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ITALIANO COMPLETO

1. 20 60 100 140 180 220 260 fl Albero Shaft diameter 7 Application errors 43 Esecuzione dell alloggiamento Execution of the housing 8 1 Tolleranze di lavorazione L alloggiamento deve essere eseguito con tolleranze ISO H8 vedi tabella tolleranze ISO negli allegati il diametro esterno degli anelli di tenuta ha una tolleranza che assicu ra un accoppiamento stabile fra l anello di tenuta e la rela tiva sede 8 2 Rugosit Il grado di finitura superficiale dell alloggiamento deve essere compreso tra 1 6 um e 3 2 um Ra oppure lt 16 um Rmax Rugosit inferiori o superiori ai limiti riportati pos sono causare rispettivamente sfilamenti delle guarnizioni dalle sedi per l effetto vibrazioni o danneggiamenti delle superfici in gomma In ogni caso sempre consigliabile realizzare uno spallamento su cui l anello faccia battuta 8 3 Smussi d invito Vedi norma DIN 3760 negli allegati L imbocco dell anello nell alloggiamento deve venire facili tato da un opportuno smusso ricavato sull imbocco della sede non superiore a 20 di almeno 1 3 mm di profondit per anelli con altezza fino a 10 mm e di almeno 1 8 mm per anelli con altezza superiore a 10 mm vedi Fig 43 Non si devono avere bave di lavorazione o spigoli vivi Per sedi di cuscinetti costruite in materiali morbidi ad es leghe leg gere e per sedi con pareti sottili pu rendersi necessario adottare interferen
2. 38 17 39 20 45 23 52 27 60 Sil 66 34 78 80 40 t k6 6 o 9 1 10 1 12 2 15 2 A 18 2 21 2 25 3 28 3 33 4 36 4 40 4 45 5 EB NN NON W 00 14 da 16 15 16 16 18 18 20 20 h 6 VNVO0ONO h8 14 18 DE h9 25 30 36 100 115 130 140 155 h11 60 Ws 90 110 130 160 OO 220 250 290 2520 360 400 RB 45 U1 IN 4 00 NN BR 10 29 12 34 14 39 15 17 49 18 20 60 54 11 Controlli qualita 2 fino a mm 24 X 8 nominale up to mm 24 X 8 nominal ROLF tolleranze in pm 1000 mm tolerances in um 000 mm Fori Hole f7 fe es eo do dio Hz H8 Ho H10 ma Fa E9 DO Di CM sio 6 GECE 14 BROS 20 RSS 14 254 40 EGO 20 O 60 O 120 16 20 28 39 45 60 0 0 0 0 Om 6 PRA 20 Elo 60 TON 10 GROR 20 ERON 30 Pea 18 sos 48 esi 28 EO 78 POS 145 22 28 38 50 60 78 0 0 0 0 Om 10 HON 30 PERSON 70 es 35 PZ 61 Pe 98 fs 22 si lt Sos 35 fee 98 PERSO 170 0 0 0 0 ON 13 PSN 40 fom 80 S 16 DE 32 G so MU 27 Aa 43 05 20 4 25 ee 43 gt MON 120 0 0 0 0 e 16 MN so MN 95 208 20 EOS 40 GECE 65 HZ 33 N52 84 EOR 53 Hod 149 195 240 ee 53 fee 92 GA 149 0 0 0 0 20 MA 65 PU 110 280 o 25 i 50 M
3. ACM Gomma poliacrilica Questo elastomero indicato per l impiego con olii motore anche se additivati e contenenti zolfo olii trasmissione olii idraulici Il campo di temperatura varia tra 25 C e 150 C MVQ Gomma siliconica Per la sua composizione chimica catene ad alto peso molecolare di polisilossani opportunamente modificate presenta una notevole resistenza agli agenti atmosferici alla luce e all ozono Mostra inoltre un eccellente resisten za alle basse ed alle alte temperature tanto che il suo campo di utilizzo ne copre una vasta fascia e sebbene la sua resistenza alla lacerazione e all abrasione non siano completamente soddisfacenti il suo basso coefficiente di attrito ne compensa ampiamente l effetto E indicato per resistenza agli agenti atmosferici ozono ecc oli minerali fluidi a base glicolica Non utilizzare mai con le benzine Il campo di temperatura varia tra 55 C e 180 C FPM Gomma fluorurata Questo elastomero possiede un eccezionale resistenza al calore ed agli agenti chimici Le sue propriet rimangono inalterate indefinitamente fino a 200 C circa Offre ottime prestazioni a contatto con idrocarburi alifatici idrocarburi aromatici toluolo benzolo xilolo oli e grassi vegetali e minerali anche additivati solventi clorurati ozono luce ed agenti atmosferici Il campo di temperatura varia tra 30 C e 200 C ROLF NBR Nitrile rubber The most
4. E il caso ad esempio in cui l anello di tenuta viene a con tatto con prodotti alimentari o farmaceutici per i quali anche in relazione all evolversi della legislazione specifica imposta l attenta tutela da possibili alterazioni del pro dotto Se consideriamo i prodotti alimentari anche il solo odore che potrebbe essere trasmesso dalla gomma all ali mento ne determinerebbe l esclusione dello specifico impiego Diventa quindi di cruciale importanza la scelta del materiale pi adatto al fluido da ritenere 5 2 Influenza del fluido da ritenere sull elastomero Il materiale del labbro di tenuta oggetto di azioni di carat tere chimico e fisico dovute alla natura del fluido da rite nere e alla temperatura d esercizio Tali azioni si presenta no in modo combinato Una temperatura troppo alta pu causare una prematura degenerazione delle caratteristiche del materiale costituente il labbro di tenuta e l instaurarsi di reazioni chimiche tra gli additivi contenuti nell olio e l e lastomero Le conseguenze di queste reazioni chimiche possono essere un indurimento del labbro di tenuta quale conseguenza di perdite di uno o pi componenti la mescola vedi fig 35 un rammollimento dell elastomero causato da assimila zione di sostanze dal fluido da ritenere o da scissioni chi miche E importante analizzare il comportamento dell elastomero in presenza di olii ipoidali Par 5 2 1 e di grasso Par 5 2 2 30 5 Condizi
5. impegnative In fase di produzione di serie personale qua lificato provvede ad eseguire una serie di controlli in ogni fase di lavorazione con l ausilio di laboratori e strumenti tra i pi sofisticati atti a tale compito Il prodotto finito poi sottoposto a test funzionali di affidabilit con frequenze periodiche 11 1 Controllo degli stampi e delle attrezzature di complemento Gli stampi e le attrezzature vengono costruite nel reparto Officina Meccanica con l ausilio di sofisticati centri di lavo ro a controllo numerico All atto dell avviamento e periodi camente durante la produzione vengono sottoposti a con trolli atti a monitorare l iniziale rispondenza alle quote di progetto ed il loro corretto mantenimento nel corso della produzione di serie 11 2 Controllo sul prodotto In fase di collaudo delle attrezzature vengono effettuati controlli dimensionali altezza diametri interni ed esterni e controlli geometrici profilo e superficie al fine di accer tare la rispondenza del prodotto al progetto prima dell av viamento in produzione All inizio di ogni produzione di serie e con frequenze prefissate vengono poi effettuati controlli visivi e dimensionali per verificare la costanza delle quote originali 11 3 Controlli materiali Materiali elastomerici Uno dei punti pi importanti per l affidabilit degli anelli di tenuta la costanza delle caratteristiche reologiche e chi mico fisiche delle mescole Per gara
6. Il diagramma sottostante ne visualizza la funzione nel tempo L espressione matematica data dalla formula 2m Fr J fpr do fp 2n er il 4 3 Principio di funzionamento At first sight the shaft seal may appear to be an article of utmost simplicity However it conceals a complex techno logy and encompasses a series of extremely delicate func tional parameters It must at this point be understood how these elements operate separately and jointly in order to provide a seal of top reliability 3 1 Interference This term indicates the arithmetic difference between the shaft diameter and the inner diameter of the free sealing lip Its function is to maintain the lip in contact with the shaft while exerting such a force on it as to guarantee a sealing action with a minimum of wear and wasted energy 3 2 Radial force This terms indicates the force exerted by the sealing lip on the shaft It is normally represented by the joint action of the forces generated by the Garter spring and by the inter ference The measure of this parameter precisely defines the sealing capacity of a shaft seal During its operation the radial force actually decreases depending on the ope rating parameters speed temperature pressure quality of the fluid to be retained which cause wear on the lip and physical chemical changes in the compound The diagram shown below illustrates this process as a func tion of time The mathematic
7. Superficie del retro Rear face Rivestimento del fondo Bottom lining Armatura metallica Metal case Membrana Diaphragm Superficie interna della membrana Internal face of diaphgram Labbro parapolvere Dust lip Labbro parapolvere superficie frontale Dust lip Front face Superficie di contatto retro Rear contact face Labbro di tenuta Sealing lip Piano della molla Spring plane 1 General 5 Componenti fondamentali Fundamental components Elementi caratteristici fondamentali di un anello di tenuta sono Labbro di tenuta costituito da una membrana flessibile ter minante a spigolo in materiale elastomerico destinata ad avvolgere l albero ed esercitare cos la tenuta Par 2 1 Armatura metallica destinata a conferire all anello la rigi dit necessaria per uno stabile accoppiamento con la rela tiva sede di alloggiamento Par 2 2 Molla elicoidale con funzione complementare all azione fondamentale del labbro di tenuta Par 2 3 2 1 Materiali costituenti il labbro di tenuta Il materiale di cui costituito il labbro di tenuta una mescolanza tra uno o pi elastomeri di base e una serie di vari ingredienti come cariche rinforzanti plastificanti antiossidanti acceleranti ecc Ci allo scopo di conferirgli determinate caratteristiche quali stabilit al fluido con cui viene a contatto alto grado di elasticit resistenza all usura basso coef
8. bers Suitable for applications on shafts with reciprocating motion and high pulsating pressures Positive insulation against external impurities It finds particular application in the motor vehicle and motorcycle indu stry It can also be supplied in the ver sions without additional dust cover lip AM 4 3 Tipo di elastomero Le mescole standard impiegate dalla ROLF sono 73 NBR 004 Nitrilica 73 NBR 005 Nitrilica 80 NBR 007 Nitrilica 75 HNBR 103 Nitrilica idrogenata 70 ACM 301 Poliacrilica 80 MVQ 501 Siliconica 73 FPM 401 Fluorurata 70 EPDM 601 Etilene propilenica Dove secondo il criterio di classificazione ISO R 1629 del Marzo 1971 le prime due cifre indicano la durezza della mescola in scala Shore A3 ASTM D 2240 le 3 lettere indicano la qualit elastomerica le ultime 3 cifre indicano il codice interno Rolf Per impieghi specifici la ROLF in grado di fornire mescole speciali adatte a funzionare in presenza di sollecitazioni termiche fisiche o chimiche particolari ROLF 4 3 Elastomer type The standard compounds used by ROLF include 73 NBR 004 Nitrile rubber 73 NBR 005 Nitrile rubber 80 NBR 007 Nitrile rubber 75 HNBR 103 Hydrogenated nitrile rubber 70 ACM 301 Polyacrilic rubber 80 MVQ 501 Siliconic rubber 73 FPM 401 Fluorinated rubber 70 EPDM 601 Ethylene propylene rubber Where according to the classification criterion ofthe ISO R 1629 sta
9. destinata ai progettisti ed agli utilizzatori come valido sup porto e guida per la scelta del tipo pi appropriato ai loro specifici impieghi La forma dell anello di tenuta per albero rotante rap presentata nella fig 1 che riporta anche la nomenclatura ricorrente delle parti costituenti l anello Fig 1 Parti costituenti l anello Component parts of the ring Superficie esterna Outer surface Smusso frontale Front chamfer Superficie frontale Front face Superficie esterna della membrana Outer diaphram face Molla elicoidale Spring Bordo di appoggio molla Spring retaining lip Cavit della molla Spring groove Superficie di contatto Contact surface front face Spigolo di tenuta Sealing edge Piano dello spigolo di tenuta Sealing edge plane Lato frontale Retro lato aria Front side Rear side air side ROLF This chapter deals with the sealing of fluids on rotating shafts a delicate problem that now finds its almost uni versal solution in the application of a product known as a rotary shaft seal The entire discussion is destined for designers and users as a valid support and guidance for selecting the most appropriate type for their specific uses The shape of the rotary shaft seal is shown in the fig 1 which also supplies the recurrent nomenclature for the component parts of the ring Parte esterna Outer part Smusso sul retro Rear chamfer
10. sealing gaskets type SF from external contaminants mud water ice etc It can be supplied in the following versions with a spring Fig 29 without spring Fig 30 or made of a polyurethane plastic material Fig 31 4 Identifyng criteria of a shaft seal 2 5 Fig 33 AMRP O NN Fig 34 AM 26 4 Criteri identificativi di un anello di tenuta SFMT Anello speciale per forcelle meccaniche Particolarmente adatto a svolgere la funzione di tenuta del fluido interno al sistema in genere grasso e con temporaneamente di isolamento dalla presenza di agenti esterni for temente inquinanti acqua fango polvere Pu essere fornito anche in versione senza molla Anelli per ammortizzatori AMRP Anello per ammortizzatori Adatto per impieghi su alberi con moto alternativo e pressioni eleva te pulsanti Buon isolamento dalle impurit esterne Trova particolare impiego nei settori auto e motociclistico Pu essere fornito anche nelle ver sioni senza labbro parapolvere sup plementare AM SFMT Special shaft seal for mecha nical forks particularly suitable for acting as a seal against the fluid inside the system generally grease and at the same time to insulate against the presence of heavily contamina ting external agents water mud dust It can also be supplied in a version without the spring Shaft seals for shock absorbers AMRP Shaft seals for shock absor
11. with a maximum moisture content of 50 Avoid a proximity to sources of heat and to electrical equip ment heat and ozone emissions may in fact cause a pre mature decay of the rubber s characteristics Also avoid excessively humid environments they could set off degenerative and or corrosive phenomena of the com ponents of the seals In no case are the seals to be hung from lines or threads which could press the sealing lip and damage it nor be stacked on the top of each other in such quantities as to deform their geometry under their own weight Form for customer requirements Problems arising from special applications should be sol ved at project stage between user and manufacturer s technical people Please complete the following form giving all available and useful elements for the best solution 4 is 86 3302 1053 Scheda dati tecnici SB Technical data form fog 1 1 Cliente Customer Sede con battuta Housing with halting step Sede libera Open housing c Indirizzo Address Citt Stato C A P Town Country Postal Code Personale da contattare Contact name labbro di tenuta sealing lip Telefono Phone LJ Disegno cliente direzione di montaggio Customer s drawing af aesemy albero shaft Tipo di macchina Machine type A Diametro albero D Lunghezza smusso albero icazi Shaft diameter e suo angolo pda Shaft lead in chamfer Appli
12. 3 8 23 9 23 233 335 da ae Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr Na Nr A B I 2 2 n 02 03 14 2 5 37 59 7 11 1116 17 22 25 31 Il 2 4 12 3 4 4 5 6 7 8 9 1213 1819 26 27 37 38 56 57 c I 3 3 02 03 14 25 37 59 7 11 1116 1722 2531 Il 3 6 12 3 4 4 5 6 7 8 9 12 13 18 19 26 27 37 38 56 57 D I 5 5 si 02 0 3 1 4 2 5 3 7 59 7 11 1116 17 22 2531 Il 5 10 12 3 4 4 5 6 7 8 9 1213 18 19 26 27 37 38 56 57 E I 8 8 Pa 0 2 03 14 25 37 59 7 11 1116 1722 25 31 Il 8 16 12 3 4 4 5 6 7 8 9 1213 1819 2627 3738 5657 F I 13 13 pa 02 0 3 3 4 25 37 59 7 11 1116 Il 13 26 12 3 4 4 5 6 7 8 9 1213 18 19 2627 G I 20 20 a 02 0 3 1 4 2 5 3 7 59 7 11 1116 Il 20 40 12 3 4 4 5 6 7 8 9 1213 18 19 2627 H I 32 32 a 02 0 3 2 4 2 5 3 7 59 7 11 1176 Il 32 64 12 3 4 4 5 6 7 8 9 11213 1819 2627 J I 50 50 02 10 31 42 53 7 5 9 7 11 11 76 Il 50 100 12 34 4 5 6 7 8 9 1213 1819 2627 K I 80 80 02 0 3 1 4 2 5 3 7 59 711 1116 Il 80 160 12 3 4 4 5 6 7 8 9 1213 18 19 2627 L I 125 125 O 203 1 4 2 513 7 599 7 11 11 16 Il 125 250 12 3 4 4 5 6 7 8 9 11213 1819 2627 M I 200 200 02 0 3 1 4 2 5 3 7 59 7 11 1116 Il 200 400 12 34 4 5 6 7 8 9 11213 1819 2627 N I 315 315 02 0 3 1 4 2 5 3 7 59 7 11 1116 Il 315 630 12 3 4 4 5 6 7 8 9 11213 1819 2627 P l 500 500 02 03 14 25 37 59 7 11 1116 Il 500 1000 12 3 4 4 5 6 7 8
