So verwenden Sie eine Hydraulikschlauch-Crimpmaschine: Ein 8-Schritte-Arbeitsablauf mit Prüfungen

Zu lernen, wie man eine Hydraulikschlauch-Crimpmaschine verwendet, bedeutet nicht, eine Maschine zu bedienen. Es bedeutet, einen kontrollierten Montageprozess durchzuführen. Jeder Schritt dient dazu, eine der Fehlerarten abzufangen, die sich später als Leckagen, Abblasen oder geplatzte Schläuche unter Impulsbelastung zeigen. Überspringen Sie einen Schritt oder führen Sie ihn ohne Messung durch, und der Rest des Arbeitsablaufs kann die verlorenen Informationen nicht wiederherstellen.

Dieser Artikel gliedert die Arbeit in acht Schritte, in der Reihenfolge, in der eine Werkstatt sie tatsächlich ausführt. Jeder Schritt hat eine Aufgabe, eine Prüfung und einen häufigen Fehler. Der Arbeitsablauf gilt für jedes TRC-Crimpmaschinenformat – Handpumpe, elektrisch angetrieben, CNC, tragbar –, da sich der physikalische Prozess nicht ändert, wenn sich die Energiequelle ändert.

Die Kraftphysik, die den Arbeitsablauf ermöglicht

Vor den Schritten ist es hilfreich zu verstehen, warum eine Crimpmaschine von einer einzelnen Person bedient werden kann und dennoch Hunderte von Tonnen an den Pressbacken erzeugt. Eine Hydraulikschlauch-Crimpmaschine ist ein geschlossenes Fluid-Kraft-System. Ihre Kraftvervielfachung wird bestimmt durch das Pascalsche Gesetz, veröffentlicht von Blaise Pascal im Jahr 1663. Eine Druckänderung an einem beliebigen Punkt in einer eingeschlossenen inkompressiblen Flüssigkeit wird unvermindert in alle Richtungen durch die Flüssigkeit übertragen.

Die Formel ist kurz. Kraft gleich Druck mal Fläche, geschrieben als F = P × A. Auf der Eingangsseite einer Werkstatt-Crimpmaschine treibt ein 3-kW-Elektromotor eine Hydraulikpumpe an, die Öl auf etwa 30 MPa verdichtet. Dieser Druck wird unverändert auf den Hauptzylinder übertragen, der die Pressbacken antreibt. Die Ausgangskraft entspricht 30 MPa multipliziert mit der Fläche des Hauptzylinders. Da der Hauptzylinder viel größer ist als der Pumpenkolben, ist die Ausgangskraft viel größer als die Eingangskraft.

Ein durchgerechnetes Beispiel macht die Vervielfachung konkret. Bei der TRC P20 Werkstatt-Crimpmaschine treibt der 3-kW-Motor die Pumpe an, um etwa 30 MPa Systemdruck zu erzeugen. Dieser Druck wirkt auf einen Hauptzylinder mit etwa 4.500 mm² effektiver Fläche und erzeugt etwa 1.370 kN Axialkraft auf den Konus, die die segmentierten Pressbacken in etwa 137 Tonnen radiale Schließkraft an der Hülse umwandeln. Der Motor ist mit 3 kW ausgelegt. Die Ausgangskraft ist mit 137 Tonnen ausgelegt. Der Faktor dazwischen ist das Flächenverhältnis zwischen Pumpe und Hauptzylinder.

Energie bleibt bei dieser Vervielfachung erhalten. Die Strecke, die die Pressbacken zurücklegen, ist umgekehrt proportional zum Flächenverhältnis, sodass die kleine Eingangskraft eine lange Strecke und die große Ausgangskraft eine kurze Strecke zurücklegt. Deshalb kann eine Crimpmaschine 137 Tonnen an den Pressbacken erzeugen, ohne einen 137-Tonnen-Motor zu benötigen. Das Hydrauliköl muss inkompressibel sein, damit das Prinzip gilt; deshalb verwendet das System Öl statt Druckluft, und deshalb muss jegliche im System eingeschlossene Luft vor dem Betrieb entlüftet werden.

