Pneumatische Kupplungen - Wie sie funktionieren

Eine Pneumatik-Kupplung wird zum Anschluss von Druckluftwerkzeugen an eine Druckluftleitung verwendet. Mit einer pneumatischen Kupplung kann ein Werkzeug leicht an einen Schlauch oder ein Rohr angeschlossen oder davon getrennt werden, während es unter Druck steht. Das System besteht aus zwei Teilen: der Schnellkupplung (dem weiblichen Teil) und dem Steck- oder Nippelteil (dem männlichen Teil). Die Kupplung verschließt die Leitung automatisch, sobald sie von einem Bauteil getrennt wird, so dass das System unter Druck bleibt.

In der Pneumatikbranche gibt es zahlreiche Bezeichnungen für eine pneumatische Kupplung. So beziehen sich beispielsweise Luftschlauchkupplung, Druckluftkupplung, Pneumatikkupplung oder Kompressorkupplung auf das gleiche Produkt. Anstelle der Kupplung kann auch ein Fitting verwendet werden. Üblich ist auch die Angabe des Typs, z. B. Orion-Kupplung oder Euro-Kupplung (wie in Abbildung 1 erwähnt). Druckluftkupplungen gibt es in verschiedenen Varianten für alle Arten von Anwendungen. Die Schläuche und Kupplungen müssen jedoch für das jeweilige Druckluftsystem geeignet sein.

Anmerkung: Der Begriff "pneumatische Steckverschraubung" bezieht sich normalerweise auf ein anderes Produkt und wird in unserem Artikel über Steckverschraubungen behandelt. Es handelt sich um einteilige Kupplungen, in die ein Pneumatikschlauch leicht eingeführt werden kann, um eine leckagefreie Verbindung herzustellen.

Inhaltsübersicht

• Verschiedene Arten von Pneumatik-Kupplungen
• Kupplungsdurchmesser (DN)
• Fassungen und Abkürzungen
• Merkmale der pneumatischen Kupplungen
• Andere passende Artikel
• FAQs

Verschiedene Arten von Pneumatik-Kupplungen

Weltweit gibt es zahlreiche Arten von Pneumatik-Kupplungen. Auf dem europäischen Markt sind die Euro- und die Orion-Kupplung am weitesten verbreitet.

Euro vs. Orion-Kupplung

In Europa sind die Normen Orion 5.5 (eine schwedische Norm) und Euro 7.2 (eine deutsche Norm) am weitesten verbreitet, wobei die Euro-Norm oft bevorzugt wird. Die Standard Euro 7.2 Schnellkupplungen haben einen größeren Durchmesser als die Orion 5.5. Bitte beachten Sie, dass die ARO/Orion 5.5-Kupplungen eine ähnliche Größe und Form wie die Euro 7.2-Kupplungen haben, jedoch nicht kompatibel sind! Die Orion-Kupplungen sind besonders in den Benelux-Ländern und der Schweiz beliebt. Die gängigsten Druckluftkupplungen sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

Tabelle 1: Gemeinsame Normen für Luftkupplungen

Name	Image	DN (mm)	Gängige kompatible Modelle (Liste nicht vollständig)
Micro		2.7	Parker-Rectus 20, Parker-Rectus 91, Walther 06-003, Festo KD2/KS2, IMI-Norgren 232, Aventics CP1-NW 2.7
Mini		5	Rectus 21, 90 Camozzi EWO KANI Festo KD3/KS3 IMI-Norgren 233 Aventics CP1-NW5
Euro		7.2 (7.4)	07, Festo KD4/KS4, IMI-Norgren 238, Aventics CP1-NW 7 / 7.8
Orion		5.5	ARO 210, ORION 44510, CEJN 300, Rectus 14 & 22, JWL 512, 522, 523 und 572

Andere Normen (ISO-6150, asiatische Norm)

