Ersatzteile für kleine Tauchflaschen | Ventile, Ringe, Dichtungen

Für die Sicherheit von Tauchflaschen verwenden Sie bitte 90-Shore-Fluorkautschuk-O-Ringe, die für einen Hochdruck von 300 bar ausgelegt sind. Lassen Sie die Flasche einmal jährlich fachmännisch überprüfen und tauschen Sie alle Dichtungen alle 2 Jahre aus. Ersatzteile müssen der EN144-Norm entsprechen und sowohl auf DIN- als auch auf Bügelanschlüsse (Yoke) passen, um eine sichere Luftversorgung zu gewährleisten.

Ventile

Bügelanschluss (Yoke) und DIN

Reihen von Hochdruckflaschen stehen in den Regalen eines Tauchshops. Oben befinden sich die Metallventile, die in zwei unterschiedliche Typen unterteilt werden. Bei der einen Art ist die Oberseite flach und weist in der Mitte eine runde Vertiefung mit einem Durchmesser von etwa 15 mm auf. Bei der anderen Art befindet sich oben eine tiefe, mit einem Innengewinde versehene Öffnung. Misst man diese mit einem Messschieber nach, kommt man auf einen Innendurchmesser von exakt 21 mm. Der erste Typ wird als Bügelanschluss (Yoke) bezeichnet, der zweite als DIN-Anschluss.

Ein Bügelanschluss sieht aus wie eine hufeisenförmige Metallschelle. Er wird mithilfe einer großen Kunststoff-Rändelschraube an der Rückseite fest auf das Flaschenventil gespannt. Die Dichtkraft wird allein durch den manuellen Anpressdruck erzeugt, und das Betriebslimit liegt bei 232 bar. Wenn ein Füllstellenmitarbeiter den Druck versehentlich über 250 bar erhöht, kann sich die Schelle aus Messingguss um etwa 0,1 mm nach außen dehnen, auch wenn diese Verformung mit bloßem Auge nicht sichtbar ist.

Der schwarze Dichtungs-O-Ring der Größe 014 liegt weitgehend frei in der Nut an der Vorderseite des Bügelanschlusses. Auf einem schaukelnden Boot bei starkem Wellengang kann die Flasche beim Anlegen des Neoprenanzugs gegen ein in der Nähe liegendes 2-kg-Bleigewicht stoßen. Die freiliegende Kante des O-Rings wird dabei leicht beschädigt. In 20 Metern Tiefe, wo der Druck 3 ATA erreicht, beginnt dieser Riss einen Strom von Blasen freizusetzen.

Stellt man beide Typen in einer Tabelle gegenüber, wird der Unterschied deutlich:

Anschlusstyp	Interne Struktur	Position des O-Rings	Maximaler Druck	Stoßfestigkeit
Bügel (A-Clamp)	Kein Innengewinde; durch externe Metallschelle gesichert	Freiliegend auf der Metallfläche oben am Flaschenventil	232 bar	Der äußere Metallrahmen kann sich bei Stößen dehnen oder verformen
DIN (200-bar-Version)	5 Innengewindegänge in der Öffnung	Tief in der Reglerarmatur versenkt	232 bar	Die Gewindegänge sind innen geschützt und gut gegen seitliche Stöße gefeit
DIN (300-bar-Version)	7 tiefere Innengewindegänge in der Öffnung	Tief in der Reglerarmatur versenkt	300 bar	Sehr unwahrscheinlich, dass selbst bei extremem Druck oder starken Stößen Undichtigkeiten auftreten

Der DIN-Anschluss macht die sperrige externe Schelle überflüssig. Der Taucher schraubt das Metallgewinde der ersten Stufe des Atemreglers direkt in die Ventilöffnung. DIN-Anschlüsse sind im Handel in zwei Ausführungen erhältlich: Die Version mit 5 Gewindegängen wird für Standard-Druckluftflaschen bis 200–232 bar verwendet, während eine 15-Liter-Flasche, die für das Tieftauchen an Wracks auf 300 bar gefüllt wird, die verstärkte Version mit 7 Gewindegängen erfordert.

Der dickere O-Ring der Größe 112, der bei DIN-Anschlüssen verwendet wird, liegt geschützt innerhalb dicker Metallwände. Sollte die Flasche einen halben Meter von der Ladefläche eines Pickups auf Beton fallen, kommt ein 1 mm langer Kratzer am Messinggehäuse nicht einmal in die Nähe des innenliegenden O-Rings. Selbst wenn ein Taucher in einer Strömung von 0,5 m/s gegen Riffgestein prallt, verschiebt sich der geschützte O-Ring nicht einmal um 0,01 mm.

