Dichtungstechnik Elastomerdichtungen im Einsatz im biogenen Medien (Vorschau)
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ISSN 1436-526X<br />
VULKAN-VERLAG ESSEN<br />
Ausgabe<br />
1/2013<br />
Schwerpunkt<br />
Hydraulik/<br />
Pneumatik<br />
Termin<br />
Mit Einkaufs-<br />
Berater<br />
Michael Krüger<br />
<strong>Elastomerdichtungen</strong> <strong>im</strong> <strong>Einsatz</strong><br />
<strong>im</strong> <strong>biogenen</strong> <strong>Medien</strong><br />
Gunther Machu<br />
BCD-Ringe dichten Kolbenstangen effektiv ab<br />
Arne Schünemann, Alexander Riedl, Ludwig Brümmer<br />
Erhöhung der Dichtheit und Zuverlässigkeit<br />
von Rohrleitungen mit PTFE-Linern
Unsere Leistungen<br />
› F&E <strong>im</strong> Rahmen öffentlich geförderter Forschungsprojekte<br />
in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern<br />
› Ermittlung von <strong>Einsatz</strong>kriterien, Kennwerten und funktionellen Abhängigkeiten<br />
von Dichtungen und Flanschsystemen<br />
› Prüfung von Dichtelementen nach gängigen Normen (DIN, EN, TA Luft, US Normen etc.)<br />
› FEM-Spannungs- und Verformungsanalysen<br />
› Entwickung und Bau von Sonderprüfständen<br />
› Verwaltung der Dichtungsdatenbank www.gasketdata.org<br />
Kontakt<br />
Fachhochschule Münster<br />
Center of Sealing Technologies<br />
Forschungsbereich <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Bürgerkamp 3<br />
48565 Steinfurt<br />
Tel. 02551 9-62683<br />
dichtlab@fh-muenster.de<br />
Aktuelle Informationen finden<br />
Sie auch <strong>im</strong> Internet<br />
www.fh-muenster.de/dichtungstechnik
VORWORT<br />
Im Rahmen der…<br />
…Hannover Messe 2013 findet die MDA – Motion, Drive & Automation<br />
– als Internationale Leitmesse für Antriebs- und Fluidtechnik statt. Zur Fluidtechnik,<br />
also zur Hydraulik und Pneumatik, gehört <strong>im</strong> Rahmen der Messe<br />
der Bereich „Dichtungen“ für dieses Anwendungsfeld. Die wesentlichen<br />
Unternehmen, die Dichtungslösungen zu diesem Themenfeld anbieten,<br />
werden in Hannover vertreten sein. Auch wenn sich das Wachstum in<br />
diesem Bereich abgeschwächt hat, ist die MDA nahezu ausgebucht, wie<br />
der Veranstalter verlauten ließ. Selbstverständlich werden in Hannover<br />
wieder zahlreiche Neuentwicklungen präsentiert, von denen wir Ihnen<br />
einige bereits vorab in diesem Heft vorstellen.<br />
2013 findet am 25. und 26. September ebenfalls wieder das Dichtungskolloquium<br />
statt – in diesem Jahr zum 18. Mal und ausnahmsweise<br />
nicht am gewohnten Ort in Steinfurt, sondern rund 25 Kilometer entfernt<br />
in Rheine. Veranstalter sind wiederum der Fachbereich Physikalische<br />
Technik/Forschungsbereich <strong>Dichtungstechnik</strong> der Fachhochschule Münster<br />
und unsere Zeitschrift „<strong>Dichtungstechnik</strong>“.<br />
WOLFGANG MÖNNING<br />
Chefredakteur<br />
w.moenning@vulkan-verlag.de<br />
Thematische Schwerpunkte sind in diesem Jahr:<br />
•¡<br />
Lebensdauer und Nachhaltigkeit<br />
•¡<br />
Auslegung und Berechnung<br />
•¡<br />
Qualitätsunterschiede von Elastomer-Werkstoffen<br />
•¡<br />
Dynamisch wirkende Dichtsysteme<br />
•¡<br />
Praxiserfahrungen<br />
•¡<br />
Qualität der Montage<br />
Das detaillierte Programm wird ab Mai feststehen und auf www.dichtungskolloquium.de<br />
veröffentlicht. Sie können sich aber bereits jetzt dort<br />
anmelden. Wir würden uns freuen, Sie auch 2013 in Rheine begrüßen<br />
zu dürfen.<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
1
INHALT<br />
FACHBERICHTE<br />
18 MICHAEL KRÜGER<br />
<strong>Elastomerdichtungen</strong> <strong>im</strong> <strong>Einsatz</strong> mit <strong>biogenen</strong> <strong>Medien</strong><br />
21 GUHNTER MACHU<br />
BCD-Ringe dichten Kolbenstangen effektiv ab<br />
24 ARNE SCHÜNEMANN, ALEXANDER RIEDL, LUDWIG BRÜMMER<br />
Erhöhung der Dichtheit und Zuverlässigkeit von Rohr leitungen mit PTFE-Linern<br />
JOURNAL<br />
WIRTSCHAFT UND UNTERNEHMEN<br />
Frenzelit<br />
4 Geschäftsbereich Kompensatoren<br />
expandiert international<br />
EagleBurgmann<br />
4 Weiterer Auftrag für Pipeline<br />
Großprojekt in Sibirien<br />
Freudenberg<br />
5 Distributoren-Programm baut auf<br />
jahrzehntelange Partnerschaften<br />
VERANSTALTUNGEN<br />
XVIII. Dichtungskolloquium in Rheine<br />
6 Auslegung, Lebensdauer, Qualität…<br />
MDA<br />
6 Weltmarkt der Antriebs- und Fluidtechnik<br />
Verband Technischer Handel<br />
7 Fachgruppe <strong>Dichtungstechnik</strong> zeigt Konsequenzen<br />
und Chancen der VDI 2290 auf<br />
C. Otto Gehrckens<br />
9 O-Ring-Akademie® nun als Webinar<br />
O-Ring Prüflabor Richter<br />
9 Dichtungsseminare mit Erfahrungsaustausch<br />
PERSÖNLICHES<br />
Parker-Prädifa<br />
10 Hajo Rohloff neuer General Manager<br />
der O-Ring Division Europa<br />
EagleBurgmann<br />
11 Wechsel in der Geschäftsführung<br />
PUBLIKATIONEN<br />
SGL Group<br />
11 Neue Imagebroschüre<br />
2 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
PRODUKTE UND DIENSTLEISTUNGEN<br />
12 „Integrated Industry“ – vernetztes Denken<br />
in der <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
12 PTFE-Wellendichtringe für unterschiedliche<br />
Anforderungen<br />
14 Neuer Service rund um Dichtungen und Stanzteile<br />
14 Dichtungswerkstoff geprüft nach der<br />
neuen Elastomerleitlinie<br />
15 Auswahl von Gleitringdichtungen:<br />
Kompromiss zwischen Verschleiß und Leckage<br />
16 Faserverstärkte Graphitdichtung mit reduzierter<br />
Leckage und exzellenter Druckstandfestigkeit<br />
16 Dicht auf Knopfdruck<br />
17 Flanschberechnung als Dienstleistungsservice<br />
SERVICE<br />
28 Impressum<br />
28 Inserentenverzeichnis<br />
29 Einkaufsberater<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
3
WIRTSCHAFT UND UNTERNEHMEN<br />
FRENZELIT<br />
Geschäftsbereich Kompensatoren expandiert international<br />
Die Frenzelit Werke GmbH ist bereits seit vielen Jahren mit<br />
ihren lokalen Vertriebskräften in Indien präsent. Um diesen<br />
rasant wachsenden Markt noch besser bedienen zu können,<br />
haben sich die Franken entschlossen, zusammen mit ihrem<br />
indischen Partner aus der Stahlindustrie ein gemeinsames<br />
Unternehmen zu gründen.<br />
Als Standort der Frenzelit Expansion Joint Private L<strong>im</strong>ited<br />
wurde die südindische IT- und Industriestadt Bangalore <strong>im</strong> Bundesstaat<br />
Karnataka gewählt. Die drittgrößte Stadt in Indien ist<br />
auch Firmensitz des indischen Partnerunternehmens Aries Precision<br />
Technologies. Anfang Oktober fand in Bangalore die erste<br />
Vorstandssitzung statt, auf der Sharad Kulkarni einst<strong>im</strong>mig zum<br />
Geschäftsführer der Frenzelit Expansion Joint Pvt. Ltd. ernannt<br />
wurde. Sein erstes Ziel wird es sein, in den neuen Räumlichkeiten<br />
die Produktion für den indischen Markt aufzubauen. ■<br />
EAGLEBURGMANN<br />
Weiterer Auftrag für Pipeline Großprojekt in Sibirien<br />
Seit 2006 hat der Dichtungshersteller EagleBurgmann mehr<br />
als 160 Doppel- und Einzel-Hochdruckdichtungen, Versorgungssysteme<br />
und Ersatzteile <strong>im</strong> Auftrag von englischen und<br />
russischen Pumpenherstellern für mehr als sechs Millionen. Euro<br />
in die ESPO-Pipeline (East Siberia Pacific Ocean-Pipeline)<br />
geliefert. In diesem Projekt wird eine 5.000 km lange Pipeline<br />
<strong>im</strong> Osten Russlands gebaut, die China, Japan und Korea mit<br />
sibirischem Öl beliefern wird. Ein Großteil der 43 vorgesehenen<br />
Pumpenstationen wird von EagleBurgmann ausgestattet<br />
– bisher 18 Stationen mit je vier Pumpen.<br />
Nun erhielt das Unternehmen einen weiteren Großauftrag<br />
für drei Pumpenstationen <strong>im</strong> Wert von 2,1 Mio. Euro. 27<br />
EagleBurgmann Hochdruckdichtungen, Versorgungssysteme<br />
und Ersatzteile werden von Januar bis Mai 2013 geliefert<br />
und installiert.<br />
Die Pumpen und Dichtungen sind aufgrund des zu fördernden<br />
Rohöls und der Umgebungsbedingungen hohen Anforderungen<br />
und Belastungen ausgesetzt. In dem <strong>Einsatz</strong>gebiet<br />
herrschen extreme kl<strong>im</strong>atische und geografische Bedingungen.<br />
Die 1,2 Meter breite Pipeline passiert erdbebengefährdete<br />
Gebiete und überwindet starke Höhenunterschiede.<br />
Darüber hinaus sind die Stationen nach Fertigstellung des<br />
Projekts circa 150 Kilometer voneinander entfernt. Deshalb<br />
werden für diesen speziellen Fall ausschließlich sogenannte<br />
„Engineered“-Dichtungen eingesetzt, die in Zusammenarbeit<br />
mit dem Planer, Pumpenhersteller und Anlagenbetreiber<br />
konstruiert wurden und die sich bisher bei der Förderung<br />
von <strong>Medien</strong> mit korrosiven und abrasiven Bestandteilen sehr<br />
gut bewährt haben. ■<br />
4 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1/ 2013
FREUDENBERG<br />
Distributoren-Programm baut auf jahrzehntelange Partnerschaften<br />
Freudenberg Sealing Technologies als weltweit führender<br />
Technologiespezialist für dichtungstechnische Lösungen<br />
beliefert Unternehmen in allen Bereichen der Industrie und<br />
des Maschinenbaus mit S<strong>im</strong>merringen, O-Ringen und statischen<br />
Dichtungen, Hydraulik- und Pneumatikdichtsystemen,<br />
Faltenbälgen und Spezialdichtungsprodukten.<br />
Dabei<br />
nutzt Freudenberg in vielen<br />
Ländern für den S<strong>im</strong>rit-Vertriebskanal<br />
die Kompetenz<br />
von „Preferred and Approved<br />
Distributors“. Dies sind Händler,<br />
die sich durch ein besonderes<br />
technisches Know-how<br />
und herausragende Leistung<br />
für die Kunden auszeichnen<br />
und einen hohen Standard<br />
bei Beratung und Service<br />
sowie ein fundiertes Knowhow<br />
zu einer Vielzahl von<br />
Freudenberg Produkten<br />
aufweisen.<br />
Freudenberg bietet diesen<br />
Unternehmen umfangreiche<br />
Unterstützung, um die Beratungs-<br />
und Dienstleistung konsequent<br />
zu verbessern. Dazu<br />
zählt ein intensiver Austausch<br />
beispielsweise auf Konferenzen<br />
mit diesen Partnern, um<br />
die Entwicklungspotenziale<br />
der Vertriebskooperationen<br />
stetig zu opt<strong>im</strong>ieren. Seit<br />
dem Start des Handelskonzeptes<br />
in den USA gibt es<br />
über 60 Handelspartner mit<br />
Status „Approved“.<br />
Preferred Distributors werden<br />
kontinuierlich geschult.<br />
Damit profitieren Kunden<br />
dieser Unternehmen nicht<br />
nur vom technischen Expertenwissen,<br />
sondern auch von<br />
den <strong>Einsatz</strong>möglichkeiten der<br />
komplett verfügbaren Produktpalette,<br />
einer äußerst kompetenten<br />
Beratung und einer<br />
schnellen Verfügbarkeit der<br />
Produkte. Diese Unternehmen<br />
bieten aber auch den Zugang zu neuesten Innovationen und<br />
unterstützen bei komplexen, individuellen Lösungen. Mit der<br />
Auszeichnung ‚Preferred Distributor’ unterstreicht Freudenberg<br />
die äußerst enge und höchst erfolgreiche, jahrelange Zusammenarbeit<br />
mit diesen Unternehmen. ■<br />
Gemeinsam sorgen wir dafür, dass nur das<br />
zusammenarbeitet, was auch zusammenpasst.<br />
Denn Geschmäcker sind verschieden und<br />
Dichtungswerkstoffe auch!<br />
<strong>Medien</strong>, die mit Dichtungen in Kontakt kommen, treten in einer großen<br />
Vielfalt auf: als Mineralöle, Säuren, Laugen oder Fette, Lebensmittel oder<br />
Pharmazeutika, polare oder unpolare Stoffe, Flüssigkeiten oder Gase,<br />
„Alleinunterhalter“ oder mit Additiven, ...<br />
Sie reinigen, schmieren, sterilisieren oder machen Druck. Und das unter<br />
vielfältigen Anwendungsbedingungen. Die Werkstoff-Spezialisten von<br />
Parker-Prädifa sorgen dafür, dass dies in erfolgreicher Zusammenarbeit mit<br />
der Dichtung geschieht. Durch Auswahl des bestgeeigneten Werkstoffs,<br />
gezielte Anpassung oder komplette Neuentwicklung – abgest<strong>im</strong>mt auf Ihre<br />
Bedürfnisse und gemeinsam mit Ihnen.<br />
Erleben Sie<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
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08. - 12.04.2013<br />
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5
JOURNAL<br />
VERANSTALTUNGEN<br />
XVIII. DICHTUNGSKOLLOQUIUM IN RHEINE<br />
Auslegung, Lebensdauer, Qualität…<br />
•¡<br />
Dynamisch wirkende Dichtsysteme<br />
•¡<br />
Praxiserfahrungen<br />
•¡<br />
Qualität der Montage<br />
Das 17. Dichtungskolloquium gibt aktuelle Informationen zur VDI 2290<br />
von Dichtungen: Das sind die unter anderem die Themen des<br />