13. Questo tipo di armatura era stata ideata per impieghi che richiedevano forze di spiantaggio elevate e movimentazio ni automatizzate con sistemi magnetici Nel tempo si dimostrato che per avere una tenuta affidabile necessita va di una finitura esterna rettificata e di una sede lavorata fine oltre all impiego di materiali sigillanti Il costo era notevolmente pi elevato di quella ricoperta Si decise per tanto di utilizzarla solo con le mescole pregiate dove la maggiorazione di costo veniva compensata dal risparmio di materiale elastomerico La ROLF ha comunque risolto il problema producendo le sue tenute con l esterno ricoperto solo per met della sua altezza come dettagliatamente riportato qui di seguito ROLF 2 2 Metal case Its function is to offer the shaft seal the necessary rigidity to enable a stable coupling with its relative housing sea ting With reference to the elastomer it may be of an inner see par 2 2 1 an outer see par 2 2 2 or a part coated type see par 2 2 3 2 2 1 Inner metal case This solution includes the following advantages It eliminates the risk of corrosion It avoids damaging the seating even if made of a light alloy thus affording a better opportunity of substitutions without damages 2 2 2 Outer metal case This type of case was designed for applications requiring high pulling forces and automated motions based on magnetic systems In time it has also been shown that i
14. a comprotterne la tenuta Si rammenta che sempre necessario lubrificare accurata mente l anello di tenuta con grasso prima del montaggio per evitarne il funzionamento a secco durante i primi giri dell albero Gli anelli con rigatura invece non devono essere lubrificati con grasso bens con olio poich il gras so riempiendole annullerebbe l efficacia delle rigature 9 1 Istruzioni di montaggio Per ottenere le migliori prestazioni degli anelli di tenuta necessario attenersi alle seguenti prescrizioni di montaggio 1 Controllo della sede per verificare che sia esente da bave o rigature soprattutto longitudinali 2 Controllo dell albero per verificare che sia esente da bave che possano intaccare il labbro di tenuta Nel caso che il labbro di tenuta debba passare sopra intagli di chia vetta spigoli vivi o filettature necessario prevedere un apposito mandrino di montaggio vedi fig 44 Il diametro del mandrino dovr essere maggiorato rispetto al diametro dell albero di 0 4 0 8 mm ed avere una superficie finemen te rettificata ROLF It is above all worth recalling that the sealing lip must always be turned toward the fluid to be retained or to the side exerting a pressure A single gasket is generally suffi cient to guarantee the seal however for vertical or inclined shafts with a seal above the fluid level the installation of two opposing gaskets is recommended the
15. b The sizes and physical chemical characteristics of the Garter springs with particular attention to their elongation loads c The sizes and physical chemical characteristics of other eventual components d The perfect attachment of the rubber to the metal is also systematically checked 11 4 Control of the vulcanizing process This is done by keeping all the fundamental process varia bles under constant control in particular the time intervals and temperatures which are registered and controlled by PLCs connected to the moulding machines 11 5 Statistical process control This control is carried out during all processing phases at a predetermined frequency so as to verify the dimensional and visual characteristics 11 6 Final product quality control To ensure the quality of the final product a number of con trols are carried out as described below by qualified per sonnel and using the most modern instrumentation These controls ensure that the ROLF client gets a shaft seal of a technically advanced level as well as of a high intrinsic safety standard The control cycle extends over three pha ses A dimensional control A 100 visual control A visual control on a statistical sample 11 6 1 Dimensional control This control consists of a dimensional verification of the main design parameters carried out according to DIN requirements and of a recording of the data to monitor their trend in time 11 6 2
16. con interno adeguato alle nuove dimen sioni 48 10 Sostituzione Replacement The replacement of a shaft seal does not require special precautions except for the following If the system is to be analyzed avoid deforming the gasket by operating with any casually available tools screwdrivers levers etc The undamaged disassembled elements may in fact become the object of some very use ful investigations especially ata testing stage Always use new gaskets even if those disassembled may still appear to be sound Ensure that the new gaskets are positioned so that their sealing point does not coincide with the previous sliding area For this purpose it is for example possible to Mount the new shaft seal in the seat at a different depth than before Insert a spacer at the bottom of the seat Insert a sliding bushing overt the shaft and utilize a shaft seal with an internal diameter to fit the new size Controlli qualit Quality controls E fondamentale per l affidabilit di ogni anello di tenuta che le caratteristiche dello stesso determinate in sede di progetto siano riscontrabili in modo costante nella produ zione di serie Nella produzione ROLF viene effettuata dap prima una verifica della rispondenza delle caratteristiche del prodotto ai parametri del progetto Ci viene eseguito mediante prove sperimentali su anelli prototipi con mac chine di prova che simulano le condizioni di esercizio pi
17. cura che nell intervallo tra le due operazioni l anello non venga caricato dal peso del l albero 6 Avere cura che l anello venga montato concentricamen te e secondo un piano perpendicolare all albero Fig 46 Errori di planarit possono portare a perdite di fluido imme diate o ad usure disuniformi delle tenute con conseguente riduzione della vita dell anello 7 A montaggio avvenuto assicurarsi che il labbro di tenu ta sia disposto nella sua posizione naturale e soprattutto che la molla elicoidale sia correttamente sistemata nella sua sede la perdita della molla pu dar luogo a danni E i si Montaggio errato Wrong installation Montaggio corretto Correct installation ROLF It should be noted that during the fitting the effort must be exerted as closely as possible to the outer diameter of the shaft seal giving particular attention to its perpendicular position with respect to the axis of the bore The use of sea lants materials between the gaskets and housings while practiced is not recommended No matter how accurate the sealing operation some residues of adhesive may reach the sealing area thus causing damage and immedia te fluid leakage 5 In cases where the shaft seal must first be inserted over the shaft and then into the seat take care that during the time between the two operations the shaft seal is not loa ded by the weight of the shaft 6 Take care to mount
18. d It is good practice wherever possible to use pushers equipped with a mechanical sup port on the outer seat see the Figure 45 c d This pre vents directing the fitting thrust ofthe press on the gaskets after setting them in place against the stop This thrust may deform the gaskets thus compromising their sealing action It is also advisable to position the gaskets directly on the pushers using the friction between the sealing lip and the central spine see the case d so as to later perform the fitting by ensuring a proper alignement between the pusher and the housing Fig 45 D Di D 0 5 D3 D2 D3 0 5 a b Sede con battuta Housing with halting step d c d Spintore con battuta Assemblv tools with haltina rina 46 9 Montaggio Si fa notare che durante il piantaggio lo sforzo deve essere esercitato il pi vicino possibile al diametro esterno dell a nello ponendo particolare attenzione alla sua perpendico larit con l asse del foro L uso di sigillanti tra guarnizioni e alloggiamenti per quanto praticato non consigliabile Residui di adesivo infatti per quanto accurata possa esse re l operazione di sigillatura potrebbero raggiungere la regione di tenuta provocando danneggiamenti e perdite di fluido immediate 5 Nel caso in cui sia necessario montare l anello prima sul l albero e poi nella sede porre
19. effect of free play Moreover the shafts must be appropriately sized to avoid eccentricities due to their flexing motion The knocking is geometrically described by the height b shown in Figure 41 which can be measured by checking the maximum deviation of the shaft The same figure also shows the threshold values of the knocking motion allowable for the various elastomer qualities depending on the shaft s rotating speed Fig 41 Centro di rotazione Centre of rotation Centro del albero Centre of shaft Battimento dell albero Shaft knocking Battimento Knocking 3 3 D D S w e N e a 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 giri m Velocita dell albero Shaft speed rpm 42 7 Errori applicativi 7 2 Eccentricit statica L errore di coassialit o eccentricit statica la distanza tra il centro geometrico dell albero coincidente con il centro di rotazione dello stesso e il centro geometrico della sede nella quale montato l anello Occorre curare bene quindi la concentricit della sede della guarnizione con l albero per evitare che il labbro di tenuta venga sottoposto a solle citazioni non uniformi in senso radiale che generano usura eccentrica dell anello In fig 42 l errore di coassialit rap presentato dalla quota e Nella stessa figura vengono indicati anche i limiti dei valori ammessi in funzione
20. essere ricavato nella sede un dente di sega di adeguate dimensioni 5 6 Lubrificazione La vita ed il buon funzionamento di una guarnizione di tenuta dipendono dalla qualit della lubrificazione Durante il funzionamento indispensabile garantire alla tenuta la continua presenza del liquido lubrificante pi adatto alle condizioni di esercizio preventivate Quando esiste la possibilit di un funzionamento a secco anche per brevi periodi consigliabile utilizzare un anello di tenuta con parapolvere riempiendo con grasso adeguato almeno il 70 del volume della cavit compresa tra labbro princi pale e parapolvere Una quantit di grasso superiore potrebbe mantenere i labbri sollevati e generare una perdi ta La medesima procedura consigliabile anche in pre senza di fluidi poco lubrificanti quali acqua liscive ecc e per gli alberi dei motori a 2 tempi Note importanti 1 Il fluido lubrificante deve circolare liberamente nella zona di tenuta Cuscinetti bronzine o supporti vari devono permetterne il libero passaggio dalla zona di tenuta alla zona di scarico 2 E indispensabile evitare ristagni od impedimenti alla circolazione del lubrificante Evitare flange o battute che superino lo spessore della lamiera di piantaggio lato molla Quando ci non sia possibile prevedere adeguati scarichi 3 Evitare in modo assoluto sovrapressioni specie se pulsanti Prevedere sempre uno sfiato 4 Quando sia possibile e se
21. ex AISI 316 DIN 17007 tab 2 1 4571 o AFNOR Z8 CNDT 17 12 L impiego di molle in bronzo fosforoso pur avendo la stes sa resistenza degli acciai inossidabili agli agenti chimici sconsigliato a causa della instabilit delle caratteristiche dimensionali e per l incostante decadimento del carico ROLF Diag 1 Il diagramma mostra il cambiamento della tensione iniziale di molle stabilizzate e non The diagram illustrates the change in the initial tension of the springs with and without stabilization 2 3 1 Nature of the materials constituting the spring The choice of the materials constituting the spring depends on the type of fluid the Garter spring comes in contact with In the standard version it consist of a pho sphatized high strength piano wire steel to UNI 3823 or DIN 17223 standards The standard springs undergo a programmed bedding in process which allows a precise evaluation of the radial force at the design stage The use of springs of different material may be considered for particular applications For instance in cases requiring a seal against corrosive liquids such as seawater detergent or acid solutions a stainless steel spring can be employed conforming to the following standards DIN 17007 Table 2 1 4300 or AFNOR Z10 CN 18 09 ex AISI 302 DIN 17007 Table 2 1 4401 or AFNOR Z6 CND17 11 ex AISI 316 DIN 17007 Table 2 1 4571 or AFNOR Z8 CNDT 17 12 The use of phosphorous bronze sp
22. necessario schermare le tenute per evitare il turbinio generato dai cuscinetti a rulli ROLF In addition to eliminating the use ofa supporting ring these models are of a more compact size and easier to install They may also be used for shaft seals working under pressurizing and depressurizing cycles In the latter case two opposing or RD type shaft seals may also be used We recall that it is always appropriate to fill the free space between the shaft seals at least partially with grease All shaft seals used in the presence of pressures over 1 bar must be secured in the seating by a retaining system seger rings etc to avoid being expelled For pressures over 6 bar we recommend consulting the ROLF Technical Service In special cases and where the pressures do not attain the maximum level a saw tooth of appropriate size can be car ved out in the housing 5 6 Lubrication The duration and correct functioning of a shaft seal depend on the quality of its lubrication During operation it is essential to guarantee that the shaft seal is continuously in contact with the lubricating liquid most suitable for the expected operating conditions If there is a possibility of running dry even if only for brief periods it is advisable to use a shaft seal fitted with a dust cover while filling at least 70 of the cavity between the main lip and the dust cover with an adequate type of grease A greater volume of grea se may keep the lips
23. the shaft seal on the shaft in a con centric and perpendicular fashion Figure 46 Fitting errors may lead to instant fluid losses or non uniform wear of the shaft seals with a resulting reduction of seal life 7 After the installation is completed ensure that the sea ling lip is fitted in its natural position and above all that the Garter spring is properly positioned in its seat the loss of the spring may cause damages Fig 39 Montaggio di anello nella sede Seal assembly into the housing 9 Installation 4 7 Sostituzione Replacement La sostituzione dell anello di tenuta non richiede particola ri accorgimenti salvo osservare alcune precauzioni nel caso sia necessaria un analisi del sistema evitare di deformare la guarnizione operando con attrezzi di fortuna cacciaviti leve ecc Gli elementi smontati integri pos sono essere infatti oggetto di indagini molto utili soprat tutto in fase di sperimentazione utilizzare sempre guarnizioni nuove anche se quelle smontate risultassero apparentemente ancora integre assicurarsi che le nuove guarnizioni siano posizionate in modo che il punto di tenuta non coincida con la zona di stri sciamento precedente A tal fine possibile ad esempio montare il nuovo anello nella sede ad una profondit diversa dalla precedente installare un distanziale sul fondo della sede inserire una boccola di strisciamento sull albero ed utiliz zare un anello
24. un aumento d attrito con svi luppo di calore e rapida usura In casi limite pu verificarsi il rovesciamento del labbro Per pressioni da 0 5 a 6 bar occorre prevedere l utilizzo di un anello di sostegno la cui forma deve sposare esat tamente il profilo del labbro di tenuta come indicato in fig 36 Il Servizio tecnico ROLF provveder a richiesta a comunicarne le dimensioni p a N F O D Quale soluzione alternativa anche possibile prevedere l impiego di anelli di tenuta di specifica concezione come il modello RPAP vedi fig 18 34 5 Condizioni di esercizio The Diag 4 shows the maximum allowable peripheral velo cities as a function of the shaft diameter the revolutions per minute and the type of material of the sealing lip For a proper interpretation of the diagram it must be poin ted out that the surface velocity values thus obtained are indicative only having been deduced from tests conducted on shaft seals of a standard form under the best condi tions of usage in regard to lubrication SAE 30 engine oil heat dissipation degree of shaft surface finish and opera ting pressure For a more complete discussion of the mentioned parame ters please refer to the pertinent chapters 5 5 Operating pressure The shaft seals of a standard form are not recommended for applications at fluid pressures exceeding 0 5 bar If used at highe
