Konstruktionsteile und Schläuche aus PTFE. Vielseitige Lösungen in höchster Präzision

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1 Konstruktionsteile und Schläuche aus PTFE. Vielseitige Lösungen in höchster Präzision

2 Konstruktionsteile und Schläuche aus PTFE: das Produktprogramm Seite 4 7 Seite 8 13 Seite Seite Faltenbälge für die Medizin-, Lebensmittel- und allgemeine Industrie Membranen für die chemische Industrie und Pharmaindustrie Weitere Konstruktionselemente wie Frästeile, Tiefziehteile, isostatisch gepresste Teile Walzen und Rollen PTFE- und PU-beschichtete Walzen und Rollen für Hochleistungsdrucker Technische Beratung Innovationen aus PTFE Mit Dichtungen und Konstruktionselementen ist ElringKlinger Kunst stofftechnik seit mehr als 50 Jahren einer der Technologie führer. Für unsere Kunden auf der ganzen Welt entwickeln und produzieren wir individuelle und praxisgerechte Lösungen aus PTFE bzw. PTFE-Compounds und anderen Hochleis tungskunststoffen sowie PTFE-Ver bundteile mit anderen Kunst stof fen oder Me tal len. Unsere Lösungen er füllen die här testen Anforderungen in der Praxis wirtschaftlich und sicher. Höchste Leistung und Funktionssicherheit Konstruktionsteile und Schläuche aus PTFE die richtige Wahl bei hoher thermischer Beanspruchung. Ne ben ihren hervorragenden tribo lo gischen Eigenschaften zeichnen sie sich durch ihre chemische Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien aus. Für Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmain dustrie kommen Spezialcompounds zum Einsatz. Gerne unterstützen wir Sie bei der Auslegung Ihrer Konstruktion. Senden Sie uns einfach den ausgefüllten technischen Frage bogen zurück oder nehmen Sie direkt Kontakt zu uns auf. Unsere Inge nieure unterbreiten Ihnen dann schnellstmöglich einen Einbauvor schlag und ein Angebot. Qualitäts- und Umweltpolitik Spitzenqualität und aktiver Umwelt schutz sind Voraussetzungen für den nachhaltigen Erfolg von ElringKlinger am Markt. Deshalb sind wir zertifiziert nach ISO/TS und DIN EN ISO

3 Seite Seite Schläuche Pastenextrudierte Schläuche und Profile aus PTFE Werkstoffinformationen Technischer Fragebogen Eigenschaften von Fluorkunststoffen PTFE ist ein unverzweigt lineares Polymer aus Kohlenstoff und Fluor mit außergewöhnlichen Eigen schaften. Nahezu universelle chemische Beständigkeit Aufgrund der extrem stabilen Verbin dung von Fluor- und Kohlen stoffatomen und der nahezu vollständigen Abschirmung der Kohlenstoffkette durch die Fluoratome besitzt PTFE eine fast universelle Chemikalienbeständigkeit. Nur fluorhaltige Kohlenwasserstoff-Verbindungen und ge- schmolzene Alkalimetalle führen zu einer Anquellung von PTFE bzw. zur beschränkten chemischen Reaktion der Oberfläche. Auch nach längerer Einlagerung ist keine Wasserabsorption feststellbar. PTFE erweist sich auch unter extremen klimatischen Bedingungen als nahezu unbegrenzt witterungsbeständig. Erwähnenswert sind die guten physiologischen Eigenschaften. Hohe thermische Stabilität in einem breiten Temperaturbereich. PTFE ist innerhalb des Temperaturbereiches von 200 C bis +300 C einsetzbar. Gute Gleiteigenschaften auch bei Trockenlauf. Reibkoeffizient PTFE besitzt von allen Feststoffen die niedrigsten Reibungswerte. Der statische und dynamische Reibungsbeiwert ist nahezu gleich, sodass bei PTFE der so genannte Stick-Slip- Effekt auch bei sehr geringen Gleitgeschwindigkeiten nicht auftritt. Ausgezeichnete Antihafteigenschaften Die Adhäsion von PTFE ist sehr gering. Diese Eigenschaft ist auf die hohe Bindung zwischen Koh lenstoffkette und Fluoratomen und deren geringer Polarisierbarkeit zurückzuführen. PTFE lässt sich deshalb schwer benetzen, ist aber nach einer chemischen Vorbe handlung mit guter Haftfestigkeit zu verkleben. Gute elektrische Eigenschaften PTFE zeichnet sich durch hervorragende elektrische Isolationseigenschaften aus, die über einen weiten Temperaturbereich annähernd konstant sind. Dazu kommt eine sehr niedrige Dielektrizitätszahl, verbunden mit einem niedrigen Verlustfaktor. Hohe Biegewechselfestigkeit 3

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5 PTFE-Faltenbälge PTFE-Faltenbälge werden als Ausgleichselemente zwischen Konstruktionsteilen eingesetzt. Sie werden spanabhebend gefertigt. Durch die unterschiedlichen Faltengeometrien können hochflexible oder druckstabile Bauarten ausgelegt und hergestellt werden. Die herausragenden Werkstoffeigenschaften von PTFE ermöglichen den verstärkten Einsatz von Faltenbälgen in der Medizin-, Le bensmit tel- und der allgemeinen Industrie. Vorteile Nahezu universelle chemische Beständigkeit FDA-konforme Werkstoffe für Lebensmittel und pharmazeutische Produkte Sehr gute Sterilisierbarkeit Antiadhäsiv Großer Temperaturbereich von 60 C bis +200 C Wirtschaftlich ausgefeilte Serienproduktion, vom Halbzeug aus eigener Produktion bis zum Endprodukt Hohe Biegewechselfestigkeit Gute Formstabilität Geringe Werkzeugkosten Gestaltungsfreiheit 5