VIII. internationalen Dichtungskolloquiums, das der Fachbereich<br />
Physikalische Technik/Forschungsbereich <strong>Dichtungstechnik</strong> der<br />
Fachhochschule Münster und der Vulkan-Verlag am 25. und 26.<br />
September 2013 in Rheine bei Münster in Westfalen veranstalten.<br />
Unter der Leitung und Moderation von Professor Dr. Alexander<br />
Riedl liegt der Schwerpunkt auf den hoch aktuellen Themen:<br />
•¡<br />
Lebensdauer und Nachhaltigkeit<br />
•¡<br />
Auslegung und Berechnung<br />
•¡<br />
Qualitätsunterschiede von Elastomermaterialien<br />
Das XVIII. Dichtungskolloquium hat sich aus diesem Grund zum<br />
Ziel gesetzt, Mitarbeiter von Anlagenbetreibern, Dichtungsherstellern,<br />
F&E-Abteilungen, Behörden und Hochschulen über<br />
aktuelle Themen der <strong>Dichtungstechnik</strong> zu informieren.<br />
Zielgruppe des Dichtungskolloquiums sind Einsteiger und<br />
erfahrene Fachleute der <strong>Dichtungstechnik</strong> gleichermaßen aus<br />
den Bereichen Anwender und Hersteller.<br />
Die Tagungsgebühren betragen 639,- Euro plus MwSt. (für<br />
Abonnenten der Zeitschrift <strong>Dichtungstechnik</strong> 589,- Euro).<br />
Sie enthalten den Tagungsband, das Mittagessen an beiden<br />
Tagen, die Pausenversorgung und die Teilnahme an der<br />
gemeinsamen Abendveranstaltung.<br />
Weitere Informationen und Online-Anmeldung unter www.<br />
dichtungskolloquium.de oder:<br />
Für Teilnehmer (Zuhörer): Vulkan-Verlag GmbH,<br />
Barbara Pflamm, Tel.: 0201 8200228,<br />
Fax: 0201 8200240, b.pflamm@vulkan-verlag.de<br />
Für Aussteller: Vulkan-Verlag GmbH,<br />
Helga Pelzer, Tel.: 0201 8200235,<br />
Fax: 0201 8200240, h.pelzer@vulkan-verlag.de<br />
MDA<br />
Weltmarkt der Antriebs- und Fluidtechnik<br />
Mit vielen neuen Produkten und Lösungen präsentiert sich die<br />
Branche der elektrischen und mechanischen Antriebstechnik<br />
sowie Pneumatik und Hydraulik auf ihrer Leitmesse MDA (Motion,<br />
Drive & Automation) vom 8. bis zum 12. März 2013<br />
in Hannover. Sie wird <strong>im</strong> Zwei-Jahres-Turnus <strong>im</strong> Rahmen der<br />
HANNOVER MESSE ausgerichtet. Mit mehr als 1 100 Ausstellern,<br />
davon zwei Drittel aus dem Ausland, zählt die MDA<br />
zu den Schwergewichten innerhalb der HANNOVER MESSE.<br />
„In diesem Jahr ist die MDA nahezu ausgebucht. Wir bieten<br />
der Antriebs- und Fluidtechnik mit der Motion, Drive & Automation<br />
eine einmalige internationale Plattform mit vielen Synergien zu<br />
anderen Leitmessen innerhalb der HANNOVER MESSE“, sagt Dr.<br />
Jochen Köckler, Mitglied des Vorstands der Deutschen Messe AG.<br />
Die MDA wird in den Hallen 20 bis 25 ausgerichtet sowie in<br />
den Automationshallen 15, 16 und 17. Dabei spielt die Halle<br />
17 eine besondere<br />
Rolle. Dort zeigen MDA-<br />
Aussteller Lösungen und<br />
Systeme für die Automatisierungstechnik<br />
und markieren damit den Übergang von der reinen<br />
Antriebs- und Fluidtechnik zur Leitmesse Industrial Automation.<br />
„Im Zuge der anstehenden Geländeopt<strong>im</strong>ierung sowie<br />
aufgrund des sich verändernden Angebots der Hersteller von<br />
Antriebs- und Fluidtechnik wächst die MDA zunehmend in die<br />
Hallen der Industrial Automation. Die Grenzen sind fließend,<br />
denn <strong>im</strong>mer mehr Hersteller von Antriebs- und Fluidkomponenten<br />
haben sich zu Komplettanbietern von Systemen und Lösungen<br />
weiterentwickelt oder aber zusammengeschlossen“, sagt Köckler.<br />
Antriebs- und Fluidtechnik verhalten opt<strong>im</strong>istisch Nach einem<br />
für die deutsche Antriebs- und Fluidtechnik sehr erfolgreichen<br />
6<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
Jahr 2011 haben beide Branchen in 2012 ein leichtes Plus<br />
erwirtschaftet. Für das laufende Jahr erwartet der VDMA ein<br />
Nullwachstum. „Antriebs- und Fluidtechnik gehören zu den<br />
wichtigsten Zulieferbranchen der weltweiten Investitionsgüterindustrie.<br />
Wie sich das Jahr 2013 entwickeln wird, hängt<br />
natürlich auch davon ab, wie sich die Volkswirtschaften in den<br />
wichtigsten Abnehmerländern Japan, China, USA und Italien<br />
entwickeln werden. Generell gehen wir aber davon aus, dass<br />
sich die Rahmenbedingungen ab Mitte des Jahres verbessern“,<br />
sagt Hartmut Rauen, Mitglied der Hauptgeschäftsführung <strong>im</strong><br />
VDMA, Frankfurt am Main, und Geschäftsführer der Fachverbände<br />
Antriebstechnik und Fluidtechnik <strong>im</strong> VDMA. ■<br />
VERBAND TECHNISCHER HANDEL<br />
Fachgruppe <strong>Dichtungstechnik</strong> zeigt Konsequenzen und<br />
Chancen der VDI 2290 auf<br />
Professor Riedl,<br />
Fachhochschule Münster:<br />
„Ob man die VDI 2290 als<br />
problematisch ansieht, weil<br />
sie vermeintlich Zeit und Geld<br />
kostet, oder als Gewinn, weil<br />
sie wichtige Ansätze beinhaltet,<br />
mit denen man Zeit und Geld<br />
sparen kann, ist jedem selbst<br />
überlassen. Fakt ist: Sie ist nun<br />
einmal da. Also sollte man das<br />
Beste aus ihr herausholen.“<br />
Dichtung ab, sondern wird jeweils für die konkrete Situation<br />
berechnet. Die verwendeten Flansche, die Schrauben, das<br />
Medium, die Betriebstemperatur und nicht zuletzt die richtige<br />
Montage sind für eine Einhaltung der Richtlinie zu beachten.“<br />
In seinem Vortrag benannte Riedl die Konsequenzen der<br />
VDI-Richtlinie für die Dichtungshersteller: Dichtungskennwerte<br />
nach EN 13555 müssen für jede Dichtung in Abhängigkeit<br />
der Dicke ermittelt werden. Eine best<strong>im</strong>mte Dichtung kann<br />
nur mit best<strong>im</strong>mten Flanschen und best<strong>im</strong>mten Schrauben <strong>im</strong><br />
Zusammenhang gesehen werden. Die Anzahl der einsetzbaren<br />
Dichtungen werde sich min<strong>im</strong>ieren: „Jetzt und in den nächsten<br />
Seit Juni 2012 gibt es die VDI-Richtlinie 2290 „Emissionsminderung<br />
– Kennwerte für dichte Flanschverbindungen.“ Als Ergänzung<br />
zur TA Luft regelt sie die Beurteilung der technischen Dichtheit von<br />
Flanschverbindungen für flüssige und gasförmige <strong>Medien</strong> mit dem<br />
vorrangigen Ziel, die Umwelt zu schonen. Doch zunächst wirft<br />
die VDI 2290 einige Fragen auf: Welche Restriktionen haben<br />
Technische Händler durch die neue Richtlinie? Was sind die<br />
Konsequenzen der Novellierung, was ihre Chancen? Um für<br />
Antworten zu sorgen, lud die Fachgruppe „<strong>Dichtungstechnik</strong>“ <strong>im</strong><br />
VTH Verband Technischer Handel e. V. Ende November 2012<br />
zu einem Informationstag mit hochkarätigen Dozenten ein.<br />
Vorgaben für Hersteller und Betreiber Die VDI 2290 gilt für<br />
Rohrleitungen mit metallischen Flanschen insbesondere in der<br />
chemischen und petrochemischen Industrie mit einer max<strong>im</strong>alen<br />
Betriebstemperatur von 400 °C. Die Leckagerate ist dabei mit<br />
ʎ = 0,01 mg /(s∙m) angegeben. Sie gilt nicht für Kunststoffflansche,<br />
Email-Flansche, Flanschverbindungen ohne Schrauben<br />
und auch nicht für Kompaktflanschverbindungen ohne Dichtung<br />
oder mit Flüssigkeitsdichtung. Soweit die Theorie. Doch in der<br />
Praxis herrscht manchmal Unsicherheit. „Herstelleraussagen wie<br />
„Diese Dichtung erfüllt die VDI 22902“ sind blanker Unsinn“,<br />
so Professor Alexander Riedl von der Fachhochschule Münster.<br />
„Denn ob die Richtlinie erfüllt wird, hängt nicht allein von der<br />
Europas größtes O-Ring-Lager<br />
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Elastomere Formteile<br />
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7<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2012<br />
Wenn’s drauf ankommt …<br />
Premium-Qualität<br />
seit 1867
JOURNAL<br />
Manfred Schaaf,<br />
AMTEC Messtechnischer Service GmbH:<br />
„Die Berechnung ist nur ein Bauteil<br />
des Qualitätsmanagementzirkels für<br />
eine dichte Flanschverbindung. Zu<br />
beachten sind auch die Belastung, die<br />
Konstruktion, die qualitative Montage<br />
und – ganz wichtig – der Rückfluss<br />
an Erfahrungen.“<br />
Wolfgang Abt,<br />
Klinger GmbH:<br />
„Die Montage der Dichtverbindung<br />
bekommt durch<br />
die VDI 2290 eine zentrale<br />
Bedeutung mit entsprechenden<br />
Anforderungen,<br />
vergleichbar mit dem<br />
Schweißen. Dies ist aus<br />
Sicht eines Dichtungsherstellers<br />
sehr zu begrüßen!“<br />
Jahren ist es notwendig, ein Produkt be<strong>im</strong> Kunden zu<br />
positionieren. Denn zukünftig wird es relativ schwer<br />
sein, eine Dichtung durch eine andere zu ersetzen,<br />
da hierfür neue und umfangreiche Berechnungen des<br />
gesamten Dichtungssystems notwendig werden.“<br />
Auch die Betreiber haben für die Einhaltung der<br />
neuen Richtlinie einiges zu beachten: Rohrklassen<br />
müssen einen Dichtheits- und einen Festigkeitsnachweis<br />
nach EN 1591-1 (oder vergleichbar) mit Dichtungskennwerten<br />
nach EN 13555 erfüllen. Für die<br />
Montage, die nur durch benanntes und qualifiziertes<br />
Personal erfolgen darf, müssen Drehmomenttabellen<br />
vorhanden sein, die zu prüfen und zu dokumentieren<br />
sind. „Für Rohrleitungsflansche empfehle ich den<br />
Leitfaden zur Montage von Flanschverbindungen in<br />
verfahrenstechnischen Anlagen, der kostenlos auf der<br />
Internetseite des VCI Verband der Chemischen Industrie<br />
e. V. herunterzuladen ist“, so Professor Riedl. Für<br />
den Dichtheits- und Festigkeitsnachweis müssen die<br />
Dichtungskennwerte nach EN 13555 mit min<strong>im</strong>al<br />
erforderlichen und max<strong>im</strong>al zulässigen Flächenpressungen,<br />
Elastizitätsmodulen und Kriech-Relaxionswerten<br />
vorliegen. „Für etwa 130 Dichtungstypen haben wir<br />
die Dichtungskennwerte bereits erfasst und stellen sie<br />
kostenlos und unabhängig unter www.gasketdata.org<br />
zur Verfügung“, so Riedl weiter.<br />
Berechnung und kontrollierte Montage Näher auf<br />
das Berechnungsverfahren von verspannten Verbindungen<br />
ging Dipl.-Phys. Manfred Schaaf von AMTEC,<br />
Messtechnischer Service GmbH, ein. Gleich zu Beginn<br />
seines Vortrages beruhigte er seine Zuhörer: „Sie müssen<br />
lediglich die Flanschverbindung berechnen lassen<br />
und darauf achten, dass dies anschließend bei der<br />
Montage beachtet wird. Mehr verlangt die VDI 2290<br />
eigentlich nicht.“ Für die Berechnungen ist unterschiedliche<br />
Software auf dem Markt erhältlich. Wichtig ist<br />
hierbei neben der Normkonformität vor allem ein aktueller<br />
Datensatz an Dichtungskennwerten, auf den das<br />
Programm zurückgreifen kann.<br />
Berechnungen sind allerdings nur für Krafthauptschlussverbindungen<br />
möglich. „Für Kraftnebenschlussverbindungen<br />
existieren keine Berechnungsnormen.<br />
Dementsprechend gilt die VDI 2290 für diese Dichtungssysteme<br />
nicht“, so Schaaf. Der Nachweisumfang<br />
bei der Flanschberechnung beinhaltet die D<strong>im</strong>ensionierung<br />
der Bauteile, die Best<strong>im</strong>mung der erforderlichen<br />
Montagekräfte, einen Festigkeitsnachweis und einen<br />
Dichtheitsnachweis. Technischer Händler als Mittler mit<br />
Fachwissen Dipl.-Ing. Wolfgang Abt, Produktmanager<br />
bei der Klinger GmbH, der über die Konsequenzen<br />
der VDI 2290 für den Technischen Handel referierte,<br />
deckte ein Problem bei eckigen Flanschen auf. Denn<br />
für sie ist eine Berechnung nach der EN1591-1 nicht<br />
möglich, da diese nur für runde Flansche gilt. Somit<br />
kann kein Nachweis über die geforderte Dichtheit bei<br />
eckigen Flanschen erbracht werden.<br />
Abt stellte noch einmal heraus: „Eine VDI-2290-zugelassene<br />
Dichtung gibt es nicht.“ Die zwei Grundvoraussetzungen<br />
für geeignete Dichtungswerkstoffe seien ein<br />
TA-Luft-Zertifikat und die Verfügbarkeit von Dichtungskennwerten<br />
nach EN 13555. Eine Zulassung oder ein Zertifikat<br />
<strong>im</strong> Sinne der VDI 2290 gibt es nicht. Die Dichtung<br />
findet in Form ihrer Dichtungskennwerte Eingang in die<br />
Flanschberechnung nach EN 1591-1 und beeinflusst<br />
deren Ergebnis. Ein guter Dichtungshersteller verfügt<br />
neben dem technischen Know-how über ein eigenes<br />
Labor und kann Dichtungswerte dort selbst best<strong>im</strong>men.<br />
Der Technische Handel sei von der VDI 2290 letztlich<br />
nur indirekt betroffen. Natürlich sollte er verstärkt<br />
auf seine Beratungskompetenz setzen, da er als Mittler<br />
zwischen Hersteller und Anwender agiert. Um seine<br />
Kunden adäquat beraten zu können, sollte er sein<br />
