Heutzutage ersetzen flexible Schläuche in vielen Anwendungsbereichen starre Schlauchleitungen. Sie fördern Flüssigkeiten oder Gase auf dieselbe Weise wie andere Schläuche auch. Der Grund für diese Beliebtheit liegt darin, dass ein flexibler Schlauch sowohl biegsam als auch robust ist. Man kann sie in vielen komplexen Konfigurationen einsetzen. Die Eignung hängt jedoch hauptsächlich von der Art des Materials des flexiblen Schlauchs ab.
Flexible Schläuche kommen fast überall dort zum Einsatz, wo Schläuche benötigt werden. Da sie sich biegen und dehnen lassen und nicht reißen, eignen sie sich auch für beengte Platzverhältnisse. Sie sind besonders für Anwendungen geeignet, bei denen ständige Vibrationen oder Bewegungen auftreten. Sie machen die Installation einfacher und sicherer.
In diesem Artikel wird untersucht, was einen Schlauch flexibel macht. Wir werden die verschiedenen Materialien betrachten, die zur Herstellung flexibler Schläuche verwendet werden, und erörtern, was das eine Material besser macht als das andere. Dabei werden alle gängigen Materialien sowie ihre Vor- und Nachteile vorgestellt. Wir hoffen, dass Sie am Ende eine bessere Vorstellung davon haben, wie Sie das ideale Schlauchmaterial für Ihr Projekt auswählen können.
Was ist ein flexibler Schlauch?
Der Name verrät bereits, wie dieser Schlauch beschaffen ist. Ja, er ist flexibel und biegsam, sodass er sich perfekt an enge Stellen oder Weiten anpassen lässt. Flexible Schläuche sind robust genug, um hohen Belastungen standzuhalten. Was auch immer Sie tun – solange Sie die Belastungsgrenze nicht überschreiten, wird er weder reißen noch sich verknoten.
Im Allgemeinen besteht dieser Schlauch aus drei Hauptschichten: einem Innenschlauch, einem Verstärkungsschlauch und einer Außenbeschichtung. Die Innenschicht ist der wichtigste Teil jedes Schlauchs. Hier kommt es zum direkten Kontakt mit dem Fördergut. Die Verstärkungsschicht sorgt für Flexibilität und Festigkeit. Die Hauptaufgabe der Außenhülle besteht schließlich darin, den Schlauch vor äußeren Beschädigungen zu schützen. Dabei kann es sich um verschiedene Einflüsse handeln, wie beispielsweise Abrieb, UV-Strahlung, Verschleiß oder Naturgefahren.
Flexible Schläuche kommen in vielen Bereichen zum Einsatz. In der Sanitärtechnik dienen sie hauptsächlich dazu, Waschbecken und Rohrleitungen miteinander zu verbinden, um Wasser zu- und abzuführen. In Lüftungs-, Heizungs- und Klimaanlagen (HLK) transportieren sie Luft und Flüssigkeiten. In Autos und anderen Fahrzeugen spielen diese Schläuche eine wichtige Rolle beim Pumpen oder Leiten von Benzin, Kühlmitteln und Luft zum und vom Motor. Ähnliche Anwendungsbereiche finden sich auch in anderen Branchen.
Es gibt verschiedene Arten von flexiblen Schläuchen. (1) Spiralschläuche verfügen über eine federartige Verstärkungsschicht. Dieser Schlauchtyp ist am weitesten verbreitet. Wenn Sie jedoch eine höhere Festigkeit benötigen, sind (2) geflochtene Schläuche die bessere Wahl. Diese Schläuche sind in der Regel mit einem Geflecht aus Draht oder Fasern um den Schlauch herum versehen. (3) Wellschläuche lassen sich stärker biegen, da ihre Wände gerillt oder gerippt sind.
Was macht einen Schlauch flexibel?
Das herausragendste Merkmal eines flexiblen Schlauchs ist genau das: Flexibilität. Sind alle Schläuche flexibel? Nicht nur die Materialien beeinflussen die Flexibilität, sondern auch andere Faktoren. Diese Faktoren tragen zudem zur Sicherheit Ihres Schlauchs bei. Schauen wir uns das einmal genauer an.
Faktor #1 – Entwurf und Konstruktion
Die meisten Menschen machen Fehler bei der Auswahl der richtigen flexiblen Schläuche. Sie glauben, dass allein das Material für die Flexibilität verantwortlich ist. Technisch gesehen ist das jedoch nicht der Fall. Was die Flexibilität angeht, spielen auch die Konstruktion und der Aufbau eine sehr wichtige Rolle. Dies ist insbesondere bei Anwendungen mit hoher Beanspruchung erforderlich. Da die Festigkeit eine wichtige Rolle spielt, kann das Material allein keine Flexibilität gewährleisten. Daher müssen Sie die richtige Konstruktion und den richtigen Aufbau des Schlauchs wählen.
