Luft- & Gasschläuche - Wie sie funktionieren

Luft- und Gasschläuche transportieren Luft und Gas zwischen verschiedenen Punkten und bieten eine zuverlässige und effiziente Methode, diese Fluide über lange Distanzen zu befördern. Diese Schläuche spielen eine entscheidende Rolle in zahlreichen Industrien, vom Betreiben pneumatischer Werkzeuge bis hin zur Lieferung von Erdgas für Heizung und Kochen. Sie sind in verschiedenen Materialien, Größen und Designs verfügbar, um unterschiedlichen Anwendungen gerecht zu werden, und können Flexibilität, Haltbarkeit sowie Widerstandsfähigkeit gegen Hitze, Chemikalien und Abrieb bieten. Dieser Artikel erkundet die für ihre Herstellung verwendeten Materialien, ihre Hauptmerkmale und ihre Anwendungen.

Inhaltsverzeichnis

• Arten von Luft- und Gasschläuchen
• Medientyp
• Materialien
• Anforderungen an Schläuche
• Anwendungen
• Zusätzliche Schlauchkomponenten
• Standards
• FAQs

Arten von Luft- und Gasschläuchen

Luft- und Gasschläuche werden nach Niederdruck und Hochdruck unterschieden.

• Niederdruckschläuche: Niederdruckschläuche sind für Anwendungen konzipiert, die relativ niedrige Drücke erfordern, typischerweise bis zu 300 PSI (20 bar). Diese Schläuche werden oft aus PVC (Polyvinylchlorid) oder anderen leichten Materialien hergestellt und sind flexibel und leicht zu handhaben. Niederdruckschläuche werden für Gase wie Acetylen, Sauerstoff, Butan/Propan-Mischungen, Erdgas oder neutrales Gas verwendet. Sie kommen häufig in Anwendungen wie dem Aufpumpen von Reifen, dem Betreiben pneumatischer Werkzeuge und der Luftzufuhr für Spritzpistolen zum Einsatz.
• Hochdruckschläuche: Hochdruckschläuche sind darauf ausgelegt, höheren Drücken standzuhalten, typischerweise bis zu mehreren tausend PSI. Diese Schläuche bestehen aus Gummi, Stahl oder synthetischen Materialien, die sehr haltbar und widerstandsfähig gegen Abrieb und Beschädigungen sind. Hochdruckschläuche werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, einschließlich hydraulischer Systeme, Gasübertragung und -verteilung sowie Hochdruck-pneumatischer Anwendungen.

Medientyp

Das Wissen und Verstehen des Medientyps ist wichtig bei der Auswahl des Schlauchmaterials und um eine ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.

Luftschlauch

Luftschläuche sollten eine außergewöhnliche Stärke aufweisen, um hohen Druckniveaus standzuhalten und Leckagen sowie Beschädigungen zu verhindern. Um sicherzustellen, dass die Ausrüstung reibungslos funktioniert, werden gelegentlich ölbasierte Schmiermittel in die komprimierte Luft eingeführt; daher sollten die Materialien der Luftschläuche ölbeständig sein.

Gasschlauch

Die in industriellen Anlagen transportierten Gase können giftig und/oder entflammbar sein. Die Gasschläuche müssen dicht und widerstandsfähig gegen Bruch sein. Eine falsche Auswahl der geeigneten Schlauchmaterialien, Druckanforderungen und Anschlüsse kann in diesen Anlagen äußerst gefährlich sein.

Materialien

Bei der Auswahl von Luft- und/oder Gasschläuchen, die für eine Anwendung geeignet sind, stehen verschiedene Materialien zur Verfügung.

Gummischlauch

Gummi ist ein häufig verwendetes Material für Luft- und Gasschläuche, da es im Vergleich zu anderen Materialien erschwinglich ist. Diese Schläuche sind bekannt für ihre Stärke, Flexibilität, Haltbarkeit und ihre Fähigkeit, unterschiedlichen Hitze- und Temperaturniveaus standzuhalten. Gummiverbindungen wie EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer) und NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk) sind beliebt für Luft- und Gasschläuche.

• EPDM-Gummi bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Hitze, Temperatur und Ozon. Allerdings ist Gummi für Anwendungen, die eine hohe Reinheit erfordern, ungeeignet, da er keine Null-Permeabilität bieten kann. Hochreine Gase sind von besserer Qualität, da sie andere Gase in erheblich niedrigeren Anteilen enthalten, und permeable Materialien können die Qualität solcher Gase durch das Aufnehmen von Kontaminanten beeinträchtigen.
• NBR ist beständig gegen Öl und Chemikalien. Das Material hat jedoch eine relativ geringere Hitzebeständigkeit und ist möglicherweise nicht für Anwendungen geeignet, die eine hohe Temperaturbeständigkeit erfordern.

PVC-Schlauch

PVC ist ein weit verbreitetes Material für allgemeine Luft- und Gasschlauchanwendungen. PVC-Schläuche sind preiswert, haltbar und leicht. Diese Schläuche sind eine praktische Lösung für den Einsatz im Freien oder in größeren Höhen. Allerdings können sie bei kälteren Temperaturen kräuseln oder rissig werden.

PTFE-Schlauch

PTFE (Polytetrafluorethylen)-Schläuche eignen sich für Hochdruck-Industrieanwendungen. Sie sind haltbar, flexibel und wirtschaftlich. Um in bestimmten Anwendungen eine hohe Reinheit zu erreichen, kann PTFE einer kontrollierten Temperatur und einem kontrollierten Druck (ein Prozess, der als 'Nachsintern' bekannt ist) unterzogen werden, um die Anzahl der molekularen Bindungen zu erhöhen, den Schlauch zu verstärken und seine Wände zu verdicken. Das Ergebnis ist eine verringerte Wahrscheinlichkeit der Diffusion, die auftritt, wenn Gasmoleküle durch die Poren des Schlauchs entweichen können, aufgrund ihres kleinen Molekulargewichts.

Metallwellenschläuche

Metallwellenschläuche werden allgemein mit Gasen wie Wasserstoff und Helium verwendet, die das Risiko der Diffusion bergen. Diese Schläuche haben einen metallwellenförmigen Innenkern. Sie haben eine Null-Permeabilität, sodass sie nicht der gasförmigen Diffusion ausgesetzt sind. Allerdings sind sie kostspielig und viel weniger flexibel als andere Schläuche.

Silikon-Schlauch

Silikon-Schläuche sind bekannt für ihre Flexibilität und Stärke. Sie können in einem weiten Temperaturbereich betrieben werden, was sie ideal für Heiz-, Kühl- und Ladeluftanwendungen macht.

Tabelle 1: Häufige Gase und ihre empfohlenen Schlauchmaterialien

Gas (Anwendung)	Empfohlenes Schlauchmaterial
Luft	PVC, Gummi, Polyurethan
Erdgas	Edelstahl, PTFE
Propan	Gummi, Thermoplast
Sauerstoff	PTFE, Edelstahl
Acetylen	Gummi, Thermoplast
Stickstoff	PVC, Gummi, Polyurethan
Kohlendioxid	PVC, Gummi, Polyurethan

Anforderungen an Schläuche

Unterschiedliche Schlauchmaterialien weisen einzigartige Eigenschaften auf, daher ist es wesentlich, die Materialeigenschaften für die spezifische Anwendung und das Medium zu verstehen.

Gasdiffusion

Schlauchmaterialien wie Gummi und PTFE sind in gewissem Maße durchlässig und ermöglichen es Gasmolekülen, durch die Poren des Schlauchs einzudringen oder zu entweichen. Diese nach außen gerichtete Gasdiffusion führt zu einem Druckabfall, was zu übermäßigem Energieverbrauch und schlechter Systemleistung führt. Bei Anwendungen mit entflammbaren Gasen kann die Gasdiffusion besonders gefährlich sein. Zusätzlich können andere Gase in die Schläuche eindringen und zu Kontaminationen führen. Um das Risiko der Gasdiffusion zu eliminieren, verwendet man einen vollständig gewellten Metallschlauch. Nachgesinterte PTFE-Schläuche sind eine ausgezeichnete Alternative zu Metallschläuchen.

Chemische Stabilität

Luft- und Gasschläuche müssen den chemischen Eigenschaften aller Gase, denen sie ausgesetzt sind, widerstehen können. Die Auswahl des geeigneten Schlauchmaterials direkt aus Ihren Anwendungsanforderungen ist wesentlich, da ein Schlauchmaterial für bestimmte Medien funktionieren kann, aber nicht für andere.

Umweltstabilität

Schlauchmaterialien wie Gummi und PVC sind nicht resistent gegen Umweltfaktoren wie UV-Strahlen und extreme Wetterbedingungen. Bei der Auswahl eines Schlauchs für Ihre Anwendung ist es wichtig, die äußere Umgebung zu berücksichtigen. Für Anwendungen, die UV-Strahlen und extremen Temperaturen ausgesetzt sind, sind bessere Optionen EPDM, Silikon, ETFE und PTFE.

Anwendungen

Luft- und Gasschläuche werden in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet. Taucher nutzen diese Schläuche, die an den Sauerstofftank angeschlossen sind, zum Atmen. Labore und Industrien verwenden diese Schläuche auch zum Transport verschiedener Arten von Gasen oder für Anwendungen wie Schweißen. Einige der häufigeren Anwendungen werden nachfolgend besprochen:

Schweißen

Gasschläuche werden für verschiedene Schweißanwendungen wie Montage, Hartlöten, Schneiden, Fertigung, Vorwärmen, Nachwärmen, Löten usw. verwendet. Gummischläuche werden im Allgemeinen wegen ihrer Stärke und Flexibilität verwendet. Gase, die für Schweißanwendungen verwendet werden, umfassen im Allgemeinen Acetylen, Wasserstoff, Helium, Erdgas, Propan, Propylen, Sauerstoff usw.

Atemluft

Luftschläuche werden in medizinischen und Freizeitanwendungen verwendet, um Atemluft zu liefern. Ein Standard-Gummischlauch kann für solche Anwendungen nicht verwendet werden, da giftige Kohlenwasserstoffe in das Atemsystem gelangen können. Im Allgemeinen wird ein lebensmittelechter Polymer verwendet, um solche potenziellen Gesundheitsgefahren zu vermeiden.

Medizinische Anwendungen

Medizinische Luftschläuche sind speziell für den Einsatz in medizinischen Umgebungen, typischerweise in Krankenhäusern oder Kliniken, konzipiert. Diese Schläuche versorgen medizinische Geräte, wie Beatmungsgeräte, Anästhesiemaschinen und andere Atemunterstützungsgeräte, mit sauberer, trockener und komprimierter Luft. Diese Schläuche sind typischerweise aus ungiftigen, medizinischen Materialien hergestellt und sind darauf ausgelegt, Knicken, Quetschen und Durchstechen zu widerstehen.

Zusätzliche Schlauchkomponenten

Zusätzlich zum Schlauch selbst können mehrere Komponenten hinzugefügt werden, um seine Leistung und Funktionalität zu verbessern. Diese Komponenten können während der Herstellung hinzugefügt oder bei Bedarf an einen vorhandenen Schlauch nachgerüstet werden. Die Spezifikationen, wie der Druck des Schlauchs, Materialtyp und Durchmesser des Schlauchs, spielen eine wichtige Rolle bei der Auswahl dieser zusätzlichen Komponenten.

Schlauchtrommeln

Schlauchtrommeln schützen die Schläuche. Moderne Schlauchtrommeln sind einziehbar und bieten eine vollständige Ummantelung des Schlauchs. Diese Schlauchtrommeln helfen auch, lose ungewickelte Schläuche auf dem Werkstattboden zu eliminieren und reduzieren das Risiko einer versehentlichen Beschädigung des Schlauchs.

Druckmesser

Ein Luftdruckmesser oder Gasdruckmesser ermöglicht es dem Benutzer, den Druck des Systems zu überwachen. Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass der Druck die Anwendungsanforderungen oder andere Produktspezifikationen nicht überschreitet.

Anschlüsse für Gas- und Luftschläuche

Um reibungslos und sicher zu funktionieren, müssen die verwendeten Anschlüsse in der Lage sein, den erforderlichen Druck auszuhalten. Typischerweise werden Anschlüsse aus Messing, Typ 304/316 Edelstahl oder verzinktem Stahl verwendet, aufgrund ihrer Stärke und Haltbarkeit. Zusätzlich ist es wichtig sicherzustellen, dass das Material der Anschlüsse resistent gegen die korrosiven Effekte des Gases ist, um potenzielle Gefahren zu verhindern.

Standards

Luft- und Gasschläuche werden für verschiedene Zwecke verwendet, einschließlich industrieller und medizinischer Anwendungen. Um Sicherheit und Einhaltung der geltenden nationalen und internationalen Vorschriften zu gewährleisten, ist es entscheidend, die relevanten Standards zu erfüllen. Die Überprüfung der lokalen Standards, um die Einhaltung von Luft- und Gasschläuchen für ihre vorgesehene Verwendung sicherzustellen, ist wesentlich.

• EN 1762:2018: Anforderungen an Gummischläuche und -baugruppen für die Verwendung mit verflüssigtem Erdölgas (LPG) in flüssigem oder gasförmigem Zustand und für die Übertragung von Erdgas.
• ISO 2398:2016: Spezifikation für textilverstärkte Gummischläuche für Druckluft.
• ISO 3821:2019: Anforderungen an Gummischläuche für Schweiß-, Schneid- und Lötprozesse.
• 29 CFR 1910.134 Compliance in OSHA: Betonung des Atemschutzes und Auflistung der von The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) genehmigten Atemluftschläuche.
• EN 559: 2003: Spezifikation für Gummischläuche zum Schweißen und Schneiden.
• EN 14593-1:2018: Übersicht über die Standards für Atemluftschläuche

FAQs

Was ist ein pneumatischer Luftschlauch?

Ein Luftkompressorschlauch ist dafür konzipiert, komprimierte Luft von einem Punkt zum anderen zu transportieren. Sie werden in verschiedenen Anwendungen verwendet, vom Befüllen von Reifen bis zur Bereitstellung von Atemluft für medizinische/freizeitliche Zwecke. Sie bestehen typischerweise aus Gummi, PVC, Silikon, EPDM oder Metall.

Kann man einen Erdgasschlauch für Propan verwenden?

Nein, ein Erdgasschlauch kann nicht für Propan verwendet werden, da Erdgas und Propan unterschiedliche chemische Eigenschaften haben und verschiedene Schläuche erfordern. Erdgasschläuche sind für niedrigeren Druck ausgelegt als Propanschläuche und haben unterschiedliche Anschlussgrößen und -formen.

Kann man einen Luftschlauch als Kraftstoffleitung verwenden?

Nein, Luftschläuche sind nicht dafür ausgelegt, die chemischen Eigenschaften von Kraftstoff zu bewältigen, und ihre Verwendung als Kraftstoffleitungen kann zu Leckagen oder Beschädigungen des Schlauchs führen.

Welche Art von Schlauch wird für Propan verwendet?

Propangasschläuche bestehen in der Regel aus Gummi, Thermoplast oder PVC (Polyvinylchlorid)-Materialien, die speziell für die Verwendung mit Propangas konzipiert sind. Der Schlauch muss für den Druck des Propangases ausgelegt sein, typischerweise 350 psi oder höher.

Was sind die Unterschiede zwischen Gummischläuchen und PVC-Schläuchen?

Gummischlauch ist haltbarer und kann hohen Temperaturen und Druck standhalten, während PVC-Schlauch kostengünstiger und für leichtere Anwendungen geeignet ist. Gummischlauch hat auch eine bessere chemische Beständigkeit, während PVC-Schlauch flexibler und leichter zu handhaben ist.