dichtungstechnisches Fach- und Hintergrundwissen<br />
ständig auf- und kontinuierlich weiter ausbauen. Eine<br />
Möglichkeit dafür ist zum Beispiel der VTH-Lehrgang<br />
zum Fachberater <strong>Dichtungstechnik</strong>. ■<br />
8<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
C. OTTO GEHRCKENS<br />
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richtet sich sowohl an versierte Experten als auch technisch<br />
oder kaufmännisch orientierte Personen, die sich über<br />
Spezialthemen der <strong>Dichtungstechnik</strong> kurz, kompakt und<br />
kompetent informieren möchten. Die neue praxisrelevante<br />
Wissensreihe ist Anfang Januar 2013 mit dem Thema<br />
„Dichtungswerkstoffe: FKM ist nicht gleich FKM“ gestartet.<br />
Das nächste Webinar mit dem Thema „Herausforderung<br />
Elastomerdichtung: Schadensprävention bei<br />
O-Ringen“ findet statt am 7. Juni 2013 von 10.30 h<br />
bis 11.30 h. Viele Anwender und Konstrukteure haben<br />
nämlich in der Praxis häufig bei der Montage oder<br />
<strong>im</strong> Betrieb Schwierigkeiten mit der O-Ring-Dichtung.<br />
Welche Schäden es an der O-Ring-Dichtung gibt (zum<br />
Beispiel chemischer Angriff, Temperaturüberschreitungen,<br />
Montagefehler), wie man diese erkennt und vor<br />
allem wie man diese vermeiden kann, das wird das<br />
Thema in diesem 1-stündigen Webinar sein. Der Leiter<br />
der COG Anwendungstechnik, Michael Krüger, wird<br />
tagtäglich mit diesen Schwierigkeiten konfrontiert und<br />
wird kurz und kompakt wesentliche Tipps und Tricks<br />
rund um dieses Thema geben können. Das Webinar<br />
ist kostenlos. Anmeldung unter: www.o-ring-akademie.<br />
de/webinar<br />
Kontakt: info@o-ring-akademie.de oder telefonisch<br />
04101 5002-348. ■<br />
O-RING PRÜFLABOR RICHTER<br />
Dichtungsseminare mit Erfahrungsaustausch<br />
Dichtungstechnisches Wissen für Anfänger und Fortgeschrittene<br />
Seminare werden seit über 15 Jahren angeboten und<br />
vermitteln verschiedene zweitägige Semi-<br />
die Resonanz steigt ständig.<br />
nare, die vom O-Ring Prüflabor Richter angeboten Die Termine für das 1. Halbjahr 2013:<br />
werden. Der Abend zwischen den Seminartagen ist Schadensanalyse von elastomeren Dichtungen<br />
für einen Erfahrungsaustausch geplant. Als Referent 16./17. April 2013<br />
und Seminarleiter steht mit Dipl.-Ing. Bernhard Richter Prüfung von elastomeren Dichtungen<br />
ein erfahrener Dichtungsspezialist zur Verfügung, der 4./5. Juni 2013<br />
über zehn Jahre bei einem weltweit führenden O-Ring<br />
Hersteller gearbeitet hat. Sein 1996 gegründetes und Die Seminare finden in der angenehmen Atmosphäre<br />
zwischenzeitlich akkreditiertes Prüflabor führt neben<br />
eines gutbürgerlichen Hotels (Hotel „Zum Ochsen“ in<br />
Prüfungen auch Beratungen und Schadensanalysen Oberstenfeld), nördlich von Stuttgart statt, beziehungsweise<br />
durch. Im September 2009 erhielt das O-Ring Prüflabor<br />
in eigenen Seminarräumen. Auf Wunsch werden<br />
KLINGER Richter Anzeige_Dichtungstech_180-62:Layout die Zulassung als DVGW-Prüfstelle. Die 1 08.02.2013 Reak-<br />
die Dichtungsseminare 9:32 Uhr Seite auch 1 als Inhouse-Veranstaltun-<br />
kreditierung des O-Ring Prüflabor erfolgte <strong>im</strong> September<br />
2012. Die Prüfmethoden werden ständig erweitert. Die<br />
gen durchgeführt. Weitere Informationen gibt es unter<br />
www.o-ring-prueflabor.de. ■<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
9
JOURNAL<br />
TERMINKALENDER<br />
8.-12. April Motion, Drive & Automation<br />
in Hannover<br />
www.hannovermesse.de<br />
16.-17. April Schadensanalyse von<br />
elastomeren Dichtungen<br />
Seminar in Oberstenfeld<br />
O-Ring Prüflabor Richter,<br />
www.o-ring-prueflabor.de<br />
16. Mai 8. Forum Industriearmaturen<br />
in Essen<br />
www.forum-industriearmaturen.de<br />
4.-5. Juni Prüfung von elastomeren Dichtungen -<br />
Seminar und Workshop<br />
Seminar in Oberstenfeld<br />
O-Ring Prüflabor Richter<br />
www.o-ring-prueflabor.de<br />
6. Juni <strong>Dichtungstechnik</strong> <strong>im</strong> Rohrleitungsund<br />
Apparatebau<br />
Seminar in Essen, auch am 14. Nov.<br />
www.hdt-essen.de<br />
13. Juni Sicher abdichten mit O-Ringen<br />
COG-Seminar in Pinneberg<br />
www.cog.de<br />
25. Juni <strong>Dichtungstechnik</strong> leicht gemacht<br />
Seminar in Essen<br />
www.hdt-essen.de<br />
25. Juni Verfahren zur Montage und Demontage von<br />
Dichtverbindungen an Rohrleitungen und<br />
Apparaten<br />
Seminar in Essen<br />
www.hdt-essen.de<br />
25. Juni Elementarwissen <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Seminar in München, auch am 25. Juni in Essen<br />
www.hdt-essen.de<br />
25.-26. Juni Elastomere Werkstoffe und Dichtungen<br />
Seminar in München<br />
www.hdt-essen.de<br />
26. Juni Dichtungen – Schrauben – Flansche<br />
Seminar in Essen<br />
www.hdt-essen.de<br />
18.-20. Sept. Schraubenverbindungen<br />
Seminar in Ostfildern<br />
www.tae.de<br />
19. Sept. Herausforderung Vakuumtechnik - sicheres<br />
Abdichten mit O-Ringen<br />
COG-Seminar in Pinneberg<br />
www.cog.de<br />
25.-26. Sept. XVIII. Dichtungskolloquium<br />
in Rheine<br />
www.dichtungskolloquium.de<br />
7. Nov. Sicheres Abdichten mit O-Ringen inkl. Prüfung<br />
und Schadensanalyse<br />
COG-Seminar in Pinneberg<br />
www.cog.de<br />
PERSÖNLICHES<br />
PARKER-PRÄDIFA<br />
Hajo Rohloff neuer<br />
General Manager der<br />
O-Ring Division Europa<br />
Zum 1. November<br />
2012 hat Hajo<br />
Rohloff als General<br />
Manager die<br />
Gesamtverantwortung<br />
für die O-Ring<br />
Division Europa der<br />
Parker Dichtungsgruppe<br />
übernommen. Mit<br />
Sitz in Pleidelshe<strong>im</strong><br />
und Werken in Italien<br />
und Tschechien<br />
entwickelt und fertigt<br />
der Unternehmensbereich<br />
O-Ringe und<br />
Präzisionsformteile<br />
unter anderem für<br />
den Automobilbau,<br />
Hajo Rohloff, neuer General<br />
Manager der Parker O-Ring<br />
Division Europa<br />
die chemische Industrie, die Fluid- sowie die Kälteund<br />
Kl<strong>im</strong>atechnik, den Bereich Luft- und Raumfahrt,<br />
die Pharmaindustrie und die Medizintechnik.<br />
Hajo Rohloff, diplomierter Ingenieur für Maschinenbau<br />
und Wirtschaftsingenieurwesen, ist seit neun<br />
Jahren für die Parker Dichtungsgruppe Europa tätig.<br />
In seiner neuen Funktion als General Manager der<br />
O-Ring Division Europa verantwortet er neben den<br />
traditionellen Märkten wie dem Automobilbau und<br />
der allgemeinen Industrie den strategischen Ausbau<br />
neuer Märkte und Anwendungsbereiche.<br />
Zuvor war Hajo Rohloff sieben Jahre Leiter der Business<br />
Unit Plastic der in Bietighe<strong>im</strong>-Bissingen ansässigen<br />
Parker Packing Division. In dieser Zeit erzielte<br />
er durch die Umsetzung weitreichender Maßnahmen<br />
nach Lean-Prinzipien beträchtliche Effizienzsteigerungen<br />
<strong>im</strong> Bereich der Kunststofffertigung. Zwischen<br />
2003 und 2005 leitete er den Bereich Prozess- und<br />
Verfahrensentwicklung der Parker Business Unit Plastic<br />
und war federführend bei der erfolgreichen Integration<br />
der Kunststofffertigung am tschechischen Standort<br />
Sadská.<br />
Als General Manager der O-Ring Division Europa<br />
ist Hajo Rohloff neben den klassischen Industrieanwendungen<br />
mit der Geschäftsentwicklung in neuen<br />
Bereichen und bei anspruchsvollen Nischenanwendungen<br />
befasst. ■<br />
10<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
EAGLEBURGMANN<br />
Wechsel in der Geschäftsführung<br />
Vlnr.:Dr. Stefan Sacré (CEO), Michael Stomberg (COO),<br />
Jochen Strasser (CTO)<br />
Michael Stomberg (42), bisheriger Senior<br />
Vice President und Leiter der Division<br />
Gleitringdichtungen, wurde zum 1. Januar<br />
2013 Nachfolger von Dr. Walter Steinbach,<br />
der zum 31. Dezember 2012 aus<br />
dem Unternehmen ausgeschieden ist.<br />
Michael Stomberg (COO) ist damit einer<br />
von drei Geschäftsführern und Mitglied <strong>im</strong><br />
EagleBurgmann Executive Board (TMT).<br />
Dr. Walter Steinbach (61), seit 1993<br />
Mitglied der Geschäftsführung, war bis<br />
Ende 2012 verantwortlich für verschiedene<br />
Produktdivisionen und divisionsübergreifende<br />
Themen, wie zum Beispiel Innovationsmanagement<br />
(Produkte und Prozesse),<br />
Supply Chain Management oder Strategische<br />
Projekte.<br />
PUBLIKATIONEN<br />
Michael Stomberg sammelte<br />
nach seinem Studium der Physik<br />
internationale Erfahrungen<br />
bei der Unternehmensberatung<br />
Booz Allen Hamilton, zuletzt<br />
als Mitglied der Geschäftsleitung<br />
der Münchener Niederlassung.<br />
Im Januar 2006 trat<br />
er bei EagleBurgmann ein<br />
und verantwortete seit 2009<br />
die Division Gleitringdichtungen<br />
(Anwendungstechnik,<br />
Konstruktion, Produktionsstätten<br />
weltweit, F&E). Zuvor arbeitete<br />
Michael Stomberg bei Eagle-<br />
Burgmann in verschiedenen<br />
Positionen, unter anderem als<br />
Vice President und Leiter des<br />
Bereiches Global Technology Management<br />
in der Division Gleitringdichtung.<br />
Dr. Stefan Sacré (49) ist seit dem 1.<br />
Januar 2011 Vorsitzender der Geschäftsführung<br />
(CEO) von EagleBurgmann Germany<br />
und Mitglied des Executive Boards<br />
(TMT). Der promovierte Ingenieur verantwortet<br />
unter anderem die weltweite Sales<br />
& Service-Organisation, Marketing und<br />
HR & Legal.<br />
Jochen Strasser (47) trat am 1. März<br />
2004 als CFO in die Geschäftsführung<br />
von EagleBurgmann Germany und den<br />
Executive Board (TMT) ein. Der Betriebswirt<br />
ist für die Bereiche Finanzen/Controlling,<br />
IT, Procurement und Compliance<br />
zuständig. ■<br />
Dichtungen und<br />
Stanzteile nach Maß!<br />
www.schloesser-dichtungen.de<br />
• Dichtungen, Stanz- und Isolierteile in allen<br />
möglichen Formen, Größen und Materialien<br />
• Wirtschaftlich und präzise durch<br />
eigenen Werkzeugbau<br />
• Umfangreiches Materiallager zur schnellen<br />
Fertigung Ihrer Klein- und Großserien<br />
• Universelle Lösungen <strong>im</strong> Bereich der Stanz-,<br />
Wasserstrahl- und Laserbearbeitung<br />
Schlösser – ein zuverlässiger, kompetenter<br />
Partner rund um die Stanztechnologie.<br />
Wir bieten Komplettlösungen mit System.<br />
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info@schloess.de<br />
SGL GROUP<br />
Neue Imagebroschüre<br />
SGL Group – The Carbon Company – ist<br />
einer der weltweit führenden Hersteller<br />
von Produkten aus Carbon. In der neuen,<br />
magazinähnlichen Imagebroschüre werden<br />
neben dem Unternehmen ein Überblick<br />
über das umfassende Portfolio an<br />
Kohlenstoff-, Graphit- und Carbonfaser-<br />
Werkstoffen und -Produkten der SGL Group<br />
und innovative Anwendungen gezeigt. Die<br />
76-seitige Broschüre ist in deutscher und<br />
englischer Sprache erhältlich bei<br />
SGL CARBON SE, Söhnleinstraße 8,<br />
65201 Wiesbaden/Germany oder cms@<br />
sglcarbon.de. ■<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
11
PRODUKTE &<br />
DIENSTLEISTUNGEN<br />
„Integrated Industry“ – vernetztes Denken in der<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Die Parker Dichtungsgruppe greift auf ihrem Stand das<br />
Leitthema der diesjährigen Hannover Messe „Integrated<br />
Industry“ auf und präsentiert neue, hochmoderne<br />
Dichtungswerkstoffe und Systemlösungen, die auch in<br />
einer Industrie 4.0 für höhere Effizienz, Sicherheit und<br />
Nachhaltigkeit sorgen.<br />
Fluidtechnik: Intelligente, reibungsopt<strong>im</strong>ierte Dichtsysteme,<br />
die beispielsweise durch verminderten Schmutzeintrag<br />
und vereinfachte Montage zu höherer Anlageneffizienz,<br />
Lebensdauer, Betriebssicherheit und<br />
Kostensenkung beitragen.<br />
Lebensmittel- und Pharmaproduktion: CIP-/SIP-beständige<br />
Dichtungswerkstoffe mit breiter <strong>Medien</strong>beständigkeit<br />
und speziellen Designs für den <strong>Einsatz</strong> in hygienisch<br />
hochsensiblen Bereichen.<br />
Elektronik: Effiziente „Form-in-Place“-Dichtungslösungen,<br />
die die vielfältigen EMI-Abschirmungs- und Abdichtungsaufgaben<br />
sowohl kostengünstig als auch zuverlässig<br />
lösen – selbst in <strong>im</strong>mer kleiner werdenden elektronischen<br />
„Multi-Tasking“-Geräten.<br />
Alternative Antriebskonzepte: Neue, hochleistungsfähige<br />
Dichtungswerkstoffe, die speziell für den <strong>Einsatz</strong> mit<br />
anspruchsvollen <strong>Medien</strong> wie AdBlue®, Bio-Kraftstoffen,<br />
säurehaltigen Abgaskondensaten oder Wasserstoff<br />
entwickelt wurden.<br />
RFID-Technologie: <strong>Einsatz</strong>möglichkeiten von RFID-<br />
Transpondern (Radio-Frequenz-Identifikation) in O-Ring-<br />
Dichtungen, die als sogenannte „Smart Seals“ neue<br />
Potenziale, beispielsweise in den Bereichen Lagerhaltung<br />
und Produktion, eröffnen.<br />
TECH.FORUM mit „<strong>Dichtungstechnik</strong> in 4D“: Verblüffende<br />
Einblicke in die Funktionsweisen von Dichtungen<br />
in dynamischen und statischen Anwendungen, die <strong>im</strong><br />
Show-Room mittels modernster Virtualisierung erlebbar<br />
werden. ■<br />
Hannover Messe 2013<br />
Halle 20, Stand B20<br />
PARKER HANNIFIN GMBH<br />
Seal Group Europe<br />
74321 Bietighe<strong>im</strong>-Bissingen<br />
Tel.: +49 7142 351-0<br />
christine.stehmans@parker.com<br />
PTFE-Wellendichtringe für unterschiedliche<br />
Anforderungen<br />
Der klassische Elastomer-Radialwellendichtring (RWDR)<br />
kommt bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten und/oder<br />
hohen Temperaturen an seine Leistungsgrenzen. Um<br />
diese Grenzen zu erweitern, wurden Radialwellendichtringe<br />
mit geometrischen Raffinessen wie Schmiertaschen<br />
und Förderstrukturen entwickelt. Diese erweitern<br />
zwar das Anwendungsspektrum, aber das eigentliche<br />
Problem, der Temperaturbelastung durch die Reibungswärme,<br />
können sie nicht grundlegend lösen.<br />
Für den <strong>Einsatz</strong> bei hohen Temperaturen wurden<br />
daher Lippendichtringe aus hochtemperaturbeständigen<br />
PTFE-Compounds entwickelt. Durch kontinuierliche<br />
und konsequente Opt<strong>im</strong>ierung der Geometrie sowie<br />
durch die Entwicklung spezieller Dichtungswerkstoffe<br />
konnte das Leistungsspektrum verbessert werden. Die<br />
Werkstoffe, ausnahmslos PTFE-Compounds, weisen<br />
memory-ähnliche Eigenschaften auf und sind somit ohne<br />
zusätzliches Vorspannelement einsetzbar. Außerdem<br />
stehen, je nach Anwendungsfall, Werkstoffe für die<br />
unterschiedlichsten Gegenlaufflächen und Betriebsmedien<br />
auch mit Trockenlaufeigenschaften zur Verfügung.<br />
Damit verfügt der Anwender je nach Anwendungsspektrum<br />
über eine Auswahl verschiedener Bauarten von<br />
MANOY® Wellendichtringen, die für Gleitgeschwin-<br />
12<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
Bild 1<br />
digkeiten bis 40 m/s, Drücken bis 4 MPa (40 bar)<br />
und Temperaturen bis max<strong>im</strong>al 200 °C geeignet sind.<br />
Eine Einschränkung der max<strong>im</strong>alen Werte ergibt sich,<br />
wenn mehrere Höchstwerte zusammentreffen.<br />
Unterschieden werden die Bauarten durch ihre Einbauräume<br />
und <strong>Einsatz</strong>bereiche. Somit gibt es für jede<br />
Anwendung eine Lösung.<br />
MANOY® Wellendichtringe der Bauart 219 sind zum<br />
direkten Einbau ins Gehäuse vorgesehen und benötigen<br />
daher nur einen min<strong>im</strong>alen Einbauraum.<br />
•¡<br />
einfache und günstige Dichtungslösung<br />
•¡<br />
erhöhter Fertigungsaufwand be<strong>im</strong> Anwender<br />
•¡<br />
erhöhter Montageaufwand durch den Anwender<br />
Der MANOY® Wellendichtring 229 ist ein Komplettelement<br />
mit Stahlgehäuse, das einfach und betriebssicher<br />
in eine offene Nut eingebaut wird.<br />
•¡<br />
einfach gestalteter Einbauraum<br />
•¡<br />
offener Einbauraum<br />
•¡<br />
einfacher Einbau<br />
•¡<br />
geeignet für Druckbelastung<br />
Der MANOY® Wellendichtring WDR ist für Einbauräume<br />
nach DIN 3760 oder ISO 6194 angepasst<br />
und stellt gegenüber der Bauart 229 eine einfachere<br />
Dichtungslösung dar, die be<strong>im</strong> zulässigen Druck die<br />
Einschränkung auf max<strong>im</strong>al 1 MPa (10 bar) hat.<br />
•¡<br />
direkter Austausch gegen RWDR<br />
Bild 2<br />
•¡<br />
Einbauräume nach DIN 3760 oder ISO 6194<br />
•¡<br />
einfach gestalteter Einbauraum<br />
•¡<br />
offener Einbauraum<br />
•¡<br />
einfacher Einbau<br />
Der MANOY Wellendichtring 205 „Sl<strong>im</strong>Line“ kann<br />
aufgrund seiner Auslegung auch in Einbauräume nach<br />
DIN 3760 oder ISO 6194 eingebaut werden. Konzipiert<br />
wurde dieser Wellendichtring jedoch für beengte<br />
Einbauräume. Er benötigt nur noch ca. 50 % der Einbaubreite<br />
<strong>im</strong> Vergleich zu einem Wellendichtring nach<br />
DIN 3760 oder ISO 6194 (Bild 1). Weitere Vorteile<br />
für den Konstrukteur und Anwender ergeben sich aus<br />
dem Design dieses Wellendichtrings.<br />
•¡<br />
Einbau in extra schmale Einbaunuten mit bündigem<br />
Gehäuseabschluss<br />
•¡<br />
versenkter Einbau in bestehende Nuten nach<br />
DIN 3760 oder ISO 6194<br />
•¡<br />
keine Sumpfbildung vor der Dichtung<br />
•¡<br />
keine Hinterschnitte und somit keine<br />
Ablagerungsmöglichkeit an der Dichtung<br />
•¡<br />
geeignet für den <strong>Einsatz</strong> bei Lebensmittel- und<br />
Hygieneanwendungen<br />
•¡<br />
konstruiert nach den Richtlinien des „hygienischen<br />
Designs“ und der DIN EN 1672‐2<br />
•¡<br />
neben den abriebfesten reibungsreduzierten<br />
PTFE-Compounds für Industrieanwendungen<br />
stehen spezielle PTFE-Compounds für die<br />
Lebensmitteltechnik zur Verfügung<br />
Sonderlösung: MANOY® Wellendichtring außendichtend<br />
Für besondere kundenspezifische Anwendungen,<br />
kann es notwendig sein, die üblichen Pfade der <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
zu verlassen und ausgefallene Dichtungslösungen<br />
zu entwickeln.<br />
Als Beispiel sei hier ein außendichtender Wellendichtring<br />
genannt (Bild 2). Anstelle des üblichen, stillstehenden<br />
Wellendichtrings, der eine rotierende Welle<br />
abdichtet, dichtet dieser Dichtring rotierend <strong>im</strong> Gehäuse<br />
ab. Die max<strong>im</strong>ale Umfangsgeschwindigkeit beträgt<br />
hierbei 8 m/s. ■<br />
Hannover Messe 2013<br />
Halle 20, Stand D13<br />
IDG-DICHTUNGSTECHNIK GMBH<br />
73230 Kirchhe<strong>im</strong> unter Teck<br />
Tel.: 49 7021 9833-0<br />
info@idg-gmbh.com<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
13
PRODUKTE &<br />
DIENSTLEISTUNGEN<br />
Neuer Service rund um Dichtungen und Stanzteile<br />
Die Karl Späh GmbH & Co. KG bietet für den Produktbereich<br />
Dichtungen und Stanzteile eine maschinelle<br />
100-%-Sichtkontrolle<br />
mit stückzahlgenauer Verpackung<br />
und Bedruckung<br />
nach Kundenwunsch.<br />
Kunden wünschen in<br />
ihrer Lieferung keine fehlerhaften<br />
Dichtungen oder<br />
Stanzreste oder stellen<br />
sehr strenge Anforderungen<br />
an die Teiletoleranz.<br />
Im Laufe der letzten Jahre<br />
gab es einen stetigen<br />
Anstieg dieser Forderung.<br />
Anfang des 2013 wurde<br />
daher von Späh in seinem<br />
100 % korrekte Teile, nach Stückzahl<br />
genau verpackt und mit<br />
individueller Bedruckung für alle<br />
Dichtungen und Stanzteile<br />
Stammwerk Scheer eine<br />
optische Auslesemaschine<br />
in Betrieb genommen.<br />
Die Maschine bietet eine<br />
Vielzahl an Sortiermöglichkeiten.<br />
Darunter sind die Materialfarbe, die Teileabmessung<br />
sowie die Suche nach beschädigten Teilen<br />
und Ausstichen. Es können Teile mit einer Stärke von<br />
1 bis 5 mm und einer max<strong>im</strong>alen Abmessung von 73<br />
mm automatisch ausgelesen werden. Als weiteren,<br />
zusätzlichen Service gibt es die Möglichkeit, die Teile<br />
nach der Kontrolle stückzahlgenau in PE-Beutel zu<br />
verpacken. Dieser kann sogar nach Kundenwunsch<br />
individuell (zum Beispiel mit Logo, Chargendatum,<br />
Artikelnummer, Barcode, etc.) bedruckt werden.<br />
Dieser neue Produktservice für Dichtungen und Stanzteile<br />
wird auch auf der Hannover Messe 2013 am<br />
IHK-Gemeinschaftsstand in Halle 4 vorgestellt. ■<br />
Hannover Messe 2013<br />
Halle 4, Stand E04<br />
KARL SPÄH GMBH & CO. KG<br />
72516 Scheer<br />
Telefon: +49 0 7572 602-0<br />
info@spaeh.de<br />
Dichtungswerkstoff geprüft nach der<br />
neuen Elastomerleitlinie<br />
KLINGER® hat die aus der Entwicklung von KLINGER®-<br />
Quantum gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse auf<br />
die Fertigungsmethode von KLINGERSIL®C-4430, dem<br />
faserverstärkten Dichtungsmaterial mit höchster Druckstandfestigkeit,<br />
angewendet. Aus dem <strong>Einsatz</strong> der „Quantum<br />
Technologie“ auf KLINGERSIL® C-4430 resultierte so<br />
das Faserstoff-Dichtungsmaterial mit erweitertem Eigenschaftsprofil:<br />
KLINGERSIL® C-4430plus.<br />
KLINGERSILâC-4430plus ist bereits für den <strong>Einsatz</strong> <strong>im</strong><br />
Trinkwasser nach der neuen Elastomerleitlinie geprüft. Die<br />
Elastomerleitlinie des Umweltbundesamtes ersetzt die bisherigen<br />
KTW-Prüfungen und stellt weitergehende Anforderungen<br />
an den Dichtungswerkstoff. Aufgrund seines<br />
neuartigen schwefelfreien Vernetzungssystems eignet sich<br />
KLINGERSILâC-4430plus besonders für Anwendungen <strong>im</strong><br />
Trinkwasser und <strong>im</strong> Lebensmitteleinsatz. Weitere Prüfungen<br />
dazu sind in Vorbereitung. ■<br />
KLINGER GMBH<br />
65503 Idstein<br />
Tel.: +49 6126 4016-0<br />
mail@klinger.de<br />
14<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
Auswahl von Gleitringdichtungen:<br />
Kompromiss zwischen Verschleiß und Leckage<br />
Anwendungsgebiete für Gleitringdichtungen sind unter<br />
anderem Pumpen, Mischer, Kneter, Rührwerke und Zentrifugen.<br />
Hier kann es bei nicht best<strong>im</strong>mungsgemäßem<br />
Gebrauch häufig zu Störungen kommen. Es macht also<br />
Sinn, sich intensiv mit der korrekten Auswahl sowie dem<br />
Aufbau der benötigten Gleitringdichtung zu befassen.<br />
Neben starken Drücken und hohen Temperaturen des<br />
Mediums sind vor allem starkviskose Anwendungen, zum<br />
Beispiel <strong>Medien</strong> mit Verschmutzungen, das heißt Feststoffen,<br />
ein ständiges Dichtproblem. Hinzu kommen geometrische<br />
Erfordernisse wie kleine und enge Einbauräume.<br />
Es gibt klassische, grundlegende Voraussetzungen<br />
für eine funktionierende Dichtung: Rechtwinkligkeit der<br />
Dichtflächen, Planparallelität der Gleitflächen zur rotierenden<br />
Achse, federelastischer Kontakt der Dichtflächen<br />
sowie das Vorhandensein eines Schmierfilmes zwischen<br />
den Dichtflächen. Ein genügend vorhandener Flüssigkeitsfilm<br />
zwischen den Dichtflächen reduziert zwar den<br />
Kontakt zwischen den Gleitflächen und beeinflusst positiv<br />
die Reibung, reduziert damit in aller Regel also auch<br />
den Verschleiß, allerdings um den Preis einer hohen<br />
Leckage. Leckverlust und Verschleiß sind die wesentlichen<br />
Kenngrößen einer Gleitringdichtung und werden von<br />
der Schmierfilmbildung <strong>im</strong> Dichtspalt beeinflusst. Dieser<br />
Vorgang ist vergleichbar mit den Schmiermechanismen<br />
in Mehrflächengleitlagern, mit dem Unterschied, dass die<br />
absoluten Erhebungen auf den Dichtflächen von Gleitringdichtungen<br />
wesentlich kleiner sind.<br />
Hier hilft nur eine gezielte Begutachtung. Denn dieser<br />
Widerspruch kann teilweise ausgehebelt werden. Durch<br />
eine gezielte Bemusterung der Gleitflächen mit Lichtspaltbelaserung<br />
erreichen wir eine deutliche Verbesserung<br />
der hydrodynamischen Schmiervorfälle <strong>im</strong> Dichtspalt der<br />
Dichtungen, bei gleichzeitig recht niedriger Leckage.<br />
Sonderwerkstoff SIC Generell ist Siliciumcarbid (SiC)<br />
eine gute Wahl in Verbindung mit einer Gleitringdichtung,<br />
da SIC äußerst hart ist. So wird dessen Härte zum<br />
Beispiel nur von Diamant übertroffen. Im Vergleich zu<br />
Werkstoffpaarungen wie Hartmetall/Kohle oder Hartmetall/Hartmetall<br />
überzeugt eine Paarung in SiC/SiC<br />
durch ihre Korrosionssicherheit und die Verwendbarkeit<br />
bei abrasiven <strong>Medien</strong>.<br />
Doch auch hier musste beispielsweise der Anwender<br />
bislang Kompromisse eingehen, fehlen dem herkömmlichen<br />
SiC doch die Notlaufeigenschaft bei kurzzeitigem<br />
Trockenlauf. Gleichwohl sind auch die <strong>Einsatz</strong>möglichkeiten<br />
in heißem Wasser sehr beschränkt.<br />
Gleitringdichtungen für aggressive <strong>Medien</strong> Ein breites<br />
Sort<strong>im</strong>ent von Gleitringdichtungen, die unter anderem<br />
auch aggressivsten <strong>Medien</strong> standhalten, bietet die ADI-<br />
TEC GmbH. Gleitringdichtungen dieses Herstellers eignen<br />
sich für Wellen von Laugenpumpen, Mischern und<br />
Kompressoren. Die Baureihe 76.62… zum Beispiel gibt<br />
es in den diversen Ausführungen mit Elastomer-Faltenbalg<br />
zum <strong>Einsatz</strong> auch in der Chemie. Die Reibflächen bestehen<br />
aus Kohlenstoff, silicierter Kohle, Wolfram- oder Siliciumcarbid,<br />
Aluminiumoxid, Stahlguss oder aus dem seit<br />
Jahrzehnten bestens bewährten Sonderguss der ehemaligen<br />
Firma GOETZE. Vor allem dem Werkstoff Dulenit®“<br />
ist es zu verdanken, wenn in Anwendungen pfeifende<br />
oder quitschende Geräusche, oftmals verursacht durch zu<br />
harte Gleitlaufflächen, unterdrückt oder beseitigt werden.<br />
ADITEC-Gegenringe für Gleitringdichtungen aus Dulenit®<br />
haben sich in solchen Fällen besonders gut bewährt.<br />
Das Grundgefüge dieses Werkstoffes hat infolge des<br />
hohen Nickelgehaltes eine austentische Struktur und ist<br />
daher zusätzlich weitgehend korrosionsbeständig. Die<br />
guten Eigenschaften werden durch eine besondere Gefügestruktur<br />
erreicht. In der austentischen Grundmasse mit<br />
Carbiden ist ein best<strong>im</strong>mter Graphitanteil eingelagert,<br />
der gute Gleiteigenschaften gewährleistet. Der zusätzlich<br />
vorhandene hohe Chromcarbidanteil in netzförmiger<br />
Anordnung führt zu einer hohen Gefügehärte (200 bis<br />
350 HB) und bewirkt beste Verschleißfestigkeit. ■<br />
Hannover Messe 2013<br />
Halle 22, Stand B03<br />
ADITEC DICHTUNGSTECHNIK<br />
72829 Engstingen-Haid<br />
Tel.: +49 7129 936759-0<br />
aditec-engstingen@t-online.de<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
15
PRODUKTE &<br />
DIENSTLEISTUNGEN<br />
Faserverstärkte Graphitdichtung mit reduzierter<br />
Leckage und exzellenter Druckstandfestigkeit<br />
Die neue Generation der von Frenzelit entwickelten<br />
faserverstärkten Graphitdichtung novatec ® PREMIUM<br />
XP zeichnet sich durch eine deutlich reduzierte Leckage<br />
bei zugleich exzellenter Druckstandfestigkeit aus. Sie<br />
ist aufgrund des hohen Graphitanteils herkömmlichen<br />
Faserstoffdichtungen in punkto <strong>Medien</strong>beständigkeit<br />
und Temperaturstabilität deutlich überlegen. Dabei resultiert<br />
die erhöhte Leistungsstärke des bis ca. 300 °C<br />
nahezu universell einsetzbaren Dichtwerkstoffs aus einer<br />
gezielten Einstellung der Graphitmorphologie.<br />
Jeder Dichtwerkstoff muss ein gewisses Setzverhalten<br />
aufweisen, um sich an die Dichtflächen anpassen zu<br />
können. Bei der Montage wird die Mikroporosität des<br />
Werkstoffs, die diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht,<br />
mit zunehmender Flächenpressung reduziert. Damit<br />
wird deutlich, dass die Morphologie der eingesetzten<br />
Rezepturkomponenten einen erheblichen Einfluss auf<br />
die Leistungsfähigkeit der Dichtung hat.<br />
Bei der Fertigung der „Extended Performance“-Generation<br />
(XP) der faserverstärkten Graphitdichtung novatec<br />
PREMIUM XP kommt eine ausgeklügelte Verfahrenstechnik<br />
zum <strong>Einsatz</strong>. Zudem wird eine spezielle Graphitstruktur<br />
aus Plättchen und Körnern in einem definierten<br />
Mischungsverhältnis verwendet. Der sich daraus ergebende<br />
Vorteil ist <strong>im</strong>mens. Bei identischen mechanischen<br />
Kennwerten wird mit dem weiterentwickelten Dichtungswerkstoff<br />
eine um den Faktor 10 geringere Leckagerate<br />
erreicht. Die Grafik zeigt einen Leckagevergleich bei<br />
25 bar Innendruck. Die Dichtungskennwerte nach EN<br />
13555 der neuen novatec ® PREMIUM XP ermöglichen<br />
sinnvolle Auslegungen nach der neuen VDI-Richtlinie<br />
2290 mit einer Leckageklasse L0,01.<br />
Aus der signifikanten Opt<strong>im</strong>ierung der Leckagefunktion<br />
ergeben sich weitere Vorteile für nahezu alle Anwendungen.<br />
Höhere Dichtigkeit ist nämlich gleichbedeutend<br />
mit einer höheren <strong>Medien</strong>beständigkeit, da kaum noch<br />
Medium ins Innere der Dichtung gelangen kann. Somit<br />
wirkt sich eine geringe Leckage ebenfalls günstig auf<br />
die Temperaturbeständigkeit des Dichtsystems aus. ■<br />
FRENZELIT WERKE GMBH<br />
95456 Bad Berneck<br />
Tel.: +49 9273 72 0<br />
info@frenzelit.de.<br />
Dicht auf Knopfdruck<br />
Mit der „zuschaltbaren“ Dichtung Turcon ® Roto L präsentiert<br />
Trelleborg Sealing Solutions eine Weltneuheit auf der<br />
Hannover Messe. Das patentierte Dichtkonzept ermöglicht<br />
den opt<strong>im</strong>alen Betrieb bei wechselnden Druckbelastungen.<br />
Damit haben Systeme mit wechselnden Anforderungen<br />
<strong>im</strong>mer die richtige Dichtsituation: Entweder drucklos ohne<br />
Reibungsverlust oder druckbelastet mit geringster Reibung<br />
und max<strong>im</strong>aler Dichtwirkung. Das führt zu besonders langen<br />
Standzeiten der Dichtungen und senkt die Betriebskosten.<br />
In Reifendrucksystemen lassen sich mit Turcon ® Roto L<br />
bis zu fünf Prozent Kraftstoff sparen.<br />
Bis ca. 5 % Kraftstoff sparen Gerade in Reifendrucksystemen<br />
für LKW und Landmaschinen ist Turcon ® Roto L<br />
besonders wirkungsvoll. Denn meist ist nur in etwa zehn<br />
Prozent der Fahrsituationen <strong>im</strong> Reifendruckkontrollsystem<br />
eine komplette Dichtwirkung an der Welle erforderlich.<br />
Im Rest der Fälle läuft die Dichtung unnötig mit Reibungsverlusten<br />
auf der Welle.<br />
Mit Turcon ® Roto L lässt sich nun der Reifendruck<br />
abhängig vom befahrenen Untergrund und von der<br />
Beladungssituation einstellen, indem die Dichtung für<br />
genau diese Situationen zu- oder abgeschaltet wird.<br />
Im nicht benötigten Zustand läuft die Welle praktisch<br />
ohne Kontakt zur Dichtung und damit ohne Reibungsverlust.<br />
Das verlängert die Lebensdauer der Dichtung<br />
ganz erheblich. Und natürlich lässt sich ohne unnötige<br />
Reibung und mit dem richtigen Reifendruck auch der<br />
16<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
Kraftstoffverbrauch signifikant senken“, versichert Jordan.<br />
Turcon ® Roto L besteht aus einer Dichtlippe aus PTFE, die<br />
in einem Gumm<strong>im</strong>antel eingelegt ist und lediglich über<br />
Reibschluss damit verbunden ist. In drucklosem Zustand ist<br />
die Dichtlippe weitgehend spannungsfrei und es entstehen<br />
keine messbaren Reibmomente an der Welle. Wird das<br />
System mit Druck beaufschlagt, wird die Dichtlippe über<br />
eine Elastomerschicht gegen einen Starrkörper gedrückt.<br />
So stellt sich die Radialkraft proportional zum anliegenden<br />
Druck ein. Dadurch wird bei geringsten Reibmomenten<br />
eine max<strong>im</strong>ale Dichtwirkung erreicht.<br />
Der Starrkörper aus Metall verhindert dabei auch eine<br />
unkontrollierte Verformung der PTFE-Lippe. Die Dichtung<br />
ist also nur dann aktiv, wenn das System unter Druck<br />
steht. Die Aktivierung kann, beispielsweise in einem<br />
LKW-Reifenkontrollsystem, vom Führerhaus per Knopfdruck<br />
erfolgen. So lassen sich die Reifendrücke gezielt<br />
an die Betriebsbedingungen anpassen.<br />
Revolution für Reifendrucksysteme Ursprünglich<br />
ist Turcon ® Roto L hauptsächlich für Landmaschinen und<br />
Geländefahrzeuge entwickelt worden. Produktmanager<br />
Frank Kleemann sieht jedoch viel breitere <strong>Einsatz</strong>gebiete.<br />
„Wir sprechen gerade mit LKW-Herstellern über<br />
mögliche <strong>Einsatz</strong>bereiche.“ Mit Hilfe der innovativen<br />
Dichtung Turcon® Roto mit zugeschaltetem Druck (links)<br />
und ohne Druck (rechts)<br />
Dichtung lässt sich der Reifendruck auch während der<br />
Fahrt anpassen. Dadurch verbessern sich Fahrsicherheit,<br />
Reifenverschleiß und Kraftstoffverbrauch beachtlich. ■<br />
Hannover Messe 2013<br />
Halle 20, Stand C11<br />
TRELLEBORG SEALING SOLUTIONS<br />
Germany GmbH<br />
70565 Stuttgart<br />
T: +49 711 7864-0<br />
gisela.mayer-marc@trelleborg.com<br />
Flanschberechnung als Dienstleistungsservice<br />
Der Gesetzgeber hat mit der seit Juli 2012 gültigen<br />
VDI-Richtlinie 2290 (Verein Deutscher Ingenieure<br />
e. V.) einen neuen technischen Standard für<br />
Flanschverbindungen gesetzt, um eine deutliche<br />
Verringerung der Emissionen zu erzielen. Die damit<br />
verbundenen höheren Anforderungen und schärferen<br />
Prüfungen von Flanschverbindungen sollen<br />
für die Reinhaltung der Luft sorgen. Diese von der<br />
VDI-Kommission verfasste Richtlinie unterliegt dem<br />
Bundes-Immissionsschutzgesetz und gilt als Regel der<br />
Technik zur Beurteilung der technischen Dichtheit von<br />
Flanschverbindungen. Die VDI-Richtlinie 2290 erläutert,<br />
wann und mit welchen Regelwerken eine Dichtverbindung<br />
nachzuweisen ist. Sie setzt verbindlich<br />
einzuhaltende Dichtheitsklassen fest und schreibt die<br />
sachgerechte Durchführung des Montagevorganges<br />
mit einem dabei anzuwendenden Drehmoment zum<br />
Herstellen einer Flanschverbindung vor.<br />
Die Firma Garlock bietet dazu die Flanschberechnung<br />
nach DIN EN 1591-1 als Dienstleistung an.<br />
Bei den Berechnungen werden die bereits ermittelten<br />
Dichtungskennwerte nach DIN EN 13555 genutzt.<br />
So können elasto-plastische Verformungskurven<br />
genutzt werden, um eine realistische Berechnung<br />
zu gewährleisten.<br />
Es können sowohl ganze Rohrklassen berechnet<br />
werden als auch zur Überprüfung der zulässigen<br />
p/T-Ratings einzelne Schraubenwerkstoffe und Dichtungsmaterialien<br />
um die VDI-Richtlinie 2290 umzusetzen.<br />
Auch Einzelberechnungen zur Überprüfung<br />
von Dichtsituationen oder Mehrfachberechnungen<br />
werden als Preismodelle angeboten.<br />
Häufig kann für eine jeweilige Schraubennennweite<br />
ein identisches Anzugsmoment auch an unterschiedlichen<br />
Flanschen, innerhalb einer Rohrklasse,<br />
ermittelt werden. Bei Fragestellungen, die über die<br />
numerisch-analytischen Verfahren hinausgehen oder<br />
die keine ausreichend gute Modellierung erlauben,<br />
bietet Garlock FE-Analysen an.<br />
„Der Nutzen für den Kunden, durch eine auf lange<br />
Zeit gesteigerte Anlagenverfügbarkeit, verbunden<br />
mit reduzierten Wartungskosten, überwiegt dabei<br />
die Berechnungskosten bei weitem“, so Friedrich<br />
Güldenberg, Produktmanager bei Garlock. ■<br />
GARLOCK GMBH<br />
41468 Neuss<br />
Tel.: +49 2131 349-0<br />
garlockgmbh@garlock.com<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
17
FACHBEITRAG<br />
<strong>Elastomerdichtungen</strong> <strong>im</strong><br />
<strong>Einsatz</strong> mit <strong>biogenen</strong> <strong>Medien</strong><br />
Immer mehr biogene Fluide kommen in unterschiedlichsten technischen Anwendungen zum <strong>Einsatz</strong>.<br />
Tendenz stark steigend. Die Motivation ist hierbei teilweise sehr unterschiedlich. Die <strong>Einsatz</strong>gebiete erstrecken<br />
sich von der der chemischen Prozessindustrie und deren Peripherie bis hin zu <strong>Einsatz</strong>gebieten<br />
in der Forst-, Land- und Wasserwirtschaft. Der <strong>Einsatz</strong> dieser <strong>biogenen</strong> <strong>Medien</strong> stellt allerdings eine<br />
enorme Herausforderung an die elastomeren Dichtungen dar.<br />
MICHAEL KRÜGER<br />
Als biologische Fluide werden umweltschonende,<br />
biologisch schnell abbaubare und nicht toxische<br />
<strong>Medien</strong> bezeichnet. Diese werden zumeist<br />
aus Biomasse hergestellt. Doch warum kommt es zum<br />
vermehrten <strong>Einsatz</strong> dieser Fluide, woraus resultiert die<br />
Motivation zum <strong>Einsatz</strong> dieser <strong>Medien</strong>? Neben dem<br />
Umweltschutzaspekt durch Vermeidung von Kontaminationen<br />
des Erdreichs durch Fahrzeuge oder von<br />
Gewässern, ist auch der Kl<strong>im</strong>aschutz zur Reduzierung<br />
des Treibhausgases CO 2<br />
ein <strong>im</strong>mer wichtiger werdendes<br />
Argument. Darüber hinaus kann eine größere<br />
Unabhängigkeit vom Erdöl erreicht werden, da es sich<br />
meist um nachwachsende Rohstoffe handelt.<br />
Bild 1: Moderne Hydraulikflüssigkeiten, die nicht auf<br />
Mineralölbasis hergestellt werden, greifen sehr viele<br />
elastomere Dichtstoffe an (Quelle: GHotz, Fotolia.com)<br />
Letztlich ausschlaggebend für den Durchbruch verschiedener<br />
biogener <strong>Medien</strong> dürfte allerdings die<br />
Gesetzgebung mittels EU-Richtlinien gewesen sein. In<br />
vielen öffentlichen Ausschreibungen sind beispielsweise<br />
biogene Fluide in den Baufahrzeugen vorgeschrieben.<br />
Doch ein Austausch dieser Fluide gegen bestehende,<br />
auf Mineralöl basierende <strong>Medien</strong> ist nicht ohne Einschränkungen<br />
durchführbar, denn die Auswirkungen<br />
