Grenzen und Möglichkeiten von Prüfverfahren. Teil 4: Zugverformungsrestprüfung (ZVR) – Prüftechnische Grundlagen und Abgrenzung zur DVR-Prüfung

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Holger Best

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Bärbel Schäfer

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Weitere Fachartikel aus DICHT! Ausgabe 4.2015:

Kommentar:

Es gibt Ereignisse, da fasst man sich an den Kopf und fragt sich, wie das passieren konnte? Die VW AG und ihr Betrug bei Abgasprüfungen ist so ein Fall. Vieles ist noch im Unklaren, aber es zeichnet sich aktuell ab, dass die Manipulationen nicht zufällig oder unglücklicherweise passierten. Sind andere Unternehmen vor solchen Entwicklungen gefeit? – ich glaube nicht. Auch im Bereich „Dichten, Kleben, Elastomer“ könnte durch ein entsprechendes Berufsverständnis Einzelner oder Gruppen über mehrere Hierachieebenen ein solcher Wahnsinn geschehen. Was können wir aus einem solchen Desaster lernen oder ableiten? Dass solche Missstände irgendwann auffliegen, ist nur eine Frage der Zeit und dass letztendlich solch ein Betrug mehr kostet, als er einbringt, steht außer Frage. Es lohnt sich auf jeden Fall, regelmäßig seine Arbeit auf Sinnhaftigkeit zu überprüfen. Und dass man im Zweifelsfall auch mal „nein“ sagen muss – wahrscheinlich geschieht das viel zu wenig. Viele von uns sind täglich mit utopischen und/oder diffusen Zielen und Perfektionismus  konfrontiert, arbeiten unter Druck, halten 120% und mehr Auslastung für machbar und „beugen die Realität“ immer mal wieder dem Sachzwang.

Karl-Friedrich Berger (ISGATEC GmbH)
Dichtungstechnik Allgemein:

Konsequente Markenführung ist wichtig, wird aber leider oft vernachlässigt – nicht so bei Freudenberg Sealing Technologies. DICHT! sprach mit Michael Scheuer, Head of Corporate Communications bei der Freudenberg Sealing Technologies, über die veränderte Markenführung.

Sie führten die letzten Jahre Ihre Unternehmen unter dem Namen Freudenberg Sealing Technologies zusammen. Was hat Sie zu diesem Schritt bewogen und woher kam der Impuls?

Bietet eine einheitliche Markenführung auch wirtschaftliche Vorteile?

Wie wird sich dies auf weitere Entwicklungen im Dichtungsbereich auswirken? [...]

Michael Scheuer (Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG)

Viele Maschinen und Anlagen benötigen Dichtungssysteme, um verfahrenstechnisch bedingte Drücke und Flüssigkeiten gegeneinander oder nach außen hin abzudichten. Es gibt zwar viele klassische Dichtelemente. Entscheidend ist dabei jedoch weniger eine Standarddichtung, sondern eine individuelle Dichtungslösung, die alle Elemente der Dichtstelle berücksichtigt. Dies erfordert ein breites Know-how hinsichtlich der hier verwendeten Maschinenelemente und ihres Zusammenwirkens.

Dichtungssysteme bestehen meist aus der optimierten Kombination von Einzeldichtringen in genau abgestimmten Führungssystemen »1 und haben damit eine entsprechende Komplexität bzw. erfordern ein umfangreiches Know-how. Doch Maschinenbau-Ingenieure mit ausgewiesener Dichtungskompetenz sind in Deutschland rar. Denn dieser Fachbereich wird bei uns nur noch an wenigen Hochschulen in seiner ganzheitlichen technologischen Bandbreite gelehrt. Durch die jahrzehntelange Erfahrung mit Dichtungssystemen und Führungselementen in der Hydraulik – gerade auch in hochspezifischen Sonderkonstruktionen – verfügt Hänchen über jahrzehntelanges Know-how und Erfahrung in Engineering sowie in der Produktion von Dichtsystemen. [...]

