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Dichtungshandbuch für die Prozessindustrie

Werkstoffbeständigkeit und -reinheit Die Temperatur beeinflusst die physikalischen Eigenschaf- ten gummielastischer Werkstoffe wesentlich. Betrachtet man den E-Modul (Elastizitätsmodul) in Abhängigkeit von der Temperatur, so sieht man bei tiefer Temperatur einen konstanten E-Modul auf hohem Niveau, der den Glas- zustand kennzeichnet. Bei steigender Temperatur kommt man in den Bereich des Glasübergangs, in dem der E-Mo- dul stark fällt, woraufhin sich wieder ein konstanter Be- reich anschließt. Das gummielastische Plateau, in dem der Werkstoff elastisches Verhalten zeigt, kennzeichnet den Einsatzbereich als Dichtungswerkstoff. Steigt die Tempera- tur weiter, fällt der E-Modul, was eine Alterung bzw. visko- ses Fließen des Materials anzeigt (Grafik 1). Der Übergang vom gummielastischen in den Glaszustandsbereich ist besonders wichtig, da er in vielen Fällen die Tieftempera- tureinsatzgrenze darstellt. Je nach Beanspruchung ist die tatsächliche Einsatzgrenze für die konkrete Anwendung etwas höher (zu Beginn des Glasübergangsbereichs) oder etwas niedriger (zu Beginn des Glaszustands). Vereinfacht kann man sagen, dass man ein Elastomer statisch bei stär- kerer Kälte einsetzen kann als dynamisch. Grafik 2 zeigt die thermischen Anwendungsbereiche der verschiedenen Elastomertypen im Überblick. Die Farbe Grau kennzeichnet die Temperatureinsatzbereiche, denen Standardtypen nur kurzzeitig ausgesetzt werden dürfen. Fett ist im herkömmlichen Sinne kein aggressives Medium. Trotzdem macht es vielen Dichtungswerkstoffen zu schaf- fen. In Anlagen der Lebensmittelbranche werden zu etwa 70 % Dichtungen aus EPDM eingesetzt. Nur wenn EPDM nicht verwendbar ist wie z.B. bei stark fetthaltigen Produk- ten, muss eine Alternative gesucht werden. Die Verwendung anderer Werkstoffe kann Nachteile wie bspw. eine Verän- derung des Reinigungszyklus, höhere Kosten sowie zusätz- lichen Lageraufwand mit sich bringen. In der Vergangenheit kam in der Milch verarbeitenden Industrie gar kein EPDM zum Einsatz. Die heutigen weit entwickelten EPDM-Materi- alien zeigen eine deutlich bessere Performance und sind in vielen Anwendungen – trotz fetthaltiger Produkte – durch- aus verwendbar. Möchte man EPDM-Dichtungen einsetzen, ergeben sich für verschiedene fetthaltige Produkte unter- schiedliche obere Temperaturgrenzen: • Milch mit 3,5 % Fettanteil ist bis zu einer Temperatur von +80 °C verarbeitbar • Bei Sahne mit 30 % Fettanteil liegt die Temperaturgrenze bereits bei +35 °C • Butter mit 82 % Fettanteil kann nur noch bis +8 °C ver- arbeitet werden Die Grafik auf Seite 35 stellt die Verwendung von EPDM als eine Funktion von Fettgehalt und Temperatur dar. Unterhalb der Linie ist EPDM anwendbar, oberhalb sollte Fluoroprene® XP verwendet werden, wenn keine Einschrän- kungen bei der Reinigung auftreten sollen. –100 –50 0 50 100 150 200 250 300 Kautschuke Temperatur in °C FFKM VMQ FKM HNBR NBR EPDM Grafik 2 Einsatzbereich Grenzbereich 56 –100 –50050100150200250300

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