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Dichtungen

Trelleborg Sealing Solutions präsentiert Dichtungs-Innovationen für die Prozesstechnik

13.06.2007 | Redakteur: Dr. Jörg Kempf

Nicht zuletzt für Schnellkupplungen und NBR-Dichtungen an prozesstechnischen Anlagen bieten sich neue, gegen Ozon widerstandsfähigere NBR-Sorten an. (Bilder: Trelleborg Sealing Solutions)
Nicht zuletzt für Schnellkupplungen und NBR-Dichtungen an prozesstechnischen Anlagen bieten sich neue, gegen Ozon widerstandsfähigere NBR-Sorten an. (Bilder: Trelleborg Sealing Solutions)

Als einer der Innovationsführer im Dichtungsmarkt hat Trelleborg Sealing Solutions – bis vor kurzem noch als Busak+Shamban firmierend – auf den diesjährigen Frühjahrsmessen u.a. drei Innovationen vorgestellt, die für die Prozesstechnik interessant sind: einen NBR-Dichtungswerkstoff mit erhöhter Ozonbeständigkeit, statische Zweikomponenten-Dichtringe für Druckluftverschraubungen und ein neues Verfahren zur Herstellung großer O-Ringe in Kleinmengen ohne Werkzeugkosten.

Vor allem an gedehnten NBR-Dichtungen verursacht Ozon (O3) nicht selten Risse, und somit sind Leckagen vorprogrammiert. Akuter Handlungsbedarf ergab sich für die Werkstoffentwickler der Trelleborg Sealing Solutions durch gebietsweise stark gestiegene Ozonkonzentrationen, die imstande sind, im Freien eingesetzte Dichtungen innerhalb kurzer Zeit zu zerstören. Ein aktuelles Entwicklungsprojekt galt deshalb NBR-Mischungen mit erhöhter Ozonbeständigkeit. Inzwischen steht der neue Werkstoff in drei Härte-Einstellungen zur Verfügung.

Ozon verursacht Risse in Bauteilen aus NBR

Energie ist mit im Spiel, wenn in der Stratosphäre Sauerstoff-Moleküle in zwei einzelne Atome gespalten werden und beide sich mit einem Sauerstoff-Molekül zu Ozon vereinigen. Gespeist wird dieser Prozess von der Sonnenenergie. Doch auch erdnah entsteht unter UV-Einwirkung das starke Oxidationsmittel Ozon – aus einer Reaktion zwischen Stickstoffdioxid (NO2) und Sauerstoff (O2).

Hat sich das giftige Gas erst einmal gebildet, kann es an O-Ringen und Formteilen aus Nitrile Butadiene Rubber (NBR) Risse verursachen und diese funktionsunfähig machen – vor allem, wenn Dichtungen oder Formteile aus diesem Werkstoff gedehnt sind. Abhilfe bieten die neuen ozonoptimierten NBR-Werkstoffe, die in den Shorehärten (A) 70, 80 und 90 verfügbar sind – gestaffelt von mittel bis hart.

Während an Standard-NBR bei mehr als fünf Prozent Dehnung oft bereits nach einer Woche erste Risse auftreten, führen die Mischungszusätze der neuen Werkstoffe zu Ergebnissen, die um ein Vielfaches besser sind. Damit stehen für viele Einsätze in der Prozesstechnik, bei denen O-Ringe aus NBR dem aggressiven Ozon ausgesetzt sind, preisgünstige Dichtungswerkstoffe zur Verfügung. Diese bieten Anwendern mehr Sicherheit und längerfristigen Schutz vor Leckagen und verhindern Anlagenstillstände.

Dichtungen und Formteile aus veredeltem NBR bieten jedoch nicht nur technische Vorteile, sondern auch wirtschaftliche. Denn gegenüber Standard-NBR steigt die Lebensdauer der Teile weitaus stärker an, als der Preis des veredelten NBR gegenüber konventionellen NBR-Sorten. Da bekanntlich jede zerstörte Dichtung über den Preis der wiederbeschafften Dichtung hinaus Instandsetzungskosten verursacht, rechnet Trelleborg Sealing Solutions mit einer steil ansteigenden Absatzkurve bei ozonoptimierten NBR-Dichtungen. Ein wichtiges Argument „pro ozonoptimiertem NBR“ liegt auch im Risiko begründet, dass an nicht gegen das Ozon geschützten NBR-Teilen bereits im Stadium der Lagerhaltung – also noch vor dem Einbau oder Verkauf – Vorschädigungen auftreten können.

