O-RING FIBEL


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INHALT

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1. EINLEITUNG UND WIRKUNGSWEISE

Der O-Ring ist ein Dichtelement welches die Leckage von Fluiden oder Gasen in den unterschieidlichsten Anwendungen zuverlässig verhindern kann. Dazu müssen allerdings ein paar Grundregeln beachtet werden. Der O-Ring wird aus Synthese-Kautschuk hergestellt, ist kreisförmig und hat einen runden Querschnitt. Seine Größe wird deshalb nach der bestehenden NormDIN EN 3601mit den Maßen Innendurchmesser (d1) x Schnurstärke (d2) exakt beschrieben.

Zur Aufnahme des O-Ringes dient eine Nut, deren Auslegung so gestaltet wird, dass der O-Ring hierdurch eine vorgegebene radiale oder axiale Verformung, auch Verpressung genannt, erhält. Hierdurch wird der Dichtspalt zwischen O-Ring und den Gegenbauteilen geschlossen, und bei richtiger Auslegung wird bei steigendem Systemdruck, durch dessen Einwirkung auf den O-Ring, seine Anpressung auf die Gegenbauteile weiter erhöht. Hierdurch wird die Dichtwirkung zusätzlich unterstützt.


2. EINBAU- UND ANWENDUNGSART

Wie im nachfolgenden Bild dargestellt, kann der O-Ring radial- oder axial
verpresst eingebaut werden. Die axiale Verpressung wird meist als
Flansch- oder Deckeldichtung gewählt, wobei es sich hier um eine ruhende
Abdichtung handelt.
Die radiale Abdichtung mit der O-Ring Nut im Außenteil bezeichnet man
als Stangendichtung, wobei diese Abdichtung sowohl bewegt (dynamisch),
als auch fest (statisch) sein kann.
Die radiale Abdichtung mit der O-Ring Nut im Innenteil bezeichnet man als
Zylinder- oder Kolbendichtung. Auch hier kann eine dynamische oder statische
Abdichtung vorliegen. Diese Abdichtungsart eignet sich ebenfalls
als Deckel- oder Bodendichtung eines Behälters oder Zylinders.

3. HYDRAULIK

3.1 EINBAUMASSE

Nachfolgend erhalten Sie an Hand einer Tabelle Richtlinien zur Auslegung der Nutabmessungen. Die in der Tabelle angegebenen Nutmaße und Toleranzen sind Richtwerte für O-Ringe in NBR 70 Shore A und dienen zur Orientierung.

Diese Werte müssen unbedingt vom Nutzer für die jeweils konkrete Anwendung, unter Umständen durch Versuche, überprüft werden. Durch den Kontakt mit den abzudichtenden Medien unter Berücksichtigung der Einsatztemperatur und Einbauverhältnisse können sich hierdurch Abweichungen ergeben.

Insbesondere bei den FFKMWerkstoffen in Verbindung mit Hochtemperaturanwendungen, ist hier zu beachten, dass diese Werkstoffe ein besonderes  Ausdehnungsverhalten haben, was zu einer extremen Nutfüllung, und dadurch zur Zerstörung des O-Rings führen kann. Für diese Anwendungsfälle kontaktieren Sie bitte unsere Anwendungstechnik.

Für die HPU-Polyurethan O-Ringe müssen ebenfalls andere Einbaumaße zu Grunde gelegt werden. Bitte beachten Sie hierzu die Tabelle unter dem Artikel V1S.
 


 

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3.1.1. RICHTLINIEN DER NUTABMESSUNGEN (hydraulisch)

Schnurstärke
Radialer O-Ring-Einbau
Axialer O-Ring-Einbau
Radius
 
Nuttiefe
Nuttiefe
Nutbreite
Nuttiefe
Nutbreite
 
 
dynamisch
statisch
 
 
 
 
d2
t
t
b
t
b
r1
 
+/- 0,05
+/- 0,05
+/- 0,2/0
+/- 0,05
+/- 0,2
+/- 0,1
1,00
0,75
0,65
1,40
0,70
1,50
0,3
1,50
1,20
1,05
2,10
1,10
2,40
0,3
1,80
1,45
1,30
2,40
1,30
2,70
0,3
2,00
1,65
1,50
2,70
1,45
2,90
0,3
2,50
2,10
1,95
3,40
1,85
3,60
0,3
2,65
2,25
2,05
3,60
2,00
3,90
0,3
3,00
2,55
2,40
4,20
2,30
4,50
0,4
3,55
3,10
2,80
4,80 
2,75
5,10
0,5
3,70
3,20
3,00
5,00
2,90
5,15
0,5
4,00
3,50
3,25
5,40
3,10
5,60
0,5
4,30
3,75
3,40
5,80
3,25
5,90
0,6
4,50
3,95
3,60
6,10
3,60
6,20
0,6
5,00
4,45
4,15
6,80
4,10
6,90
0,6
3,30
4,70
4,40
7,20
4,25
7,50
0,6
5,50
4,85
4,50
7,40
4,40
7,70
0,6
5,70
5,00
4,65
7,70
4,60
7,80
1,0
6,00
5,30
4,90
8,10
4,90
8,10
1,0
6,50
5,75
5,35
8,70
5,30
8,40
1,0
7,00
6,20
5,85
9,60
5,70
9,00
1,0
7,50
6,60
6,20
10,00
6,20
9,70
1,0
8,00
7,10
6,60
10,50
6,70
10,20
1,0
9,00
8,00
7,55
12,00
7,60
11,00
1,0
10,00
8,90
8,40
13,00
8,70
12,40
1,0
11,00
9,80
9,25
14,50
9,40
13,80
1,0

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3.2 NUTAUSFÜHRUNGEN UND OBERFLÄCHEN

Eine gute Dichtwirkung und Haltbarkeit des O-Rings erzielt man nur durch richtig ausgelegte Einbauräume und die richtige Werkstoffauswahl. Bitte wählen Sie in jedem Fall einen O-Ring mit dem größt möglichen Schnurdurchmesser, den Ihre Konstruktion noch zulässt. O-Ringe können für Ihren Einbau als Kolbendichtung max. 6% gedehnt werden, für den Einbau als Stangendichtung 2-3% gestaucht werden, je nach ID des O-Rings.


3.2.1. RADIALNUT

Eine leichte Stauchung beim Einsatz als dynamische Abdichtung, oder leichte Streckung beim Einsatz als dynamische Kolbendichtung ist sogar zu bevorzugen. Bei dynamischen Anwendungen oder pulsierenden Drücken sind möglichst abriebfeste Werkstoffe zu verwenden. Hier empfehlen wir eineWerkstoffhärte zwischen 70° und 80° Shore A.Weiche O-Ringe haben einen höheren Verschleiß, härtere O-Ringe bei Drücken bis 15 MPa eine höhere Reibung. Besteht bei höheren Drücken in Abhängigkeit von Temperatur und Spaltmaß die Gefahr der Spaltextrusion (Spalteinwanderung des O-Rings zwischen die Metallbauteile), so sind Stützringe zu verwenden.

Einbaum Kolbendichtung (Hydraulik + Pneumatik)

Einbaum Stangendichtung (Hydraulik + Pneumatik)

Z = Einführungslänge (>d2 / 2

 

 

Oberflächengüte für statische Abdichtung

Oberfläche
Druck
Oberflächenrauheit in μm,
 
               
Oberfläche
Oberflächenrauheit in μm,
 
 
 
Traganteil tp > 50 %
 
 
 
Traganteil tp > 50 %
Rmax
 
 
Ra
Rmax
 
 
Ra
 
A Kontaktfläche
nicht pulsierend
1,6
6,3
 
A Kontaktfläche
0,4
1,6
 
pulsierend
0,8
3,2
 
B Kontaktfläche
1,6
6,3
B Kontaktfläche
nicht pulsierend
3,2
12,5
 
C Oberfläche Einführungsschräge
3,2
12,5
 
pulsierend
1,6
6,3
 
 
 
 
C Oberfläche
Einführungsschräge
3,2
12,5
 
 
 
 

 

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3.2.2. FLANSCHDICHTUNG

Bei der Verwendung des O-Rings als axial- statische Abdichtung ist zu beachten, dass der O-Ring bei Druckbelastung eine Relativbewegung zur druckabgewandten Seite hin ausführt. Dies hat zur Folge, dass der O-Ring bei pulsierenden Drücken sich ständig in der Nut bewegen kann, und deshalb einem erhöhtem Verschleiß an den Kontaktflächen unterliegt.

Somit ist zu beachten, dass der O-Ring bei Systeminnendruck am Außendurchmesser der Nut anliegt. Auch hier ist eine Stauchung von 1-3% vorzusehen. Dichtet der O-Ring einen Systemaußendruck ab, oder hat einen Unterdruck im System zu dichten, so sollte er am Innendurchmesser der Nut anliegen. Hier ist ebenfalls eine Dehnung des O-Rings bis 6% vorzusehen.

 

Druck von Innen

Druck von Außen


3.2.3. TRAPEZNUT

Diese Art der Nutform wählt man wenn der O-Ring während der Montage,
bei Servicearbeiten oder beim Auf- und Zufahren von Werkzeugvorrichtungen
oder Maschinen gehalten werden muss.

Die Bearbeitung der Nut ist jedoch aufwendig und teuer. Zudem empfiehlt
sich diese Anwendung erst ab einem Schnurdurchmesser von d2 2,5 mm.

d = Nutmittendurchmesser
Die Nutbreite b wird vor dem Entgraten an den Kanten gemessen
Der Radius r2 ist so zu wählen, dass der O-Ring beim Einlegen nicht
beschädigt wird, und bei hohen Drücken keine Spalteinwanderung auftritt.


3.2.4. HALBE TRAPEZNUT

Oberfläche
 
Oberflächenrauheit in μm,
 
 
 
Traganteil tp > 50 %
 
 
 
Ra
Rmax
A Kontaktfläche
nicht pulsierend
 
 
 
pulsierend
 
 
B Kontaktfläche
nicht pulsierend
 
 
+ Nutgrund
pulsierend
 
 

 

 

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3.2.4. RICHTLINIEN DER NUTABMESSUNGEN

 
d2
Trapeznut
Trapeznut
halbe Trapeznut
halbe Trapeznut
r2               
r1                  
 
b +/- 0,05
h +/- 0,05
b +/- 0,05
h +/- 0,05
 
 
1,80
1,40
1,25
1,60
1,30
0,1
0,4
2,50
2,30
2,00
2,40
2,00
0,2
0,4
2,65
2,40
2,10
2,40
2,05
0,2
0,4
3,00
2,70
2,40
2,80
2,40
0,2
0,4
3,55
3,20
2,80
3,10
2,85
0,2
0,6
4,00
3,70
3,10
3,80
3,00
0,3
0,8
5,00
4,40
4,00
4,60
4,10
0,3
0,8
5,33
4,80
4,20
4,80
4,35
0,4
0,8
6,00
5,50
4,80
5,60
5,10
0,4
0,8
7,00
6,50
5,60
6,50
5,90
0,4
1,6
8,00
7,50
6,50
7,50
6,30
0,4
1,6

3.2.5. DREIECKSNUT

Die Abdichtung mittels einer Dreiecksnut findet man bei Flansch- und Dekkelabdichtungen. Der O-Ring legt sich in diesem Einbauraum an drei Kontaktflächen an. Eine definierte Anpressung des O-Rings ist hierbei nur bedingt gewährleistet. Auch sind die festgelegten Toleranzen bei der Fertigung der Nut kaum zu erreichen, so dass die Dichtfunktion nicht immer einwandfrei ist.
Zudem bietet diese Nutausführung nur wenig Raum bei einer Quellung des O-Rings, mit der bedingt durch Temperatur und abzudichtendem Medium, was auf den O-Ring einwirkt, zu rechnen ist.

d2
b

r

1,80
2,40 +0,10
0,3
2,00
2,70 +0,10
0,4
2,50
3,40 +0,15
0,6
2,62
3,50 +0,15
0,6
3,00
4,00 +0,20
0,6
3,53
4,70 +0,20
0,9
4,00
5,40 +0,20
1,2
5,00
6,70 +0,25
1,2
5,33
7,10 +0,25
1,5
6,00
8,00 +0,30
1,5
7,00
9,40 +0,30
2,0
8,00
10,80 +0,30
2,0
8,40
11,30 +0,30
2,0
10,00
13,60 +0,35
2,5

 

 

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4. PNEUMATIK

4.1. EINBAUMASSE

Das Interesse an pneumatischen Systemen ist in den zurückliegenden Jahren immer größer geworden. Neue Systeme, aber auch der teilweise Ersatz von Hydraulikanlagen durch Pneumatiksysteme werden aus folgenden Gründen bevorzugt:
– Kostengünstiger
– das Druckmedium Luft zersetzt sich nicht bei höheren Temperaturen
– geringe Umweltbelastung bei Leckagen
– unbrennbares kostengünstiges Druckmedium
– geringeres Gewicht

Im Vergleich zur Hydraulik ist die mittlere Verpressung des O-Ring-Querschnittes etwas verringert, um die entstehende Reibung so gering wie möglich zu halten. Die minimale Verpressung des O-Ring-Querschnittes beträgt normaler Weise 4 bis 7%, und ergibt sich unter Berücksichtigung aller Toleranzen.

(d2min – tmax) x 100  4 (%)
        d2min

d2min = minimaler Querschnitt      tmax = maximale Nuttiefe

Der O-Ring kann auch hier am Außendurchmesser 1 bis 3 % gestaucht werden, wenn er als Stangendichtung verwendet wird. Bei Verwendung als Kolbendichtung ist eine Dehnung bis max. 6 % möglich. Für die Pneumatik-Anwendungen gibt es eine Reihe von Sondermischungen mit verbesserten Reibwerten.

Bitte setzen Sie sich hierzu mit unseren Anwendungsingenieuren in Verbindung. Es sollten ausschließlich O-Ringe mit einer Härte von 70° bis 80° Shore A verwendet werden.

