Reichelt Chemietechnik GmbH & Co:
Verbindungstechnik für Schläucheund Rohre aus Kunststoffen
Die richtige Verbindung: Schlauchverschraubungen im ÜberblickSchläuche sind in den unterschiedlichsten Ausführungen erhältlich: Ob flexibel oder starr, ob ausgünstigen Massenkunststoffen oder speziellen Hochleistungspolymeren, ob in kleinen oder großen
Nennweiten. Nur: Mit einem Schlauch alleine ist es in den seltensten Fällen getan, zumeist muss er
auch noch an Anfang und Ende an vorliegende Anschlüsse befestigt werden, etwa an analytischen
Apparaturen, Flüssigkeitstanks, innerhalb großer Prozessanlagen in der chemischen Industrie odermit weiteren Schlauchabschnitten. So vielfältig die in der Praxis eingesetzten Schläuche, so zahlreichsind daher auch die zugehörigen Verbindungsstücke in der Schlauchtechnik. Doch sind alle
Schlauchverbinder für meinen Einsatz geeignet?

Schlauchtüllen als einfache Schlauchverbinder
Die wohl bekannteste Art und Weise, um Gummischläuche zu adaptieren, stellen Schlauchtüllen bzw.
Schlauchstutzen dar. Hierbei handelt es sich um zylindrisch oder konisch geformte Nippel mit glatter,gewellter oder geriffelter Oberfläche, über die der Schlauch einfach übergestülpt wird. Der Laie
kennt das System vermutlich aus dem Gartenbereich oder von älteren Wasch- und Spülmaschinen.
Damit er nicht von der auch als Schlaucholive genannten Tülle abrutscht, kann er zusätzlich mittels
Schlauchklemme oder Schlauchschelle gesichert werden.
Der Gebrauch von Schlauchtüllen empfiehlt sich jedoch nur für weiche Gummischläuche, etwa fürPVC-Schläuche, Silikon-Schläuche oder EPDM-Schläuche. Doch was ist, wenn ein harter
Kunststoffschlauch oder gar eine Metallkapillare adaptiert werden sollen?

Schlauchverschraubungen – die verschiedenen Adaptierungsmöglichkeiten
Für Schläuche und Kapillaren aus harten Kunststoffen und metallischen Legierungen werden andere
Verbindungssysteme genutzt, da sich die Adaptierung mittels Schlauchtüllen meist nicht leckagefrei
realisieren lässt. Je nach Schlauchwerkstoff und Dimension kommen dafür verschiedene
Verbindungstechniken zum Einsatz.

Schneidringverschraubungen
Schneidringverschraubungen in der Fluidtechnik sind aus einem Verbindungskörper,Überwurfmuttern, Dichtringen und namensgebenden Schneidringen aufgebaut. Bei der Montage

wird der Schlauch durch Überwurfmutter, Schneidring und Dichtring geführt und dann bis zumAnschlag in die Aufnahme des Körpers gesteckt.
Die Verbindung wird über den vorgelagerten Dichtring abgedichtet. Die Arretierung desKunststoffschlauchs erfolgt über den geschlitzten Schneidring, oftmals aus Polyetheretherketon(PEEK) oder metallischen Legierungen, der sich beim Festziehen der Überwurfmutter in den Schlauch
kerbt. Auf diese Weise entsteht eine kraftschlüssige und dichte, dennoch jederzeit lösbare
Rohrverbindung. Schneidringverschraubungen werden sowohl aus harten Kunststoffen, wie PFA(Perfluoralkoxy- Polymere), PVDF (Polyvinylidenfluorid) oder PP (Polypropylen), wie auch aus
metallischen Legierungen hergestellt.
Weiche Schläuche können durch den einkerbenden Ring gequetscht oder gar beschädigt werden undsind daher nicht mit dieser Verbindungstechnik kompatibel. Mit Schneidringverschraubungenwerden daher vorrangig harte Kunststoffschläuche sowie Rohre und Kapillaren aus Metallen und Glasbefestigt, etwa PTFE-Schläuche oder PVDF-Schläuche.
Aufgrund ihrer Fähigkeit, hohen Drücken standzuhalten, werden sie auch als Hochdruckfittingsbezeichnet. Sie finden Anwendung bei der Verlängerung oder dem Anschluss von Metall- oder
Kunststoffleitungen im Labor und Apparatebau.