Das gleiche Prinzip des Pascalschen Gesetzes ermöglicht die Funktion einer Handpumpen-Crimpmaschine wie der TRC P16HP. Eine Kraft von 20 kg am Hebel, verstärkt durch die mechanische Übersetzung der Pumpe und dann multipliziert mit dem Flächenverhältnis des Hauptzylinders, erzeugt 95 Tonnen an den Pressbacken. Der Bediener spürt die Hebelkraft. Die Pressbacken spüren hundert Tonnen. Beides ist real, und beides wird durch dasselbe physikalische Gesetz erzeugt.

Schritt 1 – Komponenten und Crimpdaten bestätigen

Bevor der Schlauch das Schneidgerät berührt, benötigen Sie fünf Informationen auf der Werkbank.

Der häufigste Fehler hier ist die Annahme, dass ein “1/2-Zoll-Schlauch” eine einzige Sache ist. Ein 1/2-Zoll SAE 100R2 Geflechtschlauch, ein 1/2-Zoll 4SH Spiralschlauch und ein 1/2-Zoll Klimaanlagen-Barriereschlauch sind drei verschiedene Crimpprobleme mit unterschiedlichen Zieldurchmessern. Die Schlauch-Teilenummer ist der Einstiegspunkt, nicht die Nenngröße.

Profitipp. Drucken Sie die Crimpdaten für Ihre fünf am häufigsten verwendeten Schlauch- und Armaturenkombinationen aus und kleben Sie sie an die Werkbank. Der Bediener, der durch die Werkstatt gehen muss, um einen Zieldurchmesser nachzuschlagen, ist der Bediener, der die Prüfung auslässt.

Schritt 2 — Schlauch schneiden und vorbereiten

Der Schnitt ist ein Prozessschritt, nicht nur ein grober Anfang. Ein rechtwinkliger Schnitt mit einer sauberen Kante ist erforderlich, da die Armatur an der Schnittfläche anliegt und die Schnittlänge das Einsteckmaß der Armatur enthalten muss.

Für die Serienfertigung ist ein zweckgebautes Schneidgerät die richtige Antwort. Die Schneidgeräte-Linie von TRC deckt das Spektrum ab. Abrasives Schneiden erzeugt deutlich mehr Abrieb als Klingenschneiden und wird für Hydraulikleitungen nicht empfohlen. Der C300 bewältigt bis zu 2 Zoll 4SH Geflechtschlauch mit einem einzigen 300-mm-Klingenblatt, und der C520A erweitert das gleiche Klingenschneidprinzip auf 6-Zoll-Industrieschläuche.

Schritt 3 — Armatur einsetzen und Einstecktiefe markieren

Der Armaturenstutzen wird vollständig in den Schlauch eingeführt, bis er am inneren Absatz der Hülse anliegt. Zwei Prüfungen gehören hierher.

1. Der Stutzen ist vollständig eingeführt. Ein Stutzen, der zu früh stoppt, hinterlässt einen Spalt zwischen Innenschlauch und Stutzen, der zu einem Leckagepfad wird.
2. Die Einstecktiefe ist außen markiert. Schieben Sie den Schlauch auf den Stutzen und markieren Sie dann die Schlauchaußendecke an der Hinterkante der Hülse mit einem Farbmarker oder einer Reißnadel.

Die Markierung erfüllt zwei Aufgaben. Sie bestätigt an der Werkbank, dass der Stiel auf Anschlag sitzt. Und nach dem Crimpen zeigt Ihnen die Markierung, ob sich der Schlauch während des Zyklus zurückgeschoben hat. Wenn sich die Markierung um mehr als ein oder zwei Millimeter verschoben hat, wurde der Fitting nicht korrekt gehalten und die Baugruppe sollte neu gefertigt werden.