Einbaum Kolbendichtung - Pneumatik

Einbaum Stangendichtung - Pneumatik

Z = Einführungslänge (>d2 / 2

 
d2
 
t*
 
b +0,20
 
z
 
r1
 
r2
 
1,80
1,55
2,30
1,50
0,20
0,10
2,65
2,35
3,10
1,50
0,40
0,10
3,55
3,15
4,20
1,80
0,40
0,20
5,30
4,85
6,40
2,70
0,60
0,25
7,00
6,40
8,40
3,60
1,20
0,30

 

Oberfläche
 
Oberflächenrauheit in μm, 
 
 
Traganteil tp > 50 % 
 
Ra
Rmax
A Kontaktfläche
 
 
B Kontaktfläche
 
 
C Oberfläche Einführungsschräge
 
 

 

* die Toleranz ergibt sich aus d3h9+d4H8 oder d5f7+d6H9

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4.2. PNEUMATIK KOLBEN – SCHWIMMENDER EINBAU

Ein Pneumatik-Kolben wird meist mit einem schwimmend eingebauten O-Ring, dessen Profilquerschnitt nicht verpresst wird, gefertigt. Hierdurch verringert sich die Reibung was sich positiv auf den Verschleiß des O-Rings auswirkt und sich der Kolben leichtgängig bewegen lässt.

d2
t*
b +0,20
z
r1
r2
1,80
1,55
2,30
1,50
0,20
0,10
2,65
2,35
3,10
1,50
0,40
0,10
3,55
3,15
4,20
1,80
0,40
0,20
5,30
4,85
6,40
2,70
0,60
0,25
7,00
6,40
8,40
3,60
1,20
0,30

* die Toleranz ergibt sich aus d3h9+d4H8 oder d5f7+d6H9

Die Oberflächengüten entnehmen Sie bitte vorangegangerner Tabelle (Pneumatik)

Um eine Dichtfunktion zu erreichen muss der Außendurchmesser des O-Ring geringfügig größer gewählt werden als die Zylinderbohrung. Der Innendurchmesser des O-Rings darf nicht auf dem Nutgrund des Kolbens anliegen. Die Nuttiefe soll ca. 10% größer sein als der O-Ring Schnurdurchmesser (siehe Tabelle).

Bei Druckaufbau kann dieses System leicht undicht sein, was aber bei steigendemSystemdruck, und der damit verbundenen stärkeren Anpressung des O-Rings auf die beiden Kontaktflächen, zur Verringerung der Leckage und Erhöhung der Dichtwirkung führt. Die Werkstoffhärte des O-Rings sollte 70° bis 80° Shore A nicht überschreiten. Bei dieser Auswahl ist ein Betriebsdruck von 1,6 MPa bei max. 80° C zu realisieren.

Bitte sprechen Sie hierzu mit unserer Anwendungstechnik, die Ihnen bei der Auswahl des Werkstoffes und einer möglichen Beschichtung, die der Verschleißminderung und einer Verminderung der Reibung dient.

Im Falle einer Hochleistungs-Pneumatik verweisen wir aber in jedem Fall auf die hierfür speziell entwickelten Profile in unserem Katalog Stangen- und Zylinderdichtungen für die Pneumatik.


5. O-RINGE ALS ANTRIEBSRIEMEN

Zur Übertragung geringer Drehmomente in der Antriebstechnik sind O-Ringe als Riementrieb ebenfalls sehr gut verwendbar.

So hat der O-Ring für diese Anwendung entscheidende Vorteile:
– kostengünstige Alternative zu Riemen
– einfache Montage
– flexible Einsatzmöglichkeiten
– gleichbleibende Zugkräfte
– Entfall von Riemenspannern durch die elastischen Eigenschaften
– größere Lagetoleranzen der Riemenscheiben
– schnelle Beschaffung

Allerdings sind nicht alle Werkstoffe für diese Anwendung geeignet, da durch die Walkarbeit dem der O-Ring unterliegt, Ozon und Sauerstoff die Molekülketten des Elastomers zerstört.

Deshalb muss die Auswahl des Elastomers folgende Kriterien erfüllen:
– gute Alterungsbeständigkeit
– Abriebfestigkeit
– geringe Neigung sich unter Spannung und Temperatur zusammen zu ziehen (Joule-Effekt)
– gute Biegeflexibilität

Auch sollte der O-Ring Werkstoff die Eigenschaft besitzen, ein möglichst geringes Nachlassen der Spannung im gedehnten Zustand (Spannungsrelaxion) zu besitzen, und ein Maximum an dynamischem Verhalten haben.

Bitte berücksichtigen Sie zudem alle vorhandenen Umgebungseinflüsse wie z.B. Ozon, Öle, Fette, und der vorhandenen Temperatur.

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5. O-RINGE ALS ANTRIEBSRIEMEN

Folgende Werkstoffe eignen sich als Antriebsriemen:

EP540:   
 
ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)
Es sollte hier auf jeden Fall ein peroxydisch vernetzter Werkstoff mit ca. 80° Shore A verwendet werden. Dieser Werkstoff ist allerdings nicht mineralölbeständig!
CE557:
 
ein Chloropren Kautschuk (CR)
CR ist gegenüber Mineralöl und - Fett beständig. Das dynamische Verhalten ist allerdings im Vergleich zu EPDMund PUR nicht so gut. Es bietet aber eine vergleichbare Spannungsrelaxion zu EPDM.
SI720:
ein Silikon Kautschuk (MVQ)
Der Abrieb und die Zugfestigkeit sind gegenüber den anderen Werkstoffen geringer, kann aber bei etwas hören Temperaturen eingesetzt werden.
PU008:

 
ein Polyurethan Kautschuk (PU; PUR)
PU zeichnet sich durch besonders hohe Zugfestigkeit, Abriebsfestigkeit und somit längerer Haltbarkeit aus. Die Einsatztemperaturbeständigkeit liegt bei ca. 55°C, je nach vorhandener Luftfeuchtigkeit.

Für die technische Ausführung, Gestaltung der Riemenscheiben und Ermittlung der nötigen Vorspannung, und der sich hieraus ergebenden Längen und erforderlichen O-Ring Größen, nehmen Sie bitte Kontakt mit unserer Anwendungstechnik auf.

Für den Einsatz bei langen Antriebsriemen und weiten Achsabständen der Riemenscheiben, möchten wir Sie auf unser Produkt der Polyurethan Rundschnur aufmerksam machen.

Hier gibt es PUR-Rundschnüre in verschiedensten Härten und Qualitäten, die in Durchmessern zwischen 2 und 20 mm lieferbar sind. Die Oberfläche ist entweder glatt oder aufgeraut. Es gibt Hohlrundschur die mechanisch zu einem geschlossenen Antriebsriemen, oder Vollrundschnur die durch Verschweißen zusammengefügt wird.


6. VAKUUMANWENDUNG

O-Ringe eignen sich auch sehr gut für den Einsatz in der Vakuumtechnik, aber im Gegensatz zu anderen Anwendungen sind hier einige Besonderheiten zu beachten.
– Bei Vakuumanwendung sollte der O-Ring im verpressten Zustand fast vollständig die Nut ausfüllen, so dass alle Kontaktflächen in der Nut als Dichtfläche
   genutzt werden können. Durch die Vergrößerung der Kontaktflächen verlängert sich so die Diffusionszeit durch das Elastomer.
–  Dies erfordert eine erhöhte Oberflächengüte für alle Nutflächen. Der Traganteil tp sollte größer als 50 % sein (s. Tabelle Oberflächengüte). 
– Die Verpressung des O-Rings sollte bei ca. 30 % liegen.
– Ebenso sind für den O-Ring Werkstoffe zu verwenden, die sich durch einen geringen Gasdurchlässigkeitskoeffizienten (Permeation), und einen
  guten Compression-Set Wert auszeichnen, sowie einen geringen Gewichtsverlust durch die Gasdurchdringung aufweisen.
– Die Permeation kann mit geeigneten Fetten für die Vakuumanwendung verringert werden
– Eine sehr hohe Anforderung an eine geringe Gasdurchlässigkeit, macht u.U. die Anordnung von zwei O-Ringen hintereinander notwendig.

In den meisten Fällen ist für die Vakuumanwendung daher ein guter FKM Werkstoff mit einer Härte von mindestens 80 Shore A zu verwenden. Bei höheren Temperaturen bekommt auch der FFKM Werkstoff immer mehr Bedeutung. Hier ist aufgrund derWärmeausdehnung zu beachten , dass die Nutfüllung nicht überschritten wird. Bitte nehmen Sie bei solchen Betriebsbedingungen Kontakt mit unserer Anwendungstechnik auf.

Aufgrund der nötigen Verpressung und der Nutausfüllung, die leicht unter 100 % liegen sollte, sind die Anforderungen an die Maßgenauigkeit beim O-Ring, speziell beim Querschnitt, sehr hoch. Die Toleranzen der DIN EN 3601 sollten unbedingt eingehalten werden. Rundstoßvulkanisierte O-Ringe sind daher ungeeignet.

In allen Fällen ist die Verträglichkeit mit den abzudichtenden Medien zu überprüfen.

Prinzip-Darstellung der Nutausfüllung bei einer statischen Vakuumabdichtung

RICHTLINIEN DER NUTABMESSUNG (Vakuumanwendung statisch)

 
Tabelle Oberflächengüte
 
Oberflächenrauheit, Traganteil tp ˃ 50%   
 
Kontaktfläche A 
Nutflanken B 
 
Ra
R max
Ra
R max
Vakuum
0,8
3,2
1,6
6,3
bis 10–8 Torr
0,4
1,6
1,6
6,3
Bis 10–11 Torr
0,1
0,4
1,6
6,3

 

 

 


7. O-RINGE IN HOCHDRUCKANWENDUNGEN

O-Ringe haben die Eigenschaft unter hohem Druck, in den Spalt zwischen die Maschinen-bauteile einzudringen. Je geringer die Härte des O-Ring Werkstoffes ist, oder bei sehr kleinen Schnurdurchmessern der O-Ringe, ist dieses Verhalten sehr ausgeprägt. Begünstigt wird dieses Verhalten auch beim Einsatz unter höheren Temperaturen.

Das kann sowohl bei statischen- und dynamischen Anwendungen, mit hohen oder pulsierenden Drücken sehr schnell zur Beschädigung des O-Ringes, und damit zu einer Leckage führen.

Der O-Ring dringt bei Zunahme des Druckes immer mehr in den Spalt ein (Spaltextrusion). Bei einer anschließenden Druckentlastung bewegt er sich wieder in seine Ausgangslage zurück. Hierdurch wird der O-Ring dann an dem Abschnitt seines Querschnittes, der sich im Spalt zwischen den Maschinenteilen befunden hat, verletzt, was zur Undichtigkeit führt. Hat man nun einen dynamischen Einsatzfall, und es kommt zur Relativbewegung der Maschinenteile, wird der sich im  Spalt befindliche Querschnitts des O-Rings regelrecht abgeschert.

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7.1. STÜTZRINGE

In vielen Anwendungsfällen ist es nicht ratsam, auf Grund der Anforderungen, wie geringe Reibung bei dynamischer Anwendung, oder großer Kälteflexibilität, oder Überbrückung größer gewählter Spaltmaße, einfach auf einen härteren O-Ring auszuweichen.

Hier empfiehlt sich dann der Einsatz eines Stützringes, der diese Spaltextrusion verhindert. Dieser wird immer zur druckabgewandten Seite neben dem O-Ring montiert, um den O-Ring gegen die Spalteinwanderung zu schützen. Handelt es sich um eine beidseitige Druckbeaufschlagung des O-Rings, so wird der Stützring auf beiden Seiten montiert.

Die Stützringe bestehen deshalb entweder aus NBR mit 90° Shore A, Polyurethan mit 95° Shore A, oder PTFE mit diversen Füllstoffen, oder auch Polymid.

Passend zu den O-Ringen in Zollabmessungen nach ARP, gemäß angefügter Norm- und Lagerliste, gibt es endlose NBR 90° Shore A Stützringe, einseitig konkav und in geschlossener Ausführung.

Vorteil: Diese sind leicht in geschlossene Nuten zu montieren, wobei die konkave Seitenfläche den O-Ring zentriert.


7.2. STÜTZRINGE NBR 90 PASSEND ZU PRÄZISIONS O-RING NACH ARP (ZOLL)

Bitte beachten Sie: Bitte immer Material und Größe angeben. Die jeweiligen O-Ring Bestellnummern, passen zu den jeweiligen Stützring Bestellnummern.

Profilquerschnitt und Maße der NBR 90 Stützringe

 

Sonstige Abmessungen

 

Maßtoleranzen für M

 

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7.3. RICHTLINIEN FÜR NUTABMESSUNGEN UNTER VERWENDUNG VON O-RINGEN UND STÜTZRINGEN NBR 90 NACH ARP

Bitte beachten: für diese Art der Stützringe gilt nachfolgende Einbautabelle

Oberfläche A
 
 
statisch
Ra = 1,6 μm und Rmax = 6,3 μm
Traganteil tp > 50 %
dynamisch
Ra = 0,4 μm und Rmax = 1,6 μm
Traganteil tp > 50 %
Oberfläche B
 
 
statisch
Ra = 3,2 μm und Rmax = 12,5 μm
Traganteil tp > 50 %
dynamisch
Ra = 1,6 μm und Rmax = 6,3 μm
Traganteil tp > 50 %

7.4. RICHTLINIEN FÜR NUTABMESSUNGEN UNTER VERWENDUNG VON METRISCHEN O-RINGEN UND PTFE STÜTZRINGEN

PTFE-Stützringe dienen dazu die Spaltextrusion (Spalteinwanderung) von O-Ringen oder WX-Ringen bei hohen Drücken zu vermeiden, und somit einer Beschädigung der Elastomer- dichtelemente zu vermeiden. Gerade bei dynamischem Einsatz ohne Stützring, führt eine Spaltextrusion mit gleichzeitiger Bewegung derMetallbauteile zu einer unmittelbaren Verletzung der Dichtflächen. Aber auch pulsierende Drücke bei statischer Abdichtung haben den gleichen Effekt. Geschlitzte und spiralförmige Bauformen können einfach in eine geschlossene Nut eingesetzt werden, wobei für endlose Ausführungen vorzugsweise ein offener (teilbaren) Einbauraum vorzusehen ist. Bei hohen und pulsierenden Drücken empfehlen wir endlose Bauformen.

Schematische Darstellung der Spalteinwanderung:

Der Stützring wird zur Vermeidung dieser Spaltextrusion immer zur druckabgewandten Seite eingebaut (siehe Darstellung). Bei doppelt wirkenden Systemen rechts und links vom Dichtelement.

Die Stützringe werden in verschiedenen Ausführungen gefertigt.

