Umformen Schneiden, Schweißen oder Umformen?

Quelle: Stauff 6 min Lesedauer

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Über Jahrzehnte galt das Schweißen als die sicherste und stabilste Verbindung hydraulischer Rohrleitungen. Inzwischen setzen immer mehr OEM auf das Umformsystem Stauff Form Evo. In anderen Fällen können Stauff Schneidringverbindungen die beste Option sein. Doch welche Verbindung ist denn nun die Richtige? 

In nur 45 Tage hat das Team von Stauff India die komplette Hydraulikverrohrung eines Stahlwerks erneuert. Entscheidend war hierbei das richtige Rohrverbindungssystem.(Bild:  Stauff)
In nur 45 Tage hat das Team von Stauff India die komplette Hydraulikverrohrung eines Stahlwerks erneuert. Entscheidend war hierbei das richtige Rohrverbindungssystem.
(Bild: Stauff)

Das Schweißen von Rohren erfordert eine sorgfältige Vorbereitung des Rohrmaterials sowie präzises Arbeiten durch qualifiziertes Fachpersonal. Zunächst müssen die Rohrkanten exakt zugeschnitten, entgratet und gereinigt werden, um saubere Verbindungsflächen zu schaffen. Anschließend richtet der Schweißer die Segmente millimetergenau aus und fixiert sie mit Heftnähten. Das eigentliche Schweißen erfolgt in mehreren Lagen, in hydraulischen Anlagen oftmals in engen Bauräumen. Abschließend werden die Schweißnähte visuell kontrolliert und oft auch mit Prüfverfahren wie Röntgen oder Ultraschall untersucht.Demgegenüber sind bei der Anwendung des Umformsystems Stauff Form Evo nur zwei Arbeitsschritte erforderlich: Das Ende des vorbereiteten Hydraulikrohrs wird mithilfe eines robusten Tischgeräts, der Umformmaschine, so umgeformt, dass beim Verschrauben mit einem herkömmlichen Verschraubungskörper und einer Überwurfmutter eine sogenannte formschlüssige, dichte Verbindung „Metall auf Metall” entsteht. Der Stauff Viton Dichtungsring sichert zudem den einzig denkbaren Leckageweg ab.
Bei der Endmontage zeigt sich ein weiterer Vorteil von Stauff Form Evo: Über- und Untermontagen sind praktisch ausgeschlossen. Beim Anzug der Überwurfmutter ist ab einem gewissen Punkt ein deutlicher Kraftanstieg spürbar. Mit einer weiteren Drehung von 15–20° über diesen Punkt hinaus ist die Montage abgeschlossen. So wird eine hohe Ausreißfestigkeit erzielt, die auch den im Schiffbau, in Offshore-Anlagen oder Kran- und Hebezeugen üblichen extremen Belastungen wie starken Druckschlägen und Vibrationen standhält. Die Dichtwirkung wird vom Systemdruck der Hydraulikanlage sogar unterstützt. Der Umformprozess kann nach einer Einweisung des Montagepersonals in die Maschine durch einen Stauff-Handelspartner ebenso wie die Endmontage ohne weitere Sicherheitsvorkehrungen durchgeführt werden.

Schiffbauer nutzt wirtschaftliche Vorteile von Stauff Evo Form

Die Damen Shipyards Group mit Hauptsitz in den Niederlanden, bekannt für ihre extrem belastbaren Arbeits- und Schleppschiffe, setzte bis vor einigen Jahren auf das Schweißen von Hydraulikrohren, zu einem Zeitpunkt als andere Schiffbauer längst mit lösbaren Verbindungen arbeiteten. Man wollte auf Nummer sicher gehen und nahm dafür den hohen Personalaufwand, hohe Durchlaufzeiten und Kosten für das Schweißen in Kauf. Inzwischen ist man auch hier auf das Umformsystem Stauff Form Evo umgestiegen und nutzt die wirtschaftlichen Vorteile, ohne Einbußen in der Sicherheit in Kauf nehmen zu müssen.