auf viele Bauteile sind teilweise noch unbekannt und<br />
sehr viele <strong>Elastomerdichtungen</strong> sind für diesen <strong>Einsatz</strong><br />
ungeeignet. Die Einführung des Vergasertreibstoffes<br />
E10 ist auch auf regulierende Markteingriffe zurück<br />
zu führen und auch hier verhalten sich viele Bauteile<br />
<strong>im</strong> Kontakt anders als mit herkömmlichen Benzin. In<br />
diesem Zusammenhang ist auch die gesamte chemische<br />
Prozessindustrie direkt und indirekt betroffen, die<br />
in die Herstellung, Lagerung und Beförderung dieser<br />
<strong>Medien</strong> involviert ist.<br />
PROBLEM BEIM EINSATZ VON HYDRAU-<br />
LIKFLÜSSIGKEITEN IN EMPFINDLICHEN<br />
ÖKOSYSTEMEN<br />
Generell ist die Flüssigkeit am umweltfreundlichsten,<br />
die gar nicht erst aus der Maschine austritt. Doch trotz<br />
<strong>Einsatz</strong> modernster Maschinen kann es sowohl be<strong>im</strong><br />
Betrieb stationärer Hydraulikanlagen, wie Schleusen,<br />
Wehre, Wasserkraftanlagen als auch be<strong>im</strong> Betrieb<br />
von Baumaschinen (Bild 1), Pistengeräte <strong>im</strong> Gebirge,<br />
Geräten in der Land- und Forstwirtschaft durch Undichtigkeiten<br />
zu Verunreinigungen von Gewässern und<br />
Böden kommen. In diesem Fall müssen die Hydraulikflüssigkeiten<br />
und Schmierstoffe frei von ökotoxikologisch<br />
kritischen Stoffen sein.<br />
In der hydraulischen Antriebstechnik werden deshalb<br />
zunehmend biologisch abbaubare Hydraulikflüssigkei-<br />
18 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
ten eingesetzt. Diese können herkömmliche FKM-Dichtungen<br />
jedoch stark angreifen und machen einen langfristigen<br />
<strong>Einsatz</strong>zeitraum nahezu unmöglich. Biologisch<br />
abbaubare Hydraulikflüssigkeiten bestehen entweder<br />
aus Triglyceriden, wobei es sich oft um pflanzliche Öle<br />
(zum Beispiel Rapsöl) mit der Bezeichnung HEES (Hydraulik<br />
Oil Environmental Ester Synthetic) handelt oder<br />
um synthetischen Ester mit der Bezeichnung HEES (Hydraulik<br />
Oil Environmental Ester Synthetic). Diese Fluide<br />
sind als Schadstoffe der Schadstoffklasse I zugeordnet.<br />
In der modernen Hydraulik werden verstärkt auch<br />
Spezial-Hochleistungs-Hydraulikflüssigkeiten eingesetzt.<br />
Diese sind additiviert, aber nicht auf Mineralölbasis<br />
hergestellt. Es handelt sich hierbei um synthetische, wasserfreie<br />
Flüssigkeiten (HFD), die eine höhere Dichte als<br />
Mineralöl haben und schwer entflammbar sind. Hierzu<br />
zählen unter andrem Phosphorsäureester (HFD-R), wasserfreie<br />
chlorierte Kohlenwasserstoffe (HFD-S) oder eine<br />
Mischung aus HFD-R und HFD-S, sowie wasserfreie<br />
andere Zusammensetzungen (HFD-U), bestehend aus<br />
Fettsäureestern. Allerdings greifen diese synthetischen<br />
Hydraulikflüssigkeiten sehr viele elastomere Dichtungswerkstoffe<br />
an. Ein Hochleistungs-FKM-Compound muss<br />
in all diesen Bereichen auch über einen langen Zeitraum<br />
problemlos einsetzbar sein.<br />
VERGASERKRAFTSTOFF E10<br />
Die <strong>im</strong>mer noch aktuelle Diskussion um die 10 %ige<br />
Ethanolbe<strong>im</strong>ischung zum handelsüblichen Benzin (E10)<br />
ist nach wie vor brisant – sowohl auf Anwenderseite<br />
als auch bei den Dichtungsherstellern. Die <strong>Elastomerdichtungen</strong>,<br />
die dauerhaft mit dem E10-Vergaserkraftstoff<br />
in Kontakt kommen, sind keineswegs nur in den<br />
E10-Kraftstoff verbrennenden PKW oder LKW selbst<br />
zu finden, sondern in der Peripherie der gesamten<br />
Herstellungs- und Beförderungskette dieser Kraftstoffe.<br />
Sowohl Hersteller als auch Logistiker haben mit dem<br />
E10-Vergaserkraftstoff teilweise größte Schwierigkeiten.<br />
So verkürzen sich die Wartungsintervalle teilweise extrem,<br />
da die bisher eingesetzten Dichtungen nicht lang<br />
genug widerstandsfähig sind. In diesem sehr weiten<br />
Anwendungsbereich gibt es einen enormen Bedarf an<br />
entsprechenden Dichtungslösungen.<br />
EINFLUSS AUF DIE DICHTUNGS-<br />
WERKSTOFFE<br />
Konventionelle Dichtungswerkstoffe, die nicht speziell<br />
für den Kontakt mit <strong>biogenen</strong> <strong>Medien</strong> ausgelegt sind,<br />
können bei dauerhaftem Kontakt mit diesen Fluiden<br />
unterschiedliche negative Veränderungen aufweisen.<br />
So kommt es bei diesen Dichtungswerkstoffen zu Änderungen<br />
der physikalischen Eigenschaften. Hierzu zählen<br />
beispielsweise eine Volumenänderung (Quellung) oder<br />
auch eine Änderung der Werkstoffhärte. Zudem kann<br />
auch die chemische Beständigkeit (zum Beispiel durch<br />
Bild 2: Bereitet herkömmlichen Dichtungen Probleme:<br />
Vergaserkraftstoff E10 (Quelle: Fotolia.com)<br />
Hydrolyse) stark reduziert werden. Alle Veränderungen<br />
reduzieren die Dichtungseigenschaften zum Teil erheblich<br />
und führen früher oder später zur Leckage bzw.<br />
zum vorzeitigen Austausch der Dichtungen.<br />
NEUER FKM-WERKSTOFF FÜR DEN<br />
EINSATZ IN BIOGENEN MEDIEN<br />
Der unabhängige Hersteller C. Otto Gehrckens GmbH<br />
(COG) hat speziell für diese <strong>Einsatz</strong>gebiete einen FKM-<br />
Dichtungswerkstoff mit der Bezeichnung „BF 750“ entwickelt.<br />
Bei diesem Werkstoff handelt es sich um ein<br />
hochfluorhaltiges Polymer der dritten Generation auf<br />
Basis von Fluorkautschuk (FKM). Dieser neue Werkstoff<br />
wurde von der COG-Mischungsentwicklung speziell<br />
für die hohen Anforderungen <strong>im</strong> <strong>Einsatz</strong> in <strong>biogenen</strong><br />
<strong>Medien</strong> entwickelt und in einem unabhängigen Labor<br />
getestet. Das Ergebnis übertraf alle Erwartungen, denn<br />
<strong>im</strong> normalen <strong>Einsatz</strong> sind praktisch keine Werkstoffveränderungen<br />
aufgetreten. Deshalb wurden die Tests<br />
auf unübliche Extremsituationen ausgeweitet. Auch hier<br />
überzeugte der FKM-Werkstoff BF 750 mit Ergebnissen,<br />
die weit unterhalb jeder Toleranzgrenze liegen, wie<br />
die Daten in den Tabellen 1 und 2 belegen.<br />
Neben den rein <strong>biogenen</strong> Kraftstoffen wurden auch<br />
entsprechende Verschnitte mit konventionellen Kraftstoffen<br />
in die Untersuchung mit einbezogen.<br />
Neben einer sehr guten Heißwasser- und Dampfbeständigkeit,<br />
ist dieser FKM Werkstoff, laut Hersteller,<br />
auch resistent gegenüber allen herkömmlichen Kraftstoffen<br />
und vielen anderen <strong>Medien</strong>, wie beispielsweise<br />
Alkoholen und Säuren. Der Werkstoff bietet zudem<br />
auch beste Voraussetzungen für veränderte Zukunftsanforderungen<br />
in diesen Anwendungsbereichen.<br />
Der Werkstoff BF 750 (Bild 3) ist überall dort einsetzbar,<br />
wo die Dichtungsmaterialien mit den oben<br />
genannten <strong>Medien</strong> in Kontakt kommen. Hierzu zählen<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
19
FACHBEITRAG<br />
Tabelle 1: FKM-Werkstoff BF 750 nach Einlagerung bei 72 h/23 °C<br />
Medium<br />
B<br />
100<br />
B5 E85 Vegetable<br />
Oil<br />
Ethanol<br />
Änderung der Härte Pkt. 0 0 -1 0 -1 -1<br />
Änderung der Reißfestigkeit % 0 0 0 0 0 0<br />
Änderung der Dehnung % 0 0 0 0 0 0<br />
Fuel C<br />
Änderung des Gewichts % 0,0 0,0 +0,3 0,0 +0,2 +0,1<br />
Änderung des Volumens % 0,0 0,0 +0,7 0,0 +0,5 +0,1<br />
Tabelle 2: FKM-Werkstoff BF 750 nach Einlagerung bei 72 h/70 °C<br />
Bild 3: FKM-Werkstoff BF 750 von COG (Quelle: COG)<br />
Medium<br />
B<br />
100<br />
B5 E85 Vegetable<br />
Oil<br />
Ethanol<br />
Änderung der Härte Pkt. -1 -2 -7 0 -5 -5<br />
Änderung der Reißfestigkeit % -11 -10 -20 -5 -19 -17<br />
Änderung der Dehnung % -6 -8 -9 -3 -10 -9<br />
Fuel C<br />
Änderung des Gewichts % +0,5 +0,4 +3,1 +0,1 +2,2 +1,9<br />
Änderung des Volumens % +0,8 +0,9 +7,3 +0,1 +5,5 +5,3<br />
Rohre, Leitungen, Ventile, Tankstellen-Zapfanlagen und<br />
deren Peripherie, Pumpen, Motoren, Kupplungen, Vakuumpumpen,<br />
aber auch Anlagen in der Lackierindustrie,<br />
Erdölindustrie (zum Beispiel Bohrgestängedichtungen),<br />
Kessel, Autoklaven, Schlauchdichtungen, etc. Die <strong>Einsatz</strong>gebiete<br />
sind äußerst vielseitig<br />
FAZIT<br />
Dient der <strong>Einsatz</strong> biologischer <strong>Medien</strong> nun eher zur<br />
Lösung von Problemen bei oder werden dadurch nur<br />
neue Probleme geschaffen? Beides oder zumindest<br />
kommt es auf die Perspektive an. Der zunehmende<br />
<strong>Einsatz</strong> biologischer Fluide hat viele Vorteile aber auch<br />
nicht zu vernachlässigende Nachteile. Zu den Vorteilen<br />
müssen eindeutig die Reduzierung der Umweltbelastung<br />
und die Reduzierung des CO 2<br />
-Ausstoßes gezählt<br />
werden. Aber auch die Minderung der Abhängigkeit<br />
vom Erdöl kann insbesondere langfristigen Aspekten<br />
als sehr positiv bewertet werden.<br />
Demgegenüber müssen jedoch die teilweise deutlich<br />
negativen Auswirkungen auf unterschiedliche Bauteile,<br />
die mit diesen <strong>Medien</strong> dauerhaft in Kontakt kommen,<br />
als nachteilig gewertet werden. Eine abschließende<br />
Bewertung der Wechselwirkungen mit den elastomeren<br />
Dichtungen kann nach heutigem Stand der Dinge<br />
noch nicht vorgenommen werden. Fakt ist, dass viele<br />
bisher problemlos eingesetzte Dichtungswerkstoffe in<br />
dem veränderten Umfeld nicht mehr zum <strong>Einsatz</strong> kommen<br />
können. Auch die Kostenspirale wird durch den<br />
notwendigen <strong>Einsatz</strong> höherwertiger Werkstoffe nach<br />
oben gedreht. Ob die Materialkosten allerdings unter<br />
langfristigen Gesichtspunkten betrachtet tatsächlich<br />
merklich steigen, bleibt abzuwarten.<br />
Es liegt nun an den Herstellern eine Anpassung an<br />
die jeweilige Anwendung vorzunehmen und neue,<br />
spezielle Werkstoffe zu entwickeln. Diese müssen auf<br />
die Kontaktmedien getestet sein und die sehr hohen<br />
Anforderungen erfüllen. Nur so kann gewährleistet werden,<br />
dass diese über einen langen Zeitraum sicher<br />
funktionieren. Für den Anwender ist, wie in dem Beispiel<br />
eines speziellen FKM-Werkstoffs aufgeführt, ein<br />
universell geeigneter Dichtungswerkstoff für den <strong>Einsatz</strong><br />
mit <strong>biogenen</strong> <strong>Medien</strong> opt<strong>im</strong>al und bietet eine größtmögliche<br />
Sicherheit.<br />
AUTOR<br />
MICHAEL KRÜGER<br />
C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG<br />
25421 Pinneberg<br />
Tel.: +49 4101 5002-0<br />
info@cog.de<br />
20 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
FACHBEITRAG<br />
BCD-Ringe dichten Kolbenstangen<br />
effektiv ab<br />
In der Öl-, Gas- und Prozessindustrie sind Kolbenkompressoren unverzichtbar. Wenn sie ausfallen oder<br />
nicht die notwendige Leistung bringen, sind alle nachfolgenden Produktionsschritte beeinträchtigt. Ein<br />
häufiger Grund für die mangelnde Standfestigkeit von Kompressoren sind die gewählten Dichtungen.<br />
Insbesondere die Kolbenstangendichtung verursacht häufig Probleme. Abhilfe schafft die Einbindung<br />
eines speziellen Dichtrings, der exakt auf die Bedingungen an der Dichtstelle abgest<strong>im</strong>mt ist. Die in<br />
diesem Beitrag vorgestellten BCD-Ringe halten <strong>im</strong> Vergleich zu herkömmlichen Dichtungen mehr<br />
als doppelt so lang. Die Emissionen von Leckage-Gasen werden drastisch verringert. Mit dem leicht<br />
nachrüstbaren Dichtelement lassen sich Lösungen selbst für die schwierigsten Probleme finden, ohne<br />
dass hohe Investitionen in neue Anlagenkomponenten nötig sind. Bei Neuanlagen sparen die deutlich<br />
schmaler bauenden Dichtelemente zudem kostbaren Platz <strong>im</strong> Kompressor ein.<br />
GUNTHER MACHU<br />
Kolbenkompressoren dienen der Verdichtung von<br />
Gasen. Immer öfter werden Kolbenverdichter<br />
ungeschmiert ausgeführt. Nicht selten ist dabei<br />
die Abdichtung der Kolbenstange eine Schwachstelle,<br />
die zu vergleichsweise kurzen Wartungsintervallen<br />
führt. Als Spezialist für Kolbenkompressoren bietet<br />
HOERBIGER in solchen Fällen eine Möglichkeit, mit<br />
vergleichsweise geringem Aufwand den Betrieb der<br />
Anlage sicherzustellen. Moderne, nach dem Finite-<br />
Element-Verfahren berechnete Dichtelemente, die so<br />
genannten BCD-Kolbenstangendichtungen, erhöhen die<br />
Anlagenverfügbarkeit deutlich, auch unter erschwerten<br />
Bedingungen.<br />
KOLBENKOMPRESSOREN STELLEN<br />
ANSPRÜCHE<br />
Moderne Kolbenkompressoren sind robust und langlebig<br />
konstruiert und effizient ausgelegt. Je nach<br />