6 Anwendungen Bauarten Spitze, spanlos gestochene Falten für größtmöglichen Hub und geringe Drücke bis 3 bar. Runde, gedrehte Falten für verbesserte Reinigbarkeit und höchste Biegewechselfestigkeit. Geringe bis mittlere Drücke bis 6 bar. Massive, gedrehte Falten für hohe Drücke über 6 bar. Optimal mit eckiger Abstützung auf der Stange oder in der Zylinderbohrung. Anwendungsgebiete Als Dehnungsausgleich in Rohrleitungssystemen Zur Abschirmung steriler Bereiche In Abfüllanlagen In Aseptikventilen In Magnetventilen In Dosiergeräten In Pumpen und Ventilen 6

7 Anwendungsbeispiele Faltenbalg für Füllventile Hermetische Trennung des Mediums von der Betätigungsmechanik. Die Spitze ist der Dichtkegel des Ventils. Multifunktionsbalg Trennung zweier Bereiche bei bewegten Teilen. Integration von Dicht- und Führungselementen. Anschlüsse sind kundenindividuell herstellbar. Verschiedene Anschlusskonfigurationen Faltenbalg für ein Magnetventil in der Medizintechnik. Hohe Flexibilität und Frequenz. Physiologisch unbedenklich. Beständig gegen aggressive Reinigungsmittel. Formschlüssige Flanschverpressung. Werkstoffe In der Regel ungefülltes PTFE mit FDA-Konformität Modifiziertes PTFE mit höherer Biegewechselfestigkeit Sondertypen mit elektrischer Einspannflansch mit zusätzlicher O-Ring-Abdichtung. Leitfähigkeit Bei Anwendungen als Dosier-, Absperr- und Dichtelement kann der Einspannflansch, der Dichtkegel oder der Gleitring in einem PTFE-Compound (z. B. Glasfasern Fixierung mit Gewinde. oder Keramik) ausgeführt werden Informationen zu Werkstoffen mit guter Biegewechselfestigkeit und geringer Permeation finden Sie auf Seite Für Ihre Anfrage füllen Sie bitte Ein spannung durch Klemmhülse. den technischen Fragebogen am Ende des Kataloges aus 7

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9 PTFE-Membranen Membranen sind hermetische Dichtungen zwischen zwei Räumen mit in der Regel unterschiedlichen Medien und/oder unterschiedlichen Druckverhältnissen. Gegenüber Kolben- und Stangendichtungen ergeben sich keine Schleppleckagen an den Berührungsflächen. An die Toleranzen und Oberflächen der benachbarten Teile werden geringere Anforderungen ge stellt. Chemische Beständigkeit gegen aggressive Medien, Flexibilität und hohe Standzeit sind wesentliche Forderungen an den Werkstoff und die Gestaltung von Membranen. Zur Sicherstellung einer einwandfreien Funktion ist es unerlässlich, Gestaltung und Werkstoff-Auswahl der Membranen speziell auf die jeweiligen Anwendungsbedingungen abzustimmen. Vorteile Gute Biegewechselfestigkeit Nahezu universelle chemische Beständigkeit Sehr gute Sterilisierbarkeit Temperaturbeständig 60 C bis +200 C FDA-konforme Werkstoffe Gestaltungsfreiheit Homogenes Gefüge 9

10 Anwendungen Membrane mit Metallkern für Lackierpumpen. Membrane mit rückseitigen Rillen für Sterilventile mit sehr glatten Oberflächen. Anwendungsgebiete Dosiergeräte für die Pharma- und Lebensmittelindustrie Pumpen für die chemische Industrie Pumpen für die Lackiertechnik Druckregler Pharmazeutische Ventile 10

11 Membrane für Flüssigkeitspumpen in der chemischen Industrie. Kolben-Membrane mit integriertem Dichtkegel in Abfüllanlagen. Form-Membrane für Stellventile. PTFE-Membranen werden in Dosiergeräten, in der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie in Pumpen der chemischen Industrie und Lackiertechnik eingesetzt. Aufgrund der hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften werden PTFE-Membranen in immer mehr Bereichen verwendet. Der Hub der Membrane wird durch die Form und Gestaltung sowie durch die vorhandenen Wirkdurchmesser bestimmt. Zur Minderung des Schadensrisikos hat sich die Sandwich-Membrantechnik (Prinzip der Doppelbarriere, Membrantechnik mit Bruchsensorik) durchgesetzt. Durch die damit mögliche Störungsfrüherkennung können Reparaturen geplant und Maßnahmen getroffen werden, die die Produktausfallzeiten wesentlich reduzieren. Außerdem kann die Verunreinigung der zu fördernden Medien vermieden werden. Bei mehrlagigen Membranen sind im Vergleich zu einlagigen Membranen die Stellkräfte bei kons tanter Materialdicke wesentlich geringer. Neben geprägten Membranen kommen gedrehte Membranen ebenfalls verstärkt zum Einsatz. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber PTFE-/ Elastomerverbund-Membranen liegt im homogenen Aufbau und in der Gestaltungsfreiheit. Zur Erhöhung der Standzeiten werden speziell behandelte PTFE- Folien und Folien aus modifiziertem PTFE verwendet. Informationen zu Werkstoffen mit guter Biegewechselfestigkeit und geringer Permeation finden Sie auf Seite Für Ihre Anfrage füllen Sie bitte den technischen Fragebogen am Ende des Kataloges aus. 11