Schritt 4 — Installieren Sie den richtigen Matrizensatz

Hier passieren Fehler durch gemischte Systeme. Ein Matrizensatz muss drei Dinge erfüllen: den Konuswinkel oder die Matrizenschnittstelle zur Maschine, die Matrizenlänge zur Hülsenlänge und das Matrizenprofil zur Hülsenform.

Bei einer TRC-Maschine sind die Matrizen nach Serien geordnet. Die TRC P20 Matrizenserie deckt Crimpdurchmesser von 6–60 mm in 14 Standardmatrizen ab (P20/06 bis P20/52), und die TRC P32 Matrizenserie deckt den größeren Bereich bis 87 mm ab. Die Matrizenprägung ist die Referenz; wenn die Prägung nicht mit dem Crimpdatenblatt übereinstimmt, führen Sie die Montage nicht durch.

Eine verschlissene Matrize erzeugt einen driftenden Crimpdurchmesser. Typische Matrizen aus Cr12MoV-Werkzeugstahl, gehärtet auf HRC 58–62, halten bei normaler Nutzung etwa 10.000–30.000 Crimpungen. Wenn eine Kalibrierprobe um mehr als etwa 0,05 mm vom Zielwert abweicht, muss die Matrize nachgearbeitet oder ersetzt werden.

Technischer Hinweis. Wenn der Matrizensatz mit der Maschine geliefert wurde, Sie aber keine veröffentlichten Crimpdaten für Ihren spezifischen Schlauch und Fitting haben, improvisieren Sie nicht. Fragen Sie den Schlauch- und Fittinghersteller nach einer validierten Kombination oder kontaktieren Sie uns für Matrizenabstimmungsunterstützung anhand Ihrer Komponentenreferenzen.

Schritt 5 — Einstellen der Presskraft oder Position

Die Einstellmethode hängt vom Maschinenformat ab.

Eine CNC-Maschine ist nicht automatisch genauer als eine manuelle. Beide erzeugen die gleiche Crimpung, wenn Matrize und Einstellung korrekt sind. Was eine CNC-Maschine bietet, ist Wiederholbarkeit bei Bedienerwechseln, schnellere Umrüstung zwischen Schlauchgrößen und eine elektronische Aufzeichnung, dass die Einstellung tatsächlich verwendet wurde.

Schritt 6 — Crimpen

Wenn der Schlauch geladen, der Matrizensatz bestätigt und die Einstellung vorgenommen ist, ist der Crimpzyklus der kurze Teil.

Die Zykluszeit hängt von der Maschine ab. Die TRC P20S läuft mit etwa 3,6 Sekunden Zykluszeit bei 10 mm Hub; die Standard-TRC P20 benötigt etwa 10 Sekunden. Keine der Zahlen sagt für sich genommen etwas über die Qualität aus — die Zykluszeit ist eine Kapazitätszahl, keine Qualitätszahl.

Schritt 7 — Messen Sie das erste Stück

Dies ist der Schritt, der am häufigsten übersprungen wird, und der die meisten Fehler aufdeckt. Die Crimpdurchmesser-Messung erfasst Untercrimp, Übercrimp, falsche Matrize und verschlissenes Werkzeug in einer einzigen Ablesung.

Eine Gut/Schlecht-Lehre ist eine schnellere Prüfvorrichtung für die Serienfertigung. Sie liefert keinen Durchmesserwert, zeigt aber in Sekunden an, ob die Baugruppe innerhalb des Toleranzfensters liegt. Für Hochdruckanwendungen ist eine Gut/Schlecht-Lehre in Kombination mit einer regelmäßigen Messschieberprüfung am ersten Teil jeder Charge eine praktikable Kombination.

Schritt 8 — Prüfen und Validieren

Nachdem das erste Teil bestanden hat, wird der Rest der Charge einer Sichtprüfung und einer stichprobenartigen Messung unterzogen.

