Gummi- og plasttætningsprodukter – Forelæsning 1: Standardtætninger

1. Hurtig oversigt

"Standardtætninger" følger faktisk to enkle systemer samtidigt i internationale mærkekataloger.

Et system sorterer dem efter form og tværsnit: O-ring, indkapslet O-ring, firkantet ring, D-ring, X-ring (Quad-ring) og kombinerede tætningsplader.

Det andet system sorterer dem efter, hvordan de monteres, og hvilken funktion de har: statiske tætninger, fladetætninger, flangetætninger og fastgørelsestætninger.

Trelleborg, Freudenberg, Parker og Hutchinson organiserer alle deres kataloger på denne måde. De placerer O-ringe, X-ringe, flangetætninger og kombinerede plader sammen under én stor gruppe af "statiske tætninger", i stedet for at sælge hver enkelt separat.

Når du ser på verdensklasse-mærker, er de, der er værd at studere inden for denne kategori: Trelleborg, Freudenberg Sealing Technologies, Parker Hannifin/Prädifa og Hutchinson. For fabriksudstyr er SKF en god reference. I Asien er NOK standarden, man skal holde øje med.

Disse virksomheder sælger ikke blot én gummiring. De tilbyder en komplet pakke: materialer, størrelsesstandarder, rilleudformninger, anvendelsesdata, certificeringer og salgskanaler.

2. Hvordan de store internationale mærker stiller sig op

Trelleborg: Meget omfattende sortiment af statiske tætninger. De angiver åbent O-ringe, FEP-inkapslede O-ringe, Quad-Ring/X-Ring, bundne tætninger (metal + gummi), Kantseal-firkantede ringe osv. Deres tilgang er "standarddele plus teknisk udformede former til statiske tætninger."

Freudenberg Sealing Technologies: Stærk inden for materialer og komplette produktfamilier. De dækker O-ringe, X-ringe, inkapslede O-ringe, flangetætninger og USIT-Ringe til beslag. De transformerer statiske tætninger til strukturerede produktgrupper.

Parker / Prädifa: De angiver O-ringe, X-ringe, D-ringe, flangetætninger, beslagstætninger og ORFS-frontfladetætninger. Deres styrke ligger i, hvor tæt de forbinder statiske tætninger med hydrauliske og væskeforbindelser.

Hutchinson: Dækker O-ringe, X-ringe, bundede tætninger og PFS-flangetætninger. Deres flange- og bundede tætningslinjer er meget tydelige – velegnede til at matche den europæiske industrielle statiske tætningstanke.

SKF: I fabriksudstyr tilbyder de O-ringe, støtteringringe, firkantede ringe og statiske tætninger. En solid benchmark for industriel matching.

NOK: O-ringe og tætningsløsninger udgør deres grundlæggende forretning. De dækker biler, byggemaskiner, halvledere, brintsystemer og mere. God benchmark for asiatisk masseproduktion og industrilevering.

3. Produktliste – én ad gangen

1. O-ring-serie

O-ring

Dette er grundlaget for alle standardtætninger. Parker leverer dem i henhold til AS 568B, DIN ISO 3601, JIS og andre standarder. Freudenberg betragter O-ringen som den klassiske statiske tætning og fremstiller også specielle dynamiske versioner. SKF og NOK gør det samme. Ved sammenligning med store mærker er den reelle forskel ikke "kan du fremstille en O-ring?", men materialer, lagerføring af standardstørrelser, certificeringer, renhed og leveringstid.

Indkapslet O-ring

Dette er et mere værdifuldt produkt. Trelleborgs FEP O-ring har en kerne af silikone eller fluorogummi og et sømløst FEP-yderlag. Den giver fremragende kemisk modstandsdygtighed og lav friktion og opfylder standarderne ISO 3601, AS 568, BS 4518 osv. Freudenberg positionerer indkapslede O-ringe til statiske tætninger med høje krav og angiver tydeligt, at FEP/PFA-udgaver primært er beregnet til statisk brug. God til anvendelse med stærke kemikalier, korrosion, høj renhed eller kontakt med fødevarer. Volumen kan måske ikke være stort, men mærkeværdien er højere.

