Een back-up ring zorgt ervoor dat de afdichting in uw apparatuur sterk en betrouwbaar blijft. U plaatst de back-up ring naast de afdichting en deze ondersteunt de afdichting zodat deze niet door hoge druk naar buiten wordt gedrukt. Deze ring voorkomt dat er kieren ontstaan, wat zorgt voor een betere lekbescherming. Door een back-up ring te gebruiken, zorgt u ervoor dat uw afdichtingssysteem langer meegaat en veiliger werkt.
Key Takeaways
Back-up ringen zorgen ervoor dat o-ringen op hun plaats blijven. Ze voorkomen dat o-ringen eruit worden gedrukt of breken bij hoge druk. Dit helpt lekken te voorkomen en zorgt ervoor dat afdichtingen langer meegaan.
Er zijn drie hoofdtypen back-up ringen: massieve, gespleten en spiraalvormige. Elk type biedt een andere bescherming. Sommige zijn gemakkelijker te plaatsen dan andere. Ze zijn geschikt voor verschillende machines.
Back-up ringen zijn vaak gemaakt van PTFE of PEEK. PTFE reageert niet met veel chemicaliën en glijdt gemakkelijk. PEEK is bestand tegen zeer hoge druk en hitte. Het is geschikt voor zware klussen.
U moet de juiste back-up ring voor uw systeem kiezen. Denk hierbij aan druk, temperatuur, chemicaliën en de grootte van de groef. Dit zorgt ervoor dat de ring goed past en goed afdicht.
Door steunringen op de juiste manier te gebruiken, verlengt u de levensduur van uw apparatuur . Het verlaagt de reparatiekosten en voorkomt dat afdichtingen breken. Dit werkt zowel voor stilstaande als bewegende systemen.
Basisprincipes van back-upringen
Wat is een back-upring?
Een back-up ring is een stevig, ringvormig onderdeel dat u naast een o-ring of andere afdichting in een groef plaatst. U gebruikt het om de o-ring te ondersteunen en te voorkomen dat deze in kleine openingen wordt geperst wanneer uw systeem onder hoge druk staat. De back-up ring past nauwsluitend in de afdichtingsbehuizing en fungeert als een barrière. Dit voorkomt dat de zachtere o-ring naar buiten wordt gedrukt of beschadigd raakt. De meeste back-up ringen zijn gemaakt van sterke materialen zoals PTFE, PEEK of hard rubber. Deze materialen zijn bestand tegen vervorming en kunnen zware omstandigheden aan. U ziet back-up ringen vaak in hydraulische en pneumatische systemen waar de druk zeer hoog kan oplopen.
Tip: Wilt u de levensduur van uw O-ringen verlengen en lekkages voorkomen, overweeg dan altijd een extra O-ring te gebruiken bij hogedruktoepassingen.
Hoe back-upringen werken
Wanneer u een back-up ring gebruikt, geeft u uw O-ring extra ondersteuning. De back-up ring zit direct achter de O-ring in de groef. Deze constructie sluit de extrusieopening, de kleine ruimte waar de O-ring onder druk uit kan worden gedrukt. De back-up ring fungeert als een fysieke wand. Hij voorkomt dat de O-ring uitrekt of scheurt wanneer de druk stijgt.
Steunringen voorkomen extrusie doordat ze strak in de groef passen en de o-ring ondersteunen.
Ze maken gebruik van hardere, extrusie-bestendige materialen om te voorkomen dat de o-ring in de openingen wordt gedrukt.
De steunring kan aan één of beide zijden van de o-ring worden geplaatst, afhankelijk van waar de druk vandaan komt.
U kunt kiezen uit massieve, gesplitste of spiraalvormige back-up ringen, afhankelijk van de behoeften van uw systeem.
Back-up ringen zijn ook nuttig in zowel statische als bewegende (dynamische) systemen. In statische systemen bewegen de onderdelen niet, maar kan druk toch problemen veroorzaken. In dynamische systemen, zoals bewegende zuigers, beschermt de back-up ring de O-ring tegen schade door beweging en drukveranderingen. Deze gelaagde aanpak beschermt de O-ring tegen scheuren, snijden of vervormen. Zo houdt u uw afdichtingssysteem sterk en betrouwbaar.
