Luft- und Gasschläuche - wie sie funktionieren

Luft- und Gasschläuche - wie sie funktionieren

NBR-Schlauch geeignet für Luft und Gas

Abbildung 1: NBR-Schlauch geeignet für Luft und Gas

Luft- und Gasschläuche transportieren Luft und Gas zwischen verschiedenen Punkten und bieten eine zuverlässige und effiziente Methode zur Beförderung dieser Flüssigkeiten über große Entfernungen. Diese Schläuche spielen in zahlreichen Branchen eine wichtige Rolle, vom Antrieb von Druckluftwerkzeugen bis hin zur Versorgung mit Erdgas zum Heizen und Kochen. Sie sind in verschiedenen Materialien, Größen und Ausführungen für unterschiedliche Anwendungen erhältlich und bieten Flexibilität, Haltbarkeit und Beständigkeit gegen Hitze, Chemikalien und Abrieb. Dieser Artikel befasst sich mit den Materialien, aus denen sie bestehen, mit ihren wichtigsten Merkmalen und mit ihren Anwendungen.

Inhaltsübersicht

Luft- und Gasschlauchtypen

Luft- und Gasschläuche werden nach Nieder- und Hochdruck unterschieden.

  • Niederdruck-Schläuche: Niederdruckschläuche sind für Anwendungen konzipiert, die relativ niedrige Drücke erfordern, typischerweise bis zu 20 bar (300 PSI). Diese Schläuche werden häufig aus PVC (Polyvinylchlorid) oder anderen leichten Materialien hergestellt und sind flexibel und leicht zu handhaben. Niederdruckschläuche werden für Gase wie Acetylen, Sauerstoff, Butan/Propan-Gemisch, Erdgas oder neutrales Gas verwendet. Sie werden häufig für Anwendungen wie das Aufpumpen von Reifen, den Betrieb von Druckluftwerkzeugen und die Luftzufuhr zu Farbspritzpistolen verwendet.
  • Hochdruckschläuche: Hochdruckschläuche sind für höhere Drücke ausgelegt, in der Regel bis zu mehreren tausend PSI. Diese Schläuche werden aus Gummi, Stahl oder synthetischen Materialien hergestellt, die sehr haltbar und abriebfest sind und nicht beschädigt werden können. Hochdruckschläuche werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, z. B. in Hydrauliksystemen, in der Gasübertragung und -verteilung sowie in der Hochdruckpneumatik.

Medienart

Die Kenntnis und das Verständnis des Medientyps ist wichtig für die Auswahl des Schlauchmaterials und die Sicherstellung der ordnungsgemäßen Funktion.

Luftschlauch

Luftschläuche sollten eine außergewöhnliche Festigkeit aufweisen, um hohen Druckwerten standzuhalten und Leckagen und Schäden zu vermeiden. Um einen reibungslosen Betrieb der Geräte zu gewährleisten, werden gelegentlich ölhaltige Schmiermittel in die Druckluft eingeleitet; daher sollten die Materialien der Luftschläuche resistent gegen Öl sein.

Gasschlauch

Die in Industrieanlagen transportierten Gase können giftig und/oder entflammbar sein. Die Gasschläuche müssen dicht und reißfest sein. Werden die geeigneten Schlauchmaterialien, Druckanforderungen und Armaturen nicht richtig ausgewählt, kann dies in diesen Anlagen äußerst gefährlich sein.

Materialien

Bei der Auswahl der für eine Anwendung geeigneten Luft- und/oder Gasschläuche stehen verschiedene Materialien zur Verfügung.

Gummischlauch

Gummi ist ein häufig verwendetes Material für Luft- und Gasschläuche, da es im Vergleich zu anderen Materialien kostengünstig ist. Diese Schläuche sind bekannt für ihre Festigkeit, Flexibilität, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen unterschiedliche Hitze und Temperaturen. Gummimischungen wie EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer) und NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk) werden gerne für Luft- und Gasschläuche verwendet.

  • EPDM-Kautschuk bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Hitze, Temperatur und Ozon. Für Anwendungen, die eine hohe Reinheit erfordern, ist Kautschuk jedoch ungeeignet, da er keine Null-Durchlässigkeit bieten kann. Hochreine Gase sind von besserer Qualität, da sie andere Gase in einem wesentlich geringeren Anteil enthalten, und durchlässige Materialien können die Qualität solcher Gase durch die Aufnahme von Verunreinigungen beeinträchtigen.
  • NBR ist beständig gegen Öl und Chemikalien. Das Material hat jedoch eine relativ geringere Hitzebeständigkeit und eignet sich möglicherweise nicht für Anwendungen, die eine hohe Temperaturbeständigkeit erfordern.

PVC-Schlauch

PVC ist ein weit verbreiteter Werkstoff für allgemeine Luft- und Gasschlauchanwendungen. PVC-Schläuche sind preiswert, langlebig und leicht. Diese Schläuche sind eine praktische Lösung für den Einsatz im Freien oder in größeren Höhen. Allerdings können sie sich bei kälteren Temperaturen wellen oder reißen.

