Busak+Shamban má nový název spolenosti: Trelleborg Sealing Solutions Kvalita a Sluby zstávají! O-kroužky

Transkript

1 Busak+Shamban má nový název spolenosti: Trelleborg Sealing Solutions Kvalita a Sluby zstávají! O-kroužky

2 Inovace v konstrukci, materiálech a v aplikaci těsnění Vlastní vývoj materiálů Jedinečná databáze více než 2000 materiálových receptur založených na elastomerech, PTFE a termoplastických technologiích. Sem patří i nejodolnější polymery určené pro vysoké zatížení v prostředí s teplotami od 254 C do +325 C. Pokračující výzkum nám zajišťuje přední místo ve vývoji nových materiálů, které by odpovídaly vysokým požadavkům na funkci i nejpřísnějším nárokům na bezpečnost a ekologii. K námi vyvinutým materiálům patří Isolast, Turcon, Turcite, Zurcon, Orkot, Luytex a HiMod. Vlastní testovací zařízení Nejmodernější zkušební laboratoře nám umožňují rozsáhlé testy materiálů i hotových výrobků s cílem vyhovět rostoucím požadavkům na tlak a teplotu, poskytovat špičkový výkon a minimalizovat riziko závad. To rovněž zahrnuje hodnocení pracovních kapalin. Naše vývojová a testovací zařízení vyhovují ekologickým předpisům EC a EPA. Efektivní výroba Díky strategickému rozmístění výrobních závodů a špičkovým technologiím jsme schopni zajistit moderní a efektivní výrobu ve všech oblastech po celém světě. Jednotně organizované výrobní jednotky jsou zárukou té nejlepší kvality v procesu od návrhu výrobku a materiálu až po výrobu, finální montáž a dopravu. Záruka kvality Zárukou kvality našich výrobků je stálá inovace výrobních prostředků a postupů a oddanost zásadě bezchybné produkce. Všechny naše závody splňují požadavky norem ISO 9000, QS 9000, AS 9000 nebo Ford Q1. Údaje v katalogu vycházejí ze zkušeností mnoha desítek let výroby a používání těsnicích prvků a plastických hmot. Přesto však mohou některé neznámé parametry a podmínky ovlivnit všeobecně platná pravidla takovým způsobem, že je nutné, aby uživatel sám prováděl potřebné zkoušky. Z tohoto důvodu a také proto, že oblast aplikací našich výrobků je velice rozsáhlá, Busak+Shamban nemůže převzít záruky za správný výběr údajů a doporučení katalogu v těchto jednotlivých případech použití. Mezní hodnoty tlaku, teploty a rychlosti uvedené v katalogu jsou maximální hodnoty naměřené v laboratoři. Při použití musí být pamatováno na to, že vlivem střídavých změn provozních podmínek se tyto hodnoty odpovídajícím způsobem snižují. Při mimořádných provozních podmínkách se obraťte na naše odborníky. Toto vydání nahrazuje všechna předchozí. Tento katalog nebo jakákoliv jeho část nesmí být dále rozmnožován bez našeho svolení. Všechny ochranné známky jsou majetkem Busak+Shamban, Dowty Engineered Seals, Forsheda. QUAD-RING je ochranná známka Quadion Corporation. Busak+Shamban Všechna práva vyhrazena. Tyrkysová barva je ochrannou známkou Busak+Shamban.

3 ! Obsah Profily výrobců O-kroužků skupiny Tralleborg Sealing Solutions Všeobecné informace Aplikace Materiály Elastomery Parametry použití elastomerů Charakteristické vlastnosti a technická kontrola elastomerů Standardní materiály Speciální požadavky certifikace Pokyny pro konstrukci Pokyny pro instalaci Doporučení pro instalaci O-kroužky, rozměrová řada, mezinárodní standardy O-kroužky s rozměry podle normy AS 568 A O-kroužky s rozměry pro válcové trubkové závity podle normy AS 568 A (řada 900) O-kroužky s rozměry pro metrické závity s kuželovým zahloubením podle normy ISO Tolerance rozměrů Kritéria kvality pro O-kroužky Sady těsnění Speciální O-kroužky Isolast perfluorelastomerové O-kroužky Zapouzdřené FEP O-kroužky PTFE O-kroužky Polyuretanové O-kroužky O-kroužky ze šňůry kruhového průřezu (spojené vulkanizací) O-kroužky s povrchovými úpravami O-kroužky s povrchovou úpravou Labs-free O-kroužky s redukovaným třením Kritéria kvality Pokyny pro skladování Rejstřík

4 2 O-kroužky

5 ! Profily výrobců O-kroužků skupiny Trelleborg Sealing Solutions Busak+Shamban Firma Busak+Luyken byla založena v roce 1954, jako marketingová firma dodávající O-kroužky na německý trh. Od roku 1958 byla firma Busak+Luyken také distributorem termoplastických těsnění firmy W.S. Shamban z USA. Po převzetí firmy W.S. Shamban v roce 1992 změnila firma název na Busak+Shamban. Počínaje tímto rokem má firma Busak+Shamban rozvinutou síť výzkumných a vývojových center, výrobních a marketingových společností a logistických center po celém světě. Vedle toho firma Busak+Shamban udržuje strategické spojenectví s několika velmi dobře vybranými dodavateli. O prodej výrobků do celého světa pečuje 33 marketingových společností. To umožňuje firmě Busak+Shamban uspokojovat náročné požadavky zákazníků a zabezpečovat rozsáhlé služby od kusové až po hromadnou výrobu. Počínaje rokem 1994 má firma implementován systém řízení jakosti podle ISO 9001 a od roku 2000 podle QS Většina společností skupiny Busak+Shamban a jejich partnerů je také certifikována podle ISO 9000 a QS Tři vývojová a výzkumná centra firmy Busak+Shamban vyvíjí na základě nejmodernějších poznatků vědy nové materiály a patentovaná těsnění. Firma Busak+Shamban má vyvinuto množství vysoce kvalitních metod povrchových úprav elastomerových O-kroužků, které zajišťují redukci tření. Základem znalostí v této oblasti je spolupráce s německými výrobci zařízení pro automatickou montáž a zařízení pro povrchové úpravy. Obrázek převzat z dokumentace firmy Ohrmann Montagetechnik GmbH, Möhnesee, Německo Od roku 2003 je firma Busak+Shamban součástí Trelleborg Sealing Solutions, působící v rámci společnosti Trelleborg AB. 3

6 Skega Seals AB Firma Skega Seals AB byla založena v roce 1932 jako výrobce pryžových rukavic do těžkých provozních podmínek. V roce 1948 přišla firma Skega Seals AB na švédský trh s výrobou O-kroužků, když zahájila výrobu speciálních O-kroužků pro švédské vojenské letectvo. Dnes vyrábí 120 milionů O-kroužků ročně. Již několik let je základním stavebním kamenem firmy neustále budovaný a zdokonalovaný systém kvality jakosti. V roce 1989 firma zavedla systém řízení jakosti podle ISO Neustále se zvyšující požadavky na jakost vyústily v roce 1999 k zavedení systému řízení jakosti podle QS Od prosince 1999 má firma Skega Seals AB systém řízení certifikovaný podle SS EN ISO Laboratoře pracují s většinou elastomerových materiálových skupin, což zahrnuje velkou škálu zkušebních zařízení. Nicméně firma Skega Seals AB se stále více zaměřuje na vysoce výkonné materiálové skupiny EPDM a FKM. Firma Skega Seals AB může především nabídnout materiály s odolností vůči nízkým teplotám, které odpovídají mezinárodním leteckým standardům. Výroba je v převážné míře zajišťována vstřikováním na vstřikovacích strojích. Firma má vlastní výrobu nástrojů vstřikovacích forem. Od roku 1999 tato výroba využívá modelování a navrhování pomocí 3D softwaru. Jednou z nejdůležitějších otázek dneška je ochrana životního prostředí. Firma Skega Seals AB trvale redukuje negativní dopady na životní prostředí vznikající v celém výrobním procesu od počátečního výběru materiálů, přes vlastní výrobní procesy, až po dodání výrobku zákazníkovi. Od roku 2003 je firma Skega Seals AB součástí Trelleborg Sealing Solutions, působící v rámci společnosti Trelleborg AB. 4

