Voorkomen van besmetting: Blokkeert stof, steendeeltjes en vocht zodat deze niet in het interne transmissiesysteem (bijv. excentrische as, lagers en smeerkanalen) kunnen komen, om slijtage door schuren en corrosie te voorkomen.
Vasthoudende smeermiddelen: Het afdichten van de smeerolie of het vet in de lagerkamers en transmissiecomponenten, waardoor continue smering wordt gegarandeerd en door wrijving veroorzaakte schade wordt verminderd.
Het handhaven van de drukbalans:Helpt bij het regelen van interne drukverschillen tussen de breekruimte en het transmissiesysteem, waardoor olielekkage veroorzaakt door drukschommelingen wordt voorkomen.
Zegellichaam: De ringvormige hoofdstructuur, meestal gemaakt van nitrilrubber (NBR), polyurethaan (PU) of fluorrubber (FKM), met een metalen verstevigingsring (koolstofstaal of roestvrij staal) om de structurele stijfheid te verbeteren. Het rubbermateriaal wordt geselecteerd op basis van de bedrijfstemperatuur (NBR voor -40 °C tot 120 °C; FKM voor omgevingen met hoge temperaturen boven 150 °C).
Lippen of afdichtingsranden: Een of meerdere flexibele lippen aan de binnen- en buitendiameter van de afdichtingsbehuizing, die nauw contact maken met de contactvlakken (bijv. de buitenwand van de afstelring of de binnenwand van het frame). Deze lippen zijn vaak voorzien van een veerbelaste constructie (ribbelveer) om een constante druk op het contactvlak te handhaven, waardoor een betrouwbare afdichting wordt gegarandeerd, zelfs bij geringe slijtage.
Metalen versterkingsring: Een dunne, ringvormige stalen ring (SPCC of roestvrij staal 304) die tijdens het vormen in het rubberen lichaam wordt ingebed. Deze ring zorgt voor maatvastheid, voorkomt vervorming onder radiale druk en zorgt ervoor dat de afdichting zijn vorm behoudt tijdens montage en gebruik.
Montagegroef of flens: Een verzonken of uitstekende structuur op de buitenrand van de afdichting die past in een overeenkomstige groef op het frame van de breker of de afstelring, waardoor de afdichting op zijn plaats wordt gehouden en axiale verplaatsing tijdens trillingen wordt voorkomen.
Ventilatiegaten (in sommige ontwerpen):Kleine gaatjes geboord door de metalen verstevigingsring zorgen voor een gelijke druk tussen de binnen- en buitenkant van de afdichting. Hierdoor wordt het risico op vervorming van de lip door drukverschillen verminderd.
Materiaalvoorbereiding:
RubbercompoundRuw rubber (bijv. NBR) wordt gemengd met additieven (roetzwart voor versterking, zwavel voor vulkanisatie, antioxidanten en smeermiddelen) in een Banbury-menger. Het mengsel wordt gekneed bij 80-100 °C tot een homogene rubbermassa met een Mooney-viscositeit van 60-80 (ML 1+4 bij 100 °C).
Metalen versterkingsring:Koolstofstalen strips worden in ringen gesneden, ontbraamd en behandeld met een hechtmiddel (bijv. Chemlok 205) om een sterke hechting tussen het metaal en het rubber te garanderen.
Vormen (compressie- of spuitgieten):
Compressievormen: Het rubbermengsel wordt voorgevormd tot een ringvorm en in een verwarmde mal (160-180 °C) geplaatst, naast de metalen verstevigingsring. De mal wordt gesloten en gedurende 5-15 minuten onder druk (10-20 MPa) gezet om het rubber te vulkaniseren. Dit hecht zich aan de metalen ring en vormt de vorm van de afdichting (inclusief lippen en groeven).
Spuitgieten: Voor grootschalige productie wordt gesmolten rubbermengsel in een verwarmde matrijs met de metalen ring gespoten. Deze methode zorgt voor een betere maatvoering en een gelijkmatige materiaalverdeling, met cyclustijden die teruggebracht worden tot 2-5 minuten.
Vulkanisatie:
De mal wordt op 160-180 °C gehouden om de vulkanisatiereactie te voltooien, waarbij de rubbermoleculen worden vernet om elasticiteit en mechanische sterkte te bereiken. Navulkanisatie (2-4 uur bij 100-120 °C) kan worden toegepast op FKM-afdichtingen om de chemische bestendigheid te verbeteren.