Firkantet ring

Internationale mærker benævner den normalt firkantet ring eller ring med firkantet tværsnit. Trelleborgs Kantseal er det klassiske eksempel: firkantet tværsnit, primært til statiske tætninger på SAE-flanger og endedæksler. SKF placerer også firkantede ringe under statiske tætninger. Dens værdi ligger i, at den passer bedre til flange- og dækselkonstruktioner end en simpel rund O-ring.

D-Ring

Parker's definition er klar: Det er en økonomisk erstatning for traditionelle radiale tætninger og fungerer i statiske, reciprokerende eller oscillerede applikationer. Den flade bund hjælper med at forhindre spiralvridningsfejl. Freudenberg tilbyder også D-ringe som en speciel O-ring-form. Det er ikke en højvolumenartikel, men den tilføjer reelt værdi, hvor monteringsstabilitet er afgørende.

X-Ring / Quad-Ring

Den mest almindelige opgradering fra en almindelig O-ring. Trelleborgs Quad-Ring/X-Ring har fire læber, fungerer begge veje og kan anvendes både statisk og dynamisk. Den giver bedre tætning og lavere friktion end en standard O-ring. Freudenberg's X-Ring XR dækker flanger, enddæksler, rørforbindelser samt reciprokerende/roterende opgaver. X-ringe er en fremragende måde at skifte fra standarddele til mærkeopgraderede dele.

Gummipakninger / flade pakninger

I internationale kataloger sælges disse ikke som "stjernestandardartikler." De falder under pakninger / flangepakninger / flade flangepakninger. Freudenberg betragter pakninger som en del af tættesystemet. Trelleborg tilbyder standard flangepakninger til procesindustrien. James Walker fokuserer på materialer til tætning af flade flanger. Med andre ord er disse mere "tegningsbestemte" eller "opgavebestemte" dele. Mærkeværdien stammer fra materiale- og anvendelsesviden snarere end kun fra formen.

2. Rille- og monteringspakninger

Statiske tætninger

Dette er ikke én enkelt form. Det er navnet for alle pakninger uden relativ bevægelse. Trelleborg og SKF bruger betegnelsen "statisk pakning" som en kategori. Freudenberg opdeler det yderligere i O-ringe, X-ringe, flangepakninger og USIT-Ringe. Store mærker viser, at konkurrence inden for statiske pakninger betyder salg af et komplet udvalg af former + rilleudformning + opgavetilpasning, ikke blot én gummiring.

Fladepakninger

Internationale mærker beholder normalt ikke navnet som én fast produktbetegnelse. De opdeler det i stedet efter forbindelsestype. Parkers Seal–Lok ORFS er et typisk handelsnavn for fladepakninger – det fokuserer på tætte forbindelser uden utætheder under højt tryk, vibration og trykpulser. For simple endeplader eller flade riller placerer mærkerne dem under statiske pakninger eller flangepakninger i stedet for at oprette en ny, stor kategori.

Flangepakninger

Dette er en underkategori med stor mærkeværdipotentiale. Parker lister flangepakninger og fastgørelsespakninger. Freudenberg har flangepakninger og dækselpakninger. Hutchinson har PFS-flangepakninger og angiver, at de kan erstatte viklede pakninger og gummipakninger. Trelleborgs system for statiske pakninger omfatter også SAE-flangepakninger. Flangedele er mere ingeniørorienterede, da de er tæt forbundet med flangestandarder, boltkraft og monteringsmuligheder.

Kombinerede skiver

"Kombineret pakning" er det almindelige kinesiske navn. Internationale mærker bruger betegnelserne sammensatte tætningspakninger, fastgørelsestætninger, USIT-ring eller limede pakninger. Parker kalder dem fastgørelsestætninger / sammensatte tætningspakninger fremstillet af en metalbærer og vulkaniseret elastomerlæbe. Freudenberg bruger betegnelsen USIT-ringe – fastgørelsestætninger. James Walker bruger simpelthen betegnelsen limede pakninger. Ved udarbejdelse af kataloger skal både det kinesiske almindelige navn og det internationale navn opføres.

Limet tætningsstykke (metal + gummi kombineret tætning)

Dette er det mest modne og internationalt anerkendte navn for kombinerede pakninger. Trelleborg angiver "Limet tætningsstykke"...

4. Produkttræ + matchning med internationale mærker + materiale / anvendelse / sværhedsgrad

Sværhedsgraden her henviser til "hvor svært det er at udvikle og fremstille i serie." Den vurderer materialer, størrelse og tolerancekontrol, former, efterbehandling, om det er en metal–gummi-komposit, hvor meget det afhænger af flange/tråd/rille-tilpasning samt hvor omfattende applikationstests der kræves.

Internationale mærkekataloger lister ikke alt fladt op. De organiserer efter to linjer samtidigt: én efter form/struktur og én efter tilslutning/monteringsmetode. Det er derfor bedst at betragte "statisk tætning" som en anvendelsesmarkør, ikke som et separat produktniveau.

Produkttræ

Standardtætninger

A. Standard tværsnits-tætninger

• O-ring

• Indkapslet O-ring

• Firkantet ring

• D-ring

• X-ring / Quad-ring

• Gummipakning / flad pakning

B. Tilslutnings- / sporets statiske tætninger

• Statisk pakning (applikationstags)

• Fladepakning

• Flangepakning

• Kombineret skive (komposit-/fastgørelsespakningsskive)

• Bunden pakning (metal + gummipakning kombineret)

Katalogoversigt

(1) O-ring

Referencemærker: Trelleborg / Freudenberg / NOK.

Hovedmaterialer: NBR, HNBR, EPDM, FKM, FFKM; samt specielle PTFE-baserede versioner.

Typiske anvendelser: olie-, vand-, luft- og gaspakning i ventiler, pumper, hydraulik-, pneumatiske systemer, biler, husholdningsapparater og almindelig fabriksudstyr.

Sværhedsgrad: Lav.

(2) Indkapslet O-ring

Benchmark-mærker: Trelleborg FEP O-ring / Freudenberg indkapslede O-ringe.

Hovedmaterialer: FEP/PFA yderlag + FKM- eller VMQ-kernemateriale.

Typiske anvendelser: stærke kemikalier, vakuum, statiske flangeforseglinger, høj renhed og statiske opgaver med kontakt til fødevarer. Internationale mærker understreger, at det primært er beregnet til statisk brug.

Sværhedsgrad: Høj.

(3) Firkantet ring

Benchmark-mærker: Trelleborg Kantseal / SKF firkantede ringe / Freudenberg firkantede ringe.

Hovedmaterialer: fortrinsvis NBR, FKM.

Typiske anvendelser: SAE-flanger, endedæksler, dæksler til statisk forsegling. Fokus på bevarelse af form og nem montering.

Sværhedsgrad: Mellem.

(4) D-ring

Benchmark-mærker: Parker D-ringe / Freudenberg D-ringe.

Hovedmaterialer: samme familie som O-ringe – NBR, FKM, HNBR, EPDM osv.

Typiske anvendelser: radiale tætninger til statiske, reciprokerende eller oscillerede opgaver. Internationale mærker betragter den som en strukturel opgradering af O-ring.

Sværhedsgrad: Mellem.

(5) X-ring / Quad-ring

Benchmark-mærker: Trelleborg Quad-ring / Freudenberg X-ringe / Hutchinson JF4.

Hovedmaterialer: typisk NBR, FKM; kan udvides til andre elastomere.

Typiske anvendelser: statiske – flanger, ærmer, endedæksler; dynamiske – hydraulik, pneumati, reciprokerende, roterende og oscillerede applikationer. Mærker fremhæver lavere friktion, bedre tætning og mindre torsion end almindelige O-ringe.