7 Dowty O Rings S cílem zajišťovat hromadnou výrobu elastomerových O-kroužků byla v roce 1961 založena firma Dowty O Rings. Dnes, s více než 40-ti letou zkušeností s výrobou elastomerových O-kroužků prvotřídní kvality, vyrábí firma Dowty O rings více než miliardu O-kroužků ročně. Specializace firmy spočívá v navrhování zákaznických řešení pro široký rozsah automobilových a průmyslových aplikací. Firma Dowty O Rings má velmi dobrou reputaci založenou jednak na výkonnosti, spolehlivosti a cenové výhodnosti, ale také na zavedeném systému řízení podle norem QS 9000 a ISO I nadále je firma Dowty O Rings odhodlána prosazovat nepřetržité zdokonalování výrobního procesu s cílem bezchybných dodávek zákazníkovi. Automobilové aplikace systémy vstřikování paliva spojky palivového potrubí systémy ABS klimatizační systémy systémy řízení a přenosů energií Průmyslové aplikace Díky vlastní míchárně materiálových směsí a materiálové laboratoři může firma Dowty O Rings nabídnout svým zákazníkům návrh a vývoj materiálů přímo pro jejich aplikaci. Firma také disponuje plně vybavenou zkušební laboratoří, konstrukcí a výrobou nástrojů. Firma je odhodlána i nadále se opírat o kvalitní výrobu a systém řízení jakosti s cílem bezchybných dodávek zákazníkovi za příznivé ceny. hydraulika a pneumatika systémy pro dopravu vody a plynu kompresory a vakuové systémy Od roku 2003 je firma Dowty O Rings součástí Trelleborg Sealing Solutions, působící v rámci společnosti Trelleborg AB. 5

8 6 O-kroužky

9 ! Všeobecné informace Popis O-kroužky nabízejí konstruktérům účinný a ekonomicky výhodný těsnicí prvek pro široký rozsah různých statických nebo dynamických aplikací. Nenákladný způsob výroby a snadná použitelnost učinily z O-kroužků nejrozšířenější těsnění. Široký výběr elastomerových materiálů pro standardní i speciální aplikace umožňuje použití O-kroužku pro těsnění prakticky všech kapalinných a plynných médií. Funkce O-kroužek je dvojčinný těsnicí prvek. Stlačení při instalaci působící v radiálním nebo axiálním směru dává O-kroužku počáteční těsnicí schopnost. Tato síla zvýšená o sílu vyvozenou tlakem v systému tvoří výslednou těsnicí sílu (obrázek 2). O-kroužek se za tlaku chová podobně jako kapalina s vysokým povrchovým napětím. Tlak je přenášen rovnoměrně do všech stran. O-kroužky jsou vulkanizovány ve formách a jsou charakteristické svým prstencovým tvarem s kruhovým průřezem. Velikost O-kroužku je definována vnitřním průměrem d 1 a průměrem průřezu d 2 (obrázek 1). K dispozici jsou průměry průřezů od 0,35 do 40,0 mm a vnitřní průměry do 5000 mm. d 1 d2 Obrázek 1 Přednosti Rozměry O-kroužku Tlak V porovnání s ostatními těsnicími prvky má O-kroužek široký rozsah předností: je levný, umožňuje nenákladná řešení jednoduchá drážka snižuje náklady na konstrukci a výrobu kompaktní tvar dovoluje menší zástavbu snadná a spolehlivá instalace použitelnost pro široký rozsah těsnicích aplikací (statické, dynamické, jednočinné nebo dvojčinné) široký výběr směsí pro kompatibilitu s většinou kapalin snadná dostupnost ve skladech po celém světě Obrázek 2 Těsnicí síla O-kroužku bez tlaku a s tlakem v systému 7

10 ! Aplikace Oblast použití O-kroužky se používají jako primární těsnicí prvky a jako aktivační prvky pro kombinovaná těsnění a stírací kroužky. Tím pokrývají velmi široký rozsah aplikací. V průmyslu neexistuje oblast, kde by O-kroužek nebyl použit. Od jednotlivého těsnění pro opravu až po certifikované aplikace v letectví, automobilovém průmyslu nebo všeobecném strojírenství. O-kroužek se převážně používá jako statické těsnění: radiální statické těsnění, např. pro pouzdra, krytky, trubky, válce axiální statické těsnění, např. příruby, desky, víka V případě dynamických aplikací jsou O-kroužky doporučeny pouze pro mírné provozní podmínky. Jsou omezeny rychlostí a těsněným tlakem: těsnění lehce namáhaných přímočarých vratných pístů, pístnic, plunžrů atd. těsnění pomalých rotačních nebo spirálových pohybů hřídelí, vřeten, rotačních přívodů atd. Speciální oblast použití (O-kroužek jako rotační těsnění) V některých aplikacích, např. pro krátkou dobu chodu, může být O-kroužek také použit jako rotační těsnění pro hřídele. Aby O-kroužek plnil funkci rotačního těsnění, musí být instalován v souladu se specifickými zásadami pro rotační pohyb. Tyto zásady jsou založeny na skutečnosti, že natažený elastomerový kroužek se při zahřátí smršťuje (tzv. Jouleův efekt). Při použití běžných kritérií pro konstrukci by mohl být vnitřní průměr O-kroužku d 1 nepatrně menší než průměr hřídele a teplo vzniklé třením by způsobilo jeho další smrštění. To by se projevilo větším tlakem na rotační hřídel a zabráněním tvorby mazacího filmu pod těsněním, což by způsobilo zvětšení tření. Výsledkem toho by bylo zvýšené opotřebení a předčasná porucha těsnění. Dodržením zásad pro rotační pohyb se výše popsaným problémům předejde tím, že se zvolí O-kroužek s vnitřním průměrem přibližně o 2 až 5% větším než průměr hřídele. Instalace v drážce způsobí, že těsnicí kroužek je radiálně stlačen a přitlačen k hřídeli dnem drážky. Těsnicí kroužek je tak lehce zvlněn v drážce, což napomáhá zlepšení mazání. Technické údaje O-kroužky mohou být použity v širokém rozsahu aplikací. Výběr vhodné směsi je určen teplotou, tlakem a druhem média. Aby bylo možné stanovit vhodnost O-kroužku jako těsnicího elementu pro danou aplikaci, je nutné brát v úvahu vzájemné působení všech provozních parametrů. Pracovní tlak statické aplikace: do 5 MPa bez opěrného kroužku (vnitřní průměr O-kroužku d 1 > 50mm) do 10 MPa bez opěrného kroužku (vnitřní průměr O-kroužku d 1 < 50 mm) v závislosti na materiálu, průměru průřezu a velikosti spáry do 40 MPa s opěrným kroužkem do 250 MPa se speciálním opěrným kroužkem Věnujte prosím pozornost dovolené těsněné spáře. Pracovní tlak dynamická aplikace: do 5 MPa bez opěrného kroužku nad 5 MPa s opěrným kroužkem Rychlost: do 0,5 m/s přímočarý vratný pohyb do 0,5 m/s rotační pohyb V závislosti na materiálu a aplikaci. Teplota: od 60 C až do +325 C V závislosti na materiálu a jeho kompatibilitě s médiem. Při stanovování kritérií pro použití je nutno brát v úvahu špičkovou a trvalou provozní teplotu včetně provozní doby. V případech rotačních aplikací je nutno počítat s nárůstem teploty vlivem tření. Média: Díky širokému rozsahu materiálů s rozdílnými vlastnostmi, je možno těsnit prakticky všechny kapaliny, plyny a chemikálie. Při výběru nejvhodnějšího materiálu věnujte, prosím, pozornost informacím v kapitole Materiály a našemu katalogu O-kroužky Průvodce materiály. Zásady pro rotační pohyb mohou být opomenuty pro obvodové rychlosti menší než 0,5 m/s. Pro rotační aplikace jsou k dispozici speciální materiály. Naše firma přesto nedoporučuje používat O-kroužky pro těsnění rotačních pohybů. V případě jakýchkoliv dotazů kontaktujte, prosím, naše technické oddělení. 8