PTFE-Schlauch

PTFE-Schläuche (Polytetrafluorethylen) sind für industrielle Hochdruckanwendungen geeignet. Sie sind langlebig, flexibel und wirtschaftlich. Um bei bestimmten Anwendungen einen hohen Reinheitsgrad zu erreichen, kann PTFE einer kontrollierten Temperatur und einem kontrollierten Druck ausgesetzt werden (ein Prozess, der als "Nachsintern" bezeichnet wird), um die Anzahl der Molekülbindungen zu erhöhen, den Schlauch zu verstärken und seine Wände zu verdicken. Das Ergebnis ist eine geringere Wahrscheinlichkeit der Diffusion, bei der Gasmoleküle aufgrund ihres geringen Molekulargewichts durch die Poren des Schlauchs entweichen können.

Alle Metall-Wellschläuche

Ganzmetall-Wellschläuche werden in der Regel mit Gasen wie Wasserstoff und Helium verwendet, bei denen die Gefahr der Diffusion besteht. Diese Schläuche haben eine gewellte Innenseele aus Metall. Sie haben eine Permeabilität von Null, sind also nicht der Diffusion von Gasen ausgesetzt. Sie sind jedoch kostspielig und weit weniger flexibel als andere Schläuche.

Silikonschlauch

Silikonschläuche sind für ihre Flexibilität und Stärke bekannt. Sie können in einem breiten Temperaturbereich betrieben werden und sind daher ideal für Heiz-, Kühl- und Ladeluftanwendungen.

Tabelle 1: Gängige Gase und ihre empfohlenen Schlauchmaterialien

Gas (Anwendung) Empfohlenes Schlauchmaterial
Luft PVC, Gummi, Polyurethan
Erdgas Rostfreier Stahl, PTFE
Propan Gummi, Thermoplast
Oxygen PTFE, Rostfreier Stahl
Acetylen Gummi, Thermoplast
Stickstoff PVC, Gummi, Polyurethan
Kohlensäure PVC, Gummi, Polyurethan
Silikonschlauch

Abbildung 2: Silikonschlauch

Anforderungen an den Schlauch

Verschiedene Schlauchmaterialien weisen einzigartige Eigenschaften auf, daher ist es wichtig, die Materialeigenschaften für die jeweilige Anwendung und das jeweilige Medium zu kennen.

Gasdiffusion

Schlauchmaterialien wie Gummi und PTFE sind bis zu einem gewissen Grad durchlässig, so dass Gasmoleküle durch die Poren des Schlauchs eindringen oder entweichen können. Diese Gasdiffusion nach außen führt zu einem Druckabfall, der einen übermäßigen Energieverbrauch und eine schlechte Systemleistung zur Folge hat. Bei Anwendungen mit entflammbaren Gasen kann die Gasdiffusion besonders gefährlich sein. Außerdem können andere Gase in die Schläuche eindringen und zu Verunreinigungen führen. Um das Risiko der Gasdiffusion auszuschließen, sollten Sie einen Vollmetallschlauch verwenden, der mit Rippen versehen ist. Nachgesinterte PTFE-Schläuche sind eine hervorragende Alternative zu Metallschläuchen.

Chemische Stabilität

Luft- und Gasschläuche müssen den chemischen Eigenschaften der Gase, denen sie ausgesetzt sind, standhalten. Die Auswahl des geeigneten Schlauchmaterials direkt aus Ihren Anwendungsanforderungen ist von entscheidender Bedeutung, da ein Schlauchmaterial für bestimmte Medien geeignet sein kann, für andere jedoch nicht.

Stabilität in der Umwelt

Schlauchmaterialien wie Gummi und PVC sind nicht resistent gegen Umwelteinflüsse 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 EPDM, Silikon, ETFE und PTFE die bessere Wahl.

Anwendungen

Luft- und Gasschläuche werden in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt. Taucher verwenden diese Schläuche, die an der Sauerstoffflasche befestigt sind, zum Atmen. Auch in Labors und in der Industrie werden diese Schläuche für den Transport verschiedener Gase oder für Anwendungen wie Schweißen verwendet. Einige der häufigsten Anwendungen werden im Folgenden erläutert:

Schweißen

Gasschläuche werden für verschiedene Schweißanwendungen wie Montage, Hartlöten, Schneiden, Fertigung, Vorwärmen, Nachwärmen, Löten usw. verwendet. Gummischläuche werden im Allgemeinen wegen ihrer Festigkeit und Flexibilität verwendet. Zu den für Schweißanwendungen verwendeten Gasen gehören im Allgemeinen Acetylen, Wasserstoff, Helium, Erdgas, Propan, Propylen, Sauerstoff usw.

Atemluft

Luftschläuche werden in der Medizin und im Freizeitbereich für die Bereitstellung von Atemluft verwendet. Ein normaler Gummischlauch kann für diese Anwendung nicht verwendet werden, da giftige Kohlenwasserstoffe in die Atemwege gelangen können. Im Allgemeinen wird ein lebensmittelechtes Polymer verwendet, um solche potenziellen Gesundheitsgefahren zu vermeiden.