25. 0 ACM 301 2000 2 15 LE 1500 ea z JHH 2 I 73 NBR004 Er 2 wO Orea IL 1000 3 as 7 HH A E AT rl 500 4 eil 3 Co 3 Bape 1 a 0 AH O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 500mm Diametro albero D Shaft diameter D gt 5 Operating conditions 33 Dal Diag 4 si ricavano i valori delle massime velocit peri feriche ammissibili in funzione del diametro dell albero del numero di giri e del tipo di materiale del labbro di tenuta Per una corretta interpretazione del diagramma occorre precisare che i valori della velocit periferica ottenuti sono indicativi in quanto dedotti da esperienze condotte con anelli di tenuta di forma standard nelle migliori condizioni di utilizzazione per quanto riguarda la lubrificazione olio motore SAE 30 lo smaltimento del calore il grado di fini tura dell albero la pressione di esercizio La trattazione pi completa dei predetti parametri riman data ai relativi capitoli 5 5 Pressione di esercizio Gli anelli di tenuta nelle forme standard non sono consi gliati per impieghi con pressioni del fluido superiori a 0 5 bar Infatti quando sono sottoposti a pressioni superiori su di essi viene ad agire una forza radiale che sommata a quel la della molla comprime eccessivamente il labbro di tenu ta sull albero Ne consegue
26. 10 Alluminio 24 10 Ottone 18 10 73 NBR 004 110 10 70 ACM 301 100 10 70 EPDM 601 170 10 75 HNBR 103 115 10 80 MVQ 501 180 10 73 FPM 401 150 10 10 2 Componenti fondamentali 2 1 1 Thermal expansion of elastomers The thermal expansion coefficients of elastomers are deci dedly superior to those of metals see Table 3 It is impossible therefore to merely consider the geome tric shape of a shaft seal and its total radial load at ambient temperature because its operating conditions and lifetime may substantially vary depending on the change of the modulus of elasticity induced by a temperature change Material Thermal expansion coefficient in m m C 1 Steel 12 10 Aluminium 24 10 Brass 18 10 73 NBR 004 110 10 70 ACM 301 100 10 70 EPDM 601 170 10 75 HNBR 103 115 10 80 MVQ 501 180 10 73 FPM 401 150 10 2 2 Armatura metallica Ha la funzione di conferire all anello la rigidit necessaria per uno stabile accoppiamento con la relativa sede di allog giamento Pu essere con riferimento all elastomero interna vedi par 2 2 1 esterna vedi par 2 2 2 o semiri coperta vedi par 2 2 3 2 2 1 Armatura metallica interna Questa soluzione comporta i seguenti vantaggi elimina il pericolo di corrosione non danneggia la sede anche se questa in lega leggera assicurando maggior possibilit di ricambi senza danni 2 2 2 Armatura metallica esterna
27. 150 B B D D F G da 151 280 B C D E E G H da 281 500 B C D E F H J da 501 1200 C E F G J K da 1201 3200 C D E G H K L da 3201 10000 D F G J L M da 10001 35000 e D F H K M N da 35001 150000 D E G J L N P da 150001 500000 D E G J M P Q da 500001 oltre D E H K N Q R 11 Quality controls 5 3 Dimensioni nominali inmm Nominal dimension inmm oltre above 1 6 3 6 10 14 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 fino a up to 10 14 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 Tolleranze ISO Tolerances ISO per dimensioni nominali fino a 500 mm nominal dimension up to 500 mm Alberi Shaft z6 u6 ttt Ss gt u 8 s6 t t t gt o 39 ES e NO 43 117 92 125 100 133 108 151 122 159 130 169 140 190 158 202 170 226 190 244 208 272 232 292 252 r6 34 w D VI i 106 77 109 80 113 84 126 94 130 98 144 108 150 114 166 126 172 132 p6 29 42 26 51 32 62 108 68 HA de n6 115 6 16 8 19 10 25 12 28 15
28. 2 2 Grease In a grease seal the heat generated by friction during ope ration is dissipated with greater difficulty see the diag 3 This may cause some overheating at the sealing point making it necessary to impose a limitation on the maxi mum allowable surface speed For this reason when the peripheral speeds reach 50 of the limit given for the par ticular type of compound see the Table on page 31 a veri fication of their effect by practical tests is normally in order before authorising the use of the seal 5 Operating conditions 3 11 Casi particolari prevedono l utilizzo di guarnizioni che pur essendo lubrificate con grasso contenuto in un proprio ser batoio interno sono a contatto con fluidi diversi tipo acqua In questi casi il surriscaldamento viene contenuto dall azione di raffreddamento propria del fluido per cui le limitazioni sulle velocit periferiche possono essere mino ri E importante osservare che il livello del liquido da rite nere determina le condizioni di dissipazione del calore e quindi la temperatura sul punto di tenuta Nel diagramma sottostante la curva inferiore si riferisce al caso in cui l al bero sia completamente sommerso dal liquido la curva superiore si riferisce a temperature rilevate con l albero sommerso al 25 C120 gt Grasso 100 Grease S a x 80 IS Olio minerale SAE 90X S SAE 90 mineral oil S 60 e E 40 E Y a E Ol
29. 9 1213 1819 2627 Q I 800 800 y 002 03 1 4 2 5 37 59 7 TL 1116 Il 800 1600 12 3 4 4 5 6 78 9 1213 1819 2627 R l 1250 1250 02 03 14 25 37 59 711 1116 Il 1250 2500 12 3 4 4 5 6 7 8 9 11213 1819 2627 Usare il piano di campionamento sotto la freccia Se la numerosit del campione uguaglia o supera I Primo First quella del lotto o del batch collaudare al 100 Use the sampling plan below the arrow If the sample size matches or exceeds that of the lot or batch test 100 Usare il primo piano di campionamento sopra la freccia Use the first sampling plan above the arrow Secondo Second Na Numero di accettazione Acceptance number Nr Numero di rifiuto Rejection number Usare il piano di campionamento semplice corrispondente o in alternativa usare il piano di campionamento doppio sottostante se disponibile Use the corresponding single sampling plan or alternatively use the double sampling plan described below if available 52 11 Controlli qualit Tab 6 Livelli di collaudo tratto dalla norma UNI ISO 2859 Test levels from the UNI ISO 2859 standard ROLF Numerosit del lotto o del batch Size of the lot or batch Livelli di collaudo speciali Special test levels Livelli di collaudo correnti Current test levels S 2 S 3 S 4 Il Ill da 2 8 A A A A A A B da 9 15 A A A A A B C da 16 25 A A B B B c D da 26 50 A B B C Cc D E da 51 90 B B C C C E F da 91
30. Anelli di tenuta Oil seals Manuale tecnico Technical manual Rolf Anelli di tenuta Oil seals Edizione 2000 2000 edition Dati e informazioni qui con tenuti sono forniti in buona fede e da noi ritenuti accura ti e affidabili senza assun zione da parte nostra di responsabilit di sorta anche in materia di norme di sicurezza E vietata la ripro duzione anche parziale di testi e tabelle All statements information and data given herein are believed to be accurate and reliable but are presented without guaranty warranty or responsability of any kind express or implied Statements or suggestion concerning possible use of our products are made without representation or warranty that any such use is free of patent infringement and are not reccomendations to infringe any patent The user should not assume that all safety measures are indicated or that other measures may not be required Indice Contents 1 Generalit 2 Componenti fondamentali 2 1 Materiali costituenti il labbro di tenuta 2 2 Armatura metallica 2 3 Molla elicoidale 3 Principio di funzionamento 3 1 Interferenza 3 2 Forza radiale 3 3 Forma del labbro 3 4 Posizione della molla 4 Criteri identificativi 4 1 Dimensioni 4 2 Tipologie 4 3 Qualit elastomerica 5 Condizioni di esercizio 5 1 Influenza dell elastomero sul fluido da ritenere 5 2 Influenza del fluido da ritenere sull elastomero 5 3 Temp
31. Collaudo 100 Su ciascun articolo viene condotto un controllo visivo per l analisi e l eliminazione dei difetti eventualmente presenti sulle guarnizioni Questo controllo si basa su una classifi cazione del tipo di difettosit e della loro criticit secondo le normalizzazioni internazionali e basata sulle possibili problematiche d uso connesse al difetto in esame Questa metodologia operativa consente una semplice applicabilit e al tempo stesso una grande efficacia 11 6 3 Controllo statistico Questo controllo viene effettuato su un campione signifi cativo di anelli definito mediante un piano di campiona mento secondo la norma UNI ISO 2859 e ha lo scopo di rilasciare il benestare del lotto prodotto in base al relativo L Q A ROLF 11 6 2 100 control Each article is subjected to a visual control for an analysis and elimination of the defects eventually present on the seals This control is based on a rating system of the type and of the critical nature of the defects in agreement with the international standards and in relation to the possible usage problems associated with the defect under examina tion This operating method allows combining simple applicability with great efficiency 11 6 3 Statistical control This control is carried out on a significant sample of shaft seals as defined by a sampling program described by the UNI ISO 2859 standard and serves the purpose of relea sing an approval of the lot prod
32. In the diagram shown below the lower curve refers to a case in which the shaft is totally submerged in the liquid and the upper curve refers to the temperatures measured with a shaft submerged by 25 Diag 3 Sovratemperatura sul punto di tenuta di un anello di tenuta per grasso olio cambio SAE 90 a 100 C9 olio motore SAE 20 a 100 C a 3000 giri min Over temperature on the sealing point of a shaft seal for grease SAE 90 gearbox oil at 100 C SAE 20 engine oil at 100 C at 3 000 rpm 5 3 Operating temperature The temperature of the fluid to be retained exerts a funda mental influence on the lifetime and therefore on the effi ciency of a shaft seal see par 2 1 Tables 1 and 2 However it must be considered that the fluid s own tempe rature must be added to the over temperature caused by friction between the sealing edge and the shaft surface The value of the over temperature depends on a number of factors the foremost of which are roughness of the shaft see par 6 2 surface velocity see par 5 4 working pressure see par 5 5 type of fluid to be retained see diagr 3 par 5 2 2 lubrication see par 5 6 shape of the sealing lip see descriptions in par 4 5 4 Velocit periferica E espressa normalmente in m sec dalla formula Txd mm xn giri min 60 x 1000 V L effetto di tale velocit a causa dell attrito tra la superficie dell albero e lo spigolo di tenuta determin
33. Monodirectional grooved RDX Garter spring loaded lip with helical grooving and right hand orientation Suitable for operating on shafts having a clockwise rotation RSX Garter spring loaded lip with helical grooving and left hand orientation Suitable for operating on shafts having a counterclockwise rotation To ensure their proper application these shaft seals carry an arrow etched on the bottom rear surface and pointing in the shaft s compul sory sense of rotation Bidirectional grooved RBD Garter spring loaded lip with a twin helical grooving It is suitable for operating on shafts with a clockwise and counter clockwise rotation Thorough lab tests have shown that the hydrody namic index of the monodirectional shaft seal is superior to that of a similar bidirectional shaft seal On shafts rotating in only one direc tion it is therefore always prefera ble to resort to the monodirectional version The bi directional shaft seal should be used on shafts rotating in both directions whenever the plain lip shaft seal cannot offer adequate guarantees of proper performance 4 Identifying criteria of a shaft seal 2 al Fig 18 RPAP Fig 19 AP ass Fig 21 DRL FL 22 4 Criteri identificativi di un anello di tenuta RPAP Labbro caricato con molla eli coidale accorciato rispetto al tipo RP e dotato di parapolvere supple mentare sporgente E adatto per impie
34. O so MN 39 PM 100 MO 64 D gt 130 MEZON 120 So 64 MON 112 BON 180 0 0 0 0 0 25 50 80 80 ee 330 Son 30 MO co MON 100 MEON 46 PU 120 MON 76 PM 220 MO 140 Sos 76 MON 134 BN 220 0 0 0 0 O 30 60 100 100 ee 390 EE 36 EA 72 MN 120 MN 54 PU 140 MN 90 e 260 00001 AN 90 OG 1590 Mao 260 0 0 0 0 Om 36 E 120 PEDO i I 450 200 43 43 85 85 145 145 40 63 4100 160 250 106 185 305 395 460 83 106 148 185 245 305 0 0 0 0 O 43 85 145 145 Mo n 230 530 240 50 50 100 100 170 170 46 72 115 185 290 122 215 355 460 550 SOGN 122 BAN 215 So 355 0 0 0 0 O 50 100 170 170 280 620 56 56 110 110 190 190 52 81 130 210 320 137 240 400 510 300 gee 137 WA 240 MON 400 0 0 0 0 OM 56 PON 190 DU e 720 A 162 IN 125 MON 710 MU so O 230 MON 151 MN 440 MO 360 Soa 151 IN 265 EERON 440 0 0 0 0 OM 62 PM 210 Dea aves 840 eee cs MN eee MN 97 MN 250 MON 165 MON 480 MN 440 Spig 165 IN 290 BEEN 480 0 0 0 0 UN 68 MN 230 SESON 4880 480 11 Quality controls 5 5 Immagazzinamento Storage Il perfetto funzionamento degli anelli di tenuta garantito anche da un buon immagazzinamento Importante conservare sempre le guarnizioni nell imballo di origine stoccando il materiale in ambiente fresco asci
35. a superficie ester na dell anello con grasso pulito Come abbiamo gi visto nel caso di utilizzo di anelli tipo RP e RD opportuno riem pire al 70 con grasso lo spazio fra i due labbri di tenuta 4 Montaggio dell anello nella sede spingendolo fino alla battuta con pressione uniforme mediante apposito man drino vedi fig 45 a b Quando la sede non provvista di battuta montare l anello come indicato in fig 45 c d E buona norma utilizzare sempre nei limiti del possibile spintori dotati di appoggio meccanico sulla sede esterna vedi fig 45 c d Ci evita di scaricare sulle guarnizioni una volta in battuta la spinta di piantaggio della pressa che causerebbe la deformazione delle guarnizioni compromettendone la tenuta Consigliabile anche posizionare direttamente le guarni zioni sugli spintori utilizzando la frizione tra il labbro di tenuta e la spina centrale vedi caso d per poi eseguire il piantaggio assicurandosi del corretto allineamento tra spintore e alloggiamento 3 Grease the sealing lip and the outer surface of the shaft seal with clean grease As already seen if RP and RD type shaft seals are used 70 of the space between the two shaft seals must be filled with grease 4 Mount the shaft seal on the seat by pushing it under uniform pressure up to the stop while using the special expander see Figure 45 a b Ifthe seat is not fitted with a stop mount the shaft seal as shown in the Figure 45 c
36. a tenuta e del suo profilo he ho 1 6 3 Principio di funzionamento 3 4 Position of the spring For standard applications the distance between the sealing edge and the horizontal axis of the spring may vary between a minimum of 0 1 mm and a maximum of 1 2 mm in the direction of the base face see Fig 2 The exact position is defined at the design stage depen ding on the technical requirements the material employed the dimensions of the shaft seal and its configuration Fig 2 Posizione della molla Positioning of the spring hr distanza tra spigolo e asse della molla distance between edge and spring axis hp distanza tra spigolo e faccia esterna distance between edge and outer surface Criteri identificativi di un anello di tenuta Identifying criteria of a shaft seal L anello di tenuta per alberi rotanti descritto nella sua forma di base viene diversificato sia per la forma geome trica che per la natura dei materiali al fine di meglio ade guarlo alle differenti problematiche di tenuta che chiama to a risolvere Il sistema utilizzato dalla ROLF per l identifi ROLF The rotary shaft seal as described in its basic form can be diversified in both its geometric shape and the nature of its materials in order to better adapt it to the different sea ling tasks it must fulfill The system utilized by ROLF for identifying its rotary shaft seals consists of the following
