Definition
Die Verpressung ist der Betrag, um den der O-Ring-Querschnitt, also die freie Schnurstärke d2, beim Einbau in seine Nut komprimiert wird. Sie wird üblicherweise als Prozentsatz der freien Schnurstärke angegeben.
Verpressung % = (freie Schnurstärke − Nuthöhe) ÷ freie Schnurstärke × 100
Die Nuthöhe ist der radiale Raum, den der Ring nach der Montage einnimmt, beziehungsweise der axiale Raum bei einer Flächendichtung.
Warum sie wichtig ist
Bei zu kleiner Verpressung kann der Ring den Kontaktdruck nicht zuverlässig halten. Die Verbindung wird insbesondere bei Temperatur- und Druckwechseln undicht. Zu große Verpressung erhöht die innere Spannung, beschleunigt den Druckverformungsrest, steigert bei dynamischen Dichtungen Reibung und Wärme und kann Extrusion begünstigen.
Typische Bereiche
Als allgemeine Orientierung gelten für radiale statische Dichtungen etwa 15–25 %, für dynamische Hubdichtungen etwa 8–16 % und für Flächendichtungen dazwischenliegende beziehungsweise modulabhängige Werte. Vakuum- und Sonderanwendungen können außerhalb dieser allgemeinen Bereiche liegen. Maßgebend ist immer die anwendbare geprüfte Regel oder Norm.
Bewerten Sie nicht nur den Nennwert, sondern die gesamte Toleranzkette. Kleinste Schnurstärke mit größter Nuthöhe ergibt typischerweise die minimale, größte Schnurstärke mit kleinster Nuthöhe die maximale Verpressung. Temperatur, Quellung und Einbaudehnung können die wirksame Schnurstärke zusätzlich verändern.
O-Ring-Verpressung berechnen: Zahlenbeispiel mit Toleranzen
Angenommen, ein O-Ring hat eine freie Schnurstärke von 3,00 ± 0,05 mm. Der montierte Abstand zwischen Nutgrund und Gegenfläche beträgt 2,40 ± 0,05 mm. Für die reine geometrische Vorprüfung ergibt sich:
| Zustand | Schnurstärke | Montierte Nuthöhe | Rechnung | Verpressung |
|---|---|---|---|---|
| Minimum | 2,95 mm | 2,45 mm | (2,95 − 2,45) / 2,95 | 16,95 % |
| Nennwert | 3,00 mm | 2,40 mm | (3,00 − 2,40) / 3,00 | 20,00 % |
| Maximum | 3,05 mm | 2,35 mm | (3,05 − 2,35) / 3,05 | 22,95 % |
Obwohl der Nennwert 20 % beträgt, schwankt das Ergebnis allein durch diese zwei Toleranzen um rund sechs Prozentpunkte. Bei einer radialen Dichtung ist die montierte Nuthöhe aus Gegenflächendurchmesser und Nutgrunddurchmesser abzuleiten; der Bearbeitungswert „Nuttiefe“ darf nicht unbesehen an ihre Stelle gesetzt werden. Einbaudehnung kann die wirksame Schnurstärke zusätzlich verringern. Der Rechner für statische Radialdichtungen berücksichtigt diese weiteren Eingaben; das Beispiel ist keine Freigabe einer Dichtung.
Berechnung
Die Rechner für radiale und axiale Dichtungen bestimmen Verpressung für Nenn-, Mindest- und Höchstbedingungen direkt aus Nut- und O-Ring-Abmessungen und kennzeichnen Werte außerhalb des jeweiligen Prüfbereichs. Verwenden Sie das Ergebnis als technische Vorauswahl und bestätigen Sie die endgültige Konstruktion mit konkreten Werkstoffdaten und betriebsnahen Versuchen.