Výrobky z gumy a plastu na tesnenie – Prednáška 1: Štandardné tesniace kružnice

1. Rýchly prehľad

„Štandardné tesnenia“ v skutočnosti súčasne používajú dva jednoduché systémy v medzinárodných značkových katalógoch.

Jeden systém ich triedi podľa tvaru a prierezu: O-krúžok, obalený O-krúžok, štvorcový krúžok, D-krúžok, X-krúžok (Quad-krúžok) a kombinované tesniace podložky.

Druhý systém ich triedi podľa spôsobu inštalácie a funkcie, ktorú plnia: statické tesnenia, tesnenia prírubových plôšok, tesnenia prírub a tesnenia spojovacích prostriedkov.

Trelleborg, Freudenberg, Parker a Hutchinson všetci usporiadajú svoje katalógy týmto spôsobom. O-krúžky, X-krúžky, tesnenia prírub a kombinované podložky zaradia do jednej veľkej skupiny „statické tesnenia“, namiesto toho, aby ich predávali samostatne.

Ak sa pozriete na svetovo známe značky, potom pre túto kategóriu stojí za to študovať nasledovné: Trelleborg, Freudenberg Sealing Technologies, Parker Hannifin/Prädifa a Hutchinson. Pre závodné vybavenie je SKF dobrým referenčným štandardom. V Ázii je NOK štandardom, ktorý si treba sledovať.

Tieto spoločnosti nepredávajú len jeden gumový kruh. Ponúkajú komplexný balík: materiály, veľkové štandardy, tvarovanie drážok, údaje o aplikáciách, certifikáty a predajné kanály.

2. Ako sa radia veľké medzinárodné značky

Trelleborg: Veľmi komplexná ponuka statických tesnení. Otvorene uvádzajú O-krúžky, O-krúžky s FEP obalom, Quad-Ring/X-Ring, lepené tesnenia (kov + guma), štvorcové tesnenia Kantseal atď. Ich prístup je „štandardné súčiastky plus špeciálne navrhnuté tvary statických tesnení.“

Freudenberg Sealing Technologies: Silná pozícia v oblasti materiálov a úplných produktových radov. Pokrývajú O-krúžky, X-krúžky, O-krúžky s obalom, tesnenia pre príruby, USIT-krúžky pre spojovacie prvky. Statické tesnenia transformujú do organizovaných produktových skupín.

Parker / Prädifa: Uvádzajú O-krúžky, X-krúžky, D-krúžky, tesnenia pre príruby, tesnenia pre spojovacie prvky a tesnenia ORFS pre čelné plochy. Ich silnou stránkou je veľmi úzka integrácia statických tesnení s hydraulickými a tekutinovými spojmi.

Hutchinson: Ponúka tesniace krúžky O, X, lepené tesnenia a tesnenia pre príruby PFS. Ich rad tesnení pre príruby a lepené tesnenia je veľmi prehľadný – vhodný na porovnanie s európskym priemyselným prístupom k statickým tesneniam.

SKF: V závodnom vybavení ponúka tesniace krúžky O, podporovacie krúžky, štvorcové krúžky a statické tesnenia. Je to spoľahlivý referenčný štandard pre priemyselné porovnávanie.

NOK: Tesniace krúžky O a riešenia pre tesnenie sú ich základným podnikaním. Pokrývajú automobilový priemysel, stavebné stroje, polovodiče, vodíkové systémy a ďalšie oblasti. Je to dobrý referenčný štandard pre ázijskú sériovú výrobu a priemyselné dodávky.

3. Zoznam výrobkov – po jednom

1. Rad tesniacich krúžkov O

O-ring

Toto je základ všetkých štandardných tesnení. Parker ich dodáva podľa noriem AS 568B, DIN ISO 3601, JIS a iných. Freudenberg považuje tesniaci krúžok O za klasické statické tesnenie a navyše vyrába špeciálne dynamické verzie. SKF a NOK rovnako postupujú. Pri porovnávaní s veľkými značkami skutočný rozdiel nie je v otázke „dokážete vyrobiť tesniaci krúžok O?“, ale v materiáloch, skladových zásobách štandardných rozmerov, certifikátoch, čistote a rýchlosti dodania.

Uzavretý O-krúžok

Toto je produkt vyššej hodnoty. FEP O-krúžok spoločnosti Trelleborg využíva jadro z kremíkovej alebo fluórového gumy s neprerušenou vonkajšou vrstvou z FEP. Zabezpečuje vynikajúcu odolnosť voči chemikáliám a nízke trenie a spĺňa normy ISO 3601, AS 568, BS 4518 atď. Spoločnosť Freudenberg pozícionuje uzavreté O-krúžky pre statické tesnenia s vysokými požiadavkami a jasne uvádza, že verzie z FEP/PFA sú určené predovšetkým na statické použitie. Sú vhodné pre prácu so silnými chemikáliami, proti korózii, v prostrediach s vysokou čistotou alebo pri kontakte s potravinami. Objem predaja nemusí byť veľký, avšak značková hodnota je vyššia.