37. a un aumento di temperatura del fluido nella zona di tenuta Occorre tenere presente questo parametro per la scelta del tipo adatto di elastomero costituente l anello di tenuta L esperienza suggerisce di non superare i limiti massimi della velocit periferica indicati nella tab 3 Qualit Rolf Limiti massimi ammessi per la velocit periferica m sec ROLF quality Maximum allowable peripheral velocity limits m sec ROLF 5 4 Peripheral velocity _ zx d mm xn rpm 60 x 1 000 Because of the friction between the shaft surface and the sealing edge this velocity causes a temperature increase of the fluid in the sealing area This parameter must be kept in mind when choosing the suitable type of polymer constitu ting the shaft seal Experience suggests that the maximum peripheral velocity limits listed in he table should not be exceeded see tab 3 73 NBR 004 ca 12 70 ACM 301 ca 22 75 HNBR 101 ca 32 80 MVQ 501 ca 34 Tab 3 73 FPM 401 ca 34 Velocit periferica limite e tipo di elastomero Peripheral velocity limit and elastomer type Diag 4 giri min revolutions minute if 30000 15000 1000090008000 7000 6000 5000 4500 4000 3500 A 35 80 MVQ 501 E 73 FPM 401 3000 8 gt 75 HNBR 101 N T 2500 lt Q S a di gt 20 7
38. al controls height internal and external diameters and geo metrical controls profile and surface are carried out in orderto ascertain the product s correspondence to its desi gn prior to sending it to production At the onset of every quantity production and at predetermined intervals visual and dimensional controls are carried out to verify the con stancy of the original dimensions 11 3 Material control Elastomeric materials One of the points of foremost importance for the reliability of rotary shaft seals is the constancy of the rheological and chemical physical characteristics of the compounds To guarantee this constancy every lot of elastomeric material destined for production is subjected to a control of its fun damental parameters These controls are carried out by our 11 Controlli qualita Quality controls 49 logico ROLF parametri registrati sono disponibili in ogni momento presso la banca dati ROLF Componenti Secondo opportuni piani di campionamento si controllano a le dimensioni e le caratteristiche fisico chimiche degli inserti metallici b le dimensioni e le caratteristiche fisico chimiche delle molle elicoidali con particolare cura al carico di allunga mento c le dimensioni e le caratteristiche fisico chimiche degli eventuali componenti d sistematicamente viene inoltre verificato il perfetto attacco della gomma al metallo 11 4 Controllo sul processo di vulcanizzazione Questo si ef
39. al expression is given by the formula 2 TT Fp e ferer do fp 2n er Diag 2 f forza t tempo a curva della gomma b curva della molla stabilizzata c curva della forza radiale f force t time a rubber curve b stabilized spring curve c radial force curve 3 3 Forma del labbro Un altro parametro determinante ai fini della tenuta costituito dalla forma del labbro di tenuta Gli elementi principali da prendere qui in considerazione sono la posizione del fulcro gli angoli del labbro lato olio e lato aria la lunghezza della membrana 3 3 1 Posizione del fulcro Il fulcro il punto attorno al quale il labbro pu compiere un movimento di flessione Variando la forma del labbro possiamo variare la posizione del suo fulcro e di conse guenza modificarne la flessibilit cos come il raggio di azione Queste variazioni sono fissate in fase di progettazione ed in funzione delle esigenze d impiego 3 3 2 Angoli del labbro Gli angoli lato olio e lato aria sono notevolmente diversi perch le loro funzioni sono praticamente opposte angolo lato olio da 40 a 60 angolo lato aria da 12 a 30 L angolo lato olio ha due funzioni A Tagliare il flusso dell olio facilitandone la centrifuga zione B Facilitare il montaggio dell albero avente smusso d im bocco secondo norma DIN 3760 L angolo lato aria ha la funzione di trattenere per effetto capillare l olio del meat
40. also of uniformity repeatability of results and ease of execution can be achieved on sliding surfaces finished by plunge grinding in this case the rou ghness Ra must be in the range of 0 2 to 0 63 m This type of grinding is in fact essential in order to avoid generating micro grooves of a helical shape typical of multipass grin ding which are due to their pumping action very harm ful from the pont of view of seal efficiency In all those cases where it is not possible due to any parti cular construction demands to create a surface with the desired characteristics or in case of any corrosive actions on the shaft it will be necessary to provide a sliding track in the sealing zone see Figure 39 Thanks to this solution in case of wear only the track need be replaced Fig 39 Anello in funzione di pista di scorrimento Sliding ring for proper sealing surface 6 3 Smusso Per non danneggiare il labbro di tenuta durante il montag gio necessario eseguire secondo la direzione di mon taggio uno smusso od un arrotondamento di invito come indicato in fig 35 Rigature bave di lavorazione corrosioni o altri difetti presenti sulla superficie di tenuta dell albero conducono a perdite Per questo motivo consigliabile proteggere gli alberi fino al montaggio evitando danneg giamenti accidentali ROLF 6 3 Chamfer To avoid damaging the sealing lip during installation a chamfer or rounded access need be provide
41. angle on the oil side from 40 to 60 angle on the air side from 12 to 30 The angle on the oil side serves two purposes A To cut off the flow of oil by easing its centrifugation B To facilitate the installation of the shaft fitted with an acceptance chamfer according to the DIN 3760 standard The angle on the air side serves the purpose of a capillary sealing against the permeated oil that would tend to drip off when shutting down the machine This detail also helps to provide a good seal during operation 3 3 3 Length of the lip The absorption capacity for the vibrations of a rotating shaft also and above all depends in addition to the para meters hereto examined on the length of the lip Within certain limits for certain speeds and in the absen ce of pressure its absorption capacity for radial vibrations is directly proportional to its length On the contrary the presence of pressure reduces its mini mum value so as to offer less available surface to the pressure itself also refer to the par 5 3 2 3 Operating principle 1 5 3 4 Posizione della molla Per gli impieghi standard la distanza tra lo spigolo di tenu ta e l asse orizzontale della molla pu variare da un minimo di 0 1 mm ad un massimo di 1 2 mm nella direzione della parete di fondo vedi Fig 2 La posizione esatta viene definita in fase di progettazione in funzione delle esigenze tecniche del materiale impiega to delle dimensioni dell
42. cation z B Diametro sede E Smusso imbocco sede per Primo imp 157 assy Data inizio produzione Housing diameter angolo Ricambio Spare p Housing lead in chamfer Q t annua Massima Q t mese C Profondit sede F Lunghezze smusso Annual volume Max monthly quant Housing depth Lead in chamfer Materiale Rugosita Durezza Material Roughness Hardness ALBERO Orizzontale Horizontal SHAFT Verticale Vertical Materiale Rugosita Durezza Direzione OLD SEDE Material di Hardness montaggio HOUSING Direction of oi i gt assembly Normali Normal RPM Rotazione visto dal lato esterno anello Giri Rotation way seen from outside oraria antioraria bidirezionale Rotazione R P M Max Max RPM clockwise counterclockwise both Rotation Battimenti Eccentricit Frequenza di rotazione Knocking Eccentricity Rotation frequency a continuo intermittente MOVIMENTO continuons intermittent MOTION Corsa N Cicli min Condizioni speciali di funzionamento oi assia Stroke Cycle per min Special conditions of operation Angolo tot oscillante N Cicli min Total angle of oscillation Cycle per min Oscillante Oscillating Livello secco dry Interno Level sbattimento whipped ono Internal immerso RITENERE dipped vapori vapours FLUID TO BE CONTAINED Estern
43. cazione dei suoi anelli costituito dai seguenti parametri parameters Dimensioni 4 1 Dimensions 4 1 Tipologia 4 2 Type 4 2 Qualit elastomerica 4 3 Elastomer quality 4 3 Schema di designazione di un anello di tenuta Esempi di designazione Coding system for rotary shaft seals Example of coding AT5X16X7 diametro diametro altezza albero alloggiamento anello qualit inmm inmm inmm tipologia elastomerica d x D x hi Gia DUIN shaft housing shaft seal type elastomer diameter diameter height quality inmm inmm inmm anello di tenuta normale adatto per albero 5 mm alloggiamento 16 mm e altezza 7 mm standard normal shaft seal suitable for a shaft of 0 5 mm diameter a housing of 16 mm diameter and a height of 7 mm standard type AT5X16X7 70ACM 301 stesso anello di cui sopra ma in materiale poliacrilico ACM same shaft seal as above but made of a polyacrylic material AT 30 X 47 X 7 RP rsx 70 ACM 301 anello di tenuta adatto per albero 30 mm alloggiamento Y 47 mm e altezza 7 mm con labbro parapolvere ausiliario rigatura monodirezionale sinistra in materiale poliacrilico ACM shaft seal suitable for a shaft of 30 mm diameter a housing of 47 mm diameter anda height of 7 mm with an auxiliary dust lip monodirectional left side groo ving made of a polyacrylic material ACM 4 1 Dimensioni Definite dalle sole 3 dimensioni fondamentali nell ordine diametro dell albero diame
44. chamber crea ted by the space between the two gaskets must periodical ly be filled with grease The shaft seal must only serve as a seal without any sup porting function for the mechanical parts the latter must be prevented from coming into contact with the sealing lip because this may considerably shorten the lifetime of the gasket as well as compromise its sealing action You are reminded that it is always necessary to carefully lubricate the shaft seal with grease before installing it to prevent it from running dry during the initial revolutions of the shaft The grooved shaft seals are on the other hand not to be lubricated with grease but with oil as the grease would tend to fill out the grooves and thus nullify their effective ness 9 1 Instructions for installation To ensure an optimum performance of the shaft seals the following instructions for assembly must be adhered to 1 Check the seat to verify the absence of burrs or grooves especially longitudinal grooves 2 Check the shaft to verify the absence of any burrs which may affect the sealing lip If the sealing lip must pass over key slots sharp edges or threads a special mounting expander must be provided see Figure 44 The expander diameter must exceed the shaft diameter by 0 4 0 8 mm and have a finely ground surface Fig 44 Anello di montaggio Provisional assembly ring 9 Montaggio nstallation 4 5 3 Ingrassaggio del labbro di tenuta e dell
45. d as shown in Figure 35 in the direction of installation Grooves machi ning burrs corrosions o other defects present on the shaft sealing surface cause leaks It is therefore advisable to pro tect the shafts up to the moment of their installation to avoid accidental damage Fig 40 Spigoli esenti da bave Burr free edges r 0 6 mm Forma standard Standard form r 1mm Forma RP RP form Direzione di montaggio Direction of assembly Direzione di montaggio Direction of assembly 6 4 Tolleranze di lavorazione Per ci che concerne le tolleranze di lavorazione dell albe ro nella zona interessata alla tenuta ammesso un grado di lavorazione minimo corrispondente alla ISO h 11 vedi tabella Tolleranze ISO negli allegati 6 4 Machining tolerances As relates to the machining tolerances of the shaft in the regions of the seal a minimum machining tolerance corre sponding to the ISO h 11 standard is required see the table on ISO tolerances in the attachments 6 Execution of the shaft 4 al Errori applicativi Application errors L esecuzione dell albero influisce sul corretto funziona mento dell anello non solo attraverso il suo grado di finitu ra superficiale ma anche attraverso l eccentricit dinamica battimento l eccentricit statica errore di coassialit 7 1 Eccentricit dinamica L albero deve sempre girare con eccentricit nulla o comunque molto ridot
46. del diametro dell albero Se in fase di progetto si prevede di non poter garantire eccentricit contenuta nei limiti della norma sar preferibile impiegare anelli di tipo idrodina mico Casi di eccentricit statica possono derivare da un piantaggio dell anello non perpendicolare all albero ROLF 7 2 Static eccentricity The coaxial or static eccentricity error is the distance between the shaft s geometric center coinciding with its center of rotation and the geometric center of the housing in which the shaft seal is mounted The concentricity of the gasket s seat with the shaft must therefore be carefully watched to prevent subjecting the sealing lip to non uniform strains in a radial direction capable of generating an eccentric wear of the shaft seal In Figure 42 the coaxial erroris represented by the height e The same figure also shows the limits of the allowable values as a function of shaft diameter If an eccentricity value within the limits of the standard cannot be ensured at the design stage it will be preferable to resort to seal rings of a hydrodynamic type Cases of static eccentricity may be originated by a non perpendicular installation of the shaft seal on the shaft Fig 42 Centro della sede Centro di rotazione dell albero Center of the housing Centre of rotation of the shaft e eccentricita eccentricity Errore di coassialita Coaxial error mm 0 4 0 3 0 2 0 1
47. e Es tenuta grasso e basso regime di rotazione Tipo R ad effetto idrodinamico Presenta nella superficie di contatto posteriore rigature in rilievo a geo metria variabile ricavate general mente mediante pressatura e disposte ad elica il cui scopo quel lo di aspirare piccole quantit d olio qualora dovessero trafilare per effet to degli alti regimi di rotazione Questo tipo di anello infatti adatto per risolvere i problemi di tenuta che si presentano in condizioni di eleva te velocit periferiche e di forti eccentricit e o battimenti degli alberi RDS It has the same characteristics as the previous model but is recommended for operating on rotary shafts with high rotary speeds under poor lubricating con ditions It guarantees a perfect seal against internal vacuum conditions and external impurities It finds par ticular application on two stroke engines and racing engines It can be supplied in a RPS version equipped with a special dust cover lip LSM Lip without spring It is recommended in case of space limitations and where performance is not demanding for instance a grease seal and a low rotary speed Type R with a hydrodynamic effect Its rear contact face is fitted with relief grooves of a variable geome try generally obtained by pressing and helical arrangement whose purpose is to aspirate small quanti ties of oil if these should pass through as a result of high rotary speed
48. e Figure 43 Burrs or sharp edges must be absent For bearing seats made of soft materials for ex light alloys and for thin walled seats it may be necessary to adopt a different interference between shaft seal and housing The tolerances will the refore have to be determined by practical installation tests If one component for ex the bearing must be installed by passing through the seat of a shaft seal the latter may be damaged In this case it is appropriate to choose a shaft seal and its relative seal with an outer diameter excee ding that of the bearing Fig 36 Smusso della sede Chamfer in housing Montaggio norme generali Installation general rules E opportuno innanzitutto ricordare che il labbro di tenuta deve sempre essere orientato verso il fluido da ritenere o dal lato in cui viene esercitata una pressione Generalmente una sola guarnizione sufficiente ad assicu rare la tenuta tuttavia per alberi ad asse verticale od incli nato con tenuta al di sopra del livello del fluido consi gliabile il montaggio di due guarnizioni contrapposte la camera formata dallo spazio tra le due guarnizioni dovr essere riempita di grasso periodicamente L anello di tenuta deve servire solo per la tenuta e non ha la funzione di supporto delle parti meccaniche si deve evi tare che queste ultime vengano in contatto con il labbro di tenuta perch ci potrebbe abbreviare sensibilmente la vita della guarnizione oltre
