VR Seals

Share on whatsapp
Share on email
Share on linkedin
VR lipafdichting

VR seal. Hoe kies je het juiste type?

Hoe werkt een VR afdichting en wat zijn de eigenschappen van een radiale lipseal?

Een vr lipafdichting of radiale lipseal bestaat uit een rubberen membraam dat om een metalen steundeel gespannen zit. Aan de buitenzijde fungeert deze mantel als statische afdichting. Aan de binnenzijde zit het membraan op de as. De hoeveelheid spanning en de hoek van de lip is nauwkeurig afgestemd op de as. De afdichtingslip kan zowel naar binnen als naar buiten gericht zijn. De montagerichting bepaald de richting waaruit de druk op de afdichting zal werken. Door de lichte voorspanning van de VR seal is er een lage wrijvingscoëfficiënt. Hierdoor is er weinig kracht- en energieverlies. Daarnaast is de kans op groefvorming in de as minimaal.

Wat zijn de kenmerken van een VR lipafdichting?

  • Geen geharde as of oppervlaktebehandelingen (coaten, harden, nitreren) van de as nodig
  • Kleine inbouw ruimte benodigd
  • Verkrijgbaar in veel verschillende materialen
  • Dankzij de lage spanning op de afdichtingslip geen last van pompeffect
  • Weinig energieverlies door lage wrijving
  • Uitvoering begeschikbaar van 6 tot 150 bar
  • Relatief dure dichting
  • Sommige uitvoeringen hebben complexe inbouw voorwaarden
  • Laat geen beschadigingen (inloopsporen) na op het oppervlak.
  • Lange levensduur

Waar worden VR lipafdichtingen toegepast?

  • Tandwielkasten
  • Elektromotoren
  • Pompen
  • Schroefasafdichtingen
  • Voertuigen

Waaruit bestaat een VR lipafdichting?

Hieronder vind je een aantal verschillende lipafdichtingen met de benaming van de onderdelen. Daarbij 

A: Enkellips afdichting
B: Enkellips afdichting smalle uitvoering
C: Dubbellips uitvoering 
D: Enkellips universeeldichting

1  Buitenmantel
2  Afstandsschouder
3  Membraan
4  Vrije ruimte voor de dichtlip
5  Dichtlip naar buiten gericht
6  Dichtlip naar binnen gericht
7  Dynamische afdichtlijn
8  Buiten membraan
9  Vetkamer
10  Steunkap
11  Statisch afdichtvlak
12  Buitenzijde binnen membraan
13  Binnen membraan
14  Steunschijf

opbouw vr-dichting

In welke materialen zijn VR dichtingen verkrijgbaar?

Door het universele karakter van de VR seal wordt deze afdichting in veel verschillende materialen gefabriceerd. Hieronder vind je de eigenschappen van de meest voorkomende materiaalsoorten. Een uitgebreide chemische bestendigheidslijst vind je hier.

NBR (Nitril-Butadieen-Rubber)

Nitril-Butadieen-Rubber (NBR) ook wel nitrilrubber genoemd. Dit materiaal is geschikt voor temperaturen van -40° tot 108° C. En is bestand tegen smeerolie, hydraulische olie en water. Dit materiaal is minder geschikt voor het gebruik bij zuren, oplosmiddelen en blootstelling aan de ozon. Bekende merknamen zijn: Krynac® en Nipol®.

FPM/FKM (Fluor-Polymeer-Rubber)

Fluor-Polymeer-Rubber (FPM volgens het DIN/ISO systeem) FKM is de afkorting voor hetzelfde materiaal, maar dan volgens de Amerikaanse ASTM standaard. Dit materiaal word ingezet wanneer er sprake is van hoge temperaturen -25° tot +204° C. Ook heeft FPM goede prestaties bij veel verschillende chemicaliën en oplosmiddelen. Het materiaal is bij dynamische toepassingen minder geschikt bij hoge toerentallen en bij wisselende draairichting (pendelbewegingen) dit ivm het stick-slip effect. Bekende merknamen zijn: Viton®, DAI-EL®, Dyneon®, Tecnoflon®.

