Polymer- anstatt Elastomer-Schläuche

Der Gummischlauch-Marktanteil liegt heute bei circa 80 Prozent des gesamten Schlauchmarktes. Doch wächst der Anteil an PTFE- und Thermoplastikschläuche. Diese erfüllen verschiedene Voraussetzungen und übertreffen die Leistungsparameter herkömmlicher Gummischläuche.

Für den Anwender ergeben sich in der Konzeption der Anlagen völlig neue Gesichtspunkte, was die Leistungsfähigkeit und Sicherheit von Versorgungsleitungen betrifft. Durch die hohe Qualität der PTFE- und Thermoplastikschläuche lässt sich aber auch die Effizienz von Hydrauliksystemen und Strahlanlagen (Wasserstrahlschneiden, Kanalspültechnik, Farbspritztechnik) steigern. Nachstehend eine Übersicht:

Versorgungsleitungen aus Elastomermaterialien respektive Synthetik-Kautschuk sind die am häufigsten verwendeten Schläuche. Sie weisen im allgemeinen eine gute Ölbeständigkeit auf. Die verwendete Gummimischung bestimmt die Eigenschaften wie Alterungsbeständigkeit und (Kälte-)Flexibilität sowie die Beständigkeit gegenüber verschiedenen Medien. Zusatzstoffe als Beimischung verbessern zum Beispiel Kälteflexibilität, Hitze- und Quellbeständigkeit. Allerdings weisen Elastomere eine natürliche Alterung auf, die nicht nur durch die Anwendung beeinflusst wird. Es gibt Elastomerschläuche in verschiedenen Ausführungen mit Druckträgergeflechten aus Textil oder Stahl sowie Spiralwickellagen. Gummihydraulikschläuche sind genormt, zum Beispiel EN853, EN854, EN857 und EN856 sowie verschiedenen ISO oder SAE Standards. Sie zeichnen sich aus durch:

• Hohe Verfügbarkeit bei den Händlern.
• Gute Beständigkeit gegenüber vielen Hydraulikölen.
• Einsetzbarkeit bei -40°C bis +100°C. Besondere Gummimischungen bis 150°C.

Polytetraflourethylen-Schläuche (PTFE) werden als Rohr oder mit Druckträger mit ein- oder zweilagiges Edelstahlgeflecht angeboten. PTFE ist ein Hochleistungskunststoff:

• Hohe Beständigkeit gegenüber fast allen Chemikalien und
  Lösemitteln.
• Beständigkeit gegen Verwitterung und Versprödung.
• Einsetzbarkeit bei -60°C bis +260°C.
• PTFE ist geschmacksneutral und kann in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Dank hoher Temperaturbeständigkeit kann er im Dampfdruckbereich verwendet werden.

Thermoplastikschläuche sind eine gute Alternative zu den üblichen Gummi-Schlauchleitungen. Das Innenrohr besteht je nach Anwendung meist aus einem Polyester (PE), Polyamid (PA) oder Polyurethan (PU) aber auch Polyoxymethylen (POM) für die Ultra-Hochdrucktechnik sowie Polyurethan (PU) oder Polyamid (PA) Schlauchdecken. Auch bei Thermoplastikschläuchen lassen sich durch Beimischungen die Eigenschaften an die Anwendung anpassen.

• Gute Beständigkeit gegenüber Hydraulik- und vielen anderen Medien wie Lösemittel.
• Glatte Innenseele und Außendecken.
• Geringes Gewicht.
• Geringe Druckverluste.
• Farbige Oberdecke.
• Für Anwendungen in der mobilen Hydraulik werden spezielle Schläuche angeboten. Thermoplastikschläuche können in verschiedenen Farben und als Zwillingsschlauch geliefert werden.

Eine besondere Entwicklung sind Aramidgeflechte für Thermoplastikschläuche. Aramid ist eine hochfeste Kunstfaser und wird auch in Schusswesten verwendet. Die Zugfestigkeit ist fünfmal stärker als bei Stahldrähten für Druckträger. Mit Aramidgeflechten werden äußerst geringe Volumen- und Längenänderungen der Schläuche erreicht. Gute Hersteller schaffen mit ihre Aramidschläuchen Werte von <±1 % und nach einer kontrollierten Fertigung sogar nahezu 0 % Volumen- und Längenänderungen bei Druckbeaufschlagung. Arbeits- und Schaltverzögerungen werden dadurch minimiert und der Einsatz in langen Längen unter besonderen Bedingungen wie Hubarbeitsbühnen und Teleskoparme optimiert. Darüber sind Schläuche mit Aramidgeflechten leichter als Stahldrahtgeflechtschläuche.

Mit Druckträgern aus Aramid können Schläuche aus Thermoplasten für die Werkzeughydraulik bis 800 bar Arbeitsdruck in kompakter und hochflexibler Konstruktion geliefert werden. In der Ultra-Hochdrucktechnik werden Polymermaterialien eingesetzt die in Verbindung mit mehrlagigen Drahtwickellagen bis 3.200 bar und mehr Arbeitsdruck erreichen. Durch das Kombinieren der UHP-Konstruktion mit PTFE-Seelen können auch hier aggressive Medien unter hohen Drücken gefördert werden.

Auch in der Farbspritzindustrie werden Polymerwerkstoffe mit Druckträgerkonstruktionen Eigenschaften erreicht, die hochbeständig sind und volumetrische oder Druckimpuls kompensierende Eigenschaften haben. Dies garantiert eine gleichmäßig exakte Dosierung und Farbauftrag auf die Oberflächen.

Um die jeweiligen Vorteile von Polymer- und Elastomer-Schläuchen zu kombinieren, wurden in den vergangenen Jahren Hybridschläuche entwickelt. Diese vereinen zum Beispiel geringe Permeationsraten oder Beständigkeit von bestimmten Polymerseelen mit den flexibleren Eigenschaften der Elastomermaterialien.

Der Austausch von Schlauchleitungen innerhalb bestimmter Zyklen ist normal. Die Impulsfestigkeit der Druckträger lässt mit zunehmenden Alter aufgrund von Materialermüdung oder durch äußere Einflüsse wie starke Druck- und Biegebeanspruchung nach. Einflüsse durch aggressive Medien, extreme Temperaturverhältnisse oder auch Sonneneinstrahlung, führen zu einem frühzeitigen Ausfall der Hydraulik-Schlauchleitung.

Die Auslegung und der Einbau von Hydraulik-Schlauchleitungen werden in der EN DIN 20066 festgelegt. Leider wird in der Praxis oft aus Leichtsinn oder Unwissen nicht ausreichend geprüft und es kommt zum Schadensfall. Die häufigsten Ausfallursachen von Hydraulik-Schlauchleitungen entstehen ursächlich durch die falsche Auswahl bezogen auf den zulässigen dynamischen Betriebsdruck sowie auf die Anwendung und die jeweiligen Eigenschaften der unterschiedlichen Schlauchtypen.

Ein großer Vorteil für den Anwender ist die Lieferung der PTFE- und Thermoplastikschläuche aus einer umfangreichen Produktpalette des Anbieters, wenn dieser sowohl Polymer- als auch Elastomer-Schläuche herstellt. Dem Anwender eröffnen sich gemeinsam mit einem kompetenten Partner neue Marktchancen bei minimalem Aufwand. wk