49. emical reactions may be a hardening of the sealing lip as a consequence of the los ses of one or more components of the compound see Figure 32 a softening of the elastomer caused by the reaction with substances from the fluid to be retained or by chemical breakdowns It is important to analyze the elastomer s behaviour in the presence of hypoidal oils par 5 2 1 and greases par 5 2 2 5 2 1 Olii ipoidali Gli olii ipoidali contengono additivi zolfo perossidi che vengono liberati per effetto di un aumento di temperatura e possono innescare reazioni chimiche con i materiali costi tuenti il labbro di tenuta Ci avviene in particolar modo con gli elastomeri che contengono le medesime sostenze di cui sono composti gli additivi degli olii Le reazioni chi miche che si instaurano in questo caso determinano una ulteriore reticolazione degli elastomeri con conseguente indurimento e successiva precoce distruzione del labbro per usura Un esempio di questa reazione data dalla gomma nitrilica che pur avendo come limite max di tem peratura 120 C in presenza di olii additivati pu operare a non pi di 80 C Se nell impiego con olii ipoidi le tempera ture di esercizio risultano superiori agli 80 C occorre pre vedere l utilizzo di mescole pi resistenti quali la poliacri lica ACM od un fluoroelastomero FPM 5 2 2 Grasso Nella tenuta con grasso il calore generato per attrito duran te il funzioname
50. eratura di esercizio 5 4 Velocit periferica 5 5 Pressione di esercizio 5 6 Lubrificazione 5 7 Attrito ed assorbimento di potenza 6 Esecuzione dell albero 6 1 Durezza 6 2 Rugosita 6 3 Smusso 6 4 Tolleranze di lavorazione Indice 11 12 14 14 14 15 16 17 17 17 27 30 30 30 32 33 34 35 36 38 38 39 41 41 1 General 2 Basic components 2 1 Materials for the sealing lips 2 2 Metal case 2 3 Garter spring 3 Operating principle 3 1 Interference 3 2 Radial force 3 3 Shape of the lip 3 4 Position of the spring 4 Identifying criteria of a shaft seal 4 1 Dimensions 4 2 Types 4 3 Elastomer quality 5 Operating conditions 5 1 Influence of the elastomer on the fluid to be sealed 5 2 Influence of the fluid to be sealed against the elastomer 5 3 Operating temperature 5 4 Peripheral velocity 5 5 Operating pressure 5 6 Lubrication 5 7 Friction and power absorption 6 Execution of the shaft 6 1 Hardness 6 2 Roughness 6 3 Chamfer 6 4 Manufacturing tolerances 11 12 14 14 14 15 16 17 17 17 27 30 30 30 32 33 34 35 36 38 38 39 41 41 7 Errori applicativi 7 1 Eccentricit dinamica 7 2 Eccentricit statica 8 Esecuzione dell alloggiamento 8 1 Tolleranze di lavorazione 8 2 Rugosit 8 3 Smussi d invito 9 Montaggio norme generali 9 1 Istruzioni di montaggio 10 Sostituzione 11 Controlli qualit 11 1 Controllo deg
51. erica Peripheral speed Il grafico permette di ricavare l assorbimento di potenza espresso in Kilowatt o in HP in funzione del diametro del l albero e della velocit periferica Ad esempio l assorbi mento di potenza di un anello per un albero di diametro 100 mm rotante a velocit periferica di 10 m s vale 0 19 KW ovvero 0 26 HP ROLF The diagram shows that the passive resistance forces are greater during the running in and the take off period and decrease albeit slowly after the running in period The values of power absorption can be gauged experimen tally lab tests run on some shaft seals of a standard form using elastomers of a 73 NBR 004 and 73 NBR 005 type after running in and under optimum lubricating conditions have yielded the results outlined in Diag 5 Diag 5 Assorbimento di potenza Power consumption The graph enables to obtain the power absorption expres sed in Kilowatt or HP as a function of the shaft diameter and of the peripheral velocity For example the power absorption of a shaft seal for a shaft of 100 mm Diameter rotating at a peripheral speed of 10 m sec amounts to 0 19 kW or 0 26 HP 5 Operating conditions 3 T Esecuzione dell albero Execution of the shaft Il materiale pi utilizzato per la costruzione degli alberi l acciaio Nella zona di strisciamento comunque consi gliabile eseguire un trattamento di indurimento superficia le secondo le indicazioni riportate
52. fettua tenendo continuamente sotto controllo i parametri fondamentali del processo in particolare tempi e temperature registrati e controllati dai PLC collegati alle apparecchiature di stampaggio 11 5 Controllo statistico di processo Viene esegutio durante tutte le fasi di lavorazione con fre quenze prefissate per verificare le caratteristiche dimensio nali e di aspetto 11 6 Controlli finali qualit prodotto Per assicurare la qualit del prodotto finale vengono realiz zati una serie di controlli di seguito descritti condotti da personale qualificato e mediante la strumentazione pi moderna Tali controlli assicurano al cliente ROLF l utilizzo di una guarnizione non solo tecnologicamente avanzata ma anche con un elevato livello di sicurezza intrinseca Il ciclo di controllo composto da tre fasi controllo dimensionale collaudo visivo al 100 controllo visivo su un campione statistico 11 6 1 Controllo dimensionale Consiste in una verifica dimensionale delle principali quote di progetto condotta secondo i requisiti DIN ed in una registrazione dei dati per monitorarne l andamento nel tempo 50 11 Controlli qualit engineers in the ROLF technological laboratory The para meters registered there are available at any time from the ROLF data bank Components Based on special sampling plans the following is control led a The sizes and physical chemical characteristics of the metal inserts
53. ficiente d attrito La conoscenza dei materiali indispensabile al tecnico progettista per la scelta corretta di quello pi idoneo all ap plicazione di suo interesse Le principali qualit di mescole impiegate dalla ROLF per la produzione degli anelli di tenuta sono NBR nitrilica ACM poliacrilica MVQ siliconica FPM fluorurata Acrilonitrile butadiene Poliacrilato Polisilossano Vinilidenfluoruro esafluoropropilene Acrilonitrile butadiene idrogenato HNBR nitrilica idrogenata EPDM etilene propilenica Etilene propilene Identificazione secondo ISO R 1629 del marzo 1971 Modifiche alla struttura di tali mescole o studi di nuove mescole possono essere effettuate dalla Rolf per meglio soddisfare esigenze particolari dei clienti 6 2 Componenti fondamentali The typical fundamental components of a shaft seal are The sealing lip consisting of a flexible membrane ending in an edge made of elastomeric material designed to wrap around the shaft and thus exert a sealing action Par 2 1 The metal case designed to provide the shaft seal with the necessary rigidity for a stable coupling with the relative housing bore Par 2 2 The Garter spring acting as a complement to the funda mental action of the sealing lip Par 2 3 2 1 Materials used for the sealing lip The material used for the sealing lip is a mixture of one or more basic elastomers and a variety of ingredient
54. ghi nei quali la pressione di servizio compresa tra 0 5 e 6 bar Questo tipo di anello non richiede la presenza di un anel lo di sostegno vedi par 5 5 E par ticolarmente indicato per impieghi su pompe industriali AP Labbro caricato con molla elicoi dale a profilo speciale Pu essere fornito con o senza lab bro parapolvere supplementare E adatto per impieghi nei quali la pressione di servizio compresa tra i 6 edi 20 bar e pu essere utilizza to senza l ausilio degli anelli di sostegno FL Labbro caricato con molla elicoi dale in acciaio inossidabile corre dato da uno o pi labbri parapolve re supplementari e da una membra na esterna a geometria variabile con funzione di tenuta statica La particolare conformazione dei profili di tenuta offre la possibilit di riempire gli spazi tra i labbri con una quantit di grasso superiore rispetto ad un anello tradizionale E particolarmente impiegato nel settore elettrodomestici sull albero cestello lavatrici con funzione di tenuta alle liscive e al grasso di lubrificazione dei cuscinetti DRL FL Stesse caratteristiche del tipo FL ma con maggiore capacit di contenimento del grasso Ci viene realizzato mediante l as semblaggio di 2 anelli Consigliabile rispetto al tipo FL in quanto presenta il vantaggio di una maggiore durata nel tempo RPAP Garter spring loaded lip shortened with respect to the RP type and equipped with an additio nal p
55. in a raised position and generate leaks The same procedure is also advisable in the presen ce of poorly lubricating fluids such as water lyes etc and for crankshafts of two stroke engine Important notes 1 The lubricating fluid must circulate freely within the sealing zone Bearings bushings or miscellaneous supports must allow a free passage from the sealing zone to the discharge zone 2 Itis essential that any stagnating points or other hindrances to the flow of lubricant be avoided Avoid flanges or ledges exceeding the thickness of the supporting steel sheet on the spring side If this is not possible arrange for appropriate discharges 3 Carefully avoid over pressures especially of a pulsating type Always provide a vent 4 Wherever possible or if necessary screen off the shaft seals to avoid the turbulence induced by roller bearings 5 Operating conditions 3 5 5 7 Attrito ed assorbimento di potenza L attrito dovuto allo strisciamento della superficie dell al bero contro lo spigolo di tenuta d luogo ad una dissipa zione d energia Per contenere nei giusti limiti l energia dis sipata occorre che siano correttamente impostati i seguen ti parametri la geometria ed il materiale costituente il labbro di tenuta la tensione della molla elicoidale la velocit di rotazione ed il grado di finitura dell albero la viscosit del lubrificante la pressione d esercizio primi due fattori determinan
56. in tabella Per quanto riguarda la tenuta sono accettabili anche materiali come ghise speciali e o sferoidali anche se in questi casi prefe ribile montare una boccola di scorrimento in acciaio tratta to Per quanto riguarda la tenuta di acqua con basse velo cit periferiche si possono utilizzare materiali non ferrosi come il bronzo o sinterizzati speciali Questi per sono generalmente sconsigliati in quanto cattivi conduttori di calore In alcuni casi possibile utilizzare boccole riportate in acciaio inossidabile Anche il grado di finitura e la durez za dell albero rivestono una notevole importanza ai fini della durata dell anello 6 1 Durezza Come principio base la durezza dell albero accettabile potrebbe essere di 45 HRC e dovrebbe crescere all aumen tare della velocit periferica Le norme standard DIN 3760 specificano che per velocit superiori a 4 m sec l albero deve avere una durezza di circa 55 HRC La scelta della durezza appropriata non dipende solo dalla velocit periferica ma anche da fattori come la lubrificazio ne e la presenza di particelle abrasive contenute nel fluido da ritenere o nell ambiente esterno Scarsa lubrificazione e condizioni ambientali poco favorevoli richiedono difatti un albero di durezza pi elevata The material most widely employed for shaft construction is steel In the sliding area it is at any rate desirable to perform a surface hardening treatment in accordance with the guideline
57. io motore SAE 20 Y 20 SAE 90 engine oil gt Oo n 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Albero mm Shaft diameter in mm __ Grasso y Olio minerale SAE90 p Olio motore SAE 20 Grease SAE 90 Mineral oil SAE 90 Engine oil 5 3 Temperatura di esercizio La temperatura del fluido da ritenere ha un influenza fon damentale sulla vita e quindi sull efficienza di un anello di tenuta vedi par 2 1 Tab 1 e 2 E necessario per consi derare che alla temperatura propria del fluido occorre sommare una sovratemperatura provocata dall attrito tra lo spigolo di tenuta e la superficie dell albero L entit della sovratemperatura dipende da diversi fattori tra cui i princi pali sono rugosit dell albero vedi par 6 2 velocit periferica vedi par 5 4 pressione d esercizio vedi par 5 5 tipo di fluido da ritenere vedi diagr 3 par 5 2 2 lubrificazione vedi par 5 6 forma del labbro di tenuta vedi descrizioni in par 4 32 5 Condizioni di esercizio Particular cases may demand the use of gaskets lubricated by a grease contained in an internal recess of the seal in contact with various fluids of an aqueous nature In these cases the overheating is limited by the cooling action of the fluid itself so that the peripheral velocities may be higher It is important to observe that the level of the liquid to be retained determines the heat dissipating conditions and thus the temperature at the sealing point
58. l in terno del tratto di misura complessivo Lm vedi Fig 38 ROLF 6 2 Roughness The roughness is an index of the shaft s degree of fini shing It can be expressed in various ways Average roughness amplitude Rz is the arithmetic mean of the individual roughness amplitudes of 5 consecutive gauge lengths see Fig 37 Fig 37 Ampiezza media RZ Average amplitude RZ Maximum roughness amplitude Rmax is the largest of the partial roughness amplitudes found in the overall gauge length Lm section measured in the above graph Rz4 Rmax Average roughness Ra is the arithmetic mean of the absolute values of all the distances of the roughness profi le R within the overall gauge Lm length see Fig 38 Fig 38 Rugosita media Ra in Lm Average roughness Ra on Lm Tutte queste definizioni sono riferite alla normativa DIN All these definitions are referred to the DIN standard 6 Execution of the shaft 39 Se la rugosit viene espressa in Rmax o Rz il grado di fini tura superficiale dell albero deve essere contenuto entro i seguenti limiti Rmax 6 3 um Rz da 1 a 4 um Per quanto riguarda la superficie l indice di rugosit pi significativo Rmax Prove sperimentali mirate a rilevare il comportamento degli anelli di tenuta in relazione ai diversi tipi di superfici di scorrimento hanno mostrato come i migliori risultati ottenibili su produzione di serie in larga scala non s
59. l structure of this elastomer obtained by hydrogenating an appropriate type of NBR nitrile rubber allows achieving especially if vulcanized with a peroxide system an average heat resistance 30 C above that of nitri le rubber and an excellent abrasion resistance Its resistance to oils and solvents is on average slightly superior to that of nitrile rubber except for special cases It is therefore recommended for heat resistance ozone resistance abrasion resistance The temperature range is from 40 C to 150 C EPDM Ethylene propylene rubber This rubber is based on ethylene propylene plus a third diene monomer which allows its reticulation with sulphur Due to its chemical structure it has a peculiar resistance to fluids such as water and steam and environments such as ozone which recommends its use for water up to boiling point steam particular hydraulic systems such as braking systems ozone atmospheric agents bases polar solvents at ambient temperature The temperature range is from 50 C to 150 C ROLF Le seguenti tabelle indicano i principali tipi di elastomeri The following tables describe the main types of elasto impiegati da Rolf e la loro compatibilit ai vari tipi di fluido mers used by ROLF and their compatibility with various con relativa temperatura massima ammessa in C types of fluids showing their relative maximum allowable temperatures in C Tab 1 Com
60. li stampi e delle attrezzature di complemento 11 2 Controllo sul prodotto 11 3 Controllo materiali 11 4 Controllo sul processo di vulcanizzazione 11 5 Controllo statistico di processo 11 6 Controlli finali qualit prodotto 11 7 Tolleranze dimensionali ISO 12 Immagazzinamento Allegato Modulo di formulazione delle richieste 42 42 43 44 44 44 44 45 45 48 49 49 49 49 50 50 50 54 56 57 57 7 Applicative errors 7 1 Dynamic eccentricity 7 2 Static eccentricity 8 Execution of the housing 8 1 Manufacturing tolerances 8 2 Roughness 8 3 Access chamfers 9 Installation general guidelines 9 1 Installation instructions 10 Replacement 11 Quality controls 11 1 Controlofthe dies and complementary equipment 11 2 Control of the product 11 3 Control of the materials 11 4 Control of the vulcanising process 11 5 Statistical process control 11 6 Final product quality controls 11 7 Tolerances ISO 12 Storage Attachment Form for customer requirements ROLF Contents 42 42 43 44 44 44 44 45 45 48 49 49 49 49 50 50 50 54 56 57 57 pul E o o n 4 Generalit General Il presente capitolo tratta della tenuta ai fluidi su alberi rotanti delicato problema che oggi trova pressoch univer sale soluzione con l impiego del prodotto definito anello di tenuta per albero rotante L assieme della trattazione
