Gehäusedichtungskonzepte van Richard Wöhr GmbH voor speciale eisen aan IP-beschermingsgraad, EMC en hygiëne

De Richard Wöhr GmbH biedt naast een uitgebreid portfolio aan behuizingen, frontpanelen en invoersystemen (waaronder industriële toetsenborden en folietastaturen) ook nuttige en intelligente accessoires voor de betreffende industriële componenten. Vooral voor de productie of toepassing van behuizingen in de elektrotechnische en elektronische omgeving levert Wöhr® afdichtingen met diverse specificaties, bijvoorbeeld als vlak- of ronde materialen, van polyurethaan- of polyethyleenschuimfolie, elektrisch isolerend of geleidend. Deze afdichtings- en isolatiematerialen worden in eigen huis klant-specifiek aangepast en geassembleerd.

Met een afdichting alleen of met de keuze van het juiste afdichtingsmateriaal uit een groot aantal beschikbare opties op de markt, is het echter niet gedaan. Een holistisch afdichtingsconcept is essentieel, waarbij de afdichting zelf wel een belangrijke rol speelt, maar constructief correct gepland en productietechnisch correct ingebouwd moet worden. De kunst om een behuizing af te dichten volgens de eisen van een duidelijk gedefinieerde IP-beschermingsgraad ligt in de keuze van de juiste methode en het vroegtijdig plannen hiervan tijdens de constructie, in afstemming met de overige componenten en modules.

Afdichtingen worden meestal geplaatst op plaatsen waar beschermde modules tegen omgevingsinvloeden toegankelijk moeten zijn voor service of om onbekende of moeilijke, niet-alledaagse inbouwsituaties te beheersen. En juist daar liggen de zwakke punten van een niet-constructief overwogen afdichtingsoplossing.

Een afdichting zonder mechanische aanslag en daarom na het openen van de behuizing niet opnieuw te vormen of met terugslaggedrag, verliest vanaf dat moment haar werking of kan deze slechts gedeeltelijk vervullen.

Om al deze punten in overweging te nemen, is het belangrijk om naast de eisen van het (nieuwe) apparaat ook de veldomstandigheden te kennen. Alleen dan kunnen mechaniek, afdichtingssoort en afdichtingsmateriaal inclusief accessoires optimaal op elkaar worden afgestemd, zodat een holistisch afdichtingsconcept ontstaat.

De Richard Wöhr GmbH biedt de volgende afdichtings-technologieën aan: Gevormde afdichtingen uit één of twee componenten, ronde profielafdichtingen, vlakafdichtingen en EMC-afdichtingen.

1. Gevormde afdichtingen

Gevormde afdichtingen zijn zeer elastisch, niet-verliesbaar (omdat ze zelfklevend zijn), bieden een nauwkeurige positionering terwijl ze tegelijkertijd toleranties in de behuizing compenseren en kenmerken zich door hun hoge procesveiligheid en flexibiliteit. Een gevormde afdichting heeft meestal een verhoudingsmaat van 2:1 (breedte x hoogte). Deze afdichting heeft geen stoot en is daardoor geschikt voor belasting van alle zijden.

1.1. Een-component afdichtingen

Gevormde afdichtingen van eentallige elastomeren worden rechtstreeks op het te afdichten onderdeel gedoseerd.

Voordelen: Ook complexe en kleine afdichtingsgeometrieën zijn mogelijk. Het afdichtingsmateriaal is kant-en-klaar gemengd, meestal een vochtuithardend systeem, UV- en thermisch uithardende varianten zijn ook mogelijk. De parameters van de afdichting blijven constant van het eerste tot het laatste deel. Functionele vul- of toevoegingselementen (bijvoorbeeld elektrisch of thermisch geleidende additieven) zijn mogelijk, maar beïnvloeden de hardheid en elasticiteit van het afdichtingsmateriaal.

Nadelen: De afdichting is meestal volledig gevuld, tijdens het proces kunnen normaal gesproken geen parameters zoals Shore-hardheid worden aangepast. Systemen die door het mengen van lucht onder compressie een schuimvorming van het afdichtingsmateriaal afdwingen na het verlaten van de spuitmond, zijn meestal duur. Afhankelijk van verwerking en materiaal kan een start- of eindpunt van de afdichting zichtbaar zijn en mogelijk zelfs invloed hebben op de afdichtingswerking.

1.2. Twee-componenten afdichtingen

Twee-componenten afdichtingen worden vóór het aanbrengen voorbereid in een mixer.

Voordelen: Uitstekende hechting, snelle processen, goede instelbaarheid van de afdichtings-eigenschappen, het afdichtingsmateriaal is kosteneffectief en zeer chemisch bestendig.

Nadelen: Vaak zijn installatiedelen nodig om een optimaal resultaat te bereiken, kleine series zijn meestal niet rendabel. Een mechanische aanslag moet aanwezig zijn om een terugstelling van de afdichting te garanderen.

2. Ronde profielafdichtingen

Ronde profielafdichtingen zijn in alle maten (0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm enz.) en door de grote keuze aan materialen (zoals schuimrubber, neopreen en siliconenafdichtingen) ook als functionele varianten – als volmateriaal of als slang – beschikbaar.
Voordelen: Een goede optie voor kleine aantallen, functionele eigenschappen zoals geleidbaarheid en verschillende Shore-hardheden zijn mogelijk. Drievoudige afdichtingsgeometrieën kunnen worden afgebeeld.

Ronde profielen zijn – omdat ze van de rol komen – in lengte vrijwel “oneindig” beschikbaar, dus ook voor zeer grote werkstukken. Als ringprofiel is lijmen mogelijk, een vlakke lijmverbinding met groef is afhankelijk van de situatie niet altijd noodzakelijk. Ze kunnen ook door de klant zelf worden aangebracht en zijn bij gewijzigde eisen vervangbaar.

Nadelen: Overwegend handmatige montage vereist. Mechanisch moet op het te afdichten onderdeel een geleiding (groef) aanwezig zijn, mogelijk is zelfs lijmen noodzakelijk.

3. Vlakafdichtingen

De keuze van het afdichtingsmateriaal is bij vlakafdichtingen van groot belang, omdat materiaalbestendigheid en -structuur (openporig of gesloten cel) het afdichtingsgedrag van het systeem beïnvloeden.

Ook speelt hier het terugslagvermogen van de afdichting een grote rol, om een afdichtingswerking ook na service-inzetten te garanderen.

Voordelen: Kan door lasersnijden ook voor kleine series worden geassembleerd, maar door bandstahlsnijden ook zeer rendabel voor grotere series. Bij stofbeschermingsafdichtingen is een “gestoorde” L-vormige variant mogelijk, deze is kosteneffectiever doordat materiaal wordt bespaard.

Nadelen: De uitvoering moet mogelijk op het stuk worden aangepast en kan alleen bij goede verwerking en onder bepaalde voorwaarden worden aangebracht. Ook hier moet afhankelijk van het systeem een mechanische eindstop de afdichting beschermen tegen onomkeerbare inpressing.

4. EMC-afdichtingen

Afdichtingen die de elektromagnetische compatibiliteit waarborgen, zijn meestal slechts beperkt geschikt als bescherming tegen waterindringing. Ze zijn geleidbaar en zorgen voor een laagohmige gesloten oppervlakte die EMV-emissies en EMV-ontvangsten dempt.

De waterdichtheid van complete systemen kan ook worden verzekerd door constructieve maatregelen of met behulp van slimme accessoires (additioneel), bijvoorbeeld met een speciale afdichtingsrand voor folietastaturen, een overlappend decorfolie op de mechaniek of speciale afwaterings- en ontluchtingsdopjes of drukbalans-elementen. Laatstgenoemde maken al vele jaren deel uit van het standaardprogramma van de Richard Wöhr GmbH en worden hieronder voorgesteld, omdat ze cruciaal bijdragen aan de praktische bruikbaarheid van een behuizing op lange termijn, ook en vooral bij wisselende omgevingsinvloeden (zoals vochtigheid, luchtdruk en temperatuurschommelingen).

Ontwaterings- en ontluchtingsdopjes (klimaatdopjes) zorgen voor een voortdurende drukbalans tussen behuizing/bedieningskast en omgeving. Hierdoor worden oververhitting voorkomen en condensvorming geminimaliseerd, zodat elektronische componenten beschermd worden tegen corrosie. Water dat in het apparaat is binnengedrongen of condensatie die is ontstaan, wordt autonoom afgevoerd via de klimaatdopjes.

Het ontluchtingselement wordt aan de buitenwand van een behuizing bevestigd en zorgt voor een voortdurende drukbalans. Het wordt ofwel in een schroefdraad geschroefd of door een gat met een moer bevestigd.

Een belangrijk kenmerk van de drukbalanselementen is de hoge luchtstroomcapaciteit bij gelijktijdig hoog waterweerstand. Hierdoor wordt de interne druk van gesloten behuizingen aangepast aan de omgeving en wordt voorkomen dat water binnendringt.

Deze drukbalans is ook mogelijk in combinatie met kabelinvoeren ("ademende kabelinvoer").

Daarnaast biedt Wöhr® elementen aan die water uit de binnenkant van de behuizing afvoeren en optioneel tegelijk drukbalans mogelijk maken. Met behulp van een in het element geïntegreerd, tweezijdig lucht- en eenduidig waterdoorlatend membraan wordt een IP-dichtheid van IP66, IP68 en zelfs IPX9 bereikt.

De serie GH02/KVDAE combineert kabelinvoeren en drukbalanselementen. Dankzij een microporieuze, vloeistofdichte membraan worden drukverschillen binnen en buiten de behuizing gecompenseerd, waardoor condensvorming wordt geminimaliseerd. De serie GH02/KVDAE is daarmee uitstekend geschikt voor gebruik in besturingssystemen en schakelkasten in de voedingsmiddelenindustrie, gebouwautomatisering, verkeerssystemen en energievoorziening.

Door de ademende kabelinvoer worden tevens alle belangrijke eigenschappen van een kabelinvoer vervuld, waardoor kosten worden bespaard. Er zijn geen extra onderdelen of speciale montage of gaten nodig.

Vanwege de gelijke afmetingen kunnen oude kabelinvoeren eenvoudig worden vervangen door de nieuwe serie GH02/KVDAE. Ze zijn ook leverbaar als EMC-invoersluiting (elektromagnetische compatibiliteit) met interne onderdelen volgens DIN 89345.

Uiteindelijk is voor een passend afdichtingsconcept de juiste expertise en een ervaren partner nodig die u projectmatig ondersteunt. De keuze van het afdichtingsconcept moet wereldwijd worden bekeken en is niet slechts een kleine parameter, maar een cruciale factor voor de functionaliteit van het eindproduct in het productieproces van behuizingen en apparaten. De Richard Wöhr GmbH ondersteunt haar klanten bij het selecteren en ontwikkelen van afdichtingsconcepten, van ontwerp tot productie en montage.