Bijsnijden en afwerken:
Met behulp van afwerkmachines (roterende messen of cryogeen afwerken met vloeibare stikstof) wordt overtollig rubber van de afdichtingsranden verwijderd, zodat gladde, braamvrije afdichtingslippen worden verkregen.
De afdichtlippen worden gepolijst met schuursponsjes om een oppervlakteruwheid van Ra0,8–1,6 μm te bereiken, waardoor het contact met de contactvlakken wordt verbeterd.
Bewerking van metalen versterkingsringen:
De stalen ring wordt met een stanspers uit stroken gestampt, waarbij de buiten- en binnendiameters ruw worden gemaakt tot op ±0,1 mm nauwkeurig.
Het oppervlak van de ring wordt schoongemaakt en voorzien van een hechtmiddel. Vervolgens wordt de ring 30 minuten gedroogd bij 80–100°C om de hechting te activeren.
Voorbereiding afdichtingsmontage:
De groeven op het brekerframe of de afstelring worden met behulp van CNC-draaibanken op nauwkeurige afmetingen (breedte ±0,05 mm, diepte ±0,02 mm) aangebracht, waardoor de afdichting goed aansluit zonder vervorming.
De contactvlakken (die in contact komen met de afdichtingslippen) worden geslepen tot een oppervlakteruwheid van Ra0,8–1,6 μm en gepolijst om bramen of krassen te verwijderen die de afdichting zouden kunnen beschadigen.
Installatiekenmerken:
De afdichtingsring wordt met behulp van een hydraulische pers in de montagegroef geperst. Om vervorming van de lip tijdens de montage te voorkomen, wordt gebruikgemaakt van een geleidingsgereedschap.
De spanveren (indien aanwezig) worden uitgerekt en in de veergroef van de afdichtingslip geplaatst om een radiale druk tegen het contactvlak te handhaven.
Materiaaltesten:
Testen van rubbersamenstelling: treksterkte (≥15 MPa voor NBR), rek bij breuk (≥300%) en hardheid (60–70 Shore A) worden geverifieerd volgens de ASTM D412-normen.
Metaalringtest: de hechtsterkte tussen rubber en metaal wordt getest via een peltest (≥ 5 N/mm) om te garanderen dat er geen delaminatie optreedt.
Controles op dimensionale nauwkeurigheid:
De buiten- en binnendiameter van de afdichting worden gemeten met een coördinatenmeetmachine (CMM) om te garanderen dat aan de toleranties wordt voldaan (±0,1 mm voor kritische afmetingen).
De lipdikte en -hoek worden gecontroleerd met een profielprojector, met afwijkingen ≤0,05 mm om een goed contact met de contactvlakken te garanderen.
Testen van afdichtingsprestaties:
Druktest: De afdichting wordt in een testopstelling geplaatst en aan interne druk (0,5–1 MPa) blootgesteld met olie of lucht. Gedurende 30 minuten is lekkage uitgesloten, wat wordt geverifieerd door middel van visuele inspectie of drukvalbewaking.
Test op stofbestendigheid: De afdichting wordt gedurende 100 uur blootgesteld aan fijnstof conform ISO 12103-1 A2 onder gesimuleerde bedrijfsomstandigheden. Na de test wordt gecontroleerd of er geen stof in de afgedichte holte is binnengedrongen.
Milieu- en duurzaamheidstesten:
Temperatuurbestendigheid: De afdichtingen worden gedurende 168 uur in een oven verouderd op 120°C (NBR) of 200°C (FKM). Na-verouderingstesten bevestigen dat er minimale veranderingen optreden in hardheid (≤5 Shore A) en treksterkte (≤20% afname).
Buigvermoeidheidstest: de afdichting ondergaat 100.000 cycli van radiale compressie (±0,5 mm) om trillingen te simuleren, waarbij geen scheuren of lipvervorming worden toegestaan.
Visuele en defectinspectie:
Oppervlaktecontrole: Rubberen oppervlakken worden met een vergrootglas (10x) gecontroleerd op luchtbellen, scheuren of ongelijkmatige uitharding. Metalen ringen worden gecontroleerd op roest of bramen.
Inspectie van de hechting: Er wordt een mestest uitgevoerd om ervoor te zorgen dat er geen scheiding ontstaat tussen het rubber en het metaal. Eventuele delaminatie leidt tot afkeuring.
