Gumi- és műanyag tömítőtermékek – 1. előadás: Szabványos tömítések

1. Gyors áttekintés

a „szabványos tömítések” valójában nemzetközi márkakatalógusokban egyszerre két egyszerű rendszer szerint is szerveződnek.

Az egyik rendszer alakjuk és keresztmetszetük szerint sorolja fel őket: O-gyűrű, beburkolt O-gyűrű, négyzetgyűrű, D-gyűrű, X-gyűrű (Quad-ring) és kombinált tömítőgyűrűk.

A másik rendszer a felszerelési módjuk és funkciójuk szerint csoportosítja őket: statikus tömítések, lapostömítések, flanctömítések és rögzítőelem-tömítések.

A Trelleborg, a Freudenberg, a Parker és a Hutchinson mindegyike ezen elvek alapján rendezte katalógusait. Az O-gyűrűket, az X-gyűrűket, a flanctömítéseket és a kombinált gyűrűket egy nagyobb „statikus tömítések” csoportba sorolják, nem pedig külön-külön kínálják őket.

Amikor világklasszis márkákat vizsgálunk, ebben a kategóriában érdemes a következőket tanulmányozni: Trelleborg, Freudenberg Sealing Technologies, Parker Hannifin/Prädifa és Hutchinson. Gyári berendezések esetében az SKF jó összehasonlítási alap. Ázsiában a NOK a figyelendő szabvány.

Ezek a cégek nem csupán egy gumigyűrűt adnak el. Teljes csomagot kínálnak: anyagokat, méretszabványokat, hornyozási terveket, alkalmazási adatokat, tanúsítványokat és értékesítési csatornákat.

2. A nagy nemzetközi márkák sorrendje

Trelleborg: Nagyon teljes statikus tömítési skála. Nyíltan felsorolják az O-gyűrűket, FEP-kapszulázott O-gyűrűket, Quad-Ring/X-Ring gyűrűket, ragasztott tömítéseket (fém + gumiból), Kantseal négyzet alakú gyűrűket stb. Stílusuk a „szabványos alkatrészek plusz mérnöki szempontból tervezett statikus tömítési formák”.

Freudenberg Sealing Technologies: Erős az anyagok és a teljes termékcsaládok terén. Fedik az O-gyűrűket, X-gyűrűket, kapszulázott O-gyűrűket, flansztömítéseket és rögzítőelemekhez használt USIT-Ring gyűrűket. Statikus tömítéseket rendezett termékcsoportokká alakítanak.

Parker / Prädifa: Felsorolják az O-gyűrűket, X-gyűrűket, D-gyűrűket, flansztömítéseket, rögzítőelem-tömítéseket és ORFS-arcfelületi tömítéseket. Erősségük abban rejlik, hogy mennyire szorosan kapcsolják össze a statikus tömítéseket a hidraulikus és folyadékvezetékes csatlakozásokkal.

Hutchinson: O-gyűrűk, X-gyűrűk, ragasztott tömítések és PFS peremtömítések gyártása. Perem- és ragasztott tömítési vonalaik nagyon áttekinthető – kiválóan alkalmasak az európai ipari statikus tömítési megközelítéshez.

SKF: Gyári berendezésekhez O-gyűrűket, alátámasztó gyűrűket, négyzetes gyűrűket és statikus tömítéseket kínálnak. Megbízható referenciaként szolgál az ipari összeilléshez.

NOK: O-gyűrűk és tömítési megoldások gyártása az alaptevékenységük. Autókra, építőgépekre, félvezetőkre, hidrogénrendszerekre stb. is kínálnak termékeket. Jó referenciaként szolgál az ázsiai tömeggyártáshoz és ipari ellátáshoz.