Die Funktionsprüfung ist nicht immer erforderlich, aber sie ist vorgeschrieben für sicherheitskritische Anwendungen, den Bergbau und jede Baugruppe, die Impulswechselbelastungen über etwa 1.000 psi ausgesetzt ist. Für diese definiert SAE J343 die Prüf- und Impulsbedingungen.

Warum jeder Schritt existiert: Die technische Begründung

Jeder der acht Schritte existiert aus einem bestimmten physikalischen Grund. Keiner davon ist Papierkram. Das Entfernen eines einzigen Schrittes entfernt die einzige Prüfung, die den zugehörigen Fehlermodus erfasst.

Die Entscheidung zum Abschälen

Eine Frage taucht im Arbeitsablauf häufiger auf als jede andere: Muss dieser Schlauch vor dem Verpressen geschält werden? Schälen ist das Entfernen einer kontrollierten Länge der äußeren Gummiabdeckung, damit die Hülse die Drahtverstärkung direkt greifen kann. Die Entscheidung wird vom Armaturensystem bestimmt, nicht von der Druckklasse des Schlauchs.

Der Entscheidungsbaum ist kurz. Wenn die Armatur eine schälfreie einstückige Konstruktion ist, nicht schälen. Wenn die Armatur eine Interlock-Konstruktion für Spiralschläuche ist, schälen. Wenn die Armatur eine zweistückige Konstruktion ist, befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers für innen- und außenliegende Schälung. Das Schälen des falschen Schlauchs verschwendet Zeit und beschädigt die Verstärkung; einen Schlauch, der es benötigt, nicht zu schälen, erzeugt eine Verpressung mit unzureichendem Auszugswiderstand.

Bei Produktionsmengen über etwa 20 Konfektionen pro Woche liefert eine motorisierte Schälmaschine wie die TRC S50 (elektrisch, bis 2-Zoll-Schlauch) oder SH50 (manuell, 1/4-Zoll- bis 2-Zoll-Schlauch) eine gleichbleibende Schältiefe und -breite, die ein Handmesser nicht erreichen kann. Bei geringen Stückzahlen funktionieren ein scharfes Handmesser und eine Tiefenlehre, aber Sie müssen mit langsameren Zykluszeiten und höheren Ausschussraten rechnen.

Die Schritte, die die meisten Werkstätten überspringen

Ein häufiges Muster in der Werkstatt sieht so aus: Der Bediener kennt die Schlauchgröße, wählt eine Matrize nach Augenmaß aus, setzt die Armatur nach Gefühl ein, verpresst auf Matrizenkontakt und beurteilt das Ergebnis nach dem Aussehen. Das erste Stück wird nicht gemessen. Das Verpressdatenblatt liegt in einer Schublade.

Keiner dieser Schritte erfordert eine teure Maschine. Sie erfordern ein ausgedrucktes Verpressdatenblatt, einen Lackmarker, einen kalibrierten Messschieber und die Disziplin, diese Schritte beim ersten Stück jeder Charge durchzuführen.

Die richtige Verpressmaschine für Ihren Arbeitsablauf auswählen

Der Acht-Schritte-Arbeitsablauf ist bei jedem Format gleich. Was sich ändert, ist, wie viele Konfektionen pro Stunde die Linie produzieren kann und wie wiederholbar die Einrichtung über verschiedene Bediener hinweg ist.

Das gesamte Sortiment finden Sie im Kategorie Hydraulikschlauch-Crimper. Wenn Sie nicht sicher sind, welche Klasse zu Ihrem Arbeitsaufkommen passt, führt Sie der Ressource zur Auswahl einer hydraulischen Schlauchcrimpmaschine führt als Checkliste durch die Kaufentscheidung. Alle TRC-Crimper werden aus einer 5.000 m² großen, CE/SGS/UL+ISO-zertifizierten Fabrik versandt und sind durch ein Vier-Stunden-Reaktionsfenster für technischen Support für mehr als 300 Kunden in über 50 Ländern abgesichert.

Häufig gestellte Fragen

Muss ich wirklich jedes Mal das erste Stück messen?

