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Arten von Hydraulikanschlüssen mit O-Ring: ORFS, BSP und metrische Dichtungsführung

Eine 250-bar-Rücklaufleitung eines 12-Tonnen-Baggers beginnt am Pumpenanschluss zu lecken. Der Schlauch ist in Ordnung, die Klemmen sitzen fest und das Leck befindet sich an der Verbindungsstelle, an der ein Bolzen mit geradem Gewinde auf den Anschluss trifft. In den meisten Fällen wie diesem handelt es sich bei der Verbindung um eine von vier O-Ring-Fitting-Familien, und die gesamte Reparatur hängt davon ab, zu wissen, welches davon Sie in der Hand haben.

Die kurze Antwort: O-Ring-Dichtungen in der Hydraulik gibt es in vier Familien: SAE ORFS-Schlauchenden mit flacher Oberfläche, SAE Kugel-Anschlüsse mit geradem Gewinde, metrische und BSPP-Flachsitzbolzen mit unverlierbarem Dichtungsring und SAE-Flansche mit vier Schrauben. Sie basieren alle auf einem Elastomerring, der in einer maschinell bearbeiteten Nut oder Aussparung sitzt, und keiner von ihnen ist mit den anderen austauschbar, da das Gewinde, die Sitzgeometrie und das Anzugsmoment unterschiedlich sind.

  • ORFS — flache Fläche, O-Ring in einer Nut um die Nase, UNF-Gewinde.
  • ORB — gerades Gewinde, O-Ring auf einem Vorsprung an der Unterseite des Anschlusses.
  • Metrische und BSPP-Flachsitzbolzen — Dichtring sitzt in einer Aussparung unter dem Sechskant.
  • Vier-Loch-Flansch — O-Ring in einer Nut im Flanschkopf, durch Schrauben festgeklemmt.

Machen Sie die Familie richtig und der Rest – Mischung, Drehmoment, Sauberkeit – ist Routine. Wenn Sie etwas falsch machen, werden Sie eine Woche lang einem Tropfen hinterherjagen, denn eine Verbindung, die sich reibungslos zusammenschrauben lässt, kann immer noch ein garantiertes Leck sein.

Die vier O-Ring-Verschraubungsfamilien im Überblick

Vor dem Detail ist es hilfreich zu sehen, wo sich das Siegel in jeder Familie tatsächlich befindet. Diese einzelne Tatsache entscheidet darüber, was Sie tauschen können und was nicht.

Tabelle 1 – O-Ring-Fitting-Familien und die Position der Dichtung. Die gezeigten Standards sind diejenigen, die normalerweise in Zeichnungen genannt werden; Überprüfen Sie immer anhand der Anschlusszeichnung der Maschine vor Ihnen.
Familie Hauptstandard Wo der O-Ring sitzt Wo man es trifft
SAE ORFS SAE J1453 / ISO 12151-1 In einer Nut um die flache Nase des männlichen Fittings Schlauchenden an mobilen und industriellen Geräten
SAE-KUGEL SAE J1926 / ISO 11926 Auf dem abgeschrägten Vorsprung am unteren Ende des Anschlusses Pumpenkörper, Ventilblöcke und Verteiler
Metrischer Flachsitzbolzen ISO 1179-2 / DIN 3852-2 In einer Aussparung unter dem Sechskant, dichtend gegen die Anschlussfläche Europäische und metrische Maschinen
BSPP-Flachsitzbolzen ISO 1179-2 / JIS B 2351 In einer Aussparung unter dem Sechskant, auf einem parallelen Whitworth-Gewinde Britische und japanische Maschinen
Vier-Loch-Flansch SAE J518 / ISO 6162 In einer Nut an der Flanschkopffläche Leitungen mit hohem Durchfluss und hohem Druck

Wie jede O-Ring-Dichtung tatsächlich funktioniert

Alle vier Familien arbeiten nach der gleichen Idee: Ein weicher Ring wird in einen bearbeiteten Raum gedrückt, bis er den Spalt füllt und den Flüssigkeitsdurchtritt verhindert. Wo dieser Raum bearbeitet wird – am Fitting, im Anschluss oder in einem Flanschkopf – ist es, was sie trennt.