12 Ausführungen Folien-Membranen Bei großen Stückzahlen Bei mittleren Anforderungen bzgl. Hub, Lebensdauer, Druck Höherer Anspruch an die Gestaltung der Einspannflächen Flach-Membranen Nur bei sehr kleinen Hüben Geringste Werkzeug- und Herstellkosten Niedrige Bauhöhe Gedrehte Membranen Bei höchsten Anforderungen an Hub, Lebensdauer, Druck (H max 0,30 x Ø wirk) Bei vorgegebenen Einbauräumen Vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten Totraumfreie Gestaltung der Einspannstellen Leckageabführung bei mehrlagigen Konstruktionen Verstärkungsrillen, Wülste, Einstiche zur Vermeidung von Radialfalten Dichtelemente zum Verschließen von Öffnungen Kern-/Tellerkonstruktion für mechanische Anlenkung Membranen mit geprägter Kontur Hohes Leistungsvermögen Geringe Rückstellkräfte Mehrlagige Konstruktionen (für Leckageabführung, höhere Druckfestigkeit) 12

13 Montage- und Konstruktionshinweise In der Einspannzone wird die Membrane zwischen den Gehäuseflanschen unter ausreichendem Pressdruck (verschrauben, klem men) befestigt. Die Membrane übernimmt hier die Funktion einer statischen Dichtung. Verformungsschäden durch zu hohe Einspann- Pressdrücke müssen durch Flanschanschläge bzw. definierte Anzugsmomente vermieden werden. Je nach Membranwerkstoff und -dicke können zur Abdichtung zusätzlich Flach- oder Profildichtungen verwendet werden. Bei PTFE-Membranen kann die Abdichtung durch eine Verzahnung in den entsprechenden Bauteilen verbessert werden. D. h. die Verzahnung in Gehäuse oder Stütz teilen wird in das PTFE gedrückt. Dies führt zur Optimierung der Dichtwirkung. Zur mechanischen Anlenkung wird die Membrane i. d. R. zwischen Stütz- und Druck teller gespannt. Die einzelnen Bau teile werden miteinander verschraubt, vernietet oder ein- bzw. aufvulkanisiert. Bei der Gestaltung der Abstützung ist darauf zu achten, dass die Kontaktflächen zur Mem brane gratfrei und mit ausreichend großen Übergangsradien versehen sind. Generell gilt: R 4. s R = Radius; s = Membrandicke Zur Sicherstellung einer einwandfreien Funktion ist es unerlässlich, Gestaltung, Werkstoffauswahl und Abstützung/Einbau der Membranen speziell auf die jeweiligen Anwendungsbedingungen abzustimmen. Wir bieten Ihnen deshalb gerne unsere Beratung an. Bemaßungs-Legende für Konstruktionszeichnungen D A Ø außen D W Ø wirk b (radiale Sickenbreite) S (Membranstärke im Sickenbereich) P (Druck) H max (maximaler Hub) R (Radien an den Übergangsstellen) Flach-Membrane Sicken-Form-Membrane Weitere Einspannmöglichkeiten 13

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15 Weitere Konstruktionselemente ElringKlinger beherrscht die Kunst, aus Kunststoffen das Beste zu machen. Wir bieten Ihnen eine Vielfalt von Werkstoffen an, optimal auf Ihre Anforderung abgestimmt. Dabei spielt PTFE der vielseitig einsetzbare Hochleistungs-Kunststoff eine herausragende Rolle als Ausgangswerkstoff für neue Produktideen. PTFE als Konstruktionswerkstoff oder im Festverbund mit Metallen, Elastomeren und anderen Kunststoffen. Dauerhaft fest auch bei extremen Bedingungen. Aber auch andere hochbeanspruchbare Kunststoffe wie PE-UHMW (ultrahochmolekulares Polyethylen) POM (Polyoxymethylen) PA (Polyamid) PEEK (Polyetheretherketon) werden von uns verarbeitet. Mitentscheidend für die Funktion und Qualität der Bauteile ist die gekonnte, professionelle Verarbeitung. Von der Einzelanfertigung bis zur wirtschaftlich ausgefeilten Serienproduktion. Dabei verbessern wir ständig unsere Fertigungsverfahren und entwickeln neue Methoden zur Qualitätssicherung. Unsere Erfahrung auf diesem Spezialgebiet und unser spezifiziertes, integriertes Qualitätsmanagement- System stellen sicher, dass Elring Klinger-Erzeugnisse und -Problemlösungen den Anforderungen unserer Kunden entsprechen. Die nachfolgend dargestellten Produkt- und Anwendungsbeispiele sollen Konstrukteuren und Entwicklungs-Ingenieuren als Anregung dienen. Betrachten Sie uns als Partner, wenn es darum geht, Produktideen optimal zu verwirklichen und die Funktionssicherheit zu gewährleisten. Deshalb: Was Sie benötigen, bekommen Sie von ElringKlinger. Fordern Sie uns! Schutzüberzüge werden in der Lebensmittel-, chemischen Industrie und in der Pharmaindustrie eingesetzt. Hier am Beispiel einer Son de mit PTFE-Überzug zum Schutz vor aggressiven Me dien, stirnseitig verschweißt (rechtes Foto). Weitere Ausführungsmöglichkeit: Temperaturfühler mit PTFE-Überzug. Umkleidung von elektrischen Heizelementen als Schutzmantel in der Galvanik und Mikroelektronik (linkes Foto). PTFE-Formschlauch als Schmutz- und Knickschutz der Kabelzuführung in der Lambdasonde. Trockar-Hülse Einsatz in der minimalin vasiven Chirurgie. Das Gerät mit spiralisiertem PTFE-Schlauch ermöglicht operative Eingriffe bei relativ geringem Blutverlust. 15

16 Tiefziehteile Bezeichnende Merkmale Sind materialsparend Ermöglichen komplexe Geomet - rien Sind dünnwandige Teile Für die wirtschaftliche Fertigung von Großserien Materialeigenschaften können positiv beeinflusst werden Schutzkappe für Lenkwinkelsensoren Schutz der Elektronik Temperaturstabil bis +150 C Chemisch beständig gegen aggressive Öle und Kaltreiniger Gleitkacheln für Färbereimaschinen Gute Gleiteigenschaften Leichte Montage und Demontage Kostengünstige Herstellung Hohe Chemikalienbeständigkeit Leicht zu reinigen (anti-adhäsiv) Frästeile PTFE-Rührflügel mit eingesintertem Magneten für den Einsatz in der Galvanotechnik. Gute chemische Beständigkeit Pumpengehäuse aus PTFE für den Einsatz in der chemischen und Halbleiter-Industrie. Komplexe Geometrien herstellbar Große Dimensionen möglich Verschiedene Fertigungsverfahren Stützplatten in Wärmetauschern bis zu Abmessungen von 3000 x 1500 mm. Ulbrichtkugeln aus porösem PTFE für die Anwendung in optischen Messsystemen. Weitere Informatio nen über poröse PTFE-Kons truktionssteile wie z. B. Filterelemente, Lambertsche Reflektoren für Projektionswände etc. finden Sie in unserem Werkstoffkatalog sowie in unserem Licht-Flyer. 16

17 Isostatisch gepresste Teile Bezeichnende Merkmale Materialsparend Komplexe Geometrien möglich Waben für den Einsatz in Wärmetauschern von Kraftwerken. Gute chemische Beständigkeit Löschdüsen für den Einsatz in Hochspannungsschaltern. Gute elektrische Isolation Hohe Temperaturbeständigkeit Komplettlösungen Doppelkolbenpumpe für den Einsatz in Heimdialysegeräten; bestehend aus Kolben- und Stangendichtung aus modifiziertem PE sowie Gehäuse aus POM. Komplettmontage aus einer Hand. Dosierkolben mit eingespritztem Elastomer für den Einsatz in der Lebensmittelund Kosmetikindustrie. 17

18 Vorteile Ausgezeichnetes anti-adhäsives Verhalten Hohe Temperaturbeständigkeit Nahezu universelle chemische Beständigkeit Sehr gute Gleiteigenschaften Gute Verschleißbeständigkeit Einstellbare Wärmeleitfähigkeit Einstellbare elektrische/dielektrische Leitfähigkeit Anwendungsbeispiele Transportwalzen und -rollen Fixier- und Heizwalzen Andruckwalzen und -rollen Führungswalzen und -rollen Herstellverfahren von PTFE-Beschichtungen Walzenbelegungen mit PTFE-Folien Montage von FEP-/PTFE-Schrumpfschläuchen Walzen und Rollen mit PTFE-Hochleistungsbeschichtung Wärmeleitfähigkeit von Beschichtungen für Fixierwalzen (2) Die Eigenschaften von PTFE können durch Verar Wärmeleitfähigkeit [W/mK] 18 beitungsmethoden und durch Zugabe von Füll stoffen beeinflusst werden. Eine optimale An pas sung an die jeweiligen Anwendungs bedin gungen ist möglich. PTFE mit Füllstoffen Erhöhung der Standzeit durch Füllstoffe Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit durch Füllstoffe 0,6 0,55 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,2975 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0,0 PTFE ungefüllt (weiß) 0,6205 PTFE/Grafit (schwarz) 0,3313 PTFE/TP (braun)

