Qual è la differenza tra guarnizioni a cartuccia e guarnizioni a labbro?

Le guarnizioni a cartuccia e le guarnizioni a labbro sono due tipi distinti di soluzioni di tenuta comunemente impiegate in apparecchiature rotanti in vari settori. Mentre entrambe servono a prevenire perdite e contaminazioni, differiscono nel design, nei materiali e nell'idoneità all'applicazione.

Le guarnizioni a cartuccia offrono un'unità di tenuta preassemblata e autonoma che combina più componenti, mentre le guarnizioni a labbro sono costituite da un elemento di tenuta flessibile che crea una barriera contro la superficie dell'albero. Questo post del blog approfondirà le complessità di queste tecnologie di tenuta, esaminandone le caratteristiche uniche, le capacità di prestazione e i casi di utilizzo tipici nei macchinari industriali.

Cosa sono le guarnizioni a cartuccia

Le guarnizioni a cartuccia, note anche come guarnizioni meccaniche a cartuccia, sono un tipo di tenuta meccanica progettato come unità pre-assemblata. Questo gruppo di tenuta completo è costituito da una sede fissa, un anello di tenuta rotante, tenute secondarie e una piastra premistoppa, il tutto combinato in un'unica unità cartuccia. La disposizione dei componenti di tenuta all'interno della cartuccia semplifica l'installazione e riduce i tempi di assemblaggio rispetto alle tenute dei componenti.

Le guarnizioni a cartuccia sono comunemente utilizzate nelle pompe e in altre apparecchiature rotanti per prevenire perdite di fluido lungo l'albero rotante. Forniscono una soluzione di tenuta affidabile per un'ampia gamma di applicazioni, tra cui l'industria dell'acqua, dell'olio e della lavorazione chimica. Il design delle guarnizioni a cartuccia consente una manutenzione e una sostituzione più semplici, poiché l'intera unità può essere sostituita senza smontare l'apparecchiatura.

Un vantaggio delle guarnizioni a cartuccia è la loro versatilità. Possono essere configurate come guarnizioni singole, doppie o tandem, a seconda dei requisiti dell'applicazione. Le guarnizioni a cartuccia singola sono costituite da un set di facce di tenuta, mentre le guarnizioni doppie hanno due set di facce di tenuta con un fluido tampone tra di loro per una maggiore sicurezza e affidabilità. Le guarnizioni tandem, d'altro canto, hanno due guarnizioni montate back-to-back, fornendo ridondanza in caso di guasto della guarnizione primaria.

Cosa sono le guarnizioni a labbro

Le guarnizioni a labbro, note anche come guarnizioni per olio o guarnizioni per alberi rotanti, sono un tipo di guarnizione comunemente utilizzata per impedire perdite di fluidi o gas in apparecchiature rotanti. Sono costituite da un labbro flessibile o da più labbri realizzati in materiali elastomerici, come gomma nitrilica o fluoroelastomeri, che premono contro l'albero rotante per creare un effetto di tenuta.

La funzione primaria delle guarnizioni a labbro è quella di trattenere i lubrificanti, come olio o grasso, all'interno di una camera del cuscinetto, impedendo al contempo l'ingresso di contaminanti dall'ambiente esterno. Le guarnizioni a labbro sono spesso utilizzate in applicazioni con pressione e velocità relativamente basse, come riduttori, pompe e motori.

L'azione di tenuta delle guarnizioni a labbro si basa sul labbro elastomerico che mantiene il contatto con l'albero rotante. Il labbro è in genere stampato con una molla a giarrettiera o un altro tipo di molla per mantenere una forza di tenuta costante contro l'albero. Quando l'albero ruota, il labbro si flette e si adatta a qualsiasi disallineamento o eccentricità dell'albero, garantendo un'interfaccia di tenuta continua.