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Zeitersparnis: Rohre in nur zehn Minuten verbinden

Ein weiteres Beispiel zeigt die Vorteile der Stauff Form Evo: Nur 45 Tage hatte das Team von Stauff India Zeit, um die komplette Hydraulikverrohrung eines Stahlwerks zu erneuern. Länger durfte der Shutdown im September und Oktober 2025 nicht dauern. Die Ausgangslage: Die Rohrleitungen waren seit mehr als zehn Jahren in Betrieb, bereits sichtbar verschlissen und infolge von Korrosion regelmäßig undicht. Dementsprechend war das Instandhaltungsteam permanent mit Notreparaturen im laufenden Betrieb und unter extremer Hitze beschäftigt.

Stauff India übernahm die komplette Verantwortung von der Demontage sämtlicher Altleitungen über die Planung, Fertigung, Montage, Reinigung und Druck- sowie Dichtheitsprüfung des neuen Leitungssystems bis hin zur Endabnahme mit Dichtheitsgarantie. Wo vorher aufwändig geschweißt worden war, kam nun Stauff Form Evo zum Einsatz. Die anfängliche Skepsis des Wartungsteams wich schnell der Begeisterung für die einfache Bedienung der Umformmaschine und die deutlich spürbare Zeitersparnis: Die Verbindung zweier Rohre mit Stauff Form Evo dauert 7 bis 10 Minuten, das Schweißen bis zu 30 Minuten, wobei ein Teil des Zeitaufwands durch aufwändige Prüfungen (z.B. Röntgen) entsteht. Eine Umformverbindung muss lediglich mit einem einfachen Messschieber kontrolliert werden. Neben der hohen Leckagesicherheit bei gleichzeitig minimalem Wartungsaufwand hat Stauff Form Evo für den Betreiber mittel- und langfristig den Vorteil, dass standardisierte Komponenten – in diesem Fall auch in Indien lokal gefertigt – spätere Anpassungen oder Erweiterungen erleichtern. Das Projekt wurde erfolgreich, termingerecht und mit einer Dichtheitsgarantie bei Betriebsdrücken bis zu 300 bar abgeschlossen und war ein Meilenstein für Stauff India.

Umformmaschine mit erweitertem Feature

Im Vergleich zum Schweißen als klassischer „Handarbeit“ mit besonders hohem Fehlerpotenzial hat die maschinell unterstützte Rohrverbindung weitere Vorteile. Die Maschine führt den Umformprozess nach manuellem Start automatisch aus. Eine überwachte Wegsteuerung auf Basis hinterlegter Parameter sorgt für eine hohe Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit. Schnell wechselbare, eindeutig gekennzeichnete Werkzeuge mit Bajonettverschluss minimieren die Rüstzeiten und vermeiden Montagefehler. Ein Touchscreen mit intuitiver Benutzerführung in vier Sprachen vereinfacht die Handhabung. 
Die Maschine ist standardmäßig über ein integriertes Kommunikationsmodul mit SIM-Karte mit dem Stauff-Technologiezentrum vernetzt. Dadurch sind Remote-Analysen und -Optimierung der Einstellungen möglich, Software-Updates werden online übertragen und jeder Umformvorgang wird detailliert als Reporting- und Qualitätsnachweis dokumentiert. Diese Datenbasis unterstützt die Fehlersuche, die Wartung und die Nachweispflichten gegenüber Endkunden. 
Ab sofort werden die Maschinen Stauff Form EVO SFO-F-IOT mit einer neuen Funktion ausgeliefert: Vor dem Werkzeugkopf ist ein Modul mit Lichtschranke installiert. Dieses erkennt die Entnahme des Rohres nach Abschluss des Montagevorgangs und fährt die Maschine in die Ausgangssituation zurück. Dies war bislang per Knopfdruck möglich. Nun wird auch dieser Schritt eingespart, wodurch sich der Bedienkomfort und die Bediengeschwindigkeit weiter erhöhen. Bestehende Maschinen können nachgerüstet werden.