 

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7.5. RICHTLINIEN FÜR NUTABMESSUNGEN UNTER VERWENDUNG VON METRISCHEN O-RINGEN UND PTFE STÜTZRINGEN

STA - ungeschlitzt
– rechteckiges Profil
– endlos
– bei geteilten Nuten, sowie größeren Durchmessern
– für statischen Einsatz sowie axiale Hubbewegungen oder langsame Drehbewegungen

STB – geschlitzt
– rechteckiges Profil
– mit Schrägschnitt 30° oder 45° geteilt
– wenn Profil STA nicht montierbar ist auf Grund geschlossener Nuten oder kleiner Durchmesser
– für statischen Einsatz sowie axiale Hubbewegungen oder langsame Drehbewegungen

STC – spiralförmig
– rechteckiges Profil
– mit Schrägschnitt 30° oder 45°
– wenn Profil STA nicht montierbar ist auf Grund geschlossener Nuten oder kleiner Durchmesser
– für statischen Einsatz sowie axiale Hubbewegungen
– bei großen Temperaturschwankungen
– Überbrückung von größeren Toleranzänderungen

STD – konkav ungeschlitzt
– konkaves Profil
– endlos
– bei geteilten Nuten und größeren Durchmessern
– Vergrößerung der Anlagefläche dadurch Schutz des O-Ringes bei pulsierenden Drücken
– O-Ring bleibt formstabil, wodurch Lebensdauer und Dichtkraft des O-Ringes erhöht wird
– für statischen Einsatz sowie axiale Hubbewegungen oder langsame Drehbewegungen

STE – konkav geschlitzt
– konkaves Profil
– geschlitzt 30° oder 45°
– bei geschlossenen Nuten und kleineren Durchmessern
– Vergrößerung der Anlagefläche dadurch Schutz des O-Ringes bei pulsierenden Drücken
– O-Ring bleibt formstabil, wodurch Lebensdauer und Dichtkraft des O-Ringes erhöht wird
– für statischen Einsatz sowie axiale Hubbewegungen oder langsame Drehbewegungen

Grundsätzlich ist der Einsatz von Stützringen zu empfehlen, wenn folgende Betriebsbedingungen vorhanden sind:
– Druck über 7 MPa (70 bar)
– Spaltmaß größer als 0,25 mm ab Druck p g 1 MPa (10 bar)
– hohe Temperaturen
– hohe Hubfrequenzen
– starke Pulsation

Vorzüge sind:
– kurzfristig herstellbar
– viele PTFE + Kunststoff- wie PU Werkstoffe verfügbar
– leicht anpassbar auf vorhandene Betriebsbedingungen und Einbauräume
– großer Temperaturbereich abdeckbar
– universelle chemische Beständigkeit
– kann Schmierung der Dichtung unterstützten

Anwendungsbereich:
Betriebsdruck: 70MPa (700 bar)* Hydraulik
Betriebstemperatur: – 100°C bis + 250 °C **

* In Abhängigkeit von Temperatur, Profilbreiten, und Spaltmaßen
** In Abhängigkeit der verwendeten Werkstoffe der Dichtung

Werkstoffe:
PTFE-Compounds in verschiedensten Ausführungen wie:
PTFE rein PT001 PTFE Glas PT002 PTFE 52% Bronze PT052
PTFE Kohle PT033 PTFE Kohle/Graphit PT030 PTFE MOS2 PT058

Auch in Polyurethan möglich: HPU 94 PU013
Auch in Polyamide möglich: WK001 WK019

Einbauhinweise:
Um eine Beschädigung zu vermeiden dürfen die Dichtelemente nicht über scharfe Kanten oder Gewindegänge gezogen werden. Bei geschlitzten Ausführungen
sollte zuerst das Dichtelement und dann der Stützring montiert werden. Bei geschlossener Ausführung ist im Normalfall erst der Stützring und dann das Dichtelement zu montieren. Die Maße der Einbauräume sind gemäß nachstehender Tabelle auszuführen. Um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten, ist die Nutbreite deutlich größer, als alle montierten Stützringe und Dichtelemente, bevor die Kolbenstange- oder der Kolben im Zylinderrohr montiert wird. Die Elemente dürfen vor Ihrer endgültigen Montage also nicht schon seitlich verspannt sein.
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7.5. MASSE DER EINBAURÄUME

Bestellbeispiel:
Sie wollen einen 4 mm O-Ring in einer 100 mm Bohrung bei hohem hydraulischen Druck dynamisch abdichten, und hierzu einen konkaven endlosen Stützring verwenden.
 
Die Bauform ist: STD
Es ergibt sich hier nach Tabelle das Maß für den Stützring: 100 x 93 x 1,5
ausgewähltes Material PTFE rein: PT001
 
So wird der Stützring bezeichnet wie folgt:
STD0093,0x0100,0x01,5PT001
 
 
Anmerkung:
Maße im Artikel-Code immer ID x AD und immer 4-stellig mit einer Nachkommastelle. Dicke: h 2-stellig mit einer Nachkommastelle.

In besonderen Anwendungsfällen (hohe Temperatur, Geschwindigkeit, spezifische Druckbelastung oder dem Einsatz in Wasser, HFA-, HFB-Flüssigkeiten etc.) ist es ratsam die Stützringe entsprechend dicker auszuwählen. Setzen Sie sich hier bitte mit unserer Anwendungstechnik in Verbindung.
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste

 

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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste
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7.5 ABMESSUNGEN O-RINGE

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste

Westring_O-Ring-Fibel_Massliste

Ab Di = 1150 mm können O-Ringe in einem Spezialverfahren endlos hergestellt werden.

r weitere ca. 5000 nicht aufgeführte Abmessungen stehen uns Werkzeuge zur Verfügung, welche aber nicht für alle Werkstoffe einsetzbar sind.

Zusätzlich sind Sondergrößen auch in rundstoßvulkanisierter Ausführung erhältlich.

 

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7.6 NORM- UND LAGERLISTE PRÄZISIONS O-RINGE NACH ARP (ZOLL)

Sondergrößen fertigen wir auf Anfrage.
Metrische Größen in ca. 10.000 verschiedenen Abmessungen ab Lager.

 
Runddichtringe für Verschraubungen UNF
 
Bestell-Nr.
d1
d2
901
4,70
1,42
902
6,07
1,63
903
7,65
1,63
904
8,92
1,83
905
10,52
1,83
906
11,89
1,98
907
13,46
2,08
908
16,36
2,21
909
17,93
2,46
910
19,18
2,46
911
21,92
2,95
912
23,47
2,95
913
25,04
2,95
914
26,59
2,95
916
29,74
2,95
918
34,42
2,95
920
37,47
3,00
924
43,69
3,00
928
53,09
3,00
932
59,36
3,00
 

 

 

 

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8. BEGRIFFE AUS DER DICHTUNGSTECHNIK

8.1.HÄRTE

Unter Härte versteht man den Widerstand eines Körpers gegen das Eindringen eines härteren Körpers einer bestimmten Form mit definierter Kraft, in einer bestimmten Zeit. Sie wird zur Bestimmung der Härte bei Elastomeren nach Shore oder IRHD (International Rubber Hardness Degree) gemessen. Vergleichbare Werte sind an Normproben ermittelt und in der Einheit Shore A angegeben. Für Messungen am Fertigteil verwendet man meist eineMessung nach IRHD. Die hier ermitteltenWerte weichen von denen an Normproben ab, weil die Teildicke, gekrümmte Oberflächen oder am Rand gemessene Werte nicht vergleichbar und die Messverfahren unterschiedlich sind. Bei einer O-Ring Schnurstärke ≤ 3 mm bis zu einer O-Ring Schnurstärke von 1,6 mm ist eine sinnvolle Härtemessung nur nach IRHD möglich.

Härtemessung nach Shore A (DIN 53505) mit dem Eindringkörper (Kugel)         
 

Härtemessung nach IRHD (DIN ISO 48 Verfahren CM) mit dem
Eindringkörper
(Pyramidenstumpf)


8.2. JOULE-EFFEKT
 
Wird ein Gewicht an einem frei hängenden Gummistreifen befestigt, erfährt dieser eine Längung. Eine Erwärmung dieses Gummistreifens führt wider Erwarten dazu, dass dieser sich zusammenzieht und das Gewicht anhebt. Hingegen dehnt sich ein unbelasteter Gummistreifen in Abhängigkeit seines  Ausdehnungskoeffizienten aus. Dieses Phänomen nennt man Joule-Effekt. Hat man so zum Beispiel einen O-Ring für eine rotierendeWellenabdichtung mit einem etwas kleineren Innendurchmesser gewählt, wird sich durch die Reibung der O-Ring erwärmen und durch seine leichte Streckung noch weiter zusammenziehen. Dies hat dann eine weitere Erhöhung der Reibung und Temperatur zur Folge, was den frühzeitigen Ausfall des O-Rings, durch eine Verhärtung der Oberfläche mit sich zieht.

In diesem Fall wählt man deshalb eine O-Ring Größe, bei der sich beim Einbau im Außenteil der Nut eine leichte Stauchung von 1-3% ergibt.

8.3. ABRIEB
 
Eine Abriebermittlung wie sie nach DIN 53516, Walze mit Schmirgelpapier bespannt, ermittelt wird, gibt hier nur wenig Auskunft für die jeweils praktische  Anwendung. Der tatsächliche mechanische Verschleiß ist sehr viel komplexer, so dass die ermittelbaren Daten nach obiger Norm sehr wenig aussagefähig sind. Eine Ermittlung des tatsächlichen Verschleißes einer Dichtung sollte deshalb anwendungsbezogen durch entsprechende Tests erfolgen. Im allgemeinen lässt sich sagen: Polyurethan Werkstoffe sind sehr abriebfest. Gefolgt von bester, hin zu guter Abriebbeständigkeit sind HNBR, NBR, EPDM, CR und FKM einzuordnen.

Eine relativ geringe Abriebbeständigkeit weisen MVQ (Silikon) und MFVQ (Fluorsilikon) auf. Deshalb empfiehlt es sich, diese Werkstoffe nur für statische Anwendungen zu verwenden.

8.4. AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENT
 
Elastomere besitzen gegenüber Stahl, je nach Mischungszusammensetzung, eine um Faktor 10 höhere Ausdehnung. In Grenzbereichen ist es deshalb wichtig die Größenordnung dieses Ausdehnungskoeffizienten zu kennen, um bei niedrigen Temperaturen und Schrumpfen der Dichtung eine noch ausreichend große Vorspannung und damit Dichtigkeit zu erlangen. Bei hohen Temperaturen ist durch die Ausdehnung darauf zu achten, dass keine übermäßige Nutfüllung erfolgt, was zur Undichtigkeit des Systems führt. Der O-Ring kann sich hierdurch entweder mechanisch zerstören oder der Aufbau des Systemdruckes vor diesem ist nicht mehr ausreichend. Durch eine Änderung der Nutauslegung, wie z.B. der Nutbreite kann man hier entgegen wirken. Diese Wärmeausdehnung ist besonders bei Hochleistungs-FFKM Werkstoffen, die bei Temperaturen über 200°C eingesetzt werden, zu beachten. Hier sind teilweise bis zu 30% Volumenausdehnung
durch eine entsprechende Nutgeometrie zu kompensieren. Bitte sprechen Sie in diesen Fällen mit unserer Anwendungstechnik.
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8.5. DRUCKVERFORMUNGSREST

Der Druckverformungsrest kurz DVR, oder auch aus dem englischen oft Compression-Set benannt, bezeichnet die bleibende Formänderung einer unter bestimmten Bedingungen verformten Normprobe oder eines Fertigteils, nach deren Entlastung. Je besser der DVR, d.h. je geringer die bleibende prozentuale Verformung des Probenkörpers im Bezug zum Ausgangszustand ist, desto höher ist die Qualität des Elastomers. Der DVR ist abhängig vom Elastomertyp, dem Mischungsaufbau, der exakten Vulkanisation und Nachverarbeitung. Ebenso ist die Prüftemperatur, die Prüfdauer, die prozentuale Verformung der Probendicke, und das Prüfmedium ausschlaggebend.
Die Prüfungen werden nach DIN ISO 815 oder ASTM D 395 Methode B, bei einer Verpressung von 25% (h1 im Bild) durchgeführt. Die Prüfung erfolgt nach einer  bestimmten Zeitvorgabe unter Luft in einem Wärmeofen. Eine Prüfung in Öl, Dampf oder anderen Medien, zeigt die Werte, wie sich das Kontaktmedium zusätzlich auf das Elastomer auswirkt. Dieses kann schrumpfen oder quellen.
Ebenso kann durch diese Prüfung die Kälteflexibilität und das elastische Verhalten bei tiefen Temperaturen ermittelt werden. Hierbei werden die Proben nach obiger Prüfungsmethode verpresst, schrittweise eingefroren und bei einer vorgegebenen Prüftemperatur entspannt gemessen.

h0 = Höhe ursprünglicher O-Ring Querschnitt
h1 = Höhe in verpresstem Zustand (25%)
h2 = Höhe nach Entspannung nach einer vorbestimmten Dauer

Der DVR (Druckverformungsrest) errechnet sich aus:

DVR =   h0–h2    · 100 (%)
              h0-h1

Nachfolgend sehen Sie zwei Diagramme die die Abhängigkeit der Prüfwerte in Bezug des O-Ring Querschnittes und prozentualer Verpressung aufzeigen.


8.6. DICHTHEIT, TECHNISCHE DICHTHEIT

Die Dichtheit einer Abdichtung mittels eines O-Rings DIN 3771 wird wie folgt beschrieben:
- statische Abdichtungen, also an ruhenden Teilen: bei flüssigen Medien ist mit verlustloser Dichtheit zu rechnen, bei gasförmigen muss man mit
  Diffusionsverlusten rechnen.
- dynamische Abdichtung, also an bewegten Teilen: bei flüssigen Medien ist meist durch einen Film des Mediums unter der Gleitfläche nach längerer Betriebszeit
  mit einem Leckverlust zu rechnen, bei gasförmigen Medien kann ebenfalls an der Gleitfläche ein Verlust auftreten.

 

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8.7. DVI, DICHTUNGS-VERTRÄGLICHKEITS-INDEX

Elastomere reagieren auf den Kontakt mit verschieden Medien sehr unterschiedlich. Das kann ein Schrumpfen oder Quellen, und bei extremer Unverträglichkeit
ein vollständiges Auflösen des Elastomers zur Folge haben.
Eine Volumenänderung des Elastomers zieht eine Veränderung der mechanischen Eigenschaften wie Härte, Bruchdehnung und Elastizität nach sich, was zum vollständigen Ausfall der Abdichtung führen kann. Diese Veränderungen können durch den Einsatz bei hohen Temperaturen noch beschleunigt werden.

Die oben beschriebene Quellung und Schrumpfung führt man beim Kontakt des Mineralöles mit dem Elastomer auf folgende Reaktionen zurück. Zum einen diffundiert das Öl in den Gummi, wodurch er bis zu seinem werkstoffspezifischen Grenzwert quellen kann, zum anderen werden durch das Öl Zusatzstoffe aus dem Elastomer, wieWeichmacher oder Alterungsschutzmittel, gelöst, was Ihn schrumpfen lässt. Beide Vorgänge können sich auch überlagern, wodurch es zum  Totalausfall des Elastomers kommt.
 