Waarom back-up ringen gebruiken
U gebruikt back-up ringen om verschillende belangrijke redenen:
Back-up ringen verkleinen de extrusiespleet tussen metalen onderdelen in cilinders, waardoor extrusie van de o-ringen en schade bij hoge druk wordt voorkomen.
Ze zorgen ervoor dat zachtere o-ringen beter kunnen functioneren onder hoge druk door ze sterke ondersteuning te geven.
Steunringen beschermen o-ringen tegen schade door metaal-op-metaalcontact in bewegende onderdelen.
Het ontwerp en het materiaal van de back-up ring, zoals platte of concave vormen en materialen zoals PTFE of nitril, beïnvloeden hoe goed de ring bestand is tegen extrusie en hoe eenvoudig deze te installeren is.
Als u bijvoorbeeld een O-ring met een durometer van 70A gebruikt en de systeemdruk hoger wordt dan 1,500 PSI, hebt u een back-upring nodig om extrusie te voorkomen.
Back-upringen spelen een belangrijke rol bij het voorkomen en verminderen van lekkages. Zonder back-upring kunnen o-ringen snel falen in omgevingen met hoge druk of hoge temperaturen. Tests tonen aan dat afdichtingen zonder back-upring een hogere uitval hebben door extrusie en slijtage. Door een back-upring toe te voegen, verbetert u de levensduur en betrouwbaarheid van uw afdichtingssysteem. Dit betekent minder uitvaltijd en lagere onderhoudskosten voor uw apparatuur.
Back-up ringtypen
Bij het kiezen van back-up ringen moet u de verschillende soorten kennen. Er zijn massieve, gespleten en spiraalvormige back-up ringen. Elk type heeft een eigen ontwerp en installatiemethode. De juiste back-up ring beschermt uw o-ringen. Het zorgt er ook voor dat uw apparatuur goed blijft werken.
Massieve steunringen
Massieve steunringen zijn uit één stuk gemaakt zonder sneden. Ze bieden de beste bescherming tegen extrusie. Deze ringen zijn bestand tegen hoge druk en hitte. Je ziet ze in hydraulische verdeelstukken en statische afdichtingen. Massieve steunringen kunnen drukken tot 20,000 psi weerstaan. Ze werken ook bij temperaturen tot 575 °C. Dit geldt wanneer ze gemaakt zijn van PTFE of PEEK. Ze bieden O-ringen een sterke ondersteuning en gaan lang mee.
Let op: Massieve steunringen zijn lastig te plaatsen in kleine ruimtes. Je kunt ze niet veel buigen of uitrekken.
Hieronder ziet u een tabel waarin massieve steunringen worden vergeleken met andere typen:
Back-up ringtype | Materiaal | Max. Werkdruk | Installatiegroeftype | Application Notes |
|---|---|---|---|---|
Massieve back-upring | PTFE | Tot 70 MPa | Gesplitste installatiegroef | Beste prestaties, hoogste drukclassificatie |
Gesplitste back-up ringen
Gedeelde back-up ringen hebben een schuine snede. Dit maakt ze gemakkelijker te plaatsen. U kunt ze in groeven plaatsen zonder de o-ringen uit te rekken. U hoeft uw apparatuur niet te demonteren. Dit bespaart tijd bij reparaties. Gedeelde back-up ringen zijn ideaal wanneer u ze snel moet vervangen. Ze zijn ook handig als u de onderdelen niet gemakkelijk kunt bereiken.
Gespleten back-up ringen stoppen extrusie niet zo goed als massieve ringen. De gespleten ring kan open en dicht gaan onder druk. Hierdoor kan de O-ring bekneld raken of beschadigd raken. Gebruik gespleten back-up ringen wanneer eenvoudige installatie belangrijker is dan sterkte.
