Kompatibilität von Schlauchpresswerkzeug und Fitting

Eine Schlauchhülsen-Crimpzange kann nicht anhand des Außendurchmessers der Hülse ausgewählt werden. Zwei Hülsen mit identischem Außendurchmesser können auf unterschiedlichen Stutzen sitzen, mit unterschiedlichen Schläuchen zusammenpassen und unterschiedliche Crimpeinsätze erfordern, um eine vertretbare Crimpung zu erzeugen. Der Fehler, ein Werkzeug allein nach der Hülsengröße auszuwählen, ist eine der häufigsten Ursachen für gemischte Systemausfälle bei Schlauchleitungen.

Dieser Artikel erläutert die vier Teile, die übereinstimmen müssen, bevor eine Schlauchhülsen-Crimpzange eine akzeptable Crimpung erzeugen kann: der Schlauch, der Anschlussstutzen, die Hülse und der Crimpeinsatz. Wir behandeln auch die technischen Hintergründe, warum eine Hülse nicht nur “ein Metallring” ist – das Kaltverschweißungsprinzip, die Passgeometrie und die systemspezifische Konstruktion bestimmen alle, ob die fertige Leitung vertretbar oder fehlerhaft ist.

Eine Hülse bestimmt nicht das Werkzeug; die Leitung tut es

Die Hülse ist ein Teil eines vierteiligen kontrollierten Systems. Wikipedia definiert eine Hülse als einen Ring oder eine Kappe, die an einem Objekt befestigt wird, um Beschädigung, Ausfransen oder Spalten zu verhindern, und im Zusammenhang mit Schlauchkupplungen ist die Hülse die Komponente, die die Crimpzange physisch verformt, um den Schlauch und den Anschluss miteinander zu verbinden.

Der Schlauch- und Anschlusshersteller veröffentlicht eine Crimpanweisung, die einen bestimmten Schlauch mit einem bestimmten Stutzen, einer bestimmten Hülse, einem bestimmten Crimpeinsatz und einem bestimmten Ziel-Crimpdurchmesser verbindet. Ändern Sie eines dieser vier Teile ohne erneute Validierung, und der veröffentlichte Zieldurchmesser gilt nicht mehr.

Das Werkzeug ist die letzte Entscheidung in der Kette, nicht die erste. Sobald Sie den Schlauch, den Stutzen und die Hülse kennen, ergeben sich der Crimpeinsatz und der Ziel-Crimpdurchmesser aus dem Datenblatt des Komponentenherstellers.

Die Kaltverschweißungsphysik: Warum eine gecrimpte Hülse einer Klemmverschraubung überlegen ist

Der Wikipedia-Artikel zur Crimpverbindung) beschreibt den zugrundeliegenden Mechanismus in einem Satz, der es wert ist, im Detail untersucht zu werden: Eine effektive Crimpung verformt das Metall über seine Streckgrenze hinaus, sodass das komprimierte Material Spannung im umgebenden Verbinder verursacht und hohe Haftreibung zwischen den Teilen erzeugt. Dieser Satz enthält drei technische Konzepte, und die Hülse ist die Komponente, die alle drei liefert.

Das erste Konzept ist die Streckgrenze. Stahl- und Messinghülsen verhalten sich bei geringer Belastung elastisch. Üben Sie ein wenig Druck aus, und sie federn zurück. Überschreiten Sie die Streckgrenze, und die Verformung wird dauerhaft. Der Crimphub ist so bemessen, dass die Hülsenwand weit über die Streckgrenze hinaus in die plastische Verformung gebracht wird, sodass die fertige Form nicht zurückfedert, wenn sich die Crimpeinsätze zurückziehen.

Das zweite Konzept ist die Eigenspannung. Nach dem Zurückziehen der Pressbacken versucht die Ferrule, sich elastisch zurückzuverformen, kann es aber nicht, da sie plastisch verformt wurde. Das Ergebnis ist ein Zustand innerer Spannung in der Ferrule, der auf die Schlaucharmierung und den Nippelschaft drückt. Diese Klemmkraft widersteht dem Abziehen unter Druckimpulsen.

Das dritte Konzept ist Haftreibung. Die Klemmkraft erzeugt Reibung zwischen allen Kontaktflächen: Ferrule-zu-Draht, Draht-zu-Draht, Nippel-zu-Innenschlauch, Nippel-zu-Draht. Die Haftreibung hält die Baugruppe unter axialer Belastung zusammen. Die Reibkraft entspricht der Normalkraft multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten. Erhöht man die Klemmkraft, steigt der Reibungswiderstand entsprechend.

Die Kombination aus Verformung über die Streckgrenze, Eigenspannung und Haftreibung erzeugt das, was in der Crimpliteratur als Kaltverschweißung. bezeichnet wird. Es wird keine Wärme zugeführt. Es wird kein Zusatzwerkstoff verwendet. Die Ferrule und die Drahtarmierung werden unter so hohem Druck in innigen Kontakt gebracht, dass die Metalle kaltfließend miteinander verbunden werden. Die Verbindung ist gasdicht, sodass Sauerstoff und Feuchtigkeit nicht an die Grenzfläche gelangen und Korrosion verursachen können. Die Verbindung ist mechanisch durchgängig.