Diese Reaktionen hängen nicht nur von der Zusammensetzung der Elastomere, sondern auch von den Kontaktmedien ab. Ein Elastomer aus NBR hat einen Acryl-Nitril-Gehalt (ACN) zwischen 15 bis 50%. Je höher der ACN-Gehalt ist, desto besser ist seine Mineralölbeständig-keit. Aromatische Verbindungen wie Benzol bewirken eine größere Quellung am Elastomer, gesättigte aliphatische Paraffine, wieMethan, dagegen eine geringe Quellung. Öle auf Paraffin-Basis verursachen auch bei niedrigem ACN-Gehalt eine geringe Quellung. Öle auf Naphten-Basis führen zu einer stärkeren Quellung. Dadurch wird bei NBR ein größerer ACN-Gehalt nötig.

Es hat sich gezeigt, dass sich zwischen der Volumenänderung verschiedener Elastomere wie NBR, ACM, FKM und CR und einem DVI (Dichtungs-Verträglichkeits-
Index) ein linearer Zusammenhang besteht. So kann mit dem DVIWert eines Öles eine Volumenänderung dieser Elastomere vorausgesagt werden. Der DVI eines Öles wird ermittelt, in dem man einen Testkörper z.B. aus NBR 1 nach ISO 6072, 168 Stunden in einem Öl bei 100°C lagert. Aus der prozentualen Gewichtsveränderung des Testkörpers, bezogen auf seinen Ursprungszustand vor, und seinem Zustand nach dem Test, lässt sich der DVI eines Öles ermitteln.

Im allgemeinen gilt: je geringer der DVI eines Öles ist, desto verträglicher ist es mit den Elastomeren. Nachfolgend können Sie den DVI verschiedener getesteter Öle erkennen. Auf Kundenwunsch können wir auch den DVI anderer Öle ermitteln.
 
Mineralöl-Sorte
 
DVI
 
ASTM-Öl Nr. 1 (neu: IRM Öl 901)
2.2- 3.2
BP Energol HLP 100
3.7- 4.7
Esso Nuto H-54 (HLP 36)
5.9- 6.9
Houghton HD 20W/20
6.9- 7.9
Esso Nuto H-44 (HLP 16)
7.1- 8.1
DEA Rando Oil HDC (HLP 36)
7.7- 8.7
Fina Hydran 31
8.5- 9.5
Shell Tellus 923 (HLP 16)
9.2-10.2
ASTM-Öl Nr. 2 (neu: IRM Öl 902)
9.4-10.4
Esso-Trafo-Öl 37
12.5-13.5
Agip F.1 Rotra ATF
12.6-13.6
Mobil Vac HLP 16
14.0-15.0
Shell Tellus 15
14.7-15.7
Essovis J 43
15.0-16.0
Shell Öl 4001
16.3-17.3
Texaco Rando Oil AAA
16.5-17.5
BP Energol HP 20
19.0-20.0
ASTM-Öl Nr. 3 (neu: IRM Öl 903)
23.0-24.0
Shell Tellus 11
32.9-33.9
Shell Oel JYO
34.5-35.5

8.8. ALTERUNG

Durch eine Alterung von Elastomeren über einen bestimmten Zeitraum hinaus, verschlechtern sich deren Eigenschaften. Die Art der Kautschukmoleküle ist hier ursächlich. Die langen ketten-förmigen Makromoleküle, wie auch unter Punkt 14 dargestellt, können anfällig auf chemische Reaktionen sein. Es gibt drei Arten von Reaktionen die eine Alterung verursachen:
 
– Spaltung: die Verbindung der Makromolekülketten werden abgeschnitten und in kleine Segmente geteilt. UV-Licht, Ozon und radioaktive Strahlungen
   verursachen diese Spaltung.
 
– Querverbindungen: durch einen Oxidationsprozess entstehen zusätzliche intermolekulare Verbindungen. Dieser Prozess führt zur Neubildung von
   Molekülketten. Diese Veränderungen finden unter Sauerstoff- und Hitzeeinwirkung statt.

– Modifikation der Molekül-Nebengruppen: chemische Reaktionen bewirken eine Veränderung der Molekularstruktur in Ihrer Randzone.
   Kontaktmedien greifen in das Elastomer ein und regen Veränderungen an.

Die Minderung der Gummieigenschaften werden alle durch die Umgebung verursacht. Sowohl unter Betriebsbedingungen als auch bei der Lagerung von Elastomeren. Die Alterungsbeständigkeit der verschiedenen Elastomere ist sehr unterschiedlich.

Je besser die Alterungsbeständigkeit eines Werkstoffes ist, desto weniger ändern sich bei einer Prüfung nach DIN 53508 die mechanischen Werte wie
Härte, Reisfestigkeit, Reißdehnung und der Spannungswert, im Vergleich zu einer neuen Probe.
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9. ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN VON ELASTOMEREN

Elastomere können je nach Einsatzart gute elektrische Leiter bis hin zu guten Isolatoren sein. Bestimmend
hierfür ist die Kautschukgruppe, und die Füllstoffe. So sind Werkstoffe mit einem hohen Rußanteil,
wie z.B. NBR mit 90° Shore A, in der Regel elektrisch leitend.

– elektrisch isolierend sind Werkstoffe mit > 109 Ω cm wie EPM, EPDM, VMQ, FKM, SBR und IIR

– antistatische Halbleiter sind Werkstoffe mit 105 bis 109 Ω cm wie NBR und CR

– elektrisch leitend sind Werkstoffe mit < 105 Ω cm Sondermischungen mit speziellen Füllstoffen
 

Elektrischer Widerstand nach DIN 53596 (Richtwerte)



10. KORROSION
 
Nicht selten hat man Korrosion an Metalloberflächen im Kontaktbereich des Elastomers. Diese Zerstörung des Metalls durch chemische Einflüsse kann in einigen  Anwendungsfällen sehr kritisch sein, wie z.B. bei Kupfer in der Armaturenindustrie. Je nach Erscheinungsbild kann Lochfraß, Spaltkorrosion, interkristalline oder Korngrenz-, sowie ebenmäßige Korrosion vorliegen. Ursache hierfür kann sein:
 
a. freier Schwefel in herkömmlichen Elastomer-Qualitäten wie bei EPDM
Einige Gummiqualitäten werden mit elementarem Schwefel in Verbindung mit Beschleunigern vulkanisiert. Der größte Teil des Schwefels bildet so eine stabile Vernetzungsbrücke zwischen den Kautschukmolekülen. Ein Teil des Schwefels bleibt jedoch immer als ungebundener, freier Schwefel zurück. Dieser verursacht dann an den Kontaktflächen der Metalllegierungen, wie z.B. bei Kupfer durch eine chemische Reaktion, Korrosion. Es empfiehlt sich deshalb bei Anwendungen, bei denen eine solche Korrosion zu Funktionsstörungen führen kann, möglichst schwefelfreie Elastomere zu verwenden.
 
b. bei chlorhaltigen Elastomeren durch die Entstehung von Salzsäure wie bei CR
Elastomere mit einem Chlorgehalt, wie CR, ECO, CO oder teilweise auch ACM, können in der Praxis durch Umwelteinflüsse oder hohe Temperaturen, Salzsäure abspalten. Hierdurch entsteht dann ebenfalls Korrosion an den Kontaktflächen zu den Metallbauteilen. Dies kann jedoch durch geeignete Stabilisatoren, wie  Metalloxide. in einer korrekt aufgebauten Kautschukmischung aufgefangen werden. Wird in einem Elastomertyp der normalerweise chlorfrei ist, wie SBR oder NR, ein Flammschutzmittel wie Chlorparaffin verwendet, kann ebenfalls Salzsäure abgespalten werden.
 
c. elektrochemische Vorgänge
Durch die Berührung zweier verschieden edler Metalle, in einer stromleitenden Flüssigkeit (Elektrolyt), kommt es zu einem elektrochemischen Vorgang. Das hier entstehende galvanische Element verursacht die Korrosion bei den Metallen.Ob der Kontaktpartner Gummi ebenfalls eine solche elektrochemische Korrosion verursachen kann, ist nur schwer zu beantworten. Man vermutet jedoch, das sich zwischen dem Elastomer und dem Metall Kondenswasser bildet und in Verbindung mit anderen Ablagerungen eine elektrochemische Korrosion ausgelöst wird. Eine entscheidende Rolle spielen dabei die Art der Metall-Legierung, Metallgefüge und Oberflächenrauheit. Nicht zu vergessen sind dabei ebenfalls die Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit.


11. THERMISCHE EIGENSCHAFTEN
 
Elastomere sind über einen weiten Temperaturbereich einsetzbar. Abhängig vom Kautschuktyp zeigen Sie in Ihren jeweiligen Temperaturgrenzen optimale Eigenschaften und eine lange Lebensdauer. Unterschreitet man eine bestimmte Temperaturgrenze, für die ein Elastomer vorgesehen ist, verliert es seine Elastizität und mechanische Belastbarkeit. Man spricht hier von einer Glasübergangstemperatur. Nach einer anschließenden Erwärmung stellen sich in der Regel seine ursprünglichen Eigenschaften wieder ein, das bedeutet, dieser Vorgang ist reversibel. Überschreitet man die für das Elastomer vorgesehene Temperaturgrenze dauerhaft, so wird sein makromolekularer Aufbau zerstört. Nach anschließender Abkühlung sind die ursprünglichen Eigenschaften des Elastomers nicht wieder herstellbar. Dieser Vorgang ist somit nicht reversibel. Die zulässige Temperatureinsatzgrenze wird stets durch das einwirkendeMedium
mitbestimmt. Dabei muss entschieden werden, ob die Temperatur kurzfristig oder dauerhaft als Einsatztemperatur anliegt. So ist die Beständigkeit eines Elastomers bei 100°C in Luft, nicht gleichzusetzen mit 100°C in Mineralöl, oder umgekehrt.

 

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THERMISCHE EIGENSCHAFTEN

Die nachfolgende Tabelle zeigt, welche Temperaturbereiche für verschiedene Elastomere in Luft gelten. Diese beschreibt grob Ihre Temperaturgrenzen.

Nachfolgende Tabelle zeigt die Lebensdauer in Abhängigkeit der Einsatztemperatur.

Betriebsdauer in Stunden h

Die tatsächliche Lebensdauer eines Elastomers bei überhöhter Einsatztemperatur ist abhängig von der Einsatzart und den Kontaktmedien, weshalb kann diese Tabelle nur als Richtlinie herangezogen werden kann.

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12. FORM- UND OBERFLÄCHENABWEICHUNGEN NACH DIN ISO 3601-3 (alt DIN 3771 Teil 4)

Die Norm DIN ISO 3601-3 definiert die zulässigen Form- und Oberflächen von O-Ringen. Zulässige Fehlergrößen werden darin nach Sortenmerkmalen unterschieden.
Das Sortenmerkmal N entspricht den hohen Anforderungen der Industrieanwendungen und gilt für den statischen wie dynamischen Einsatz. Die zulässigen Fehler beeinträchtigen die Funktion des O-Rings nicht.
Das Sortenmerkmal S ist für spezielle Anwendungen, wie z.B. in der Luftfahrt. Hier werden noch engere Grenzen für Fehlergrößen verlangt. Dies erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand in der Fertigung und Nachkontrolle, was diese O-Ringe sehr viel teurer macht. Standardmäßig liefern wir O-Ringe nach Sortenmerkmal N. Bei Bedarf an O-Ringen nach Sortenmerkmal S, sind diese getrennt, unter Angabe des Anwendungsfalls, anzufragen.
 
Grenzwerte für zulässige Form- und Oberflächenabweichungen

In Anwendungen in denen höchste Präzision gefordert ist, kann nach Sortenmerkmal CS gefertigt werden. Bitte nehmen Sie hierzu Kontakt mit unserer Anwendungstechnik auf.

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13. HERSTELLUNGSVERFAHREN

Grundsätzlich werden zur Herstellung von Elastomer O-Ringen zwei Herstellungsverfahren verwendet:
 
– Das Kompressionsverfahren (Compression Moulding) auch CM-Verfahren genannt
Hierbei wird ein Elastomer-Rohling manuell zwischen die Hälften einer Vulkanisationsform eingelegt. Sein Gewicht bzw. Größe wird bestimmt durch das Volumen des zu fertigenden Teiles. Nun werden die beiden Formhälften (Ober- und Unterteil) unter hohem Druck geschlossen und damit der dazwischen liegende Rohling verpresst. Durch die beheizte, geschlossene Form wird dann der Rohling vulkanisiert. Dieses Herstellungsverfahren eignet sich nur für kleine und mittlere Serien, oder zur Herstellung von großen Teilen, da es sehr zeitaufwändig ist.
 
– Das Spritzgussverfahren (Injektion Moulding) auch IM Verfahren genannt
Hierbei wird der Werkstoff automatisch unter hohem Druck über Fließkanäle in eine geschlossene, beheizte Form eingespritzt. Nach Ablauf einer bestimmten Heizperiode in der der eingespritzte Werkstoff vulkanisiert, wird die Form geöffnet und das rohe Fertigteil entnommen. Bei diesem Verfahren werden bevorzugt mehrere Nester in einer Form verwendet, um dadurch einen höheren Auswurf zu bekommen. Dieses Verfahren ist deshalb für größere Stückzahlen geeignet, die Formen aber sehr viel teurer in Ihrer Herstellung.
 
– Das Zweikomponenten Spritzgussverfahren (Liquid Silicone Rubber) LSR
Dies ist ebenfalls ein Verfahren, bei dem ein Silikon-Werkstoff (MVQ) in eine geschlossene Form eingespritzt wird. Jedoch werden hier zwei getrennte Medien verwendet, die erst durch Ihre Vermischung in der Form eine chemische Reaktion eingehen und damit zu einem festen Silikon-Elastomer werden. Man kann hier sehr viele weiche, nieder-shorige Elastomere, die in fast allen Farben verfügbar sind, herstellen. Ebenso ist hier eine breite Palette von lebensmittelechten Werkstoffen vorhanden.
– Die Prototypen Herstellung
Hier kann man mittels spezieller Fertigungsmaschinen und Schnittwerkzeugen, spanabhebend aus Rohlingen Elastomer O-Ringe herstellen. Jedoch müssen zur Herstellung Innendurchmesser und Schurstärke ein geeignetes Verhältnis zueinander haben. Dieses Herstellungsverfahren eignet sich ebenfalls für kleine undmittlere Stückzahlen oderwenn schnell geliefert werden muss, und keine entsprechende Alternative ab Lager vorhanden ist. Die Werkstoffe haben eine Härte von 80 bis 95 Shore A.