Atemluftschlauch

Abbildung 3: Atemluftschlauch

Medizinische Anwendungen

Medizinische Luftschläuche sind für den Einsatz in medizinischen Umgebungen, typischerweise in Krankenhäusern oder Kliniken, vorgesehen. Diese Schläuche liefern saubere, trockene und komprimierte Luft an medizinische Geräte wie Beatmungsgeräte, Anästhesiegeräte und andere Geräte zur Unterstützung der Atmung. Diese Schläuche werden in der Regel aus ungiftigen, für medizinische Zwecke geeigneten Materialien hergestellt und sind knick-, quetsch- und durchstichfest.

Zusätzliche Schlauchkomponenten

Zusätzlich zum Schlauch selbst können verschiedene Komponenten hinzugefügt werden, um seine Leistung und Funktionalität zu verbessern. Diese Komponenten können bei der Herstellung hinzugefügt oder bei Bedarf auf einen vorhandenen Schlauch nachgerüstet werden. Bei der Auswahl dieser zusätzlichen Komponenten spielen die Spezifikationen, wie z. B. der Druck des Schlauchs, die Materialart und der Durchmesser des Schlauchs, eine wichtige Rolle.

Schlauchtrommeln

Schlauchaufroller schützen die Schläuche. Moderne Schlauchaufroller sind einziehbar und bieten eine vollständige Ummantelung für den Schlauch. Diese Schlauchaufroller tragen auch dazu bei, dass keine losen, unaufgerollten Schläuche in der Werkstatt liegen und das Risiko einer versehentlichen Beschädigung der Schläuche verringert wird.

Automatischer Schlauchaufroller für Druckluft

Abbildung 4: Automatischer Schlauchaufroller für Druckluft

Manometer

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

Armaturen für Gas- und Luftschläuche

Um einen reibungslosen und sicheren Betrieb zu gewährleisten, müssen die verwendeten Armaturen dem erforderlichen Druck standhalten. In der Regel werden Armaturen aus Messing, Edelstahl 304/316 oder verzinktem Stahl verwendet, da sie stabil und langlebig sind. Außerdem muss sichergestellt werden, dass das für die Armaturen verwendete Material gegen die korrosive Wirkung des Gases beständig ist, um mögliche Gefahren zu vermeiden.

Schlauchanschlussarmatur

Abbildung 5: Schlauchanschlussarmatur

Normen

Luft- und Gasschläuche werden für verschiedene Zwecke verwendet, unter anderem für industrielle und medizinische Anwendungen. Um die Sicherheit und die Einhaltung der geltenden nationalen und internationalen Vorschriften zu gewährleisten, ist es von entscheidender Bedeutung, die einschlägigen Normen zu erfüllen. Es ist wichtig, die örtlichen Normen zu überprüfen, um sicherzustellen, dass die Luft- und Gasschläuche für den vorgesehenen Verwendungszweck geeignet sind.

  • EN 1762:2018: Anforderung an Gummischläuche und -leitungen zur Verwendung mit Flüssiggas (LPG) in flüssigem oder gasförmigem Zustand und zur Übertragung von Erdgas.
  • ISO 2398:2016 : Spezifikation für textilverstärkte Gummischläuche für Druckluft.
  • ISO 3821:2019 : Anforderung an Gummischläuche für Schweiß-, Schneid- und Lötverfahren.
  • 29 CFR 1910.134 Einhaltung der OSHA-Vorschriften: Betont den Atemschutz und listet die vom National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) zugelassenen Luftschläuche auf, die sicher zum Atmen sind.
  • EN 559: 2003 : Spezifikation für Gummischläuche zum Schweißen und Schneiden.
  • EN 14593-1:2018: Übersicht über die Normen für Atemluftschläuche

FAQs

Was ist ein pneumatischer Luftschlauch?

Ein Kompressorschlauch dient dazu, Druckluft von einem Punkt zu einem anderen zu transportieren. Sie werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, vom Befüllen von Reifen bis hin zur Versorgung mit Atemluft für medizinische und Freizeitzwecke. Sie werden normalerweise aus Gummi, PVC, Silikon, EPDM oder Metall hergestellt.

Kann man einen Erdgasschlauch für Propangas 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 einen geringeren Druck ausgelegt als Propangasschläuche und haben andere Anschlussgrößen und -formen.

Können Sie einen Luftschlauch für die Kraftstoffleitung verwenden?

Nein, Luftschläuche sind nicht für die chemischen Eigenschaften des Kraftstoffs ausgelegt, und ihre Verwendung für Kraftstoffleitungen kann zu Leckagen oder Schäden am Schlauch führen.

Welche Art von Schlauch wird für Propangas verwendet?

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

Was sind die Unterschiede zwischen Gummischläuchen und PVC-Schläuchen?

Gummischläuche sind haltbarer und können hohen Temperaturen und Drücken standhalten, während PVC-Schläuche preiswerter sind und sich für leichtere Anwendungen eignen. Gummischläuche sind außerdem chemikalienbeständiger, während PVC-Schläuche flexibler und leichter zu handhaben sind.