19 Walzen und Rollen Polyurethanbeschichtete Walzen und Rollen für den Papiertransport Transportsysteme Beim Transport von Papierbahnen finden heute zwei unterschiedliche Technologien Anwendung. ElringKlinger entwickelt und fertigt sowohl die Transport walzen für Papier mit einer so genannten Transportlo chung als auch neu entwickelte Transport sys teme für den traktorlosen Papiertransport. Transportsysteme für Stapelpapier (PU-Elastomer) Vorteile Lange Lebensdauer durch verschleißbeständige Oberfläche Schneller und präziser Papiertransport durch große Genauigkeiten Gute chemische Beständigkeit Geringe Massen/Gewichte Konstruktive Auslegung nach Anwendungsfall (Oberflächen, Walzenwerkstoffe, Abmessungen) Transportsysteme für Rollenpapier (PU-Schaum) Vorteile Reduzierung der Papierkosten um % durch traktorlosen Papiertransport Entsorgung des Randbeschnitts entfällt Leichte Papiere lassen sich sicher transportieren Lange Lebensdauer durch verschleißbeständige Oberfläche Schneller und präziser Papiertransport Gute chemische Beständigkeit Geringe Massen/Gewichte Konstruktive Auslegung nach Anwendungsfall (Oberflächen, Walzenwerkstoffe, Abmessungen) 19

20 Thermische Eigenschaften Thermische Belastbarkeit Die thermische Belastbarkeit von PTFE reicht von 260 C bis +300 C (z. B. keine Versprödung in siedendem Helium bei 269 C) Dieser Temperaturbereich wird von keinem anderen handelsüblichen Kunststoff erreicht. Die Dauergebrauchstemperaturen richten sich jedoch nach den je weils vorliegenden Beanspruchungen Das bedeutet in der Praxis, dass PTFE bei mäßiger mechanischer Beanspruchung von 200 C bis +260 C eingesetzt werden kann Physiologische Eigenschaften Ungefülltes PTFE ist physiologisch neutral PTFE entspricht außerdem den Anforderungen des US-Food & Drug-Administration (FDA) und kann daher bei Bauteilen eingesetzt werden, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen Sehr positiv wirkt sich in diesem Zusammenhang die Beständigkeit gegen Heißdampf aus, sodass PTFE-Teile im medizinischen Einsatzbereich, der Pharma- oder Lebensmittelindustrie gut sterilisiert werden können Konformitätsbescheinigungen für diverse pigmentierte Schläuche liegen vor 20

21 PTFE-Schläuche Pastenextrudierte Schläuche PTFE nimmt unter den Fluorkunststoffen auf grund seiner außergewöhnlichen chemischen, thermis chen und dielektrischen Eigenschaften einen herausragenden Stellenwert ein. Diese Eigenschaften ermöglichen vielseitige Problemlösungen im chemischen, elektrischen sowie medizinischen Bereich. Durch die stabile Verbindung von Fluor und Kohlenstoffatomen und die nahezu vollständige Abschirmung der Kohlenstoffkette durch die Fluoratome besitzt PTFE eine fast universelle Chemikalienbeständigkeit. Chemische Reaktionen zwischen PTFE und anderen Stoffen beschränken sich auf wenige Ausnahmen: Alkalimetalle greifen in geschmolzener oder gelöster Form das Polymerisat unter Braunfärbung an. Weiterhin beeinflussen elementares Fluor und Chlortrifluorid PTFE bei höheren Temperaturen und Drücken. Seit einigen Jahren werden auch Pastencompounds immer häufiger eingesetzt. Die gebräuchlichsten Compounds sind PTFE-Kohle, PTFE- Glas, PTFE-Bronze und PTFE-Grafit. Reinweißes Material wird man nach wie vor dort einsetzen, wo die vorzüglichen Eigenschaften von PTFE bezüglich Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit sowie die antiadhäsiven Eigenschaften gefordert sind. Glasgefülltes Material wird bevorzugt dann eingesetzt, wenn die Verschleißfestigkeit, die besonders bei Industrie-Anwendungen gefordert ist, erhöht werden soll. Kohle und Grafit verbessern neben einigen mechanischen Ei genschaften zusätzlich die Wärmeleitfähigkeit des Schlauches. Durch die Beimengung von Bronze als Füllstoff wird erreicht, dass die Kriechneigung des Basis-Werkstoffes verringert werden kann. Ein stetig an Bedeutung gewinnender Füllstoff ist Wismut-Carbonat, welches hauptsächlich für medizintechnische Anwendungen geeignet ist. Dadurch können Schläuche in der minimalinvasiven Chirurgie auf entsprechenden Flouroskopbildschirmen bei Operationen sichtbar gemacht werden. Die vorgenannten Eigenschaften tragen entscheidend dazu bei, dass PTFE-Schläuche in der chemischen, elektrischen und mechanischen Industrie, aber auch in der Medizintechnik mit steigender Tendenz Anwendung finden. Marktübliche Schlauchabmessungen reichen von 0,3 x 0,8 mm bis 24 x 26 mm und darüber. 21

22 Typische Anwendungsbeispiele 22 Chemische Industrie Für Analyse- bzw. Messgeräte in der Chromatografie und Labortechnik sowie zur Umkleidung von Messfühlern in der chemischen Anlagentechnik Zum Transport von Nahrungsmittelprodukten, Ölen, Harzen und Lacken Zum Transport von aggressiven Medien wie Säuren, Laugen, Gasen und Lösemitteln Anlagenbau, z. B. Lackieranlagen In Farbspritzanlagen, in denen aufgrund der Einsatzbedingungen druckgeprüfte Schläuche zum Einsatz kommen Elektrische Industrie Isolierung von Hochspannungskabeln Umkleidung von elektrischen Heizelementen als Schutzmantel in der Galvanik und Mikroelektronik Medizintechnik Kanülen Katheter Pipetten Endoskope PTFE ist physiologisch unbedenklich, nicht toxisch und kann im medizinischen Bereich eingesetzt werden. Auch eine entsprechende Vorbehandlung der Oberfläche durch einen plasmaoder nasschemischen Ätzprozess führt zu keinen wesentlichen Beeinträchtigungen der Schlaucheigenschaften. Diese spezielle Zusatzbehandlung wird erforderlich, wenn PTFE-Flächen mit Zubehörteilen wie z. B. Keramikspitzen etc. klebend verbunden werden sollen. Mechanische Anwendungen Der niedere Reibungskoeffizient von PTFE ermöglicht z. B. die Umkleidung von Bowdenzügen. Anwendungen in der Kfz-Industrie gewinnen aufgrund der hohen Umgebungstemperatur im Motorraum und Schadstoffreduzierung zunehmend an Bedeutung. Flüssigkeitschromatografie Höchstreine PTFE-Schläuche ohne die Analyse störende Aromaten. Lagerabmessungen PTFE-Schläuche Bauart HN 1331, PTFE virginal, Toleranz gemäß GKV-Richtlinie ID mm x AD mm Teile-Nr. 0,30 1, ,50 2, ,60 1, ,70 2, ,90 1, ,00 1, ,00 1, ,00 1, ,00 2, ,00 3, ,15 1, ,40 2, ,50 2, ,50 3, ,00 3, ,00 4, ,50 4, ,50 4, ,70 3, ,70 3, ,00 3, ,00 5, ,00 5, ,00 6, ,50 6, ,00 6, ,00 7, ,00 7, ,00 8, ,00 8, ,00 9, ,00 10, ,00 11, ,00 12, ,00 12, ,00 16, Es existieren Werkzeuge für eine Vielzahl weiterer Abmessungen. Fragen Sie bei uns an.

23 Spezialausführungen für Medizintechnik flexible Endoskopie Schläuche farbmarkiert, röntgenkontrastfähig Schlauch 2-lumig Schlauch 3-lumig Anwendung ERCP-Katheter, Papillotome im Bereich der Polypektomie, Lithroskopie oder als Sklero sierun gsnadel UV-beständig Optimale visuelle Erkennbarkeit der Positionierung im Körper Mögliche Sterilisierprozesse: Autoklav, ETO Hohe Abriebfestigkeit Bei Applikationen im Röntgenbereich kann die PTFE-Matrix durch Bei men gung von kontrastfähigen Additiven wie z. B. Wismut-Carbonat so verändert werden, dass eine vi suelle Er kennbarkeit des Schlauches si chergestellt werden kann. Biokompatibilität Aufgrund der hohen Anforderungen sind be stimmte Schlauchmaterialien mit dem Basistest Zytotoxität geprüft. Die Freigabe seitens eines GLP-zertifizierten Institutes besteht für: HS HS HS sowie weitere ElringKlinger-spezifische Werkstoffkombinationen. Anwendung Fibrin-Klebe-Nadler 1 Lumen für Kleber 1 Lumen für Härter (Verkleben von Ritzen im Körper) Katheter zur Gallensteinextraktion/ OP im Gallengang ggf. mit Röntgenmarkierung 1 Kanal hat Doppelfunktion für Schneidedraht/Führungsdraht 1 Kanal für Kontrastmittel Steinfänger 1 Kanal für Drahtkorb 1 Kanal für Führungsdraht Zuführungskanäle für Stromleiter In jeden Kanal wird Draht eingeführt für Koagulation im Körper Anwendung Katheter zur Gallenstein extraktion/ OP im Gallengang ggf. mit Röntgenmarkierung. Optimierte Endoskopie- Lösung gegenüber 2 Lumen Jedes Extraktionsmittel hat einen eigenen Arbeitskanal Schlauch verjüngt Vor allem in der Bronchoskopie werden immer häufiger verjüngte Schläuche eingesetzt, da diese es ermöglichen, noch tiefer in geschä digte Bereiche vorzudringen. Stark ausgeprägte Verengungen der Luftwege können somit besser passiert und vorhandene Tumore oder Lymphome gezielter behandelt werden. 23

24 Sonderlösungen Schlauchmodul Zur Entgasung von Flüssigkeiten in einem Flüssigkeitschromatografen. Schläuche als Meterware Für die Kabelkonfektion in der Elektroindustrie können PTFE- Schläuche in den gewünschten Längen hergestellt werden. Wendelschläuche Für den chemischen Apparatebau. Profile In verschiedenen Geometrien und Dimensionen. Beispiele von Profilquerschnitten 24