61. n order to achieve a reliable seal a ground outer finish and a finely machined seating was needed in addition to the use of sealing materials Its cost was considerably higher than that of a coated type It was therefore decided to use it only in combination with high quality compounds where most of the cost increase is compensated by the savings in ela stomer materials At any rate ROLF solved the problem by producing its seals with their outer surface coated only up to half of its height as detailed below 2 Fundamental components il 11 2 2 3 Armatura metallica semiricoperta Questa soluzione prevede la ricopertura dell armatura esterna per circa met della sua altezza Tale ricopertura prodotto di vulcanizzazione e pu essere liscia od ondula ta per meglio adattarsi alle esigenze di piantaggio dei nostri clienti vantaggi che ne derivano sono ottimo bloccaggio in sede risparmio sui materiali pregiati facilit di montaggio sicurezza di funzionamento Questa tipologia di bloccaggio consigliabile per progetti futuri che richiedono un impiego particolarmente gravoso 2 2 4 Natura dei materiali costituenti l armatura Nella versione standard l armatura metallica costituita da lamiera d acciaio da medio profondo stampaggio secon do norme UNI EN10130 o DIN 1624 con uno spessore ade guato alle dimensioni dell anello Nei casi in cui sia richie sta la resistenza ai fluidi corrosivi pu essere pre
62. ndard of March 1971 the first two figures designate the compound hardness in Shore A scale ASTM D 2240 the 3 letters indicate the elastomer type the last 3 figures indicate the internal ROLF code no For specific applications ROLF can supply special com pounds suitable for operating in the presence of particular thermal physical or chemical strains 4 Identifying criteria of a shaft seal 2 if 28 ONDSNUDLWUNH Ufficio tecnico progettazione Rolf Linea montaggio in automatico Laboratorio mescole elastomeri Reparto presse verticali Reparto presse a compressione Controllo dimensionale computerizzato Linea controllo automatico zero difetti Sala prove ANAUNAWNHH Product amp Design office Automatic assembly line Elastomer compounds laboratory Vertical moulding dept Compression moulding dept Computerized dimensional control Automatic control line zero defect Testing dept Condizioni di esercizio Operating conditions Le condizioni di esercizio dei complessivi meccanici sono determinanti nella scelta degli anelli di tenuta paragrafi seguenti trattano le problematiche e le soluzioni pi comu ni Per impieghi particolarmente gravosi opportuno con sultare il ns Servizio Tecnico 5 1 Influenza dell elastomero sul fluido da ritenere E opportuno considerare innanzitutto l influenza che il materiale costituente il labbro di tenuta pu esercitare sul fluido da ritenere
63. ne HRC finitura ym Ra Basse velocit Rettifica 30 0 8 periferiche lt 4 m sec Tempra 45 0 4 Medie velocit Rettifica i periferiche 4 m sec Alte velocit Tempra 7 periferiche gt 4 m sec Cementazione 60 0 2 des Dara Impurit provenienti Rettifica dall esterno 38 6 Esecuzione dell albero The table shown below lists the type of treatment the hardness and the degree of finishing of the shaft expressed in um Ra in rela tion to the conditions of usage Type of Hardness Degree of Usage treatment HRC finishing um Ra er Low peripheral Grinding 30 0 8 velocities lt 4 m amp ec Hardening 4 0 4 Medium peripheral grinding 2 lo velocities 4 m sec Hardening High peripheral case hardening 60 0 2 velocities gt 4 m sec grinding impurities 6 2 Rugosita La rugosit indice del grado di finitura dell albero Pu essere espressa in diversi modi Ampiezza media Rz il valore medio aritmetico delle singole ampiezze di rugosit di 5 tratti di misura parziali consecutivi vedi Fig 37 Ra Rz Ras Rz Ras oy pt Mi e Rmax Ampiezza massima di rugosit Rmax la pi grande delle ampiezze di rugosit parziali che si trovano nel tratto di misura complessivo Lm nel grafico soprastante Rz4 Rmax Rugosit media Ra il valore medio aritmetico dei valo ri assoluti di tutte le distanze del profilo di rugosit R al
64. ng gasket on power assisted rack and pinion steering systems WBR Same characteristics as in the BR model but without a thermopla stic supporting insert It is suitable for applications with a pressure range of 20 to 100 bar and a linear velocity of 0 03 m sec Fig 27 i 1 Fig 28 SFRP Fig 29 Fig 30 Fig 31 Anelli per forcelle SFRD Anello speciale per forcelle idrauliche Adatto per tenute con pressioni pul santi in presenza di eccentricit e forti inquinamenti da agenti esterni acqua fango polvere ecc Pu essere fornito in tutte le confor mazioni esterne previste e con lab bro di tenuta in versione RP SFRP SFRH Anelli speciali per forcelle con funzione di raschiapolvere della superficie degli steli e di protezione della guarnizione di tenuta interna tipo SF dagli agenti esterni fango acqua ghiaccio ecc Pu essere fornito nelle versioni con molla Fig 29 senza molla Fig 30 o in materiale poliuretanico Fig 31 ROLF Shaft seals for forks SFRD Special shaft seal for hydrau lic forks Suitable for sealing against pulsa ting pressures in the presence of shaft eccentricity and heavy exter nal contamination by water mud dust etc It can be supplied in all external configurations and with a sealing lip in an RP version SFRP SFRH Special shaft seals for forks acting as dust scrapers on stem sur faces and for protecting internal
65. ntire tale costanza su ogni lotto di materiale elastomerico in produzione vengono effettuati controlli dei parametri fondamentali Tali control li sono effettuati dai nostri ingegneri nel laboratorio tecno ROLF It is of fundamental importance for the reliability of every shaft seal that its characteristics as determined at the desi gn stage be verifiable at any time during the manufactu ring process In ROLF s production a first checkup is made to verify the product s correspondence to the design para meters This is done by running experimental tests on pro totype shaft seals using testing machines capable of simu lating the most demanding operating conditions During the mass production stage qualified personnel take care of performing a series of controls at every processing stage with the aid ofthe most sophisticated labs and instruments developed for this purpose The finished product is then subjected to periodical functional reliability tests 11 1 Controls of moulds and ancillary equipment Moulds and equipment are built in the mechanical work shop with the aid of sophisticated work stations equipped with numerical control Upon start up and periodically during production they are subjected to controls capable of monitoring the initial correspondence to the production sizes and their proper maintenance in the course of stan dard production 11 2 Product control During the testing stage of the equipment dimension
66. nto viene dissipato con maggiore difficolt vedi diag 3 Ci pu provocare surriscaldamenti del punto di tenuta per cui necessario porre una limitazione sul valore massimo della velocit periferica ammessa Per questo motivo normalmente quando le velocit periferi che raggiungono il 50 del valore limite indicato per quel tipo di mescola vedi Tab pag 31 prima di autorizzarne l impiego si ritiene opportuno verificarne gli effetti attra verso una prova pratica ROLF Fig 35 Spigolo del labbro deteriorato Sealing edge spoiled 5 2 1 Hypoidal oils The hypoidal oils contain additives sulphur peroxides that get free as a result of a temperature increase which can start chemical reactions within the materials constitu ting the sealing lip This occurs in particular with the ela stomers containing the same substances as the additives in the oils The chemical reactions occurring in such cases determine a further reticulation of the elastomers with a consequent hardening and a resultant premature destruc tion from wear of the sealing lip An example of this reac tion is shown by nitrile rubber which despite a maximum temperature limit of 120 C cannot operate above 80 C in the presence of additive containing oils If the operating temperatures while using hypoidal oils exceed 80 C the use of a more heat resistant compounds such as a polya crylic ACM or fluorinated elastomer FPM must be consi dered 5
67. o External Minima Normale Max PE TEMPERAT Minimum Normal Max TEMP oF PRESSIONE i bar Max bar a PRESSURE Norma Max Pulsating a cuscinetto a sfere bronzina cuscinetto a rulli ASSEMBLY ball bearing bushing roller bearing Allegato Attachment 5 if GROUP
68. o DT Metal container for assembly Fig 23 MV sagomato a soffietto MV bellows type Fig 24 RC MV Anello appositamente proget tato per garantire la tenuta su alberi rotanti con contemporaneo movi mento traslante ed in presenza di forte inquinamento esterno polve re acqua fango Trova largo impiego presso i costrut tori di assali per trattori e per mac chine movimento terra Pu essere fornito con inserto in poliuretano a geometrie variabili e con differenti qualit di materiali MVC inserto in poliuretano cellulare MF inserto in feltro In alternativa pu essere impiegato un anello a cassetta costituito da un sistema di tenuta con controfac cia incorporato e labbri di tenuta a labirinto Trova applicazione nei casi in cui l alloggiamento a ruotare e non l al bero es mozzi ruota RC Stesse caratteristiche del tipo RM ma presenta un inserto metalli co supplementare incorporato ed agganciato Consigliato rispetto al tipo RM qualora sia necessaria un accurata protezione del labbro di tenuta in fase di movimentazione e montaggio di pezzi meccanici di grandi dimensioni ROLF MV A shaft seal especially desi gned to guarantee a sealing action on rotating shafts having a simulta neous axial motion and in the pre sence of heavy external contamina tion dust water and mud It finds wide application by manu facturers of axles for tractors and for earth mo
69. o che a fermo macchina tenderebbe a colare Questo accorgimento aiuta ad avere una buona tenuta anche durante il funzionamento 3 3 3 Lunghezza del labbro La capacit di assorbimento delle oscillazioni di un albero rotante dipende oltre che da tutti i parametri gi esamina ti anche e soprattutto dalla lunghezza del labbro Entro certi limiti per determinate velocit e in assenza di pressione la capacit di assorbimento delle oscillazioni radiali direttamente proporzionale alla sua lunghezza Al contrario in presenza di pressione viene ridotto al valo re minimo in modo da offrire meno superficie possibile all azione della pressione stessa vedi anche par 5 3 2 ROLF 3 3 Shape of the lip Another essential parameter from a sealing viewpoint is the shape of the sealing lip The main elements to be taken into account in this case are the position of the fulcrum the angles of the lip on the oil side and air side the length of the diaphragm 3 3 1 Position of the fulcrum The fulcrum is the point around which the lip may perform a flexing motion Changing the shape of the lip allows one to vary the position of its fulcrum and consequently its flexibility as well as its range of action These changes are fixed at the design stage and are based on the operating requirements 3 3 2 Lip angles The angles on the oil side and air side differ substantially due to their practically opposite functions
70. o il carico radiale dell anello cio la forza con la quale il labbro di tenuta preme sulla superficie dell albero Il carico radiale un fattore fonda mentale per la funzionalit dell anello di tenuta Un ecces sivo carico radiale provoca un forte attrito con conseguen ti alti assorbimenti di potenza e rapide usure mentre un insufficiente carico radiale non d adeguate garanzie di tenuta Il suo valore deriva dall ottimizzazione delle esi genze di sicurezza della tenuta e di massimo contenimento della potenza assorbita Come si pu notare dal Diag 4 l assorbimento di potenza non ha un andamento costante nel tempo 73 FPM 401 80 MVQ 501 _ Assorbimento di potenza Power absorption 36 5 Condizioni di esercizio 5 7 Friction and power absorption The friction generated by the sliding action of the shaft sur face against the sealing edge leads to a dissipation of energy To contain the loss of energy within proper limits the following parameters must be correctly set The geometry and the type of material constituting the sealing lip The tension of the Garter spring The speed of rotation and the degree of finishing of the shaft The viscosity of the lubricant The operating pressure The first two factors determine the radial loading of the shaft seal meaning the force by which the sealing lip impinges on the surface of the shaft The radial loading is a fac
71. olo dal punto di vista delle massime prestazio ni ma anche con costanza ripetibilit dei risultati nonch facilit di esecuzione possano essere ottenuti con superfi ci di scorrimento finite mediante rettifica a tuffo in que sto caso la rugosit Ra deve essere compresa tra 0 2 e 0 63 umm Questo tipo di rettifica infatti diventa indispensa bile per non generare microrugosit ad andamento elicoi dale tipiche delle rettifiche a passata che per effetto pompa risultano molto dannose dal punto di vista del l efficienza della tenuta Nei casi in cui per particolari esigenze costruttive non sia possibile creare una superficie con le caratteristiche richie ste o nel caso di azioni dovute alla corrosione sull albero si deve ricorrere al montaggio nella zona di tenuta di una pista di scorrimento vedi figura 39 Con questa soluzione in caso di usura possibile sostituire la sola pista 40 6 Esecuzione dell albero If the roughness is expressed in Rmax or Rz the degree of the shaft s surface finishing must be within the following limits Rmax 6 3 um Rz from 1 to 4 um As regards the surface the most significant roughness index is Rmax Experimental tests aimed at measuring the behaviour of shaft seals in relation to various sliding surfa ces have evidenced that the best results obtainable on a large scale production level not merely from a viewpoint of top performance but
72. omizzare sull uso di elastomeri molto pregiati Richiede particolare cura e precisio ne nella realizzazione delle sedi di alloggiamento CRM Armatura metallica rivestita parzialmente in gomma con profilo ondulato Unisce i vantaggi dei modelli RT e RM garanzia di tenuta ai fluidi e di compensazione delle dilatazioni ter miche dei metalli con alti carichi di spiantaggio 4 2 1 Outer configuration It includes the following models ST Plain rubber coated profile This type is in almost universal use It guarantees a perfect seal even if installed in seats with a high surface roughness and in the presence of low viscosity fluids It provides an excellent compensating action against the thermal expansion of metals RT Corrugated rubber coated profi le It varies with respect to the stan dard type by the presence of a cor rugation on the outer surface It offers the advantage of being more easily installed RM Bare metal case rectified or calibrated It is normally used where the fol lowing is required high pulling loads very small differences between the housing diameter and the shaft dia meter need to economize on the use of high quality elastomers It demands particular care and pre cision making the housing seats CRM Partially rubber coated metal case with a corrugated face This type combines the advantages of the RT and RM models it guaran tees a fluid seal and compensates for the the