EPDM (Ethyleen-Propyleen-Dieen-Monomeer)

Ethyleen-Propyleen-Dieen-Monomeer (EPDM) O-ringen zijn in tegenstelling tot NBR zeer UV bestendig en bestand tegen stoom, heet water, chemicaliën en silicone oliën. EPDM-materialen zijn niet bestand tegen producten op basis van minerale olie zoals smeeroliën en motorbrandstoffen. Het temperatuurbereik ligt tussen -45°C tot +130°C.

VMQ (Vinyl-Methyl-Polysiloxalaan)

Vinyl-Methyl-Polysiloxalaan (VMQ) Siliconenrubber heeft een uitstekende verouderingsbestendigheid en is bestand tegen UV-stralen, weersinvlœden, dierlijke en plantaardige oliën en vetten. Ook heeft siliconen een zeer ruim gebruikstemperatuurbereik en blijft in de koude omstandigheden flexibel. VMQ is toepasbaar in de voedingsmiddelenindustrie. Het is niet bestand tegen motorbrandstoffen, siliconenoliën en waterdamp met temperaturen boven 120° C.

HNBR (Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber)

HNBR heeft een zeer goede bestendigheid tegen heet water en stoom, oliebestendig, ook bij hogere temperaturen.
Te gebruiken bij: benzine, ook zogenaamde zure gasolie, hoog gelegeerde oliën, koelwater, glycol, zuren en logen.
Niet te gebruiken bij: aromaten, gechloreerde koolwaterstoffen, ketonen, esters en ethers, evenals remvloeistoffen. Gebruik geen synthetische oliën of vetten, alleen met minerale bestanddelen. Het temperatuurbereik ligt tussen de -30º en + 150º C. Een bekende merknaam is: Therbaan®

Verschil tussen een VR seal en oliekeerring

Doordat het membraan van een VR dichting over het steundeel gespannen zit  heeft deze vrije bewegingsruimte. Hierdoor kan het steundeel vergroot worden met behoud van flexibiliteit. Bij een oliekeerring is het elastomeer aan het steundeel gelijmd of gevulkaniseerd. Het pantser van de vr lispel geeft de dichting de mogelijkheid om drukken op te vangen tot wel 150 bar.

VR dichtingen kunnen dus als vervanging van een oliekeerring worden ingezet. Ook als er sprake is van groefvorming in de as. Hieronder vind je een uitvoering (BSB) die speciaal is ontworpen om de oliekeerring 1 op1 te vervangen. Door de vormgeving van de afdichting zal de dichtlip op een andere positie van de as afdichten.

oliekeerring vs VR lispel
Links: Oliekeerring | Rechts: VR-Seal

Wat is de toelaatbare werkdruk voor een standaard VR Seal?

Door de ondersteuningsring van de dichtlip(pen), kunnen hoge drukken afgedicht worden. De standaarduitvoering kan, afhankelijk van de rotatiesnelheid, asafwerking en temperatuur tot ca 15 bar druk opvangen.

Voor lage drukken en relatief grote rondloopafwijkingen is er een lage druk (tot ca. 6 bar) uitvoering leverbaar.

VR Seals voor hoge druk toepassingen

Deze afdichtingen kan drukken afdichtingen tot 150 bar bij 3.000 rpm door middel van een speciale constructie van de steunring. Om de hoge druk te kunnen weerstaan is er een spleet van slechts 0,02 mm ten opzichte van de as-diameter. Dit voorkomt dat het elastomeer gedeelte van de dichting extrudeert tussen de as en het steundeel. Het steundeel wordt gemaakt van glijlagerbrons en dient tevens als glijlager. 

VR Seals met metalen steundelen

Veelal worden de steundelen in RVS 304 geleverd. Daarnaast zijn materialen zoals aluminium, brons
of zuurbestendig roest vast staal leverbaar.

steundeel vr afdichting

VR seals met enkele afdichtingslip. Welke uitvoeringen zijn verkrijgbaar? 

Afhankelijk van de opstelling, drukrichting en montage methode zijn onderstaande enkellips dichtingen verkrijgbaar.

VR seals met dubbele dichtlippen. Welke uitvoeringen zijn verkrijgbaar? 