Kenmerk/aspect | Massieve back-up ringen | Gespleten back-up ringen |
|---|---|---|
constructie | Enkele, doorlopende ring | Ring met een nauwkeurige diagonale snede (gespleten) |
Extrusieweerstand | Superieure extrusieweerstand en duurzaamheid | Iets minder extrusiebescherming |
Montage | Moeilijker te installeren in krappe of beperkte ruimtes | Gemakkelijker te installeren zonder de o-ringen uit te rekken of te manipuleren |
Onderhoud en reparatie | Uitdagender door doorlopend ontwerp | Handig voor onderhoud in beperkte toegang of krappe ruimtes |
Spiraalvormige back-up ringen
Spiraalvormige back-up ringen zien eruit als een spiraal of veer. Je kunt ze plaatsen zonder ze te demonteren. Dit is handig voor reparaties in kleine ruimtes. Spiraalvormige back-up ringen voorkomen dat o-ringen uit elkaar vallen, zowel in stilstaande als bewegende delen. Ze werken goed onder hoge druk en op lastige plekken. Je ziet ze in apparatuur voor de lucht- en ruimtevaart en olie- en gasindustrie.
Spiraalvormige steunringen passen gemakkelijk om onderdelen heen.
Ze voorkomen dat o-ringen door druk naar buiten worden gedrukt.
PTFE-spiraalringen zijn chemisch bestendig en hebben een lage wrijving.
Dankzij hun vorm voorkomen ze dat ze te ver uitgerekt worden wanneer u ze installeert.
Tip: Kies voor spiraalvormige steunringen voor snelle installatie en sterke bescherming onder zware omstandigheden.
Back-up ringmaterialen
PTFE en PEEK
Bij de keuze van materialen voor steunringen worden PTFE en PEEK veel gebruikt. PTFE wordt ook wel Teflon genoemd. Het onderscheidt zich door zijn chemische bestendigheid en lage wrijving. Dit betekent dat steunringen van PTFE bestand zijn tegen sterke chemicaliën. Ze bewegen ook soepel in systemen met bewegende onderdelen. PTFE is geschikt voor temperaturen tot 300 °C (575 °F). Het kan ook drukken tot 2000 psi (5,800 psi) weerstaan als het glas of koolstof bevat. Zuiver PTFE is geschikt voor lagere drukken. Gevuld PTFE is beter voor hogere belastingen. PTFE is zachter dan sommige andere materialen. Het kan vervormen onder hoge druk. Daarom is PTFE het meest geschikt voor steunringen die niet aan de zwaarste eisen worden blootgesteld.
PEEK is veel sterker en stijver dan PTFE. Je kunt PEEK-backupringen gebruiken bij zeer zware toepassingen. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt bij het boren naar olie en gas. Deze plaatsen hebben een druk tot 20,000 psi en temperaturen tot 500 °F. PEEK slijt niet snel. Het behoudt zijn vorm, zelfs onder zware omstandigheden. Dit maakt PEEK ideaal voor hoge druk, hoge temperaturen en toepassingen die lang duren. PEEK is duurder dan PTFE, maar het gaat langer mee en beschermt afdichtingen beter op moeilijke plaatsen.
Hier is een snelle vergelijking:
Materiaal | Druklimiet (psi) | Temperatuurlimiet (°F) | BELANGRIJKSTE KENMERKEN |
|---|---|---|---|
PTFE | 3,600 (maagd), 5,800 (gevuld) | 575 | Lage wrijving, chemische bestendigheid |
PEEK | 20,000 | 500 | Hoge sterkte, slijtage- en kruipweerstand |
Tip: Kies PTFE als u chemische bestendigheid en lage wrijving nodig hebt. Kies PEEK als u verstevigingsringen nodig hebt die bestand zijn tegen hoge druk, hoge temperaturen en langdurig gebruik.
Andere veelvoorkomende materialen
Er zijn veel andere materialen voor back-up ringen. Elk materiaal heeft zijn eigen sterke punten. Nylon 6,6 is sterk en behoudt zijn vorm goed. Maar het absorbeert water, dus gebruik het niet op natte plekken. Polyurethaan is zeer sterk en slijt niet snel. Het is geschikt voor bewegende onderdelen die lang mee moeten gaan. FFKM en FKM (Viton) zijn uitstekend bestand tegen chemicaliën en hitte. FFKM kan temperaturen tot 600 °C verdragen. Siliconen, EPDM en neopreen zijn geschikt voor speciale toepassingen. Ze zijn bijvoorbeeld geschikt voor de voedingsmiddelen-, medische of stoomindustrie.