Jörg Beyer (Herbert Hänchen GmbH & Co. KG)
Be- und Verarbeitung:

Die Dosier- und Mischtechnik ist heute für viele industrielle Lösungen eine Schlüsseltechnologie und damit unterschiedlichen Trends und dynamischen Herausforderungen unterworfen. Wie sich die Hilger u. Kern GmbH in diesem Kontext  positioniert, darüber unterhielt sich DICHT! mit Steffen Knaus, CEO, Daniel Geier, CTO und Dr. Mike Wehmeier, Geschäftsführer Vertrieb und Marketing.

Welche Trends sehen Sie aktuell bei der Dosier- und Mischtechnik für Flüssigdichtungen, Verguss und Klebstoffe? 

Sie setzen in diesem Kontext auf verschiedene Dosierverfahren – wofür empfiehlt sich welches Verfahren?

Zentrales Thema ist heute Prozesssicherheit. Wie stellen Sie diese mit Ihren Systemen sicher und welche Systeme setzen Sie zur Qualitätssicherung ein?

Sie bieten manuelle bis vollautomatisierte Systemlösungen an – was wird aktuell am meisten genutzt und warum?

Ist Ihr Portfolio an Systemlösungen komplett?

Wie ist in diesem Kontext die Übernahme der Meter Mix Systems Ltd. zu sehen?

Wie positionieren Sie sich grundsätzlich im Bereich Dosier- und Mischtechnik?

Kommen wir zurück zur Technik. An welchen Fragestellungen arbeiten Sie aktuell? [...]

Steffen Knaus, Dr. Mike Wehmeier, Daniel Geier (Hilger u. Kern GmbH)

Lasermaterialbearbeitung ist ein gängiger Prozess in vielen Industriebereichen. Elektromagnetische Wellen werden gebündelt als Laserstrahl ausgegeben und auf diese Weise, z.B. zum Laserschneiden oder zur Oberflächenbehandlung, benutzt. Gerade die Oberflächenbehandlung ist für viele Anwender aus der Automobilindustrie, dem Bereich der Weißen Ware oder der Metallindustrie ein Thema.

Neuerdings können Anwender die Laservorbehandlung zusammen mit dem Schaumauftragsverfahren einsetzen und den Hand-inHand-Service von CeraCon nutzen. Durch den Aufbau der Prozesskompetenz im eigenen Hause und der damit verbundenen Integration in das Gesamtproduktportfolio liefert man „alles aus einer Hand“ und kann Anwendungen auch in Generalunternehmerschaft übernehmen. [...]

Ceracon GmbH

Die Horizontalmaschine ENGEL flexseal 300 T mit einer Schließkraft von 3.000 kN wurde gezielt auf die Anforderungen der internationalen Hersteller von O-Ringen und Flachdichtungen maßgeschneidert. Ein besonderes Augenmerk bei der Entwicklung galt der Maschinengröße, denn die Stellfläche gewinnt als Effizienzfaktor weiter an Bedeutung und ist bereits heute ein entscheidendes Kriterium bei der Auswahl neuen Fertigungsequipments. So baut die neue Maschine deutlich kürzer als andere für die Elastomerverarbeitung in dieser Schließkraftklasse eingesetzte Maschinen und bietet mit ihren 550 x 650 mm großen Heizplatten dennoch mehr Platz für das Werkzeug, die Automatisierung und den Zugang zur Maschinendüse. [...]

ENGEL AUSTRIA GmbH

Die fUFO von awetis entgratet O-Ringe bis zu ≥ Ø 0,8 mm (ID) und eignet sich insbesondere für kleinere Losgrößen. Durch einfachste Bedienung erfolgt die Entgratung mittels Druckluft in Abhängigkeit der Geometrien, der eingangs gewählten Parametrierung der Maschine und Anzahl der Nocken.

Da keine Trennmittel verwendet werden, spart man Zeit und Kosten für Wasch- und Trocknungsprozesse sowie Reinigungsarbeiten. Fertigteile und Abfall werden beim automatisierten fUFO separiert. Ein weiteres Kennzeichen ist die Energieeffizienz. Gegenüber den Fellentgratungen mit kryogener Entgratung (= Kalt entgraten mittels Flüssigstickstoff) sind die Energiekosten deutlich geringer. [...]

awetis engineering+manufacturing GmbH

Wasser spielt beim Wasserstrahlschneiden naturgemäß eine große Rolle. Geschnitten wird allgemein mit Trinkwasser. Da musste der Anwender bisher abwägen: Auf der einen Seite ist bei idealer Wasserqualität der Materialverschleiß minimal – auf der anderen Seite wird der Wasserverbrauch zunehmend reglementiert und kostspielig.