Ook de dubbel lips uitgevoerde vr dichtingen zijn verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen. De opstelling, drukrichting en montage methode zijn mede bepalend in de keuze.

Loopvlak van een vr lippendichting en de oppervlakte ruwheid van de as.

De oppervlakte van de as heeft een grote invloed op de mate van dichtheid. Vooral als de omtreksnelheid hoog is en het af te dichten medium onder druk staat. Een te gladde as voorkomt de opbouw van een smeerfilm tussen as en dichtingslip. Minder smering betekent slijtage en warmteontwikkeling. Een ruwe as zorgt voor lekkage van olie en een verhoogde slijtage van de afdichting. De ruwheid van het asoppervlak wordt bepaald door de gemiddelde profieldiepte Ra van de bewerkingsgroeven. Voor normale bedrijfsomstandigheden dient de as ter plaatse van de dichtlip een  een oppervlakteruwheid van Ra = 0,6 – 0,8 μm te hebben. Bij hoge druk toepassingen  mag het oppervlak een ruwheid van Ra 0,4 – 0,6 μm.

loopvlak van de as

Wat zijn toleranties van de as en het huis?

De as die afgedicht wordt middels een VR dichting wordt standaard afgedraaid met een tolerantie h11 de boring in H8.

VR Lipafdichting met of zonder vet monteren?

Om een optimale afdichting en minimale slijtage te verkrijgen is smering aan te raden. Een seal met een dubbele lip afdichting heeft ruimte tussen beide dichtlippen. Deze ruimte kan gevuld worden met smeermiddel en dient als vetdepot. Hierdoor is droogloop geen probleem. Gebruik bij voorkeur minerale olie of siliconevet. Check wel altijd even de chemische compatibiliteit.

Sommige elastomeren, zoals Therbaan, zijn goed bestand tegen drooglopen. Echter, smering geeft een hogere standtijd. Hierbij mag het smeermiddel geen synthetische bestanddelen bevatten. Vetten met een consistentieklasse NLGI 1 of NLGI 2, volgens DIN 51818 zijn hiervoor geschikt.

Bij EPDM mogen slechts vetten op siliconenbasis toegepast worden.

VR seal monteren

Naast een goede oppervlakteruwheid en een juiste tolerantie heeft de juiste wijze van montage van een lippendichting een grote invloed op de levensduur en op de hoogwaardigheid van de afdichting. Omdat de binnendiameter van de seal bij montage moet worden opgerekt, is het noodzakelijk dat de as een oploopkant bezit. De hoek waaronder de oploopconus moet worden afgeschuind is tussen de 30° en 50°. Om het het monteren te vergemakkelijken dienen zowel de as als de afdichtingslip van de VR dichting ingevet te worden. Hierdoor ben je tevens verzekerd van een goede inloopsmering.

Montagetool

Wat is het stick-slip effect?

Het stick-slip effect ontstaat doordat het rubber dat door gebrek aan smering kleeft aan een oppervlak. Wanneer er een overgang plaatsvind van stilstand naar beweging is er in eerste plaats een hoge weerstand. Materiaal van de keerring is van invloed op de mate van het stick-slip effect. Het stick-slip effect kan het rubber beschadigen en lekkage veroorzaken.
stick slip effect
Bron: learnchannel-tv.com

Afdichtingen voor roterende toepassingen. Wat zijn de mogelijkheden?

Naast de VR lipseal zijn er een groot aantal verschillende type afdichtingen, specifiek geschikt voor roterende toepassingen. Hieronder vind je een lijst met de meest voorkomende uitvoeringen.

Cassette seal
V-ring
Roto seal
PS seal
Labyrint afdichting
Mechanical seal
Combi-seal
Scot seal
Gamma ring
Oliekeerring

afdichting roterende toepassingen
Bron: ahp seals

Merknamen en fabrikanten van VR Seals

  • VR Dichtungen

Termen voor VR-Seals

  • Lippendichting
  • Radiale dichting
  • Lipseal
  • VR dichting

Lees meer over afdichtingen

Cassette keerring

Cassette seals

o-ring

O-ringen

Oliekeerring

Oliekeerringen

ps seal

PS Seals