Dynamische Ölverträglichkeitstests mit Freudenberg Simmerringen zur Freigabe für den Einsatz in FLENDER-Getrieben (Tabellen T 7300)

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1 Seite von 8 Prüf-Dokumentation. Einleitung Bei der Auswahl eines geeigneten Werkstoffs für eine Dichtung ist neben dem Temperatureinsatzbereich auch häufig die Berücksichtigung der chemischen und physikalischen Beständigkeit des Elastomers ausschlaggebend. Die Kenntnis, mit welchen Medien das Material in Berührung kommt, ist entscheidend für hohe Zuverlässigkeit. Für FLENDER-Getriebe werden zur Abdichtung je nach Anwendung NBR- und FKM-Werkstoffe eingesetzt. Diese unterliegen verschiedenen Alterungs- bzw. Verschleißeinflüssen, die wiederum entscheidend sind für die Lebensdauer und Funktionsfähigkeit einer Dichtung. Durch Temperatur- und Medieneinwirkung werden viele Werkstoffeigenschaften verändert, wie z. B. Härte, Volumen, Reißfestigkeit und Bruchdehnung. Für die Freigabe zur Anwendung in FLENDER-Getrieben müssen Schmierstoffe dynamische Verträglichkeitstests mit NBR- und FKM-Werkstoffen der Fa. Freudenberg für die Anwendung in Radialwellendichtringen bestehen. Dieses Dokument beschreibt die dynamischen Verträglichkeitstests für Radialwellendichtringe. Bei dem zu prüfenden Ölmuster muss die ISO VG Viskositätsklasse bei 40 C oder ggf. die SAE-Klasse, der Grundöltyp (Mineralöl, Poly-α-Olefin, Polyglykol oder synthetische Ester) und die API- Gruppe benannt sowie dokumentiert werden. Für die Öl-Freigabe einer homologen Reihe mit mehreren Viskositätsgraden durch Flender soll vorzugsweise die ISO VG 20 geprüft werden. 2. Dynamischer Test 2. Dynamischer Ölverträglichkeitstest in Anlehnung an DIN 76 Die Verträglichkeit muss an Originalbauteilen der Fa. Freudenberg unter möglichst realitätsnahen Bedingungen getestet werden. Zu diesem Zweck wurde gemeinsam mit der Fa. FLENDER ein Prüfprogramm entwickelt, das es ermöglichen soll, die Einflüsse der Schmiermedien auf den Simmerring im Betrieb zu erkennen. Der dynamische Dichtungstest erfolgt auf speziellen Prüfständen (siehe Bild ). Als Gegenlauffläche werden im Einstich geschliffene Wellen (Zeichnung siehe Anhang) aus dem Werkstoff 8CrNiMo7-6 (einsatzgehärtet auf 55+6 HRC) verwendet. Die Rauheitswerte der Wellenoberfläche entsprechen den SIMRIT- Katalogempfehlungen. Der Ölstand in der Prüfkammer liegt auf Höhe der Wellenmitte. Die Gegenlaufflächen können maximal für drei () Versuche eingesetzt werden, wobei darauf geachtet werden muss, dass stets eine neue, ungenutzte Wellenposition genutzt wird, die zuvor noch nicht mit dem Schmierstoff in Kontakt war. Ansonsten könnten Triboschichten entstehen, die das Versuchsergebnis beeinflussen könnten. Generell werden pro Test jeweils zwei Simmerringe der Bauform BAUX2 in der Abmessung in separaten Prüfköpfen geprüft. Bei der Verwendung von synthetischen Ölen in Verbindung mit dem Elastomerwerkstoff 75 FKM 585 wird die Prüfung an drei Simmerringen der Bauform BAUMX durchgeführt.

2 Seite 2 von 8 Deckel RWDR Ölraum Welle Bild : Prinzip des Prüfstandes in Anlehnung an DIN Versuchsdurchführung Der Prüfablauf ist wie folgt definiert: Tafel.: Prüfprogramm - NBR Werkstoffe Testprogramm Laufzeit / min (h) Drehzahl / /min Geschwindigkeit m/s Exzentrizität / Koaxialität G I A Zyklus 200 (20) 2000 ~,7 Zyklus (4) 0 0 0, mm / 0, mm Versuchsablauf: 2 Wiederholungen von Zyklus und 2 = Gesamtlaufzeit 2 Tage (768 h)

3 Seite von 8 Tafel.2: Prüfprogramm - FKM Werkstoffe Testprogramm Laufzeit / min (h) Drehzahl / /min Geschwindigkeit m/s Exzentrizität / Koaxialität G I A Zyklus 200 (20) 000 ~5,5 Zyklus (4) 0 0 0, mm / 0, mm Versuchsablauf: 42 Wiederholungen von Zyklus und 2 = Gesamtlaufzeit 42 Tage (008 h) G I A: Gesamt Indikator Ausschlag Die Prüftemperaturen sind abhängig von der Art des zu prüfenden Schmierstoffes und des Elastomerwerkstoffes. Prinzipiell wird der Nachweis an zwei Simmerringen (RWDR) durchgeführt. Bei Simmerringen aus dem Material 75 FKM 585 und synthetischen Ölen sowie Mineralölen der API-Gruppe erfolgt der Test mit drei Simmerringen. Tafel 2: Prüftemperaturen Elastomer- Werkstoff NBR- Werkstoffe FKM- Werkstoffe Mineralöle (API & API 2) & synth Ester (API 5) Ölsumpftemperatur / C Mineralöle (API ) & PAO-Öle (API 4) Polyglykole (API 5) Versuchsauswertung Die Beurteilung der Simmerringe nach den Tests erfolgt anhand der Vermessung der Funktionswerte mittels Stufendorn / D Messmaschine und Radialkraftmessgerät und einer optischen Befundung. Entscheidend für die Freigabe ist die Änderung der Funktionswerte in Bezug auf die ermittelten Ausgangswerte. Die Grenzwerte beziehen sich pro Prüfparameter auf den Mittelwert aller geprüften Teile, wobei je Simmerring jeweils der Größtwert und der Kleinstwert ermittelt werden. Der Welleneinlauf auf der Prüfwelle wird an einer Stelle mittels Oberflächenmessgerät gem. DIN ISO 4287 ermittelt. Die optische Befundung der Dichtkanten wird mittels Mikroskop bei 6- bzw. 25-facher Vergrößerung durchgeführt. Die Bewertungskriterien der optischen Befundung beziehen sich auf Erfahrungswerte und sind in dem Freudenberg Sealing Technologies (FST) internen Fotomerkmalskatalog hinterlegt.