3. Terméklista – egyesével

1. O-gyűrű sorozat

O-gyűrű

Ez az alapja minden szabványos tömítésnek. A Parker AS 568B, DIN ISO 3601, JIS és egyéb szabványok szerint szállítja őket. A Freudenberg az O-gyűrűt a klasszikus statikus tömítésként kezeli, de speciális dinamikus változatait is gyártja. Az SKF és az NOK ugyanezt teszi. A nagy márkákhoz való összehasonlításnál a lényeges különbség nem az, hogy „képesek-e O-gyűrűt gyártani?”, hanem az anyagok, a szabványos méretek raktárkészlete, a tanúsítások, a tisztaság és a szállítási sebesség.

Befoglalt O-gyűrű

Ez egy magasabb értékű termék. A Trelleborg FEP O-gyűrűje szilikon- vagy fluoros gumiból készült magot és varratmentes FEP külső réteget tartalmaz. Kiváló kémiai ellenállást és alacsony súrlódást biztosít, és megfelel az ISO 3601, AS 568, BS 4518 stb. szabványoknak. A Freudenberg a befoglalt O-gyűrűket főként nagy igényű statikus tömítésekhez pozicionálja, és egyértelműen kijelenti, hogy az FEP/PFA változatok elsősorban statikus alkalmazásra szolgálnak. Jó választás erős vegyi anyagokkal, korrózióval, magas tisztasági követelményekkel vagy élelmiszer-kontaktusos feladatokhoz. A forgalom talán nem lesz nagy, de a márkahitel értéke magasabb.

Négyzetgyűrű

A nemzetközi márkák általában négyzetgyűrűnek vagy négyzetkeresztmetszetű gyűrűnek nevezik. A Trelleborg Kantseal a klasszikus példa: négyzet keresztmetszet, főként SAE-flange-ok és végfedelek statikus tömítésére használják. Az SKF is a statikus tömítések kategóriájába sorolja a négyzetgyűrűket. Értékét abból nyeri, hogy jobban illeszkedik a flange- és fedéltervekhez, mint egy egyszerű kerek O-gyűrű.

D-gyűrű

Parker meghatározása egyértelmű: ez egy gazdaságos alternatíva a hagyományos radiális tömítések helyett, és statikus, reciprókáló vagy oszcilláló alkalmazásokban egyaránt működik. A lapos alj megakadályozza a spirális torzulásból eredő meghibásodást. A Freudenberg szintén kínál D-gyűrűket speciális O-gyűrű alakzatként. Nem nagy mennyiségben gyártott termék, de ott biztosít valódi értéket, ahol a szerelési stabilitás döntő fontosságú.

X-gyűrű / Quad-gyűrű

A leggyakoribb fejlesztés egy normál O-gyűrűről. A Trelleborg Quad-gyűrűje / X-gyűrűje négy ajkú, mindkét irányban működik, és statikus vagy dinamikus alkalmazásra egyaránt alkalmas. Jobb tömítést és alacsonyabb súrlódást biztosít, mint egy standard O-gyűrű. A Freudenberg X-gyűrűje (XR) flangeokra, végfedelekre, csatlakozóelemekre és reciprókáló / forgó feladatokra is alkalmas. Az X-gyűrűk kiváló megoldást nyújtanak a standard alkatrészekről márkás, fejlett alkatrészekre történő áttéréshez.

Gumi tömítések / sík tömítések

Nemzetközi katalógusokban ezeket nem „csillagszintű alaptermékként” árulják. Ezek a tömítések / flanctömítések / síkflanc-tömítések kategóriájába tartoznak. A Freudenberg a tömítéseket a tömítőrendszer részeként kezeli. A Trelleborg folyamatipari szabványos flanctömítéseket kínál. A James Walker a síkflanc-tömítő anyagokra specializálódott. Más szóval ezek inkább „rajzspecifikus” vagy „feladatspecifikus” alkatrészek. A márkahitel az anyag- és alkalmazási szakértelemre, nem csupán az alakra épül.

2. Horpadás- és csatlakozótömítések

Statikus tömítések

Ez nem egyetlen alakzat. Ez a név minden olyan tömítésre vonatkozik, amelyeknél nincs relatív mozgás. A Trelleborg és az SKF „statikus tömítések” kategóriáját használja. A Freudenberg tovább bontja ezt O-gyűrűkre, X-gyűrűkre, flanctömítésekre és USIT-gyűrűkre. A nagy márkák azt mutatják, hogy a statikus tömítések piacán való versenyképesség nem csupán egy gumigyűrű eladását jelenti, hanem a teljes alakzatválaszték + horpadástervezés + feladathoz igazított megoldás kínálatát.

Felületi tömítések

A nemzetközi márkák általában nem tartják meg egyetlen, rögzített terméknévként. Inkább a csatlakozási típus szerint bontják fel. A Parker Seal–Lok ORFS egy tipikus kereskedelmi név a lapos tömítésekre – hangsúlyt fektet a szivárgásmentes csatlakozásra magas nyomás, rezgés és nyomáslengések mellett. Az egyszerű végfedelek vagy lapos hornyok esetében a márkák inkább statikus tömítésként vagy flansztömítésként sorolják be őket, nem pedig új, nagyobb kategóriát hoznak létre.

Flansztömítések

Ez egy olyan alcsoport, amelynek jelentős márkázási potenciálja van. A Parker flansztömítéseket és rögzítőelem-tömítéseket sorol fel. A Freudenberg flansztömítéseket és fedél-tömítéseket kínál. A Hutchinson PFS flansztömítésekről azt állítja, hogy helyettesíthetik a tekercselt és gumitömítéseket. A Trelleborg statikus tömítési rendszere szintén tartalmaz SAE flansztömítéseket. A flanszalkatrészek mérnöki szempontból inkább orientáltak, mivel szorosan kapcsolódnak a flanszszabványokhoz, a csavarerőhöz és a felszerelési tűréshatárokhoz.

Kombinált alátétek

"Kombinált tömítőgyűrű" a gyakori kínai elnevezés. A nemzetközi márkák különálló fogalmakat használnak: összetett tömítőgyűrűk, rögzítőtömítések, USIT-gyűrűk vagy ragasztott gyűrűk. A Parker rögzítőtömítéseket / összetett tömítőgyűrűket nevez, amelyek fém hordozóból és vulkanizált elasztomer peremből állnak. A Freudenberg USIT-gyűrűk rögzítőtömítéseket alkalmaz. A James Walker egyszerűen ragasztott gyűrűknek nevezi őket. Katalógusok készítésekor tartsa meg mind a kínai gyakori elnevezést, mind a nemzetközi elnevezést.

Ragasztott tömítés (fém + gumiból álló kombinált tömítés)

Ez a kombinált tömítőgyűrűk legkiforrottabb és legismertebb nemzetközi elnevezése. A Trelleborg Bonded Seal… névvel szerepelteti őket.

4. Termékfa + Nemzetközi márkákhoz való illeszkedés + Anyag / Alkalmazás / Nehézségi szint

A nehézségi szint itt azt jelenti, "mennyire bonyolult a fejlesztése és tömeges gyártása." Az anyagokat, a méretet és a tűréshatárokat, az öntőformákat, az utófeldolgozást, hogy fém–gumi kompozit-e, mennyire függ a flansz / menet / horpadás illeszkedésétől, valamint mennyi alkalmazási tesztelésre van szükség.

A nemzetközi márkakatalógusok nem sorolnak fel minden terméket síkban. Két vonal mentén kezelik őket egyszerre: az egyik a forma/szerkezet, a másik a csatlakozás/felszerelési mód szerint. Ezért a „statikus tömítés” kifejezést érdemes inkább alkalmazási címként kezelni, nem pedig különálló termékszintként.