11 ! Materiály Výrobci příslušenství a cíloví uživatelé očekávají těsnicí systémy pracující po dlouhou dobu bez prosaků a bez údržby. Rozhodující je spolehlivost vedoucí ke snížení nákladů na údržbu. Pro každou individuální aplikaci je velmi důležité najít dokonalé řešení těsnicího systému. To znamená zvolit vhodné materiály a ideální sestavu těsnicích, vodicích a stíracích prvků. Jedním ze základních a nejčastěji používaných těsnicích prvků je O-kroužek. Při jeho použití je velmi důležitý návrh vhodného materiálu pro danou aplikaci.! Elastomery Jedna z hlavních materiálových skupin využívaných pro výrobu těsnění jsou elastomery. Vykazují dobré vlastnosti jako jsou pružnost nebo dobrá chemická odolnost. Následující tabulka poskytuje přehled nejběžněji používaných elastomerových skupin. Naše firma může nabídnout velké množství materiálů v každé skupině. Tabulka I Přehled elastomerů Obchodní název* Zkratka podle ISO 1629 ASTM 1418 B+S Polyakrylátový elastomer Noxtite Hytemp Nipol AR ACM ACM A Polyesterový uretan Polyeterový uretan Adiprene Pellethan Vulcollan Desmopan Epichlorhydrinový elastomer Hydrin CO CO WO Chloroprenový elastomer Baypren CR CR WC Neoprene Chlorsulfonovaný polyethylenový elastomer Hypalon CSM CSM WM Ethylen-propylen dien elastomer Dutral Keltan Vistalon Buna EP EPDM EPDM E Kopolymer tetrafluoroethylen-propylenového elastomeru Aflas FEPM TFE/P** WT Perfluorovaný elastomer Isolast FFKM FFKM J Fluorouhlíkový elastomer Dai El Fluorel Tecnoflon Viton FKM FKM V Fluorosilikonový elastomer Silastic FVMQ FVMQ F Hydrogenovaný akrylonitril-butadienový elastomer Therban HNBR HNBR H Zetpol Butylový elastomer Esso Butyl IIR IIR WI Akrylonitril-butadienový elastomer (Nitrilová pryž) Europrene Krynac Nipol N Perbunan NT Breon AU EU AU EU WU WU NBR NBR N Přírodní pryž NR NR WR 9

12 Obchodní název* Zkratka podle ISO 1629 ASTM 1418 B+S Styren-butadienový elastomer Buna S Europrene Polysar S SBR SBR WB Polysulfidový elastomer Thiokol TWT WY Metyl-vinyl silikonový elastomer Elastoseal Rhodorsil Silastic Silopren VMQ VMQ S * Výběr registrovaných obchodních názvů ** Zatím nenormalizovaná zkratka ASTM = American Society for Testing and Materials ISO = International Organisation for Standardisation Tabulka II Nejdůležitější typy syntetických kaučuků, jejich skupiny a označení Chemický název Skupina M (nasycený uhlíkový řetězec v hlavním makromolekulárním řetězci) Polyakrylátový kaučuk Ethylen-akrylátový kaučuk Chlorsulfonovaný polyethylenový kaučuk Ethylen-propylen dien kaučuk Ethylen-propylenový kaučuk Fluorouhlíkový kaučuk Perfluorovaný kaučuk Skupina O (molekuly kyslíku v hlavním makromolekulárním řetězci) Epichlorhydrinový kaučuk Kopolymer epichlorhydrinového kaučuku Skupina R (nenasycený uhlovodíkový řetězec v hlavním makromolekulárním řetězci) Chloroprenový kaučuk Butylový kaučuk Hydrogenovaný akrylonitril-butadienový kaučuk Akrylonitril-butadienový kaučuk Přírodní kaučuk Styren-butadienový kaučuk Skupina Q (molekuly křemíku a kyslíku v hlavním makromolekulárním řetězci) Fluorosilikonový kaučuk Metyl-vinyl silikonový kaučuk Skupina U (molekuly uhlíku, kyslíku a dusíku v hlavním makromolekulárním řetězci) Polyesterový uretan Polyeterový uretan Zkratka podle ISO 1629 (ČSN ) ASTM 1418 ACM AEM CSM EPDM EPM FKM FFKM CO ECO CR IIR HNBR NBR NR SBR FVMQ VMQ AU EU ACM CSM EPDM EPM FKM FFKM CO ECO CR IIR HNBR NBR NR SBR FVMQ VMQ AU EU 10

13 ! Parametry použití elastomerů Elastomery, jako všechny organické látky, mají omezené použití. Na vlastnosti materiálů a tedy i na jejich těsnicí schopnosti působí řada vnějších vlivů, např. různá média, kyslík, ozon a dále teplota a tlak. Jejich působením budou elastomery mimo jiné tvrdnout, bobtnat nebo se smršťovat, což vyvolá trhliny nebo dokonce i destrukci materiálu. Následující informace ilustrují rozdílné parametry použití jednotlivých materiálů. Teplotní odolnost/bobtnání elastomerů v oleji Maximální pracovní teplota [ C] max. 325 FFKM V závislosti na množství ACN 225 VMQ 200 FKM FVMQ ACM HNBR nový AEM starý AEM EPDM 125 ECO 100 NBR CR IIR SBR NR Obrázek 3 Změna objemu v oleji IRM 903 Změna objemu po 70 hodinách [%] 11