Kapillarverbinder: Hohlschrauben und Ferrulen für die HPLC
Ein ähnliches Verbindungssystem findet man in der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (engl.:
high performance liquid chromatography, HPLC) zur Verbindung von Titankapillaren undEdelstahlkapillaren oder Kapillaren aus Kunststoffen wie Polyetheretherketon (PEEK). Sie werden zur
Verbindung untereinander, zum Anschluss an Gerätesysteme oder vorliegende Leitungen genutzt.
Die Verbindung wird mittels hochdruckfester kegelförmiger Dichtringe aus Edelstahl oderHochleistungskunststoffen wie PEEK oder Polyimid realisiert. Diese auch als Ferrulen bezeichneten
Dichtkegel werden auf das Ende einer Kapillare aufgesetzt und mittels einer Hohlschraube in die
Gewindehülse des vorgesehenen Verbinders eingeschraubt.
Die Ferrule übernimmt dabei die Funktion von Schneid- und Dichtring, arretiert den Schlauch unddichtet die Verbindung ab. Viele Analysegeräte in der HPLC sind bereits mit entsprechenden
Aufnahmen ausgestattet, sodass zum Anschluss lediglich Kapillare, Ferrule und Hohlschraube
benötigt werden. Es können jedoch auch Ausführungen mit separatem Verbindungskörper
angeboten werden, beispielsweise zur Verbindung von Kapillaren untereinander.

KlemmringverschraubungenKlemmringverschraubungen dienen als Schraubverbinder dem Anschluss bzw. der Verlängerung vonweichen Elastomerschläuchen und Kunststoffschläuchen moderater Härte, beispielsweise aus Silikon,Polyethylen (PE), Polyurethan (PUR) oder Polytetrafluorethylen (PTFE).
Sie bestehen ebenfalls aus drei Bauteilen: einem Körper, einer Überwurfmutter und einem
Klemmring. Im Gegensatz zu Schneidringverschraubungen klemmt sich der Ring beim Drehen derMutter auf dem Schlauch fest ohne ihn einzuschneiden. Im Körper integrierte Stützhülsen
ermöglichen den Anschluss von weichen Schläuchen.

Klemmringverschraubungen werden aus Kunststoffen wie PP, PVDF, PTFE sowie Edelstahl gefertigt.
Typischerweise findet man diesen Verschraubungstyp in der Chemietechnik, Labortechnik,Prozesstechnik, Medizintechnik, Konstruktionstechnik, Pneumatik und Hydraulik.

Verschraubungen für Mikroschläuche
Neben Schläuchen zur Durchleitung größerer Flüssigkeits- bzw. Gasströme gilt es, auch feinere
Mikroschläuche mittels geeigneter Verschraubungen schnell und sicher anschließen zu können.
Darunter versteht man in der Laborpraxis englumige Analysenschläuche aus Kunststoffen wie PTFE
oder PFA mit Nennweiten unterhalb von drei Millimetern.
Für die wohldosierte Zufuhr von hochreinem Wasser, anderen Lösungsmitteln, Salzlösungen, Laugenoder Säuren in kleinen Mengen sind solche Leitungen kleinen Querschnitts unverzichtbar. Befestigt
werden sie mittels miniaturisierter Verbinder, sogenannten Mikroverschraubungen. Hierbei handelt
es sich jedoch nicht um einen normtechnischen Begriff, sondern lediglich um eine bei Nutzernübliche Bezeichnung für Verschraubungen für kleindimensionierte Kunststoffschläuche und Rohre.
Am Markt wird eine hohe Bandbreite dieser Verschraubungssysteme angeboten, um
unterschiedlichsten Anforderungen gerecht zu werden. Je nach Definition können bestimmte
Schneidverschraubungen, Klemmring-Verbinder und HPLC-Adapter als Mikroverschraubungenbezeichnet werden. Es werden jedoch auch Mikroverschraubungen angeboten, die auf einem
anderen Verbindungssystem basieren und den anzuschließenden Schlauch weder einkerben nochquetschen.
Schlauchverschraubungen mit O-Ring-Arretierung sind für Chromatographie-Säulen und andere
Anwendungen mit niedrigem bis keinem Überdruck eine weitere gängige Art, Schläuche mit anderen
Bauteilen zu verbinden. Dieser Kupplungstyp adaptiert Kunststoffrohre und Kunststoffschläuche
mithilfe eines O-Ringes, etwa aus Fluorkautschuk (FPM bzw. FKM). Beim Festziehen derÜberwurfmutter wird der O-Ring komprimiert, wodurch eine feste Abdichtung zwischen Schlauch
und Verbinder erreicht wird. Auch hier gilt: Je höher das Anzugsmoment, desto fester dieVerbindung. Diese lässt sich in wenigen Sekunden werkzeuglos herstellen und einfach wieder lösen.