Sværhedsgrad: Mellem-Høj.

(6) Gummipakning / flad pakning

Benchmark-mærker: Freudenberg-pakninger / flade pakninger.

Hovedmaterialer: gummier, fiber, grafit, PTFE samt branchespecifikke kvaliteter som EPDM, FKM/fluoropren.

Typiske anvendelser: statisk tætning mellem to plane overflader – flanger, ventiler, fittings, pumpehuse; også i kemisk, fødevare-, drikkevare- og farmaceutisk industri.

Sværhedsgrad: Lav–mellem (simple flade pakninger = lav; branchespecifikke = mellem).

(7) Statisk pakning

Benchmark-mærker: Trelleborg Static Seals / Freudenberg Static Seals.

Hovedmaterialer/strukturer: omfatter O-ringe, firkantede ringe, X-ringe, flade pakninger, bonded pakninger osv.

Typiske anvendelser: alle aksiale eller radiale tætninger uden bevægelse. Mærker bruger betegnelsen "statisk pakning" som en kategori og angiver derefter de faktiske former inden for den.

Sværhedsgrad: Ikke vurderet separat – det er i virkeligheden en anvendelsesbetegnelse.

(8) Ansigtstætning

Benchmark-mærker: Parker Seal–Lok ORFS / Freudenberg statiske aksiale tætningsringe.

Hovedmaterialer: normalt det samme som O-ring-familien; ORFS-udgaven er en fittingsammenstilling + O-ring-tætning.

Typiske anvendelser: højtryks-, vibrations- og pulsbelastede ansigtstilslutninger, f.eks. hydrauliske rørforbindelser, ventilkasseansigter og forbindelsesstumper. Internationalt benævnes disse ofte efter tilslutningsløsningen frem for den enkelte ring.

Sværhedsgrad: Mellem-Høj.

(9) Flangetætning

Benchmark-mærker: Freudenberg FLAN89 / Hutchinson PFS-flangetætninger.

Hovedmaterialer/strukturer: én type er TPU-flangetætning; en anden er rustfrit stålskive + vulkaniseret elastomerlæbe.

Typiske anvendelser: SAE J518-hydraulikflanger, rørflanger og skruede flangetilslutninger. Mærker betragter dette som en mere teknisk avanceret løsning end en almindelig O-ring.

Sværhedsgrad: Høj.

(10) Kombineret skive (komposit-/fastgørelsestætningskive)

Benchmark-mærker: Parker Fastener Seals / Freudenberg Fastener Seals / Hutchinson Banjo Sealing Washers.

Hovedmaterialer/konstruktioner: typisk metalbærer + vulkaniseret gummilæbe. Freudenberg-standard er NBR + zinkpladeret kulstål, men kan udvides til FKM, EPDM, silikone osv.

Typiske anvendelser: bolte, skruer, gevindstænger, rørforbindelser, banjoforbindelser til undgåelse af utætheder.

Sværhedsgrad: Mellem-Høj.

(11) Limmet tætning (metal + gummi kombineret tætning)

Referencemærker: Trelleborg Limmet Tætning / Hutchinson Limmet Tætning / Freudenberg US Limmede Tætninger.

Hovedmaterialer/konstruktioner: metalring/indsats + vulkaniseret gummikrop. Metallet kan være kulstål, rustfrit stål, messing, aluminium osv. Gummiet er typisk NBR, HNBR, FKM eller EPDM.

Typiske anvendelser: gevindforbindelser, flangeforbindelser, højtrykshydraulik/pneumatik, brændstof, HVAC, væsketransport. Dette er en af de mest standardiserede statiske metal–gummitætninger i internationale kataloger.

Sværhedsgrad: Høj.

Produktlinjens lagdeling i én sætning

Grundlæggende højt-volumen-dele: O-ringe, almindelige gummipakninger / flade pakninger.

Opgraderede profitdele: firkantede ringe, D-ringe, X-ringe, kombinerede skiver.

Højværdidelen: indkapslede O-ringe, flangestopper, bundne stopper.