14 Rozsah teplot Teplotní rozsahy platí pouze pro média která jsou slučitelná s danými elastomery Teplota [ C] Rozsah provozních teplot Speciální materiály a přesně vymezené provozní podmínky Obrázek 4 Teplotní rozsah jednotlivých elastomerů Všeobecné oblasti použití Elastomery se používají ve velmi širokém spektru aplikací. Odolnosti elastomerů ve speciálních médiích jsou popsány v katalogu O-kroužky Průvodce materiály, v kapitole Chemická kompatibilita. Jednotlivé elastomerové skupiny mohou být charakterizovány následovně: ACM (Polyakrylátový elastomer) ACM vykazuje vynikající odolnost vůči ozónu, povětrnostním vlivům a horkému vzduchu, i když má pouze průměrnou mez pevnosti, pružnost a poměrně omezené schopnosti při nízkých teplotách. Rozsah provozních teplot je od 20 C do +150 C (krátkodobě až do +175 C). Speciální směsi mohou být použity až do 35 C. Používá se především v automobilových aplikacích, které vyžadují odolnost vůči mazivům, jejichž součástí je mnoho přísad (např. síra) a ve kterých jsou vysoké teploty. CR (Chloroprenový elastomer): CR vykazuje poměrně dobrou odolnost vůči chemikáliím, ozónu, povětrnostním vlivům a stárnutí. Jeho dalšími výhodami jsou dobré mechanické vlastnosti, pružnost i při nízkých teplotách a nehořlavost. Rozsah provozních teplot je od 40 C do +100 C (krátkodobě až do +120 C). Speciální směsi mohou být použity až do 55 C. Používá se především v chladírenské technice, aplikacích kde je těsnění vystaveno vnějším povětrnostním vlivům a při výrobě a zpracování lepidel. 12

15 EPDM (Etylen-propylen dien elastomer) EPDM vykazuje dobrou odolnost vůči vysokým teplotám, ozonu a stárnutí. Je vysoce elastický, zachovává si dobré vlastnosti i při nízkých teplotách a má dobré izolační schopnosti. Rozsah provozních teplot je od 45 C do +150 C (krátkodobě až do +175 C). Typy vulkanizované sírou mají rozsah zredukovaný od 45 C do +120 C (krátkodobě až do +150 C). Používá se především v aplikacích s brzdovými kapalinami (na bázi glykolu) a s horkou vodou. FFKM (Perfluorovaný elastomer) Perfluoroelastomery vykazují širokou chemickou odolnost srovnatelnou s PTFE a zároveň vynikající teplotní odolnost. Téměř ve všech médiích málo bobtnají. Rozsah provozních teplot je od 25 C do +240 C. Speciální směsi mohou být použity až do +325 C. Jsou určeny pro většinu aplikací v chemickém a zpracovatelském průmyslu a pro aplikace s agresivním prostředím nebo vysokými teplotami. FKM (Fluorouhlíkový elastomer) FKM vykazuje, v závislosti na struktuře a obsahu fluoru v dané směsi, rozdílnou chemickou odolnost a rozdílnou pružnost při záporných teplotách. FKM je znám především pro svou nehořlavost, nízkou propustnost plynů, vynikající odolnost vůči ozonu, povětrnostním vlivům a stárnutí. Rozsah provozních teplot je od 20 C do +200 C (krátkodobě až do +230 C). Speciální směsi FKM mohou být použity až do 35 C. Používá se především v aplikacích s médii na bázi minerálních olejů a tuků za vysokých teplot. HNBR (Hydrogenovaný akrylonitril-butadienový elastomer) HNBR se vyrábí pomocí selektivní hydrogenace butadienových skupin NBR. Vlastnosti HNBR závisí na obsahu ACN, který se pohybuje v rozmezí od 18 % do 50 %, a také na stupni nasycení dané směsi. HNBR vykazuje dobré mechanické vlastnosti. Rozsah provozních teplot je od 30 C do +140 C (krátkodobě až do +160 C). Speciální směsi HNBR mohou být použity až do 40 C. Používá se především v aplikacích s médii na bázi minerálních olejů a tuků. NBR (Akrylonitril-butadienový elastomer) Vlastnosti NBR závisí především na obsahu ACN (ACryloNitril) v dané směsi. Množství ACN se pohybuje v rozmezí od 18 % do 50 %. NBR vykazuje dobré mechanické vlastnosti. Rozsah provozních teplot je od 30 C do +100 C (krátkodobě až do +120 C). Speciální směsi NBR mohou být použity až do 60 C. Používá se především v aplikacích s médii na bázi minerálních olejů a tuků. VMQ (Metyl-vinyl silikonový elastomer) VMQ vykazuje vynikající tepelnou odolnost, je vysoce elastický i při nízkých teplotách, má dobré dielektrické vlastnosti a mimořádně dobrou odolnost vůči kyslíku a ozónu. Rozsah provozních teplot je od 60 C do +200 C (krátkodobě až do +230 C). Speciální směsi mohou být použity až do 90 C, existují také směsi s užším teplotním rozsahem. Používá se především v lékařství a potravinářském průmyslu. 13

16 ! Charakteristické vlastnosti a technická kontrola elastomerů Shore A Shore D Tvrdost 1,25 + 0,15 mm 1,25 + 0,15 mm Tvrdost je jedna z nejčastěji uváděných vlastností u polymerových materiálů i přesto, že její hodnoty mohou být zavádějící. Tvrdost lze definovat jako odpor tělesa proti vnikání jiného tvrdšího tělesa do svého povrchu, kdy je přesně definován tvar vnikajícího tělesa a tlak. Pro elastomerové materiály existují dvě metody měření tvrdosti zkušebních vzorků a finálních výrobků: 1. Tvrdost Shore A a Shore D měření zkušebních vzorků podle normy ISO 48/DIN /ASTM D Tvrdost IRHD (International Rubber Hardness Degree) měření zkušebních vzorků a finálních výrobků podle normy ISO 48/DIN díl 1 a 2/ASTM 1414 a 1415 Měřítko tvrdosti má rozsah od 0 (nejměkčí) do 100 (nejtvrdší). Naměřené hodnoty závisí na elastických vlastnostech elastomerů, především na pevnosti v tahu. Měření by mělo být prováděno při teplotě 23 ± 2 C, nejdříve 16 hodin po ukončení vulkanizačního procesu (výrobní fáze). Jestliže je měření prováděno za jiné teploty měla by být tato teplota uvedena ve zkušebním protokolu. Měření by mělo být prováděno pouze se zkušebními vzorky, které nebyly vystaveny mechanickým deformacím (stlačení). Obrázek 5 0,79 + 0,01 mm Tvar jehly tvrdoměru Shore A a Shore D Měření tvrdosti metodou IRHD Pro zkoušku tvrdoměrem IRHD může být použit jak zkušební vzorek, tak finální výrobek. Tloušťka testovaného materiálu musí být uzpůsobena rozsahu tvrdosti. Podle normy DIN rozlišujeme dva rozsahy tvrdosti: Měkký 10 až 35 IRHD: tloušťka zkušebního vzorku od 10 do 12 mm Normální nad 35 IRHD: tloušťka zkušebního vzorku od 6 do 10 mm tloušťka zkušebního vzorku od 1,5 do 2,5 mm (měřeno podle DIN ) Tvrdost naměřená na vzorku nebo finálním výrobku se obvykle liší od tvrdosti naměřené na zkušebním vzorku, zvláště pokud má finální výrobek zakřivený povrch. Měření tvrdosti metodou Shore A a Shore D Zařízení na měření tvrdosti Shore A (jehla tvrdoměru ve tvaru komolého jehlanu) je použitelné pro rozsah tvrdosti od 10 do 90. Pro měření mimo tento rozsah může být použit tvrdoměr Shore D (jehla tvrdoměru s hrotem). Měkký DIN Normální DIN Normální DIN Zkušební těleso: průměr: min. 30,0 mm tloušťka: min. 6,0 mm horní a spodní plocha musí být hladká a rovná. V případě tenčích testovacích vzorků může být materiál vrstvený za předpokladu, že minimální tloušťka vzorku je zajištěna maximálně třemi vrstvami. Každá vrstva musí mít minimální tloušťku 2,0 mm. 5 mm 2,5 mm 0,4 mm Měření je prováděno na třech rozdílných místech v přesně definované vzdálenosti a po stanovenou dobu. Obrázek 6 Tvar jehly tvrdoměru IRHD 14

