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0-Ringe und Membranen

POSEIDON 1972, Ing. Bernd Tröster

Dieser Beitrag soll keine theoretischen Kenntnisse vermitteln, sondern die Möglichkeiten des Selbstvulkanisierens von Gummikleinteilen ohne umfangreiche und komplizierte Technik aufzeigen.
Ausgangsprodukt ist unvulkanisierter Gummi, wie er in Vulkanisierwerkstätten verwendet wird. Von dort bekommt man auch ohne weiteres kleinere Mengen Plattenmaterial von ein bis zwei Millimeter Stärke.
Zum Vulkanisieren braucht man dann nur noch eine Form, Wärme und ein Thermometer (etwa bis 200°C). Es ist nicht notwendig, die Formteile mit einer Heizeinrichtung zu versehen, eine entsprechend temperierte Umgebung der Form tut es auch. Wenn vorhanden, kann man eine elektrisch geheizte Backröhre verwenden, oder man baut sich aus Mauersteinen einen "Heizofen" zusammen, dessen Unterseite, und nach Möglichkeit auch Oberseite, durch eine Kocherplatte abgedeckt werden.
Die Vulkanisierzeit beträgt je nach Temperatur und Wärmeübergang zur Form etwa 20 bis 40 Minuten.
Das Herstellen von 0-Ringen ist recht unkompliziert, wenn man eine feste Technologie der Bearbeitung der Formteile einhält. Ausschlaggebend ist das genaue Übereinstimmen der beiden Ringnuthälften, so daß im 0-Ring kein Absatz zu sehen ist. Die Form des Schnurquerschnittes wird durch die Drehmeißel bestimmt. Es wäre mühsam, wollte man die halbkreisförmige Schnittfläche mit den einfachen Bearbeitungsmitteln exakt schleifen. Recht einfach scheint die Lösung, an einen dünn ausgezogenen Vierkant- oder Rundstahl eine Kugellagerkugel oder ein Stück Federstahldraht (Bild 1) hart anzulöten. Der Durchmesser ist entsprechend dem vorgegebenen Schnurdurchmesser zu wählen. Die Kugel wird auf der Oberseite bis zur Hälfte ihres Durchmessers abgeschliffen, den Stahldraht schleift man nach Bild 1 zu. Das Schleifen sollte sehr vorsichtig geschehen, um die Rundung der Schnittfläche nicht zu beschädigen. Ein Härten der Schnittflächen ist nicht nötig, wenn als Formmaterial Aluminium verwendet wird. Im Bild 2 sind Formen für kleine und große 0-Ring-Durchmesser dargestellt, Bild 3 zeigt schematisch die Reihenfolge der Bearbeitungsschnitte. Grundsätzlich muß das Formteil mit dem Außenführungsring (Teil a) bzw. dem Zapfen (Teil c) zuerst hergestellt werden. Nachdem die Nut eingestochen ist, deren Tiefe genau dem halben Schnurdurchmesser entsprechen muß, wird der Längssupport zurückgedreht, ohne den Quersupport zu verstellen. Anschließend erfolgt die Bearbeitung des vorher grob vorgedrehten Teiles b bzw. d, wobei zuerst die Halbrundnut um einige zehntel Millimeter tiefer eingestochen wird, um ein eventuelles Schlagen der Planflüche durch anschließendes Nachdrehen ausgleichen zu können. Somit ist gewährleistet, daß beide Nuten genau übereinander liegen.
Die Reihenfolge der Arbeitsgänge ist Bild 3 zu entnehmen. Weiterhin ist darauf zu achten, daß die Passung der Führungsteile gut ist. Beide Formteile werden durch eine Feder zusammengedrückt. Der überschüssige Gummi quetscht sich aus der Ringnut heraus. Je schmaler die aufeinanderliegenden Stege (etwa 0,3 bis 1 mm) sind, desto dünner wird der sich zwischen ihnen bildende Gummifilm.
Ist die Form sauber gedreht (scharfe Kanten zwischen Steg und Ringnut), so läßt sich der Gummifilm ohne Rückstand am 0-Ring abziehen. Die Nahtstelle kann nach Bedarf mit feinem Schmirgelpapier nachgearbeitet werden (Bild 4 oben).

Membranen für Einschlauchregler weisen vielfache Formen auf, um gute Elastizität und großen Hub zu erreichen. Die Herstellung der Form (Bild 5) für eine Wellmembran (der Membranquerschnitt ist im Bild 4 unten zu sehen) ist interessant, da das Formunterteil aus Stahl ist und das Oberteil einen Bleiabguß der Stahlform darstellt. Hierbei ist zu beachten, daß die zum Abguß bestimmte Form vorher mindestens auf Schmelztemperatur des Bleis erwärmt wird, um ein sauberes Ausschwemmen aller Hohlräume zu erreichen. Die Bleiform erhält eine Stahlnabe mit eingegossenem Bund. Nach dem Abguß muß man die Bleiform an den Stellen nachdrehen, an denen die Membran Verstärkungen aufweisen soll (äußerer Bund, Halterung für Ausatemventil, Seitenflanken der Wellen).

Über den Bund wird die Kraft auf die gesamte Formfläche verteilt. Das Zusammenpressen erfolgt durch zwei Stahlplatten, wobei die obere Form punktförmig – über eine Kugel – belastet wird. Durch Aufstauchen der Stahlseite wird die Form nach dem Vulkanisieren getrennt.

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