Zur Schneidringverschraubung in Werkzeugmaschinen gibt es bessere Alternativen

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In der Praxis sind häufig die Vorgaben der DIN 3859T und die Montagevorgaben der Hersteller nicht einzuhalten. Dies führt zwangsläufig zu einem Anteil von nicht optimal montierten Schneidringverbindungen. Bei einer Untermontage können die ersten 100 bis 1000 Betriebsstunden dicht erscheinen, irgendwann beginnt jedoch die schleichende Leckage. Eine Übermontage kann wiederum unter Einfluss mechanischer Belastungen während des Betriebs zu einem Gewaltbruch führen. Bei diesem Montagefehler müssen daher insbesondere auch die Toleranzfelder der weiteren Verbindungskomponenten betrachtet werden. Sie können bei einer grenzwertigen Auslegung in Verbindung mit Setzeffekten dazu führen, dass die Langzeitstabilität und somit die dauerhafte Leckagesicherheit nicht mehr gegeben ist.

Die häufig eingesetzten weichdichtenden Systeme bieten augenscheinlich eine Verbesserung, doch sind elastomere Dichtungen – insbesondere unter dynamischer Belastung – nicht auf ein Maschinenleben ausgelegt, sondern zählen zu den Verschleißteilen. Das wiederum bedeutet, dass eine Leckage zeitlich verschleppt und nicht vermieden wird. Im ungünstigsten Fall wird sogar eine Fehlmontage aufgrund der Weichdichtungen überdeckt und führt erst nach einigen Jahren zu einer Leckage. Nicht ohne Grund setzen einige Instandhaltungsbereiche in der Automobilindustrie zwischenzeitlich wieder metallisch dichtende Schneidringverbindungen ein, damit Fehlmontagen direkt beim erneuten Maschinenstart erkannt werden können.

Schlussfolgert man, so ist die Schneidringverbindung von der konstruktiven Seite und auf Basis der üblicherweise vorherrschenden mechanischen und hydraulischen Belastungen, die richtige Alternative. Doch aufgrund der langen Maschineneinsatzzeiten, der knappen Instandhaltungsressourcen und der hohen handwerklichen Anforderungen an eine normgerechte Montage, die vor allem den ungeübten Instandhalter überfordert, ist die Schneidringverbindung in Frage zu stellen.

Rohr mit Dichtkegelanschluss vereinfacht die Montage

Gesucht war somit ein Rohrverbindungssystem, das die mechanischen Eigenschaften einer Schneidringverbindung erreicht oder gar übertrifft und den Monteur hinsichtlich einer vorgabengerechten Montage optimal unterstützt. Und dies sollte auch im Servicefall von einem ungeübten Monteur intuitiv richtig eingesetzt werden können. Als Lösung haben sich Rohrumformsysteme herausgestellt, die in der Kontur des umgeformten Rohres, den sogenannten Dichtkegelanschluss imitieren (Bild 3). Dieser Dichtkegelanschluss hat im Vergleich zur Schneidringverschraubung den Vorteil, dass bei der Endmontage nur die Reibungskräfte der Rohrverbindung überwunden werden müssen und nach dem Endanschlag im Kegelsitz eine entsprechende Vorspannung im System erreicht werden muss. Ein „Setzen“ der Bauteile ist dann auszuschließen.

Eine zusätzliche Weichdichtung als Elastomerdichtung sorgt dabei für zusätzliche Sicherheit. Die gesamte Vormontage erfolgt maschinell gesteuert durch einen Stauchprozess des Rohres, bei dem das Rohr kalibriert wird und somit Toleranzen ausgeglichen werden. Alle möglichen Fehlerquellen der Schneidringmontage sind somit ausgeschlossen. Die Ausreißfestigkeit, Biegewechselfestigkeit und Druckimpulsstabilität liegen bei diesen Systemen auf einem mit dem ungeschwächten Rohr vergleichbaren Niveau, weil im Vergleich zur Schneidringverbindung das Rohr nicht verletzt wird.

Die in der kaltverfestigten Phase des Rohres auftretenden Gefügeänderungen und somit Schwächungen des Rohres lassen sich durch einen in die Mutter eingearbeiteten Klemmring kompensieren, indem die auftretenden Biegewechselbelastungen von dieser Stelle entfernt in das Rohr eingebracht werden.

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