Schwer Fittings hat sich vor zehn Jahren zur Aufgabe gemacht, eine europäisch produzierte Klemm-Keilring-Verschraubung auf den Markt zu bringen. Nach einer intensiven Entwicklungsphase mit unzähligen Tests und bestandenen Prüfungen werden diese nun in eigenen Fertigungsbetrieben hergestellt. Großen Wert wird dabei vor allem auf hochwertige, verfestigte Edelstahl-Qualitäten mit erhöhtem Chrom- und Nickelanteil gelegt. Die Anteile liegen für eine bessere Korrosionsbeständigkeit im oberen Bereich der Toleranzangaben. Rohrverbindungen sind aber nur dann dicht, wenn Verschraubung und Rohr exakt passen, wozu einige Kriterien zu beachten sind.
Konstruktion der Verschraubung
Funktionell abgestimmte Toleranzen und gleich bleibende Oberflächengüten bei Klemm-Keilring-Verschraubungen sichern leckagefreie Rohrverbindungen sowohl im Hochdruck- als auch im Vakuumbereich. Vibrationen sowie Druckstöße werden durch deren konstruktive Gestaltung weitestgehend absorbiert, ohne dass Undichtigkeiten zu befürchten sind. Selbst bei einem vibrationsstarken Betrieb einer Anlage gewährleisten die Verschraubungen ausreichend Sicherheit bei hohen Drücken oder Vakuum. Die von Schwer Fittings entwickelten u2-Lok-Verschraubungen ermöglichen all dies durch vier effiziente Konstruktionsdetails:
Der Keilring bewirkt durch seine federartige Verformung eine Dämpfung der Schwingungen aus dem Rohrnetz. Weiterhin verhindert er eine Übertragung des Anzugsdrehmoments von der Mutter auf den Klemmring.
Der Klemmring dichtet ringförmig auf den Anpressflächen zwischen Verschraubung und Rohr ab. Durch den Konus in der Bohrung wird der Klemmring auf das Rohr gepresst, sodass eine Einschnürung entsteht, wodurch das Rohr druckdicht festgeklemmt wird.
Das oberflächenversilberte Feingewinde der Überwurfmutter verhindert ein Festfressen der Edelstahlschraubverbindung. Dies gestattet, die gleiche Verschraubung mehrfach zu verwenden.
Eine tiefe Bohrung für das Rohr mit einem Konus am Ende sorgt für akkuraten Sitz und Zentrierung des Rohres.
Hinweise für das passende Rohr
Bei der Rohrauswahl sind allerdings mehrere Sicherheitshinweise zu beachten. Die Rohrhärte sollte stets weicher sein als die Einzelteile der Verschraubung. Daher sind hochwertige, nahtlose Edelstahlrohre in geglühter Ausführung zu verwenden, wobei die Rockwell-Härte der Rohre maximal 80 HRB betragen darf. Bei zölligen Inch-Rohren sollte der Monteur Toleranzen nach der Standardisierungsorganisation ASTM A213/269 verwenden. Bei Außendurchmessern kleiner als sechs Millimeter gilt die ASTM A 632. Und bei metrischen Rohren gelten Toleranzen nach EN 10305-1 (DIN 2391 und DIN 2442).
Weiterhin darf die Mindest-Wandstärke nicht unterschritten werden. Bei einer zu dünnen Wandung der Rohre besteht die Gefahr, dass bei einer Montage die Klemmringe nicht genügend Widerstand erfahren. Verjüngt sich das Rohr an der Klemmstelle, bietet es den Klemmringen keinen ausreichenden Gegendruck, um eine ausreichende Abdichtung an dieser Stelle zu garantieren. Bei einer zu dicken Rohrwand hingegen können die Klemmringe die Rohre nicht genügend einschnüren, wodurch sich das Rohr im Extremfall eventuell lösen könnte.
Den Einsatz von geschweißten Rohren nach ASTM empfiehlt Schwer Fittings nur dann, wenn die Rohre keine sichtbaren Schweißnähte innen wie außen aufweisen. Durch die geschweißte Naht besteht die Gefahr, dass an der Naht eine höhere Härte wie auch eine Unrundung entsteht, was wiederum eine Leckage zur Folge haben kann. Der Monteur muss beachten, dass sich die Druckangaben durch Schweißnähte verringern – um den Faktor 0,8. Viele Rohrhersteller weisen in ihren Angaben eine hohe Unrundheitstoleranz auf, die Exzentrizität, die für eine garantierte Dichtheit der Verschraubungen jedoch nicht empfehlenswert ist.
