Relevanz genormter O-Ringe
Fachwissen aus der Dichtungswelt für die Industrie

Inhaltsverzeichnis:

#1 Relevanz genormter O-Ringe

In allen Bereichen stellen Bauteile mit genormten Eigenschaften eine große Erleichterung für die Anwender dar. Das trifft auf die Neuauslegung eines technischen Systems genauso zu, wie auf die Ersatzteilbeschaffung während der Betriebsphase. Doch genormte Größen, Materialeigenschaften und Qualitäten bieten auch finanzielle Vorteile. Im Beispiel der O-Ringe sind die standardisierte Dichtungselemente in hoher Qualität und mit kurzen Lieferzeiten lieferbar. Gleichzeitig ermöglicht die überaus große Variantenvielfalt eine optimale technische Auslegung für jeden Anwendungsbereich. Inzwischen existierten viele verschiedene Normen aus diversen Ländern, sodass Anwender schnell den Überblick verlieren können. Dementsprechend erfahren Sie in diesem Beitrag alles über die wichtigsten Normen und welchen Einfluss sie auf unsere Dichtungswelt nehmen.

#2 Vorteile genormter O-Ringe

Jede Abdichtung stellt spezifische Anforderungen an die O-Ringe selbst und an die Einbausituation. Das breite Angebotsspektrum von O-Ringen in verschiedenen Dimensionen, mit unterschiedlichen Qualitätsstufen und aus verschiedenen Werkstoffen ist daher unverzichtbar. Durch die Standardisierung sorgen Normen dafür, dass die benötigten O-Ringe schnell und zu günstigen Konditionen
eingekauft werden können. Als Anwender können Sie sich auf die Leistungsfähigkeit normgerechter Bauteile verlassen. Des Weiteren erleichtert der Einsatz von O-Ringen in genormten Größen die Auslegung der Nutgeometrie, da Techniker hier auf bewährte Standarttabelle zurückgreifen können.

Normen beschreiben außerdem die Anforderungen an die verwendeten Werkstoffe sowie an eine gleichbleibende Produktqualität. Gerade beim O-Ring sind stabile und optimal einge-stellte Produktionsprozesse entscheidend für die Zuverlässigkeit. So zählt unter anderem ein möglichst hoher Vulkanisationsgrad zu den Qualitätsmerkmalen. Denn erst die Vulkanisation verleiht den Bauteilen die zentrale Eigenschaft: Gummielastizität. Wirkt während des Pro-zesses zu wenig Hitze auf den Werkstoff ein, begrenzt das die Leistungsfähigkeit des O-Rings. Aber auch zu hohe Verarbeitungstemperaturen wirken sich negativ aus. Experten können die Elastizität des O-Rings beispielweise über Härte und Druckverformungsrest überprüfen. Die-se Prüfungen sind ebenfalls durch Normen standardisiert.

Neben Toleranzen für maßliche Abweichungen regeln Normen auch Oberflächenfehler. Zu den Fehlerbildern gehören unter anderem der Stoßversatz, Grate, Einkerbungen, Fehlstellen und Fließlinien. Halten O-Ringe die zulässigen Fehlergrößen ein, dann stellen diese keine Beeinträchtigung der Funktion dar.

#3 Gängige Normen für O-Ring-Größen

Für Praktiker sind vor allem die Maßlisten mit genormten O-Ring-Abmessungen relevant. Hier finden sie die passenden Dichtungselemente für die Ersatzbeschaffung und die Gestal-tung neuer Dichtungssysteme. Im Folgenden sind die O-Ringe Normen mit der aktuell höchs-ten Relevanz für den Dichtungsmarkt aufgeführt:

AS-Norm [Beispiel 34,59 x 2,62 mm oder als Referenznummer „126“]
• BS-Norm [Beispiel 34,59 x 2,62 mm oder als Referenznummer „126“]
• SMS-Norm [Beispiel 34,2 x 3 mm]
• JIS-Norm [Beispiel 20,8 x 2,4 mm]
• ISO-Norm [Beispiel 25,8 x 2,65 mm]
• DIN-Norm [Beispiel 25,8 x 2,65 mm]

