L'anello di tenuta, a prima
vista, potrebbe sembrare un prodotto della massima semplicità. 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 congiuntamente per fornire alla
tenuta la massima affidabilità.
3.1 Interferenza
E' la differenza aritmetica tra il diametro dell'albero ed il
diametro interno del
labbro di tenuta libero. La sua funzione è quella di mantenere 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
La forza radiale è la forza che il labbro di tenuta esercita
sull'albero.
E' normalmente rappresentata dall'unione delle forze generate
dalla molla e dall'interferenza. La misura di questo parametro definisce
con precisione la capacità di tenuta di un anello. Durante il
funzionamento, infatti, la forza radiale
diminuisce in funzione dei parametri operativi (velocità,
temperatura, pressione, qualità del fluido da ritenere) che provocano
usura del labbro e cambiamenti fisico-chimici della mescola.
3.3 Forma
del labbro
Un altro parametro determinante ai fini della tenuta è 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 è il punto attorno al quale il labbro può compiere
un movimento di flessione.
Variando la forma del labbro possiamo
variare la posizione del suo fulcro e, di conseguenza, modificarne la
flessibilità così come il raggio d'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 perchè
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 centrifugazione
B) Facilitare il montaggio dell'albero avente smusso d'imbocco
secondo norma DIN 3760.
L'angolo lato aria ha la
funzione di trattenere per effetto capillare
l'olio del meato 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 capacità di assorbimento delle oscillazioni di un albero rotante
dipende, oltre che da tutti i parametri già esaminati, anche e
soprattutto dalla lunghezza del labbro. Entro
certi limiti, per determinate velocità e in assenza di pressione,
la capacità di assorbimento delle oscillazioni radiali
è direttamente proporzionale alla sua lunghezza. Al
contrario, in presenza di pressione,
viene ridotto al valore minimo in
modo da offrire meno superficie possibile all'azione
della pressione stessa (vedi anche par. 5.3.2).
3.4 Posizione
della molla
Per gli impieghi standard la distanza tra lo spigolo di tenuta e
l'asse orizzontale della molla può variare da un minimo di
0,1 mm
ad un massimo di 1,2 mm
nella direzione della
parete
di fondo. La
posizione esatta viene definita in fase di progettazione in
funzione delle esigenze tecniche, del materiale impiegato,
delle dimensioni della tenuta e del suo profilo.
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