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Schneidring-Montagemaschine im praktischen Koffer

Auch für die Vor- und Fertigmontage der Stauff-Schneidringverbindungen stehen hochautomatisierte, digital angebundene Bearbeitungsmaschinen zur Verfügung. Diese sollen die Montage schnell, komfortabel und sicher gestalten. Im Unterschied zum Umformsystem lassen sich Schneidringverbindungen allerdings auch gänzlich ohne Maschine im Schraubstock oder direkt an der Verschraubungsstelle am Einsatzort realisieren. Hierfür bietet Stauff  eine tragbare Schneidring-Montagemaschine mit Zubehör in einem praktischen Koffer an. Diese Flexibilität kann in manchen Anwendungssituationen der ausschlaggebende Vorteil sein. Wenn beispielsweise im Einsatz ein Rohr beschädigt wird, ist ein Austausch ohne Zeitverzug möglich, während für die Reparatur eines per Umformung verbundenen Rohrsystems auch ein umgeformtes Rohr als Ersatz notwendig ist.

Funktion und Vorteile von Schneidringverbindungen

Das Funktionsprinzip der 24°-Rohrverschraubungen mit Schneidring von Stauff basiert auf einem metallischen Ring mit zwei hintereinander angeordneten Schneidkanten. Beim Anziehen der Überwurfmutter schneiden beide nacheinander ins Rohr und schaffen eine dichte metallische Verbindung mit hoher Ausreißfestigkeit. Die vordere Schneidkante sorgt nicht nur für die primäre Rohrhaltung, sondern signalisiert dem Anwender gleichzeitig eindeutig das Montageende durch einen stabilen, umlaufend deutlich sichtbaren Materialaufwurf vor der Stirnfläche. Die zweite Schneide unterstützt die Gesamtfunktion. In bestimmten Anwendungen, beispielsweise in der Agrartechnik, wird die Verwendung von Schneidringverbindungen WD empfohlen. Sie sind zusätzlich zur rein metallischen Verbindung mit zwei Elastomerelementen abgesichert. Ein Dichtring aus FKM (Viton) ist verliersicher im hinteren Bereich des Kegels positioniert, während zwischen Schneidring und Rohr ein weiterer O-Ring angeordnet ist und einen zweiten möglichen Leckagepfad absichert.

Bördeltechnik als Auslaufmodell?

Als Komplettanbieter sämtlicher Komponenten für hydraulische Leitungssysteme aus eigener Entwicklung und Herstellung bietet Stauff auch alle notwendigen Materialien und Werkzeuge für das Bördeln von Stahlrohren an. Ein Modell der Schneidring-Montagemaschine lässt sich dank eines auswechselbaren Werkzeugkopfs hierfür verwenden. Beim Bördeln wird das Ende einer Hydraulikleitung so umgeformt, dass eine dichte und zugleich lösbare Verbindung entsteht. 
Dazu wird das Rohrende mechanisch aufgeweitet oder umgelegt – typischerweise in einem Winkel von 37°–, sodass der geformte Bördel form- und kraftschlüssig auf dem Konus der Armatur bzw. dem Dichtkegel aufliegt. Die Dichtwirkung entsteht durch die präzise anliegenden Flächen von Bördel und Konus. Bei DKO-Verschraubungen wird diese Wirkung zusätzlich durch einen O-Ring im Dichtkegel unterstützt. 
Neben den Rohren wird also eine Bördelverschraubung benötigt, die aus Dichtkegel bzw. Konus, Bördelmutter, gegebenenfalls O-Ring und Gehäuse bzw. Anschluss, etwa einem geraden oder gewinkelten Fitting, besteht. Im Unterschied dazu kommen beim Umformen mit Stauff Form Evo oder Stauff Schneidringverbindungen nur wenige durchweg und standardisierte Komponenten zum Einsatz, die leicht verfügbar und preiswert sind. Eindeutige Nachteile der Bördeltechnik sind hohe Materialkosten und eine aufwändige Beschaffung. Daher ist sie im Maschinenbau mit komplexen Hydraulikleitungssystemen und vielen Verbindungen häufig nicht die erste Wahl. Typische Einsatzgebiete finden sich jedoch in anderen Anwendungsgebieten, beispielsweise in Brems- und Kupplungsleitungen von Fahrzeugen oder in Kupferrohren in der Kälte-/Klimatechnik.