73. on profilo speciale e corre dato da un inserto termoplastico di sostegno E adatto per impieghi nei quali la pressione di esercizio compresa tra i 20 e di 140 bar e per velocit lineari di 0 03 m sec Tipicamente utilizzato come guarni zione di tenuta sulle aste cremaglie ra dei sistemi di guida servoassistiti WBR Stesse caratteristiche del tipo BR ma presenta il vantaggio di non avere l inserto termoplastico di sostegno E adatto per impieghi con pressioni da 20 a 100 bar e per velocit linea ri di 0 03 m sec 4 2 3 Shaft seals for shafts with axial reciprocating motion The ROLF product range also inclu des shaft seals designed for use on mechanical units equipped with shafts having an axial motion These articles differ from the pre vious in their basic design and are therefore dealt with separately from those already described Depending on their application they are classi fied as follows Shaft seals for steering control units BR WBR Shaft seals for bike and motorcycle forks SFRD SFRP SFRH SFMT Shaft seals for automotive and motorcycle shock absorbers AMRP Shaft seals for steering control units BR Garter spring loaded lip of a special configuration fitted with a thermoplastic supporting insert It is suitable for all those applica tions where the working pressure is in the range from 20 to 140 bar and for linear velocities of 0 03 m sec It is typically used as a seali
74. oni di esercizio The operating conditions of mechanical assemblies are decisive factors in the choice of shaft seals The following paragraphs deal with the most common problems and solutions For particularly demanding applications please consult our Technical Service 5 1 Influence of the elastomer on the fluid to be retained It is first ofall appropriate to consider the influence that the material constituting the shaft seal may exercise on the fluid to be retained This is the case for example where the shaft seal comes in contact with foodstuffs or pharmaceutical products for which also according to the prevailing legal regulation a careful protection against any product alteration is manda tory If we consider foodstuffs even the faintest odor com municated to the food by the rubber may exclude it from the specific application The choice of the most suitable material for retaining the fluid is therefore crucial 5 2 Influence on the elastomer of the fluid to be retained The material of the sealing lip is exposed to chemical and physical effects due to the nature of the fluid to be retained and the operating temperature These effects may act in a combined fashion An excessive temperature may determi ne a premature degradation of the characteristics of the material constituting the shaft seal and an occurrence of chemical reactions between the additives contained in the oil and the elastomer The consequences of these ch
75. or other impurities from the outside Before starting to install this ring it is advisable to grease the space between the sealing lip and the dust cover lip The grease fulfills the dou ble duty of lubricating the dust cover and protecting the shaft from any corrosion induced by humidity It can be supplied in a version inclu ding several dust cover lips RD Two opposing lips with their relative Garter springs It is suitable for ensuring the seal between two different liquids As for the RP model it is also advisable to grease the space between the sea ling lips in this case 4 Identifying criteria of a shaft seal il 9 Fig 11 RDS Fig 12 RPS Fig 13 LSM A rigatura elicoidale destra B rigatura bielicoidale C rigatura elicoidale sinistra A right hand helical grooving B twin helical grooving C left hand helical grooving 20 4 Criteri identificativi di un anello di tenuta RDS Stesse caratteristiche del pre cedente ma indicato per funziona re su alberi rotanti ad alti regimi di rotazione in condizioni di scarsa lubrificazione Garantisce una per fetta tenuta alle depressioni interne ed alle impurit esterne Trova parti colare impiego sui motori a due tempi e sui motori da competizione Pu essere fornito in versione RPS con labbro parapolvere speciale LSM Labbro senza molla E consigliato quando esistono limi tazioni di ingombro e prestazioni poco gravos
76. patibilita con i fluidi e max temperatura ammessa C Fluid compatibility and max allowable temperature C 73 NBR 004 Tipo di elastomero Rolf ROLF elastomer type 73 NBROO5 70ACM301 80MVQ 501 73FPM401 75 HNBR 103 70 EPDM 601 80 NBR 007 Qualit elastomerica Nitrilica Poliacrilica Siliconica Fluorurata Nitrilica Etilene idrogenata propilenica Elastomer quality Nitrile Polyacrilic Siliconic Fluorinated Hidrogenated Ethylene nitrile propylene Limiti generali di temperatura rilevata allo spigolo di tenuta General temperature limits measured at the sealing edge 30 120 25 150 55 180 30 200 40 150 50 150 Oli a base minerale Mineral base oils Oli motore Engine oils 100 130 150 170 150 a Oli cambi differenziali Gearbox and differential oils 80 120 O 150 130 a Oli ipoidi EP Hypoid EP oils 80 120 O 150 130 n Oli ATF ATF oils 100 130 130 170 150 n Oli idraulici VDMA 24318 Hydraulic oils VDMA 24318 90 120 130 150 90 n Oli combustibili EL L Fuel oils EL L 90 O O 150 5 n Grassi Greases 90 O O E 150 a Fluidi idraulici ininfiammabili Non flammable hydraulic oils HFB Emulsioni invertite acqua olio HFB invert water oil emulsions 70 a 60 O S n HFC Soluzioni di poliglicoli in acqua HFC aqueous polglycol solutions 70 n n O 130 70 HFD Fluidi non contenenti acqua HFD water free fluids n E O 150 a a Altri fluidi Other fluids Acqua Water 90 a n n 100 100 Soluzioni acquose liscive Aqueo
77. r pressures they are in fact subjected to a radial force acting in addition to that of the spring leading to an excessive compression of the sealing lip on the shaft This results in increased friction production of heat and rapid wear In extreme cases the lip may be even flipped over Pressures from 0 5 to 6 bar demand the application of a supporting ring whose shape must precisely marry the configuration of the sealing lip as shown in Figure 36 on request the ROLF Technical Service will supply details on the size Fig 36 Anello di sostegno Supporting ring An alternative solution is the use of shaft seals of a specific design such as the RPAP model see Figure 18 Questi modelli oltre ad escludere l impiego dell anello di sostegno hanno un ingombro ridotto e risultano di pi semplice montaggio Possono inoltre essere impiegati nelle tenute con pressione depressione alternata In que st ultimo caso possibile utilizzare anche due anelli con trapposti o di tipo RD Ricordiamo che sempre opportuno riempire parzialmen te con grasso lo spazio libero tra le tenute Tutti gli anelli impiegati in presenza di pressioni maggiori a 1 bar devono venire assicurati nella sede con un sistema di ritenuta seger ecc al fine di evitarne l espulsione Per pressioni superiori a 6 bar si consiglia di consultare il Servizio Tecnico ROLF In casi particolari e dove le pressioni non raggiungono i valori massimi pu
78. rings while having the same chemical resistance as stainless steels is not recom mended because of the instability of its dimensional cha racteristics and the uneven decay of its load capacity 2 Fundamental components il 3 Principio di funzionamento Operating principle L anello di tenuta a prima vista potrebbe sembrare un pro dotto della massima semplicit Esso nasconde invece una tecnologia complessa e comprende una serie di parametri funzionali estremamente delicati Ora si tratta di capire come questi elementi operino separatamente e congiunta mente per fornire alla tenuta la massima affidabilit 3 1 Interferenza E la differenza aritmetica tra il dell albero ed il interno del labbro di tenuta libero La sua funzione quella di man tenere il labbro a contatto con l albero esercitando su di esso una tensione tale da garantire la tenuta con il minimo dell usura e del dispendio d energia 3 2 Forza radiale Chiamasi forza radiale la forza che il labbro di tenuta eser cita sull albero E normalmente rappresentata dall unione delle forze generate dalla molla e dall interferenza La misura di que sto parametro definisce con precisione la capacit di tenu ta di un anello Durante il funzionamento infatti la forza radiale diminuisce in funzione dei parametri operativi velocit temperatura pressione qualit del fluido da rite nere che provocano usura del labbro e cambiamenti fisico chimici della mescola
79. rmal expansion of the metals at high pulling loads Fig 7 Fig 8 RP Fig 9 b Q RP doppio RP double Fig 10 RD So 5 4 2 2 Geometria del labbro di tenuta ST Labbro caricato con molla elicoi dale adatto nella maggioranza dei casi RP Labbro caricato con molla eli coidale e dotato di un parapolvere supplementare E adatto per impieghi nei quali oltre alla funzione principale di tenuta necessario impedire l infil trazione dall esterno di polvere fango od impurit Prima di proce dere al montaggio di quest anello consigliabile ingrassare lo spazio tra il labbro di tenuta ed il labbro para polvere Il grasso svolge la duplice funzione di lubrificante del parapol vere e di protezione dell albero dalla corrosione provocata dall umidit Pu essere fornito in versione a pi labbri parapolvere RD Due labbri contrapposti con relative molle elicoidali E adatto per assicurare la tenuta tra due fluidi diversi Anche in questo caso come per il modello RP con sigliabile ingrassare lo spazio tra i labbri di tenuta ROLF 4 2 2 Geometry of the sealing lip ST Lip loaded by a Garter spring suitable for most applications RP Lip loaded by a Garter spring and equipped with an additional dust cover It is suitable for all those applica tions where it is necessary in addi tion to the main sealing function to prevent the infiltration of dust mud
80. rocarbons toluene benzene xylene vegetable and mineral oils and fats even if containing additives chlorinated solvents ozone light and atmospheric agents The temperature range is from 30 C to 200 C 2 Fundamental components it HNBR Gomma nitrilica idrogenata La struttura chimica di questo elastomero ottenuta idro genando un tipo opportuno di gomma nitrilica NBR con sente specialmente se vulcanizzato con un sistema peros sidico una resistenza alla temperatura mediamente di 30 C superiore alla gomma nitrilica e un ottima resistenza all abrasione La resistenza agli olii e solventi risulta in media di poco superiore alla gomma nitrilica salvo casi particolari Risulta quindi indicato per resistenza al calore resistenza all ozono resistenza all abrasione Il campo di temperatura varia tra 40 C e 150 C EPDM Gomma etilene propilene E una gomma a base etilene propilene pi un terzo mono mero diene che consente la reticolazione a zolfo Per la sua struttura chimica ha una peculiare resistenza a fluidi come acqua e vapore e ad ambienti come ozono che la rendono indicata per acqua fino all ebollizione vapore sistemi idraulici particolari come impianti frenanti OZONO agenti atmosferici basi solventi polari a temperatura ambiente Il campo di temperatura varia da 50 C a 150 C 8 2 Componenti fondamentali HNBR Hydrogenated nitrile rubber The chemica
81. rotruding dust cover lip It is suitable for all applications having an operating pressure in the range of 0 5 to 6 bar This type of shaft seal does not require the pre sence of a supporting ring see par 5 5 It is particularly recommended for applications on industrial pumps AP Garter spring loaded lip of a special profile It can be supplied with or without an additional dust cover lip It is suita ble for applications where the ope rating pressure is in the range from 6 to 20 bar and can be utilized without the aid of supporting rings FL Stainless steel Garter spring loaded lip fitted with one or more additional dust cover lips and an outer diaphragm with a variable geometry designed to provide a sta tic seal The particular configuration of the seal profiles affords the possibility of filling out the spaces between the lips with a quantity of grease excee ding that of a traditional ring It is particularly used in the hou sehold appliance sector on washing machine basket shafts serving as a seal between lyes and bearing lubricating grease DRL FL Same characteristics as for the FL type but with a greater grea se retaining capacity This is achieved by assembling 2 rings It is preferable to the type FL due to its advantage of having a longer life Fig 22 MV classico MV classic type Inserto in poliuretano compatto Compact polyurethane insert _ Contenitore metallico di assemblaggi
82. s This type of shaft seal is in fact suitable for solving sealing pro blems arising under conditions of high surface speed and high shaft eccentricity and or knocking Fig 15 RDX Fig 16 RSX Fig 17 RBD Le versioni fondamentali del tipo R sono Rigati monodirezionali RDX Labbro caricato con molla a rigatura elicoidale ad orientamento destrorso Adatto a funzionare su alberi con rotazione in senso orario RSX Labbro caricato con molla a rigatura elicoidale ad orientamento sinistrorso Adatto a funzionare su alberi con rotazione in senso antiorario Per assicurare il loro corretto impie go questi anelli portano inciso sul fondo superficie del retro una frec cia orientata nel senso di rotazione obbligatoria dell albero Rigati bidirezionali RBD Labbro caricato con molla eli coidale a rigatura bielicoidale Adatto a funzionare su alberi con rotazione oraria ed antioraria Approfondite esperienze di labora torio hanno accertato che l indice di idrodinamicit dell anello monodi rezionale superiore a quello dell a nalogo anello bidirezionale Pertanto con alberi rotanti in un solo senso sempre preferibile ricorrere alla versione monodirezionale Si ricorrer all anello bidirezionale con alberi rotanti nei due sensi qualora l anello a labbro liscio non offra suf ficienti garanzie di corretta presta zione ROLF The fundamental versions of the R type are
83. s such as reinforcing fillers plasticizers antioxidants accelera tors etc This is for the purpose of providing it with certain properties such as Compatibility with the fluid contacted High degree of elasticity Wear resistance Low friction coefficient A familiarity with the materials is essential to help the desi gning specialist make the proper selection of the most sui table materials for the application of interest The main qualities of the compounds ROLF uses for producing its shaft seals are NBR nitrile rubber acrylonitrile butadiene ACM polyacrilic rubber polyacrylate MVQ silicon rubber polysiloxane FPM fluorinated rubber vynilidene fluoride hexafluoropropene HNBR hydrogenated nitrile rubber acrylonitrile hydrogenated butadiene EPDM ethylene propylene rubber ethylene propylene Identification according to the ISO R 1629 standard of March 1971 The structure of these compounds can be modified or stu dies on new compounds can be pursued by ROLF to meet or exceed the specific customer requirements NBR Gomma nitrilica E l elastomero impiegato nella maggior parte delle appli cazioni correnti In particolare indicato a contatto con olii a base paraffinica alifatici olii e grassi minerali oli motore oli per cambi differen ziali ecc olii idraulici acqua e soluzioni acquose liscive Il campo di temperatura varia tra 30 C e 120 C
84. s shown in the table As regards the sealing action materials such as special and or spheroidal cast irons are also acceptabl but in thes cases the installation of a sliding bushing made of treated steel is preferred As regards the sealing action against water at low peripheral speeds non ferrous metals such as bronze or special sin tered materials may be used These are however generally not recommended as being poor heat conductors Stainless steel insert bushings may be used in certain cases Even the degree of finishing and hardness of the shaft are of considerable relevance for the life of the shaft seal 6 1 Hardness As a basic principle the acceptable hardness of the shaft could be of 45 HRC and should increase with increasing peripheral speed The standard DIN 3760 guidelines spe cify that for speeds exceeding 4 mec the shaft must have a hardness of about 55 HRC The choice of an appropriate hardness depends not merely on the peripheral speed but also on such factors as lubri cation and the presence of abrasive particles in the fluid to be retained or in the outer environment Poor lubrication and adverse environmental conditions may in fact demand shafts of greater hardness Tab 4 Nella tabella sono riportate l indicazione del tipo di lavorazione la durezza ed il grado di finitura dell albero espresso in um Ra in rela zione alle condizioni di utilizzazione Tipo di Durezza Grado di Utilizzazione lavorazio
85. t the assembly forces required by the customers The resulting advantages are excellent locking in in the housing savings of high quality materials ease of assembly safety in operation This type of locking is advisable for future projects requi ring a particularly challenging application 2 2 4 Nature of the materials used for the case In its standard version the metal case consists of a medium deep draw steel sheet according to the UNI EN10130 or DIN 1624 standards ofa thickness commensu rate with the size of the shaft seal Where a resistance to corrosive fluids is required it can be supplied as made from Stainless steel to DIN 17440 tab 1 54401 or AFNOR Z6 CND 17 11 standards ex AISI 316 Brass to UNI 4894 standards 2 3 Spring The spring has a function that is complementary to the fun damental action provided by the sealing lips In fact heat mechanical deformation and chemical action of the fluids affect the original properties of the rubber As a result the original radial force exerted by the sealing element tends to decrease The function of the spring is to counteract this tendency The spring is a closely wound helical spring in toric form and possesses a calculated initial pre loadinging force This is supplemented by a stabilizing heat treatment performed at a higher temperature than the operating one which makes it possible to achieve at the design stage the safety of using the most sui
86. ta Infatti a numeri di giri molto ele vati il labbro di tenuta a causa della sua inerzia non riesce a seguire l eccentricit dell albero tendendo a restare leg germente staccato da esso ci evidentemente causa di una perdita di fluido Ne consegue che l anello di tenuta deve essere montato quanto pi vicino possibile al sup porto cercando cos di ridurre al minimo l influenza del gioco inoltre gli alberi devono essere adeguatamente dimensionati per evitare eccentricit derivanti da flessioni Il battimento rappresentato geometricamente dalla quota b riportata in fig 41 ed misurabile rilevando il massimo spostamento dell albero Nella stessa figura sono rappresentati i limiti dei valori di battimento ammessi per le diverse qualit elastomeriche in funzione della velocit di rotazione dell albero The execution of the shaft affects the proper operation of the shaft seal not merely by the degree of its surface finish but also by its dynamic eccentricity knocking its static eccentricity coaxial error 7 1 Dynamic eccentricity The shaft must always turn with zero or minimal eccentri city At very high RPM the sealing lip is in fact unable because of its inertia to follow the shaft s eccentricity and tends to keep slightly detached from the same this is an obvious cause of fluid losses The shaft seal must conse guently be mounted as closely as possible to the shaft sup port thus minimizing the
87. table radial force for the expected application at the operating stage a guaranteed stability of the radial force itself The temperature effect actually determines in the course of time not merely an alteration of the rubber s original characteristics but also a decrease of the mecha nical properties of the steel constituting the spring Tensione iniziale Initial tension Molla stabilizzata Stabilized spring 100 Molla non stabilizzata Non stabilized spring 75 50 50 100 150 Tempo h Time hours Temperatura di prova 100 C Test temperature 100 C 2 3 1 Natura dei materiali costituenti la molla La scelta del materiale costituente la molla dipende dal tipo di fluido con cui le molle elicoidali vengono a contatto Nella versione standard sono costituite da un filo d acciaio armonico fosfatato ad alta resistenza secondo norme UNI 3823 o DIN 17223 Le molle standard subiscono un assestamento program mato che in fase di progetto permette un esatta valuta zione della forza radiale Per applicazioni particolari si pu prevedere l impiego di molle in altro materiale Ad esempio nei casi in cui si debba fare tenuta a fluidi cor rosivi come acqua marina detersivi in soluzione soluzioni acide pu essere impiegata una molla in acciaio inossida bile rispondente a norme DIN 17007 tab 2 1 4300 o AFNOR Z10 CN 18 09 ex AISI 302 DIN 17007 tab 2 1 4401 o AFNOR Z6 CND 17 11
88. tor of fundamental importance for the shaft seal Any excessive radial loading causes heavy friction and a resul ting high absorption of power and rapid wear while an insufficient radial loading will not provide a properly assu red sealing action Its value derives from optimising the requirements of seal safety and maximum reduction of power absorption As can be seen from the Diag 4 the absorption of power is not constant with time Diag 4 Assorbimento di potenza per due diverse qualita di elastomeri Power consumption for 2 different elastomers Velocita giri 1 7000 Fluido da tenere Urania 30 Temperatura di prova C 150 Misura 100x120x12 Speed in rpm 7 000 Fluid to be retained Urania 30 Testing temperature C 150 Size 100x120x12 Dal diagramma si pu notare che le resistenze passive sono maggiori durante il rodaggio e allo spunto e vanno decrescendo seppur lentamente anche dopo il rodaggio valori di assorbimento di potenza sono misurabili per via sperimentale le prove di laboratorio eseguite su anelli di forma standard con elastomeri 73 NBR 004 e 73 NBR 005 dopo rodaggio e nelle ottimali condizioni di lubrificazione hanno dato i risultati riportati nel Diag 5 PGE Olio Oil lt S S a o n Q Ss 3 gt o a S A v 2 5 o po 2 E 20 Q o 10 N n lt L 25 30 m sec Velocit perif
89. tro dell alloggiamento altezza dell anello di tenuta 4 2 Tipologie Gli anelli di tenuta sono suddivisi in funzione di Conformazione esterna Geometria del labbro di tenuta 4 1 Dimensions These are defined only by the following three fundamental measures in this order the shaft diameter the housing diameter the shaft seal height 4 2 Types The shaft seals are classified according to their outer configuration geometry of their sealing lip 4 Identifying criteria of a shaft seal ql Y ce 3 ds 4 de 5 Fig 6 CRM Ly Ly E Ly al 8 4 Criteri identificativi di un anello di tenuta 4 2 1 Conformazione esterna Comprende i seguenti modelli ST Rivestimento in gomma a profilo liscio Di uso pressoch generale Garantisce la perfetta tenuta anche montato in sedi con elevata rugosit superficiale ed in presenza di fluidi a bassa viscosit Ottima compensa zione delle dilatazioni termiche dei metalli RT Rivestimento in gomma a profilo ondulato Varia rispetto al tipo standard per la presenza di un ondulazione sulla superficie esterna Offre il vantaggio di una maggior facilit di montag gio RM Armatura metallica scoperta rettificata o calibrata Impiegato normalmente ove siano richiesti alti carichi di spiantaggio differenze molto piccole tra il dia metro della sede ed il diametro del l albero necessit di econ
90. uced in accordance with the Acceptable Quality Level AQL Classificazione difetti Tipo di difetto Descrizione L Q A Type of defect Description A Q L Difetti critici Tipologia di difetto tale da rendere inefficiente la guarnizione 0 Critical defects Types of defect making the gasket inefficient 0 Tipologia di difetto che pur non pregiudicando Difetti importanti la funzionalit della guarnizione 0 4 ne rende critica la perfetta funzionalit Types of defect that while not compromising Important defects the functionality of the gasket 0 4 make its perfect functionality critical Difetti secondari Secondary defects Tipologia di difetto che non influisce sulla funzionalit 1 5 Types of defect with no effects on the functionality 1 5 11 Quality controls 5 1 Tab 5 Piano di campionamento tratto dalla norma UNI ISO 2859 Sampling plan from the UNI ISO 2859 standard 58 8 dt SS A 7 E Livelli di qualit accettabile collaudo ordinario ae el S 3 Sg 5 S Accettable Quality Levels ordinary test p gee wt lwo 25 2 E 23 E 0 010 0 015 0 025 0 040 0 065 0 10 0 15 0 25 0 40 0 65 1 0 1 5 2 5 4 0 65 10 15 25 40 65 100 150 250 400 650 1000 ES 5
91. us solutions lyes 90 n n n 100 100 Vapore Steam n n n E 150 150 m compatibile ma generalmente non impiegato compatible but generally not used o limitatamente compatibile of limited compatibility non compatibile not compatible NS non sperimentata untested 2 Fundamental components 9 Tab 2 Limiti di temperatura di alcuni titpi di elastomeri C Temperature limits of a few elastomer types C Fluorurata Fluorinated FKM or FPM 40 30 200 275 Ez Siliconica Siliconic MVQ 80 55 190 225 Nitrilica idrogenata Hidrogenated nitrile HNBR 50 40 150 165 Poliacrilica Plyacrylic ACM En 30 25 150 170 Nitrilica Nitrile NBR 40 30 120 135 Etilene propilene Ethylene propylene EPDM 65 50 150 170 100 50 0 50 100 150 200 250 300 2 1 1 Dilatazioni termiche degli elastomeri coefficienti di dilatazione termica degli elastomeri sono decisamente superiori a quelli dei metalli vedi Tab 3 Non bisogna perci tenere in considerazione solo la forma geometrica di un anello di tenuta ed il suo carico radiale a temperatura ambiente poich le condizioni di funziona mento e la durata della guarnizione possono mutare sensi bilmente in funzione della variazione del modulo d elasti cit causata da una variazione di temperatura Materiale Coefficente di dilatazione termica m mec1 Acciaio 12
92. utto e pulito al riparo dalla polvere e dalla luce diretta del sole E consigliabile un immagazzinaggio a temperature tra i 15 ed i 25 C con umidit massima del 50 Evitare la vicinanza di sorgenti di calore o di apparecchia ture elettriche il calore e le emissioni di ozono possono provocare infatti un precoce decadimento delle caratteri stiche della gomma Evitare anche gli ambienti eccessivamente umidi potreb bero innescare fenomeni degenerativi e o di corrosione dei componenti degli anelli In nessun caso devono essere appesi a corde o fili che pre mendo sul labbro di tenuta lo danneggerebbero n sovrapposti in quantit tali da deformare la geometria per effetto dello stesso peso Modulo di formulazione delle richieste E sempre opportuno che le problematiche relative alla tenuta vengano risolte in collaborazione tra l utilizzatore ed il fabbricante gi in sede di progetto A tale scopo predisposto di seguito un questionario da completare a cura del cliente allo scopo di fornire al costruttore tutti gli elementi per la pi appropriata solu zione del problema di tenuta 56 12 Immagazzinamento Storage The perfect operation of the shaft seals is also ensured by a proper storage It is important that the gaskets always be kept in their ori ginal packing stored in a cool dry and clean place protec ted from dust and direct sunlight It is advisable to store them at a temperature between 15 and 25 C
93. ving equipment It can be supplied with a polyurethane insert of variable geometry and with various types of materials MVC cellular polyurethane insert MF felt insert It is alternatively possible to apply a box type ring consisting in a sea ling system with a built in counter face and labyrinth type sealing lips It finds application where the hou sing rotates and not the shaft for instance in wheel hubs RC Same characteristics as for the RM type but with an additional metal innercase built in and faste ned Recommended over the RM type whenever a thorough protection of the sealing lip is required when moving and installing large size mechanical parts 4 Identifying criteria of a shaft seal 2 3 Fig 25 BR Fig 26 WBR AAA y 24 4 Criteri identificativi di un anello di tenuta 4 2 3 Anelli per alberi a moto alter nato La gamma dei prodotti ROLF com prende anche A T destinati ad esse re impiegati su organi meccanici con alberi a moto alternato Questi articoli differiscono dai pre cedenti come progettazione di base e vanno quindi trattati separata mente da quelli finora descritti In funzione del loro utilizzo vengono cos suddivisi anelli per idroguide BR WBR anelli per forcelle di cicli e motoci cli SFRD SFRP SFRH SFMT anelli per ammortizzatori auto e motoveicoli AMRP Anelli per idroguide BR Labbro caricato con molla eli coidale c
94. vista in acciaio inossidabile secondo norme DIN 17440 tab 1 4401 o AFNOR Z6 CND 17 11 ex AISI 316 ottone secondo norma UNI 4894 2 3 Molla elicoidale Ha una funzione complementare all azione fondamentale esercitata dal labbro di tenuta Difatti il calore le deforma zioni meccaniche e l azione chimica dei fluidi modificano le caratteristiche originali della gomma La forza radiale origi nale esercitata dall elemento di tenuta tende quindi a diminuire La funzione della molla quella di contrastare questa tendenza La molla strettamente avvolta a spirale e possiede un pretensionamento iniziale calcolato A ci si aggiunge un trattamento termico di stabilizzazione esegui to a temperatura pi elevata di quella di funzionamento mediante il quale possibile ottenere in fase di progettazione la sicurezza di utilizzare la forza radiale pi i ndicata al tipo di funzionamento previsto in fase di utilizzo in servizio una garanzia della stabilit della forza radiale stessa Infatti l effetto temperatura pro voca nel tempo non soltanto una variazione delle caratte ristiche originali della gomma ma anche una diminuzione delle caratteristiche meccaniche dell acciaio costituente la molla 12 2 Componenti fondamentali 2 2 3 Part coated metal case This solution involves coating the outer case up to about half of its height This coating is a result of vulcanization and can be plain or corrugated to better fi
95. widely used elastomer in most current applica tions It is particularly recommended in case of contact with Paraffin based aliphatic oils Mineral oils and fats oils for engines gearboxes diffe rentials etc Hydraulic oils Water and aqueous solutions lyes The temperature range varies from 30 C to 120 C ACM Polyacrylic rubber This elastomer is recommend for use with engine oils even if containing additives and sulfur transmission oils hydraulic oils The temperature range varies from 25 C to 150 C MV Siliconic rubber Due to its chemical composition high molecular weight chains of appropriately modified polysiloxanes this series is particularly resistant toward atmospheric agents light and ozone It also exhibits an excellent high and low tem perature resistance so that its field of application covers a broad range Despite its less than fully satisfactory tear and abrasion strength its low friction coefficient amply com pensates for the relative effect It is recommended for resistance to atmospheric agents ozone etc mineral oils glycol based fluids Never use with petrols The temperature range varies from 55 C to 180 C FPM Fluorinated rubber This elastomer has exceptional heat and chemical resistan ce Its properties remain indefinitely stable up to about 200 C It offers excellent performances in contact with aliphatic hydrocarbons aromatic hyd
96. ze differenti tra anello ed alloggiamen to Le tolleranze dovranno quindi essere definite da prove pratiche di montaggio Se un componente es cuscinetto deve essere montato passando attraverso la sede di un anello di tenuta questa pu venire danneggiata In questi casi opportuno scegliere un anello e relativa sede con il diametro esterno maggiore di quello del cuscinetto 44 8 Esecuzione dell alloggiamento Execution of the housing 8 1 Machining tolerances The housing must be executed in compliance with the ISO H8 tolerances see the table on tolerances in the attach ments the outer diameter of the shaft seals has a toleran ce that ensures a stable fit between the shaft seal and its relative seat 8 2 Roughness The surface finish of the housing must be in the range of 1 6 um to 3 2 um Ra or lt 16 um Rmax Roughness levels below or above these limits may cause the gaskets to slip out of their housings due to vibration or may damage the rubber faces respectively In any case it is always desirable to provide a shoulder stop for the shaft seal 8 3 Access chamfers see the DIN 3760 standard in the attachments The shaft seal s access to the housing must be favored by an appropriate chamfer applied to the access side of the seat of not over 20 having a minimum depth of 1 3 mm for rings of a height up to 10 mm and of at least 1 8 mm for rings exceeding a height of 10 mm se

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