Tabelle 1 zeigt einige wichtige Beispiele für gängige Modelle. Es gibt aber auch viele andere Modelle auf dem Markt, wie die größere Version der Orion-Kupplung mit DN 9 (Orion large/maxi) oder die japanische Kupplung mit DN 7,5 (Asian Standard). Japanische Steckkupplungen (Asian Standard) sind nicht mit Orion- und Euro-Luftkupplungen kompatibel. Weitere Beispiele sind ISO 6150-B, ISO 6150-C und Euro-Kupplungen mit größeren Durchmessern. Der Abstand zwischen asiatischen Anbietern und europäischen Kunden hat sich in den letzten Jahren erheblich verringert. Dies hat die Verwendung japanischer pneumatischer Kupplungen, die in China zum Standard gehören, erleichtert. Die Preise sind niedriger und die Schnellkupplungen haben im Allgemeinen einen größeren Innendurchmesser.

In den Vereinigten Staaten werden viele andere Arten von Pneumatik-Kupplungen verwendet. Im Vereinigten Königreich werden häufig "Airflow"- oder "Typ 19"-Schnellanschlüsse verwendet.

Kupplungsdurchmesser (DN)

Der Luftdurchsatz und der Innendurchmesser sind zwei wichtige Faktoren, die bei der Auswahl der richtigen pneumatischen Steckkupplung berücksichtigt werden müssen. Die DN ist der Innendurchmesser (mm) der Kupplung auf der Steckseite. Ein größerer Durchlass führt zu einer höheren Luftkapazität und einem geringeren Energieverlust. Da der Ausgang der Kupplung einen kleineren Durchmesser haben kann, ist der Durchmesser auf der Steckseite nicht der einzige Innendurchmesser, der berücksichtigt werden muss.

Für den Lufttransport durch das Pneumatiksystem werden in der Regel Schläuche oder Rohre mit großem Durchmesser empfohlen. Am Ende der Leitung, wo die Druckluftanlage angeschlossen wird, werden in der Regel dünnere, handgeführte Schläuche verwendet. Vergewissern Sie sich, dass die Rohre oder Leitungen immer ein Gefälle aufweisen. Dadurch wird der Abfluss des Kondenswassers in den nächstgelegenen Abfluss verbessert. Die Ansammlung von Kondensat in den Rohren, Schläuchen oder Schläuchen wirkt sich negativ auf die Leistung und Lebensdauer der pneumatischen Komponenten aus. Wenn Sie mehr über die Installation von Kondensatabflüssen erfahren möchten, lesen Sie unseren Artikel über die Installation von Kondensatabflüssen.

Pneumatische Kupplungen sind mit oder ohne Ventil erhältlich. Ein Ventil in einer Luftkupplung wird verwendet, um den Verlust von Druckluft zu verhindern. Bei semi-permanenten Verbindungen ist selten ein Ventil erforderlich, um den Luftstrom nicht zu blockieren. Das Trennen von Anschlüssen kann jedoch gefährlich sein, wenn ein Schlauch noch Druckluft enthält und beim Trennen nicht richtig gehalten wird.

Fassungen und Abkürzungen

Eine Pneumatik-Kupplung besteht aus einem Stecker (männlicher Teil) und einer Kupplung (weiblicher Teil). Die Schnellkupplung wird auf der einen Seite mit dem Stecker verbunden, während die andere Seite z.B. ein Gewinde oder einen Schlauchanschluss hat. Dieses Gewinde kann ein Innengewinde oder ein Außengewinde sein. Der Schlauchanschluss kann eine Überwurfmutterverbindung sein, bei der der Schlauch mit einer Mutter zusammengepresst wird. Es kann sich auch um eine Säulenverbindung handeln, bei der der Schlauch über eine Säule geschoben und dann mit einer Schlauchschelle befestigt wird. Eine Säulenverbindung ist in der Regel die zuverlässigste Verbindung, da sie beim Lösen der Verbindung deutlich sichtbar ist. Eine Schlauchschelle hat scharfe Kanten, die Verletzungen verursachen können. Dies lässt sich jedoch leicht beheben, indem man einen Schrumpfschlauch über die Schlauchschelle legt.

Es gibt eine Reihe allgemeiner Abkürzungen für pneumatische Luftkupplungen.

Tabelle 2: Abkürzungen für verschiedene Arten von Schnellkupplungen und Steckern

Abkürzung	Bedeutung	Einlass	Auspuff
SM	Buchse Stecker	Kuppler	Außengewinde
PM	Stecker Männlich	Stopfen	Außengewinde
SF	Buchse Weiblich	Kuppler	Innengewinde
PF	Stecker weiblich	Stopfen	Innengewinde
SH	Muffe Schlauch	Kuppler	Schlauchanschluss (Säule)
PH	Stecker Schlauch	Stopfen	Schlauchanschluss (Säule)
SP	Muffe PU-Schlauch	Kuppler	Schlauchanschluss (Kompression)
PP	Stecker PU-Schlauch	Stopfen	Schlauchanschluss (Kompression)

Benennung der japanischen pneumatischen Kupplungen

Japanische Schnellkupplungen verwenden die gleichen Abkürzungen, allerdings ergänzt durch eine Nummer für die Größe. In allen Fällen hat der Stecker einen Innendurchmesser von 7,5 mm. Dieser ist größer als der Crankbait des Euro und des Orion. Wenn die Kupplung als XY-N bezeichnet wird, gelten die folgenden Abmessungen:

Tisch 3: Standardgrößen für Kupplungen

N	P-Wert	H-Wert	BSP
10	4*6 mm	8 mm (5/16")	1/8"
20	5*8 mm	8 mm (5/16")	1/4"
30	6,5*10 mm	10 mm (3/8")	3/8"
40	8*12 mm	12 mm (1/2")	1/2"

Ein Beispiel für einen Namen ist SH-30. Dies bedeutet, dass es sich um einen Schlauch mit einem Wert von 30 handelt. Ein Muffenschlauch ist ein Schnellanschluss (der weibliche Teil) mit einem Schlauchanschluss. Da es sich um eine Schlauchsäule handelt, betrachten wir in Tabelle 3 die Spalte mit dem H-Wert bei N = 30. Der Innendurchmesser des Schlauches beträgt 10 mm.

Ein weiteres Beispiel ist SP-40. SP-40 steht für Socket-PU-Schlauch, d.h. eine Schnellkupplung mit Klemmverschraubung. Tabelle 3 zeigt, dass die Klemmverschraubung für einen Schlauch mit einem Innendurchmesser von 8 mm und einem Außendurchmesser von 12 mm geeignet ist.

Daraus lässt sich schließen, dass der Durchmesser von SH-30 und PH-30 größer ist als der von SP-40 und PP-40. Für diese Pneumatik-Kupplungen werden manchmal die zölligen Größen verwendet, z. B. Schlauch mit 1/2"-Gewinde anstelle von PM-40. Auch die Kodierungen sind unterschiedlich definiert, wie in diesem Fall 40PM.

Merkmale der pneumatischen Kupplungen

Gewinde

Die meisten Luftsteckkupplungen haben ein BSP-Gewinde (British Standard Pipe). Der BSP ist eine internationale Norm, die weltweit angewandt wird, außer in den Vereinigten Staaten und Kanada, wo das NPT-Gewinde üblich ist. Ein Gewinde ist nur mit einem anderen Gewinde desselben Standards kompatibel (wenige Ausnahmen). Einen Überblick über Gewindenormen und Gewindekompatibilität finden Sie in unserem technischen Artikel über Gewindenormen.

Materialien

Das Material der Luftkupplung ist wichtig, da es den Preis, die Haltbarkeit und die chemische Beständigkeit beeinflusst. Weitere Informationen finden Sie in unserer Tabelle zur Chemikalienbeständigkeit. Gängige Materialien für Druckluftkupplungen sind:

• Verzinkter Stahl: Diese sind in der Regel das billigste Stahlmaterial, eignen sich aber für trockene Anwendungen.
• Gehärteter Stahl: Dieses Material ist haltbarer als verzinkter Stahl, aber auch etwas teurer.
• Edelstahl Dieses Material hat eine sehr gute chemische Beständigkeit und Haltbarkeit, ist jedoch teurer.
• Kunststoff Je nach Qualität des Kunststoffs sind sie für die meisten Anwendungen ausreichend haltbar und preisgünstig.