Wenn alle drei korrekt sind, weist die fertige Verpressung eine mechanische Verriegelung auf, die dem Abziehen widersteht, eine Druckdichtung zwischen Innenschlauch und Stutzen sowie eine saubere Verformung, die die Drahtverstärkung nicht beschädigt. Ist eine davon falsch, kommt es zu Leckage (Dichtung versagt), Abblasen (Verriegelung versagt) oder einem Schlauch, der die erste Druckprüfung besteht, aber unter Impulsbelastung frühzeitig platzt (Draht beschädigt).

Crimped Ferrule vs Compression Fitting: Zwei unterschiedliche Dichtmechanismen

Käufer verwechseln manchmal eine Crimphülse mit der Hülse in einer Klemmringverschraubung. Es handelt sich um zwei unterschiedliche Dichtmechanismen, die nicht austauschbar sind.

Eine Klemmringverschraubung beruht auf der Keilwirkung einer Hülse, die von einer Mutter in einen Sitz getrieben wird. Die Abdichtung erfolgt am Sitz und durch den Biss in die Rohrwand. Eine Crimphülse beruht auf radialer plastischer Verformung, die die Schlauchverstärkung und den Anschlussstutzen umgreift. Beide Systeme verwenden das Wort “Hülse”, aber die Physik, die Werkzeuge und die Anwendung sind unterschiedlich.

Ein Crimpwerkzeug für Schlauchhülsen kann nicht zur Montage einer Klemmringverschraubungshülse verwendet werden. Eine Überwurfmutter und ein Schraubenschlüssel können nicht zur Montage einer Schlauchcrimphülse verwendet werden. Die beiden Hülsenkategorien sehen von außen ähnlich aus; die Werkzeuge machen den Unterschied.

Schlauchkupplungs-Passgeometrie: Warum “gleicher Außendurchmesser” nicht “gleiches System” bedeutet”

Der Wikipedia-Eintrag zu Schlauchkupplungen macht einen Punkt, der den gesamten Werkzeugauswahlprozess bestimmt: Kupplungssysteme beruhen auf hochspezifischen Passgeometrien, und Inkompatibilitäten bestehen selbst innerhalb derselben Nenngrößen. Eine “1-Zoll-Hülse” ist nicht ein einzelnes Ding. Sie ist eine von mehreren Familien von Passgeometrien, jede mit ihrem eigenen Stutzenprofil, ihrer eigenen Matrizenserie und ihrem eigenen Ziel-Crimp-Durchmesser.

Wenn ein Käufer “eine 1-Zoll-Hülsen-Crimpmaschine” bestellt, ohne die Kupplungsfamilie zu nennen, kann der Lieferant nicht wissen, ob das Werkzeug No-Skive, Interlock, zweiteilig, Flansch-Crimp oder JIC sein soll. Jede Familie verwendet unterschiedliche Matrizen, unterschiedliche Zieldurchmesser und unterschiedliche Presskraftklassen. Der Hülsen-Außendurchmesser ist der Einstiegspunkt in die Diskussion, nicht die Schlussfolgerung.

Die vier Teile im Detail

Der Schlauch

Der Anschlussstutzen

Der Armaturenhersteller veröffentlicht den Ziel-Crimpdurchmesser für jede Kombination aus Nippel + Schlauch + Hülse. Dieser Zielwert ist das einzig vertretbare Abnahmefenster für die fertige Verpressung.

Die Hülse

Das Gesenk

Ein Gesenk aus einem anderen System, selbst wenn es physisch in die Maschine passt, erzeugt keine vertretbare Verpressung, es sei denn, es wurde für die spezifische Kombination aus Schlauch + Nippel + Hülse validiert.

Einstück- vs. Zweistück-Armaturen

Der Ziel-Crimpdurchmesser: Woher er kommt

Der Ziel-Crimpdurchmesser ist der fertige Außendurchmesser, den die Hülse nach dem Verpressen erreichen muss. Er wird vom Schlauch- und Armaturenhersteller veröffentlicht und ist das primäre Abnahmekriterium für die fertige Baugruppe.

Der Zieldurchmesser ist nichts, was man an einer unverpressten Hülse misst und reproduziert. Er stammt aus der kontrollierten Systemdokumentation.

Werkzeugauswahl: Von vier Eingangsgrößen zum Gesenk-Innendurchmesser

TRC Gesenksätze und Maschinen für die Hülsenverpressung

TRC Crimpmaschinen verwenden Gesenkserien, die auf die Maschinenfamilie abgestimmt sind. Der Gesenksatz wird auftragsbezogen basierend auf den Schlauch- und Armaturensystemen des Kunden konfiguriert.