Le guarnizioni a labbro sono disponibili in vari design e configurazioni per soddisfare diversi requisiti applicativi. Alcuni tipi comuni di guarnizioni a labbro includono:

1. Guarnizioni a labbro singolo: hanno un labbro di tenuta che entra in contatto con l'albero e sono adatte alla maggior parte delle applicazioni generiche.
2. Guarnizioni a doppio labbro: sono dotate di due labbri di tenuta, che forniscono una barriera aggiuntiva contro le perdite e migliorano le prestazioni di tenuta in condizioni più difficili.
3. Guarnizioni a cassetta: si tratta di unità preassemblate che combinano una guarnizione a labbro con un cuscinetto o altri componenti, semplificando l'installazione e la manutenzione.
4. Guarnizioni V-ring: hanno una sezione trasversale a V e sono progettate per sigillare contro l'albero e il foro dell'alloggiamento, garantendo una tenuta sia radiale che assiale.

Differenze principali tra guarnizioni a cartuccia e guarnizioni a labbro

Progettazione e struttura

Le guarnizioni a cartuccia sono unità di tenuta meccanica preassemblate che consistono in una sede fissa, un anello di tenuta rotante, guarnizioni secondarie e una piastra premistoppa. La disposizione dei componenti della guarnizione è alloggiata all'interno di un'unità a cartuccia, rendendola un gruppo di tenuta completo.

Al contrario, le guarnizioni a labbro sono un tipo di guarnizione per albero rotante che presenta un elemento di tenuta flessibile, in genere un elastomero o PTFE, con uno o più labbri di tenuta a contatto con la superficie dell'albero.

Installazione e manutenzione

Il processo di installazione per le guarnizioni a cartuccia è generalmente più semplice rispetto alle guarnizioni meccaniche non a cartuccia. Le unità di guarnizioni a cartuccia sono pre-assemblate e testate in fabbrica, riducendo i tempi di assemblaggio e minimizzando la possibilità di installazione errata. Questa facilità di installazione si traduce in tempi di fermo per manutenzione ridotti.

Le guarnizioni a labbro, d'altro canto, richiedono un'installazione attenta per garantire un corretto allineamento e la tensione della guarnizione. Potrebbero richiedere una sostituzione più frequente a causa dell'usura delle labbra di tenuta nel tempo.

Applicazioni

Le guarnizioni a cartuccia trovano largo impiego in una gamma di pompe, miscelatori e altre apparecchiature rotanti, che gestiscono vari fluidi, compresi liquidi sottili e non lubrificanti. Sono adatte per applicazioni che richiedono un funzionamento affidabile e perdite minime.

Le guarnizioni a labbro sono comunemente impiegate in apparecchiature quali scatole del cambio, camere dei cuscinetti e altri macchinari in cui è necessaria una tenuta efficace dei lubrificanti o l'esclusione di contaminanti. Sono spesso utilizzate nelle cartucce di tenuta delle pompe dell'acqua per autoveicoli e nelle attrezzature per movimento terra.

Considerazioni sui costi

Il costo iniziale delle guarnizioni a cartuccia è in genere più elevato rispetto alle guarnizioni a labbro, a causa del loro design più complesso e della natura pre-assemblata. Tuttavia, le prestazioni e l'affidabilità migliorate delle guarnizioni a cartuccia possono comportare risparmi sui costi a lungo termine grazie a una manutenzione ridotta, meno sostituzioni delle guarnizioni e tempi di fermo ridotti al minimo.

Le guarnizioni a labbro offrono una soluzione di tenuta più economica all'inizio, ma possono comportare costi di sostituzione e manutenzione più elevati nel tempo.

Prestazioni e affidabilità

Le guarnizioni a cartuccia offrono prestazioni e affidabilità superiori in applicazioni impegnative. Il design preassemblato assicura un corretto allineamento e la selezione dei materiali delle superfici di tenuta, riducendo il rischio di guasti prematuri. Le guarnizioni a cartuccia possono gestire efficacemente pressioni, temperature e una gamma più ampia di fluidi rispetto alle guarnizioni a labbro. Offrono inoltre un migliore controllo delle perdite e una maggiore durata della guarnizione.

Le guarnizioni a labbro, pur essendo affidabili per determinate applicazioni, possono essere più soggette a perdite e usura, soprattutto in condizioni difficili o se esposte a fluidi aggressivi.