Praxis in die Norm gegossen

Im Rahmen einer öffentlichen Informationsveranstaltung beim VDMA in Frankfurt/M. berichteten die Obleute des Fachbereichs Fluidtechnik im Normenausschuss Maschinenbau im Februar über die Arbeit der Normungsgremien. Einige der internationalen Arbeitsgruppen, in denen Normen er- oder überarbeitet werden, stehen unter deutscher Leitung. Dabei geht es etwa um die Zuverlässigkeit von Pneumatikbauteilen (NAM 236–21.4). Die Teile 1 bis 4 der neuen Norm sind nun als Schluss-Entwürfe der Internationalen Norm ISO/FDIS 19973 zur Abstimmung veröffentlicht worden – oder um teilweise überarbeitete sowie neue Teile zur ISO 3601 (ISO/DIS 3601) zu O-Ringen (NAM 236–7.3).

Als Convener und Obmann fungiert bei den O-Ringen Bernd Murthum, Produktmanager O-Ringe Europa bei Trelleborg Sealing Solutions (früher Busak+Shamban). Er freut sich vor allem darüber, dass es nun gelungen ist, sowohl amerikanischen als auch europäisch-asiatischen Vorstellungen gerecht zu werden. So sind etwa im Teil 1 Nennmaße für O-Ringe und die zugehörigen Toleranzen definiert. Dieser Teil existierte schon seit rund 20 Jahren, wurde aber kaum genutzt. Denn beim Erstellen der bisherig gültigen ISO 3601–1 wurden weitestgehend die Inch-Maße der seit über 50 Jahren auch in Deutschland eingeführten US-Norm AS 568B in metrische Angaben umgerechnet und gerundet, was dazu führte, dass sie mangels Verfügbarkeit der O-Ring-Werkzeuge in der Praxis kaum zum Einsatz kamen. Flächendeckend durchgesetzt haben sich in der Industrie aber die amerikanischen Abmessungen.

„Wir gehen nun in zwei Schritten voran“, erläutert Murthum. „Wir normen jetzt den Stand der Technik, indem wir die Zoll-Größen metrisch ausdrücken und mit den zwei Toleranzklassen A und B arbeiten.“ Dabei entspricht die Toleranzklasse A der amerikanischen Norm AS 568B. Toleranzklasse B lässt Luft für die europäische Praxis, zöllige O-Ringe betriebswirtschaftlich vernünftig herzustellen und in metrische Einbauräume zu montieren. Zusätzlich sind jetzt alle Schnurdurchmesser von 0,8 bis 8,4 mm in einer Tabelle und alle beliebigen Innendurchmesser über eine Formel toleriert. „Darauf aufbauen soll zukünftig eine rein metrische Norm“, fährt Murthum fort. In Schweden gebe es dazu bereits eine sehr gute Lösung, deren Charme darin bestehe, mit rund der Hälfte der bisherigen Abmessungen auszukommen.

Dabei ist es ein Ziel, neben optimierten Einbaumaßen inklusive der Oberflächenqualität, Verpressung und Stauchung, größere Dehnungen (bis 13 %) gegenüber der ISO/DIS 3601–2 (2 bis 5 %) festzulegen. Problematisch ist auch dabei wieder das unterschiedliche Vorgehen dies- und jenseits des Atlantiks. Während in Europa das ISO-Passungssystem zum Einsatz kommt, dass das Nominalmaß plus oberes und unteres Abmaß vorgibt, wird in Amerika häufig nur mit einem kleinsten und größten Maß gearbeitet.

Bisher existieren auch verschiedene Berechnungsprogramme rund um die O-Ringe, die aber nicht alle zu denselben Ergebnissen führen. „Auch hier gibt es eine Neuerung“, freut sich Convener Murthum. „Wir haben eine neue Formel integriert, mit der sich die Einschnürung eines O-Ring-Profils bei Dehnung besser berechnen lässt.“ Unterschieden werde nur zwischen einer Dehnung des Innendurchmessers unter oder über 3 %. „Die Ergebnisse sind in der Praxis geprüft worden, Unsicherheiten so beseitigt.“