Die Wirksamkeit des Ozonschutzes hat Trelleborg Sealing Solutions unter Beachtung der DIN 53509-1 ausgiebig getestet. Die Temperaturbeständigkeit der neuen Werkstoffe liegt im Bereich von –30 °C bis +100 °C. Bei der Festlegung der Härte nach Shore A sollte beachtet werden, dass NBR-Werkstoffe, die längere Zeit Ozon ausgesetzt sind, „nachhärten“. Wird ein noch höherer Ozonschutz gefordert, kann dieser durch den Einsatz teurerer hydrierter NBR-Werkstoffe (HNBR) erreicht werden.

Pneumatische Systeme: dicht bereits bei Handanzug

Da in vielen prozesstechnischen Systemen Druckluft genutzt wird – nicht zuletzt aus Gründen des Explosionsschutzes – besitzt eine weitere Innovation Relevanz für diesen Anwendungsbereich. Neue statische Dichtringe mit der Bezeichnung DRV4 sind auf die Anschlusstechnik pneumatischer Systeme ausgerichtet. Im Zweikomponenten-Spritzgussverfahren werden mit einem Schuss ein Gehäusering aus hellgrauem Polyamid und ein Dichtring aus thermoplastischen Polyurethan gespritzt. Drei Nasen zentrieren den Dichtring auf der Verschraubung. Beim Anziehen der Überwurfmuttern werden die Dichtlippen an die Dichtflächen angedrückt. Der Gehäusering bewirkt dabei eine kontrollierte Verpressung der Dichtlippen. Die Dichtungen entsprechen der ISO 16030.

Bereits zum Start des neuen Programms werden die nach einer Demontage wieder verwendbaren Dichtungen in den Nennweiten 1/8˝, 1/4˝, 3/8˝, 1/2˝ und 3/4˝ angeboten. Die Mindestanzugsmomente betragen 2,0 Nm bei der kleinsten Baugröße und 10 Nm bei allen anderen Größen – über den gesamten Temperaturbereich von –10 °C bis +60 °C. Bei Raumtemperatur liegen sie einheitlich bei 0,5 Nm. Dieser Wert wird bereits beim Anziehen von Hand erreicht. Als Druckkennwerte gelten bei Raumtemperatur maximal 10 bar und minimal –0,95 bar.

Große O-Ringe ohne Werkzeugkosten hergestellt

Ein Highlight für Hersteller und Anwender prozesstechnischer Anlagen stellt ein neues Produktionsverfahren für nahtlose O-Ringe und Profildichtungen mit Durchmessern von mehr als 500 Millimetern dar. Diese konnten bislang nur zeitaufwändig und werkzeugkostenintensiv oder aber mit technischen Nachteilen hergestellt werden. Als Schwachstelle galt vor allem, wenn extrudierte Rundschnüre oder Dichtungsprofile auf Länge geschnitten und die Enden zusammengeklebt, stoßvulkanisiert oder verschweißt wurden. Dank des neuen FlexiMold-Verfahrens kann Trelleborg Sealing Solutions jetzt große O-Ringe und Profilringe „aus einem Guss“ produzieren – ohne Werkzeugkosten und mit kurzer Lieferzeit. Nach diesem Verfahren hergestellte Dichtungsringe sind stoßfrei und können sogar in Übergrößen preiswert und schnell hergestellt werden.

Große O-Ringe und Dichtungen werden in vielen Prozessen sowohl in der chemischen und petrochemischen Industrie, als auch in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt.

Der FlexiMold-Prozess empfiehlt sich bei O-Ringen und anderen Dichtungsprofilen mit mehr als 500 mm Durchmesser oder bei extrudierten Dichtungsschnüren. Sie entsprechen den Normen ISO 3601-1, AS568 und JIS B 2401 und lassen sich in beliebigen Durchmessern bzw. Längen herstellen. Bei O-Ringen in Standard-Schnurstärken entfallen auch Werkzeug-Zusatzkosten.

Auf Anforderung sind auch größere Schnurstärken sowie andere Dichtungsprofile erhältlich. FlexiMold-O-Ringe und andere Profile sind in den verschiedensten Elastomeren lieferbar, darunter Isolast FFKM, Resifluor, Fluorelastomeren, FKM, EPDM und HNBR-Compounds, die den Anforderungen der FDA, USP Klasse VI bzw. den EDR-Anforderungen (Explosive Decompression Resistant) entsprechen. Die Dichtungen werden in Null-Fehler Qualität gefertigt, einzeln verpackt und etikettiert. Die Möglichkeit der Fertigung im Reinraum der Class 100 besteht ebenfalls.

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