Um den Nutzen für einzelne Anwender transparent zu machen, wird nicht nur eine individuelle Wasseranalyse angeboten. Auch das Sparpotenzial durch Vermeidung von Abwasser und frischem Schneidwasser und das aller anderen relevanten Betriebskosten-Parameter wird unverbindlich evaluiert. [...]

STM Stein-Moser GmbH

Die neue Fluid Dosing & Deposition (FDD) Technologie der ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH treibt den 3D-Druck voran und ermöglicht der Industrie einen schnellen und gleichzeitig präzisen 3D-Druck von Fluiden und Pasten. So wurde ein FDD Starter Kit entwickelt, das den Anschluss eines volumetrisch fördernden Druckkopfes an eine große Anzahl gängiger Filamentdrucker ermöglicht.

Das Verfahren ist für alle Fluide von niedriger bis sehr hoher Viskosität (> 2 Mio.  mPas) einsetzbar, wobei auch feststoffbeladene Medien extrem scherarm dosiert werden können. [...]

ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH
Dynamische Dichtungen:

Die richtige Dichtung, eigentlich ein unbedeutend wirkendes Bauteil an der Heißwasserpumpe, bietet eine entscheidende Möglichkeit zur Vermeidung unerwünschter Energieverluste. Ein Beispiel ist die Einfachgleitringdichtung mit Kühlkreislauf innerhalb des Stopfbuchsraums und integriertem Pumpring. In der geteilten Ausführung lässt sie sich ohne Zerlegen des Pumpenaggregats einfach montieren.

Bei Heißwasserpumpen mit konventioneller Kühlung – mittels Spülung oder Rezirkulation – kann mangels wirkungsvoller Dichtungen das kühle Spülwasser in das zu pumpende heiße Wasser gelangen. Dadurch wird die Temperatur des Pumpmediums – und damit der Wirkungsgrad der Pumpe – erheblich gesenkt. In der Folge ist manchmal sogar ein teures Wiederaufheizen notwendig. Doppeldichtungen würden Abhilfe schaffen, bedeuten aber höhere Anschaffungskosten, da zwei Gleitflächenpaarungen zum Einsatz kommen müssen. [...]

Marco Hanzon (Chesterton Company)
Werkstoffe:

Industriearmaturen für die Mess- und Regeltechnik kommen mit höchst unterschiedlichen Medien in Kontakt – und jedes davon hat ganz spezifische Eigenschaften und Besonderheiten. Dichtheit ist dabei immer oberstes Gebot, denn schließlich sind nicht alle Gase und Flüssigkeiten für Mensch und Umwelt unbedenklich. Deshalb wird bei weichdichtenden Armaturen mit Ventilsitzen aus Kunststoff für jeden Einsatzfall das Dichtungsmaterial – abhängig von Druck, Betriebstemperatur und Prozessmedium – sorgfältig ausgewählt.

Kraftwerke, Chemieanlagen, Ölraffinerien, Erdgas-Pipelines: Weichdichtende Ventile und Ventilblöcke haben sich in zahlreichen Anwendungen als sichere und zuverlässige Lösung bewährt. Die Armaturen kommen dabei in der Mess- und Regeltechnik zum Einsatz, etwa bei Druck- oder Durchflussmessungen. Anders als bei metallisch dichtenden Ventilen sind bei ihnen entweder der Ventilkegel oder das Gehäuse an den Dichtflächen mit einer Kunststoffdichtung versehen. Schließt das Ventil, wird dieser elastische Kunststoff zusammengedrückt und es entsteht ein leckagefreier, blasendichter Abschluss. Dieser ist erforderlich, um zum einen höchstmögliche Sicherheit und zum anderen genaue Messergebnisse zu erzielen. [...]