25 Technische Details Durchmesser- und Wanddicken-Toleranzen für pastenextrudierte PTFE-Schläuche, Bauart HN 1331 (1) Funktionsbedingte Toleranzeinengungen nach Rücksprache möglich. Innendurchmesser (mm) Toleranz (mm) 3 bis 5 ± 0,2 über 5 bis 7 ± 0,25 über 7 bis 10 ± 0,3 über 10 bis 15 ± 0,35 über 15 bis 20 ± 0,4 Wanddicke (mm) Toleranz (mm) 0,1 bis 0,3 ± 0,05 über 0,3 bis 0,6 ± 0,1 über 0,6 bis 1,0 ± 0,15 über 1,0 bis 2,0 ± 0,2 über 2,0 bis 4,0 ± 0,4 über 4,0 bis 6,0 ± 0,5 Präzisionsschläuche Neben der hochwertigen Standardqualität bietet ElringKlinger auch Speziallösungen für das jeweilige Anforderungsprofil an; Durchmessertoleranzen sowie Materialkennwerte können entsprechend variiert werden. PTFE-Compounds mit Füllstoffanteilen auf Anfrage. Pigmentierung in den Farben schwarz grün braun blau rot orange grau gelb weiß Druckfestigkeit PTFE-Schläuche (2) Druckhaltezeit: 1 min Wanddicke 1 mm Drücke 1mm Druck [bar] Wanddicke 0,5 mm Druck 0,5mm Druck [bar] Berstdruck bei 20 C Betriebsdruck bei 20 C Bei kritischen Anwendungen der PTFE-Schläuche kann eine zusätzliche Druckprüfung bis 35 bar (maßabhängig) vorgenommen werden. Minimale Biegeradien von PTFE-Schläuchen bei 23 C (2) Innendurchmesser [mm] Innendurchmesser [mm] Betriebsdruck bei 100 C Biegeradius [mm] Innendurchmesser [mm] Wanddicke 0,5 mm Wanddicke 1,5 mm Wanddicke 1,0 mm 25

26 Neue Werkstoffe und ihre Eigenschaften Bisher musste man bei Anwendungen, die den Einsatz von modifiziertem PTFE erfordern, oft Einschränkungen hinsichtlich der Biegewechseleigenschaften in Kauf nehmen. ElringKlinger ist es nun gelungen, mit dem neuen Werkstoff HS ein Produkt auf den Markt zu bringen, das alle Vorteile von modifiziertem PTFE in sich vereinigt. Die Ergebnisse zur Biegewechselprüfung wurden ermittelt, in dem ein Prüfstab der Dicke 1 mm mit einer Frequenz von 4 Hz ohne Medienkontakt um jeweils 180 gebogen wurde. Biegewechselprüfung 180 (2) SPI Probekörper 1 mm dick, Mittelwerte Vorteile Höhere Permeationsdichte Geringerer Kaltfluss Biegewechsel (Mio.) Geringere Porosität 15 Glattere Oberflächen Niedriger Stretch-Void-Index Verschweißbarkeit FDA-Konformität HS HS HS HS HS HS Dabei werden zusätzlich noch die exzellenten Biegewechseleigenschaften von nicht-modifizierten Standard-PTFE-Typen signifikant übertroffen. Die Kombination dieser Eigenschaften war bisher nicht möglich. HS eignet sich in gleicher Weise für den Einsatz als Membrane oder Faltenbalg. Neben der hohen Biegewechselbeständigkeit sorgt der reduzierte Kaltfluss des Werkstoffes da für, dass die Membrane bzw. der Faltenbalg im Einspannbereich besser festgehalten wird; ein weiteres Plus in Bezug auf Dichtheit und Lebensdauer. Längs zur Schälrichtung Längs zur Schälrichtung Quer zur Schälrichtung Quer zur Schälrichtung Der Werkstoff HS ist auch in antistatischer Einstellung speziell für den Einsatz in Kontakt mit Lösemitteln verfügbar. Kaltfluss-Vorteile (2) Messbedingungen: 15 N/mm 2, 100 Std. Druckbelastung, 24 Std. Entlastung, ergibt bleibende Deformation Deformation unter Last % Standard PTFE HS mod. PTFE Standard PTFE 26

27 Faltenbälge bzw. Membranen sollten für lange Laufleistung dünnwandig konstruiert werden. Umso wichtiger ist es deshalb, dass der verwendete Werkstoff über eine hohe Barrierewirkung in Bezug auf Permeation verfügt. Dies trifft für modifizierte PTFE-Werkstoffe zu und gilt sowohl für aggressive, gasförmige Chemikalien wie z. B. SO 2, HCl oder Cl 2 als auch für Wasser. Letzteres stellt insbesondere bei hohen Temperaturen bzw. in der Dampfphase oder in Form wäs s- riger aggressiver Chemikalien eine Heraus forderung für Fluorpolymere dar. Weitere Informationen über Werkstoffe finden Sie in unserem Werkstoffprospekt. Höhere Barrierewirkung von HS a) Aggressive Chemikalien (2) Messmethode: nach DIN 53380, Folienstärke: 1mm Permeation in cm 3 /m 2 x d x bar SO 2 HCI CI 2 HS Standard-PTFE mod. PTFE b) Wasser und Standard Dampf PTFE (2) Medium: Wasser, Messtemperatur: 23 C bzw. 100 C, Folienstärke: 1mm Permeation in g/m 2 x d 3,7 3,2 2,7 2,2 1,7 1,2 0,7 0,2 0,0166 0,02 0 Wasser bei 23 ϒC 2,4 3,4 Wasser bei 100 ϒC HS Standard-PTFE mod. PTFE Standard PTFE 27

28 Die gebräuchlichsten Füllstoffe und ihre Einflüsse auf die Werkstoffeigenschaften PTFE-Typ Einfluss der Füllstoffe Füllstoffanteil in Gewichts-% Einsatzgrenzen PTFE gefüllt mit Glasfasern höhere Druck- und Verschleißfestigkeit sowie bessere Wärmeleitfähigkeit sehr gute chemische Beständigkeit gute dielektrische Eigenschaften bis 40 % beständig gegen organische Lösemittel, nicht alkalien- und säurebeständig PTFE gefüllt mit Kohlefasern sehr geringe Deformation unter Last gute Verschleißbeständigkeit, auch in Wasser bis 25 % Kohlefasern sind chemisch inert höhere Wärmeleitfähigkeit und geringere Wärmeausdehnung als Glasfasern sehr gute chemische Beständigkeit PTFE gefüllt mit Kohle hohe Druckfestigkeit und Härte gute Gleit- und Verschleißeigenschaften gute Wärmeleitfähigkeit gute chemische Beständigkeit bis 35 %, auch in Kombination mit Grafit Compound spröde, Füllstoff kann durch oxidierende Medien angegriffen werden niederer Durchgangs- und Oberflächenwiderstand elektrisch leitend PTFE gefüllt mit Grafit guter Schmiereffekt niederer Reibkoeffizient keine statische Aufladung gute Wärmeleitfähigkeit übliche Anteile bis 5%, in Ausnahmefällen bis 15%, auch in Kombination mit Glasfasern oder Kohle hoher Abrieb bei harten Metallen, wird von stark oxidierenden Medien angegriffen sehr gute chemische Beständigkeit PTFE gefüllt mit Molybdändisulfid (MoS2) gute Gleit- und Verschleißeigenschaften gute Trockenlaufeigenschaften in Kombination mit Bronze bis 10 %, auch in Kombination mit Glasfasern oder Bronze nicht beständig bei heißer konz. Schwefelsäure PTFE gefüllt mit Bronze gute Gleit- und Verschleißeigenschaften geringer Kaltfluss bis 60 %, auch in Kombination mit MoS2 Angriff durch Säuren und Wasser möglich gute Wärmeleitfähigkeit geringere chemische Beständigkeit hohe Druckfestigkeit PTFE gefüllt mit organischen Füllstoffen (Hochleistungsthermoplasten) hervorragende Gleit- und Verschleißeigenschaften gute chemische Beständigkeit z. T. hohe Druckstandfestigkeit bis 20 %, bei Kombination verschiedener Füllstoffe auch höher abhängig vom jeweiligen Füllstoff für weiche Gegenlaufpartner, z. B. Aluminium nicht abrasiv wirkend (1) Grenzwerte: Die hier wiedergegebenen Informationen wurden aufgrund langjähriger Erfah r ungen mit großer Sorgfalt zusammen ge tragen. Für die Angaben kann jedoch keine Garantie übernommen werden, da eine einwandfreie Funktion nur dann ge währ leistet ist, wenn die besonderen Umstände jedes Ein zelfalles berücksichtigt werden. Wir em p fehlen Ihnen in jedem Fall eine Bemus terung und die Durch füh rung von Ver suchen. Hierzu steht Ihnen auch un sere Entwicklungsabteilung mit Prüf stän den zur Verfügung. (2) Diagramme: Die Angaben der Diagramme basieren auf von ElringKlinger ermittelten Vergleichswerten. Sie sind unter speziellen, definier ten Bedingun gen entstanden und nicht exakt auf andere Anwendungen übertrag bar. Die Diagramme ermöglichen einen grundsätzlichen Vergleich un serer Bau arten und Werkstoffe. 28

29 Technischer Fragebogen Membranen/Faltenbälge Bitte ausfüllen und per Fax an: Druckverhältnisse Membrane Druck (bar): Differenzdruck (bar): 3.1. Abmessung Membrane Einspannmaß D (mm): Befestigungsart: 1.2. Druckverhältnisse Faltenbälge Druck innen (bar): Druck außen (bar): 2. Betriebsbedingungen Dauertemperatur ( C): Spitzentemperatur ( C): 3.2. Abmessung Faltenbälge Innen-Ø (mm): Außen-Ø (mm): Länge min/max (mm): 4. Besondere Anforderungen/Bauart Frequenz/Hubzahl: Medium: Hub (mm): Fördervolumen der Membrane (cm 3 ): Geforderte Standzeit: Anwendung: 5. Bedarf einmalig (Stück): monatlich (Stück): jährlich (Stück): Firma (Adresse) Ansprechpartner Fax Telefon ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH Abt. KVO Vertrieb Etzelstraße 10 D Bietigheim-Bissingen Fon Fax sales.ekt@elringklinger.com

30 Fordern Sie unser Kunststoff-Know-how. Die hier gemachten Angaben aus langjähriger Erfahrung und Erkenntnis erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Etwaige Ersatzansprüche aufgrund dieser Informationen können nicht anerkannt werden. Einbau aller Ersatzteile nur durch geschultes Fachpersonal. Änderungen im Leistungsspektrum und technische Änderungen vorbehalten. Keine Gewähr bei Druckfehlern. ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH Etzelstraße 10 D Bietigheim-Bissingen Fon Fax Werk Heidenheim Badenbergstraße 15 D Heidenheim Fon Fax DQS zertifiziert nach ISO/TS (Reg.-Nr TS2/003) DIN EN ISO (Reg.-Nr UM)