Štvorcový krúžok

Medzinárodné značky ho zvyčajne označujú ako štvorcový krúžok alebo krúžok so štvorcovým prierezom. Klasickým príkladom je Kantseal od spoločnosti Trelleborg: krúžok so štvorcovým prierezom, ktorý sa používa predovšetkým na statické tesnenie na prírubách podľa normy SAE a uzáveroch. Spoločnosť SKF tiež zaradzuje štvorcové krúžky do kategórie statických tesnení. Ich hodnota vyplýva z lepšieho prispôsobenia konštrukciám prírub a uzáverov v porovnaní s jednoduchým kruhovým O-krúžkom.

D-krúžok

Definícia firmy Parker je jasná: ide o ekonomickú náhradu tradičných radiálnych tesnení a používa sa v statických, vracacích alebo kmitavých aplikáciách. Ploché dno pomáha zabrániť poškodeniu spôsobenému skrútením do špirály. Freudenberg ponúka tiež D-kruhy ako špeciálny tvar O-krúžku. Nie je to položka s vysokým objemom predaja, avšak v prípadoch, keď je dôležitá stabilita montáže, poskytuje reálnu hodnotu.

X-krúžok / Quad-krúžok

Najbežnejšia modernizácia bežného O-krúžku. Quad-krúžok / X-krúžok firmy Trelleborg má štyri tesniace okraje, funguje obojsmerno a môže sa používať v statických aj dynamických aplikáciách. Zabezpečuje lepšie tesnenie a nižšie trenie v porovnaní so štandardným O-krúžkom. X-krúžok XR firmy Freudenberg je vhodný pre tesnenie prírub, koncových krytov, potrubných spojok a vracacích či rotačných úloh. X-krúžky sú vynikajúcou možnosťou pre prechod od štandardných súčiastok k značkovým modernizovaným súčiastkam.

Gumové tesniace podložky / ploché tesniace podložky

V medzinárodných katalógoch sa tieto položky nepredávajú ako „štandardné položky hviezdneho štandardu“. Patria do kategórie tesniacich podložiek / prírubových tesniacich podložiek / plochých prírubových tesnení. Freudenberg považuje tesniace podložky za súčasť tesniaceho systému. Trelleborg ponúka štandardné prírubové tesniace podložky pre procesný priemysel. James Walker sa zameriava na materiály na plošné tesnenie prírub. Inými slovami, ide o časti, ktoré sú viac „konkrétne pre daný výkres“ alebo „konkrétne pre danú aplikáciu“. Sila značky vyplýva skôr z odborných znalostí v oblasti materiálov a aplikácií než len zo samotného tvaru.

2. Tesnenia pre drážky a spojky

Statické tesnenia

Toto nie je jeden jediný tvar. Je to názov pre všetky tesnenia bez relatívneho pohybu. Trelleborg a SKF používajú kategóriu „statické tesnenia“. Freudenberg túto kategóriu ďalej rozdeľuje na O-krúžky, X-krúžky, prírubové tesnenia a USIT-krúžky. Veľké značky ukazujú, že konkurencia v oblasti statických tesnení znamená predaj komplexného sortimentu tvarov + návrhu drážok + prispôsobenie konkrétnej aplikácii, nie len jedného gumového krúžku.

Tesnenia pre čelné plochy

Medzinárodné značky zvyčajne nepoužívajú jedno pevné názov výrobku. Namiesto toho ho rozdeľujú podľa typu spojenia. Parkerov názov Seal–Lok ORFS je typický obchodný názov pre tesnenia s čelným dotykom – zameriava sa na spojenia bez úniku pri vysokom tlaku, vibráciách a tlakových impulzoch. Pre jednoduché koncové krytky alebo čelné drážky značky ich zaradujú do kategórií statických tesnení alebo tesnení prírub, namiesto vytvárania novej, veľkej kategórie.

Tesnenia prírub

Toto je podkategória s veľkým potenciálom pre značku. Parker uvádza tesnenia prírub a tesnenia upevňovacích prostriedkov. Freudenberg ponúka tesnenia prírub a krycie tesnenia. Hutchinson má tesnenia prírub PFS a uvádza, že môžu nahradiť vinuté tesniace pásky a gumové tesnenia. Statický tesniaci systém spoločnosti Trelleborg tiež zahŕňa tesnenia prírub podľa normy SAE. Komponenty prírub sú viac orientované na inžinierske riešenia, pretože sú úzko prepojené so štandardmi prírub, silou skrutkovania a toleranciami pri montáži.

