TY - THES A1 - Jaunich, Matthias T1 - Tieftemperaturverhalten von Elastomeren im Dichtungseinsatz N2 - Elastomerdichtungen finden als Bauteil oder Maschinenelement vielseitige Verwendung. Jedoch war trotz ihrer zentralen Bedeutung die untere Temperaturgrenze, bis zu der solche Dichtungen eingesetzt werden können, bisher nicht tiefgehend verstanden. Dieser Umstand erschwert die entsprechende notwendige sicherheitsrelevante Beurteilung. Mit der vorliegenden Arbeit ist deshalb das Ziel verfolgt worden, dass Materialverhalten repräsentativer Elastomerwerkstoffe in Abhängigkeit von der Temperatur zu verstehen und daraus dann abzuleiten, bis zu welcher Temperatur eine daraus hergestellte Dichtung unter Berücksichtigung der jeweiligen Einsatzbedingungen ihre Funktion noch sicher erfüllen kann. Ausgehend von der in der Literatur beschriebenen Aussage, dass eine Dichtung auch unterhalb der „Glasübergangstemperatur“ funktionsfähig ist, wurde der Einfluss des Glas-Gummi-Übergangs auf das Dichtungsversagen untersucht. Zunächst wurden dazu die Glasübergangstemperaturen an einer Vielzahl von Elastomeren mit gebräuchlichen Verfahren bestimmt, um diese mit dem Verhalten der Dichtung vergleichen zu können. Weiterhin wurde im Rahmen der Arbeit eine neue Charakterisierungsmethode des Tieftemperaturverhaltens von Elastomeren entwickelt, die die bisher für Dichtungen eingesetzte Normprüfung des Druckverformungsrests nachstellt. Mit dieser Methode ist im Vergleich zur Normprüfung jedoch eine deutlich schnellere und automatisierbare Untersuchung des Materialverhaltens gegeben. Darüber hinaus ist durch eine modellgestützte Auswertung eine Extrapolation der Messdaten auf zusätzliche Temperaturen möglich, wodurch der experimentelle Aufwand weiter reduziert wird. Zur temperaturabhängigen Charakterisierung des Versagensvorgangs an realen Bauteilen wurde deren Dichtverhalten mittels eines dafür entwickelten Versuchsstandes untersucht. Die festgestellte Abhängigkeit der Versagenstemperatur vom Verpressgrad konnte unter Verwendung der Ergebnisse aller angewandten Charakterisierungsmethoden für die hier untersuchten statisch beanspruchten Dichtungen erklärt werden. Zudem lassen sich aus dem mit Hilfe des Zeit-Temperatur- Superpositionsprinzips gewonnenen Informationen zur Zeitabhängigkeit der Materialeigenschaften auch Aussagen zum Verhalten von dynamisch beanspruchten Dichtungen ableiten. Mit dem Ergebnis der Arbeit zum Verständnis des Verhaltens von Elastomerdichtungen bei tiefen Temperaturen wird die gezielte Beurteilung und Auswahl von sicherheitsrelevanten Dichtsystemen in Zukunft vereinfacht. N2 - Elastomeric seals are of high importance as machine parts and construction elements, but in spite of this the low temperature limit for the use of a seal was not fully understood. Hence, the required safety relevant evaluation of the lowest acceptable operating seal temperature is difficult. Therefore the presented work was aimed to understand the temperature dependent material behaviour of representative elastomers and to conclude from this knowledge the low temperature limit down to which such seals could safely fulfil the desired requirements. Starting with the published statement that a seal can safely work below its glass Transition temperature the influence of the glass-rubber-transition was investigated. At first the glass-rubber-transition temperatures of the selected elastomers were determined applying several techniques to allow a comparison with the behaviour of the seals during component tests. Furthermore a new method to characterise the low temperature behaviour of elastomers was developed that emulates the key features of the standardised compression set test used for seal materials. In comparison to the standardized test this new method allows a much faster measurement that can be automatically performed. Using a model based data analysis an extrapolation of the results to different temperatures can be performed and therefore the necessary measuring expenditure can be additionally reduced. For the temperature dependent characterisation of the failure process of real seals a measurement