Korrekte Rohrbearbeitung
Für die Montage ist es wichtig, dass die Rohre fachgerecht getrennt und entgratet werden. Sonst besteht die Gefahr, dass das Rohr nicht sauber auf dem Verschraubungsgrund aufliegt. Die Bearbeitung kann von Hand oder mit elektrischen Maschinen erfolgen. Das Rohr sollte absolut im rechten Winkel in einer Vorrichtung mit einer geeigneten Bügelsäge abgesägt werden. Falls keine Vorrichtung zur Hand ist, sollte der Bearbeiter Schraubstock mit Aufspann-Schutzbacken verwenden – Vorsicht, dass sich die Rohre dabei nicht deformieren. Das Rohr kann auch mit einem scharfen Rohrabschneider abgelängt werden, was allerdings bei dickwandigen Rohren nicht zu empfehlen ist. Bei zu viel Druck auf das Schneidrad beziehungsweise auf die Spannbacken des Schraubstocks besteht die Gefahr der Deformation der Rohrenden. Aufgrund der Materialverdrängung reduziert sich der Durchgang, was sich trotz Entgratung nicht entfernen lässt.
Vorhandene Gratstellen muss der Bearbeiter mit einem Entgrater außen und innen entfernen. Falls er einen solchen nicht zur Hand hat, kann außen auch mit einer Flachfeile und innen mit einer Rundfeile oder einem Innen-Entgratungswerkzeug entgratet werden. Eine leichte, gratfreie Außenfase ist zu empfehlen. Späne und Schmutzpartikel sind nach dem Trennen und Entgraten fachgerecht zu entfernen und zu entsorgen. Der Arbeitsplatz sollte stets sauber sein.
Mit einem Winkel müssen die Rechtwinkligkeit des abgelängten Rohres und mit einer Schieblehre der Rohrdurchmesser und die Rundheit des Rohres kontrolliert werden. Wobei Rohrtoleranzen zu beachten sind. Als Erleichterung bietet Schwer Fittings für kürzere Rohre auch fertige Rohrstücke in Fixlängen an. Somit müssen die Rohre nicht bearbeitet werden. Auch die Verschraubungen liefert das Unternehmen einsatzbereit. Die Mutter und die Klemm-Keilringe der Verschraubung müssen für die Montage nicht demontiert werden. Die Überwurfmuttern sind mit den Klemm- und Keilringen auf dem Verschraubungskörper fingerfest angezogen und somit für die Montage sofort einsetzbar. Für eine fachgerechte Montage sind unbedingt die Montageanleitungen zu beachten. Wiederholmontagen sind mehrfach möglich.
Der hintere Keilring der u2-Lok-Verschraubungen besitzt eine Oberflächenhärte bis zu HV 1.000 (Vickers Härteprüfung). Der Innenkonus im Stutzen ist glatt rolliert und die Oberfläche verdichtet, der arithmetische Mittenrauwert Ra beträgt 0,4 maximal. Die Außengewinde sind gerollt oder gestrehlt. Die versilberten Innengewinde der Überwurfmutter verhindern das Kaltverschweißen und sind dadurch leicht lösbar.
Nützliche Prüfnummer
Auf den medienführenden Teilen wird generell eine Prüfnummer eingelasert. Diese Nummer verbirgt zahlreiche Informationen. So kann auch nach Jahren die Zuordnung zum Ausgangswerkstoff mit sämtlichen mechanischen Prüfungen und die Belegung mit 3.1 Zeugnis garantiert werden. Weiterhin ist rückverfolgbar, wann, in welchem Fertigungswerk, auf welcher Maschine und von welchem Mitarbeiter die Teile gefertigt wurden.
Die Verschraubungen von Schwer Fittings sind durch die Zertifizierungsstelle DNV·GL (Det Norske Veritas · Germanischer Lloyd) zertifiziert. Die umfangreiche Baumusterprüfung umfasste folgende Prüfungen: Kombinierte Druckimpuls- und Vibrationsprüfung, Wiederholmontageprüfung, Dichtigkeitsprüfung, Vakuumprüfung, Auszugsprüfung und eine Berstdruckprüfung.
Hergestellt werden die Verschraubungen in eigenen Fertigungsstätten in Europa. Wobei die Halbzeuge größtenteils aus EU-Ländern stammen. Sowohl die Qualitätssicherung als auch die laufenden Druckprüfungen erfolgen ausschließlich im Firmenhauptsitz von Schwer Fittings in Denkingen. Auch Drucktest-Anforderungen gemäß Vorgabe vom Kunden werden im Hause Schwer durchgeführt und dokumentiert.
Aufbau und Anwendung
Die Klemm-Keilring-Verschraubungen von Schwer Fittings, genannt u2-Lok, bestehen grundsätzlich aus vier Komponenten beziehungsweise Einzelteilen: Dem medienführenden Grundkörper – gerader Stutzen, Winkel, T-Stück oder Kreuzstück –, der Überwurfmutter und zwei Ringen, bekannt auch als Klemm- und Keilring. Die Verschraubungen werden überall dort eingesetzt, wo Gase und flüssige Medien strömen oder fließen und wo ein hoher Sicherheitsstandard gefordert wird. Das ist in der chemischen Prozesstechnik, der Pharma- und Biotechnologie, der Mineralölverarbeitung, im Offshore und Schiffsbau, in der Nuklearforschung, in Laboratorien und Instituten sowie der Vakuumtechnik. Mit dem Einsatz von hochwertigem Edelstahl ist eine lange Lebensdauer auch in aggressiver Umgebung gewährleistet.