14. ELASTOMERE WERKSTOFFE
 
Das unvernetzte Rohprodukt der Gummi-Werkstoffe bzw. Elastomere, ist Kautschuk. Dieser kann auf Plantagen als Naturkautschuk gewonnen werden oder in chemischen Fabriken als synthetischer Kautschuk hergestellt werden. Derzeit existieren über 30 Synthesekautschukarten.
 
kettenförmige Makromoleküle von Kautschuk (unvernetzt)
vernetzte Makromoleküle von Gummi (Elastomer)
Eine Vernetzung der Makromoleküle erreicht man durch die Vulkanisation.
Dadurch werden chemische Querverbindungen der Polymerketten erzeugt.
Das nun erzeugte Elastomer hat die Eigenschaft, nach einer erzwungenen
Formveränderung, anschließend wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen.
 
 
Technische Gummiwerkstoffe bestehen bezogen auf Ihr Gewicht zu 50-60% aus Kautschuk. Der Rest ist eine Rezeptur aus Füllstoffen, Vulkanisationsmitteln, Beschleunigern, Alterungs- und weiteren Zusatzmitteln. Das Polymer selbst ist hier gegenüber den abzudichtenden Medien das schwächste Glied. Deshalb ist daher fast immer die Wahl des Basispolymeres maßgebend für die Auswahl des richtigen  Dichtungswerkstoffes. In Verbindung mit den oben genannten Rezeptoren wird dann die geeignete Mischung vulkanisiert.
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15. SPEZIFIKATION DER KAUTSCHUKE NACH DIN ISO 1629 UND ASTM D 1418

Hinsichtlich der vielen Synthesekautschukarten hat man sich auf eine Bezeichnung nach oben genannten Normen geeinigt. Hierzu wurden die Festkautschuke auf Grund Ihrer chemischen Zusammensetzung in nachfolgende Gruppen eingeteilt.

Übersicht der wichtigsten Kautschukarten mit Westring Kurzbezeichnung der Werkstoff-Nr.

Gruppe
 
Chemischer Name                                                                 
 
DIN ISO 1629        
 
ASTM D 1418         
 
Kurzbezeichnung Westring
 
M
Polyacrylat-Kautschuk
ACM
ACM
A…..
M
Chlorpolyethylen-KautschukCM
CM
C….
CM….
M
Ethylen-Acrylat-Kautschuk
AEM
AEM
AE….
M
Chlorsulfonierter-Polyethylen-Kautschuk
CSM
CSM
CS….
M
Ethylen-Propylen-Kautschuk
EPM
EPM
E…
M
Ethylen-Propylen-(Dien)-Kautschuk
EPDM
EPDM
EP….
M
Fluor-Kautschuk
FKM
FKM
VI….
 
 
FEPM
FEPM
V….
M
Perfluor-Kautschuk
FFKM
FFKM
V0…
 
 
 
 
FF….
O
Epichlorhydrin-Kautschuk
CO
CO
CO...
O
Epichlorhydrin-Copolymer-Kautschuk
ECO
ECO
EC….
O
Propylenoxid-Copolymer-Kautschuk
GPO
GPO
PC….
R
Butadien-Kautschuk
BR
BR
BT….
R
Chloropren-Kautschuk
CR
CR
C….
R
Isobuten-Isopropen-Butyl-Kautschuk
IIR
IIR
B….
R
Isopren-Kautschuk
IR
IR
IR...
R
Acryl-Butadien-Kautschuk
NBR
NBR
N….
 
 
 
 
NB
R
Hydrierter-Acryl-Butadien-Kautschuk
HNBR
HNBR
NH…
R
Naturkautschuk
NR
NR
NK…
R
Styrol-Butadien.Kautschuk
SBR
SBR
SB….
Q
Fluor-Vinyl-Methyl-Silikon-Kautschuk
FVMQ
FVMQ
FL….
Q
Phenyl-Methyl-Silikon-Kautschuk
PMQ
PMQ
PM….
Q
Phenyl-Vinyl-Methyl-Silikon-Kautschuk
PVMQ
PVMQ
PV….
Q
Vinyl-Methyl-Kautschuk
VMQ
VMQ
SI….
Q
Methyl-Silikon-Kautschuk
MQ
MQ
MS….
U
Polyesterurethan-Kautschuk
AU
AU
PU….
U
Polyetherurethan-Kautschuk
EU
EU
EU...

16. DICHTUNGSWERKSTOFFE O-RINGE

Ihrer vielseitigen Verwendung entsprechend, gibt es für O-Ringe ein breites Werkstoffangebot bewährter synthetischer Kautschuke in Härten von 40 bis 94 Shore A. Durch die richtige Wahl der nachstehenden Werkstoffe ergibt sich für O-Ringe ein sehr breiter Anwendungsbereich.
Dabei lassen sich die einzelnen Kautschuke in ihrer Rezeptur auf Kundenwunsch so einstellen, dass auf gezielte spezifische Eigenschaften, wie Härte, Compression-Set, Abriebfestigkeit, Quellverhalten und Wärme Einfluss genommen werden kann.

Standard Werkstoffmischungen für O-Ringe

Polymer Basis
 
Härte Shore „A"
 
Verwendungsbereich
 
Temperatur Bereich in °C
 
Nitrile (Buna N)
70
Mineralöle, Hydraulik-Flüssigkeiten, Benzine,
-30° bis 110°
 
 
Druckluft, SAE 120 R, Klasse 1, (UL).
 
Nitrile (Buna N)
90
Mineralöle, Hydraulik-Flüssigkeiten, Druckluft,
-25° bis 110°
 
 
hoher Widerstand gegen Auspressen; für statische Abdichtungen
 
Etylen Propylen
70
Dampf, Heißwasser, Druckluft und verdünnte Säuren, Pydraul, Cellulube
-55° bis 150° bis +180°C
 
 
und ähnliche, schwer entflammbare Hydraulik-FIüssigkeiten. Bei Dampf.
 
 
 
Bremsflüssigkeiten DOT4
 
Silikon
70
Allgem. Verwendung nur für statische Anwendungen, Standard-Abmessungs-
-55° bis 230°
 
 
toleranzen, Luft und Gase, nur für statische Abdichtungen, AMS 3304 D.
 
Viton
80
Für hohe Temperaturen. Öle, aromat. Lösungsmittel und Chemikalien.
-25° bis 210°
 
 
MIL-R-25897 CL 1.
 
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36

15. SPEZIFIKATION DER KAUTSCHUKE NACH DIN ISO 1629 UND ASTM D 1418

Hinsichtlich der vielen Synthesekautschukarten hat man sich auf eine Bezeichnung nach oben genannten Normen geeinigt. Hierzu wurden die Festkautschuke auf Grund Ihrer chemischen Zusammensetzung in nachfolgende Gruppen eingeteilt.

Übersicht der wichtigsten Kautschukarten mit Westring Kurzbezeichnung der Werkstoff-Nr.

Gruppe
 
Chemischer Name                                                                 
 
DIN ISO 1629        
 
ASTM D 1418         
 
Kurzbezeichnung Westring
 
M
Polyacrylat-Kautschuk
ACM
ACM
A…..
M
Chlorpolyethylen-KautschukCM
CM
C….
CM….
M
Ethylen-Acrylat-Kautschuk
AEM
AEM
AE….
M
Chlorsulfonierter-Polyethylen-Kautschuk
CSM
CSM
CS….
M
Ethylen-Propylen-Kautschuk
EPM
EPM
E…
M
Ethylen-Propylen-(Dien)-Kautschuk
EPDM
EPDM
EP….
M
Fluor-Kautschuk
FKM
FKM
VI….
 
 
FEPM
FEPM
V….
M
Perfluor-Kautschuk
FFKM
FFKM
V0…
 
 
 
 
FF….
O
Epichlorhydrin-Kautschuk
CO
CO
CO...
O
Epichlorhydrin-Copolymer-Kautschuk
ECO
ECO
EC….
O
Propylenoxid-Copolymer-Kautschuk
GPO
GPO
PC….
R
Butadien-Kautschuk
BR
BR
BT….
R
Chloropren-Kautschuk
CR
CR
C….
R
Isobuten-Isopropen-Butyl-Kautschuk
IIR
IIR
B….
R
Isopren-Kautschuk
IR
IR
IR...
R
Acryl-Butadien-Kautschuk
NBR
NBR
N….
 
 
 
 
NB
R
Hydrierter-Acryl-Butadien-Kautschuk
HNBR
HNBR
NH…
R
Naturkautschuk
NR
NR
NK…
R
Styrol-Butadien.Kautschuk
SBR
SBR
SB….
Q
Fluor-Vinyl-Methyl-Silikon-Kautschuk
FVMQ
FVMQ
FL….
Q
Phenyl-Methyl-Silikon-Kautschuk
PMQ
PMQ
PM….
Q
Phenyl-Vinyl-Methyl-Silikon-Kautschuk
PVMQ
PVMQ
PV….
Q
Vinyl-Methyl-Kautschuk
VMQ
VMQ
SI….
Q
Methyl-Silikon-Kautschuk
MQ
MQ
MS….
U
Polyesterurethan-Kautschuk
AU
AU
PU….
U
Polyetherurethan-Kautschuk
EU
EU
EU...

16. DICHTUNGSWERKSTOFFE O-RINGE

Ihrer vielseitigen Verwendung entsprechend, gibt es für O-Ringe ein breites Werkstoffangebot bewährter synthetischer Kautschuke in Härten von 40 bis 94 Shore A. Durch die richtige Wahl der nachstehenden Werkstoffe ergibt sich für O-Ringe ein sehr breiter Anwendungsbereich.
Dabei lassen sich die einzelnen Kautschuke in ihrer Rezeptur auf Kundenwunsch so einstellen, dass auf gezielte spezifische Eigenschaften, wie Härte, Compression-Set, Abriebfestigkeit, Quellverhalten und Wärme Einfluss genommen werden kann.

Standard Werkstoffmischungen für O-Ringe

Polymer Basis
 
Härte Shore „A"
 
Verwendungsbereich
 
Temperatur Bereich in °C
 
Nitrile (Buna N)
70
Mineralöle, Hydraulik-Flüssigkeiten, Benzine,
-30° bis 110°
 
 
Druckluft, SAE 120 R, Klasse 1, (UL).
 
Nitrile (Buna N)
90
Mineralöle, Hydraulik-Flüssigkeiten, Druckluft,
-25° bis 110°
 
 
hoher Widerstand gegen Auspressen; für statische Abdichtungen
 
Etylen Propylen
70
Dampf, Heißwasser, Druckluft und verdünnte Säuren, Pydraul, Cellulube
-55° bis 150° bis +180°C
 
 
und ähnliche, schwer entflammbare Hydraulik-FIüssigkeiten. Bei Dampf.
 
 
 
Bremsflüssigkeiten DOT4
 
Silikon
70
Allgem. Verwendung nur für statische Anwendungen, Standard-Abmessungs-
-55° bis 230°
 
 
toleranzen, Luft und Gase, nur für statische Abdichtungen, AMS 3304 D.
 
Viton
80
Für hohe Temperaturen. Öle, aromat. Lösungsmittel und Chemikalien.
-25° bis 210°
 
 
MIL-R-25897 CL 1.
 

 

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37

16.1. WERKSTOFFÜBERSICHT UND EIGENSCHAFTEN

Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR, Perbunan®)
Temperaturbeständigkeit -25°C bis +110°C, Sondermischungen -40°C bis -120°C. NBR Synthese-Kautschuk ist in erster Linie beständig gegen
die Einwirkung von:
– Aliphatischen Kohlenwasserstoffen (Mineralöl, Hydrauliköle, Fette, Dieselkraftstoff, Heizöl, Propan, Butan) bei Biodiesel sind Sondermischungen nötig
– HFA-, HFB- und HFC Flüssigkeiten
– Pflanzliche und tierische Fette
– Wasser (Sondermischung bis 100°C)
– Viele verdünnte Säuren, Basen und Salzlösungen bei niedrigen Temperaturen

Nicht beständig gegen:
– Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis
– Ozon-, Wetter- und Alterung
– Kraftstoffe mit hohem Aromenanteil (Super Kraftstoff Sondermischung)
– Aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol)
– Chlorierte Kohlenwasserstoffe (Trichlorethylen)
– Polare Lösungsmittel (Aceton, Keton, Essigsäureäthylenester)


Hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR)
Temperaturbereich -25°C bis +150°C, Sondermischungen -40°C. HNBR Kautschuk besitzt in erster Linie einen sehr hohen Abriebwiderstand, gute
Ozonbeständigkeit und ist beständig gegen:
– Aliphatische Kohlenwasserstoffe
– Pflanzliche und tierische Fette und Öle
– HFA-, HFB, HFC Flüssigkeiten
– Wasser und Wasserdampf bis 150°C
– Viele verdünnte Säuren, Basen und Salzlösungen bei niedrigen Temperaturen

Nicht beständig gegen:
– Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis
– Aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol)
– Chlorierte Kohlenwasserstoffe (Trichlorethylen)
– Polare Lösungsmittel (Aceton, Keton, Essigsäureäthylenester)


Polyacrylat-Kautschuk (ACM)
Temperaturbeständigkeit -20°C bis +150°C, Sondermischungen bis +175°C.
ACM Acrylat-Kautschuk besitzt ist in erster Linie gute Hochtemperatureigenschaften bei:
– Motorenölen mit modernen Additiven bis 150°C, kurzfristig bis 175°C
– Hohe Oxidations- und Ozonbeständigkeit
– Getriebe- und ATF-Öle
 
Nicht beständig gegen:
– Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis
– Heißwasser, Dampf
– Aromatische und chlorierte Kohlenwasserstoffe
– Säuren, Laugen, Aminester)


Butyl-Kautschuk (IIR)
Temperaturbereich -40°C bis +130°C. Butyl-Kautschuk besitzt in erster Linie eine geringe Gasdurchlässigkeit und gutes elektrisches Isolationsverhalten.
Gute Beständigkeiten sind gegeben gegen:
– Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis
– viele Säuren, Salzlösungen und Basen
– Heißwasser Dampf bis 130°C
– Polare Lösungen wie Alkohol, Ketone und Ester
– Hydraulikmedien auf Glykolbasis, HFC, HFD-R Flüssigkeiten

Nicht beständig gegen:
– Mineralöle und Fette
– Kraftstoffe
– Chlorierte Kohlenwasserstoffe


Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM, EPM)
Temperaturbereich -50°C bis +150°C, peroxydisch vernetzte Mischungen (EPM) bis +180°C Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk zeichnet sich besonders
durch gute Alterungs- und Ozonbeständigkeit aus und ist gut geeignet für den Einsatz in:
– Heißwasser und Heißdampf bis 150°C, Sondermischungen bis 180°C
– Bremsflüssigkeiten auf Glykolbasis bis 150°C
– viele organische und anorganische Säuren
– Natron- und Kalilaugen, Waschmittel
– Silikon- Fette und Öle
– Ozon
 
Nicht beständig gegen:
– Öle und Fette auf Mineralölbasis, Kraftstoffe
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38

16.1. WERKSTOFFÜBERSICHT UND EIGENSCHAFTEN

Chloroprenkautschuk / Neoprene (CR)
Temperaturbereich -40°C bis +100°C, Sondermischungen bis +120°C. Einer der ersten synthetischen Kautschuke mit ähnlichen Eigenschaften wie NBR. Geringere Mineralölbeständigkeit bessere Ozon- und Alterungsbeständigkeit. Einsetzbar in:
– Wasser und wässrige Lösungen bei mäßigen Temperaturen
– Kältemitte wie Ammoniak, Kohlendioxid und Freon
– paraffinische Mineralöle mit niedrigem DVI

Bedingt beständig gegen:
– ASTM Öle Nr.2 und Nr.3
– Bremsflüssigkeiten auf Glykolbasis
– Propan, Butan, Benzin

Nicht beständig gegen:
– Aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol)
– Chlorierte Kohlenwasserstoffe (Benzol)
– Polare Lösungsmittel (Ketone, Ester, Aceton, Äther)


Chlorsulfonyl-Polyethylen-Kautschuk (CSM)
Temperaturbeständigkeit -30°C bis 130°C. Ausgezeichneter Werkstoff bei inwirkung von Ozon gute mechanische und physikalische Eigenschaften. Er ist beständig gegen:
– viele Säuren und Basen
– viele oxydierend wirkende Medien
– Silikonöle und Fette
– Wasser und wässrige Lösungen
– Ozon und Witterungsbeständig

Bedingt beständig gegen:
– Propan, Butan, Benzin, niedermolekulare aliphatische Kohlenwasserstoffe
– Mineralöle und Fette (mäßige Quellung in aliphatischen Ölen IRM901)
– naphthenische und aromatische Öle (IRM902 und IRM903 hohe Quellung)

Nicht beständig gegen:
– Benzol, aromatische Kohlenwasserstoffe
– Trichlorethylen “Tri“, chlorierte Kohlenwasserstoffe

Silikon-Kautschuk (VMQ)
Temperaturbereich -55°C bis +200°C, Sondermischungen -65°C bis +230°C. Silikon-Kautschuk zeichnet sich durch einen weiten Temperaturbereich aus, mit ähnlicher Ölbeständigkeit wie NBR und eingeschränkten mechanischen Eigenschaften. Einsetzbar in:
– Wasser bis ca. 100°C
– Heißluft bis 230°C
– Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis
– Motoren- und Getriebeöle aliphatischer Art, Z.B ASTM-Ol Nr.1
– verdünnte Salzlösungen
– schwer entflammbare Hydraulikflüssigkeiten HFD-R und HFD-S
– hochmolekulare chlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe wie Clophen, Chloridiphenyl
– Ozon-, alterungs- und wetterbeständig
 
Nicht beständig gegen:
– Wasserdampf über 120°C
– Silikonfette- und Öle
– Kraftstoffe
– aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol, Benzol
– Säuren und Alkalien
– aromatische Mineralöle


Fluor-Silikon-Kautschuk (FVMQ)
Temperaturbeständigkeit -60°C bis +200°C. Verbesserte Beständigkeit gegenüber Kraftstoffen und Mineralölen im Vergleich zu MVQ, bei etwas schlechterer Heißluftbeständigkeit und gleichen mechanischen Eigenschaften. Einsetzbar in:
– alle Medien wie bei Silikon (MVQ)
Zusätzlich in:
– Kraftstoffen
– aromatische Mineralöle wie ASTM Öl Nr.3
– chlorierte Lösungsmittel
– niedermolekulare aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol und Toluol


Flüssigsilikon (LSR)
Temperaturbeständigkeit -55°C bis +200°C, Sondermischungen bis +230°C Weitgehend gleiche Eigenschaften wie Silikon (MVQ). Jedoch lassen sich hier durch die Zweikomponententechnik bei der Verarbeitung weichere Werkstoffe und diverse Farbgebungen realisieren. Die Gruppe der Silikon-Elastomere besitzt eine relativ schlechte Zugfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und Abriebbeständigkeit, weshalb sich diese Werkstoffgruppe nur für die Abdichtung bei statischem Einsatz empfiehlt.
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39

16.1. WERKSTOFFÜBERSICHT UND EIGENSCHAFTEN

Fluor-Karbon Kautschuk (FKM, FPM, Viton®)
Temperaturbeständigkeit -20°C bis +210°C, Sondermischung -40°C statisch. Fluor-Kautschuk ist wegen seiner Resistenz gegenüber vielen Medien, seiner
guten mechanischen Eigenschaften sowie seiner Alterungsbeständigkeit einer der bedeutendsten Werkstoffentwicklungen aus den 50er Jahren für Dichtungen geworden. Er ist beständig gegen:
– aliphatische Kohlenwasserstoffe (Benzin, Butan, Popan und Erdgas)
– aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol, Tuluol)
– chlorierte Kohlenwasserstoffe (Trichloretylen, Tetrachlorkohlenstoff)
– Kraftstoffe und methanolhaltige Kraftstoffe
– Mineralöle und Fette, geringe Quellung
– Silikonöle und Fette
– Pflanzliche und tierische Fette
– schwer entflammbare HFD- Druckflüssigkeiten
– Hochvakuum
– sehr gute Ozon-, und Alterungsbeständigkeit

Nicht beständig gegen:
– Bremsflüssigkeiten auf Glykolbasis
– Ammoniakgas, Amine, Alkalien
– polare Lösungsmittel (Aceton, Methylethylketon, Ethylacetat, Diethylether, Dioxan)
– Skydrol 500 und 7000
– überhitzter Wasserdampf
– niedermolekulare organische Säuren (Ameisen- und Essigsäure)


Polyurethan-Kautschuk (PU, AU, EU)
Temperaturbeständigkeit -35°C bis +110°C, Sondermischungen bis +125°C. Entsprechend der Zusammensetzung der verwendeten Polyole spricht man
von Polyester-Urethanen (AU) oder Polyether-Urethanen (EU). Bei EU besteht eine bessere Hydrolyse-beständigkeit. Beide Werkstoffe besitzen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften sowie eine sehr gute Abriebfestigkeit.
Sie sind einsetzbar in:
– Mineralöle und Fette mit hohem Aromatenanteil (bestimmte chemische Zusätze können den Werkstoff angreifen)
– Wasser bis 50°C (Sondermischungen höher)
– Silikonöle und Fette
– reine aliphatische Kohlenwasserstoffe (Propan, Butan, Benzin) ; Verunreinigungen wie Feuchtigkeit, Alkohole, saure oder alkalische Verbindungen können PU angreifen
– hohe Gasdichtigkeit
– Ozon- und Alterungsbeständig

Nicht beständig gegen:
– Alkohole und Glykole, Ketone, Ester und Ether
– Säuren und Amine, Alkalin
– Heißwasser, Dampf


Perfluor-Kautschuk (FFKM)
Temperaturbereich -15°C bis +320°C, Sondermischungen -20°C statisch. FFKM ist die jüngste Entwicklung auf dem Gebiet der Hochleistungswerkstoffe.
Trotz seiner elastischen Eigenschaften besitzt er weitestgehend die chemische Resistenz von PTFE. Hauptsächlich eingesetzt in der Halbleiter- und chemischen Industrie sowie Messtechnik, wo herkömmliche Werkstoffe nicht ausreichen. Einsetzbar in:
– nahezu alle Chemikalien
– sehr gute Sauerstoff- und Ozonbeständigkeit
– Witterungs- und Alterungsbeständig
– sehr geringe Gewichtsverlust bei Hochvakuum in Verbindung mit hohen Temperaturen


Polytetrafluorethylen (PTFE)
Temperaturbereich -200°C bis +260°C- Ein Werkstoff der dank seiner einfachen Verarbeitbarkeit in vielen Fällen wo normale Elastomere nicht ausreichen,
oder FFKM Werkstoffe zu teuer sind, eingesetzt wird. Auf Grund seiner Härte von ca. 95 Shore eignet er sich jedoch nur für den statischen Einsatz, und benötigt teilbare Einbauräume. Er ist beständig gegen:
– fast alle Säuren und Laugen
– aliphatische, aromatische chlorierte Kohlenwasserstoffe

Nicht geständig gegen:
– flüssige Alkalimetalle
– Fluorgas unter Druck
Westring O-Ring Mischungen (Compounds) können nach vielen anspruchsvollen Industrie-Standards, u.a. FDA, USP, Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW), DVGW, BAM, WRAS (WRC), NSF, Underwriter Laboratories (UL), Military (MIL-SPEC), Aerospace (AMS) sowie vielen kundenspezifischen Anforderungen gefertigt werden.


Nummern-System für Westring O-Ring Werkstoffe (Compounds)
Basiskautschuk und Härte, sowie die spezielle Mischung des Elastomer-Werkstoffes entscheiden über dessen chemische Resistenz, der thermischen und mechanischen Belastbarkeit. Der Polymer-Code für die benötigte Mischung wird an den Anfang der Compound-Nummer gesetzt. Die nachfolgende 3-stellige Nummer gibt die spezifische Mischung an, und ist ebenfalls bezeichnend für den Härteindikator, der nicht unbedingt mit angegeben werden muss.
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40

16.1. WERKSTOFFÜBERSICHT UND EIGENSCHAFTEN

Nummern-System für Westring O-Ring Werkstoffe (Compounds)
Basiskautschuk und Härte, sowie die spezielle Mischung des Elastomer-Werkstoffes entscheiden über dessen chemische Resistenz, der thermischen und mechanischen Belastbarkeit.
Der Polymer-Code für die benötigteMischung wird an den Anfang der Compound-Nummer gesetzt. Die nachfolgende 3-stellige Nummer gibt die spezifische
Mischung an, und ist ebenfalls bezeichnend für den Härteindikator, der nicht unbedingt mit angegeben werden muss.
 
Polymer-Code:
 
 
 
AC = Polyacrylat
EP = Etyhlen-Propylen + Dien
NH = hydriertes Acrylnitril-Butadien
VI = Fluorkarbon
BT = Butyl
FF = Perfluorkarbon
PT = Polytetrafluorethylen
VO = Perfluorkarbon
CS = Chlorsulfonyl-Polyethylen
FL = Fluorsilikon
PU = Polyurethan
 
CR = Chloroprene
NB = Acrylnitril-Butadien
SI = Silikon
 
 
Beispiele:

 

 

NB0720
NB = Polymercode
0720 Compound-Nummer (in Härte 72 Shore A)
NB0674
NB = Polymercode
0674 Compound-Nummer (in Härte 70 Shore A)
VI0780
VI = Polymerecode
0780 Compound-Nummer (in Härte 78 Shore A)
EP0720
EP = Polymercode
0720 Compound-Nummer (in Härte 70 Shore A)

 


17. WERKSTOFFMISCHUNGEN FÜR O-RINGE

POLYACRYLAT (ACM)

ACM (Acrylat-Kautschuk) bietet gute Beständigkeit gegen Mineralöl, Sauerstoff und Ozon. Wasserverträglichkeit und Kalt-Flexibilität von ACM sind wesentlich schlechter als die von NBR.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen
 
 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
AC0872 (70)
ACM70; Euro-Standard-Werkstoff ACM80; Euro-
-20°C +150°C
SCHWARZ
AC0531 (80)
Standard-Werkstoff
-20°C +150°C
SCHWARZ
 
 
 
 
 
 
 
 

POLYCHLOROPREN-KAUTSCHUK (CR)

Auch bekannt unter dem Handelsnamen Neopren (Chlorkautschuk), handelt es sich bei Polychloropren-Kautschuk um den ersten synthetisch hergestellten Kautschuk. Der Werkstoff zeichnet sich im allgemeinen durch gute Ozon-, Alterungs- und chemische Beständigkeit aus und bietet über ein breites Temperaturband hinweg gute mechanische Eigenschaften.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen
 
 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
CR0557 (70)
Standard 70 Shore CR; gut witterungs- und salzwasser-beständig;
-40°C +100°C
SCHWARZ
 
häufiger Einsatz in Kältemittel, z..B. R 134a oder R22
 
 
CR0944 (70)
Col-O-Ring-Werkstoff
-40°C +100°C
ROT
CR0721 (70)
CR70, Euro-Standard-Werkstoff
-35°C +100°C
SCHWARZ
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41

17. WERKSTOFFMISCHUNGEN FÜR O-RINGE

ETHYLEN-PROPYLEN-KAUTSCHUK (EPDM)
Bei EPDM handelt es sich um ein Terpolymer aus Ethylen, Propylen und einem doppelt gebundenen, der Vernetzung dienendem dritten Monomer.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen
 
 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
EP0529 (60)
Standard 60 Shore EPDM
-50°C +150°C
SCHWARZ
EP0534 (70)
 
Peroxydisch vernetzter Hochleistungs-Werkstoff mit guter Verträglichkeit zu Kontaktflächen
aus Kupfer, Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW) und W270, FDA konform, Ö-Norm
-40°C + 150°C
 
SCHWARZ
 
EP0720 (72)
Standard 70 Shore EPDM
-40°C +135°C
SCHWARZ
EP0540 (80)

 
Global-Standard-Werkstoff, guter CS. Dampf bis 200°C, Heißwasser, Luft bis 150°C, verdünnte
Säuren, schwer entflammbare Hydraulikflüssigkeiten auf Phosphat-Ester-Basis. Bremsflüssigkeiten
auf nicht mineralölhaltiger Basis.
-50°C +150°C

 
SCHWARZ

 
EP0609 (70)
Global-Standard-Werkstoff; Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW) + WRAS (WRC) Freigaben
-50°C +150°C
SCHWARZ
EP0678 (80)
Col-O-Ring-Werkstoff
-50°C +150°C
VIOLETT
EP0704 (70)
EPDM70; Für Industrie-/ Kühlwasseranwendungen; Euro-Standard-Werkstoff
-50°C +150°C
SCHWARZ
EP0804 (90)
Standard 90 Shore EPDM; Parbak-Werkstoff
-50°C +150°C
SCHWARZ
EP0809 (80)
EPDM 80; Euro-Standard-Werkstoff
-50°C +150°C
SCHWARZ
EP0556 (70)
Für Industrie-/ Kühlwasseranwendung; Verbesserte Alterungsbeständigkeit
-50°C +150°C
SCHWARZ
EP0664 (70)
EPDM70 mit Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW) + WRAC (WRC) Freigaben; Euro-Standard-Werkstoff
-50°C +150°C
SCHWARZ
EP0743 (70)
FDA-Konform
-50°C +150°C
SCHWARZ