Ausführung und Umgebungsbedingungen gibt es<br />
jedoch Komponenten, die schneller verschleißen.<br />
Sie sind die „Hot Spots“ für die Wartung und verschlechtern<br />
die ökonomische Gesamtbilanz. Die<br />
Abdichtung der Kolbenstange ist eine dieser kritischen<br />
Stellen.<br />
Bis vor nicht allzu langer Zeit konnten die exakten<br />
thermophysikalischen Prozesse am Dichtring nicht<br />
best<strong>im</strong>mt werden. Die Entwicklung der Dichtungen<br />
beruhte rein auf empirischen Erfahrungen, die oft nicht<br />
auf neue Anwendungsfälle übertragbar waren. HOER-<br />
BIGER entwickelte ein mathematisches Modell, mit<br />
dem man für jeden Kompressortyp die Gasdruck-Profile<br />
zwischen Dichtring und Stange – den „Fußabdruck“<br />
eines Ring-Designs – vorhersagen, den Durchschlag-<br />
Druck über die Packung sowie die Temperaturprofile<br />
an der Kolbenstange s<strong>im</strong>ulieren und so den genauen<br />
Druckverlauf, Flächenpressungen sowie die auftretende<br />
Reibwärme vorab am Computer berechnen kann. Auf<br />
Basis der durch S<strong>im</strong>ulation gewonnenen neuen Erkenntnisse<br />
wurde ein montagefreundlicher, geteilter Dichtring<br />
entwickelt. Seine spezielle Geometrie berücksichtigt<br />
alle Druckeinflüsse aus statischer und dynamischer<br />
Belastung. Intensive Tests <strong>im</strong> Prüfstand bestätigten die<br />
theoretischen Ergebnisse bezüglich Abdichtwirkung,<br />
Druckverteilung und Reibungsverhalten.<br />
Das spezielle Design der BCD-Ringe (Balance<br />
Cap Design) erhöht signifikant die Zuverlässigkeit und<br />
Dichteffizienz: Die vier Segmente unterteilen sich in<br />
Haupt- und Hutsegmente für jeweils unterschiedliche<br />
Aufgaben. Während die Hutsegmente die Abdichtung<br />
in axialer und radialer Richtung übernehmen,<br />
dichten die Hauptsegmente die Kolbenstange ab<br />
und bilden einen Spalt für die Verschleißkompensation.<br />
Das ausgeklügelte Design sorgt für den Druckausgleich<br />
und garantiert eine hohe Dichteffizienz<br />
über die gesamte Lebensdauer (Bild 1). Hersteller<br />
und Betreiber von Kolbenkompressoren konnten die<br />
Vorteile des BCD-Rings in Anwendungen und Tests<br />
bestätigen. So zeigen von Howden Thomassen Compression<br />
für die Komponentenauswahl in ihren Kompressoren<br />
durchgeführte, unabhängige Prüfreihen zu<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
21
FACHBEITRAG<br />
Bild 1: BCD-Ringsegmente: spezielles Design für<br />
Druckausgleich und Dichteffizienz<br />
70 Prozent geringere Leckageraten gegenüber herkömmlichen<br />
Dichtlösungen. Im Gegensatz zu bisherigen<br />
Dichtungslösungen bleibt die Leckagerate mit<br />
steigendem Druck auf niedrigstem Niveau, während<br />
die abzuführende Reibungswärme ebenfalls weit<br />
unter dem gewohnten Level liegt (Bild 2).<br />
GRUNDLEGENDE VORTEILE DURCH<br />
SPEZIELLE EIGENSCHAFTEN<br />
Die spezifische Gestaltung des BCD-Rings bietet über<br />
den Druckausgleich und die Dichteffizienz hinaus<br />
grundlegende Vorteile. Durch die günstige Druckverteilung<br />
zwischen Ringen und Kolbenstange wird auch<br />
der Anpressdruck und damit Reibung und Wärmeentwicklung<br />
am Ring reduziert. Dies trägt zu deutlich<br />
geringen Verschleißraten und damit zu einer höheren<br />
Lebensdauer bei gleichbleibend hoher Dichteffizienz<br />
bei. Die Lebensdauer der neuen Dichtung ist etwa um<br />
den Faktor 2 höher als bisher. Probleme durch Überhitzen<br />
bei Betrieb ohne Last, häufigem Anfahren oder<br />
Leckagen <strong>im</strong> Stillstand sind ausgeschlossen.<br />
Die schmale Bauform des BCD-Rings erlaubt eine<br />
leichte Nachrüstung bestehender Anlagen. Durch die<br />
geteilte Form lässt sich der Ring ohne die aufwändige<br />
Demontage der Kolbenstange einsetzen. Die spezielle<br />
Gestaltung macht eine bei geteilten Ringen bisher<br />
übliche Verdrehsicherung überflüssig. Zusammen mit<br />
der geringeren Gasleckage <strong>im</strong> Betrieb und während<br />
druckbeaufschlagter Stillstandszeiten verbessert sich die<br />
Umweltbilanz des Kompressors wesentlich.<br />
HÄUFIGSTE AUSFALLURSACHE:<br />
VENTIL- UND PACKUNGSPROBLEME<br />
Betrachtet man die Ursache für den Ausfall von Kolbenkompressoren<br />
<strong>im</strong> Feld, so stellt man Erstaunliches<br />
fest: Rund 70 Prozent aller Ausfälle beruhen auf nur<br />
acht Ursachen: An der Spitze mit über 35 Prozent<br />
steht Ventilversagen. Schon an zweiter Stelle kommen<br />
Packungsprobleme mit etwa 18 Prozent aller Ausfälle.<br />
Alle übrigen Ursachen tragen nur noch zu höchstens<br />
8 Prozent zur Ausfallrate bei. Die Statistik zeigt: Schon<br />
durch den Austausch der Packungsringe gegen die<br />
robusten, speziell auf die jeweiligen Bedingungen ausgelegten<br />
BCD-Ringe lässt sich die Ausfallrate enorm<br />
senken. Das bestätigen auch die Betriebsdaten bereits<br />
umgerüsteter Kolbenkompressoren. Vor allem bei Erdgas<br />
können die neuen BCD-Ringe punkten: Immer mehr<br />
Erdgasverdichter werden ungeschmiert ausgeführt. Bei<br />
herkömmlichen Lösungen führt dies zu höherem Verschleiß.<br />
HOERBIGER konnte in der Praxis mehrfach<br />
belegen, dass nach dem Austausch der Ventile und<br />
Dichtpackungen durch moderne Komponenten die<br />
Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Anlage deutlich<br />
stiegen: Bei einer Erdgasverdichterstation versagten in<br />
den ungeschmierten ersten und zweiten Verdichterstufen<br />
die Packungselemente regelmäßig nach 2.000 Stunden.<br />
Durch den <strong>Einsatz</strong> einer stufenlosen Regelung über<br />
HydroCOM und den Austausch der Packungen gegen<br />
BCD-Ringe sind nun Standzeiten von über 12.000<br />
Stunden ohne Leckage möglich. Das spart nicht nur<br />
Wartungskosten, sondern reduziert auch die Emissionen<br />
an kl<strong>im</strong>aschädlichem Methan drastisch (Bild 3).<br />
Bild 2: Vergleich von konventionellen tangential/radial<br />
Dicht ringen (blau) zu BCD-Dichtelementen mit verschiedenen<br />
Materialien (orange, grün): Die tangential/radialen Dichtringe<br />
zeigen eine erhöhte Undichtheit bei steigendem Druck,<br />
während die BCD-Ringleckage konstant niedrig bleibt.<br />
22 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
HOHE STANDZEITEN AUCH IN DER<br />
PROZESSGASINDUSTRIE<br />
Auch in der Prozessgasindustrie bietet das moderne<br />
Ringdesign Vorteile. So konnten in einer Raffinerie die<br />
Betriebszeiten des Wasserstoffkompressors drastisch<br />
verbessert werden. Wasserstoff mit Spuren von Methan<br />
wird zweistufig auf 66 bar verdichtet, die Temperaturen<br />
liegen bei ca 100 °C. Die bisherigen wassergekühlten<br />
Dichtungen liefen ungeschmiert bei ca 2,6 m/s Kolbenstangengeschwindigkeit.<br />
Die BCD Ringe wurden in<br />
das bestehende, gekühlte Packungsgehäuse eingepasst.<br />
Das Material der Ringe ist auf die besonderen Anforderungen<br />
für knochentrockene Bedingungen abgest<strong>im</strong>mt.<br />
Im kontinuierlichen Betrieb konnte so die Standzeit mit<br />
den neuen Dichtringen auf über 22.000 Stunden (ca.<br />
2,5 Jahre) erhöht werden. Das erlaubte die turnusmäßige<br />
Wartung des Kompressors zu verlängern und so<br />
mit anderen Anlagenkomponenten abzust<strong>im</strong>men, dass<br />
die Betriebskosten der gesamten Anlage sanken.<br />
Die neuen Dichtringe sind durch die mathematische<br />
Berechnung der tatsächlichen Einflüsse vor Ort<br />
opt<strong>im</strong>al auf die Bedingungen <strong>im</strong> Kompressor abgest<strong>im</strong>mt.<br />
Trotz schmalerer, geteilter Bauform sind die<br />
Dichtwirkung und die Lebensdauer auf sehr hohem<br />
Niveau, die Temperatur der Kolbenstange ist deutlich<br />
geringer. Als leicht nachrüstbare Komponente eignet<br />
sich der BCD-Ring daher für alle Anwendungen, bei<br />
denen die Abdichtung der Kolbenstange bisher kurzen<br />
Wartungsintervallen unterliegt.<br />
Bild 3: Die Leckagemessung zeigt 0 Nm3/h (unterhalb des Messbereichs<br />
des bisher verwendeten Gerätes) – sogar <strong>im</strong> druckbeaufschlagten<br />
Stillstand des Erdgasverdichters<br />
AUTOR<br />
DIPL.-ING., DR. TECHN.<br />
GUNTHER MACHU<br />
HOERBIGER Kompressortechnik<br />
1220 Wien, Österreich<br />
Tel +43 1 74004-157<br />
gunther.machu@hoerbiger.com<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
23
FACHBEITRAG<br />
Erhöhung der Dichtheit<br />
und Zuverlässigkeit von Rohrleitungen<br />
mit PTFE-Linern<br />
In Teilbereichen der Bayer Pharma AG werden zum <strong>Medien</strong>transport Rohrleitungen mit PTFE-Linern<br />
verwendet. Im Betrieb zeigten sich an einigen Verbindungsstellen Vorspannkraftverluste. Das Ziel der<br />
in diesem Beitrag beschriebenen Untersuchungen war es deshalb eine Montageanleitung zu entwickeln,<br />
mit der die Restflächenpressung <strong>im</strong> Betrieb erhöht wird und möglicherweise auftretende Undichtigkeiten<br />
verhindert werden.<br />
ARNE SCHÜNEMANN, ALEXANDER RIEDL, LUDWIG BRÜMMER<br />
Die gängigste Größe zum Verbinden der PTFE ausgekleideten<br />
Rohrleitungen auf dem Werksgelände<br />
des Projektpartners Bayer Pharma AG entspricht der<br />
D<strong>im</strong>ension DN50/PN10. Zum Schutz vor Überspannung<br />
bzw. statischer Aufladung ist das PTFE elektrostatisch<br />
ableitfähig ausgeführt (Ableitwiderstand ≤ 106 Ohm). Aus<br />
gleichem Grund sind in der bisher eingesetzten Konfiguration<br />
Fächerscheiben anstatt Unterlegscheiben vorgesehen<br />
und es ist ein zusätzliches Spießblech zwischen Flansch<br />
und Losflansch eingelegt (Bild 1).<br />
Die bisherige Montage erfolgte durch kontrolliertes<br />
Verschrauben mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels.<br />
Das Material der eingesetzten Schrauben entspricht der<br />
Bild 1: Flanschaufbau inklusive Fächerscheiben und Spießblech<br />
Festigkeitsklasse 5.6 oder A2-70. Das aufgebrachte<br />
Drehmoment bei Montage mit M16-Schrauben betrug<br />
86 Nm, entsprechend der Herstellervorgabe. Die<br />
Schrauben wurden mit Montagepaste gefettet.<br />
Die Untersuchungen wurden in zwei Kategorien<br />
unterteilt. Zum einen wurden mechanische Tests zur<br />
Untersuchung des Relaxationsverhaltens des PTFE-Liners<br />
durchgeführt und zum anderen wurde die Dichtheit einer<br />
so ausgeführten Flanschverbindung ermittelt.<br />
MECHANISCHE VERSUCHE<br />
Ziel der mechanischen Versuche war es über einen<br />
Zeitraum von vier Wochen das Relaxationsverhalten<br />
der PTFE-Liner bei unterschiedlich häufigem Nachziehen<br />
der Schrauben zu ermitteln, und zwar:<br />
•¡<br />
nach Montage ohne erneutes Nachziehen,<br />
•¡<br />
nach Montage mit einmaligem Nachziehen und<br />
•¡<br />
nach Montage mit 13-maligem Nachziehen.<br />
Zur Ermittlung des tatsächlichen Setzverhaltens wurden<br />
die mechanischen Versuche mit realen Flanschaufbauten<br />
durchgeführt und vorspannkraftgesteuert mit Hilfe<br />
eines Ultraschallmesssystems der Fa. Intellifast GmbH<br />
montiert. Die kalibrierten Messschrauben besitzen<br />
kopfseitig einen aufgesputterten Sensor, der mit Hilfe<br />
eines angeschlossenen Messkopfes die Montagevorspannkraft<br />
über ein Messsystem in Echtzeit anzeigt und<br />
speichert. Alle Versuche fanden in einem kl<strong>im</strong>atisierten<br />
Raum (23±2°C) statt. Zur statistischen Sicherheit wurden<br />
<strong>im</strong>mer drei baugleiche Flanschpaare gleichzeitig<br />
getestet. Es ergibt sich somit eine Anzahl an neun<br />
mechanischen Aufbauten.<br />
24 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
Alle 24 Stunden wurde die Restflächenpressung<br />
ermittelt und je nach Versuch auf Anfangsflächenpressung<br />
nachgezogen. Die gewählte Anfangsflächenpressung<br />
betrug 25 MPa. Sie basiert auf Erfahrungswerten<br />
des Labors für <strong>Dichtungstechnik</strong>, resultierend aus früheren<br />
Auftragsforschungen, und bedeutet, dass jede<br />
der vier eingesetzten Schrauben umgerechnet 38 kN<br />
übertragen muss. Die Auslastung ihrer Streckgrenze<br />
liegt damit bei ca. 80 %, und ermöglicht somit die für<br />
die Dichtheit so wichtige hohe Flächenpressung. Bild<br />
2 zeigt den gemittelten Verlauf der Flächenpressung<br />
für je drei Aufbauten, über 40 Tage hinweg, für alle<br />
Versuchsreihen.<br />
Es ist zu erkennen, dass einmaliges Nachziehen zu<br />
einer End-Restflächenpressung von 17,5 MPa führte,<br />
und somit nur 1 MPa höher lag, als ohne Nachziehen.<br />
13-maliges Nachziehen führte, auf Grund von<br />
