L'impiego degli anelli antiestrusione

Come abbiamo analizzato nei precedenti capitoli, l'O-Ring crea l'effetto di tenuta comprimendosi contro le pareti della sede che lo ospita. Le capacità di tenuta dell'insieme dipendono sia dalla corretta scelta dell'O-Ring (mescola e dimensioni) che dalla finitura delle superfici della sede e dai giochi tra gli elementi. Quando gli O-Ring sono chiamati a esercitare la tenuta in circuiti nei quali la pressione raggiunge valori elevati, uno dei rischi che deve essere considerato è quello dell'estrusine dell'anello dalla sede. Tale rischio è più alto tanto più la mescola dell'O-Ring è tenera e il gioco tra le parti del sistema è grande. In figura 6.1 è rappresentato il processo di estrusione di un O-Ring dalla sua sede.

Esistono casi in cui non è conveniente o non è possibile realizzare sedi con finiture e giochi sufficientemente ridotti. Per consentire l'impiego di O-Ring anche in condizioni di elevate pressioni e lavorazioni della sede non eccessivamente accurate, abbiamo realizzato gli anelli antiestrusione, il cui compito è quello di evitare l'estrusione dell'O-Ring attraverso il gioco diametrale. Gli anelli antiestrusione si rivelano utili quando il gioco tra le parti risulta difficilmente controllabile o variabile a seconda delle condizioni di lavoro, e risultano particolarmente adatti in elementi di grandi dimensioni. Inoltre il loro impiego permette di aumentare la pressione massima raggiungibile all'interno del sistema, senza variare il tipo di O-Ring o le finiture delle superfici di contatto. Gli anelli antiestrusione possono essere impiegati singoli o in coppia nei casi in cui la pressione sull'O-Ring possa essere esercitata in entrambe le direzioni (figura 6.2).

Nelle applicazioni di tenuta dinamica la necessità di avere giochi diametrali relativamente ampi e l'azione di attrito tra l'O-Ring e le superfici di tenuta, aumentano il rischio di estrusione. La presenza di pressione pulsante in impieghi di tenuta statica impone all'anello microspostamenti che ne possono danneggiare la superficie e facilitare l'estrusione. Nel diagramma di figura 6.3 sono riportati i risultati che abbiamo ottenuto sottoponendo a test di pressione pulsante ciclica O-Ring di diverse mescole. I campioni di mescola testati sono stati scelti con tre differenti gradi di durezza shore, in sistemi di tenuta in cui veniva cambiato il gioco diametrale tra gli elementi del sistema. risultati ottenuti hanno mostrato che molte mescole hanno comportamento simile al tentativo di estrusione. I valori riportati sono ottenuti da una media dei risultati sperimentali e corrispondono al comportamento di una vasta gamma di mescole differenti. Le uniche mescole che hanno evidenziato un comportamento che si discosta sensibilmente da quello riportato in figura, sono le mescole a base di silicone, per le quali è stata riscontrata una più elevata facilità di estrusione.

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