Guarnizioni a labbro singolo o doppio: qual è la differenza?

Che cosa è la guarnizione a labbro singolo?

Una guarnizione a labbro singolo, nota anche come guarnizione a labbro singolo, è un tipo di guarnizione che presenta un labbro di tenuta singolo per prevenire perdite e proteggere dai contaminanti. Le guarnizioni a labbro singolo sono una scelta popolare per molte applicazioni grazie ai loro design convenienti e alle prestazioni affidabili. Queste guarnizioni sono comunemente utilizzate nei cuscinetti delle ruote, nelle guarnizioni dei pignoni e in altre applicazioni di guarnizioni rotanti.

La funzione primaria di una guarnizione a labbro singolo è quella di creare una barriera contro la perdita di fluido e l'ingresso di contaminanti come polvere e acqua. La guarnizione è composta da un singolo labbro in gomma che entra in contatto con la superficie di tenuta, in genere un albero o un materiale di alloggiamento del foro. Il materiale del labbro viene scelto in base a fattori quali resistenza chimica, intervallo di temperatura e compatibilità con il fluido in questione.

Le guarnizioni a labbro singolo spesso incorporano una molla a giarrettiera per mantenere un contatto costante tra il labbro e la superficie di tenuta. La molla a giarrettiera fornisce rigidità strutturale e aiuta a compensare l'usura nel tempo. Il design della guarnizione a labbro consente la formazione di una sottile pellicola lubrificante tra il labbro e la superficie di tenuta, che riduce l'attrito e minimizza lo sviluppo di calore.

Vantaggi della guarnizione a labbro singolo

• Design più semplice: Le guarnizioni a labbro singolo hanno un design più semplice rispetto alle guarnizioni a doppio labbro, il che le rende più facili da produrre e installare.
• Attrito ridotto: Con un solo labbro di tenuta a contatto con l'albero o la superficie del foro, le guarnizioni a labbro singolo generano meno attrito rispetto alle guarnizioni a doppio labbro. Questo attrito ridotto riduce al minimo lo sviluppo di calore, che può essere cruciale nelle applicazioni ad alta velocità o quando si ha a che fare con fluidi sensibili alla temperatura.
• Minori requisiti di coppia: Grazie all'attrito ridotto, le guarnizioni a labbro singolo richiedono una coppia inferiore per funzionare in modo efficace. Questa minore richiesta di coppia può portare a risparmi energetici e a una maggiore durata della guarnizione, in particolare in applicazioni con frequenti avviamenti e arresti o velocità variabili.
• Design compatto: Le guarnizioni a labbro singolo hanno in genere un profilo più compatto rispetto alle guarnizioni a doppio labbro, il che le rende adatte ad applicazioni con spazio limitato o giochi ristretti.
• Più facile da mantenere: Il design più semplice delle guarnizioni a labbro singolo le rende più facili da ispezionare, pulire e sostituire quando necessario. Ciò può portare a costi di manutenzione e tempi di fermo ridotti, specialmente in applicazioni in cui sono richieste frequenti sostituzioni delle guarnizioni.

Svantaggi della guarnizione a labbro singolo

• Minore protezione contro i contaminanti: Le guarnizioni a labbro singolo offrono una protezione inferiore contro l'ingresso di polvere, sporcizia e altri contaminanti rispetto alle guarnizioni a doppio labbro. Le labbra antipolvere aggiuntive o la guarnizione secondaria nei modelli a doppio labbro agiscono come una barriera extra, offrendo una protezione superiore in ambienti difficili.
• Resistenza chimica ridotta: In alcuni casi, le guarnizioni a labbro singolo possono avere una resistenza chimica inferiore rispetto alle guarnizioni a doppio labbro. La scelta del materiale del labbro e la presenza di un liquido barriera nei design a doppio labbro possono migliorare la capacità della guarnizione di resistere all'esposizione a sostanze chimiche aggressive, rendendole una scelta migliore per le applicazioni nell'industria chimica.
• Minore efficienza di tenuta: Le guarnizioni a labbro singolo possono avere un'efficienza di tenuta inferiore rispetto alle guarnizioni a doppio labbro, in particolare in applicazioni con elevate differenze di pressione o quando si trattano fluidi a bassa viscosità. I doppi labbri di tenuta nei design a doppio labbro forniscono una barriera più efficace contro le perdite, garantendo un migliore contenimento del fluido in questione.
• Usura più rapida in ambienti abrasivi: Nelle applicazioni che coinvolgono particelle abrasive o contaminanti, le guarnizioni a labbro singolo possono subire un'usura più rapida rispetto alle guarnizioni a doppio labbro. La protezione aggiuntiva fornita dalla guarnizione secondaria nei modelli a doppio labbro aiuta a prolungare la durata della guarnizione in condizioni abrasive.

Quando utilizzare la guarnizione a labbro singolo

Le guarnizioni a labbro singolo sono una scelta popolare per molte applicazioni grazie ai loro design convenienti e alla capacità di fornire prestazioni di tenuta adeguate in ambienti meno impegnativi. Queste guarnizioni sono più adatte per applicazioni con velocità, pressioni e temperature moderate. Le guarnizioni a labbro singolo sono comunemente utilizzate in scatole del cambio, pompe e motori in cui un singolo labbro di tenuta è sufficiente per impedire perdite di lubrificante, come grasso o olio.

