Größe kein Problem mehr Size is no longer an issue

Dipl.-Ing. (FH) Michael Krüger, Dr. Mitat Aydin

Präzisions-O-Ringe sind Dichtungen mit einem kreisrunden Querschnitt, die in speziellen Werkzeugen durch Vulkanisation entsprechender Gummimischungen mit Hilfe von Kompressions- oder Einspritzverfahren hergestellt werden. Auf diese Weise lassen sich O-Ringe in relativ engen Fertigungstoleranzen und mit einer guten Oberflächenbeschaffenheit herstellen. Grundlage für die so gefertigten Präzisions-O-Ringe ist dabei die Norm DIN 3771 mit dem entsprechenden Sortenmerkmal N bzw. S. Aufgrund vorher festgelegter und exakt einhaltbarer Vulkanisationsparameter lassen sich mit Kompressions- und Einspritzverfahren O-Ringe herstellen, die ein gleich bleibend hohes mechanisches Werteniveau über den gesamten Umfang aufweisen. Nur durch dieses hohe Qualitätsniveau können später in der Anwendung gute Dichtwerte über einen längeren Zeitraum erreicht werden.

Allerdings können mit diesem Verfahren nicht beliebig große O-Ringe wirtschaftlich hergestellt werden. Der Grund hierfür ist der enorme Aufwand und die damit verbundenen Kosten zur Erstellung eines Werkzeuges, die in keinem Verhältnis zu einem vernünftigen Angebotspreis stehen, die der Hersteller für einen solchen Präzisions-O-Ring vom Kunden verlangen müsste. Dieses gilt in der Regel schon ab einem Innendurchmesser von größer als 1400 mm. Hinzu kommt, dass das Handling derartig großer Werkzeugformen äußerst schwierig ist und daher von den meisten Herstellern nicht durchgeführt werden kann.

Da die Nachfrage nach hochwertigen Präzisions-O-Ringen mit größerem Innendurchmesser in den letzten Jahren jedoch stetig zugenommen hat, hat C. Otto Gehr-ckens zusätzlich zum Verkleben und zur Stoßvulkanisation extrudierter Rundschnüre ein eigenes Herstellungsverfahren entwickelt. Mit diesem Produktionsverfahren ist es möglich, Präzisions-O-Ringe mit einem Innendurchmesser von bis zu 3000 mm herzustellen. Diese entsprechen den Vorgaben der Norm DIN 3771. COG bietet derzeit endlos vulkanisierte O-Ringe in den Qualitäten FPM und EPM in den Schnurstärken 5 bis 12 mm und NBR in Schnurstärken von 8 bis 12 mm und im Innendurchmesser von 1400 bis 3000 mm an. In Einzelfällen und nach Rücksprache ist auch die Herstellung von O-Ringen mit größeren Innendurchmessern möglich. So ist es bereits erfolgreich gelungen, einen O-Ring herzustellen, der einen Innendurchmesser von 6000 mm aufweist.

Mit dem COG-Verfahren lassen sich endlos vulkanisierte O-Ringe mit verbesserten mechanischen Eigenschaften über den gesamten Umfang herstellen, wie man sie sonst nur von formgepressten O-Ringen her kennt. Weitere Vorteile dieser Riesen-O-Ringe im Einzelnen:

Die Dichtungen genügen auch den hohen Anforderungen im Hochvakuum und können sogar bei gasförmigen Medien zum Einsatz kommen.

Anwendungen für endlos hergestellte O-Ringe sind überall dort gegeben, wo größere Abmessungen in relativ geringen Stückzahlen zum Einsatz kommen und eine hohe Oberflächengüte bei engen Maßtoleranzen gefordert werden. Betrachtet man die Werkzeugkosten für endlos vulkanisierte O-Ringe im Vergleich zu den formgepressten bei relativ kleinen Stückzahlen, so können diese bis zum Faktor 8 geringer sein. Zu den Anwendungsbereichen zählen beispielsweise die Hochvakuum- und Beschichtungstechnik, der Transformatoren- und Armaturenbau und die chemische Industrie im Allgemeinen. Neben der Erstausrüstung können die endlos vulkanisierten O-Ringe auch bei Wartungsarbeiten ohne weiteres eingesetzt werden, z. B. gegen bisher eingesetzte Rundschnüre, um dadurch höhere Standzeiten zu erreichen und wirtschaftlich effizienter produzieren zu können.

Precision O-rings are seals with a circular profile manufactured in special moulds by vulcanising the respective rubber mixtures using compression or injection techniques. This allows the rings to be manufactured to relatively narrow production tolerances and with good surface quality. The basis for precision O-rings made in this way is the DIN 3771 standard, which specifies N and S grades. O-rings exhibiting a consistently high mechanical quality across the entire circumference can be manufactured by compression or injection according to predefined, exactly maintainable vulcanisation parameters. This high quality level is essential to achieve good sealing properties over a long period of time in the live application. However, the method cannot be used to manufacture any desired size of O-ring cost-efficiently owing to the enormous effort and related costs for making the moulds, which are out of all proportion to the market price that would have to be charged for precision O-rings of this kind. This basically applies to all inside diameters above 1400 mm. In addition, moulds this large are extremely difficult to handle and therefore not practical for most manufacturers.

The demand for high-quality precision O-rings with an inside diameter greater than 1400 mm has been steadily rising for several years now. In the past, it was only possible to join extruded round cords together by gluing or butt point vulcanising the ends to the desired length. C. Otto Gehrckens responded by developing an alternative production method that enables precision O-rings to be manufactured with an inside diameter up to 3000 mm. This method conforms to the specifications of the DIN 3771 standard. COG currently offers continuously vulcanised O-rings in FPM or EPM quality with cross-sections from 5 to 12 mm or in NBR quality with cross-sections from 8 to 12 mm and inside diameters from 1400 to 3000 mm. O-rings with a larger inside diameter can also be supplied on request subject to consultation. An O-ring with an inside diameter of 6000 mm has already been manufactured in this way.

The COG method facilitates continuously vulcanised O-rings with improved mechanical properties over the entire circumference – something that was previously only possible with compression-moulded O-rings. It offers several important benefits:

The seals can also be used for challenging tasks such as high vacuum and are even suitable for gaseous media.

Continuous O-rings are the optimal solution in applications requiring large dimensions and low piece counts with a high surface quality and tight dimensional tolerances. Especially when small quantities are demanded, the tooling costs for continuously vulcanised O-rings can be cut to around one eighth compared to their compression-moulded equivalents.

The range of possible applications includes high-vacuum and coating technologies, transformers and industrial fittings and the chemical industry in general. Continuously vulcanised O-rings are ideal not only for original equipment but also for maintenance work, for example to replace round cord, facilitating greater longevity and a lower manufacturing cost base.

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