Passender Körper O-Ring Rohrmutter Rohrende Der Elastomerring sitzt in einer Nut an der flachen Nase des Gehäuses und wird axial gegen die flache Fläche des Anschlusses gedrückt.
Abbildung 1 – Explosionszeichnung der ORFS-Verbindung: Körper, O-Ring, Rohrmutter und Rohrende.

SAE ORFS: Der O-Ring sitzt auf der Nase

Bei einer ORFS-Verbindung (O-Ring-Flächendichtung) sitzt der Ring in einer Nut, die um die flache Nase des Außengewindes herum eingearbeitet ist. Die Nase drückt gegen eine flache Fläche im Inneren des Weibchens und der Ring wird axial zusammengedrückt. Da es sich bei der Dichtung um eine Elastomer-Metall-Dichtung und nicht um eine Metall-Metall-Dichtung handelt, liegt das Anzugsdrehmoment deutlich unter dem einer 37-Grad-Bördelung gleicher Größe – und die Anwendung einer Bördel-Drehmomenttabelle auf einen Stehbolzen mit flacher Stirnfläche ist eine zuverlässige Möglichkeit, den Ring zu spalten.

Beobachten Sie die Fadenfalle. Ein -4 ORFS-Fitting und ein -4 JIC-Fitting teilen sich ein 7/16-20 UNF-Gewinde. Sie schrauben zusammen, es fühlt sich richtig an und das Gelenk weint.

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SAE ORB: Der O-Ring sitzt unten am Anschluss

Bei einer ORB-Verbindung (O-Ring-Nabe) wird ein Bolzen mit geradem Gewinde verwendet, der einen O-Ring gegen eine abgeschrägte Nabe an der Basis des Anschlusses drückt. Man findet es eher an Pumpenkörpern, Ventilblöcken und Verteilern als am freien Ende eines Schlauchs. Zwei Details verursachen die meisten Probleme: die Länge des Bolzens, weil ein zu langer Bolzen auf der Nabe aufschlägt und den Ring zerquetscht, bevor die Schulter aufsitzt, und die Ausrichtung, da ein 45- oder 90-Grad-Winkel in die richtige Richtung zeigen muss, bevor die Sicherungsmutter festgezogen wird.

Metrische Flachsitzbolzen: ein Dichtungsring unter dem Sechskant

Bei metrischen Anschlüssen nach ISO 1179-2 oder DIN 3852-2 befindet sich die Dichtung nicht in der Nase des Fittings, sondern in einer Aussparung unter dem Sechskant, sodass der Ring gegen eine bearbeitete Fläche am Anschluss gedrückt wird. Der Bolzen selbst trägt ein glattes, paralleles Gewinde, weshalb eine Flachsitzverbindung nach einem Schlauchwechsel häufig wiederverwendet werden kann, solange der Ring ausgetauscht wird. Die 24-Grad- und 60-Grad-Kegelbolzen, die ähnlich aussehen, verwenden eine Metall-auf-Metall-Dichtung und haben überhaupt keinen Ring – die Zuordnung nach Augenmaß ist ein häufiger Fehler.

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BSPP-Bolzen: gleiche Geometrie, anderes Gewinde

Britische Parallelanschlüsse folgen der gleichen Flachsitzlogik mit einem Whitworth-Gewinde, wiederum nach ISO 1179-2 oder seinem JIS-Äquivalent. Was sie voneinander unterscheidet, ist die Gewindeform: BSPP ist parallel und dichtet auf einem Ring oder einer Verbundscheibe ab, während BSPT konisch ist und auf dem Gewinde selbst dichtet. Ein BSPP-Bolzen, der in einen BSPT-Anschluss eingesetzt wird, sitzt in der falschen Tiefe und leckt.

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Vier-Loch-Flansche: der O-Ring unter einem geklemmten Kopf

Bei Leitungen mit hohem Durchfluss wird der Ring in eine Nut auf der Vorderseite eines Flanschkopfes eingesetzt und mit vier Schrauben festgeklemmt. SAE J518 und ISO 6162 teilen die Familie in Code 61 (3000 psi) und Code 62 (6000 psi) auf; Kopfdicke und Bolzenabstand unterscheiden sich, sodass beide nicht austauschbar sind, selbst wenn die Anschlussgröße übereinstimmt.