Ja. Eine Erststückmessung dauert etwa 30 Sekunden und erkennt falsche Matrizen, falsche Einstellungen und verschlissene Werkzeuge, bevor sie eine fehlerhafte Charge produzieren. Darauf zu verzichten bedeutet, den Rest der Charge allein der Sichtprüfung anzuvertrauen, die nach veröffentlichten Branchenschätzungen einen erheblichen Anteil an Fehlern übersieht.

Woher weiß ich, welche Matrize ich verwenden soll, wenn mein Crimper keine Tabelle hat?

Fragen Sie den Schlauch- und Armaturenhersteller nach einer validierten Crimpanweisung, die die Matrizen-ID und den Ziel-Crimpdurchmesser für Ihre genaue Kombination nennt. Wenn weder der Maschinenlieferant noch der Komponentenlieferant die Daten veröffentlicht, ist die sichere Antwort, diese Kombination nicht in einem Hochdruckkreislauf zu verwenden. Wir können Ihnen auch helfen, TRC-Matrizen-Sets Ihren Komponentenreferenzen zuzuordnen — senden Sie uns die Schlauch- und Armaturen-Teilenummern.

Kann ich im Feld ohne Messschieber crimpen?

Sie können, aber Sie akzeptieren eine höhere Fehlerquote. Für Feldreparaturen ist eine auf Ihr Schlauch- und Fittingsystem abgestimmte Gut/Schlecht-Lehre ein schnellerer Ersatz für einen Messschieber und erfasst die gleichen Hauptfehler. Bei jeder Montage, die in einen Hochdruck- oder sicherheitskritischen Kreislauf geht, nehmen Sie sich die Zeit, ordnungsgemäß zu messen.

Wie kann ein 3-kW-Motor 137 Tonnen an den Pressbacken erzeugen?

Pascalsches Gesetz. Die Pumpe setzt Hydrauliköl unter Druck auf etwa 30 MPa. Dieser Druck wird unverändert auf einen Hauptzylinder mit einer viel größeren wirksamen Fläche übertragen. Die Ausgangskraft entspricht Druck mal Fläche, sodass eine kleine Pumpenkraft, die sich über einen langen Hub bewegt, eine große Zylinderkraft erzeugt, die sich über einen kurzen Hub bewegt. Die Energie bleibt bei der Vervielfachung erhalten. Der 3-kW-Motor treibt die Pumpe an; die Pressbacken erfahren die vervielfachte Kraft.

Käuferfrage: Benötige ich eine CNC-Maschine, um diesem Arbeitsablauf zu folgen?

Nein. Der Arbeitsablauf ist bei einem manuellen Handpumpengerät und bei einer CNC-Produktionsmaschine derselbe. Eine CNC-Maschine wie die TRC P20D oder P32D erleichtert Schritt 5 (Einstellen) und die Chargenaufzeichnung, beseitigt aber nicht die Notwendigkeit von Schritt 7 (Erststückmessung). Der Arbeitsablauf ist eine Disziplin, kein Merkmal.

Referenzen und technische Grenzen

• ISO/TS 17165-2:2018 — Hydraulikschlauchleitungen, Praktiken. Unterstützt das Prinzip des gesteuerten Systems und die Anforderung der Erstteilprüfung.
• SAE J517 — Hydraulikschlauch. Referenz für SAE 100R Schlauchspezifikationen.
• Wikipedia — Crimpen (Fügen)). Referenz für die Definition des Crimpens als verformungsbasiertes Fügeverfahren.
• Wikipedia — Gesenk (Fertigung)). Referenz für die Rolle der Pressbacken bei der kontrollierten Verformung.
• Wikipedia – Pascalsches Gesetz. Referenz für das Prinzip der Kraftvervielfachung, das jedem hydraulischen Crimper-Format zugrunde liegt.
• Wikipedia — Schälen. Referenz für den Schälprozess bei der Schlauchvorbereitung.