17 Parametry ovlivňující zkoušku tvrdosti polymerových materiálů Díky různým tloušťkám vzorků, geometrii tvaru a rozdílným metodám měření může stejný materiál vykazovat rozdílné hodnoty tvrdosti. O-kroužek, NBR 75 Shore A Tvrdost ,5 2 2,5 3, Tloušťka testovaného vzorku [mm] Shore A IRDH, DIN IRDH, DIN Pokud má zkušební vzorek B stejné materiálové vlastnosti, bude jehla tvrdoměru vnikat hlouběji do konvexního povrchu, který tak bude vykazovat měkčí charakteristiku, než do povrchu konkávního. Větší vliv bude mít geometrie povrchu na menší průměry průřezů O-kroužků. Přípustná odchylka tvrdosti pro rozměry menší než 2,0 mm může narůst až na +5/ 8 IRHD. Trvalá deformace Dalším důležitým parametrem pro stanovení těsnicích vlastností materiálu O-kroužku je trvalá deformace (CS = Compression set). Protože stlačení elastomerů vyvolává nejen jejich pružnou deformaci, ale také trvalou plastickou deformaci (obrázek 9). Trvalá deformace se stanovuje podle normy ISO 815 následujícím způsobem: Zkušební vzorek, kruhová destička: průměr 13,0 mm výška 6,0 mm Deformace: 25 % Doba zatížení: 30 minut h 0 h 2 CS = 100 [%] h 0 h 1 h 0 = původní výška (průměr průřezu d 2 ) h 1 = výška ve stavu stlačení h 2 = výška po uvolnění h 0 Obrázek 7 Rozmezí tvrdosti v závislosti na tloušťce vzorku a zkušební metodě h 1 A A A h 1 h 2 h 2 h 3 B B B 1 Konkávní 2 3 Rovný Konvexní Obrázek 9 Znázornění trvalé deformace h 1 < h 2 < h 3 Obrázek 8 Rozmezí tvrdosti v závislosti na geometrii povrchu 15

18 Přesnost naměřené hodnoty trvalé deformace závisí na: tloušťce měřeného vzorku deformaci odchylce měření Z toho důvodu měření na finálním výrobku bude vykazovat rozdílné hodnoty oproti měření na zkušebním vzorku. Výsledky měření jsou výrazně ovlivněny rozměry a geometrií měřeného výrobku a také přesností měřícího zařízení. Následující obrázek ukazuje vliv různých absolutních odchylek měřícího přístroje (mm) na trvalou deformaci (CS) v závislosti na průměru průřezu měřeného O-kroužku. Odchylka měření trvalé deformace CS [%] 7 6 1, 00 1, 78 2, , 00 5, 33 6, 99 10, ,005 0, 010 0, 015 0, 020 0, 025 Absolutní odchylky naměřené měřícími přístroji [mm] Obrázek 10 Vliv přesnosti měřícího zařízení na trvalou deformaci (CS) v závislosti na průměru průřezu O-kroužku (schematické znázornění) 16

19 ! Standardní materiály Následující tabulky uvádí fyzikální vlastnosti standardních materiálů naší firmy. Hodnoty uváděné v těchto tabulkách jsou minimálními hodnotami, kterých musí standardní materiály dosáhnout. Mnohé z našich materiálů (i když definované jako standard) nabízí lepší fyzikální vlastnosti. Tabulka III Standardní materiály Důležitá poznámka Jestliže ve vašich požadavcích neuvedete speciální požadavky na materiál, bude vám automaticky dodán standardní materiál NBR (akrylonitril-butadienový elastomer) o tvrdosti 70 Shore A (viz. tabulka III). Typ materiálu NBR Akrylonitril-butadienový elastomer FKM Fluorouhlíkový elastomer Tabulka IV materiálu Skega Dowty Barva Specifikace standardních materiálů EPDM Tvrdost Shore A (±5) Pracovní teplota [ C] N7003 černá až +100 Standardní NBR, dobré všeobecné vlastnosti, především metrické rozměry N7024 černá až +100 Standardní NBR, dobré všeobecné vlastnosti N7027 černá až +100 Standardní NBR, dobré všeobecné vlastnosti, schváleno KTW (rovněž i provedení s úpravou DF) V70G1 zelená až +200 Standardní FKM, dobré všeobecné vlastnosti, schváleno DVGW V70G2 zelená až +200 Standardní FKM, dobré všeobecné vlastnosti V8003 černá až +200 Standardní FKM, dobré všeobecné vlastnosti V80G2 zelená až +200 Standardní FKM, dobré všeobecné vlastnosti, především palcové rozměry Popis Tvrdost DIN ASTM D 2240 Pevnost v tahu DIN ASTM D 412 Tažnost, poměrné prodloužení při přetržení DIN ASTM D 412 EPDM 70 Shore A vulkanizace sírou EPDM 70 Shore A vulkanizace peroxidem EPDM 75 Shore A vulkanizace peroxidem Shore A 70 ±5 70 ±5 75 ±5 MPa >10 >10 >10 N/mm 2 % >150 >125 >125 Trvalá deformace 24 h/100 C DIN ISO 815B % <20 24 h/150 C ASTM D 395B % <30 <30 Tepelné stárnutí 72 h/100 C DIN x 72 h/150 C ASTM D 573 x x Změna tvrdosti Shore A max +10 max +10 max +10 Změna pevnosti v tahu % max 10 max 20 max 20 Změna tažnosti % max 20 max 20 max 20 Odolnost ve vodě 72 h/100 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 471 Shore A max 10 max 3 max 3 Změna objemu % max +10 max +3 max +3 Rozsah teplot Maximální a minimální provozní teploty jsou závislé na konkrétních provozních podmínkách. [ C] 45 až až až

20 Tabulka V Specifikace standardních materiálů FKM Tvrdost DIN ASTM D 2240 Pevnost v tahu DIN ASTM D 412 Tažnost, poměrné prodloužení při přetržení DIN ASTM D 412 FKM 70 Shore A FKM 75 Shore A FKM 80 Shore A FKM 90 Shore A Shore A 70 ±5 75 ±5 80 ±5 90 ±5 MPa >10 >10 >10 >10 N/mm 2 % >125 >125 >120 >100 Trvalá deformace 24 h/175 C DIN ISO 815B % <20 <20 <20 <20 ASTM D 395B Tepelné stárnutí 72 h/250 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 573 Shore A max +10 max +10 max +10 max +10 Změna pevnosti v tahu % max 25 max 25 max 25 max 25 Změna tažnosti % max 25 max 25 max 25 max 25 Odolnost podle ASTM v oleji č h/150 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 471 Shore A max 5 max 5 max 5 max 5 Změna objemu % max +5 max +5 max +5 max +5 Odolnost podle ASTM v palivu C 72 h/rt DIN Změna tvrdosti ASTM D 471 Shore A max 5 max 5 max 5 max 5 Změna objemu % max +10 max +10 max +10 max +10 Rozsah teplot Maximální a minimální provozní teploty jsou závislé na konkrétních provozních podmínkách. [ C] 18 až až až až +200 Tabulka VI Specifikace standardních materiálů HNBR Tvrdost DIN ASTM D 2240 Pevnost v tahu DIN ASTM D 412 Tažnost, poměrné prodloužení při přetržení DIN ASTM D 412 HNBR 70 Shore A částečně nasycený HNBR 75 Shore A částečně nasycený Shore A 70 ±5 75 ±5 MPa >15 >15 N/mm 2 % >250 >250 Trvalá deformace 24 h/125 C DIN ISO 815B % <35 <35 ASTM D 395B Tepelné stárnutí 72 h/150 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 573 Shore A max +10 max +10 Změna pevnosti v tahu % max 30 max 30 Změna tažnosti % max 30 max 30 Odolnost podle ASTM v oleji č h/150 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 471 Shore A max +10 max +10 Změna objemu % max 10 max 10 Odolnost podle ASTM v oleji č h/150 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 471 Shore A max 15 max 15 Změna objemu % max +20 max +20 Rozsah teplot [ C] 30 až až +130 Maximální a minimální provozní teploty jsou závislé na konkrétních provozních podmínkách. 18