Erstmals in dem im Jahr 2005 veröffentlichten Teil 3 der Norm werden Anforderungen an O-Ringe nicht nur in den genormten fünf Schnurdurchmessern gestellt, sondern decken den Bereich von 0,8 bis 8,40 mm auch für nicht genormte Schnurdurchmesser ab. Dieses Prinzip wurde nun auch in den Teil 1 übernommen, indem die Schnurdurchmessertoleranzen für Bereiche und nicht nur für die genormten Schnurdurchmesser gelten. „Denn früher wurde die Norm oft zitiert, selbst wenn der entsprechende O-Ring dort gar nicht definiert war. Diese Lücke ist nun geschlossen.“ Damit sei es auch möglich, so der Trelleborg-Mitarbeiter weiter, etwa bei der Normung von Komponenten wie Ventilen mit O-Ringen alle notwendigen Daten aus der ISO 3601 zu beziehen. Ergänzend finden sich in Teil 4 Konstruktionshinweise zu Stützringen.

Durch die umfassende Definition der wichtigsten technischen Merkmale können damit jetzt auch Bestellvorschriften und Spezifikationen erstellt werden, die rechtlich verbindlich sind. Zwar bieten die Normen selbst grundsätzlich keine Rechtssicherheit, liefern aber in der Regel Mindeststandards basierend auf aus der Praxis bekannten Lösungen. Über die Norm hinaus ist natürlich auch der jeweils aktuelle Stand von Wissenschaft und Technik zu betrachten.

O-Ringe KEM 565

Trelleborg KEM 566

NAM 236–3.1: Hydrozylinder

Weitreichende Veränderungen im Zuge der periodischen Überarbeitung, etwa ISO 6981 und ISO 6982 in ISO 8132 eingearbeitet und daher zurückgezogen.

NAM 236–5.2: Hydroventile

ISO 4411 „Bestimmung der Druckdifferenz/Durchflusskennlinien“: Umsetzung umstritten, da das beschriebene Prüfverfahren teurer ist als bisherige Verfahren, ohne dass eine bessere Vergleichbarkeit verschiedener Versuchsergebnisse erzielt wird. ISO 10770 „Testmethoden für Stetigventil“: Neuveröffentlichung für 2007 erwartet.

NAM 236–6.1: Druckflüssigkeiten

Unter anderem DIN 24320 und DIN 51524 überarbeitet und neu veröffentlicht. VDMA Blatt 24317 „Mindestanforderungen an Schwerentflammbare Druckflüssigkeiten“ neu überarbeitet.

NAM 236–8.11: Hydraulik – Druckbemessung

Teil 2 der ISO 10771–2 „Fluidtechnik – Prüfen des Ermüdungsdruckes druckbeaufschlagter metallischer Hüllen in hydraulischen Anwendungen“ soll bald als ISO/TR 10771–2 veröffentlicht werden.

NAM 236–9.1: Ausführungsrichtlinien Hydraulik

Inhalt und Wirkung der neuen ISO 13849–1 „Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen“ besprochen. Sie ersetzt die DIN EN 954–1 und beschreibt bisher in der Fluidtechnik nicht gebräuchliche Wege zur rechnerischen Ermittlung eines Performance Levels.

NAM 236–21.1: Pneumatische Antriebe

ISO 7180 „Pneumatik fluid power Cylinders – Bore and port thread sizes” zurückgezogen. Die Luftanschlüsse sind durch ISO 16030 genormt.

NAM 236–21.4: Pneumatik – Zuverlässigkeit

Aktive Mitarbeit im Normungsgremium ISO/TC 131/WG4, um ein einheitliches Verfahren zum Ermitteln von Zuverlässigkeitskennwerten zu entwickeln. Ziel ist die Etablierung eines internationalen Standards ISO 19973.

NAM 236–31: Schlauchleitungen

ISO 17165–1 „Dimensionen und Anforderungen an Schlauchleitungen“ mit entsprechenden Schlauchtypen und Armaturen aus dem amerikanischen und japanischen Raum ergänzt. Längentoleranz der Schlauchleitungen sehr kontrovers diskutiert. Arbeitskreis „Cr(VI)-freie Oberflächen“ unter der Schirmherrschaft des VDMA erstellte ein Positionspapier zur Cr(VI)/Thematik.