O-Ring-Material: Die Entscheidung, die die meisten Käufer überspringen

Sobald die Familie Recht hat, entscheidet der Ring selbst darüber, wie lange die Verbindung bestehen bleibt. Fünf Verbindungen decken fast alles in der Mobil- und Industriehydraulik ab, und die Unterschiede liegen hauptsächlich in der Temperatur- und Flüssigkeitsverträglichkeit und nicht im Preis.

Maximale Dauergebrauchstemperatur je nach O-Ring-Material (°C) NBR 100 EPDM 150 FKM 200 VMQ 200 PTFE 260 0 50 100 150 200 250 Richtwerte der Elastomerlieferanten; Bestätigen Sie jedes Verbindungsdatenblatt.
Abbildung 2 – Richtwerte für die oberen Temperaturgrenzen für gängige O-Ring-Verbindungen.

Nitril (NBR) ist der Standard für mineralisches Hydrauliköl und bleibt mit etwa –40 bis 100 °C die günstigste Option. Fluorkohlenstoff (FKM) hebt die Decke erheblich an und bewältigt aggressivere Flüssigkeiten. EPDM verträgt sich hervorragend mit Wasser, Glykol und vielen Bremsflüssigkeiten, quillt jedoch in Mineralöl stark auf – ein EPDM-Ring in einem Standardhydrauliksystem ist ein Fehler, der auf das erste Aufwärmen wartet. Silikon deckt einen sehr breiten Temperaturbereich ab, weist jedoch gegenüber Erdölflüssigkeiten nur eine geringe Leistung auf. PTFE wird normalerweise eher wegen seiner chemischen Beständigkeit und extremen Temperaturen als wegen seiner Elastizität ausgewählt.

Zwei weitere Zahlen werden in der Zeichnung meist weggelassen: die Härte, typischerweise 70 bis 90 Shore A, und die eigentliche Mischung, da sich zwei NBR-Ringe unterschiedlicher Lieferanten bei 110 °C unterschiedlich verhalten können. Die veröffentlichten Temperaturbereiche variieren von Hersteller zu Hersteller, daher ist das Datenblatt der Verbindung und nicht eine Katalogtabelle das letzte Wort.

Dimensionierung, Drehmoment und die Fehlermodi, die wir am häufigsten sehen

Die meisten Ausfälle von O-Ring-Verbindungen lassen sich auf eine kurze Liste zurückführen, die sehr wenig mit der Qualität der Verbindung selbst zu tun hat.

  • Gewinde stimmt überein, Sitz stimmt nicht überein. ORFS und JIC teilen sich Gewindegrößen von -4 aufwärts, und mehrere metrische und BSP-Familien überlappen sich auf die gleiche Weise.
  • Bördeldrehmoment bei einer Flachverbindung. Die Dichtung ist der Ring, daher wird er bei zu starkem Anziehen verformt, anstatt die Dichtung zu verbessern.
  • Wiederverwendete oder beschädigte Ringe. Ein Ring, der im Einsatz war, benötigt einen Satz; Ein Ring mit geschabter Kante leckt beim ersten Druck.
  • Überlange ORB-Stollen. Der Bolzen landet auf dem Vorsprung und zerdrückt den Ring, bevor die Schulter die Anschlussfläche berührt.
  • Verschmutzung in der Nut. Im Anschluss verbliebene Späne oder Strahlmittel zerschneiden den Ring, sobald das System unter Druck gesetzt wird.
  • Falsche Verbindung für die Flüssigkeit. Ein allein aufgrund seiner Größe ausgewählter Dichtungsring kann chemisch ungeeignet sein.
  • Seitenlast und Fehlausrichtung. O-Ring-Verbindungen tolerieren fast keine Winkelfehlausrichtung, daher ist die Schlauchführung genauso wichtig wie die Verschraubung.

Wenn Sie einen wiederholten Fehler und nicht eine einzelne Reparatur feststellen, lesen Sie unsere Hinweise zu Warum Hydraulikschläuche versagen decken die feldseitige Hälfte desselben Problems ab.

