 | 1.5 | 2.8 | 0.3 |
| 2.08 | 1.55 | 2.9 | 0.3 |
| 2.1 | 1.55 | 2.9 | 0.3 |
| 2.2 | 1.6 | 3.1 | 0.3 |
| 2.26 | 1.7 | 3.1 | 0.3 |
| 2.3 | 1.75 | 3.1 | 0.3 |
| 2.34 | 1.75 | 3.1 | 0.3 |
| 2.4 | 1.8 | 3.3 | 0.3 |
| 2.46 | 1.85 | 3.4 | 0.3 |
| 2.5 | 1.9 | 3.4 | 0.3 |
| 2.6 | 2 | 3.5 | 0.3 |
| 2.62 | 2 | 3.6 | 0.3 |
| 2.65 | 2 | 3.7 | 0.3 |
| 2.7 | 2.05 | 3.7 | 0.3 |
| 2.8 | 2.1 | 3.9 | 0.3 |
| 2.92 | 2.2 | 4 | 0.3 |
| 2.95 | 2.2 | 4 | 0.3 |
| 3 | 2.3 | 4 | 0.3 |
| 3.1 | 2.4 | 4.1 | 0.6 |
| 3.5 | 2.7 | 4.8 | 0.6 |
| 3.53 | 2.7 | 4.8 | 0.6 |
| 3.55 | 2.7 | 4.9 | 0.6 |
| 3.6 | 2.8 | 5 | 0.6 |
| 3.7 | 2.9 | 5.1 | 0.6 |
| 4 | 3.1 | 5.4 | 0.6 |
| 4.3 | 3.4 | 5.8 | 0.6 |
| 4.5 | 3.5 | 6 | 0.6 |
| 5 | 4 | 6.6 | 0.6 |
| 5.3 | 4.3 | 7.1 | 0.6 |
| 5.33 | 4.3 | 7.1 | 0.6 |
| 5.5 | 4.4 | 7.4 | 0.6 |
| 5.7 | 4.6 | 7.5 | 0.6 |
| 6 | 4.9 | 7.8 | 0.6 |
| 6.5 | 5.3 | 8.5 | 1 |
| 6.99 | 5.7 | 9.6 | 1 |
| 7 | 5.7 | 9.6 | 1 |
| 7.5 | 6.2 | 10.1 | 1 |
| 8 | 6.6 | 10.7 | 1 |
| 8.4 | 7 | 11.1 | 1 |
| 8.5 | 7.1 | 11.3 | 1 |
| 9 | 7.6 | 11.8 | 1 |
| 9.5 | 8.1 | 12.4 | 1 |
| 10 | 8.5 | 13.1 | 1 |
| 10.5 | 8.9 | 13.7 | 1 |
| 11 | 9.4 | 14.3 | 1 |
| 11.5 | 9.9 | 14.8 | 1 |
| 12 | 10.4 | 15.4 | 1 |
| 12.5 | 10.8 | 16 | 1.5 |
| 13 | 11.3 | 16.6 | 1.5 |
| 13.5 | 11.8 | 17.2 | 1.5 |
| 14 | 12.2 | 17.8 | 1.5 |
| 14.5 | 12.7 | 18.4 | 1.5 |
| 15 | 13.2 | 19.1 | 1.5 |
Bij radiale persing wordt de ring samengedrukt tussen twee cilindrische oppervlakken, loodrecht op de as. Bij axiale persing wordt de ring samengedrukt tussen twee vlakke tegenvlakken, in de richting van de as. Axiale persing wordt gebruikt bij deksels, flenzen en vlakke verbindingen.
Bij inwendige overdruk: circa 1% tot maximaal 3%. Bij uitwendige druk mag de ring lichtjes uitzetten, tot maximaal 6%. Buiten deze grenzen treedt vermoeiing of permanente vervorming op.
Nee. De O-ring wordt bij axiale montage in een vlakke gleuf gelegd, niet over een rand geschoven. Afschuiningen zijn daarom niet nodig en staan niet in de maattabel voor axiale persing.
Ja, de ring zelf is hetzelfde. Alleen de gleuf verschilt. De gleufdiepte, gleufbreedte en radii zijn voor axiale toepassingen anders gedimensioneerd dan voor radiale. Gebruik altijd de tabel die bij het inbouwtype hoort.
Voor hoge drukken en agressieve media is FKM (Viton) de voorkeurskeuze vanwege de hoge chemische weerstand en mechanische stabiliteit. Voor standaardtoepassingen volstaat NBR. Raadpleeg de chemische weerstandsgids voor uw specifieke medium.