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DEUTSCHE NORM August 2000

Prfung von Kautschuk und Elastomeren

Hrteprfung nach Shore A und Shore DD

53505ICS 83.060 Mit DIN EN ISO 868:1998-01

Ersatz frDIN 53505:1987-06Testing of rubber Shore A and Shore D hardness test

Essais des caoutchouc Essai de duret Shore A et Shore D

VorwortDer Arbeitsausschuss NMP 434 Prfung der physikalischen Eigenschaften von Kautschuk und Elastomeren hat dieseNorm erstellt. Der Inhalt entspricht weitgehend den Internationalen Normen ISO 868:1985 Kunststoffe und Hartgummi Bestimmung der Eindruckhrte mit dem Hrteprfgert nach Shore (Shore-Hrte) und ISO 7619:1997 Kautschuk Bestimmung der Hrte mit dem Taschengert.Die Przisionsdaten fr die Hrteprfung nach Shore A wurden in einem Gemeinschaftsversuch im Jahre 1985, an demsich 14 Laboratorien beteiligt haben, ermittelt. In einem zentralen Labor wurden von 3 Qualitten Probekrper her-gestellt und an die einzelnen Laboratorien verschickt. In jedem Laboratorium wurde an 5 Probekrpern jeder Qualittan 4 aufeinander folgenden Tagen die Hrte bestimmt. Die einzelne Prfung bestand aus 3 Einzelmessungen, vondenen der Medianwert auf eine Shore-Einheit angegeben wurde. Die Ergebnisse kann man Tabelle 3 entnehmen.In dem Gemeinschaftsversuch wurde der Einfluss der Ablesezeit 1 s und 3 s und der Einsatz eines Handgertes odereines Stativs untersucht. Eine Verkrzung der Ablesezeit und der Einsatz eines Hangertes hatten keinen Einfluss aufdie Przisionsdaten. Das Niveau der Hrtemessung wird allerdings durch das Verfahren beeinflusst, insbesondere beider niedrigeren Hrte von 40 Shore A. Man beobachtet hier bei 1 s einen Hrteanstieg von 0,8 Shore A und bei Messungohne Stativ einen Anstieg von 1,2 Shore A. Um vergleichbare Werte zu erhalten, ist es daher erforderlich, die in dieserNorm vorgeschriebenen Bedingungen einzuhalten, d. h. bei einer Ablesezeit von 3 s und mit einem Stativ zu messen.

nderungen

Gegenber DIN 53505:1987-06 wurden folgende nderungen vorgenommen: Kunststoff aus dem Anwendungsbereich herausgenommen, da fr diesen DIN EN ISO 868 besteht.

Frhere AusgabenDIN 53503-2: 1943-03DIN 53503: 1948-08DIN 53505: 1953-09, 1957-06, 1960-05, 1967-04, 1973-03, 1973-08, 1987-06

Fortsetzung Seite 2 bis 5

Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V.Normenausschuss Kautschukindustrie (FAKAU) im DIN

' DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.

Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin

Ref.-Nr. DIN 53505:2000-08

Preisgr. 06 Vertr.-Nr. 0006

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1 AnwendungsbereichDas in dieser Norm beschriebene Prfverfahren er-mglicht die Bestimmung der Hrte an Probekrpern undErzeugnissen aus Elastomeren. Die Messwerte sindabhngig von deren visko-elastischen Eigenschaften, ins-besondere den Spannungswerten nach DIN 53504. DasHrteprfgert nach Shore A ist im Bereich von 10 bis90 Shore A anwendbar. Hrtere Probekrper werdenzweckmig mit dem Hrteprfgert nach Shore Dgemessen.Ein weiteres Verfahren fr den mittleren Hrtebereich istdie Bestimmung der Kugeldruckhrte nach DIN 53519-1,gemessen mit der Kugel von 2,5 mm Durchmesser.Weichere Probekrper knnen mit der Kugel von 5,0 mmDurchmesser, hrtere mit dem Hrteprfgert nachDIN EN ISO 2039-1 gemessen werden.Das in DIN 53519-2 beschriebene Prfverfahren eignetsich zur Bestimmung der Kugeldruckhrte im mittleren Be-reich fr Probekrper, die wegen ihrer geringen Maenicht nach DIN 53519-1 geprft werden knnen.Bezglich der Anwendungsgrenzen der verschiedenenHrteprfverfahren siehe Anhang A.

