FAQs Dichtungswissen Kompakt



Was sind Elastomere?

Elastomere (Gummi) sind Polymere, deren Makromoleküle durch Querverbindungen miteinander verbunden (vernetzt) sind und dadurch die typischen gummielastischen Eigenschaften aufweisen. Das unvernetzte Rohprodukt wird Kautschuk genannt und entweder aus kautschukführenden Pflanzen gewonnen oder synthetisch hergestellt.

 


Was bewirkt die Vulkanisation von Elastomeren?

Die Vulkanisation führt zu einer Vernetzung der Makromoleküle, d. h. zur Bildung chemischer Querverbindungen der Polymerketten. Dieses bewirkt, dass Elastomere nach Beendigung einer aufgezwungenen Formänderung wieder in ihre ursprüngliche Form bzw. Lage zurückkehren.

Makromoleküle unvernetzt und vernetzt
Makromoleküle: - von Kautschuk (unvernetzt) - von Gummi (vernetzt)

Wie werden O-Ringe hergestellt?

O-Ringe werden aus unterschiedlichen Kautschuken in beheizten Spritz- oder Pressformen stoß- und nahtlos durch Vulkanisieren (Vernetzen der Makromoleküle) hergestellt.


Wie verhält sich ein O-Ring unter Druck?

Die Neigung zur Extrusion wird weitgehend vom Spaltmaß g zwischen den Maschinenteilen beeinflusst. Das Spiel hängt von der Bearbeitung, der Fertigungsmethode, den Toleranzen, die auf das Spiel Einfluss nehmen, dem Atmen der Teile unter Druck etc. ab. Das Spaltmaß sollte so gering wie möglich ausgeführt werden. Ein zu großer Dichtspalt kann durch Extrusion (Spaltextrusion) zur Zerstörung des Elastomers führen.


Welche Fertigungsverfahren für O-Ringe gibt es?

Grundsätzlich werden zur Herstellung von O-Ringen aus elastomeren Werkstoffen zwei Fertigungsverfahren unterschieden: Herstellung von O-Ringen im Kompressionsverfahren und Herstellung von O-Ringen im Spritzgussverfahren.
 


Wie wird die Härte von O-Ringen ermittelt?

Unter Härte versteht man den Widerstand eines Körpers gegen das Eindringen eines härteren Körpers bestimmter Form und definierter Druckkraft und in einer bestimmten Zeit. Sie wird nach Shore oder °IRHD (International Rubber Hardness Degree)gemessen. Die Härte muss z. B. auf die Druckbeanspruchung abgestimmt sein. Je weicher das Elastomer, desto leichter wird es durch den Druck deformiert und in den abzudichtenden Spalt hineingepresst. Andererseits dichtet ein weicheres Elastomer aufgrund seiner besseren Flexibilität bereits bei geringen Anpressdrücken und bei unebenen Flächen.

 

Härtemessung nach °IRHD
Härtemessung nach °IRHD
Härtemessung nach Shore A
Härtemessung nach Shore A

Wie dichtet ein O-Ring ab?

Die Dichtwirkung des O‑Rings wird durch die elastische Verformung seines Querschnitts (Schnurdurchmesser d2) in einem entsprechend gestalteten Einbauraum (Nut) erzeugt. Dabei wird der kreisförmige Querschnitt in einen elliptischen verformt, der den Dichtspalt an der Dicht- bzw. Kontaktfläche und am Nutgrund verschließt. Dadurch wird eine Flächenpressung erzeugt, die zur Erzielung einer Dichtwirkung nötig ist.

Verpresster O-Ring im Einbauraum ohne Druckbeaufschlagung
Verpresster O-Ring im Einbauraum ohne Druckbeaufschlagung
Verpresster O-Ring im Einbauraum unter Druckbeaufschlagung
Verpresster O-Ring im Einbauraum unter Druckbeaufschlagung

Wie werden die korrekten O-Ring Einbaumaße ermittelt?