Kombinované podložky

"Kombinovaná podložka" je bežný čínsky názov. Medzinárodné značky ho rozdeľujú na kompozitné tesniace podložky, tesniace prvky pre spojovacie prvky, USIT-krúžky alebo lepené podložky. Spoločnosť Parker ich nazýva tesniace prvky pre spojovacie prvky / kompozitné tesniace podložky pozostávajúce z kovovej nosnej časti a vulkanizovanej elastomérnej tesniacej hrany. Freudenberg používa názov USIT-krúžky – tesniace prvky pre spojovacie prvky. James Walker jednoducho hovorí lepené podložky. Pri tvorbe katalógov zachovajte oba názvy – čínsky bežný aj medzinárodný.

Lepené tesnenie (kombinované tesnenie z kovu a gumy)

Toto je najzrelšie a najviac medzinárodne uznávané označenie pre kombinované podložky. Trelleborg uvádza „Lepené tesnenie..."

4. Strom výrobkov + zhoda s medzinárodnými značkami + materiál / aplikácia / úroveň náročnosti

Úroveň náročnosti tu znamená „ako náročné je vyvinúť daný výrobok a zaviesť ho do sériovej výroby“. Zohľadňuje sa typ materiálu, veľkosť a kontrola tolerancií, formy, ďalšie spracovanie, či ide o kovovo-gumový kompozit, do akej miery závisí od prispôsobenia tesnenia flanži, závitom alebo drážkam, a koľko testovania v reálnych podmienkach aplikácie je potrebné.

Medzinárodné značkové katalógy nezozbierajú všetko podľa jedného kritéria. Spravujú sa dvoma kritériami naraz: jedno podľa tvaru/štruktúry, druhé podľa spôsobu pripojenia/inštalácie. Preto je najlepšie považovať výraz „statické tesnenie“ za aplikačnú značku, nie za samostatnú úroveň produktu.

Strom produktov

Štandardné tesnenia

A. Štandardné tesnenia so štvorcovým prierezom

• O-krúžok

• Obalený O-krúžok

• Štvorcový krúžok

• D-krúžok

• X-krúžok / Quad-krúžok

• Gumové tesniace tesnenie / ploché tesnenie

B. Statické tesnenia pre pripojenie / drážku

• Statické tesnenie (označenie aplikácie)

• Tesnenie prírubového povrchu

• Tesniaca príruba

• Kombinovaná podložka (kompozitná podložka / tesniaca podložka pre spojovacie prvky)

• Lepené tesnenie (kombinované tesnenie z kovu a gumy)

Prehľad katalógu

(1) O-krúžok

Značkové výrobky: Trelleborg / Freudenberg / NOK.

Hlavné materiály: NBR, HNBR, EPDM, FKM, FFKM; tiež špeciálne verzie na báze PTFE.

Typické použitie: tesnenie oleja, vody, vzduchu a plynu v uzáveroch, čerpadlách, hydraulických a pneumatických zariadeniach, automobiloch, spotrebných elektrických výrobkoch a všeobecných výrobných zariadeniach.

Náročnosť: Nízka.

(2) O-kruh s obalovou vrstvou

Orientačné značky: Trelleborg FEP O-kruh / Freudenberg O-kruhy s obalovou vrstvou.

Hlavné materiály: vonkajšia vrstva z FEP/PFA + jadro z FKM alebo VMQ.

Typické použitie: silné chemikálie, vakuum, statické tesnenia prírub, vysoká čistota a statické aplikácie v kontakte s potravinami. Medzinárodné značky zdôrazňujú, že ide predovšetkým o statické použitie.

Náročnosť: Vysoká.

(3) Štvorcový kruh

Orientačné značky: Trelleborg Kantseal / SKF štvorcové kruhy / Freudenberg štvorcové kruhy.

Hlavné materiály: väčšinou NBR, FKM.

Typické použitie: príruby SAE, uzáverové krytky, krycie dosky na statické tesnenie. Zamerajte sa na udržanie tvaru a jednoduchú montáž.

Náročnosť: Stredná.

(4) D-kruh

Značkové značky: Parker D-kruhy / Freudenberg D-kruhy.

Hlavné materiály: rovnaká rodina ako u O-krúžkov – NBR, FKM, HNBR, EPDM atď.

Typické použitie: radiálne tesniace kruhy pre statické, vracajúce sa alebo oscilujúce úlohy. Medzinárodné značky ho považujú za štrukturálny upgrade O-krúžku.

Náročnosť: Stredná.

(5) X-krúžok / Quad-krúžok

Značkové značky: Trelleborg Quad-krúžok / Freudenberg X-krúžky / Hutchinson JF4.

Hlavné materiály: zvyčajne NBR, FKM; možno rozšíriť aj na iné elastoméry.

Typické použitie: statické – príruby, rukávy, uzáverové krytky; dynamické – hydraulika, pneumatika, vracajúce sa, rotujúce, oscilujúce pohyby. Značky zdôrazňujú nižšie trenie, lepšie tesnenie a menšiu sklonosť k skrúteniu v porovnaní s bežnými O-krúžkami.

Náročnosť: Stredná – vysoká.

(6) Gumové tesniace krúžky / ploché tesniace krúžky

Značkové referenčné výrobky: Freudenberg – tesniace krúžky / ploché tesniace krúžky.

Hlavné materiály: guma, vlákno, grafit, PTFE, ako aj priemyselné triedy, napr. EPDM, FKM/fluoropren.

Typické použitie: statické tesnenie medzi dvoma rovnými povrchmi – príruby, ventily, spojky, telesá čerpadiel; tiež chemický, potravinársky, nápojový a farmaceutický priemysel.

Náročnosť: Nízka – stredná (jednoduché ploché tesniace krúžky = nízka; priemyselne špecifické = stredná).

(7) Statické tesnenie

Značkové referenčné výrobky: Trelleborg – statické tesnenia / Freudenberg – statické tesnenia.

Hlavné materiály / konštrukcie: zahŕňa O-krúžky, štvorcové krúžky, X-krúžky, ploché tesniace krúžky, lepené tesnenia atď.

Typické použitie: všetky axiálne alebo radiálne tesnenia bez pohybu. Značky používajú pojem „statické tesnenie“ ako kategóriu a potom uvádzajú v rámci nej skutočné tvary.

Náročnosť: Nie je hodnotená samostatne – ide v skutočnosti o značku pre použitie.

(8) Tesnenie proti tvári

Značky na porovnanie: Parker Seal–Lok ORFS / Freudenberg Static Axial Seals.

Hlavné materiály: zvyčajne rovnaké ako u rodiny O-krúžkov; verzia ORFS pozostáva z montážneho kúsku a tesniaceho O-krúžku.

Typické použitie: pripojenia pod vysokým tlakom, za vibrácií a pulzujúcim zaťažením, napr. hydraulické potrubné spojky, tváre blokov ventilov, konektory. Medzinárodne sa tieto spojenia často označujú podľa riešenia celého spoja namiesto jediného krúžku.

Náročnosť: Stredná – vysoká.

(9) Prírubové tesnenie

Značky na porovnanie: Freudenberg FLAN89 / Hutchinson PFS Prírubové tesnenia.

Hlavné materiály / štruktúry: jedným typom je prírubové tesnenie z TPU; druhým typom je podložka zo nehrdzavejúcej ocele + vulkanizovaná elastomérová pera.

Typické použitie: hydraulické príruby SAE J518, potrubné príruby, skrutkové prírubové spojenia. Značky považujú toto riešenie za viac technicky vyspelé v porovnaní s obyčajným O-krúžkom.

Náročnosť: Vysoká.

(10) Kombinovaná podložka (kompozitná / tesniaca podložka pre spojovacie prvky)

Značky na porovnanie: Parker Fastener Seals / Freudenberg Fastener Seals / Hutchinson Banjo Tesniace Podložky.

Hlavné materiály / štruktúry: zvyčajne kovový nosič + vulkanizovaná gumová tesniaca hrana. Štandard Freudenberg je NBR + uhlíková oceľ s pozinkovaným povrchom, ale možno rozšíriť aj na FKM, EPDM, silicone atď.

Typické použitie: skrutky, skrutkovacie spoje, závitové tyče, potrubné spojky, banjové spojky na zabránenie úniku.

Náročnosť: Stredná – vysoká.

(11) Zlepené tesnenie (kombinované tesnenie z kovu a gumy)

Značky na porovnanie: Trelleborg Bonded Seal / Hutchinson Bonded Seal / Freudenberg US Bonded Seals.

Hlavné materiály / štruktúry: kovový krúžok / vložka + vulkanizované gumové teleso. Kov môže byť uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ, mosadz, hliník atď. Guma je zvyčajne NBR, HNBR, FKM, EPDM.

Typické použitie: závitové spojenia, prírubové spojenia, hydraulika / pneumatika vysokého tlaku, palivo, systémy vykurovania, vetrania a klimatizácie (HVAC), prenos kvapalín. Ide o jedno z najštandardizovanejších statických kovovo-gumových tesnení v medzinárodných katalógoch.

Náročnosť: Vysoká.

Vrstvenie výrobkovej rady v jednej vete

Základné časti s vysokým objemom: O-krúžky, bežné gumové tesnenia / ploché tesnenia.

Časti s vyšším ziskom: štvorcové krúžky, D-krúžky, X-krúžky, kombinované podložky.

Časti s vysokou hodnotou: zapuzdrené O-krúžky, prírubové tesnenia, lepené tesnenia.