2 Normative VerweisungenDiese Norm enthlt durch datierte oder undatierte Verwei-sungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diesenormativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellenim Text zitiert, und die Publikationen sind nachstehendaufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren spterenderungen oder berarbeitungen dieser Publikationennur zu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berar-beitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungengilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publi-kation.

DIN 51220Werkstoffprfmaschinen Allgemeines zu Anforde-rungen an Werkstoffprfmaschinen und zu derenPrfung und Kalibrierung

DIN 53504Prfung von Kautschuk und Elastomeren Bestim-mung der Reifestigkeit, Zugfestigkeit, Reidehnungund Spannungswerten im Zugversuch

DIN 53519-1Prfung von Elastomeren Bestimmung der Kugel-druckhrte von Weichgummi, Internationaler Gummi-hrtegrad (IRHD) Hrteprfung an Normproben

DIN 53519-2Prfung von Elastomeren Bestimmung der Kugel-druckhrte von Weichgummi, Internationaler Gummi-hrtegrad (IRHD) Hrteprfung an Proben gerin-gerer Abmessungen, Mikrohrteprfung

DIN 53541Prfung von Kautschuk und Elastomeren Bestim-mung der Kristallisation durch Messung der Hrte

DIN 53545Prfung von Kautschuk und Elastomeren Be-stimmung des Verhaltens von Elastomeren bei tiefenTemperaturen (Klteverhalten) Grundlagen, Prf-verfahren

DIN 53598-1Statistische Auswertungen an Stichproben mit Beispie-len aus der Elastomer- und Kunststoffprfung

DIN EN ISO 2039-1Kunststoffe Bestimmung der Hrte Teil 1:Kugeleindruckversuch (ISO 2039-1:1993); DeutscheFassung EN ISO 2039-1:1996

DIN ISO 5725-1Genauigkeit (Richtigkeit und Przision) von Mess-verfahren und Messergebnissen Teil 1: AllgemeineGrundlagen und Begriffe (ISO 5725-1:1994)

3 Begriffe3.1Hrte nach ShoreDer Widerstand gegen das Eindringen eines Krpersbestimmter Form unter definierter Federkraft.Die Hrteskale umfasst einen Bereich von 0 bis 100 Hrte-einheiten, wobei 0 der kleinsten und 100 der grtenHrte entspricht.

4 BezeichnungBezeichnung einer Hrteprfung nach Shore A:

Prfung DIN 53505 - ABezeichnung einer Hrteprfung nach Shore D:

Prfung DIN 53505 - D

5 Gerte5.1 Hrteprfgerte Die Hrteprfgerte mssen den nachfolgenden

Anforderungen entsprechen und mit Hrteprfgertnach Shore A, DIN 53505 bzw. Hrteprfgert nachShore D, DIN 53505 sowie Herstellerzeichen undFabrikationsnummern gekennzeichnet sein.

Der Skalenteilungswert muss eine Hrteeinheit undder Teilstrichabstand U 1 mm betragen.

Form und Mae der Eindringkrper und der Auf-lageflche mssen Bild 1 entsprechen.

Die Werte der Federcharakteristiken der Prfgertewerden durch Aufbringen von Krften auf den Ein-dringkrper, die durch Gewichtstcke erzeugt werden,gemessen.

Die Sollwerte der Federcharakteristiken sind Tabelle 1 zuentnehmen, sie sind auf 5 mN gerundet. Fr das Hrteprfgert ist ein Gesamtfehler von 1Shore-A- bzw. Shore-D-Einheit zulssig. Gerte, die zu in-ternen Versuchen benutzt werden, sind laufend vomAnwender zu berwachen. Gerte, mit denen mageb-liche Messungen durchgefhrt werden, z. B. fr Ab-nahme-Prfungen und Ausstellung von Werksattesten,mssen nach DIN 51220 jhrlich von einer amtlichenPrfstelle geprft werden.

5.2 ZusatzeinrichtungZu den Hrteprfgerten nach Shore gehrt eine Zusatz-einrichtung, in die das Prfgert eingespannt werden kannund die ein planparalleles Andrcken mit einer Kraft von12,5 0,5N bei Shore A bzw. 50 0,5N bei Shore Dsicherstellt.

5.3 TemperierkammerWenn Messungen oberhalb oder unterhalb der Raumtem-peratur durchgefhrt werden sollen, kann eine Temperier-

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Tabelle 1: Sollwerte der Federcharakteristika fr Hrteprfgerte nach Shore A und Shore D

Shore-Hrte-Einheiten

Weg des Eindringkrpers Federkraft F

mN

mm Shore A Shore D

40 200

0 2,5 0,02 550 0

10

lineare Charakteristik

1 300 1)

20 2 050 8 900

30 2 805 13 350

40 3 555 17 800

50 4 305 22 250

60 5 060 26 700

70 5 810 31 150

80 6 560 35 600

90 7 310 40 050

100 0 8 065 44 500

1) Durch den Beginn der Federkraft mit 0 (keine Vorkraft) bei Shore D ist die vorgeschriebene Federcharakteristik imunteren Bereich bis etwa 10 Hrteineinheiten nicht in der vorgegebenen Geradlinigkeit einhaltbar, weshalb derexakte Sollwert weggelassen wurde.

Bild 1: Eindringkrper und Auflageflche

Tabelle 2

a ? 3 0,10mm

b ? 1,25 0,15mm

c 2,5 0,02mmEindringkrper

d 0,79 0,01mm gehrtet und poliert

r 0,1 0,01mm, kugelig

f ? 18 0,50mm


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kammer verwendet werden, die so konstruiert ist, dasssich Probekrper, Probenauflage, Eindringkrper und Auf-lageflche des Hrteprfgertes in der Temperierkammerbei Prftemperatur, das Messwerk des Hrteprfgertesaber auerhalb der Temperierkammer bei Raumtempera-tur befindet, oder das Prfgert wird in der Temperierkam-mer temperiert. Die Messung muss auf jeden Fall in derTemperierkammer erfolgen. Die in 5.1 geforderten techni-schen Daten und Grenzabweichungen mssen bei allenPrftemperaturen eingehalten werden.

6 Probekrper6.1 FormDie Prfflchen mssen einen Durchmesser vonU 35 mm aufweisen und glatt und eben sein. Probekrperfr die Prfung nach Shore A sind auf der Prfflchehauchfein mit Talkum zu bestuben. Die Dicke der Pro-bekrper soll U 6 mm betragen.Dnneres Material darf geschichtet werden, wenn die Min-destprobendicke mit hchstens 3 Schichten, von denenkeine dnner als 2 mm sein darf, erreicht wird. Hierbeisind Lufteinschlsse zu vermeiden. Die Schichtung ist imPrfbericht anzugeben.Messungen an Erzeugnissen verschiedenster Form-gebung sind mglich, jedoch sind besonders im Fallegekrmmter Flchen Angaben ber die Messstelle ntig.Messungen an Fertigteilen, deren Prfflchen in ihrenMaen von den oben angegebenen Maen abweichen,sind nur als Vergleichswerte fr unter gleichen Bedingun-gen gemessene Werte, nicht als Stoffkonstanten, anzu-sehen.

6.2 AnzahlFalls in Anforderungsnormen nichts anderes festgelegtist, gengt die Prfung eines Probekrpers.

7 Durchfhrung7.1 Die Prfung ist an mechanisch nicht vorbeanspruch-ten Probekrpern durchzufhren.Die Prfung soll bei 23 2 C und nicht frher als 16 hnach der Vulkanisation durchgefhrt werden. Falls erfor-derlich, knnen andere Prftemperaturen vereinbartwerden. In diesem Fall sind im Probekrper nur Grenzab-weichungen von 1 C vom Sollwert zulssig. Dies giltbesonders fr Prfungen in der Klte.Vor der Prfung sind die Probekrper in der Temperier-kammer (siehe 5.3) mindestens 30 min an die Prftem-peratur anzugleichen. Wenn das Klteverhalten nachDIN 53541 oder DIN 53545 geprft werden soll, sind dieLagerzeiten der Probekrper zu vereinbaren.

7.2 An jedem Probekrper ist an mindestens dreiverschiedenen Stellen je eine Messung auszufhren. DerAbstand der Messstellen voneinander soll U 5 mm undvon den Kanten des Probekrpers U 13 mm betragen.

7.3 Das Hrteprfgert wird stofrei auf den Probekr-per aufgesetzt und soll beim Prfen mit der Auflageflchesatt aufliegen.

Kann die in 5.2 aufgefhrte Zusatzeinrichtung nicht be-nutzt werden, weil z. B. die Mae des Probekrpers diesausschlieen, dann kann das Hrteprfgert in entspre-chender Weise von Hand angedrckt werden. Dabei mussmit einer greren Messunsicherheit gerechnet werden.Bei Nichteinhalten der Planparallelitt zwischen Proben-oberflche und Auflageflche des Hrteprfgertes sindweitere Messfehler mglich.

7.4 Die Hrte ist 3 s nach der Berhrung zwischen derAuflageflche des Hrteprfgertes und des Probe-krpers abzulesen. Bei Probekrpern mit deutlichen Flie-eigenschaften kann auch nach 15 s abgelesen werden.Die Messdauer ist im Prfbericht anzugeben.

8 PrfberichtIm Prfbericht ist unter Hinweis auf diese Norm anzuge-ben:a) Art und Bezeichnung des geprften Erzeugnisses;b) Art der Probekrperherstellung;c) Shore-A- bzw. Shore-D-Hrteeinheiten, ganzzahlig,

Anzahl der Einzelwerte, Medianwert, Spannweitenach DIN 53598-1.

In besonderen Fllen:d) Prftemperatur;e) Messdauer;

f) Abweichungen von dieser Norm;g) Prfdatum.

9 Angabe des ErgebnissesBEISPIELE:

Shore-A-Hrte 75 oder kurz: 75 Shore A67 bis 69 Shore A bei 28 C und 15 s58 Shore A nach 72 h bei 30 CIn Zeichnungen: Elastomer, Hrte 75 5 Shore Anach DIN 53505

10 Przision des VerfahrensZur Beurteilung von Ergebnissen der Hrteprfung nachShore A gilt folgendes (siehe Vorwort sowieDIN ISO 5725-1):Die Przisionsdaten sind in dem untersuchten Bereichvon 40 bis 80 Shore A nur wenig vom Niveau abhngig.Die Wiederholbarkeit r liegt bei 1,7 Shore A und die Ver-gleichbarkeit R bei 2,6 Shore A. Da die Hrte in ganzenShore-Einheiten angegeben wird, sind die Werte bei derBeurteilung von einzelnen Ergebnissen aufzurunden, undman erhlt:Wiederholbarkeit r = 2 ShoreVergleichbarkeit R = 3 ShoreANMERKUNG: Bei weiteren Berechnungen, falls man

z. B. mehrere Ergebnisse zusammenfasst und beur-teilt, sind die genaueren Werte 1,7 bzw. 2,6 Shore Aoder die Werte aus der Tabelle 3 entsprechend demHrteniveau einzusetzen.

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Wiederholbarkeit(1 Beobachter, 1 Gert)Die Differenz zwischen zwei einzelnen Ergebnissen, dieein einzelner Bearbeiter an identischem Prfmaterial mitden gleichen Gerten innerhalb einer Zeitspanne von 1 dbis 4 d erhlt, wird die Wiederholbarkeit r = 2 Shore A imDurchschnitt nicht hufiger als einmal in 20 Fllen ber-schreiten.

Vergleichbarkeit(verschiedene Beobachter, verschiedene Gerte)Die Differenz zwischen zwei einzelnen und unabhngigenErgebnissen, die 2 Bearbeiter, welche in verschiedenenLaboratorien arbeiten, an identischem Prfmaterial er-halten, wird die Vergleichbarkeit R = 3 Shore A imDurchschnitt nicht hufiger als einmal in 20 Fllen ber-schreiten.

Anhang A (informativ)berblick ber die Anwendungsgrenzen

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Tabelle 3: Przision der Hrteprfung nach Shore A

Niveau Wiederholbarkeit Vergleichbarkeit

m s2r r 100 r=m s2R R 100 R=m

41,4 Shore 0,22 1,33 3,2 % 0,68 2,33 5,6 %

60,1 Shore 0,46 1,92 3,2 % 0,86 2,62 4,4 %

77,7 Shore 0,40 1,79 2,3 % 1,01 2,84 3,7 %

59,7 Shore 0,36 1,70 2,8 % 0,85 2,61 4,4 %

Bild A.1: berblick ber die Anwendungsgrenzen der verschiedenen Hrteprfverfahren.Es bestehen keine linearen Korrelationen


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