FLUORSILIKON (FVMQ)
Fluorsilikon ist ein Silikon-Polymer mit fluorierten Seitenketten mit erhöhter Beständigkeit gegen Öle und Kraftstoffe. Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften sind denen von Silikon sehr ähnlich.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen
 
 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
FL0677 (70)
 
Col-O-Ring-Werkstoff; Für hohe Temperaturen, gutes Tieftemperaturverhalten, wird in Kraftstoffen
und in Öl eingesetzt, überwiegend für Luftfahrt.
-60°C +170°C
 
BLAU
 
FL0806 (80)
Freigaben im Militär- und Luftfahrtbereich
-60°C +170°C
BLAU
FL0355 (70)
70 Shore Fluorsilikon, gelb
-60°C +170°C
GELB
FL0559 (70)
Standard 70 Shore FVMQ
-60°C +170°C
BLAU
FL0585 (80)
Standard 80 Shore FVMQ; Freigaben in der Luftfahrt
-60°C +170°C
BLAU


NITRIL-BUTADIEN (NBR)
Nitril-Butadien-Terpolymer ist allgemein unter dem Begriff Nitril-Kautschuk (NBR) bekannt. Der Acrylonitril-Gehalt von Nitril-Dichtungswerkstoffen ist sehr unterschiedlich (18 bis 50 %). Polymere mit höherem ACN-Gehalt zeichnen sich durch geringeres Quellverhalten in Benzin und aromatischen Lösungsmitteln aus, während Polymere mit niedrigerem ACN Gehalt besseren Druckverformungsrest und geringere Flexibilität bei niedrigen Temperaturen aufweisen. Das Polymer ist auch als Buna-N bekannt.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen
 
 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
NB0525 (60)
Standard 60 Shore NBR
-35°C +100°C
SCHWARZ
NB0552 (90)
Standard 90 Shore NBR
-30°C +100°C
SCHWARZ
NB0720 (72)

 
Globaler-Standard-Werkstoff; Allgemein in der Hydraulik und Pneumatik einsetzbar für
Hydrauliköle, Wasserglykole, (HFC-Flüssigkeiten) und Öl in Wasser-Emulsionen
(HFA-Flüssigkeiten); Beständig gegen Mineralöle und Mineralölprodukte, tierische und pflanzlich
-35°C +100°C

 
SCHWARZ

 
NB0674 (70)
Globaler-Standard-Werkstoff
-35°C +100°C
SCHWARZ
NB0505 (50)
Verbesserte Ozon + Witterungsbeständigkeit
-35°C +100°C
SCHWARZ
NB0575 (75)
Tieftemperatur NBR mit verbesserter Ölbeständigkeit
-50°C +100°C
SCHWARZ
NB0578 (80)
Standard 80 Shore NBR
-40°C +100°C
SCHWARZ
NB0593 (70)
NBR70, Euro-Standard-Werkstoff
-30°C +100°C
SCHWARZ
NB0594 (50)
NBR50, Euro-Standard-Werkstoff
-30°C +100°C
SCHWARZ
NB0596 (60)
NBR60, Euro-Standard-Werkstoff
-30°C +100°C
SCHWARZ
NB0597 (70)
NBR70, Euro-Standard-Werkstoff
-30°C +100°C
SCHWARZ
NB0598 (80)
NBR80, Euro-Standard-Werkstoff
-30°C +100°C
SCHWARZ
NB0599 (90)
NBR90, Euro-Standard-Werkstoff
-30°C +100°C
SCHWARZ
NB0829 (70)
Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW) Trinkwasserfreigabe
-30°C +100°C
SCHWARZ
NB0676 (70)
Ozongeschützter NBR; Euro-Standard-Werkstoff
-35°C +100°C
SCHWARZ
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42
17. WERKSTOFFMISCHUNGEN FÜR O-RINGE

HYDRIERTES NBR (HNBR)
Hydriertes NBR wurde als luftbeständige Variante des Nitril-Kautschuks entwickelt. In HNBR-Werkstoffen werden die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen innerhalb der Haupt-Polymerkette mit Wasserstoffatomen gesättigt. Dieser “Hydrierung” genannte Prozess verbessert die thermische Stabilität und Oxidationsbeständigkeit des Materials.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen
 
 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
NH0510 (85)
Standard 85 Shore HNBR
-35°C +150°C
SCHWARZ
NH0512 (90)
Standard 90 Shore HNBR
-35°C +150°C
SCHWARZ
NH0720 (72)
Standard 72 Shore HNBR
-35°C +150°C
SCHWARZ
NH0554 (75)
Standard 75 Shore HNBR
-35°C +150°C
HELLGRÜN
NH0573 (75)
Standard 75 Shore HNBR
-35°C +150°C
SCHWARZ
NH0723 (80)
HNBR 80, Euro-Standard-Werkstoff
-35°C +150°C
SCHWARZ
NH0813 (70)
Tieftemperatur-HNBR
-40°C +150°C
SCHWARZ
NH0831 (70)
HNBR70, Euro-Standard-Werkstoff
-35°C +150°C
SCHWARZ
NH0837 (85)
Standard 85 Shore HNBR
-35°C +150°C
GRÜN
NH0505 (70)
Für Einsatz in Biodiesel (RME) geeignet bis zu +80°C
-35°C +150°C
GRÜN
NH0570 (60)
HNBR60, Euro-Standard-Werkstoff
-35°C +150°C
SCHWARZ
NH0680 (90)
Tieftemperatur HNBR.
-40°C +150°C
SCHWARZ

 

SILIKON KAUTSCHUK (VMQ)
Silikon-Elastomere besitzen relativ geringe Zugfestigkeit und schlechte Verschleißbeständigkeit. Silikone verfügen über gute Isolationseigenschaften und verhalten sich physiologisch eher neutral.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen
 
 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
SI0595 (50)
Standard 50 Shore MVQ
-55°C +200°C
ROT
SI0720 (72)
 
Global-Standard-Werkstoff, Col-O-Ring-Werkstoff. Heißluft (bis 210°C), Sauerstoff,
Wasser (bis 100°C). Nur Einsatz als stat. Dichtung, 72 Shore
-55°C +200°C
 
ROT
 
SI0604 (70)
Globaler Standart-Werkstoff, 70 Shore
-55°C +200°C
ROT
SI0613 (60)
Standard 60 Shore MVQ
-55°C +200°C
ROT
SI0614 (80)
Globaler Standard-Werkstoff, 80 Shore
-55°C +200°C
ROT


FLÜSSIGSILIKON (LSR)
Flüssigsilikone eignen sich besonders für Grosserien Produktion von O-Ringen und Formteilen. Für diese Verarbeitung sind eigene Verarbeitungsmaschinen nötig.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen
 
 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
SI0697 (40)
Standard 50 Shore LSR
-50°C +200°C
ROTBRAUN
SI0695 (60)
Standard 60 Shore LSR
-50°C +200°C
ROTBRAUN
SI0693 (50)
Standard 40 Shore LSR
-50°C +200°C
ROTBRAUN
SI0698 (70)
Standard 70 Shore LSR
-50°C +200°C
ROTBRAUN
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43

17. WERKSTOFFMISCHUNGEN FÜR O-RINGE

FLUOROKARBON (FKM)
Fluorokarbon (FKM) bietet ausgezeichnete Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und eine breite Palette von Chemikalien. Auch Dichtigkeit und Druckverformungsrest sind ausgezeichnet.

Werkstoff
(Härte Shore A)
 
Bemerkungen / Anwendungen

 
Temperaturbereich
Statisch
 
Farbe
 
 
VI0709 (90)
Standard FKM, 90 Shore
-25°C +200°C
SCHWARZ
VI0780 (78)

 
Global-Standard-Werkstoff, für hohe Temperaturen, heiße Öle, aromatische Lösungsmittel,
viele Chemikalien, schwer entflammbare Flüssigkeiten auf der Basis von Phosphatestern
und chlorierten Kohlewasserstoffen; Copolymer, 78 Shore
-25°C +200°C

 
SCHWARZ

 
VI0747 (70)
Globaler Standard FKM, 75 Shore
-25°C +200°C
SCHWARZ
VI0763 (60)
FKM 60 Shore
-25°C +200°C
BRAUN
VI0884 (75)
Col-O-Ring-Werkstoff; Copolymer
-25°C +200°C
BRAUN
VI0894 (90)
Col-O-Ring-Werkstoff; Medienbeständigkeit wie VI747
-25°C +200°C
BRAUN
VI0642 (75)
Terpolymer
-25°C +200°C
SCHWARZ
VI0670 (70)
FKM 70 Shore
-25°C +200°C
GRÜN
VI0681 (80)
FKM 80 Shore
-25°C +200°C
GRÜN
VI0701 (70)
FKM 70; Euro-Standard-Werkstoff
-25°C +200°C
SCHWARZ
VI0736 (75)
Terpolymer; Verbesserte Kälteflexibilität
-28°C +200°C
SCHWARZ
VI0738 (75)
Hochfluorierter FKM
-20°C +200°C
SCHWARZ
VI0521 (75)
FKM75, rot, Euro-Standard-Werkstoff
-25°C +200°C
ROT
VI0592 (75)
Tieftemperatur FKM
-40°C +200°C
BLAU
VI0688 (75)
Tieftemperatur FKM mit verbesserter Medienbeständigkeit
-35°C +200°C
SCHWARZ
VI0703 (75)
Verbesserte Kälteflexibilität; Für Einsatz in Biodiesel (RME) geeignet
-30°C +200°C
SCHWARZ
VI0722 (75)
Verbesserte Wasser/Glykolbeständigkeit sowie Säuren
-25°C +200°C
SCHWARZ
VI0750 (70)
FDA-Konform
-25°C +200°C
SCHWARZ


HOCHLEISTUNGS- Standard FFKM
In nahezu allen Medien bieten Hochleistungs-Standard FFKM Werkstoffe eine bessere chemische Stabilität zu hochfluorierten Werkstoffen (Hi-FPM) anderer Hersteller, sind aber diesen im Preis schon auf deren Niveau. Man hat hier jedoch einen richtigen FFKM Compound.

 

Werkstoff

 
Bemerkungen / Anwendungen
Härte Shore A

 
Temperaturbereich
Statisch

 
Farbe

 
FFKM0602
Härte 60 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-10°C +320°C
SCHWARZ
FFKM0603
Härte 60 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-10°C +240°C
WEISS
FFKM0705
Härte 70 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-10°C +280°C
SCHWARZ
FFKM0709
Härte 70 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-15°C +250°C
WEISS
FFKM0804
Härte 80 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-10°C +320°C
SCHWARZ
FFKM0902
Härte 90 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-10°C +240°C
SCHWARZ
FFKM0901
Härte 90 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-10°C +320°C
SCHWARZ
V0060A
Härte 60 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-15°C +260°C
SCHWARZ
V0070A
Härte 70 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-15°C +260°C
SCHWARZ
V0074S
Härte 72 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-15°C +260°C
WEISS
V0075S
Härte 75 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-15°C +310°C
WEISS
V0075B
Härte 78 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-15°C +325°C
SCHWARZ
V0080A
Härte 80 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-15°C +260°C
SCHWARZ
V0092E
Härte 90 Sh. IRHD Standard-Werkstoff
-15°C +260°C
SCHWARZ


Perfluor-Kautschuk FFKM
Die Westring Perfluor-Kautschuk Compounds bestehen aus fortschrittlich entwickelten und hergestellten perfluorierten Elastomeren (FFKMs) der dritten Generation, und sind ursprünglich ein Patent von Du Pont.

Westring FFKM- Werkstoffe bieten im Vergleich zu sonstigen perfluorierten Elastomeren eine hervorragende Dauerelastizität, einen sehr guten Compression-Set da sie speziell auf Anwendungen für die Dichtungstechnik zugeschnitten wurden.

FFKM-Elastomere sind Terpolymere bestehend aus Tetrafluorethylen (TFE), Perfluormethylvinyl ether (PMVE) und einem Vernetzungmonomer (Cure Site Monomer, CSM).

Tetrafluorethylen (TFM) sorgt als Basismonomer für die chemische Beständigkeit, während die elastischen Eigenschaften durch die Vernetzung mit Perfluormethylvinylether (PMVE) sowie mit dem perfluorierten Vernetzungsmonomeren (CSM) erzielt werden.

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44

17. WERKSTOFFMISCHUNGEN FÜR O-RINGE

PERFLUOR-ELASTOMER (für Großserien)
Perfluor-Elastomer ist eine Kautschuk-Version von PTFE. DieWerkstoffe sind bei Westring allgemein unter dem Oberbegriff FFKM Werkstoffe erhältlich.

Werkstoff

 
Bemerkungen / Anwendungen

 
Temperaturbereich
Statisch

 
Farbe

 
FFKM0602
Hochtemperatur-Werkstoff für niedershorige Anwendungen
-10°C +320°C
SCHWARZ
FFKM0603
 
Universal-Werkstoff für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie, FDA-konform 21 Cfr 177.2600,
gute chemische Resistenz
-10°C +240°C
 
WEISS
 
FFKM0705
Universal-Werkstoff mit guten thermischen Eigenschaften für mittlere und große Stückzahlen
-10°C +280°C
SCHWARZ
FFKM0709
 
Werkstoff für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie, FDA-konform 21 Cfr 177.2600,
erweiterter Temperaturbereich
-15°C +250°C
 
WEISS
 
FFKM0804
Werkstoff für sehr hohe Temperaturen und gutem Compression-Set Verhalten
-10°C +320°C
SCHWARZ
FFKM0902
 
Werkstoff der für Anwendung bei höheren Drücken mit plötzlichem Druckabfall,
explosiver Dekompression, gute chemische Resistenz
-10°C +240°C
 
SCHWARZ
 
FFKM0901
 
Werkstoff der für Anwendung bei höheren Drücken mit plötzlichem Druckabfall,
explosiver Dekompression, hohe thermische Stabiliät
-10°C +320°C
 
SCHWARZ
 
FFKM0805
Universal-Hochtemperatur Werkstoff mit 80°C IRHD und guter chemischer Beständigkeit
-15°C +290°C
SCHWARZ
FFKM0757
Werkstoff mit einer Härte von 75° IRHD ausgelegt auf beste chemische Beständigkeit
-15°C +240°C
SCHWARZ
FFKM0753
 
Werkstoff mit einer Härte von 75° IRHD ausgelegt auf beste thermische Beständigkeit,
FDA konform 21 Cfr 177.2600
-10°C +320°C
 
WEISS
 
FFKM0801
 
Werkstoff mit einer Härte von 80° IRHD ausgelegt auf beste thermische Beständigkeit,
FDA konform 21 Cfr 177.2600
-10°C +320°C
 
WEISS
 


PERFLUOR-ELASTOMER (für schnelle Verfügbarkeit / kleine Serien)
Perfluor-Elastomer ist eine Kautschuk-Version von PTFE. DieWerkstoffe sind bei Westring allgemein unter dem Oberbegriff FFKM Werkstoffe erhältlich.