4 Seite 4 von 8 Tafel: Grenzwerte dynamischer Test Prüfparameter Einheit Grenzwerte 72 NBR FKM Bemerkungen Leckage ml 2 2 Sehr geringe Leckage erlaubt falls diese nur temporär auftritt Dichtzeit h Laufspurbreite an Dichtkante 2) mm 0,5 0,4 Welleneinlauftiefe 2) µm 5 * 0 * Radialkraft mit Feder,2) % +0 bis bis - 5 Radialkraft ohne Feder % +5 bis bis - 40 Überdeckung mit Feder ) 2) Überdeckung ohne Feder ) 2) % % - 70% - 60 *) Bei Welleneinlauf von 5 < x 0µm (NBR) und 0 < x 5µm (FKM) ein Punkt Abzug von der Gesamtbewertung. Visueller Befund der Dichtlippe: 2) Verfärbung Mechanischer Einfluss Laufspurrille Physikalische/ chemische Wechselwirkung 4 Legende für optische Befundung: ohne gering 2 deutlich stark 4 sehr stark 5 Verhärtung Rißbildung Blasenbildung Erweichung 2 Ablagerungen An der Dichtkante / weich An der Dichtkante / hart Auf der Welle / hart ) Änderung vor/ nach Versuch 2) Mittelwert von 2 bzw. RWDR Ergebnisse, die vollständig innerhalb der Grenzwerte liegen, werden mit 2 Punkten, bei geringfügiger Überschreitung eines einzelnen Grenzwertes mit Punkt und bei deutlicher Überschreitung der Grenzwerte mit 0 Punkten bewertet. Die entsprechende Punktezahl wird anhand des internen FST-Bewertungsschemas vergeben.

5 Seite 5 von 8.4 Benötigte Ölmengen / Testkosten Die für einen dynamischen Test notwendigen Ölmengen und die Kosten des Tests sind in Tafel 4 aufgeführt. Es ist zwingend notwendig, dass die Ölbehälter mit der entsprechenden Ölbezeichnung, dem Grundöltyp, der API-Gruppe und der ISO-Nennviskosität sowie einem Bezug zu der angeforderten Bestellnummer bzw. den Prüfbedingungen gekennzeichnet sind. Ein aktuelles Sicherheitsdatenblatt in deutscher Sprache ist vor dem Versenden der Öle zur Prüfung an FST zu senden und den Ölen beim Versand beizulegen. Tafel 4: Ölmengen und Testkosten Eignung für Elastomer- Wellendichtringe - dynamischer Prüflauf - Testölmenge Preis (ohne MwSt.) [Liter] [ ] a) Test mit 2 RWDR / 768 h 80.- b) Test mit 2 RWDR / 008 h c) Test mit RWDR/ 008 h Bewertung und Bericht Die Ergebnisse der Versuche werden auf einem separaten Formblatt aufgeführt und dem Auftraggeber zugesandt. Neben den ermittelten Kenndaten werden im Fall von außergewöhnlichen optischen Auffälligkeiten fotografische Dokumentationen erstellt und dem Bericht beigefügt. Die Ergebnisse des dynamischen Tests werden nach oben aufgeführten Kriterien jeweils mit 0 bis max. 2 Punkten bewertet. Die erreichte Punktzahl ist dem jeweiligen Einzelbericht zu entnehmen. Die Gesamtbewertung von dynamischen und statischen Ergebnissen erfolgt durch FLENDER bei der Einreichung des Freigabeantrages des Öls. Für eine Freigabe durch FLENDER müssen alle Tests jeweils mindestens einen Punkt erreicht haben.. Beispiel für das Berichtsformular Der Bericht für den dynamischen Verträglichkeitstest umfasst neben den ermittelten Werkstoffeigenschaften auch einige Angaben zu den Versuchsbedingungen. Die erforderlichen Angaben sind in dem in im Anhang angeführten Berichtformular beispielhaft aufgeführt Diese Prüfvorschrift wurde in Zusammenarbeit von Freudenberg Sealing Technologies, und FLENDER GmbH erstellt. Ansprechpartner: FLENDER GmbH Freudenberg Sealing Technologies Hr. Alexander Furtmann Hr. Holger Sattler

6 Seite 6 von 8 4. Anhang 4. Bericht Deckblatt

7 Seite 7 von Test - Bewertungsblatt 4. Versuchswelle

8 Seite 8 von 8 4. Versuchswelle