Linda MacDonald (Armaturenfabrik Franz Schneider GmbH + Co. KG)

„Mehrwert“ wird dem Kunden heute von vielen Marketingstrategen versprochen. Diesen hohen Anspruch aber, insbesondere in der Dicht- und Klebetechnik mit Leben zu füllen, ist eben nicht trivial. Zumindest dann nicht, wenn man seine Kunden und Partner ernst nimmt. Dies machten Dr. Volker Weidmann, Geschäftsführer und Marc Wüst, Vertriebsleiter Industrie der O TTO-CHEMIE im Gespräch mit DICHT! deutlich.

Bietet heute nicht jeder Mehrwert?

Was bedeutet das z.B. auf der Dicht- und Klebstoffseite?

Entwickelt sich dieses Projektsortiment nur projektbezogen? 

Wo macht denn Mehrwert den Unterschied für den Anwender?

Das sind alles wichtige Aspekte, aber sind sie heute nicht selbstverständlich? [...]

Dr. Volker Weidmann, Marc Wüst (Hermann Otto GmbH)

Angetrieben durch ehrgeizige Ziele der Gesetzgeber zur Beschränkung der Umweltlasten und zur Erhöhung der Nachhaltigkeit und Sicherheit, suchen die Automobilhersteller weltweit nach Wegen zur Verringerung des Gewichts ihrer Fahrzeuge, ohne Kompromisse bei der Sicherheit und der Attraktivität für die Kunden einzugehen. Hier kommen Kunststoffverbundstoffe und weitere moderne Kunststoffe ins Spiel, wie z.B. Bauteile aus glasfaserverstärkten Thermoplasten, die 25% bis 35% leichter als Stahl sind. Diese Werkstoffe eröffnen auch bei Dichtungen neue interessante Optionen.

Hitzebeständige Thermoplaste werden immer häufiger für Bauteile im Motorraum verwendet, bei denen sowohl mechanische Herausforderungen bewältigt werden müssen, als auch eine Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und verschiedenen, mit der Verbrennung in Zusammenhang stehenden, Chemikalien gefragt ist. [...]

Brecht Koebrugge (3M Advanced Materials Division, Dyneon GmbH)
Mess- und Prüftechnik:

Um die Funktion einer Dichtung sicherzustellen, werden diese und die jeweiligen Dichtungswerkstoffe verschiedenen Mess- und Prüfverfahren unterzogen. Doch was leisten die einzelnen Verfahren, wo sind die Grenzen? Diese Serie gibt Konstrukteuren, Einkäufern und Qualitätsmanagern einen Überblick über die üblichen Verfahren und Praxistipps zur Einordnung der Ergebnisse.

Die Zugverformungsrestprüfung (ZVR-Prüfung) ist ebenso wie die Druckverformungsrestprüfung (DVR-Prüfung) eine Möglichkeit, über das Rückverformungsverhalten nach einer definierten Temperaturbeanspruchung Informationen über das Relaxationsverhalten und über den Vernetzungszustand eines Prüflings zu erhalten. In speziellen Anwendungsfällen und bei besonderen Dichtungsgeometrien ist sie eine hilfreiche Ergänzung zur DVR-Prüfung, die in den letzten beiden DICHT!-Ausgaben detailliert vorgestellt wurde. [...]

>> Teil 1

>> Teil 2

>> Teil 3

>> Teil 5a

>> Teil 5b

>> Teil 6

>> Teil 7

>> Teil 8

>> Teil 9

Dipl-Ing. (FH) Ulrich Blobner, Dipl.-Ing. Bernhard Richter (O-Ring Prüflabor Richter GmbH)
Flüssigdichtungen/Verguss:

Was bewegt den Flüssigdichtungsmarkt? Im Grunde ähnliche Rahmenbedingungen und Herausforderungen wie die ganze Dichtungs- und Klebetechnikbranche – mit dem Unterschied, dass die Dichtung hier im Prozess entsteht. Das bietet Vorteile, erfordert aber auch entsprechendes Know-how in vielen Bereichen – ein Überblick.

„Mit den steigenden Anwenderanforderungen kommen immer schwerer zu verarbeitende  Vergussmaterialien zum Einsatz. Aber auch hier- für gibt es prozesssichere Verarbeitungslösungen.“ Rainer Haslauer, Leiter Produktmanagement, Scheugenpflug AG

„Alles zusammengerechnet, kann das FIPGSystem die Dichtungskosten um bis zu 80% reduzieren.“ Thomas Brandl, Geschäftsleitung, Drei Bond GmbH

„Welches Vergusssystem eingesetzt werden soll, ist immer abhängig von den konkreten Anforderungen an das Bauteil. Die Überlegungen zu Art und Form sowie Eigenschaften eines Vergussmaterials  sollten daher bestenfalls schon  in die Konstruktionsphase von LEDLeuchten/-Lichtsystemen einfließen.“ Peter Fischer, Marketingleiter,  Sonderhoff Holding GmbH

„Umweltschutz- und Nachhaltigkeit ist auch bei Flüssigdichtungen ein zentrales und vor allem globales Thema.“ Ralf Partenheimer, Sales Manager, Three Bond GmbH

„Einfache Dosierlösungen sehen sich hier zunehmend erheblichen Einschränkungen ausgesetzt, um die steigenden Prozessanforderungen erfüllen zu können.“ Willibald Huber, Leiter Geschäftsfeld Klebstoff & Chemie, ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH

„Im Trend liegen flexible Produktionslösungen  mit Roboterintegration, die aber auch global betreut werden.“ Hartmut Storz, Vertriebs- und Marketingleiter, Rampf Production  Systems GmbH & Co. KG [...]

Rainer Haslauer (Scheugenpflug AG), Thomas Brandl (Drei Bond GmbH), Hartmut Storz (Rampf Production Systems GmbH & Co), Willibald Huber (ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH), Ralf Partenheimer (Three Bond GmbH), Peter Fischer (Sonderhoff Holding GmbH),

Zunehmend erhöhte Anforderungen bei Endanwendern, wie z.B. großer Einsatztemperaturbereich oder auch Medienbeständigkeit, bedingen eine hochwertige Kapselung von elektronischen Baugruppen zur Herstellung von Schaltgeräten. Für die Verkapselung kommen flüssig dosierte 2KSysteme zum Einsatz, die nachgeschaltet in einem Ofen gehärtet werden. Ein ganzheitlicher Ansatz zur Gestaltung der Vergusstechnologie ist hierbei der kürzeste Weg von der Produktentwicklung bis zur Erlangung der Serienreife eines solchen Geräts – ein Beispiel.

In der Praxis ist dieser kürzeste Weg aber nicht die Regel. Meist ist das Produktdesign bezüglich Konstruktion und Entwicklung bereits abgeschlossen. Das „Design Freeze“ ist erfolgt, ohne den Vergussprozess im Vorfeld genauer zu beurteilen. Schlussendlich soll das Produkt gefertigt werden. Zu diesem späten Zeitpunkt kann nur noch eine möglichst gute Verfüllung bei ansonsten unveränderbaren äußeren Bedingungen erfolgen. Ein ganzheitlicher Ansatz hingegen betrachtet zum richtigen, d.h. frühen Zeitpunkt die Bereiche [...]

Dipl.-Ing. (FH) Frank Geiger (Balluff GmbH)
Klebetechnik:

Die Fügetechnik Kleben wird genormt: Die kommende DIN 2304-1 definiert Anforderungen an Klebeprozesse. Wer sie befolgt, kann bei Reklamationen nachweisen, dass er nach dem aktuellen Stand der Technik gefertigt hat. Schon jetzt stehen geeignete Lösungen zur Verfügung, mit denen die Industrie ihre Prozesse absichern kann – bis hin zur Null-Fehler-Fertigung.