Werkstoff

 
Bemerkungen / Anwendungen

 
Temperaturbereich
Statisch

 
Farbe

 
V0060A
Universal-Werkstoff für niedershorige Anwendungen
-15°C +260°C
SCHWARZ
V0070A
 
Universal-Werkstoff der die meisten Anwendungen für diesen Temperaturbereich abdeckt.
Gute chemische Resistenz.
-15°C +260°C
 
SCHWARZ
 
V0074S
FDA Lebensmittel und Pharmazulassung + USP Class VI, 3-A Standard 18-03 Kl.1
-15°C +260°C
WEISS
V0075S
FDA Lebensmittel und Pharmazulassung + USP Class VI, 3-A Standard 18-03 Kl.1
-15°C +310°C
WEISS
V0075B
Universal-Werkstoff für sehr hohe Temperaturen
-15°C +325°C
SCHWARZ
V0080A
 
Universal-Werkstoff der die meisten Anwendungen für diesen Temperaturbereich
abdeckt. Gute mechanische Eigenschaften.
-15°C +260°C
 
SCHWARZ
 
V0092E
guter Werkstoff für den Einsatz bei sehr schnellem Druckabfall, explosiver Dekompression
-15°C +260°C
SCHWARZ
V0075M
Universal-Werkstoff mit einer Härte von 72° IRHD mit sehr guten mechanischen Eigenschaften
-15°C +260°C
SCHWARZ
V0076P
Werkstoff mit einer Härte von 65° IRHD, entwickelt für die Fertigung in der Halbleiterindustrie
-15°C +275°C
TRANSPARENT
V0074P
Werkstoff mit einer Härte von 75° IRHD, entwickelt für die Fertigung in der Halbleiterindustrie
-15°C +275°C
TRANSPARENT
V0075H
Ultrareiner Werkstoff mit einer Härte von 75° IRHD, plasmabeständig, sehr geringe Heliumleckrate
-15°C +320°C
WEISS
V0075T
 
Universal-Werkstoff mit einer Härte von 75° IRHD, sehr geringer Compression-Set,
höchste Temperaturen
-15°C +330°C
 
SCHWARZ
 
V0075L
Tieftemperatur-Werkstoff mit einer Härte von 75° IRHD und veränderter Polymerstruktur
-45°C +250°C
SCHWARZ
V0090L
Tieftemperatur-Werkstoff mit einer Härte von 90° IRHD und veränderter Polymerstruktur
-45°C +240°C
SCHWARZ

Der Kontakt mit Medien, die gegenüber dem jeweiligen Werkstoff aggressiv wirken, können die angegebenen Temperaturbereiche einschränken. Die Empfehlungen in der Spalte Bemerkungen/Anwendungen bezüglich der Medienbeständigkeit oder des Einsatzbereiches basieren auf derzeit verfügbaren Versuchs- und Laborerfahrungen und haben den Charakter eines technischen Lösungsvorschlages. Der Anwender muss deshalb die Eignung der technischen Auslegung unter Einwirkung des abzudichtenden Mediums auf jeden Fall prüfen und freigeben. Westring gibt hier keine Pauschalgarantie bezüglich der Form, Einbausituation oder Funktion eines Produktes in jeglicher Anwendung.

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18. FREIGABEN

Werkstoffe mit FDA-Konformiät (FDA, BgVV)
Dichtungen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, müssen dem Lebensmittelgesetz entsprechen. Das Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin BgVV hat die Art der Substanzen festgelegt, die gesundheitlich unbedenklich sind und die zulässige Migration (Wanderung oder Auslaugung) haben. Nach der Empfehlung XXI des BgVV werden die Bedarfsgegenstände aus Gummi entsprechend den in der Praxis vorkommenden unterschiedlichen Einsatzbedingungen in 4 Kategorien (in Abstufungen nach der Dauer des Kontaktes einer Dichtung mit dem Lebensmittel) und in eine Sonderkategorie eingeteilt.

Die Silikon-Elastomere eignen sich hinsichtlich ihrer physiologischen Eigenschaften für den Einsatz in dieser Anwendung, denn sie sind inert sowie geruchs- und geschmacksfrei. Sprechen Sie unsere Anwendungstechnik bei der Werkstoffauswahl auf Ihren Anwendungsfall hin an.

Die FDA - Food and Drug Administration (USA), besitzt, ähnlich wie das BgVV eine Liste von Elastomer-Substanzen, die nicht toxisch (giftig) oder karzinogen (krebserzeugend) sind. Zusätzlich können Extraktionstests entsprechend den FDA-Forderungen von den Elastomerherstellern gefordert werden, die es einzuhalten gilt. Auch hier stehen in den verschiedenen Werkstoffklassen EPDM, MVQ, FPM und FFKM verschiedene Compounds zur Verfügung, die wir Ihnen gern nach Beschreibung Ihrer Einsatzbedingungen anbieten.

Werkstoffe mit Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW) Zulassung
Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW) - Komponenten für Trinkwasser-Systeme. Hierbei handelt es sich um die in Deutschland bundesweit geltende  Gesundheitsnorm für alle Geräte, Komponenten und Materialien, die mit Trinkwasser in Berührung kommen. Wir verarbeiten eine Reihe von Werkstoffen mit Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW) Zulassungen in den Elastomergruppen EPDM, NBR und MVQ die wir Ihnen gern nach Beschreibung Ihrer Einsatzbedingungen anbieten. Auf Kundenwunsch ist es ebenfalls möglich hier Sondermischungen von bestimmten vorgegebenen Mischungsherstellern zu verarbeiten.

Werkstoffe mit W270-Zulassung
Zusätzlich zur Elastomerleitlinie-UBA (ehemals KTW) Prüfung wird hier eine zeitlich vorgegebene Prüfung in Trinkwasser vorgenommen, die das mikrobiologische Verhalten , also die Keimfreiheit an den Elastomer- Werkstoffen begutachtet.

Werkstoffe für Gasversorgungs- und Verbrauchseinrichtungen
Es existieren verschiedene Werkstoffe, die vom Deutschen Verein des Gas und Wasserfaches e.V. (DVGW) freigegeben sind. Da sich hier Einsatz und Kundenwunsch sehr weitreichend gestalten können bitten, wir um Ihre Anfrage.



19. MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

Auf Grund jahrzehntelanger Erfahrung bei der Anwendung vieler Kunden sowie zahlreicher Laborversuche, haben wir eine ganze Reihe von Medien mit der Verträglichkeit verschiedener Elastomeren bereits getestet. Trotz aller Erkenntnisse, die hieraus gezogen wurden, können viele andere Faktoren im praktischen Einsatz die Haltbarkeit der Dichtungen erheblich einschränken. Deshalb können diese Angaben bezüglich der Beständigkeit nur als allgemein gültige Bewertung angesehen werden. Der Anwender hat grundsätzlich für seine Anwendung die erforderlichen Test durchzuführen. Westring übernimmt für diese Angaben keine Gewähr.

In nachfolgernder Tabelle bedeutet die Bewertung:
1 = beständig (Quellung 0 – 5 %)
2 = eingeschränkt beständig (Quellung 5 - 10%)
3 = bedingt beständig, nur für statischen Einsatz (Quellung 10 - 20%)
4 = unbeständig, offene Felder = nicht geprüft
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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

 

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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MEDIENBESTÄNDIGKEITSTABELLE FÜR ELASTOMERE

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20. LAGERUNG VON ELASTOMEREN
 
Abhängig vom Einfluss von Wärme, Licht, Ozon, Sauerstoff und Feuchtigkeit tendieren die meisten vulkanisierten Elastomere dazu, ihre physikalischen Eigenschaften während der Einlagerung zu verändern. Durch nicht sachgemäße Lagerung können Beschädigungen an Gummierzeugnissen auftreten
wie: Verhärtung, Erweichung, Rissbildung oder andere Veränderungen, die den Einsatz der Produkte unmöglich machen. Durch sorgfältiges Einhalten
der nachfolgend aufgeführten Punkte können die beschriebenen Veränderungen weitgehend vermieden werden. (siehe hierzu auch DIN 7716)
 
Temperatur
Die Temperatur im Lagerraum sollte zwischen +15° und nicht zu überschreitenden +25°C liegen. Lagertemperaturen unter 0°C bis kurzweilig auch max. -10°C sind auf die Dauer nicht schädlich. Wenn Elastomere jedoch bei Minustemperaturen vom Lager genommen werden, sollten sie vor ihrer Verwendung oder Kontrolle auf ca. 20°C langsam erwärmt werden. Chloroprenkautschuke (CR) sollten nicht unter +12°C gelagert werden.
 
Sauerstoff – Ozon
Nach Möglichkeit sollten vulkanisierte Elastomere vor Umluft durch geeignete Verpackungen geschützt werden, z.B. luftdichte Folien oder PEVerschlussbeutel.
Dieses ist vor allem bei Teilen mit großer Oberfläche und großem Volumen zu berücksichtigen, da Ozon Gummi besonders angreift. Lagerräume sollten keine elektrischen Einrichtungen enthalten, die Funken oder Entladungen erzeugen können, z.B. Hochspannungsgeräte, Transformatoren oder Elektromotoren.
 
Umgebungsluft
Die optimale Luftfeuchtigkeit liegt bei etwa 65%, und sollte diese nicht erheblich überschreiten. Die Umgebungsluft sollte möglichst staubfrei sein. Es sollte eine mäßig gelüftete Atmosphäre vorhanden sein.

Licht
Vulkanisierte Elastomere sollten vor direkter Sonneneinstrahlung und UV–Licht geschützt gelagert werden. Soweit diese Produkte nicht in lichtundurchlässigen
Behältern oder speziellen Folien/Beuteln verpackt sind, sind die Fenster der Lagerräume mit UV-Schutzfolie zu versehen.
 
Verformung
Elastomererzeugnisse sollten so gelagert werden, dass sie sich nicht deformieren können. Unerlässlicher Druck oder Auslängung sollte auf ein Minimum reduziert werden. Die Artikel sind möglichst flach zu lagern, so dass eine dauerhafte Formänderung vermieden wird.
 
Kontakt mit Metallen
Metalle wie Kupfer-, Kupferverbindungen, Mangan und Stahl können bei direktem Kontakt mit Elastomeren, einen zerstörenden Einfluss auf diese nehmen. Zum Schutz kann zwischen die Kontaktflächen Papier, Pappe, Polyethylenfolie oder ähnliches gegeben werden.
 
Kontakt mit flüssigen und halbflüssigen Medien
Elastomere sollten während der Lagerung weder mit flüssigen noch halbflüssigen Medien in Kontakt kommen. Dies gilt insbesondere für Lösungsmittel, Öle und Fette, es sei denn sie wurden vom Hersteller so verpackt. Bei Lagerung von Geräten mit eingebauten Elastomerteilen sollen nur Konservierungsmittel verwendet werden, die mit den jeweiligen Elastomeren verträglich sind.
 
Reinigung
Die Reinigung von Elastomererzeugnissen sollte mit einem sauberen Tuch und handwarmen Seifenwasser vorgenommen werden. Benzin, Benzol, Terpentin und ähnliche organische Lösungsmittel sind nicht geeignet. Nicht mit scharfkantigen oder spitzen Gegenständen, wie z.B. Drahtbürsten oder Schleifpapier in Verbindung bringen. Die Elastomere müssen vor Gebrauch bei Raumtemperatur, nicht in direkter Nähe von Heizkörpern, getrocknet werden.
 
Lagerumschlag
Elastomererzeugnisse sollten möglichst kurz gelagert werden. Hierzu sollte bei der Entnahme vom Lager das Prinzip „First in – First out“ angewendet werden. Das heißt, die Erzeugnisse die zuerst eingelagert wurden, sollten auch wieder zuerst aufgebraucht werden.
 
Lagerzeit
Das eingesetzte Polymer der Elastomermischung bestimmt die zu erwartende Lebensdauer der Fertigteile. Die Lagerzeit im Regal (bei den oben beschriebenen optimalen Bedingungen), kann aus nachfolgender Tabelle entnommen werden. Vor der Verwendung, bzw. bei Erreichen der Erstlagerzeit, sollte eine sorgfältige Kontrolle nach folgenden Kriterien erfolgen:
- sind mechanische Zerstörungen erkennbar
- sind Verformungen/Veränderungen sichtbar
- sind Oberflächenveränderungen/Haarrisse erkennbar
- sind Harteänderungen mittels einer Messung festzustellen
 
Basiselastomer
 
Erstlagerzeit
 
Zweite Lagerperiode (nach Kontrolle)
 
Fluorelastomere (FKM) / Perfluorelastomere (FFKM)
10 Jahre
4 Jahre
Fluorsilikone (FVMQ)
 
 
Chlorsulfoniertes PE
 
 

 
Neoprene (CR)
5 Jahre
2 Jahre
Ethylen-Propylen-Dien (EPDM)
 
 
Nirtil/PVC-Mischung
 
 

 
Natur Gummi
3 Jahre
2 Jahre
Nitril (NBR)
 
 
Butyl (IIR)
 
 
Polyurethan (PU)
 
 
Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)
 
 
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Niederlassung Düren
Westring Dichtungstechnik GmbH
Talbenden 4
D-52353 Düren
Tel:  +49 24 28 - 80 29 - 0
Fax:  +49 24 28 - 80 29 - 29
E-Mail:  dueren@westring-dichtungstechnik.de

Niederlassung Köln
Westring Dichtungstechnik GmbH
Hugo-Junkers-Straße 68-70
D-50739 Köln-Longerich
Tel:  +49 221 - 5 99 20 18 / 19
Fax:  +49 221 - 5 99 53 62
E-Mail:  koeln@westring-dichtungstechnik.de

Niederlassung Plauen
Westring Dichtungstechnik GmbH
Fedor-Schnorr-Straße 6
D-08523 Plauen
Tel:  +49 37 41 - 42 30 - 0
Fax:  +49 37 41 - 42 30 - 19
E-Mail:  plauen@westring-dichtungstechnik.de