setup was designed and the materials behaviour was investigated. By use of the results of all applied characterisation techniques the observed dependence of the failure temperature on the degree of compression could be explained for the investigated seals under static load. Additionally information about the behaviour of such seals under dynamic load could be gained from the time dependent material behaviour by use of the time temperature superposition relationship. By application of the gained insight into the behaviour of elastomeric seals at low temperatures the evaluation and selection of safety relevant seal systems will be simplified in the future. T3 - BAM Dissertationsreihe - 79 KW - leakage rate KW - Elastomer KW - Dichtung KW - Tieftemperaturverhalten KW - Glas-Gummi-Übergang KW - Leckagerate KW - seal, rubber KW - low temperature behavior KW - glass-rubber transition PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-794 SN - 978-3-9814634-3-9 SN - 1613-4249 VL - 79 SP - 1 EP - 153 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-79 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Behaviour of Rubber Seals at Low Temperatures - Results of Component Tests - T2 - Jahrestagung Kerntechnik 2013 T2 - Jahrestagung Kerntechnik 2013 CY - Berlin, Germany DA - 2013-05-14 PY - 2013 AN - OPUS4-28519 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Schulz, Sebastian A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Characterization of the low temperature behaviour of rubber sealing materials T2 - 3. RAM-Behältersicherheitstage 2012, BAM T2 - 3. RAM-Behältersicherheitstage 2012, BAM CY - Berlin, Germany DA - 2012-03-22 PY - 2012 AN - OPUS4-25661 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Low Temperature - For a seal this depends on the applied material T2 - Deutsche Kautschuk-Tagung 2012 T2 - Deutsche Kautschuk-Tagung 2012 CY - Nuremberg, Germany DA - 2012-07-02 PY - 2012 AN - OPUS4-24421 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Investigating Low Temperature Properties of Rubber Seals T2 - Waste Management Symposia 2013 T2 - Waste Management Symposia 2013 CY - Phoenix, AZ, USA DA - 2013-02-24 PY - 2013 AN - OPUS4-27795 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Goering, Harald T1 - Können UF-Formmassen überhärten? Die Aussage des Kochversuchs! T2 - 1. Wildauer Duromer-Tagung T2 - 1. Wildauer Duromer-Tagung CY - Wildau, Germany DA - 2008-03-11 PY - 2008 AN - OPUS4-16730 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang T1 - Aktueller Stand der Online-Kontrolle der Elastomer Vulkanisation und Ausblick auf zukünftige Arbeiten T2 - Jahrestagung DKG-Bezirksgruppe Ost T2 - Jahrestagung DKG-Bezirksgruppe Ost CY - Merseburg, Germany DA - 2008-11-06 PY - 2008 AN - OPUS4-18271 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang T1 - Überwachung des Vulkanisationsverlaufs mit Ultraschall T2 - Jahrestagung der Deutschen Kautschuk-Gesellschaft (DKG), Bezirksgruppe Ost T2 - Jahrestagung der Deutschen Kautschuk-Gesellschaft (DKG), Bezirksgruppe Ost CY - Bad Lauchstädt, Germany DA - 2007-11-08 PY - 2007 AN - OPUS4-16088 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Goering, Harald T1 - Härtung von Harnstoffformmassen: Die Aussagekraft des Kochversuchs! T2 - 10th International AVK Conference on Reinforced Plastics T2 - 10th International AVK Conference on Reinforced Plastics CY - Stuttgart, Germany DA - 2007-11-05 PY - 2007 AN - OPUS4-16089 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Properties of elastomeric seals at low temperature T2 - International Rubber Conference T2 - International Rubber Conference CY - Nuremberg, Germany DA - 2009-06-29 PY - 2009 AN - OPUS4-18052 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar A1 - Stark, Wolfgang ED - Riedl, A. T1 - Was passiert bei tiefen Temperaturen? - Dichtungsverhalten im Bereich des Glasübergangs T2 - XVIII. Dichtungskolloquium - Sichere und zuverlässige Dichtverbindungen N2 - Elastomere werden vielfach als Dichtungsmaterial für verschiedene Anwendungen eingesetzt. In vielen Bereichen ist die Funktion der Dichtung auch bei tiefen Temperaturen