Kleben ist die Fügetechnik des 21. Jahrhunderts und in Zukunft wird kaum eine Branche am Kleben vorbeikommen. Das große Potenzial der Klebetechnik liegt u.a. darin, dass Verbundbauweisen die Eigenschaften von Bauteilen verbessern können. Zudem lassen sich zusätzliche Funktionen in die Konstruktion integrieren, wie z.B das Dämmen und Dichten. Doch bei allen Vorteilen: Was passiert, wenn eine Klebung versagt? Dann sind Hersteller in der Beweispflicht. Deshalb kommt jetzt auch für das Kleben das, was es für andere Fügetechniken schon gibt – eine eigene Norm. Seit April dieses Jahres liegt der Entwurf der DIN 2304-1 vor und kann auf den entsprechenden Online-Portalen eingesehen werden. Wie das Schweißen ist auch das Kleben ein spezieller Prozess gemäß DIN EN ISO 9001. [...]

Olaf Leonhardt (SCA Schucker GmbH & Co. KG )
Statische Dichtungen:

In der Chemie-, Pharmazie-, Kosmetik- und der Nahrungsmittelindustrie spielen totraumminimierte Kugelhähne eine wichtige Rolle, denn gerade bei schnell aushärtenden Stoffen gilt es, im Inneren des Kugelhahns – zwischen Kugel und Gehäuse – Ablagerungen und Restprodukte zu vermeiden.

Des Weiteren zeichnen sich die Kugelhähne durch eine verlängerte Standzeit, verlängerte Schalthäufigkeit, hohe Strömungsgeschwindigkeiten und hohe chemische Beständigkeit gegen Korrosion und eine dementsprechende Reduzierung der Wartungsintervalle aus. [...]

ATEC GmbH

Die Dichtung AFM 34 CO ME ist universell in Flanschverbindungen einsetzbar und gegenüber vergleichbaren Lösungen deutlich preiswerter. Sie erfüllt die Richtlinien der Norm DIN 30690-1 (Bauteile in Anlagen der Gasversorgung – Teil 1: Anforderungen an Bauteile in Gasversorgungsanlagen) im kompletten Druckbereich bis 40 bar. Außerdem wurde in Berechnungen nach DIN EN 1591-1 die Einhaltung der Dichtheitsklasse L0,01 (DIN EN 13555) für in Gasanlagen üblichen Flanschverbindungen nachgewiesen.

Die AFM 34 CO ME gehört damit zu den ausblassichersten Dichtungen mit Edelstahl-Inneneinfassung für Flanschverbindungen – auch für Flanschabmessungen mit niedrigen Flächenpressungen. [...]

Dana Power Technologies REINZ-Dichtungs-GmbH

Die Change™ ist eine extrem belastbare metallgewickelte Dichtung, die für den Einsatz in Wärmetauschern entwickelt wurde. Durch ihr ausgezeichnetes Rückverformungsverhalten ergibt sich ein deutlich verbesserter Lebenszyklus. Dieser führt im Betrieb zu geringeren Wartungszeiten und somit zu Produktivitätsverbesserung und Kostenreduktion. Die Dichtung wird mit einer von Flexitallic speziell entwickelten Technik hergestellt. Ihr Kern besteht aus einer – gegenüber herkömmlichen Dichtungen – fünfmal dickeren Metallspirale. Diese wird mittels eines Laser-Schweißverfahrens hergestellt, das die Wicklung vollständig durchdringt. Durch dieses Verfahren benötigt die Dichtung nicht zwangsläufig einen Innen- bzw. Außenring. Change™ erreicht eine um bis zu 60% höhere Standzeit als bisher in Wärmetauschern eingesetzte Dichtungen, wie z.B. Spiral-, Kammprofil-, Wellring- oder doppelt ummantelte Dichtungen. [...]

FLEXITALLIC GmbH

Häufig sind Dichtungsprobleme mit Standard- oder industriell gefertigten Seriendichtungen auf Dauer nicht optimal zu lösen. Bei der Fertigung ihrer dreidimensionalen Dichtungen kann TEDIMA GmbH zukünftig auf eine weitere, patentierte Technologie zurückgreifen. Dies ist ein Beispiel für den erfolgreichen Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft.

Teure Apparate und Stahl-Emaille-Rohrleitungen, z.B. in chemischen Fabriken, müssen also nicht mehr wie bei herkömmlichen Dichtungen ausgetauscht oder re-emailliert werden, sondern können mit den neu produzierten Dichtungen sicher weiterverwendet  werden – ein Kostenvorteil. [...]

TEDIMA GmbH
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