Jak se vyznat v tolerancích O-kroužků

O-kroužky jsou jedním z nejrozšířenějších těsnících prvků v technice. Aby však spolehlivě plnily svou funkci, musí být vyrobeny s přesně definovanými rozměry a tolerancemi. Tyto tolerance nejsou náhodné, ale striktně se řídí mezinárodními normami. Pochopení těchto norem je klíčové pro správný výběr O-kroužku i pro konstrukci drážky, do které je uložen.

plast 2 | Jak se vyznat v tolerancích O-kroužků

Základní normy a jejich význam

Hlavní normou, která definuje rozměry a tolerance O-kroužků na mezinárodní úrovni, je ISO 3601. Tato norma postupně nahradila starší normy, jako byla německá DIN 3771. Kromě toho se v leteckém a některém průmyslovém odvětví často používá i americká norma AS 568A.

ISO 3601 – Mezinárodní standard

Norma ISO 3601 je rozdělena na několik částí, přičemž pro tolerance rozměrů jsou klíčové tyto dvě:

  1. ISO 3601-1: Rozměrové tolerance
  • Definuje rozměrové řady a povolené odchylky pro vnitřní průměr (d1) a průřez (d2) O-kroužku.
  • Rozlišuje se obvykle mezi dvěma třídami tolerancí:
  • Třída A: Má přísnější tolerance a je často ekvivalentní normě AS 568A (USA). Používá se pro letecké aplikace nebo kritické průmyslové aplikace, kde je vyžadována maximální přesnost.
  • Třída B: Má širší tolerance a je vhodná pro běžné a všeobecné průmyslové použití.
  1. ISO 3601-3: Kritéria přijatelnosti kvality (povrchové vady)
  • Tato část se nezabývá rozměry, ale definuje povolené povrchové vady (např. vtaženiny, přesahy, otřepy) a jejich maximální přípustné limity.
  • Stanovuje třídy kvality:
  • Třída N (General purpose): Standardní třída pro běžné aplikace.
  • Třída S (Special): Přísnější požadavky na kvalitu, pro nejlepší průmyslové a letecké aplikace.
  • Třída CS (Critical Service): Kritické těsnicí aplikace, například v kyslíkových systémech.
AS 568A – Americký standard

Tato norma definuje specifickou sadu rozměrů (vnitřní průměr a průřez) a jejich tolerance, které jsou celosvětově velmi rozšířené, zejména v USA, a jak již bylo zmíněno, odpovídají přísnější třídě A normy ISO 3601-1.

Co tolerance ovlivňují?

Správné dodržení tolerancí má přímý vliv na spolehlivost těsnění a životnost O-kroužku.

  • Tolerance průřezu (d2): Určuje, jaké bude předběžné stlačení O-kroužku v drážce. Předběžné stlačení je klíčové pro těsnicí účinek a mělo by být:
  • Statické utěsnění (nepohyblivé): obvykle 15 – 30 % průřezu.
  • Dynamické utěsnění (pohybové): obvykle 10 – 18 % (hydraulika) nebo 4 – 12 % (pneumatika).
  • Pokud je tolerance průřezu příliš velká, může dojít k nedostatečnému stlačení (únik média) nebo k přílišnému stlačení (přetížení materiálu a snížení životnosti).
  • Tolerance vnitřního průměru (d1): Ovlivňuje míru protažení O-kroužku při montáži. Doporučuje se, aby protažení O-kroužku v namontovaném stavu nepřesáhlo max. 6 % vnitřního průměru, a stlačení max. 3 %. Větší protažení vede k nežádoucímu zmenšení průřezu (d2), což snižuje předběžné stlačení a těsnící schopnost.

Tolerance O-kroužků z NBR 70 ShA (Příklad)

Přesné hodnoty tolerancí jsou uvedeny v normách a závisí na nominálním rozměru (průměru průřezu a vnitřního průměru). Jako příklad pro nejpoužívanější materiál NBR s tvrdostí 70 Shore A (NBR 70 ShA) platí pro výrobní tolerance (dle DIN 3771 a ISO 3601-1) obecně následující principy:

Nominální Průměr Průřezu d2 (mm)

Typické Tolerance Průřezu (mm)

1,78

+/- 0,08 až +/- 0,09

2,62

+/- 0,09 až +/- 0,10

3,53

+/- 0,10 až +/- 0,13

5,33

+/- 0,13 až +/- 0,15

Pozor: Uvedené hodnoty jsou pouze orientační. Vždy je nutné vycházet z konkrétní tabulky a třídy tolerance uvedené v normě ISO 3601-1 pro daný rozměr. U materiálů s odlišnou tvrdostí nebo druhem kaučuku (např. FPM) se tolerance mohou mírně lišit.

Závěr pro konstruktéra a uživatele

Pro správné použití O-kroužků je nezbytné dodržet nejen rozměry O-kroužku, ale i přesnost zástavbové drážky. Rozměry a tolerance drážek (hloubka, šířka) jsou taktéž definovány v normě ISO 3601-2, aby bylo zajištěno optimální předběžné stlačení.

Při výběru O-kroužku proto vždy:

  1. Definujte aplikaci (statická/dynamická, tlak, médium, teplota).
  2. Vyberte materiál a tvrdost (např. NBR 70 ShA).
  3. Zvolte rozměrovou řadu (např. dle ISO 3601 nebo AS 568A).
  4. Ověřte třídu tolerance (A nebo B / N, S, CS) pro O-kroužek i drážku, zejména u kritických aplikací, abyste předešli selhání těsnění.

Dodržováním standardizovaných rozměrů a tolerancí se zajistí, že O-kroužek bude fungovat tak, jak bylo navrženo, a poskytne spolehlivé těsnění po celou dobu své životnosti.

Potřebujete vyrobit těsnění na míru? Kontaktujte nás!