Habe folgendes Konstruktionsproblem: Die Tür einer Vakuumkammer wird durch den äußeren Luftdruck mit 15 kN gegen die Dichtung gepresst. Die Türdichtung hat eine Gesamtlänge von 1.600 mm. Als Türdichtung stelle ich mir einen Rundring (O-Ring) mit 10 mm Durchmesser vor. Unter dem Einfluß der angepressten Tür soll der O-Ring um ca. 1 mm zusammengedrückt werden.
O-Ringe werden in verschiedenen Shore-Härten angeboten. Die geeignete Härte, um die genannte Bedingung zu erfüllen, könnte ich durch Versuch ermitteln. Das ist aber mit einigem handwerklichen Aufwand verbunden, denn ich muß für das Einzelstück Meterware verwenden, die zusammengefügt, geklebt und geschliffen wird. Wenn irgend möglich, möchte ich mir die Arbeit nur einmal machen.
Die wirkende Kraft ist zwar beträchtlich, aber eben auch die Auflagefläche des O-Rings, so daß dessen Material vermutlich recht weich sein muß. Ich habe aber keine Ahnung, ob und wie ich von der Angabe der Shore-Härte des Dichtringmaterials auf die gewünschte Verformung bei flächigem Druck komme.
Hat jemand Erfahrungswerte, welches Material/welche Härte geeignet ist? Der Einsatz erfolgt nur bei Zimmertemperatur in atembarer Luft ohne Einfluß aggressiver Medien.
kann diese Aufgabe nicht wie folgt gelöst werden ?
Du sorgst konstruktiv dafür, dass die Türe gegen mechanische, einstellbare Anschläge geschlossen und verriegelt wird.
In den Türrahmen baust Du eine aufblasbare Dichtung ein, welche
nach dem Schliessen und Verriegeln der Türe mit Luft beaufschlagt
wird.
Vorteil dieser Dichtungsart: Unebenheiten werden problemlos
ausgeglichen, da sich die Dichtung anschmiegt. Auch kannst Du
jede Form erhalten, da diese auch auf Gehrung (90° Ecke)
geschnitten, und dann geklebt werden. Auch gibt es verschiedene
Querschnitte: rund, quadratisch,rechteckig.
Melde Dich wenn so etwas in Frage käme!
den „Anschlag“ hat er ganz umsonst, nämlich dann, wenn die Tür den O-Ring so zusammengedrückt hat, daß sie flächig anliegt.
Und mit Luft aufgeblasene Dichtungen: damit kannst Du allenfalls ein 2er Vakuum dichten.(wenn überhaupt)
Hallo,
eine analytische Lösung kann ich Dir nicht aus’m Hut zaubern,
aber eine einfachen praktischen Test würde ich so machen:
Ein Teilstück der Gesamtdichtung aus dem vorgesehenen
Originalmat.(z.B. 1/20 der Gesamtlänge) nehmen und in
eine entsprechende Nut legen. Dann mit ca. 1/20 der Kraft
draufdrücken und das Ergebnis anschauen.
Ich Denke, dann merkst Du recht schnell, ob die Dichtung schon
bei viel gringerer Kraft platt ist oder ob der gegenteilige
Effekt eintritt. Die sache mit dem Anschlag erledigt sich
ja eh von selbst, oder?
Gruß Uwi
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo Wolfgang
Nimm ganz schlicht und einfach NBR-Rundschnur und die Enden mit elastisch eingestellten Cyanit-Kleber verbinden.Das sollte in jedem Fall deinen Anforderungen entsprechen.
Aber warum ø10 ?Ist eine entsprechende Nut vorhanden?
Ansonsten reichen 4-5mm voll aus,vorausgesetzt die Dichtfläche ist eben.
Gruß
Lenz
Nimm ganz schlicht und einfach NBR-Rundschnur und die Enden
mit elastisch eingestellten Cyanit-Kleber verbinden.Das sollte
in jedem Fall deinen Anforderungen entsprechen.
Aber warum ø10 ?Ist eine entsprechende Nut vorhanden?
Ansonsten reichen 4-5mm voll aus,vorausgesetzt die Dichtfläche
ist eben.
Hallo,
Es existiert keine Nut, sondern ein umlaufender „Kragen“, der nebeneinander 2 Dichtungen trägt. Außen sitzt eine ganz normale Kühlschrankdichtung mit Magneteinlage. Damit soll eine grobe Abdichtung erzielt werden, damit die Vakuumpumpe überhaupt ein Vakuum in der Kammer aufbauen kann. Davon wird die Tür dann an die tragfähige O-Ring-Dichtung gezogen. Die „Kühlschrankdichtung“ trägt 14 mm auf und läßt sich auf 8 mm zusammen drücken. So kam ich für den O-Ring auf 10 - 12 mm Durchmesser.
Hintergrund des ganzen Aufwands ist mein Wunsch, auf ein Spannelement zum Verschließen der Tür zu verzichten. Die Tür besteht aus 10 mm dickem Stahl ähnlich St37, hat aber einen großen Ausschnitt für ein Polycarbonat-Fenster. So ergibt sich eigentlich nur ein Stahlrahmen, rundherum 100 mm breit. Wenn ich an diesem „grazilen“ Rahmen irgendwo ein Spannelement angreifen lasse, ziehe ich den Rahmen krumm (fürchte ich jedenfalls). Deshalb wollte ich die ganze Spannarbeit wegen der damit gewährleisteten Gleichmäßigkeit des Andrucks nur vom äußeren Luftdruck machen lassen. Man klappt also die Tür wie beim Kühlschrank nur locker gegen die Magnetdichtung. Pumpe einschalten und damit verschließt sich die Kammer automatisch. So hab ich zumindest gedacht. Bis jetzt funktioniert noch nichts. Das zentnerschwere Trumm steht noch auf dem Schweißtisch.
Ein weiterer Grund für den dicken, etwas nachgiebigen Rundring ist mein Wunsch, alles im Betrieb möglichst trocken ohne Fett an den Dichtflächen zu betreiben. Bisher erledigte ich die Vakuumarbeiten unter einer Exsikkator-Glocke aus Glas. Die Dichtfläche mußte ich stets leicht einfetten. Die Folge ist, daß ich mit den Händen oder dem Arbeitskittel sehr leicht Fett an Teile verschleppe, wo ich es absolut nicht gebrauchen kann.
Hallo Wolfgang,
Grundsätzliches zur O-Ringabdichtung:
Je nach Anwendungsfall gelten für die Vorpressung folgende Werte:
-dynamischer Einbau 6 - 20%
-statischer Einbau 15 - 30% ; dies ist Dein Anwendungsfall
Für einen O-Ring mit Schnurdicke 10mm entspricht eine Verformung
von 15% etwa 1,5mm.
Preßkräfte:
Abhängig von der Höhe der Vorpressung und der Shore - Härte
verändern sich die Verformungskräfte.
Aus dem Diagramm busak+shamban (unten)kann unter Berücksichtigung
der Querschnittsverpressung ( in %) und der spezifischen Preß-
kraft am O-Ringumfang ( N/cm ) die Shore-Härte und der O-Ring-
durchmesser angenähert bestimmt werden kann.
Für Deinen Fall:
spez. Preßkraft= 15000N/160cm = 93,75 N/cm.
O-Ring Ø = 10mm
Nun wird die Shore - Härte des O-Ringes etwa 75. (Interpolation)
1.Leider entsteht häufig der Effekt, dass, wenn die Tür geöffnet wird, der O-Ring an der Tür hängt.
Dem kannst Du entgegenwirken, indem Du die der Vakuumseite zugewandte Seite der „Nut“ schwalbenschwanzförmig ausbildest und den O-Ring mit entsprechender Vorspannung darüberziehst.
2.Da der O-Ring die Nut nie vollständig ausfüllt, riskierst Du
plötzliche „Luftschlucke“ in Deinem System.
Du solltest deshalb die „Nut“ zur Vakuumseite hin mit mehreren Schlitzen hin öffnen, sdass der Hohlraum gepumpt werden kann