Termékfa

Szabványos tömítések

A. Szabványos keresztmetszetű tömítések

• O-gyűrű

• Beburkolt O-gyűrű

• Négyzetgyűrű

• D-gyűrű

• X-gyűrű / Quad-gyűrű

• Gumitömítés / lapos tömítés

B. Csatlakozási / horpadásos statikus tömítések

• Statikus tömítés (alkalmazási címke)

• Felületi tömítés

• Flansztömítés

• Kombinált alátét (kompozit / rögzítőelem-tömítő alátét)

• Ragasztott tömítés (fém + gumiból készült kombinált tömítés)

Katalógus összefoglaló

(1) O-gyűrű

Referenciájú márkák: Trelleborg / Freudenberg / NOK.

Fő anyagok: NBR, HNBR, EPDM, FKM, FFKM; továbbá speciális PTFE-alapú változatok is elérhetők.

Tipikus alkalmazások: olaj-, víz-, levegő- és gáztömítés szelepekben, szivattyúkban, hidraulikus és neumás rendszerekben, gépjárművekben, háztartási készülékekben, valamint általános ipari berendezéseken.

Nehézségi szint: Alacsony.

(2) Beburkolt O-gyűrű

Referenciaként szolgáló márkák: Trelleborg FEP O-gyűrű / Freudenberg beburkolt O-gyűrűk.

Fő anyagok: FEP/PFA külső réteg + FKM vagy VMQ mag.

Tipikus alkalmazások: erős vegyi anyagok, vákuum, flansz statikus tömítések, magas tisztasági igényű környezetek és élelmiszer-érintési statikus feladatok. A nemzetközi márkák hangsúlyozzák, hogy főként statikus használatra szolgál.

Nehézségi szint: Magas.

(3) Négyzetgyűrű

Referenciaként szolgáló márkák: Trelleborg Kantseal / SKF négyzetgyűrűk / Freudenberg négyzetgyűrűk.

Fő anyagok: főként NBR, FKM.

Tipikus alkalmazások: SAE-flanszok, végfedelek, burkolólemezek statikus tömítésére. Kiemelt figyelmet fordítanak az alak megtartására és az egyszerű szerelhetőségre.

Nehézségi szint: Közepes.

(4) D-gyűrű

Referenciájú márkák: Parker D-gyűrűk / Freudenberg D-gyűrűk.

Fő anyagok: ugyanazon a családon belül, mint az O-gyűrűk – NBR, FKM, HNBR, EPDM stb.

Tipikus alkalmazások: radiális tömítések statikus, reciprok vagy oszcilláló feladatokhoz. A nemzetközi márkák ezt az O-gyűrű szerkezeti fejlesztésének tekintik.

Nehézségi szint: Közepes.

(5) X-gyűrű / Quad-gyűrű

Referenciájú márkák: Trelleborg Quad-gyűrű / Freudenberg X-gyűrűk / Hutchinson JF4.

Fő anyagok: általában NBR, FKM; kiterjeszthető más elasztomerekre is.

Tipikus alkalmazások: statikus – flange-k, hüvelyek, végfedelek; dinamikus – hidraulika, neumátika, reciprok, forgó és oszcilláló mozgású alkalmazások. A márkák kiemelik az alacsonyabb súrlódást, a jobb tömítést és a kevesebb csavarodást a hagyományos O-gyűrűkhöz képest.

Nehézségi szint: Közepes–Magas.

(6) Gumitömítés / lapos tömítés

Referenciájú márkák: Freudenberg tömítések / lapos tömítések.

Fő anyagok: gumi, rost, grafit, PTFE, valamint ipari minőségű anyagok, például EPDM, FKM/fluoropren.

Tipikus alkalmazások: statikus tömítés két sík felület között – flange-ok, szelepek, csatlakozók, szivattyúházak; továbbá vegyipar, élelmiszeripar, italgyártás és gyógyszeripar.

Bonyolultság: alacsony–közepes (egyszerű lapos tömítések = alacsony; iparspecifikus tömítések = közepes).

(7) Statikus tömítés

Referenciájú márkák: Trelleborg statikus tömítések / Freudenberg statikus tömítések.

Fő anyagok/szerkezetek: O-gyűrűk, négyzetgyűrűk, X-gyűrűk, lapos tömítések, ragasztott tömítések stb.

Tipikus alkalmazások: minden olyan tengelyirányú vagy sugárirányú tömítés, ahol nincs mozgás. A márkák a „statikus tömítés” kifejezést kategóriaként kezelik, majd ezen belül sorolják fel a tényleges formákat.

Bonyolultság: külön nem értékelt – valójában egy alkalmazási címke.

(8) Arcfelületi tömítés

Referenciájú márkák: Parker Seal–Lok ORFS / Freudenberg statikus axiális tömítések.

Fő anyagok: általában az O-gyűrű családhoz hasonlók; az ORFS változat a csatlakozóegység és az O-gyűrű tömítés együttese.

Tipikus alkalmazások: nagynyomású, rezgésnek és nyomáslengésnek kitett arcfelületi csatlakozások, például hidraulikus csőcsatlakozók, szeleptömb-arcfelületek, csatlakozók. Nemzetközileg gyakran a csatlakozási megoldás nevét használják, nem pedig a különálló gyűrűét.

Nehézségi szint: Közepes–Magas.

(9) Flansztömítés

Referenciájú márkák: Freudenberg FLAN89 / Hutchinson PFS flansztömítések.

Fő anyagok/szerkezetek: az egyik típus a TPU flansztömítés; a másik típus rozsdamentes acél alátét + vulkanizált elasztomer perem.

Tipikus alkalmazások: SAE J518 hidraulikus flanszok, csőflanszok, csavarozott flanszcsatlakozások. A márkák ezt általában mérnöki szinten fejlesztett megoldásként kezelik, nem egyszerű O-gyűrűként.

Nehézségi szint: Magas.

(10) Kombinált alátét (kompozit / rögzítőelem-tömítő alátét)

Referenciájú márkák: Parker Fastener Seals / Freudenberg Fastener Seals / Hutchinson Banjo Sealing Washers.

Fő anyagok/szerkezetek: általában fém hordozó + vulkanizált gumiláb. A Freudenberg szabványos megoldása NBR + cinkbevonatos szénacél, de kibővíthető FKM, EPDM, szilikon stb. anyagokkal.

Tipikus alkalmazások: csavarok, szegecsek, menetes rúdok, csőcsatlakozók, banjó-csatlakozók a szivárgások megakadályozására.

Nehézségi szint: Közepes–Magas.

(11) Ragasztott tömítés (fém + gumiból álló kombinált tömítés)

Referenciával rendelkező márkák: Trelleborg Ragasztott Tömítés / Hutchinson Ragasztott Tömítés / Freudenberg US Ragasztott Tömítések.

Fő anyagok/szerkezetek: fém gyűrű/betét + vulkanizált gumitest. A fém lehet szénacél, rozsdamentes acél, sárgaréz, alumínium stb. A gumi általában NBR, HNBR, FKM vagy EPDM.

Tipikus alkalmazások: menetes kapcsolatok, flanszkapcsolatok, nagynyomású hidraulika/pneumatika, üzemanyag, HVAC-rendszerek, folyadékátvezetés. Ez az egyik leginkább szabványosított fém–gumi statikus tömítés az internacionális katalógusokban.

Nehézségi szint: Magas.

Egy mondatos termékvonal-rétegzés

Alapvető, nagy mennyiségben gyártott alkatrészek: O-gyűrűk, egyszerű gumitömítések / síktömítések.

Profitnövelő, fejlettebb alkatrészek: négyzetgyűrűk, D-gyűrűk, X-gyűrűk, kombinált alátétek.

Magas értékű alkatrészek: beburkolt O-gyűrűk, perem tömítések, ragasztott tömítések.