Steckverbinder aus Polymeren und Metallen
Steckverbinder stellen spezielle Schlauchverbindungen dar, die ohne den Einsatz von Werkzeugen an
harte Kunststoffschläuche und Rohre angebracht werden können. Um den Schlauch zu verbinden
reicht es aus, ihn einfach in das Anschlussteil des Steckverbinders zu schieben. Eine integrierte
Spannhülse gewährleistet den mechanischen Halt, die Abdichtung wiederum erfolgt durch einen
eingebauten Dichtring. Mittels Zurückdrücken der Spannhülse lässt sich der Schlauch ebenso leicht
wieder lösen und herausziehen. Das System findet vor allem in Verbindung mit Hydraulik- undPneumatikschläuchen Verwendung, beispielsweise für PUR-Schläuche oder PA-Schläuche.

Weitere Verbindungstypen
Ergänzend zu den bereits vorgestellten Verschraubungstypen finden sich in der industriellen Praxis
auch Klemmbacken, Klebeverbinder und Schweißverbinder für Rohre.

Klemmbacken bestehen aus zwei Schalenhälften aus Aluminium. Der auf einen Schlauchstutzen
gestülpte Schlauch wird zwischen die Hälften gelegt und durch gleichmäßiges Anziehen der äußeren
Inbusschrauben befestigt. Klemmbacken ermöglichen eine mehrfache Montage und Demontage. ImGegensatz dazu führen Klebe- und Schweißverbinder zu permanenten, nicht mehr demontierbaren
Rohrverbindungen. Die Rohre, häufig aus hartem Polyvinylchlorid (PVC-U), werden dabei entweder
mit dem Verbinder verklebt oder durch Erhitzen aufgeschmolzen und miteinander verschweißt,
wodurch eine hohe Belastbarkeit und Dichtigkeit der Verbindung erreicht wird.

Schlauchverschraubungen in verschiedenen Formen
Die Form der Schlauchverbindung hängt von der Anzahl der benötigten Anschlüsse ab. Für zwei
Leitungen können die Verbindungsstücke gerade, rechtwinklig oder spitzwinklig geformt sein, wasentsprechend als I-Form, L-Form oder V-Form bezeichnet wird Sollen drei Schläuche miteinander
verbunden werden, stehen T- und Y-förmige Verbindungsstücke zur Verfügung, sowie solche, bei
denen die drei Anschlüsse im Winkel von 120° zueinander angeordnet sind.
Bei vier Schlauchleitungen kommt ein Kreuzverbinder zum Einsatz, bei dem die Enden rechtwinklig
zueinander angeordnet sind. Die Enden der Verbindungsstücke sind in verschiedenen Variationen
erhältlich. Kombinationen aus Schlauchtüllen, Schlauchverschraubungen und andersseitigen
Außengewinden, Innengewinden oder Luer-Lock-Anschlüssen sind machbar.

Welcher Werkstoff ist der richtige für meine Anwendung?
Wurde der passende Verbindungstyp identifiziert, geht es an die Auswahl geeigneter Werkstoffe fürKörper, Überwurfmutter und ggf. integrierte Dichtungen. Die Wahl hängt von den spezifischen
Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich Druck- und Temperaturbelastung,
Medienkompatibilität und Umgebungsfaktoren:• Kunststoffe wie Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) fürStandardanwendungen, bei denen eine geringere Festigkeit und Chemikalienbeständigkeit ausreichtoder ein geringeres Gewicht erwünscht ist.
• Metalle wie Edelstahl, Messing oder Aluminium für Anwendungen, die hohe Festigkeit undBeständigkeit gegen Korrosion und thermische Belastung erfordern.
• Spezielle Polymere wie PTFE oder PFA für Anwendungen mit höheren Ansprüchen an
Temperaturbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit.