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Technische Gummiwaren, Kunststoffe und Akustik

 
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Elastomerplatten

Der Hauptbestandteil von Gummiplatten ist roher Kautschuk, der mit einer Vielzahl von Zusatzstoffen gemischt wird. Zur Verstärkung und Einstellung der Härte und anderer Eigenschaften kommen Füllstoffe und Weichmacher zum Einsatz. Um die Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen wie Licht, Wärme oder Ozon zu erhöhen, werden Alterungsschutzmittel eingesetzt.
 
Druckverformungsrest
 
Wesentlich für den Einsatz von Dichtungen und Unterlagsplatten ist die bleibende Verformung, die meist verwendete Kenngröße ist der Druckverformungsrest (DVR). Zur Bestimmung dieser Größe wird ein zylindrischer Prüfkörper um 25 Prozent zusammengedrückt und bei bestimmter Temperatur eine gewisse Zeit so gelagert. 30 Minuten nach der Entlastung wird bei Raumtemperatur wieder die Höhe gemessen und daraus die bleibende Verformung ermittelt. Ein DVR von 0 Prozent bedeutet, dass der Körper seine ursprüngliche Dicke wieder voll erreicht hat (in der Realität unmöglich), ein DVR von 100 Prozent sagt, dass der Körper überhaupt keine Rückstellung mehr zeigt, die Verformungen sind bleibend. Warum ist der DVR als Wert so wichtig? Eine Flanschdichtung wird auf eine bestimmte Dicke zusammengepresst und übt eine Pressung auf die Flanschflächen aus. Mit der Zeit nimmt diese Pressung ab, da sich der Gummi auch plastisch verformt. Ist dieser plastische Anteil – also der DVR – zu groß, lässt die Presskraft und damit die Dichtwirkung zu stark nach, die Dichtung wird porös. Der DVR sollte bei der Dauereinsatztemperatur einen Wert von rund 40 Prozent nicht überschreiten.
 
Alterungsverhalten

Bis zu welcher Temperatur ist dieser Werkstoff beständig? Eine Frage, die gar nicht so leicht zu beantworten ist. Handelt es sich um Dauer- oder Spitzentemperaturen, welchen anderen Beanspruchungen ist der Artikel ausgesetzt, wie ist er eingebaut, all das sind entscheidende Faktoren für das Alterungsverhalten. Doch nicht nur hohe Temperaturen beschleunigen die Alterung eines Werkstoffs. Ganz entscheidend für den Alterungsprozess bei Gummi ist Ozon. Ozon greift auch in sehr kleinen Konzentrationen Gummi an der Oberfläche an, vor allem wenn er gedehnt ist. Ozonprüfungen geben an, inwiefern ein Gummiteil für den Außeneinsatz geeignet ist. In Innenräumen herrscht generell eine niedrige Ozonbelastung. EPDM weist die beste Ozonbeständigkeit von allen Standartelastomeren auf, CR ist ebenfalls – bei entsprechender Mischung – gut beständig. In manchen Spezifikationen und Einsatzfällen wird auch für NR, SBR oder NBR eine gewisse Ozonbeständigkeit verlangt und entsprechend umgesetzt.
 
Chemische Beständigkeit

Aufgrund der Vielzahl der Substanzen und der unterschiedlichen Einsatzbedingungen ist eine Überprüfung für alle denkbaren Anwendungsfälle nicht möglich und die Frage nach der chemischen Beständigkeit sehr komplex. Im Prinzip muss hier jeder Einzelfall gesondert betrachtet werden. Elastomerplatten, insbesondere Platten „für geringe Anforderungen“ dürfen nicht alleine anhand ihres Elastomertyps beurteilt werden.
 
Flammwidrigkeit

Grundsätzlich ist jede Gummimischung brennbar. Nach bestimmten Normen werden Brennbarkeit, Flammwidrigkeit, Qualmbildung und Toxizität der Rauchgase getestet. Alle Prüfungen müssen auf ihre praktische Aussagekraft hinsichtlich der Anwendung kritisch beurteilt werden. Bei Fragen nach flammwidrigen Produkten ist immer die Angabe der Norm nötig.
 
Lebensmittel und Trinkwasser

Gemäß der nationalen Lebensmittelgesetze ist es untersagt, gesundheitsschädliche Bedarfsgegenstände so zu verwenden, dass von ihnen fremde Stoffe auf Lebensmittel oder ihre Oberfläche übergehen. Nach dem Lebensmittelgesetz gibt es vier Kategorien, für Gummiplatten ist meist die Kategorie 1 (Lebensmittelkontaktzeit über 24 Stunden) oder Katagorie 2 (Lebensmittelkontaktzeit zwischen 10 Minuten und 24 Stunden) relevant. Für Trinkwasser gibt es noch keine einheitliche Norm. In Deutschland ist die KTW 1.3.13 vorgeschrieben.
 
Lagerung

Die Lagerungsbedingungen von Gummiproduktionen sind in ISO 2230 definiert. Die daraus resultierenden, wichtigsten Erfordernisse sind: kühl (10–20°C), trocken, dunkel (kein Sonnenlicht oder Leuchtstoffröhren), ozonfrei (nicht im Umfeld von Elektromotoren, Generatoren oder ähnlichem), kein Kontakt mit Kohlenwasserstoffen oder Lösungsmitteln.

Flachdichtungen

Zur Dichtungsberechnung müssen die Dimensionen und Drücke bekannt sein. Bei der Berechnung müssen folgende Parameter bekannt sein:
 
  • Mindestflächenpressung
  • Verformungskraft
  • Druckkomponente der Dichtkraft
  • Betriebsdichtungskraft
  • Innendruck

Anhand dieser Kräfte kann die Mindestschraubkraft ermittelt werden, mit der die Dichtung verpresst werden muss. Durch die bleibende Verformung (Druckverformungsrest) der Dichtung ist bei Bedarf ein Nachspannen der Dichtung möglich. Ein zu festes Anziehen kann die Dichtung zerstören. Werden Gummiplatten als Ein-, Zwischen- oder Unterlage genutzt, entsteht eine Flächenpressung. Die zulässige Flächenpressung ergibt sich aus dem Formfaktor. Dieser ergibt sich aus dem Verhältnis von gedrückter Fläche zu freier Fläche. Bei gleicher Fläche kann eine Platte umso höher belastet werden, je dünner sie ist.

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