Einige dieser Normen, wie z.B. die DIN-Norm, sind überholt, weil sie mittlerweile offiziell durch die entsprechende ISO-Norm ersetzt wurden. Dennoch bleiben sie relevant, schließlich finden sie sich in Werkstatthandbüchern, Ersatzteillisten oder technischen Zeichnungen be-stehender Produkte. Besonders den erfahrenen Anwendern von Dichtungen sind die Normen nach wie vor ein Begriff. Andere Normen beziehen sich vor allem auf die Anforderungen spezifischer Industrien.

#3.1 Normen für O-Ringe in Zollgrößen

Die britischen Norm BS 1806 beinhaltet Normgrößen für O-Ringe in Zollabmessungen. Die Abmessungen sind definiert über Innendurchmesser des Rings und Querschnittsdurchmesser des Materials. Nach der Größe aufsteigend erhalten die Dichtungselemente eine laufende Nummerierung. Die Norm definiert darüber hinaus zulässige Abweichungen von den genannten Maßen für die O-Ringe. Daneben enthält sie Informationen zur Gestaltung der Einbauräume.

AS 568B ist die US-amerikanische Norm für O-Ringe in Zollabmessungen. Sie teilt sich die Entwicklungsgeschichte mit der britischen Ausgabe, die jedoch zusätzliche O-Ring-Größen enthält. Das Normungsinstitut SAE (Society of Automotive Engineers) gibt die auch für die Luftfahrt gültige Norm heraus.

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#3.2 Normen für O-Ringe in metrischen Größen

Die Abmessungen von O-Ringen in metrischen Abmessungen für Großbritannien legt die Norm BS 4518 fest. In diese Reihe passt auch der schwedische MIL-Standard (SMS 1586). Denn die Herausgeber empfehlen dieselben Schnurstärken wie die britische Norm.
O-Ringe in metrischen Abmessungen definieren daneben die weitgehend abgelösten natio-nalen Normen DIN 3771, JIS B 2401 und NF T47-501. Die DIN 3771 ist die deutsche Norm für metrische O-Ringe zur Abdichtung von fluidtechnischen Anlagen. Die relevanten Abmessun-gen für O-Ringe sind als Innendurchmesser und Schnurstärke bezeichnet. Daneben enthält die Norm Maßgaben für zulässige Toleranzen und die korrekte Bezeichnung der O-Ringe. Das Sortenmerkmal S kennzeichnet O-Ringe für Anwendungen mit höheren Anforderungen, N ist die Standardqualität. Die französische Norm NF T47-501 unterscheidet sich davon hauptsächlich in Bezug auf die verwendeten Bezeichnungen für O-Ring-Klassen. Den japani-schen Industriestandard definiert JIS B 2401.

#3.3 ISO 3601

In ihrer gültigen Fassung führt die Norm ISO 3601 die Listen von Normmaßen aus mehreren nationalen Normen zusammen. Teil 1 beinhaltet Innendurchmesser, Schnurdurchmesser, Toleranzen und die Bezeichnungsschlüssel. Die Maßreihen enthalten die etwa aus DIN 3771 bekannten metrischen Dimensionen, aber auch die in metrische Maße umgerechneten Größen aus AS 568B.

Teil 2 definiert Einbauräume für allgemeine Anwendungen der O-Ringe. Die zulässigen Abweichungen bezüglich Form und Abmessungen der O-Ringe ergeben sich aus Teil 3. Hier unterscheidet die Norm analog zu DIN 3771 die Sorten N für Standardqualität und S mit engeren Toleranzbereichen für erhöhte Anforderungen.

Mit Teil 5 enthält ISO 3601 jedoch einen sehr wichtigen Zusatz. In diesem Abschnitt finden sich Vorgaben für die Eigenschaften von Werkstoffen für O-Ringe. Die Norm liefert Angaben zu diesen Kautschuken:

  • NBR
  • HNBR
  • FKM
  • EPDM
  • ACM

Neben der Definition von unterschiedlichen Kautschukrezepturen stellt die Norm auch Anforderungen an den Vulkanisierungsgrad, der für die Funktion und Zuverlässigkeit von O-Ring-Abdichtungen besonders entscheidend ist. Schließlich ergibt sich die Dichtwirkung von O-Ringen durch deren Verpressung mit den Dichtflächen und dem elastischen Rückfedern der Dichtung. Damit die Dichtwirkung dauerhaft erhalten bleibt, muss die Verformung von O-Ringen in einem gewissen Bereich liegen. Zu schwache Verformungen erzeugen eine zu geringe Rückstellkraft, zu große Verformungen erhöhen das Beschädigungsrisiko bei der Montage und können im Betrieb zu Spannungsrissen führen. Die Rückstellkraft der O-Ringe hängt nicht nur von den Abmessungen und Toleranzen von O-Ring und Nut, sondern auch von den Werkstoffeigenschafen ab. Hier stellt Teil 5 von ISO 3601 mit Härte und Druckverformungsrest zwei messtechnisch ermittelbare Größen für den Abgleich von Soll- und Ist-Eigenschaften bereit. Das verlangt von O-Ring-Herstellern hochwertige Rezepturen und eine kontrollierte Vulkanisierung.

Das eigentlich Neue daran: Die Norm spezifiziert die Eigenschaften der Fertigteile. Bisherige Regelungen und Datenblattangaben bezogen sich dagegen auf unter besonderen Bedingungen vulkanisierte Prüfkörper. Deren Eigenschaften sind jedoch nur von beschränkter Aussagekraft für die Fertigteile. Teil 5 der ISO 3601 stellt daher einen Schutz der Anwender vor Schwankungen bei Rezeptur- und Verarbeitungsqualität dar. Die Möglichkeit, sich auf einen genormten Werkstoff zu beziehen, kann bei der Bestellung von O-Ringen außerdem Zeit sparen und Missverständnisse verhindern. Entsprechend groß ist die Bedeutung dieses Abschnitts für Praktiker.

#3.4 Weitere O-Ring-Normen

Für die Anwender von O-Ringen sind neben den Maßlisten viele weitere Normen relevant. Sie regeln alle weiteren Bereiche im Umgang mit den Dichtungselementen. Dazu zählt zum Beispiel DIN 7716. Die Norm macht Vorgaben für die Lagerung von Erzeugnissen aus Kautschuk und Gummi. Gerade bei O-Ringen ist die sachgerechte Lagerung ausschlaggebend für die Haltbarkeit im Betrieb. Weitere relevante Bereiche sind etwa Prüfungen von Elastomeren auf die Materialeigenschaften. Die Normen stellen sicher, dass Messergebnisse zur Reiß- und Zugfestigkeit, Reißdehnung oder Dichte unter standardisierten Bedingungen erfasst werden. Das ermöglicht die Vergleichbarkeit der Werte. Die Normen müssen sich nicht direkt auf die O-Ringe beziehen. Eine wichtige Grundlage für die Werkstoffauswahl sind Vorgaben für die Eigenschaften der Kontaktmedien von O-Ringen. Darunter fallen beispielsweise Anforderungen an Kraftstoffe oder Hydraulikflüssigkeiten.

#4 Genormte O-Ringe bei NH Dichtungsservice

Am Markt haben sich die nach AS und metrischer Norm standardisierten O-Ringe durchgesetzt. Sie sind in der internationalen Norm ISO3601 zusammengeführt worden und dementsprechend halten wir umfangreiche Lagerbestände von O-Ringen nach diesen Normen für unsere Kunden vor.

Neben den genormten Abmessungen sind auch viele weitere Abmessungen direkt ab Lager verfügbar oder können mit einer kurzen Lieferzeit auftragsspezifisch angefertigt werden. Inzwischen haben wir so viele Werkzeuge zur Produktion zur Verfügung, dass beinah jede Abmessung in allen Standardwerkstoffen lieferbar ist.

Luke Williams
Luke Williams

Blogautor- und Vertriebsleitung
NH Dichtungsservice
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