21 Tabulka VII Specifikace standardních materiálů NBR Tvrdost DIN ASTM D 2240 Pevnost v tahu DIN ASTM D 412 Tažnost, poměrné prodloužení při přetržení DIN ASTM D 412 NBR 70 Shore A NBR 80 Shore A NBR 90 Shore A Shore A 70 ±5 80 ±5 90 ±5 MPa >14 >12 >10 N/mm 2 % >200 >150 >100 Trvalá deformace 24 h/100 C DIN ISO 815B % <25 <30 <30 ASTM D 395B Tepelné stárnutí 72 h/100 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 573 Shore A max +8 max +8 max +8 Změna pevnosti v tahu % max 25 max 25 max 30 Změna tažnosti % max 25 max 25 max 30 Odolnost podle ASTM v oleji č h/100 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 471 Shore A max +6 max +6 max +6 Změna objemu % max 8 max 8 max 8 Odolnost podle ASTM v oleji č h/100 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 471 Shore A max 10 max 10 max 10 Změna objemu % max +15 max +15 max +15 Rozsah teplot [ C] 30 až až až +100 Maximální a minimální provozní teploty jsou závislé na konkrétních provozních podmínkách. Tabulka VIII Specifikace standardních silikonových materiálů VMQ Tvrdost DIN ASTM D 2240 Pevnost v tahu DIN ASTM D 412 Tažnost, poměrné prodloužení při přetržení DIN ASTM D 412 VMQ 60 Shore A VMQ 70 Shore A Shore A 60 ±5 70 ±5 MPa >5 >5 N/mm 2 % >100 >100 Trvalá deformace 24 h/175 C DIN ISO 815B % <35 <35 ASTM D 395B Tepelné stárnutí 72 h/225 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 573 Shore A max +15 max +15 Změna pevnosti v tahu % max 40 max 40 Změna tažnosti % max 40 max 40 Odolnost podle ASTM v oleji č h/100 C DIN Změna tvrdosti ASTM D 471 Shore A max 10 max 10 Změna objemu % max +20 max +20 Rozsah teplot [ C] 55 až až +200 Maximální a minimální provozní teploty jsou závislé na konkrétních provozních podmínkách. 19

22 ! Speciální požadavky certifikace Těsnicí prvky musí často vyhovět speciálním provozním podmínkám a těm nejnáročnějším bezpečnostním požadavkům, včetně požadavkům na ochranu životního prostředí. Rovněž schvalovací orgány a asociace působící v jednotlivých odvětvích průmyslu mají na používané materiály těsnění značné požadavky. To se stává často v aplikacích, kde těsnění přichází do styku s potravinami, vodou nebo plynem. Následující tabulka vyjmenovává významné schvalovací společnosti a jejich požadavky. Tabulka IX Certifikáty a schvalovací společnosti Uvolnění/ověření/ certifikát/ doporučení Aplikace Kritéria/normy Zkoušky/ověření/rozsah Instituce/ společnost ACS licence Pitná voda Francouzská norma AFNOR XP P41-250, díl 1 3 BAM povolení Plyn, kyslík reakce na maziva tlakové a teplotní limity (DIN 4060) těsnění a komponenty BfR povolení (dřívější BgVV certifikát) DVGW povolení pro plyn DVGW povolení pro pitnou vodu DVGW W 270 povolení Potraviny Plyn, plynárenské služby Zpracování, skladování a distri buce pitné vody Pitná voda Směrnice BfR Polymery vystavené vlivu potravin včetně mnoha dalších norem, v závislosti na aplikaci EN 549 EN 682 Směrnice BfR Polymery vystavené vlivu potravin DVGW pracovní list W 270 FDA doporučení Potraviny a farmacie White list rejstřík komponentů s uděleným povolením podle 21. CFR, díl Mezinárodní vojenská povolení KTW certifikát Vojenská zařízení Studená, teplá a horká pitná voda Množství vojenských specifikací a standardů v závislosti na aplikaci Směrnice BfR Polymery vystavené vlivu potravin díl analýza uvolňování Synoptic Documents skladovací testy (mikrobiologický rozbor) chemické a fyzikální zkoušky biologické rozbory sterilizační testy zkoušky na ovlivnění chuti rozdílné zatřídění a testování, v závislosti na aplikaci mikrobiologické testy zaměřené na množení mikroorganismů v materiálech zkoušky komponentů podle White list rozšířené pro potraviny obsahující vodu nebo olej vyluhovací zkoušky polárních i nepolárních rozpouštědel v závislosti na aplikaci a předpisech analýza uvolňování zkoušky pachu a chuti rejstřík uvolněných komponentů ACS (Accréditation de conformité sanitaire) BAM Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung BfR (Bundesamt für Risikobewertung) DVGW, Bonn (Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e.v.) DVGW, Bonn (Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e.v.) DVGW, Bonn (Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e.v.) FDA (Food and Drug Administration) DVGW, Bonn (Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e.v.) Institut/laboratoř Tři certifikované zkušební laboratoře ve Francii (Paříž, Vandoevre, Lille) Institut BAM v Německu (Berlín) Institut BAM v Německu (Berlín) Institut hygieny a ekologie v Německu (Gelsenkirchen) Institut TZW v Německu (Karlsruhe) Institut hygieny a ekologie v Německu (Gelsenkirchen) Institut TZW v Německu (Karlsruhe) Institut hygieny a ekologie v Německu (Gelsenkirchen) Institut TZW v Německu (Karlsruhe) Vlastní nebo externí zkušební laboratoře Různé zkušební laboratoře Institut hygieny a ekologie v Německu (Gelsenkirchen) Institut TZW v Německu (Karlsruhe) Institut BAM v Německu (Berlín) 20