Auch das Material und die Qualität des Nippels sind wichtig und sollten beim Austausch von undichten Kupplungen überprüft werden. Diese werden oft vergessen, weil sie nicht von selbst auslaufen. Ein beschädigter Nippel führt jedoch dazu, dass die Dichtung in der Schnellkupplung defekt oder beschädigt wird. Die Folge ist ein Austritt von kostbarer Druckluft. Letztlich ist es kosteneffizienter, nicht an hochwertigen Einsatznippeln zu sparen.

Sicherheitskupplungen

Da es sich bei Druckluft um Luft unter hohem Druck handelt, kann sie schwere Verletzungen bei Personen verursachen. Beim Lösen von Leitungen oder Schläuchen sollte das Druckluftsystem möglichst drucklos sein. Wenn das Rohr unter Druck steht, halten Sie beide Seiten des Schlauchs während des Abkoppelns fest. Ein Schlauch, der sich löst, kann fliegen und sich unkontrolliert bewegen (Bullwhip), bis der Druck vollständig abgebaut ist. Dadurch können Maschinen beschädigt und Mitarbeiter schwer verletzt werden.

Sicherheitskupplungen sind etwas teurer, aber sie sind gegen den Bullwhip-Effekt geschützt, wenn sie ausgeschaltet sind (Abbildung 2). Obwohl sie größer und schwerer sind und daher nach Ansicht einiger Benutzer weniger bequem zu benutzen sind, können sie einen wichtigen Beitrag zur allgemeinen Sicherheit am Arbeitsplatz leisten. ISO 4414 oder EN983 beschreiben die Anforderungen an diese Sicherheitskupplungen. Diese Kupplungen verfügen über einen Mechanismus zur Entlüftung vor dem Trennen der Verbindung. Einige haben einen Druckknopf. Wenn Sie das erste Mal darauf drücken, wird es bluten. Der zweite Druck trennt die beiden Teile voneinander.

Optionen

Neben den Größen und Arten von Anschlüssen sind verschiedene Optionen verfügbar. Hier sind einige Beispiele:

Kupplungen, die in zwei Richtungen schließen (doppelseitige Absperrung)

Es gibt Stecknippel, die sich auch selbst schließen. Der Vorteil ist, dass das Rohr auf der Benutzerseite nicht entleert wird. Diese müssen mit den zugehörigen Kupplungen verwendet werden. Das liegt daran, dass diese Kupplungen einen Stift haben, der das Ventil im Nippel öffnet, wenn man sie verbindet.

Integriertes Rückschlagventil

Es gibt Stecknippel mit einem Rückschlagventil. Bei diesem System können die Medien nur in eine Richtung fließen.

Nicht austauschbare farbcodierte Glieder

Ein weiteres Beispiel für eine Option sind Links mit unterschiedlichen Farben, die nicht austauschbar sind. So kann z. B. verhindert werden, dass Leitungen mit unterschiedlichen Gasen oder Betriebsdrücken versehentlich vertauscht werden.

Sammelleitungen mit mehreren Anschlüssen

Für das Einsetzen von mehreren Nippeln in einen Block sind Verteiler oder Multilinks erhältlich.

FAQs

Sollte man Teflonband für Luftanschlüsse verwenden?

Teflonband wurde entwickelt, um eine leckagefreie Verbindung an Gewindeverbindungen herzustellen. Nicht alle Gewindekonstruktionen sind für die Abdichtung über das Gewinde geeignet, manchmal wird die Dichtung mit einem O-Ring oder einer Dichtung hergestellt. Das Schnellkupplungsteil dichtet mit internen O-Ringen ab, so dass es nicht ratsam ist, Teflonband für diese Verbindung zu verwenden.