Damit O-Ringe eine entsprechende Dichtfunktion übernehmen können, ist es notwendig, diese in dafür ausgelegte Einbauräume einzusetzen. Das COG O-Ring Berechnungsprogramm unterstützt Sie bei der Ermittlung der O-Ring Einbaumaße für den Einbau in eine Kolbendichtung, Flanschdichtung oder Stangendichtung.


Wie werden O-Ringe richtig montiert?

O‑Ringe sind äußerst empfindlich gegenüber scharfen Kanten. Deshalb ist das Entgraten bzw. Abrunden aller Kanten, über die der O‑Ring gezogen oder gegen die er gedrückt wird, eine wesentliche Voraussetzung für eine sichere Montage.

Die wichtigsten Montagehinweise im Überblick:

  • O‑Ringe niemals über scharfe Kanten ziehen.
  • Schmutz oder sonstige Rückstände in der Nut oder auf dem O‑Ring sind unzulässig.
  • Jede Verwechselungsgefahr mit anderen O‑Ringen ausschließen (ggf. Farbkennzeichnung).
  • O‑Ringe niemals einkleben (mögliche Verhärtung).
  • Keine Bohrungen überfahren.
  • Wenn immer möglich, Montagefett/-öl verwenden; Beständigkeit muss gegeben sein (kein Mineralöl/Vaseline für EPDM zulässig).
  • Verträglichkeit möglicher Reinigungsmittel mit dem O‑Ring prüfen.
  • Keine scharfkantigen, harten Hilfswerkzeuge verwenden.
  • Kurzfristige Aufdehnung des O‑Ring Innendurchmessers um bis zu 20 % für Montage zulässig.
  • Nutzen Sie das hilfreiche COG Tool Kit für Ihr Montage

Was ist ein O-Ring?

Ein O‑Ring ist ein geschlossener Ring mit kreisrundem Querschnitt, vorwiegend hergestellt aus einem gummielastischen Werkstoff (Elastomer). Die O-Ring-Abmessungen werden definiert durch den Innendurchmesser d1 und den Schnurdurchmesser d2.

O-Ring Bemaßung
O-Ring Bemaßung

Was funktioniert eine O-Ring-Abdichtung?

Eine O-Ring-Abdichtung ist ein Mittel zur Verhinderung des unerwünschten Austretens oder Verlustes von Flüssigkeiten oder Gasen (d. h. von Medien). Der O-Ring ist die am weitesten verbreitete Dichtung, weil sie so einfach und leicht zu montieren ist und wenig Einbauraum benötigt. Bei richtiger Nutauslegung und Werkstoffauswahl kann eine Dichtung ruhend und bewegt, innerhalb der Temperaturgrenzen des Werkstoffs über einen sehr langen Zeitraum eingesetzt werden.


Wie werden O-Ringe im Kompressionsverfahren hergestellt?

Beim Kompressionsverfahren (Compression Molding = CM-Verfahren) wird der Rohling manuell in das Werkzeug (Form) eingelegt, ehe die beiden Formhälften, die aus einem Unter- und einem Oberteil bestehen, geschlossen werden. Da dieses Verfahren sehr zeitaufwendig ist, eignet es sich in erster Linie für die Herstellung kleinerer Stückzahlen sowie für größere Abmessungen.

Kompressionsverfahren
Kompressionsverfahren

Wie werden O-Ringe im Spritzgussverfahren gefertigt?

Beim Spritzgussverfahren (Injection Molding = IM-Verfahren) wird der Rohling automatisch in das Werkzeug, welches dabei aus mehreren O‑Ring Formen (Kavitäten) besteht, eingespritzt. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für höhere Stückzahlen sowie für kleinere Abmessungen.