23 Uvolnění/ověření/ certifikát/ doporučení Aplikace Kritéria/normy Zkoušky/ověření/rozsah Instituce/ společnost Institut/laboratoř NSF certifikát Potraviny a sanitární zařízení Kritéria normy NSF V závislosti na aplikaci: testy jednotlivých komponentů testy skupin komponentů fyzikální a chemické materiálové zkoušky toxikologické a mikrobiologické zkoušky NSF (National Sanitation Foundation) Nadace NSF v USA Laboratoře UL v USA UL Index Elektrická zařízení a spotřebiče Doporučení UL srovnávací chemické zkoušky další doplňkové zkoušky v závislosti na aplikaci UL (Under writers Laboratory) Laboratoře UL v Anglii a USA USP osvědčení Farmacie a medicínská technika Různé předpisy, např.: USP třída I až VI USP třída 26 V závislosti na specifikaci: testy na intrakutální reakce svalové implantáty systémové injekce USP (United States Pharmacopeia) v USA Různé zkušební laboratoře WRAS povolení (dřívější WRC cerifikát) Pitná voda Britské normy BS 6920 a BS 2494 analýza uvolňování mikrobiologické zkoušky vyluhovací zkoužky zkoušky v horké vodě WRAS (Water Regulations Advisory Scheme) Různé akreditované zkušební laboratoře v Anglii! Pokyny pro konstrukci Následující konstrukční doporučení nemohou být použita pro speciální materiály Isolast. V takovém případě věnujte, prosím, pozornost samostatnému katalogu Isolast perfluorelastomerová těsnění nebo kontaktujte, prosím, naše technické oddělení. Počáteční stlačení Počáteční stlačení O-kroužku v drážce je nezbytné pro zajištění jeho funkce jako primárního nebo sekundárního těsnicího prvku (obrázek 11). Slouží k: dosažení počáteční těsnicí schopnosti přemostění výrobních tolerancí zajištění určité třecí síly kompenzaci trvalé deformace kompenzaci opotřebení Tlak = 0 Počáteční stlačení V závislosti na aplikaci lze použít následující hodnoty počátečního stlačení jako podíl průměru průřezu (d 2 ): Dynamické aplikace: 6 až 20% Statické aplikace: 15 až 30% Tlak > 0 Návrh drážky může být založen na orientačních hodnotách počátečního stlačení uvedených v diagramech na obrázku 12. Tyto hodnoty berou v úvahu závislost mezi zatížením a průměrem průřezu podle ISO 3601, část 2. Obrázek 11 Kontaktní tlak O-kroužku po instalaci a při provozním tlaku 21

24 Počáteční stlačení [%] Počáteční stlačení [%] Počáteční stlačení [%] Hydraulika, dynamické aplikace max. min. 1,8 2,65 3,55 5,3 7 Průměr průřezu O-kroužku d 2 [mm] Pneumatika, dynamické aplikace max. min. 1,8 2,65 3,55 5,3 7 Průměr průřezu O-kroužku d 2 [mm] Hydraulika, pneumatika, statické aplikace max. min. 1,8 2,65 3,55 5,3 7 Průměr průřezu O-kroužku d 2 [mm] Deformační síly Deformační síly se liší v závislosti na počátečním stlačení a tvrdosti materiálu. Obrázek 13 ukazuje měrnou deformační sílu na centimetr obvodu těsnění jako funkci jeho průřezu. Hodnota deformační síly může být použita pro odhad celkové síly nutné pro statickou instalaci O-kroužku. Deformační síla na obvodu O-kroužku [N/cm] Stlačení průřezu Obrázek 13 Deformační síla na obvodu O-kroužku v závislosti na materiálu Prodloužení stlačení 10% 20% NBR90 NBR70 NBR80 NBR90 NBR80 NBR Průměr průřezu O-kroužku d 2 [mm] V radiálním uspořádání, kde O-kroužek v drážce těsní vnějším průměrem, by měl být natažen na jejím vnitřním průměru. Maximální natažení po instalaci je 6 % pro O-kroužky s d 1 > 50,0 mm a 8% pro O-kroužky s d 1 < 50,0 mm. V případě vnější drážky, kdy O-kroužek těsní vnitřním průměrem, je lépe O-kroužek po obvodě stlačit. Maximální obvodové stlačení po instalaci je 3 %. Počáteční stlačení [%] Axiální zástavba max. min. 1,8 2,65 3,55 5,3 7 Průměr průřezu O-kroužku d 2 [mm] Překročení těchto hodnot má za následek přílišné zvětšení nebo zmenšení průřezu O-kroužku. Výsledkem může být nižší životnost těsnění. Redukce průměru průřezu (d 2 ) může být vypočítána takto: d 2min Redukce max = 6 10 d 3max d 1min d 1min kde d 1 min = minimální vnitřní průměr O-kroužku d 2 min = minimální průměr průřezu O-kroužku d 3 max = maximální vnitřní průměr drážky Obrázek 12 Přípustný rozsah počátečního stlačení jako funkce průřezu Přibližně platí, že redukce průřezu má poloviční hodnotu než natažení (v procentech). Prodloužení o 1 % odpovídá zmenšení průřezu (d 2 ) přibližně o 0,5%. 22

25 Způsoby instalace O-kroužky mohou být použity v širokém rozsahu aplikací. Při návrhu musí být brán v úvahu způsob instalace. Z důvodu zabránění poškození během montáže by O-kroužek neměl být, není-li to nutné, přetahován přes hrany nebo otvory. V případech, kde montáž znamená dlouhý suvný pohyb, doporučujeme příslušný průměr odlehčit (je-li to možné) nebo O-kroužky uspořádat tak, aby se během instalace posouvaly na krátkou vzdálenost. Důvodem těchto doporučení je snížení nebezpečí překroucení O-kroužku v drážce. Radiální instalace (statická a dynamická) Těsnění vnějším průměrem Velikost O-kroužku by měla být volena tak, aby vnitřní průměr d 1 byl stejný nebo menší než průměr drážky d 3 (obrázek 14). Axiální instalace (statická) Při výběru velikosti O-kroužku pro axiální instalaci je nutné vzít v úvahu směr působení tlaku (obrázek 15). V případě vnitřního tlaku by měl O-kroužek být o 1 až 2 % větší než vnější průměr drážky d 7. U vnějšího tlaku se O-kroužek volí přibližně o 1 až 3 % menší než vnitřní průměr drážky d 8. Těsnění vnitřním průměrem Velikost O-kroužku by měla být volena tak, aby vnitřní průměr d 1 měl co nejmenší odchylku od průměru d 5, který má být těsněn (obrázek 14). Obrázek 14 Radiální instalace, statická a dynamická Obrázek 15 Axiální instalace, statická 23

26 Obdélníková drážka Pro všechny nové konstrukce je upřednostňována obdélníková drážka. U jejích boků je povolen úkos do 5 (obrázek 16). Při použití opěrných kroužků jsou však nutné boky bez úkosů. Pro snížení rizika extruze O-kroužku do spáry by poloměr r, v ideálním případě, neměl její hodnotu překročit hodnotu radiální vůle S (viz. tabulka 13). Trapézová drážka Trapézová (rybinová) drážka by měla být používána pouze ve zvláštních případech, např. pro přidržení O-kroužků velkých rozměrů při instalaci do drážky dnem vzhůru (obrázek 17). Zástavbové rozměry jsou uvedeny v tabulce X. Trapézová drážka je doporučena pouze pro O-kroužky s průměrem průřezu nad 3,53 mm. Vnitřní průměr O-kroužku je odvozen ze středního průměru drážky mínus průměr průřezu. Obrázek 16 Tvar obdélníkové drážky Obrázek 17 Instalace v trapézové drážce Tabulka X Zástavbové rozměry pro trapézovou drážku Průměr průřezu O-kroužku Rozměry drážky Šířka drážky Šířka drážky Hloubka drážky Poloměr (max.) d 2 b 1 ± 0,05 b 2 ± 0,05 h ± 0,05 r 3 r 2 3,53 3,55 2,90 3,20 2,90 0,25 0,80 4,00 3,40 3,70 3,20 0,25 0,80 5,00 4,30 4,60 4,20 0,25 0,80 5,33 5,30 4,60 4,90 4,60 0,25 0,80 5,70 4,75 5,25 4,80 0,40 0,80 6,00 5,05 5,55 5,10 0,40 0,80 7,00 6,00 6,50 6,00 0,40 1,60 8,00 6,85 7,45 6,90 0,50 1,60 8,40 7,25 7,85 7,30 0,50 1,60 24

27 Povrch Stlačením v drážce se elastomery přitlačí k nerovnému povrchu. Pro plyn nebo kapalinu to znamená těsnost, nicméně existuje jisté minimum požadavků na kvalitu povrchu, který má být těsněn. Rýhy, prohlubně, soustředné nebo spirálové stopy po obrábění atd. nejsou přípustné. Vyšší požadavky v porovnání se statickými aplikacemi musí být kladeny na dynamicky těsněné povrchy. V současnosti neexistují jednotné definice pro popsání kvality povrchu. Údaj hodnoty R a není v praxi pro stanovení kvality povrchu dostatečný. Naše doporučení proto obsahují podmínky a definice podle norem DIN 4768/1 a ISO Tabulka XI Jakost povrchu Typ zatížení Povrch R max [µm] R z [µm] R a [µm] Radiální dynamické Radiální statické Axiální statické *bez spirálových stop Těsněný povrch* (vrtání, pístnice, hřídel) Povrch drážky (průměr drážky, boky drážky) Těsněný povrch Povrch drážky (průměr drážky, boky drážky) Pro pulzující tlak Těsněný povrch Povrch drážky (průměr drážky, boky drážky) 1,0 4,0 0,63 2,5 0,1 0,4 16,0 10,0 1,6 16,0 10,0 1,6 10,0 6,3 0,8 Tabulka je pouze vodítkem a pokrývá většinu standardních těsnicích aplikací. Nicméně pro řešení konkrétních záležitostí v této oblasti je Vám k dispozici naše technické oddělení. Zaváděcí sražení Správná konstrukce může napomoci eliminovat možné zdroje poškození těsnění. Protože jsou O-kroužky během instalace stlačeny, jsou nutná zaváděcí sražení a zaoblené hrany (obrázky 18 a 19). Maximální délky zaváděcího sražení jsou uvedeny v tabulce XII jako funkce průřezu d 2. Obrázek 18 Zaváděcí sražení pro vrtání, trubky Obrázek 19 Zaváděcí sražení pro hřídele, pístnice 25

28 Tabulka XII Zaváděcí sražení Zaváděcí sražení délka Z min. [mm] Průměr průřezu O-kroužku d 2 [mm] 2,5 1,5 do 1,78 1,80 3,0 2,0 do 2,62 2,65 3,5 2,5 do 3,53 3,55 4,5 3,5 do 5,33 5,30 5,0 4,0 do 7,0 6,0 4,5 nad 7,0 Drsnost povrchu zaváděcího sražení je: R z 4,0 µm; R a 0,8 µm Radiální vůle Tolerance uvedené v tabulce XIV a maximální dovolená radiální vůle S daná tabulkou XIII musí být dodrženy. Příliš velká vůle znamená nebezpečí extruze těsnění do spáry a následné zničení O-kroužku (viz obrázek 20). Tabulka XIII Průměr průřezu O-kroužku d 2 [mm] Radiální vůle S do 2 2 až 3 3 až 5 5 až 7 nad 7 O-kroužky s tvrdostí 70 Shore A Tlak [MPa] Radiální vůle S 3,50 0,08 0,09 0,10 0,13 0,15 7,00 0,05 0,07 0,08 0,09 0,10 10,50 0,03 0,04 0,05 0,07 0,08 O-kroužky s tvrdostí 90 Shore A Tlak [MPa] Radiální vůle S 3,50 0,13 0,15 0,20 0,23 0,25 7,00 0,10 0,13 0,15 0,18 0,20 10,50 0,07 0,09 0,10 0,13 0,15 14,00 0,05 0,07 0,08 0,09 0,10 17,50 0,04 0,05 0,07 0,08 0,09 21,00 0,03 0,04 0,05 0,07 0,08 35,00 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 Tyto hodnoty platí za předpokladu, že těsněné díly jsou soustředně uloženy a nerozepínají se tlakem. V případě, že tyto předpoklady nelze zaručit, měla by být vůle odpovídajícím způsobem zmenšena. Pro statické aplikace doporučujeme uložení H7/g6. Polyuretanové O-kroužky umožňují použití větší vůle díky jejich vysoké odolnosti vůči extruzi a větší rozměrové stabilitě. Viz kapitola Polyuretanové O-kroužky na straně 114. Obrázek 20 Radiální vůle S Dovolená radiální vůle S mezi těsněnými díly závisí na tlaku v systému, průměru průřezu a tvrdosti O-kroužku. Tabulka XIII obsahuje doporučení pro dovolenou radiální vůli S jako funkci průměru průřezu O-kroužku a jeho tvrdosti. Tabulka platí pro elastomerové materiály s vyjímkou polyuretanových O-kroužků a povlakovaných FEP O-kroužků. Pro O-kroužky s d 1 > 50mm zatížené vyšším tlakem než 5 MPa a pro O-kroužky s d 1 < 50 mm zatížené vyšším tlakem než 10 MPa doporučujeme použít opěrné kroužky. 26

29 ! Pokyny pro instalaci Všeobecná doporučení Před instalací prověřte následující: jsou-li zaváděcí sražení vyrobena podle výkresů jsou-li vnitřní otvory odhroceny a hrany odjehleny jsou-li zbytky po obrábění, např. třísky nečistoty a cizí částice odstraněny jsou-li zakryty špičky závitů jsou-li těsnění a díly namazány tukem nebo olejem ujistěte se o kompatibilitě maziva s materiálem těsnění nepoužívejte maziva s pevnými přísadami, jako např. molybden disulfid nebo sulfid zinečnatý správně se zaváděcím sražením špatně bez zaváděcího sražení Obrázek 21 Instalace pístnice do náboje s O-kroužkem správně se zaváděcím sražením Obrázek 23 Instalace O-kroužku přes příčné otvory Ruční montáž nepoužívejte ostré nástroje ujistěte se, že O-kroužek není překroucen, použijte montážní pomůcky pro zajištění správné polohy používejte montážní pomůcky kdykoliv je to možné nepřepínejte O-kroužky obzvláště nepřepínejte O-kroužky vyrobené lepením nebo zvulkanizováním ze šňůry Instalace přes závity, drážky apod. Pro přetažení O-kroužku přes závity, drážky pro pera nebo klíny je nezbytné použití montážních pouzder. Ty mohou být vyrobeny buď z měkkého kovu nebo z plastu a samozřejmě musí být bez otřepů a ostrých hran. Automatická montáž správně se zaváděcím sražením špatně bez zaváděcího sražení Automatická montáž vyžaduje dobrou přípravu. Povrch O-kroužku se obvykle upravuje molykou, grafitem, talkem nebo povlakem PTFE. To poskytuje následující výhody: snížení síly potřebné pro montáž zamezuje lepení, usnadňuje vyjmutí Spolehlivá automatická montáž pružných elastomerových prvků vyžaduje velké zkušenosti s manipulací a balením. špatně bez zaváděcího sražení Kontaktujte, prosím, naše technické oddělení pro získání podrobnějších informací. Obrázek 22 Instalace pístu s O-kroužkem 27