Was Sie bestätigen müssen, bevor Sie eine Bestellung aufgeben

Sechs Punkte entscheiden darüber, ob das Teil auf der Werkbank zur Maschine passt. Die Überprüfung dauert fünf Minuten und erspart eine Rücksendung.

  1. Gewindeform, -größe und -steigung – nicht nur die Nenngröße. G 1/4, 1/4 NPT und 1/4 BSPT haben einen gemeinsamen Durchmesser und sonst nichts.
  2. Sitztyp, entnommen aus der Anschlusszeichnung oder quer zum Sitz gemessen, statt anhand des Gewindes angenommen zu werden.
  3. O-Ring-Mischung und Härte entsprechend der Flüssigkeit und der Arbeitstemperatur ausgewählt.
  4. Druckklasse, insbesondere an Flanschen und an allen Anschlüssen, die an einen 3000 psi-Anschluss angeschlossen sind.
  5. Winkel und Sechskantgröße werden vor der Bestellung anhand des Schwenkspiels um den Anschluss überprüft.
  6. Schlauch- und Klemmhülsenstandard, sodass Armatur, Klemmhülse und Schlauch als eine Baugruppe gelten.

OPK Fitting produziert Standard-Schlauchenden, Adapter, Aderendhülsen und Flansche in amerikanischen, britischen, metrischen und JIS-Serien sein Werk in Ningbo , mit auf Schlauchtypen wie SAE 100R1AT, 100R2AT und 4SP/4SH abgestimmten Aderendhülsen. Wenn eine Verbindung an derselben Maschine immer wieder ausfällt, senden Sie die Anschlussabmessungen und die Montagedetails zusammen – diese Kombination beantwortet mehr Fragen als ein Foto des Lecks.

Häufig gestellte Fragen zu O-Ring-Hydraulikanschlüssen

Q1. Was ist ein O-Ring-Hydraulikanschluss?

Dabei handelt es sich um eine Verschraubung, die mit einem Elastomerring abdichtet, der in einer bearbeiteten Nut oder Aussparung sitzt, und nicht durch Metall-auf-Metall-Kontakt. Gängige Beispiele sind ORFS-Schlauchenden, ORB-Anschlussbolzen, metrische Flachsitzbolzen und Vier-Loch-Flansche.

Q2. Was ist der Unterschied zwischen ORFS- und JIC-Anschlüssen?

Beide verwenden ein UNF-Gewinde und eine 37-Grad- oder flache Dichtfläche. ORFS dichtet auf einer flachen Fläche mit einem O-Ring ab; JIC-Dichtungen auf einem 37-Grad-Metallkegel. Die Gewinde vertauschen sich, die Dichtungen nicht.

Q3. Was ist der Unterschied zwischen ORB- und ORFS-Anschlüssen?

ORB ist ein Bolzen mit geradem Gewinde, der auf einem O-Ring an der Unterseite eines Anschlusses abdichtet, meist an Pumpen und Ventilen. ORFS ist eine Schlauchendverschraubung, die auf einer flachen Fläche abdichtet. Am Ende eines Schlauchs wird ausschließlich ORFS verwendet.

Q4. Welches O-Ring-Material eignet sich am besten für Hydraulikanschlüsse?

NBR ist Standard für Mineralöl bis ca. 100 °C. Wählen Sie FKM für höhere Temperaturen oder aggressive Flüssigkeiten, EPDM für Wasser- und Glykolsysteme und PTFE, wenn die chemische Beständigkeit die Elastizität überwiegt.

F5. Warum lecken O-Ring-Anschlüsse nach der Installation?

Die häufigsten Ursachen sind ein passendes Gewinde, während der Sitz nicht passte, ein Drehmoment auf Bördelhöhe, das auf eine Flachverbindung angewendet wurde, ein wiederverwendeter oder eingekerbter Ring oder vor der Montage in der Nut verbliebene Verunreinigungen.

F6. Kann ich einen O-Ring-Anschluss an einem JIC-Anschluss verwenden?

Nein. Ein JIC-Anschluss hat einen 37-Grad-Kegel und keine Dichtfläche für den Ring, sodass ein ORFS- oder Flachsitzbolzen hineinschraubt und undicht wird. Passen Sie den Sitz und dann den Faden an.

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