Le guarnizioni a labbro singolo sono ideali per applicazioni in cui la superficie di tenuta è relativamente liscia e priva di contaminanti. Funzionano bene su alberi realizzati in materiali temprati e possono fornire una barriera efficace contro l'ingresso di sporcizia, polvere e umidità. Tuttavia, in ambienti con alti livelli di contaminazione o in cui la superficie di tenuta è soggetta a usura, le guarnizioni a labbro singolo potrebbero non fornire una protezione sufficiente e le guarnizioni a doppio labbro potrebbero essere una scelta migliore.

Che cosa è la guarnizione a doppio labbro?

Una guarnizione a doppio labbro, nota anche come guarnizione a doppio labbro o guarnizione a doppio labbro, è un tipo di tenuta meccanica che fornisce una protezione aggiuntiva contro contaminanti e perdite rispetto alle guarnizioni a labbro singolo. Le guarnizioni a doppio labbro presentano due labbri di tenuta separati, solitamente realizzati in gomma o materiale elastomerico, che creano una barriera contro perdite di fluido e ingresso di sporco, polvere e acqua.

La guarnizione primaria, o guarnizione interna, è responsabile della ritenzione del lubrificante all'interno del sistema, mentre la guarnizione secondaria, o guarnizione esterna, funge da barriera contro i contaminanti esterni. Lo spazio tra i due labbri di tenuta è spesso riempito con un fluido barriera o grasso, che migliora le prestazioni di tenuta e fornisce lubrificazione alle superfici di tenuta.

Vantaggi della guarnizione a doppio labbro

• Protezione avanzata: Le guarnizioni a doppio labbro forniscono un livello di protezione aggiuntivo rispetto alle guarnizioni a labbro singolo. La guarnizione secondaria, o labbro antipolvere, funge da barriera contro l'ingresso di acqua, polvere e altri contaminanti, assicurando che la guarnizione primaria rimanga pulita e funzionale.
• Lubrificazione migliorata: Il design a doppio labbro consente la ritenzione di una pellicola lubrificante tra i due labbri di tenuta. Questa pellicola lubrificante idrodinamica riduce l'attrito e la generazione di calore, portando a una maggiore durata della tenuta e a prestazioni migliorate. La presenza di un liquido barriera o di un lubrificante grasso migliora ulteriormente la funzione di tenuta e fornisce una protezione aggiuntiva contro le perdite.
• Maggiore rigidità strutturale: Le guarnizioni a doppio labbro spesso incorporano un design a molla giarrettiera, che fornisce una maggiore rigidità strutturale rispetto alle guarnizioni a labbro singolo. La molla giarrettiera aiuta a mantenere un contatto costante tra i labbri della guarnizione e la superficie di tenuta, anche in condizioni di pressione variabili.
• Sigillatura a prova di errore: In caso di guasto della guarnizione primaria, la guarnizione secondaria con design a doppio labbro funge da sistema di sicurezza, impedendo perdite immediate e consentendo una manutenzione tempestiva. Questa ridondanza è particolarmente importante nelle applicazioni in cui il guasto della guarnizione può comportare tempi di fermo significativi, pericoli ambientali o rischi per la sicurezza.

Svantaggi della guarnizione a doppio labbro

• Costo più elevato: Le guarnizioni a doppio labbro sono generalmente più costose delle guarnizioni a labbro singolo a causa del loro design più complesso e dei componenti aggiuntivi, come la guarnizione secondaria e la molla a giarrettiera. Questa differenza di costo può essere un fattore significativo quando si seleziona la guarnizione appropriata per un'applicazione, specialmente in contesti industriali su larga scala in cui sono richieste numerose guarnizioni.
• Aumento dell'attrito: Il labbro aggiuntivo nelle guarnizioni a doppio labbro può portare a un attrito maggiore rispetto alle guarnizioni a labbro singolo. Questo attrito maggiore può causare una maggiore generazione di calore, che può causare un'usura prematura e una durata ridotta della guarnizione in alcune applicazioni. Il calore generato dall'attrito può anche avere un impatto negativo sul film lubrificante, compromettendo potenzialmente le prestazioni della guarnizione.
• Compatibilità limitata ad alta velocità: Le guarnizioni a doppio labbro potrebbero non essere adatte per applicazioni ad alta velocità a causa dell'aumento dell'attrito e dello sviluppo di calore. Il labbro aggiuntivo può causare più resistenza sull'albero rotante, portando a temperature più elevate e usura accelerata. Al contrario, le guarnizioni a labbro singolo hanno spesso un design più aerodinamico che consente prestazioni migliori in ambienti ad alta velocità.
• Installazione più complessa: Le guarnizioni a doppio labbro richiedono in genere un allineamento e un'installazione più precisi rispetto alle guarnizioni a labbro singolo. I componenti aggiuntivi, come la guarnizione secondaria e la molla a giarrettiera, possono rendere il processo di installazione più impegnativo e dispendioso in termini di tempo.

Quando utilizzare la guarnizione a doppio labbro

Le guarnizioni a doppio labbro sono particolarmente adatte per applicazioni ad alta velocità, come quelle tipiche del settore navale, dove il rischio di contaminazione e perdite è più elevato.

Le guarnizioni a doppio labbro sono anche una buona scelta per applicazioni che comportano condizioni difficili, come alte temperature o esposizione a sostanze chimiche aggressive. L'uso di materiali avanzati, come FKM-EAL (Fluoroelastomer – Environmentally Adapted Lubricant) per le labbra della guarnizione, può fornire un'eccellente resistenza chimica e durata in questi ambienti difficili.