Che cosa sono gli x ring?
Gli x ring (noti anche come Quad Rings) sono guarnizioni a quattro lobi caratterizzate da un profilo di tenuta particolare. Possono essere riadattati in scanalature assiali (per o-ring) esistenti. Possono disponibili in diversi materiali elastomerici e dunque possono essere utilizzati per applicazioni sia standard che non, per la tenuta di tutti i liquidi e i gas. Essi rappresentano l’evoluzione della guarnizione O-Ring ma con un principio di funzionamento differente, che si basa sulla flessibilità dei lobi e che richiede un minore schiacciamento iniziale.
Nella fase di montaggio dell’X-Ring, le forze d’appoggio radiali o assiali attivano il processo di tenuta. La pressione del fluido da tenere si sovrappone a questo precarico e ciò dà origine a una forza di tenuta globale che aumenta col crescere della pressione del fluido. La forza di tenuta sulla superficie di tenuta è quindi sempre superiore alla pressione del fluido.
X ring Vs o ring
Rispetto agli o ring, gli x ring offrono alcuni vantaggi:
– Basso attrito e alta resistenza all’usura. La geometria particolare permette un buon rapporto forza/deformazione.
– Basso coefficiente di attrito statico, basso attrito per aderenza grazie a forze di compressione minime e superfici di contatto ridotte della zona di tenuta (superficie esente da pressione).
– Efficace potere di tenuta e raschiatura. La geometria e la ripartizione delle forze di compressione assicurano un alto potere di tenuta.
– Deposito di lubrificante tra i labbri di tenuta. Nel campo delle basse pressioni, tra i labbri di tenuta si crea una riserva di lubrificante.
– Rigidità alla torsione. Grazie alla sua geometria particolare, la guarnizione non rischia di arrotolarsi nella sua sede (nel caso di movimenti alternativi lineari).
– La superficie di tenuta non si trova sulla zona di tenuta, bensì tra i labbri di tenuta ad azione radiale.
Applicazioni
Queste guarnizioni sono utilizzate come tenuta radiale e assiale in flange, boccole e coperchi (applicazione statica) o come tenuta su pistoni e steli, alberi rotanti e movimenti elicoidali (applicazione dinamica). Gli X-Ring sono usati in prevalenza per applicazioni dinamiche perché richiedono una precompressione inferiore agli O-Ring producendo un attrito inferiore. Spesso sono usati in applicazioni quasi statiche come movimenti angolari. Un’altra applicazione sono le moderne catene a rulli, come per esempio le catene delle moto.
L’impiego degli X ring come guarnizioni rotanti
Nelle applicazioni per alberi rotanti è necessario che la tenuta venga montata seguendo delle specifiche relative al principio della tenuta rotante. Tale principio si basa sul fatto che un anello elastomerico allungato si contrae quando è caldo. Seguendo il normale metodo di installazione (diametro interno anello < diametro albero), l’attrito sviluppato fa sì che la guarnizione si contragga ulteriormente. Ciò comporta una maggiore pressione dell’anello sull’albero rotante, evitando la formazione del film lubrificante sotto la guarnizione. Si avrà quindi una maggiore usura ed un decadimento prematuro della tenuta. Per evitare questo si sceglierà una tenuta con un diametro interno 2-5% più largo dell’albero. Montato in cava l’anello di tenuta viene compresso radialmente e premuto contro l’albero dal fondo della cava. In tal modo risulta leggermente ondulato, il che migliora la lubrificazione.
Raccomandazioni per il montaggio degli x ring
Per evitare di danneggiare l’X-Ring durante il montaggio si raccomanda di osservare le seguenti istruzioni:
– L’X-Ring non deve essere stirato fino al limite di stiramento
– Gli angoli devono essere sbavati, raggi e angoli arrotondati.
– Rimuovere accuratamente polvere, sporcizia e limatura di metallo.
– Coprire le filettature e le sedi di alloggiamento di altre guarnizioni e di anelli guida con un cono di montaggio.
– Le superfici di montaggio e l’X-Ring dovrebbero essere ingrassati.
– Gli elastomeri riscaldati in olio o acqua a circa 80°C sono più morbidi e quindi facilmente estensibili per il montaggio.
– Tutti gli attrezzi di montaggio usati, come coni o mandrini di espansione, devono essere in materiali morbidi ed essere privi di spigoli vivi.
– L’X-Ring non deve essere fatto rotolare sulla superficie di montaggio. Assicurarsi che esso non sia attorcigliato quando entra nella sede.