Hier is een tabel om u te helpen vergelijken:
Materiaal | Mechanische eigenschappen | Temperatuurlimiet | Chemische weerstand | Typische gebruiksgevallen |
|---|---|---|---|---|
Nylon 6,6 | Goede sterkte, thermische stabiliteit | 186 ° F | Gevoelig voor vocht | Automobiel, industrieel |
Polyurethaan | Hoge sterkte, slijtvastheid | Gemiddeld | Niet voor zuren/ketonen | Dynamische afdichtingen, hydraulische systemen |
FFKM | Hoogste chemische bestendigheid | 600 ° F | Uitstekend | Corrosieve omgevingen met hoge temperaturen |
FKM (Viton) | Goede chemische en temperatuurbestendigheid | 430 ° F | Niet voor stoom/ketonen | Olie, gas, chemische verwerking |
Silicone | Flexibel, UV-bestendig | Hoge | Beperkte chemische resistentie | Voedsel, medische en statische afdichtingen |
PTFE | Lage wrijving, chemische bestendigheid | 575 ° F | voortreffelijk | Sterke chemicaliën, hoge temperaturen |
PEEK | Hoge sterkte, slijtvastheid | 500 ° F | Uitstekend | Olie en gas, lucht- en ruimtevaart, zware omstandigheden |
Er zijn ook back-up ringen verkrijgbaar van nieuwe materialen zoals PEK, Arlon 3000XT en glasvezelversterkt PTFE. Deze materialen werken nog beter in zeer zware omstandigheden. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in de lucht- en ruimtevaart of hoogspanningssystemen.
Let op: Kies het materiaal voor uw steunring altijd op basis van de chemicaliën, de temperatuur en de druk in uw systeem. Het juiste materiaal beschermt uw afdichtingen en verlengt de levensduur van uw apparatuur.
Het kiezen van reserve-O-ringen
Druk en temperatuur
Bij het kiezen van reserve-o-ringen moet u rekening houden met de druk en temperatuur in uw systeem. Hoge druk kan o-ringen in kleine openingen persen. Dit veroorzaakt schade en lekkages. U kunt dit voorkomen door reserve-o-ringen te gebruiken. Deze ringen fungeren als een barrière en beschermen de o-ring. Als de systeemdruk hoger is dan 1,500 psi, moet u altijd reserve-o-ringen gebruiken. U moet ook de hardheid van uw o-ring controleren. Zachtere o-ringen hebben meer ondersteuning nodig bij lagere drukken.
Temperatuur is net zo belangrijk. Sommige materialen werken beter in hitte of kou. Zo zijn PTFE-back-up ringen bestand tegen temperaturen van -400 °C tot 500 °C. Siliconen O-ringen werken tot 450 °C, terwijl Viton O-ringen tot 400 °C kunnen. Als u het verkeerde materiaal gebruikt, kan uw afdichting defect raken. Zorg er altijd voor dat het materiaal geschikt is voor het temperatuurbereik van uw systeem.
Materiaal | Temperatuurbereik (°F) | Opmerkingen over de integriteit en toepassing van afdichtingen |
|---|---|---|
NBR (Buna-n rubber) | -40 tot 250 (tot 300 speciaal) | Geschikt voor statische afdichtingen; controleer de chemische compatibiliteit |
Siliconen elastomeer | -65 tot 450 (tot 500 speciaal) | Niet voor koolwaterstofvloeistoffen |
Viton-elastomeer | 400 | Kan omgaan met zuren, brandstoffen en oliën |
PTFE (Teflon) Polymeer | -400 naar 500 | Kan bij extremen stijf worden |
Perfluorelastomeer (FFKM) | Tot 550 (650 speciaal) | Het beste voor hoge temperaturen en chemicaliën |
Tip: Controleer altijd de druk- en temperatuurlimieten voordat u reserve-o-ringen kiest. Dit helpt lekkages en defecten aan de afdichting te voorkomen.