allmählich nachlassender Relaxation, zu einer Restflächenpressung<br />
von 21,4 MPa nach 40 Tagen.<br />
In welchem Zusammenhang die Schraubenkraft zum<br />
Drehmoment be<strong>im</strong> verwendeten Aufbau steht, darüber<br />
gibt Bild 3 Aufschluss. Dem Bild ist zu entnehmen,<br />
dass bei einem Drehmoment von 86 Nm für den zu<br />
untersuchenden Aufbau, lediglich eine Flächenpressung<br />
von 17 MPa erreicht wurde. Zum Erreichen von<br />
25 MPa, respektive 38 kN, wurde ein Drehmoment<br />
von ca. 130 Nm benötigt. An dieser Stelle sei darauf<br />
hingewiesen, dass die Drehmomentermittlung mit neuen,<br />
leichtgängigen Schrauben und Muttern durchgeführt<br />
wurde. Während der Verschraubung der Flansche ist<br />
jedoch aufgefallen, dass bei älteren Schrauben ein<br />
deutlich höheres Drehmoment benötigt wurde, um die<br />
gewünschte Schraubenkraft von 38 kN zu erreichen.<br />
In Bild 4 sind die Versuchsreihen aus Bild 2, um die<br />
errechneten Werte für den Verlauf der Flächenpressungen<br />
aus der Drehmomenttabelle ergänzt, dargestellt.<br />
Bei der Berechnung wurde angenommen, dass das<br />
Relaxationsverhalten, gleichbleibend in Betrag und<br />
Höhe, zum ermittelten ausfällt, trotz geringerer Anfangsflächenpressung.<br />
Letztlich wurde dabei der Flächenpressungsverlauf<br />
um den entsprechenden Betrag nach unten<br />
gerechnet. Unter dieser Annahme ist zu erkennen, dass<br />
die Flächenpressung nach abgeschlossener Relaxation<br />
mit neuen Schrauben von anfänglich 17 MPa nur noch<br />
9,5 MPa betrug. Bei Montage mit gebrauchten Schrauben,<br />
bei denen die Gewinde schwergängiger sind<br />
und ein Drehmoment von über 200 Nm erforderlich<br />
wäre, um 25 MPa Flächenpressung zu erreichen, fiel<br />
demnach die Flächenpressung von anfänglich 11 MPa<br />
auf 1,5 MPa.<br />
LECKAGEVERSUCHE<br />
Ziel der Leckageuntersuchungen war es herauszufinden,<br />
welchen Einfluss das Nachziehen auf die Dichtigkeit<br />
der Flanschverbindungen ausübt. Außerdem wurde<br />
Bild 2: Verlauf der Flächenpressung der mechanischen Versuche<br />
Bild 3: Drehmomentbest<strong>im</strong>mung<br />
Bild 4: Verlauf der Flächenpressung einschließlich kalkulierter Werte<br />
untersucht, in wie weit sich die unterschiedlichen<br />
Anfangsflächenpressungen, montiert mit 86 Nm und<br />
mit 38 kN, auf die Leckage auswirken. Als Prüfgas<br />
wurde Helium eingesetzt. Der Prüfdruck entsprach dem<br />
max<strong>im</strong>alen <strong>Einsatz</strong>fall von 6 bar Innendruck. Mit Hilfe<br />
eines Massenspektrometers wurde außerhalb des Prüflings<br />
ein Hochvakuum erzeugt, um austretendes Helium<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
25
FACHBEITRAG<br />
•¡<br />
Montage mit 86 Nm und einmaligem Nachziehen<br />
(derzeitige Praxis)<br />
•¡<br />
Montage mit 38 kN und einmaligem Nachziehen<br />
•¡<br />
Montage mit 38 kN und 13-maligem Nachziehen<br />
Bild 6: Leckageergebnisse<br />
Bild 5: Messaufbau für Leckageuntersuchungen<br />
zu detektieren. Für die Leckageuntersuchungen wurde<br />
ein spezieller Messaufbau entwickelt (Bild 5).<br />
Insgesamt wurden drei Versuchsreihen mit je zwei Wiederholversuchen<br />
durchgeführt. Dabei wurde jeweils<br />
die Leckage nach abgeschlossener Relaxation nach<br />
Montage wie folgt ermittelt:<br />
Bild 7: Typischer Leckageverlauf einer PTFE-Flachdichtung<br />
Die Versuchszeit der Leckageuntersuchungen wurde<br />
so lange gewählt bis sich ein konstanter Wert einstellte.<br />
Bild 6 sind die Ergebnisse der Leckageuntersuchungen<br />
nach abgeschlossener Relaxation zu<br />
entnehmen.<br />
Vergleicht man die Leckagewerte der Versuchsreihen<br />
nach Montage mit 86 Nm mit denen mit Montage<br />
mit 38 kN fällt auf, dass die Leckage bei Montage<br />
mit 38 kN, bedingt durch die höhere Anfangsflächenpressung,<br />
um etwa eine Dekade niedriger ausfällt.<br />
Ebenfalls fällt auf, dass die Leckage mit 13-maligem<br />
Nachziehen, trotzt höherer Restflächenpressung zu<br />
keiner größeren Dichtigkeit führt.<br />
Anhand des Beispiels, eines typischen Leckagediagramms<br />
einer PTFE- Flachdichtung (Bild 7) (Quelle:<br />
www.gasketdata.org), soll dieser Sachverhalt erklärt<br />
werden.<br />
Mit Blick in das Diagramm fällt auf, dass die<br />
Leckage deutlich mit steigender Flächenpressung<br />
abn<strong>im</strong>mt, siehe dicke, schwarze Linie. Beginnend bei<br />
5 MPa wird die Dichtung zyklisch belastet und nach<br />
Erreichen vorgegebener Flächenpressungen wieder<br />
entlastet. Die dünneren, schwarzen Linien zeigen<br />
das Verhalten bei Entlastung. Dabei fällt auf, dass<br />
die Leckage nur geringfügig ansteigt, sobald die<br />
Dichtung entlastet wird. Wird in diesem Beispiel die<br />
Dichtung mit 40 MPa belastet, weist sie eine Leckage<br />
von ca. 1,0*10-3 mg/(s*m) auf. Nach Reduzierung<br />
um 35 MPa, auf 5 MPa, steigt die Leckage jedoch<br />
nur geringfügig um eine halbe Dekade an.<br />
Mit Bezug auf die Versuchsergebnisse der PTFE-<br />
Liner ist so die gleichbleibende Leckage der Versuchsreihen,<br />
einmal Nachziehen und 13 Mal Nachziehen,<br />
zu erklären. Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass<br />
es für eine niedrige Leckage wichtig ist, dass eine<br />
Dichtung während der Montage eine ausreichend<br />
hohe Anfangsflächenpressung erfährt. Die Relaxation<br />
führt, vorausgesetzt sie fällt nicht unter einen kritischen<br />
Wert, der zum plötzlichen Ausblasen der Dichtung<br />
führt, demnach zu keiner wesentlichen Verschlechterung<br />
der Dichtigkeit.<br />
FAZIT<br />
Auf Grund der Versuchsergebnisse ist es empfehlenswert<br />
den Reibbeiwert der verwendeten Schrauben<br />
zu best<strong>im</strong>men, um daraus ein entsprechendes Drehmoment<br />
zu errechnen, das idealerweise 25 MPa<br />
Flächenpressung entspricht. Der Reibbeiwert ist sehr<br />
stark abhängig vom Zustand der Gewindegänge<br />
der Schrauben und Muttern. Die Montagepaste und<br />
26 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
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Fächerscheiben üben einen zusätzlichen Einfluss auf<br />
den Reibbeiwert aus. Unter Berücksichtigung der<br />
Festigkeiten der verwendeten Bauteile, ist so die<br />
opt<strong>im</strong>ale Auslastung zu erhalten, mit der eine ausreichend<br />
hohe Flächenpressung zu generieren ist.<br />
Unter Laborbedingungen und durch den <strong>Einsatz</strong><br />
„idealer“, neuer, unbenutzter Schrauben und Muttern,<br />
wurde durch Montage mit 130 Nm, was einer Flächenpressung<br />
von 25 MPa entspricht, eine Reduzierung der<br />
Helium-Leckage um eine Dekade, auf 2,0 ∙ 10-4 mbar ∙<br />
l/(s ∙ m) erzielt, bei einem Innendruck von 6 bar.<br />
Aufgrund der obigen Erkenntnisse wurde empfohlen<br />
nach vorangegangener Best<strong>im</strong>mung der realen Reibbeiwerte<br />
mit einem Drehmomentschlüssel so zu montieren,<br />
dass eine Dichtflächenpressung von 25 MPa erreicht<br />
wird. Anhand der Ermittlung des Reibbeiwertes, unter<br />
Laborbedingungen für Schrauben der Größe M16<br />
mit dem Material 5.6, ist dafür ein Drehmoment von<br />
130 Nm zu wählen.<br />
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FH Münster,<br />
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48565 Steinfurt<br />
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PROF. DR. ING. ALEXANDER RIEDL<br />
FH Münster, Fachbereich Physikalische<br />
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Forschungsbereich <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
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Herausgeber<br />
Professor Dr. Wolfgang Tietze, Schönebeck<br />
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Professor Alexander Riedl, Fachhochschule Münster, Fachbereich Physikalische<br />
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Redaktion<br />
Wolfgang Mönning, Tel. 0201-82002-25, Fax 0201-82002-40<br />
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28 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
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2013<br />
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30 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
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<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
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31
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32 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
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<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
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34 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
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Weichstoffdichtungen<br />
<strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013<br />
35
EinkaufsbEratEr<br />
Weichstoffdichtungen<br />
Zubehör/Dienstleistungen<br />
Wellendichtungen<br />
36 <strong>Dichtungstechnik</strong><br />
Heft 1 / 2013
8.<br />
16. Mai 2013, Essen, Hotel Bredeney<br />
www.forum-industriearmaturen.de<br />
Programm<br />
Moderation: Ralph-Harry Klaer,<br />
Bayer Technology Services<br />
• Anforderungen an Armaturen in der Zukunft – eine<br />
Abschätzung aus Sicht eines Armaturenanwenders<br />
R.-H. Klaer, Bayer Technology Services<br />
• Electric meets hydraulics – intelligente elektrische Antriebe<br />
mit fluidischem Getriebe in der Prozessautomation<br />
Marcus Groedl, Gotthard Gawens, Babak Farrokhzad,<br />
HOERBIGER Automatisierungstechnik<br />
• Armaturendiagnose mittels Wirkleistungsmessung –<br />
Leistung, Kräfte, Momente<br />
P. Borsum, TÜV Süd Industrie Service GmbH; M. Beetz, AREVA NP GmbH<br />
• Konzepte und Fallbeispiele für die Zuverlässigkeits-<br />
vorhersage von Armaturen<br />
A. Vogt, F.I.R.S.T. GmbH<br />
• Tendenzen bei Industriearmaturen aus Anwendersicht<br />
G. Spiegel, BASF SE<br />
• Risikoreduzierung durch funktionale Sicherheit<br />
bei Aktoren<br />
S. Preg, AUMA Riester GmbH<br />
• Herausforderung <strong>Elastomerdichtungen</strong>: Schadensanalyse<br />
von O-Ringen in Industriearmaturen<br />
M. Krüger, C. Otto Gehrckens GmbH & Co.<br />
• Innovative Armaturensysteme – Schnittstelle<br />
zwischen Brennstoff und Sicherheit<br />
S. S<strong>im</strong>on, Kühme Armaturen GmbH<br />
Wann und Wo?<br />
Termin:<br />
Donnerstag, 16. Mai 2013<br />
Veranstaltung 09:30 - 17:00 Uhr<br />
Ort:<br />
Essen, Hotel Bredeney, www.hotel-bredeney.de<br />
Zielgruppe:<br />
Das Forum Industriearmaturen wendet sich an alle<br />
Fachleute aus dem Bereich Industriearmaturen:<br />
Anwender, Anlagenplaner und -bauer sowie<br />
Anbieter von Armaturen und Armaturenantrieben.<br />
Teilnahmegebühr:<br />
Abonnenten von Industriearmaturen/<br />
Mitglieder des VDMA FB Armaturen: 330,00 €<br />
regulärer Preis: 360,00 €<br />
Vortragende sind von den Tagungsgebühren<br />
befreit.<br />
Im Preis enthalten sind die Tagungsunterlagen,<br />
das Catering (2 x Kaffee/Snacks, 1 x Mittagessen)<br />
sowie die Parkgebühren am Hotel.<br />
Kombipreis „3. CONVAL Anwendertreffen“ am<br />
14./15.05.2013 und „8. Forum Industriearmaturen“<br />
am 16.05.2013: 495,00 € (inkl. 10 % Rabatt)<br />
Alle Preise verstehen sich zuzüglich Mehrwertsteuer.<br />
Veranstalter<br />
Mehr Information und Online-Anmeldung unter<br />
www.forum-industriearmaturen.de<br />
Fax-Anmeldung: 0201 82002-40 oder Online-Anmeldung: www.forum-industriearmaturen.de<br />
Ich bin Abonnent von Industriearmaturen / Mitglied des VDMA FB Armaturen<br />
Ich nehme am 3. CONVAL User Meeting“ und am 8. „Forum Industriearmaturen“ teil<br />
Ich zahle den regulären Preis<br />
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<strong>Dichtungstechnik</strong> erscheint in der Vulkan-Verlag GmbH, Huyssenallee 52-56, 45128 Essen<br />
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Vorteilsanforderung per fax: +49 Deutscher 931 Industrieverlag / 4170-494 GmbH | Arnulfstr. oder 124 abtrennen | 80636 München und <strong>im</strong> fensterumschlag einsenden<br />
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Brief, fax, e-Mail) oder durch rücksendung der Sache widerrufen. Die frist beginnt nach erhalt dieser Belehrung in Textform. Zur<br />
Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an den Leserservice <strong>Dichtungstechnik</strong>,<br />
Postfach 9161, 97091 Würzburg.<br />
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Diese erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.