Wenn Sie mit einem bestimmten Schlauch- und Armaturensystem arbeiten und nicht sicher sind, welchen Matrizensatz Sie benötigen, senden Sie uns die Teilenummern und den ungecrimpten Ferrule-Außendurchmesser. Wir können die Matrizenserie, die Matrizen-Innendurchmesser und die Zieldurchmesser bestätigen. Beginnen Sie bei der Kategorie Hydraulikschlauch-Crimper. TRC-Geräte werden in einer 5.000 m² großen, CE/SGS/UL+ISO-zertifizierten Fabrik gebaut, die mehr als 300 Kunden in über 50 Ländern bedient, mit einem vierstündigen Reaktionsfenster bei technischen Anfragen.

Ein Arbeitsszenario — Kein Kundenfall

Ein anschauliches Szenario. Eine Werkstatt hatte einen Matrizensatz, der einen akzeptablen Crimp an einem 1-Zoll-2SN-Schlauch eines Herstellers mit dessen Nippel und Ferrule (ungecrimpter Ferrule-Außendurchmesser 25,4 mm, Zieldurchmesser 23,1 mm) erzeugte. Als der Nippel eines zweiten Herstellers zur Kosteneinsparung ersetzt wurde, bei gleichem nominellen Ferrule-Außendurchmesser, lag der gemessene Crimpdurchmesser innerhalb der Toleranz – aber das Rillenprofil des Nippels war anders und griff in einer anderen Tiefe in den Innenschlauch ein.

Unter Impulsprüfung entwickelten sechs von zehn Baugruppen Mikrolecks am Nippel. Die Ursache war nicht die Ferrule oder die Matrize; es war die Nippelsubstitution, die die Eingriffsmechanik veränderte, obwohl die äußere Geometrie identisch aussah. Die Lehre ist, dass “gleicher Außendurchmesser” nicht “gleiches System” bedeutet.”

Häufig gestellte Fragen

Kann ich ein Schlauch-Ferrule-Crimpwerkzeug allein nach der Ferrule-Größe auswählen?

Nein. Der Ferrule-Außendurchmesser ist eine von vier Variablen. Schlauch, Nippel, Ferrule und Matrize bilden ein kontrolliertes System, und das Werkzeug muss über die veröffentlichten Crimpdaten des Herstellers auf das gesamte System abgestimmt werden.

Was ist der Unterschied zwischen einteiligen und zweiteiligen Schlaucharmaturen?

Eine einteilige Armatur integriert Nippel und Ferrule in ein einziges, vormontiertes Teil. Eine zweiteilige Armatur verwendet einen separaten Nippel und eine separate Ferrule, die der Monteur zusammenfügt. Die Werkzeuge müssen zur gewählten Konstruktion passen.

Kann ich die Ferrule einer anderen Marke an meinem Schlauch und Nippel verwenden?

Nicht ohne erneute Validierung. Der vom Hersteller veröffentlichte Ziel-Crimpdurchmesser setzt voraus, dass der gesamte Satz aus einem kontrollierten System stammt. Eine Ferrule einer anderen Marke mit demselben nominellen Außendurchmesser kann eine andere Wandstärke, ein anderes Profil oder Material aufweisen, was das veröffentlichte Ziel ungültig macht.

Was ist der Unterschied zwischen einer gecrimpten Ferrule und einer Klemmring-Ferrule?

Der Dichtmechanismus. Eine gecrimpte Ferrule wird durch radiale Segmentmatrizen dauerhaft verformt und erzeugt eine Kaltverschweißung zwischen der Ferrule, der Schlauchverstärkung und dem Armaturennippel. Eine Klemmring-Ferrule wird durch eine mit einem Schraubenschlüssel angezogene Mutter in einen Sitz getrieben und erzeugt eine Schneidringdichtung an der Rohrwand. Die beiden Systeme teilen das Wort “Ferrule”, aber die Physik, die Werkzeuge und die Anwendung sind unterschiedlich.

Käuferfrage: Woher kommt der Ziel-Crimpdurchmesser?

Aus dem Crimpdatenblatt des Schlauch- und Armaturenherstellers. Es ist der fertige Außendurchmesser, den die Ferrule nach dem Crimpen erreichen muss. Er kann nicht durch Messen der ungecrimpten Ferrule abgeleitet werden.

Referenzen und technische Grenzen

• Wikipedia — Zwinge. Referenz für die allgemeine Definition einer Ferrule als Klemmring.
• Wikipedia — Klemmringverschraubung. Referenz für die Rolle von Ferrule-basierten Klemmringdichtungen und die Abgrenzung zu gecrimpten Ferrulen.
• Wikipedia — Crimpen (Fügen)). Referenz für das Prinzip der Kaltverschweißung, die Verformung an der Streckgrenze, die Restspannung und die Haftreibung.
• Wikipedia — Schlauchkupplung. Referenz für die Paarungsgeometrien von Kupplungen, die Unterscheidung zwischen permanent und wiederverwendbar und das Prinzip der Inkompatibilität bei gleicher Nenngröße.
• ISO/TS 17165-2:2018 — Hydraulikschlauchleitungen, Praktiken. Unterstützt das Prinzip des kontrollierten Systems.