erforderlich. Daher ist das Verständnis des Versagensmechanismus von großer Bedeutung. Normalerweise werden Elastomere oberhalb ihres Glass-Gummi Umwandlungsbereiches eingesetzt, wobei die minimale Einsatztemperatur nicht exakt definiert ist. Daher ist es sinnvoll, diese untere Temperatureinsatzgrenze in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften zu bestimmen. Hierfür werden die Ergebnisse der thermischen Analyse mit den Resultaten des Druckverformungsrests aus einer abgewandelten Messung mit der Dynamisch Mechanischen Analyse (DMA) kombiniert. Weiterhin werden Ergebnisse von Bauteilversuchen vorgestellt und diskutiert. Die vorgestellten Untersuchungen wurden zum großen Teil auf Untersuchungen im Rahmen der Dissertation von M. Jaunich durchgeführt. T2 - XVIII. Dichtungskolloquium - Sichere und zuverlässige Dichtverbindungen CY - Rheine, Germany DA - 25.09.2013 KW - Dichtung KW - Glasübergang KW - Elastomer KW - Druckverformungsrest PY - 2013 SN - 978-3-8027-2216-5 SP - 51 EP - 58 PB - Vulkan AN - OPUS4-29221 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Druckverformungsrest bei tiefen Temperaturen T2 - Technomer 2013 - 23. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren N2 - Für Elastomenwerkstoffe im Allgemeinen und im Bereich der Dichtungstechnik im Besonderen ist der Druckverformungsrest eine wichtige Kenngröße zur Beurteilung der Eignung eines Werkstoffs bzw. der Funktion eines Bauteils. Er ermöglicht eine Einschätzung des zeitabhängigen Rückstellverhaltens eines Werkstoffs nach Deformation. Dieses ist für Dichtungen von besonderer Bedeutung, da der Test deren Einbauzustand nachstellt. Oft wird er, bei der Prüfung unter erhöhten Temperaturen, zur Beurteilung des Alterungsverhaltens verwendet und kann anhand eines definierten Versagenskriteriums zur Lebensdauerabschätzung eingesetzt werden. Bei tiefen Temperaturen dient er dazu, die limitierende Einsatztemperatur zu bestimmen. Dabei spielt eine Alterung im eigentlichen Sinne nur eine untergeordnete Rolle, wohl aber physikalische Effekte wie Tieftemperaturkristallisation und Glasübergang. Diese Effekte sind weit weniger durch lange Lagerzeiten beeinflusst als die eigentliche Alterung. Die Versuchsdurchführung unterscheidet sich je nach angewandter Norm und kann einen deutlichen Einfluss auf den Druckverformungsrest haben. Alle standardisierten Methoden sind aufgrund der langen Lagerzeiten relativ langwierig und erfordern das regelmäßige Eingreifen durch den Prüfer. Zusätzlich sehen einige Methoden nur die Bestimmung eines einzelnen Wertes nach einer definierten Zeit vor. Um die Messungen zu beschleunigen wurde eine Methode entwickelt, die automatisch die erforderlichen Messungen bei mehreren Temperaturen durchführt. Dazu wird ein Prüfgerät der Dynamisch Mechanischen Analyse verwendet, das kontinuierlich die Deformation während eines frei programmierbaren Temperaturzyklus misst, wodurch eine sehr große Datenmenge verfügbar ist. Ein Vergleich der neuen Methode mit den Ergebnissen des nach ISO 815 genormten Messprinzips ergibt eine gute Übereinstimmung. Ergebnisse der neuen Methode werden vorgestellt und die Vorzüge der kontinuierlichen Datenerfassung, z.B. für die Materialauswahl, diskutiert. Die vorgestellten Ergebnisse beziehen sich zum großen Teil auf die in beschriebenen Untersuchungen und Ergebnisse. T2 - Technomer 2013 - 23. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren CY - Chemnitz, Germany DA - 14.11.2013 PY - 2013 SN - 978-3-939382-11-9 IS - Kapitel V 3.4 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-29616 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Jaunich, Matthias A1 - Probst, Ulrich A1 - Schulz, Sebastian A1 - Wolff, Dietmar A1 - Stark, Wolfgang ED - Berger, K.-F. ED - Kiefer, S. T1 - Elastomere - Untersuchung des Tieftemperaturverhaltens im Dichtungseinsatz T2 - Dichtungstechnik Jahrbuch 2014 N2 - Aufgrund ihrer einfachen und zuverlässigen Anwendung werden Elastomere für viele Dichtungsaufgaben eingesetzt. In vielen Anwendungsbereichen, wie z.B. Verkehr, Luftfahrt und Verfahrenstechnik, können während des Einsatzes tiefe Temperaturen auftreten, bei denen die Funktionsfähigkeit der Dichtung erhalten bleiben muss. Daher ist die Untersuchung des Verhaltens von Elastomerdichtungen bei tiefen Temperaturen wichtig, um ihren Temperatureinsatzbereich nach unten abzugrenzen und dadurch einen verlässlichen Betrieb zu sichern. Ziel dieser Arbeit ist es, den sicheren Einschluss von gefährlichen Gütern unter verschiedenen Umgebungsbedingungen und über lange Zeiten zu ermöglichen bzw. die Materialauswahl entsprechend zu steuern. KW - Dichtung KW - Druckverformungsrest KW - Elastomer KW - Glasübergang PY - 2013 SN - 978-3-9811509-7-1 SP - 82 EP - 91 CY - Mannheim AN - OPUS4-29661 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar A1 - Stark, Wolfgang T1 - Tieftemperaturverhalten von Elastomerdichtungen - Eigenschaftsbestimmung für den Einsatz in Transport- und Lagerbehältern für radioaktive Stoffe T2 - Jahrestagung Kerntechnik 2010 (Proceedings) N2 - Die Messung des dynamischen Speichermoduls mit der Dynamisch-Mechanischen-Analyse ermöglicht einen schnellen Überblick über das temperaturabhängige Verhalten von elastomeren Dichtungsmaterialien. Ein direkter Rückschluss von der so ermittelten Glasübergangstemperatur Tg auf die Versagenstemperatur einer Dichtung ist aber ohne zusätzliche Messungen bisher nicht möglich. Mit den Ergebnissen des Druckverformungsrestes DVR und des DVRDMA ist eine ge-nauere Beschreibung der Tieftemperatureigenschaften und dadurch der Funktion von elastomeren Dichtungsmaterialien möglich. Messungen ergeben beispielsweise, dass sich das EPDM bei einer Temperatur von -40 °C laut der Dynamisch Mechanischen Analyse noch im gummielastischen Bereich befindet. Die DVRDMA-Werte zeigen eine Rückstellung um mehr als 40 % der Ausgangsdeformation in wenigen Minuten. Mit derart detailliert bestimmten Eigenschaften lassen sich Rückschlüsse auf einsatzspezifische Anforderungen wie z. B. die Dichtwirkung in Abhängigkeit von Betriebstemperatur und mechanischer Belastungsgeschwindigkeit ziehen, so dass je nach Einsatzbedingungen für die Dichtungen eine geeignete Materialauswahl getrof-fen werden kann. T2 - Jahrestagung Kerntechnik 2010 CY - Berlin, Deutschland DA - 2010-05-04 KW - Dichtungen KW - Elastomere KW - Tieftemperaturverhalten PY - 2010 IS - Sektion 5 / 503 SP - 1 EP - 4 CY - Berlin AN - OPUS4-21272 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Untersuchung des Tieftemperaturverhaltens von Elastomeren im Dichtungseinsatz T2 - Polymerwissenschaftliches Seminar des Fachgebietes Polymertechnik/-physik der TU-Berlin T2 - Polymerwissenschaftliches Seminar des Fachgebietes Polymertechnik/-physik der TU-Berlin CY - Berlin, Germany DA - 2009-12-02 PY - 2009 AN - OPUS4-20630 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Tieftemperaturverhalten von Elastomerdichtungen T2 - Jahrestagung Kerntechnik T2 - Jahrestagung Kerntechnik CY - Berlin, Germany DA - 2010-05-04 PY - 2010 AN - OPUS4-20684 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Low temperature properties of rubber seals T2 - 9. Rubber Fall Colloquium T2 - 9. Rubber Fall Colloquium CY - Hanover, Germany DA - 2010-11-03 PY - 2010 AN - OPUS4-21207 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Elastomerprüfung in der Kälte, DVR und Glasübergang T2 - Treffen der Deutschen Kautschukgesellschaft e. V. Bezirksgruppe Ost T2 - Treffen der Deutschen Kautschukgesellschaft e. V. Bezirksgruppe Ost CY - Berlin, Germany DA - 2010-05-27 PY - 2010 AN - OPUS4-21208 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Material behaviour of static seals at low temperatures T2 - 17th ISC Stuttgart 2012 T2 - 17th ISC Stuttgart 2012 CY - Stuttgart, Germany DA - 2012-09-13 PY - 2012 AN - OPUS4-26812 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar A1 - Stark, Wolfgang T1 - Tieftemperaturverhalten und Alterung von Elastomerdichtungen - Aktuelle Tätigkeiten und Ziele T2 - Herbsttreffen der Bezirksgruppe Ost der Deutschen Kautschuk Gesellschaft e.V. T2 - Herbsttreffen der Bezirksgruppe Ost der Deutschen Kautschuk Gesellschaft e.V. CY - Dresden, Germany DA - 2012-11-28 PY - 2012 AN - OPUS4-26814 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -