Zum umfangreichen Prüfprogramm, das die STAUFF Gruppe im Werdohler Technologiezentrum durchführt, gehören diverse Dauer- und Belastungstests von konfektionierten Schlauchleitungen, also Schläuchen mit den entsprechend der Vorgaben angebrachten Anschlussarmaturen.

Eine dieser Prüfungen ist in der ISO 6803 beschrieben. Die Schläuche werden dabei ohne Biegung einer ständig wechselnden Belastung zwischen fast drucklosem Zustand und Druckbeanspruchung (in der Regel 20 bis 33% über dem Betriebsdruck) ausgesetzt – bei einer Lastwechselhäufigkeit von 1+/- 0,25 Hz. Gemessen wird die Zahl der Lastwechsel bis zum Ausfall der Schlauchleitungen. In dieser Norm ist jedoch keine Biegebeanspruchung vorgesehen, sodass die Prüfung der Schlauchleitungen bei Bedingungen erfolgt, die nicht der Praxis entsprechen.

Dynamische Impulsprüfungen von Schlauchleitungen 

Aus diesem Grund kommt darüber hinaus auch der sogenannte „Omega-Test“ nach ISO 6802 oder der „Half-Omega-Test“ gemäß ISO 8032 zur Anwendung. Bei diesen Tests wird eine Schlauchleitung wechselnden, in der Norm genau beschriebenen Biegebelastungen ausgesetzt – auch wiederum bei wechselnden und genau definierten Druckwechselbelastungen. Damit wird sowohl die Haltbarkeit des Schlauchs als auch die Dichtigkeit der Verbindungselemente unter realitätsnahen Bedingungen bei dynamischen Anwendungen nachgewiesen.

Spezialist für hochwertige Verrohrungen

Für diese Aufgabe betreibt STAUFF im eigenen Technologiezentrum mehrere Prüfstände, von denen kürzlich einer im Zuge eines räumlichen Um- und Ausbaus umfassend modernisiert und dabei auch mit neuen Rohrleitungen ausgestattet wurde. Mit dieser und weiteren Aufgaben hat STAUFF die ASK Hydraulik GmbH in Plettenberg beauftragt.

Zu den Kernkompetenzen dieses Unternehmens gehört die fachgerechte Verrohrung von Hydraulikanlagen. Dirk Schaaf, einer der beiden Geschäftsführer von ASK: „Unsere Servicetechniker verrohren auch komplexe Anlagen vor Ort übersichtlich, flexibel und schnell. Das gilt für Neuanlagen ebenso wie für Umbau- und Reparaturarbeiten. Neben Schweiß- und Schneidringverbindungen nutzen wir dabei auch Rohrumformsysteme, insbesondere bei besonders anspruchsvollen Anwendungen. Häufig ergänzen wir diese Dienstleistungen mit unserem Schlauchservice.“

Premiere für Montagemaschine – beim Hersteller

Das Projekt „Verrohrung einer Prüfanlage bei STAUFF“ war für alle Beteiligten ein Besonderes, weil sowohl das verwendete Verbindungssystem als auch die Montagemaschine von STAUFF stammen und somit im eigenen Hause zur Anwendung kamen. Dirk Schaaf: „Wir hatten zwei ältere Umformmaschinen eines anderen Herstellers im Einsatz, die wir zletzt durch zwei STAUFF Form-Maschinen der neuesten Generation ersetzt haben.“

STAUFF Form: Eine zuverlässige Verbindung – auch im Prüfanlagenbau

Damit war auch der Wechsel zu dem Umformsystem verbunden, mit dem STAUFF sein Komplettangebot der Rohrverbindungstechnik um die „Königsklasse“ erweitert.

Die Dichtwirkung wird vom Systemdruck der Hydraulikanlage unterstützt, sodass das neue Rohrumformsystem hervorragend für Hochdruck-Anwendungen oder für wechselnde Druckbelastungen geeignet ist.

Bedienergerechte und sichere Montage

STAUFF Form wurde mit Blick auf besonders anspruchsvolle Anwendungen in der Stationär- und Mobilhydraulik entwickelt, bei denen eine extrem leistungsfähige Hydraulik mit hohen Drücken unter widrigen Bedingungen wie Vibrationen und Stoßbelastungen arbeitet.

Grund für den Einsatz von STAUFF Form bei dieser Anlage war u.a. die Tatsache, dass während der Impulsprüfung der Systemdruck der Hydraulik sehr schnell wechselt. Entsprechend stark werden die Rohrleitungen belastet, die den Testschläuchen das Druckmedium in rascher Pulsationsfrequenz und mit einem Maximaldruck von 160 bar zuführen. Für solche Anwendungen wurde STAUFF Form entwickelt.

Gute Erfahrungen mit dem neuen Umformsystem

Die ersten Erfahrungen von ASK mit dem neuen Umformsystem sind durchweg positiv. Alexander Becker: „Die Performance der Maschine ist wirklich gut. Sie lässt sich einfach bedienen und liefert reproduzierbare Ergebnisse.“ Der einzige Kritikpunkt: Becker wünscht sich weniger Betätigungsabfragen, um die Montage noch schneller erledigen zu können. Aber er gehört zu den sehr erfahrenen Hydraulikmonteuren und die Maschine soll schließlich auch von Personal bedient werden können, die nicht regelmäßig umformende Verbindungen für Hydrauliksysteme konfigurieren.  

Bei ASK sieht man gutes Potenzial für den Einsatz der beiden neuen Maschinen. Dirk Schaaf: „Wir planen zurzeit weitere Projekte mit den beiden Umformmaschinen und STAUFF Form und werden das System auch in Anwendungen nutzen, bei denen wir bislang andere Verbindungsarten eingesetzt haben.“

Leistungsfähigkeit

Das patentierte STAUFF Form Rohrumformsystem gehört zweifellos zu den leistungsfähigsten, derzeit am Markt verfügbaren Lösungen zur Verbindung metrisch dimensionierter Rohre. Es überzeugt neben der Einfachheit durch ein Höchstmaß an Sicherheit, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit.

STAUFF Form wurde standardmäßig für nahtlose kaltgezogene Präzisionsstahlrohre und Edelstahlrohre mit Abmessungen zwischen 6 x 1,5 mm und 42 x 4 mm in der Leichten Baureihe bzw. 6 x 1,5 mm und 38 x 6 mm in der Schweren Baureihe ausgelegt. Parameter für abweichende Werkstoffe (Kupfer, Messing, CuNiFe, Tungum etc.) können bei Bedarf herstellerseitig hinterlegt werden.

Systemaufbau und Bestandteile

Das auf Standard-Bauteilen basierende System besteht aus nur vier wesentlichen Komponenten:

Auf das Rohrende mit zuvor maschinell angeformter Kontur wird der STAUFF Formring mit fest verbundener und somit unverlierbarer Elastomerdichtung aufgeschoben. In Kombination mit einem herkömmlichen Verschraubungskörper mit 24°-Innenkonus und einer Überwurfmutter entsprechend ISO 8434-1 entsteht eine formschlüssige Verbindung, die sicher, dauerhaft und wartungsfrei abdichtet.

Variabilität und Flexibilität

Anwender profitieren von einer hohen Variabilität und Flexibilität sowie zahlreichen Kombinations- und Adaptionsmöglichkeiten, die sich durch Nutzung sämtlicher Standard-Bauteile der Produktreihe STAUFF Connect ergeben.

Die Notwendigkeit der doppelten Lagerhaltung ähnlicher Komponenten mit entsprechend hoher Verwechslungsgefahr, wie bei vergleichbaren Systemen oftmals der Fall, entfällt. Material- und Logistikkosten können entsprechend gesenkt werden.

Werkstoffe und Oberflächen

STAUFF Formringe sind – ebenso wie sämtliche weiteren Bauteile der Produktreihe STAUFF Connect – standardmäßig mit einer hochwertigen Zink/Nickel-Oberfläche ausgeführt.

Diese bietet mit mehr als 1.200 Stunden Beständigkeit gegen Rotrost / Grundmetallkorrosion in der Salzsprühnebel-Kammer entsprechend DIN EN ISO 9227 einen zuverlässigen Korrosionsschutz, weit über die bisher marktüblichen Standards hinaus.

Selbst nach Transport, Verarbeitung und Montage der Bauteile werden die im VDMA-Einheitsblatt 24576 für Rohrverbindungen definierten Anforderungen für die höchste Korrosionsschutzklasse K5 deutlich übertroffen.

Abdichtung

Die Abdichtung des einzig möglichen Leckagepfades erfolgt primär über die am STAUFF Formring angebrachte großvolumige Elastomerdichtung, die im Zuge der Montage gezielt zwischen der Oberfläche des Rohres und dem 24°-Innenkonus des Verschraubungskörpers positioniert wird.

Als Dichtungswerkstoff wird im Lieferstandard FKM/FPM (Viton®) verwendet. Dies ermöglicht den problemlosen Einsatz des STAUFF Form Rohrumformsystems für Anwendungen mit hohen Temperaturen oder aggressiven Medien.

Das einzigartige Dichtungsprofil weist einen besonders großen Querschnitt auf, um auch bei ungünstiger Toleranzlage von Rohr und Verschraubung sicher und dauerhaft abzudichten. Die Dichtwirkung wird vom Systemdruck der Hydraulikanlage unterstützt, so dass das STAUFF Form Rohrumformsystem hervorragend für Hochdruck-Anwendungen geeignet ist.

Druckbeständigkeit

Als Ergebnis äußerster Sorgfalt bei der Entwicklung des Systems und der Auswahl und Verarbeitung von Werkstoffen bietet das STAUFF Form Rohrumformsystem in Verbindung mit Originalteilen der Produktreihe STAUFF Connect eine Druckbeständigkeit bis 800 bar in der Schweren Baureihe und 500 bar in der Leichten Baureihe (mit einem vierfachen Sicherheitsfaktor und in Abhängigkeit von der Baureihe, Ausführung und Baugröße des Verschraubungskörpers sowie unter Berücksichtigung diverser Faktoren zur Druckreduzierung).

Aufgrund der am Rohrende angeformten Kontur kann mit dem System eine maximale Ausreißfestigkeit erreicht werden.

Endmontage im Verschraubungskörper

Die abschließende Montage erfolgt durch Anzug der Überwurfmutter bis zum Punkt des deutlich spürbaren Kraftanstiegs. Die Montage wird mit einer weiteren Drehung um etwa 15° bis 20° über diesen Punkt hinaus abgeschlossen.

Für den Anwender ergeben sich aus dieser denkbar einfachen Variante der Montage zahlreiche Vorteile:

• Deutlich geringere Anzugsdrehmomente und kurze Montagewege (nach Erreichen des Festpunktes)
• Deutlich spürbarer Drehmomentanstieg, der das Montageende signalisiert
• Maximale Sicherheit gegen Übermontagen
• Keine zeit- und kostenintensiven Qualifikationen der ausführenden Mitarbeiter erforderlich

Mit STAUFF Form realisierte Rohrverbindungen können beliebig oft gelöst und ohne Verschleiß erneut montiert werden, da ein schädliches Aufweiten des 24°-Innenkonus des Verschraubungskörpers technisch ausgeschlossen werden kann.

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