PREVENIRE LE ROTTURE DELLA GUARNIZIONE E DIVERSE SOLUZIONI DI TENUTA IDRAULICA



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Pubblicato di Seals-Shop GmbH il 07.05.2018

Le tenute svolgono principalmente due funzioni: ridurre o prevenire le perdite di fluido e al contempo impedire la penetrazione di sporco e particelle. Se una tenuta non è realizzata nel rispetto dei requisiti funzionali o l’installazione e la manutenzione non vengono eseguite correttamente, può verificarsi una rottura che comporta la perdita di fluidi.

Per poter funzionare correttamente le tenute devono sopportare temperature estreme, pressioni elevate, sostanze chimiche e prodotti contaminanti. Le tenute possono essere prodotte in una serie di materiali diversi e la scelta della tenuta giusta per iI tipo di attività non è un compito semplice; è necessario considerare e conoscere non solo la macchina o l’attrezzatura in cui verrà montata la tenuta, ma anche i potenziali effetti dell’ambiente circostante.

Prevenzione delle rotture
 

Una rottura della tenuta causerà problemi nell’attrezzatura e dispendiosi tempi di inattività. E mentre le tenute hanno lunga durata se usate nelle corrette applicazioni, nel posto sbagliato possono causare gravi problemi.

 

I nostri prodotti
Figura 1: Una serie di tenute per numerose applicazioni. Fonte: Seals-Shop GmbH

Anche se un impianto idraulico continua a funzionare in sicurezza in caso di perdita, le perdite causeranno dei costi. La perdita di sei gocce di olio al minuto da un raccordo in un impianto idraulico —presupponendo che il volume di ciascuna goccia sia pari a 0,5 ml—corrisponde a 179,8 litri nel corso di un anno e a una spesa di oltre cento euro per la sostituzione dell’olio. Una perdita di flusso costante di 0,16 cm di diametro equivale a 1.968 litri di olio perso all’anno. Ora, se si moltiplica per il numero di raccordi usati il conto è presto fatto.

Simili situazioni possono essere tuttavia prevenute se si conoscono le cause delle rotture e il modo per prevenirle. Così, mentre tutte le tenute nel tempo si usurano, le cause più comuni di rotture precoci comprendono l’installazione scorretta, la contaminazione, le eccessive temperature, le pressioni o la velocità e l’erosione chimica. Analizziamo questi aspetti uno ad uno:

Installazione scorretta. Una tenuta installata scorrettamente può rompersi in diversi modi a causa della scorretta manipolazione, della contaminazione o anche per la forma non adatta per l’applicazione. L’installazione scorretta può causare rotture o tagli della tenuta che di conseguenza portano al guasto. Una tenuta può anche essere installata al rovescio e la conseguenza è la perdita immediata.
La sede della tenuta deve essere misurata correttamente perché ci sia una corrispondenza precisa. Senza la misura corretta, la tenuta può rompersi (se è troppo grande) o non assicurare la tenuta (se è troppo piccola). Ad esempio, la misura di un O-Ring è determinata dal foro della tenuta (diametro del foro dell’alloggiamento della tenuta), dal diametro esterno e dalla larghezza della tenuta (la larghezza totale). Le misure delle tenute vengono definite perché si adattino a un determinato diametro di un albero o di uno stelo e vengono individuate come tali. Una tenuta dovrebbe essere usata solo nelle dimensioni per cui è progettata.

Contaminazione. Durante la lavorazione possono essere raccolti trucioli metallici, impurità, fango, pietrisco e altre minuscole particelle solide che danneggiano la tenuta, anche nell’area protetta. Le cause possono essere la contaminazione del cilindro interno, l’usura del cilindro dovuta al tempo, i filtri intasati, l’olio sporco e le scarse prestazioni del raschiaolio. I liquidi usati in queste applicazioni dovrebbero essere adeguatamente filtrati da tutti i frammenti.

Temperatura eccessiva. Il calore può causare l’indurimento dell’elastomero così come il deterioramento della tenuta, che diventa poi fragile e si rompe. Il materiale può staccarsi e causare ulteriore contaminazione. Normalmente viene definito un intervallo di temperatura ideale per un particolare utilizzo della tenuta al quale è necessario attenersi. L’aumento della temperatura, inoltre, accelera il processo di invecchiamento; la temperatura dell’applicazione e l’attrito costante possono diminuire notevolmente l’aspettativa di durata di una tenuta idraulica. Ad esempio, se sono visibili crepe assiali sul bordo della tenuta durante la sostituzione, la tenuta può essere stata esposta a temperature eccessive. D’altro canto, temperature troppo basse nell’ambiente di esercizio possono aumentare la fragilità della tenuta.

Pressione. La rottura di una tenuta sottoposta a sollecitazioni oltre i limiti potrebbe essere il risultato di una sovrapressurizzazione. Le modalità di rottura variano dalla crepa alla completa rottura strutturale. È necessario controllare eventuali picchi di pressione e accertarsi che la tenuta sia stata progettata per la pressione in una determinata applicazione. Come la temperatura, la pressione consigliata per le migliori prestazioni è specificata per ogni tenuta dal fornitore (come ad esempio Seals-Shop, i cui prodotti sono specificatamente indicati per l’impiego in una serie di applicazioni idrauliche, dalle applicazioni idrauliche lineari leggere alle tenute per applicazioni rotanti e statiche pesanti e in cui le specifiche di pressione e temperatura possono essere facilmente individuate durante la scelta del prodotto).Quando la pressione consigliata viene superata, la tenuta si usura più rapidamente. Inoltre, l’uso del lubrificante o dell’olio inadatto può causare l’aumento della densità e della scivolosità del fluido rendendo inadeguata la pressione idraulica applicata sulla tenuta.

Rotazione ad alte velocità. Se utilizzata in un ambiente che richiede una certa velocità (come un albero rotante), la tenuta può non sopportare la velocità di rotazione. Le tenute sono progettate per la lubrificazione tra il labbro di tenuta e una superficie in movimento. Lo spessore della pellicola lubrificante determina il grado di attrito. Con l’aumento della velocità inizialmente l’attrito diminuisce ma a una velocità maggiore aumenteranno nel tempo le forze di attrito con la conseguente usura della tenuta. Velocità superiori e inferiori all’intervallo consigliato causano un aumento brusco dei valori di attrito con un impatto sul materiale della tenuta.

Deterioramento chimico. Un fluido corrosivo o una composizione chimica incompatibile, come gli additivi oleosi, possono causare il distacco di materiale della tenuta. Questo può verificarsi quando viene scelto un materiale non adatto per un’applicazione. Collegare una tenuta a un impianto idraulico che utilizza fluidi chimici può creare fratture nel materiale o estrusione del materiale. Il deterioramento chimico si può manifestare con il rigonfiamento o con la contrazione della tenuta.

Seals-Shop Solutions
 

La prevenzione delle perdite implica non solo la scelta e l’installazione del componente appropriato per la specifica applicazione, ma anche il mantenimento delle condizioni che consentono al componente di continuare a funzionare senza perdite. Per le migliori prestazioni del componente, i progettisti devono essere a conoscenza dei prodotti disponibili che impediscono le perdite per ciascuna specifica applicazione e del metodo di installazione. Esistono prodotti per la riduzione e l’eliminazione del problema delle perdite, ma la chiave è la scelta del prodotto giusto — e l’installazione corretta – per l’applicazione specifica.

Seals-Shop offre una vasta gamma di prodotti di Trelleborg Sealing Solutions adatti alle diverse applicazioni, dall’idraulica leggera lineare alle tenute per applicazioni pesanti. Con materiali come la termoplastica, i polimeri e gli elastomeri ad elevate prestazioni, tutte le tenute sulla piattaforma online sono sviluppate specificatamente per far sì che un sistema raggiunga le sue prestazioni ottimali e la massima durata con la minima manutenzione. L’azienda ha sede a Stoccarda, in Germania, ed è attiva in molti settori industriali, compresi l’assistenza e la manutenzione, la riparazione, la produzione, la vendita all’ingrosso e la ricerca e lo sviluppo.

Gli O-Ring, le tenute più diffuse, sono utilizzati principalmente nelle applicazioni di tenuta statiche (cioè dove non c’è movimento tra le superfici di tenuta o tra la superficie di tenuta e la superficie di accoppiamento). Seals-Shop offre O-Ring con sezioni trasversali da 0,8 a 8,4 mm e diametri interni fino a 810 mm. Gli O-Ring possono essere utilizzati per la tenuta di praticamente tutte le sostanze liquide e gassose e sono disponibili in materiali elastomerici ed altri materiali, compresi il monomero di etilene-propilene-diene (EPDM), i fluoroelastomeri (FKM) e la gomma nitrile (NBR).

Le tenute stelo idrauliche prevengono la perdita di fluidi dall’interno del cilindro verso l’esterno. La piattaforma online offre una vasta gamma di tenute stelo per sistemi a effetto singolo e doppio. Le tenute stelo sono disponibili come prodotti in Turcon®politetrafluoroetilene (PTFE) e U-cup in Zurcon®poliuretano (PU), in cui la progettazione pone l’attenzione maggiore su basso attrito, forma compatta e facilità di installazione.

O-Ring
Figura 2: Gli O-Ring possono essere utilizzati in numerose applicazioni statiche e dinamiche. Fonte: Seals-Shop GmbH

Turcon® Double Delta®
Figura 3: Le tenute pistone si trovano all'interno del cilindro idraulico. Fonte: Seals-Shop GmbH

Le tenute pistoni idraulici sono installate nella testa del cilindro e assicurano la tenuta nel foro del cilindro per impedire la perdita del fluido in pressione. Questo consente l’aumento della pressione su un lato del pistone che fa estendere o ritrarre il cilindro. Le tenute pistone possono essere a effetto doppio (pressione su entrambi i lati) o a effetto singolo (pressione su un solo lato) e sono disponibili presso Seals-Shop in una varietà di materiali.

Gli anelli antiusura guidano il pistone e lo stelo nel cilindro idraulico impedendo il contatto metallo-metallo. La piattaforma online offre gli anelli antiusura idraulici Slydring® in tre diversi materiali: Turcite® per applicazioni di intensità da bassa a media con forze radiali limitate; HiMod® per applicazioni di intensità da media a pesante; e Orkot® per applicazioni pesanti con forze radiali elevate.

Per altre informazioni tecniche sull’utilizzo delle tenute e le guide per l’installazione visitare Seals-Shop.com.

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