Hersteller bieten auch Hybridversionen mit einem herausnehmbaren Einsatz an. Im Auslieferungszustand sieht das Messinganschlussstück wie ein Bügelventil aus, mit einer versenkten silbernen Scheibe in der Mitte, die eigentlich ein herausnehmbarer Stopfen ist. Setzt man einen 8-mm-Inbusschlüssel ein und dreht diesen mit etwa 20 Nm Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn, lässt sich der 45 Gramm schwere Metalleinsatz einfach herausnehmen.

Nach dem Entfernen des Einsatzes wird aus der flachen Stirnseite sofort ein versenkter Standard-DIN-Anschluss mit 5 Gewindegängen. Wenn Sie auf einer tropischen Insel ein Boot chartern und ältere Bügelflaschen verwenden, sollten Sie vor dem Anlegen des 5-mm-Neoprenanzugs einige Kleinigkeiten prüfen:

Drücken Sie mit dem Fingernagel auf den schwarzen O-Ring in der Nut, um zu sehen, ob er noch weich genug ist
Prüfen Sie, ob die silberne Dichtfläche Einkerbungen aufweist, die größer als 1 mm sind
Fühlen Sie, ob sich das Handrad leichtgängig drehen lässt oder ob es ungleichmäßig hakt
Halten Sie das Ventil nach dem Öffnen 5 Sekunden lang ans Ohr und achten Sie auf zischende Geräusche durch Undichtigkeiten

Regelmäßige Wartung

Das Spülbecken in einem Tauchshop ist meist 25°C bis 30°C warm und enthält oft Sand und Sonnenschutzmittel. Wenn ein Flaschenventil länger als 10 Minuten im Wasser liegt, können winzige 0,02 mm große Salzpartikel in die Zwischenräume des Messinggewindes gelangen. Blasen Sie vor dem Abnehmen des Atemreglers das gesamte Salzwasser mit einer Druckluftpistole bei 15 PSI vom Anschluss weg. Wischen Sie anschließend jeden Wassertropfen mit einem fusselfreien Mikrofasertuch vom Metallgehäuse ab.

Halten Sie beim Abspülen mit dem Schlauch den Wasserdruck unter 30 PSI. Lassen Sie den Wasserstrahl fächerförmig über die Außenseite des Ventils streichen, anstatt direkt auf die Auslassöffnung oder die Berstscheibe zu zielen. Unter dem Ventilhandrad befindet sich ein schmaler 0,5 mm breiter Spalt, in dem sich leicht Salz ablagert. Öffnen und schließen Sie das Handrad während des Spülens dreimal von Hand, um Schmutz vom darunter liegenden PTFE-Sitz wegzuspülen.

Verwenden Sie eine weiche Bürste mit Wildschweinborsten, um die 5- oder 7-gängige DIN-Öffnung zu reinigen
Verwenden Sie ein entfettetes Wattestäbchen, um Wassertropfen aus der Vertiefung des Bügelanschlusses aufzusaugen
Untersuchen Sie die 1 mm dicke schwarze Kunststoffscheibe unter dem Handrad
Blasen Sie drei Minuten lang kühle Luft mit einem Haartrockner über die Ventiloberfläche

Wird eine Flasche in einem geschlossenen Kofferraum aufbewahrt, kann die Temperatur leicht auf über 40°C ansteigen. Die Flasche muss mit einem Restdruck von 15 bis 25 bar gelagert werden, damit durch den Innendruck das Eindringen feuchter Luft verhindert wird. Wird sie komplett entleert, gelangt Feuchtigkeit ins Innere, und die Messingteile können in weniger als 60 Tagen eine grüne Korrosionsschicht entwickeln.

Der Bügelanschluss verwendet einen schwarzen externen O-Ring mit dem Werksgrößencode 014. Für normales Sporttauchen mit Druckluft reicht ein Nitril-O-Ring mit einer Shore-Härte von 90A aus. Bei Nitrox-Flaschen mit höherem Sauerstoffgehalt sollte dieser durch einen Fluorkautschuk-O-Ring derselben Härte ersetzt werden.

Feine, spinnennetzartige Risse auf der Oberfläche eines Nitril-O-Rings
Ein Fluorkautschuk-O-Ring, der sich trocken und rau anfühlt und beim Dehnen kaum Elastizität aufweist
Ein ehemals runder O-Ring, der durch Langzeitkompression oval flachgedrückt wurde
Ein trockenes, schabendes Geräusch bei jedem Festziehen des Atemreglers

Wenn Sie einen alten O-Ring entfernen möchten, verwenden Sie einen Messing-Piekser mit vorsichtig abgerundeter Spitze. Das Aufhebeln mit einem Edelstahl-Schraubendreher (HRC 50) zerkratzt den weichen Messingsitz und hinterlässt eine etwa 0,1 mm tiefe Rille. Bei 200 bar kann durch diesen Kratzer unter Wasser etwa 1 Liter Hochdruckluft pro Minute entweichen.

Tragen Sie vor dem Einsetzen eines neuen O-Rings eine erbsengroße Menge Spezialschmiermittel auf (etwa 0,05 Gramm). Verreiben Sie es zwischen zwei Fingerspitzen, bis keine weißen Streifen mehr sichtbar sind. Herkömmliches Silikonfett darf niemals bei sauerstoffreichen Flaschen verwendet werden. Sobald die Sauerstoffkonzentration über 40 % steigt, kann der Kontakt mit Silikonfett bereits bei normaler Raumtemperatur zu Entzündung oder Explosion führen.

Servicetechniker verwenden ein synthetisches PFPE-Schmiermittel, in der Regel Christo-Lube MCG 111 oder Tribolube 71. Es ist außergewöhnlich stabil und bleibt von -40°C bis 260°C gleitfähig. Wenn sich das Ventil steif anfühlt und schwer von Hand zu drehen ist, ist das Schmiermittel auf dem Ventilschaftgewinde wahrscheinlich bereits abgenutzt.

Nach etwa 50 Tauchgängen und 50 Stunden Hochdruckgasfluss ist das meiste Schmiermittel durch Feuchtigkeit ausgewaschen. Ist der Mechanismus trocken und Sie wenden beim Drehen des Handrads ein Drehmoment von mehr als 5 Nm an, kann der darunter liegende Hochdruck-PTFE-Sitz sofort reißen.

Die jährliche Hauptwartung sollte von einem Techniker mit ASSET-Zertifizierung durchgeführt werden. Dieser spannt die Flasche in einen Schraubstock, verwendet einen 28-mm-Gabelschlüssel und wendet 65 Nm Drehmoment an, um das Ventilgehäuse zu entfernen. Dreht man es um, findet sich darunter ein 40 mm langes Rohr mit einer 5-mm-Innenbohrung.

Stellen Sie das Ultraschallreinigungsgerät auf 40 kHz ein
Füllen Sie es mit industriellem Weißweinessig, der 10:1 mit Frischwasser verdünnt wurde
Erwärmen Sie die Lösung auf 50°C und reinigen Sie die Teile 12 Minuten lang
Nehmen Sie alles heraus und blasen Sie es mit ölfreier Hochdruckluft vollständig trocken

Das alte Messingrohr im Ventil wurde inzwischen durch ein HDPE-Kunststoffrohr ersetzt. Wenn Sie kopfüber tauchen, verhindert dieses Rohr, dass Rostpartikel vom Boden der Flasche durch den Luftstrom in Ihren Mund gelangen. Das Einbauen einer neuen Berstscheibe ist heikle Arbeit, da die Kupferscheibe im Inneren nur 0,08 mm dick ist.

Die Berstscheibe muss mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden, der im letzten Jahr kalibriert wurde. Das Drehmoment muss zwischen 100 und 110 in-lbs (ca. 11,3 bis 12,4 Nm) liegen. Bei zu geringem Drehmoment entweicht das Hochdruckgas langsam; bei zu hohem Drehmoment verformt sich die dünne Kupferscheibe, wodurch der ursprüngliche Berstdruck von 315 bar nicht mehr sicher gewährleistet ist.

Bevor Sie das Ventil wieder in den Flaschenhals schrauben, prüfen Sie das 3/4-14 NPSM-Gewinde unter einer Lupe, um sicherzustellen, dass die Oberfläche glatt ist. Setzen Sie einen neuen O-Ring der Größe 214 ein und tragen Sie 0,1 Gramm Schmiermittel auf. Ziehen Sie das Ventil mit einem großen Schraubenschlüssel mit 50 ft-lbs (ca. 68 Nm) fest, damit die Dichtfläche aus Metall vollständig gesichert ist.

Dichtungsringe

Materialeigenschaften

Wenn Sie einen gewöhnlichen schwarzen Nitrilkautschuk-Dichtring (NBR) in die Hand nehmen und daran riechen, hat er einen leichten Geruch wie ein Autoreifen. Seine internen Kohlenstoff-Schwefel-Bindungen bleiben in normaler Druckluft, in der der Sauerstoffgehalt nur 21 % beträgt, stabil. Selbst wenn er ein ganzes Jahr lang täglich in Meerwasser verwendet wird, entstehen auf der Oberfläche nicht einmal haarrissige Spalten.

Sobald die Sauerstoffkonzentration in der Flasche über 40 % steigt, ändert sich alles. Hochkonzentrierte Sauerstoffmoleküle wirken wie mikroskopische Skalpelle, die aggressiv die Kohlenstoffketten im Nitrilkautschuk aufbrechen. Ein schwarzer NBR-Ring, der normalerweise 100 Tauchgänge in Standardluft überstehen würde, entwickelt in mit Sauerstoff angereichertem Gas in weniger als 48 Stunden blasenartige chemische Schwellungen auf der Oberfläche.

Wenn Sie eine Nitrox-Flasche von einem Tauchshop mieten, ist sie meist mit einem mit Sauerstoff angereicherten Gas mit 32 % oder sogar 36 % befüllt. Bei der jährlichen Wartung dieser Flaschen fassen Techniker einen schwarzen NBR-Ring nicht einmal an. Sobald das Messingventil gereinigt wurde, ersetzen sie alles durch braune oder grüne Fluorkautschuk-Komponenten (Viton).

„Die Fluoratome im Fluorkautschuk wirken wie eine eingebaute feuerfeste Schicht um den Kautschuk. Egal, wie viele Sauerstoffmoleküle man darauf loslässt, sie können diese Schutzhülle nicht durchdringen.“

Setzen Sie eine Viton-Komponente in ein Flaschenventil ein, das mit 100 % reinem Sauerstoff gefüllt ist, behält sie selbst bei sommerlicher Hitze von 60°C ihre ursprüngliche Elastizität. Legt man Nitrilkautschuk zehn Minuten lang in die gleiche Hochdruck-Umgebung mit reinem Sauerstoff, kann der kleinste Reibungsfunke durch Metallkontakt bei 200 bar eine extrem heftige Explosion auslösen.

Fluorkautschuk ist extrem widerstandsfähig gegen Entzündung und Sauerstoffeinwirkung, offenbart aber in kaltem, tiefem Wasser eine große Schwäche: Er versteift drastisch. Wenn ein Taucher auf 40 Meter absteigt und die Wassertemperatur auf 4°C sinkt, wird Viton fast starr. Nachdem es zwischen Messingteilen flachgedrückt wurde, kann es volle zwei Sekunden dauern, bis es langsam seine ursprüngliche runde Form wieder annimmt.

Weder Nitril noch Fluorkautschuk bieten eine besonders hohe Verschleißfestigkeit; die Zugfestigkeit liegt bei etwa 15 MPa. Wenn einer der beiden auf der rotierenden Spindel oben an einem Flaschenventil installiert ist, wo Taucher es täglich von Hand öffnen und schließen, führen Messingabriebpartikel dazu, dass sich das Material in weniger als drei Monaten abnutzt und undicht wird. Hier kommt das transparente Polyurethan (PU) ins Spiel.

Polyurethan hat eine bemerkenswert hohe Zugfestigkeit. Misst man einen O-Ring mit dem gleichen Querschnitt von 1,78 mm und spannt ihn in einen Prüfstand, kann PU mehr als 35 MPa Kraft aushalten, wobei es sich lang und dünn dehnt, ohne zu reißen. In den am stärksten genutzten Mietflaschen, die von verschiedenen Personen sieben- oder achtmal am Tag geöffnet und geschlossen werden, ist dieser winzige PU-Ring der Grund dafür, dass die Messinggewinde dicht bleiben.

Material	Sichtbare Farbe	Zugfestigkeit	Sauerstoffverträglichkeit	Reaktion in kaltem Wasser
Nitrilkautschuk	Massiv schwarz	15 MPa	21 % (Standardluft)	Schnell, federt in 0,1 Sekunde zurück
Fluorkautschuk	Braun oder grün	14 MPa	100 % (reiner Sauerstoff)	Langsam, versteift stark in der Kälte
Polyurethan	Transparent mit Gelbstich	35 MPa	21 % (Standardluft)	Extrem schnell, sehr schwer zu zerreißen

Polyurethan ist jedoch auf seine eigene Art empfindlich und eignet sich schlecht für eine heiße, feuchte Lagerung. Wenn eine Kunststoffbox voller PU-Ersatzteile zwei Jahre lang in einem beengten Schuppen am Meer bei 30°C und 80 % Luftfeuchtigkeit steht, wird ihre eng gepackte Molekülstruktur durch die Feuchtigkeit in der Luft allmählich zersetzt.

Drückt man einen davon vorsichtig mit den Fingern zusammen, zerbröckelt der einst zähe, transparente Ring wie ein übertrockneter Keks. Erfahrene Techniker haben diese Lektion schon lange gelernt. Sie versiegeln PU-Ersatzteile in Vakuum-Folie und legen zwei 5-Gramm-Päckchen industrielles Trockenmittel bei.

Nitril bleibt bis -30°C verwendbar, was es besonders nützlich für das Eistauchen durch gefrorene Seen im Winter macht.
Fluorkautschuk verträgt Temperaturen bis 200°C und ist damit ideal für die intensive Hitze, die bei der Reibung von reinem Hochdrucksauerstoff entsteht.
Polyurethan ist 4 bis 5 Mal verschleißfester als gewöhnlicher Kautschuk gegenüber Sand und Salz und wird daher häufig an häufig rotierenden Wellen eingesetzt.