Compatibiliteit en maatvoering
U moet er ook voor zorgen dat uw reserve-O-ringen geschikt zijn voor de vloeistoffen en chemicaliën in uw systeem. Sommige materialen zijn beter bestand tegen chemicaliën dan andere. PTFE en PEEK zijn populair vanwege hun chemische bestendigheid en temperatuurbestendigheid. In de voedingsmiddelen-, medische of olie- en gasindustrie heeft u mogelijk speciale kwaliteiten nodig die aan strenge normen voldoen. Controleer altijd of uw reserve-O-ringen bestand zijn tegen de chemicaliën waarmee ze in contact komen.
De juiste maat is een andere belangrijke stap. Back-up O-ringen moeten goed aansluiten op uw O-ringen. De groef of pakkingbus moet breed genoeg zijn om zowel de O-ring als de back-up ringen te kunnen dragen. Als u twee back-up ringen gebruikt, plaats er dan één aan elke kant van de O-ring voor de beste bescherming. Veel industrieën gebruiken normen zoals MS28774 of AN6244 als richtlijn voor de juiste maatvoering. Deze normen helpen u bij het kiezen van de juiste maat en vorm voor uw toepassing.
Hier is een korte checklist voor het kiezen van reserve-O-ringen:
Controleer de druk en temperatuur van uw systeem.
Kies materialen die bestand zijn tegen vloeistoffen en chemicaliën.
Gebruik de industriële maatnormen voor een goede pasvorm.
Zorg ervoor dat de groef breed genoeg is voor zowel de o-ring als de back-up ringen.
Gebruik twee steunringen om aan beide kanten druk uit te oefenen.
Let op: test uw afdichtingen altijd onder reële omstandigheden. Laboratoriumtests geven niet altijd een nauwkeurig beeld van hoe afdichtingen in uw apparatuur zullen functioneren.
Back-up ringen zijn nuttig in hogedruksystemen. Ze voorkomen extrusie van O-ringen. Dit houdt uw apparatuur veilig. Het kiezen van het juiste type en materiaal is belangrijk. Dit zorgt ervoor dat uw afdichtingssysteem beter werkt. Hier is een eenvoudig schema dat laat zien hoe materialen de betrouwbaarheid verhogen:
Materiaal | Key Properties | Betrouwbaarheidsvoordeel |
|---|---|---|
PTFE | Lage wrijving, chemische bestendigheid | Minder slijtage, gaat langer mee |
PEEK | Hoge sterkte, hittebestendig | Kan zware klussen aan, blijft in vorm |
Controleer voor het plukken de druk, temperatuur en chemicaliën. Als de opstelling lastig is, vraag dan een expert om hulp.
FAQ
Wat is de belangrijkste taak van een back-up ring?
Een steunring voorkomt dat de O-ring in openingen wordt geperst. Hij ondersteunt de O-ring zodat deze niet breekt of gaat lekken, zelfs niet bij hoge druk.
Kun je een back-up ring hergebruiken?
Gebruik een back-up ring niet opnieuw. Als je hem verwijdert, past hij mogelijk niet meer goed. Gebruik altijd een nieuwe voor de beste afdichting en veiligheid.
Hoe weet u welke reserve ring u moet kiezen?
Controleer de druk, temperatuur en chemicaliën van uw systeem. Kies een materiaal dat aan deze eisen voldoet. Zorg ervoor dat de maat past bij uw groef en o-ring. Raadpleeg bij twijfel een expert.
Heeft u aan beide zijden van de o-ring een steunring nodig?
Je hebt aan beide kanten een back-up ring nodig als de druk van beide kanten komt. Als de druk van één kant komt, gebruik dan alleen aan die kant een back-up ring.
Wat gebeurt er als u geen back-up ring gebruikt?
Het missen van een back-up ring kan ervoor zorgen dat uw O-ring defect raakt. U kunt lekken, schade of zelfs systeemstoringen opmerken. Het gebruik van een back-up ring zorgt ervoor dat uw apparatuur langer meegaat en beter werkt.
