Toleranzen

Die zulässigen Toleranzen und Fertigungsfehler bei der Herstellung von O-Ringen werden durch die internationale Norm ISO 3601 geregelt. In Übereinstimmung mit ISO 3601 haben wir Tabellen für Maßtoleranzen (ISO 3601-1) sowie für die Oberflächen- und Geometriebeschaffenheit (ISO 3601-3) erstellt, um die Akzeptanzgrenzen festzulegen, außerhalb derer die O-Ringe ausgesondert werden müssen.

In Tabelle A.2 sind die Maßtoleranzen des Querschnitts der O-Ringe aufgeführt, während Tabelle A.4 die Maßtoleranzen für den Innendurchmesser enthält.

Die in den Tabellen A.2 und A.4 angegebenen Toleranzwerte beziehen sich auf Prüfkörper aus Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) mit einer Härte von 70 IRHD. Diese Kautschukmischung wurde bei der Ausarbeitung der Normen als Referenz verwendet. Aufgrund der unterschiedlichen Schrumpfungsraten der verschiedenen Kautschukmischungen können diese Toleranzwerte bei O-Ringen aus anderen Mischungen oder mit unterschiedlichen Härtegraden möglicherweise nicht erreicht werden. Wenn die Einhaltung dieser Toleranzen die Dichtfähigkeit des Systems beeinträchtigt, müssen spezielle Formen hergestellt werden.

Die bei O-Ringen auftretenden Form-, Oberflächen- und Geometriefehler werden in der internationalen Norm ISO 3601-3 behandelt, die diese klassifiziert und die entsprechenden Akzeptanzgrenzen festlegt.

Die Norm legt drei verschiedene Akzeptanzstufen fest:

• Qualitätsstufe N – für Anwendungen in den unterschiedlichsten Bereichen der Industrie;
• Qualitätsstufe S – für spezielle Anwendungen, bei denen eine hohe Übereinstimmung mit den Konstruktionsvorgaben erforderlich ist und bei denen bereits geringfügige Fehler die Sicherheit beeinträchtigen können;
• Qualitätsstufe CS – eine kritische und spezielle Qualitätsstufe für Dichtungen mit höchsten Sicherheitsanforderungen, die für bestimmte Anwendungen ein wesentlich höheres Qualitäts- und/oder Präzisionsniveau erfordern (z. B. Sauerstoff, Medizintechnik und sicherheitskritische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt).

In Tabelle A.5 sind die verschiedenen Fehler sowie die für die Standard-Qualitätsstufe N vorgesehenen Grenzwerte aufgeführt.

Die in der Norm berücksichtigten Fehler sind auf Probleme zurückzuführen, die in der Pressphase der O-Ringe auftreten können:

• Formänderungen: Die beiden O-Ring-Hälften weisen wegen einer unkorrekten Werkzeugausrichtung unterschiedliche Abmessungen auf;
• Fluchtungsfehler: Die beiden O-Ring-Hälften weisen nicht ausgerichtete, unterschiedliche Achsen auf; Dieser Fehler kann durch eine seitliche Verschiebung der beiden Werkzeughälften verursacht sein;
• Abmessungsabweichungen: Die beiden O-Ring-Hälften weisen unterschiedliche Abmessungen auf; Die Ursache kann eine unkorrekte Bemessung einer der beiden Werkzeughälften sein;
• Kombinierte, unperfekte Verbindung: Die Anwesenheit von Graten auf dem Innendurchmesser bzw. Außendurchmesser steht mit der Pressphase in Zusammenhang. Die übermäßige Anwesenheit von Graten kann von einem Werkzeugverschleiß herrühren aber auch von Materialeinspritzfehlern oder von einer nicht kompletten Schließung der beiden Werkzeughälften;
• Übermäßige Schwindung: Der O-Ring weist das Fehlen von Material im Verbindungsbereich auf. Der Grund kann ein in Bezug auf die Mischung fehlerhaft bemessenes Werkzeug sein;
• Übermäßiges Abgraten: Die Abmessung des Querschnittdurchmessers in radialer Richtung ist wegen eines übermäßigen Abgratens kleiner als der Nenndurchmesser;
• Lüdersche Linien: Dieser Fehler besteht in Einschnitten der Oberfläche mit begrenzter Tiefe und verlängerter Form, die vom plastischen Gleiten der Mischung im Werkzeug herrühren;
• Einfallstellen im Verbindungsbereich: Die Anwesenheit von Einfallstellen im Verbindungsbereich kann von Werkzeugfehlern, von Lufteinschlüssen oder von einer unvollständigen Werkzeugfüllung verursacht werden.