Spritzgussverfahren
Spritzgussverfahren

Welche Einbauarten von O-Ringen gibt es?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie O‑Ringe eingebaut werden können. Grundsätzlich unterscheidet man nach der Verformungsrichtung des O‑Ring-Querschnitts, nach radialer und axialer Verformung. Bei der radialen Verformung unterscheidet man des Weiteren nach „außendichtend” (Nut im Innenteil, Kolbendichtung) und „innendichtend” (Nut im Außenteil, Stangendichtung). Bei der axialen Verformung befindet sich die Nut im Flansch und wird mit einer Deckplatte verschraubt (Flanschdichtung). 

Einbauart Flanschdichtung
Flanschdichtung / axial dichtend
Einbauart Kolbendichtung
Kolbendichtung / radial dichtend
Einbauart Stangendichtung
Stangendichtung / radial dichtend

Wofür werden Stützringe verwendet?

Stützringe bewahren den O-Ring vor Zerstörung, wenn hohe Drücke auftreten oder größere Spalten abzudichten sind. Die Stützringe sind überwiegend aus PTFE gefertigt. Dafür sprechen die günstigen Eigenschaften des Werkstoffs: der große Temperaturbereich von -200 °C bis 260 °C, die passende Härte und eine nahezu universelle Beständigkeit gegenüber Medien. Das Fließverhalten von PTFE schützt die weicheren Gummiringe vor mechanischer Beschädigung.  Weitere Informationen zum Thema Stützringe finden hier Sie auf unserer Website.


Warum werden die Oberflächen von O-Ringen behandelt?

O‑Ringe können einer speziellen Oberflächenbehandlung unterzogen werden, um beispielsweise ein Zusammenkleben zu verhindern, den Reibungskoeffizienten zu reduzieren oder die Montage zu vereinfachen. Je nach Beschichtungsverfahren und Einsatzfall können sich daraus verschiedene Vorteile ergeben. Weitere Informationen zum Thema Oberflächenbehandlungen bei O-Ringen finden Sie hier auf unserer Website.


Was sind stoßvulkanisierte O-Ringe?

Bei stoßvulkanisierten O-Ringen werden die Schnurenden in speziellen Vorrichtungen zusammengefügt und mittels einer geeigneten Haftmischung heiß vulkanisiert. Die Nachteile dieser beiden Verfahren sind die schlechteren physikalischen Eigenschaften im Bereich der Stoß- bzw. der Klebestelle sowie größere Toleranzen im Vergleich zu endlosvulkanisierten O-Ringen.


Was sind geklebte O-Ringe?

Geklebte O-Ringe sind extrudierte Schnüre, deren Schnurenden an dem geraden Stoß mithilfe eines Klebers zusammengefügt werden. Der Kleber muss sowohl auf den Elastomerwerkstoff als auch auf die Anwendungsbedingungen wie z. B. Druck, Temperatur und auf das eingesetzte Medium abgestimmt sein.


Was ermöglicht die Endlosvulkanisation bei O-Ringen?

Die Endlosvulkanisation ermöglicht ein gleichmäßiges Durchvulkanisieren von O-Ringen über den gesamten Durchmesser. Die Maßhaltigkeit der O-Ringschnurstärken und Oberflächen erfüllen die Norm DIN ISO 3601. Die so hergestellten O-Ringe entsprechen somit den O-Ringen kleiner Abmessungen bei herkömmlichen Produktionsverfahren. Gegenüber anderen Verfahren entstehen durch die gleichmäßige Vulkanisierung keine Schwachstellen an den Stoßstellen. Dies ermöglicht eine längerfristige und wesentlich hochwertigere Abdichtung in unterschiedlichen Einsatzbereichen, z. B. auch im Hochvakuum Bereich oder beim Einsatz mit gasförmigen Medien.


Welche Norm gilt für O-Ringe?

O-Ringe sind nach ISO 3601 genormt, diese Norm ist in Deutschland als DIN ISO 3601 gültig, welche die geometrischen Anforderungen, Abmessungen und Toleranzen definiert. Bei COG werden im O-Ring-Bereich ausschließlich Präzisions-O-Ringe produziert und verkauft.