Die erste und gängigste Bauart sind Spiralschläuche. Sie weisen in der Regel eine federartige Struktur auf. Diese Konstruktion ermöglicht es meist, den Schlauch während des Einsatzes zu biegen oder seine Länge zu vergrößern bzw. zu verkleinern. Diese Schläuche sind sehr beliebt für das Ansaugen und Fördern von Flüssigkeiten und anderen trockenen Pulvern.
Auch die Anzahl der Schichten spielt eine Rolle. Je mehr Schichten hinzugefügt werden, desto steifer wird der Schlauch und desto geringer wird seine Flexibilität.
Faktor #2 Materialien
Der nächste Faktor und das zentrale Thema dieses Artikels ist das Material des flexiblen Schlauchs. Es spielt die größte Rolle für die Flexibilität des Schlauchs. Zur Herstellung von dehnbaren Schläuchen werden meist PVC und Gummi verwendet. Unter den Kunststoffen sind PVC und TPE die gängigsten Materialien. Im Gegensatz dazu sind EPDM, Silikon und Neopren neben vielen anderen die am häufigsten verwendeten Elastomere.
Tatsächlich hat jedes der oben genannten Materialien seine Stärken und Schwächen. So ist beispielsweise PVC ein relativ kostengünstiger Polymerwerkstoff, weist jedoch eine hohe chemische Beständigkeit auf. EPDM eignet sich am besten für den Einsatz im Außenbereich, während Silikon bei hohen Temperaturen gute Eigenschaften aufweist. Flexible Schläuche können auch aus Metall hergestellt werden, müssen jedoch wellenförmig konstruiert und geformt sein. Beachten Sie, dass Schläuche aus Metall eine längere Lebensdauer haben als Schläuche aus Gummi.
Faktor #3: Durchmesser und Wandstärke
Neben der Struktur und dem Material spielt auch die Schlauchgröße eine Rolle bei der Beurteilung der Flexibilität. In diesem Fall sollten Sie sich auf zwei wichtige Parameter konzentrieren: den Innendurchmesser und die Wandstärke.
Betrachtet man beispielsweise einen Schlauch, so sinkt die Produktivität, da sich bei einer Biegung der Innendurchmesser für den Durchfluss der Flüssigkeit oder des Gases verändert. In diesem Fall ist die Konstruktion entscheidend, damit der Innendurchmesser gleichmäßig erhalten bleibt. Allerdings nimmt die Biegbarkeit bei größeren Durchmessern deutlich ab. Zudem bietet eine dünnere Wand zwar hohe Flexibilität, aber weniger Haltbarkeit.
Faktor #4-Verstärkung
Viele Schläuche verfügen über Verstärkungsschichten, um sie stabiler zu machen. Wie Sie bereits wissen, gibt es drei Haupttypen von Schläuchen, die sich vor allem durch die Art ihrer Verstärkungsschicht unterscheiden. Ja, Sie haben richtig geraten: Die Verstärkungsschichten sind spiralförmig, geflochten und gewellt.
In der Regel kommen Draht oder Kunstfasern zum Einsatz. Die Wahl richtet sich nach den Anforderungen des jeweiligen Projekts, und jedes Material hat seine Vor- und Nachteile.
Gängige Werkstoffe für flexible Schläuche
Flexible Schläuche sind in der Regel aus verschiedenen Materialien erhältlich. Alle diese Materialien haben ihre ganz eigenen Vor- und Nachteile. Angesichts dieser Auswahl ist es nicht einfach, den richtigen Typ zu finden. Wenn Sie jedoch mit ihren Eigenschaften vertraut sind, können Sie sich schnell für die richtige Option entscheiden.
#1 PVC
PVC ist ein weit verbreiteter Kunststoff für die Herstellung von flexiblen Schläuchen. Dieses Material ist beliebt, weil es kostengünstig, leicht erhältlich und vielseitig einsetzbar ist. Es wird häufig zur Herstellung von Druck- und Saugschläuchen verwendet. Es gibt mehrere Gründe, PVC für flexible Rohre oder Schläuche zu verwenden.
- Flexible PVC-Schläuche sind verschleißfest. Daher gewährleisten sie eine lange Lebensdauer.
- Flexible PVC-Rohre sind extrem leicht. Außerdem lassen sie sich bei Bedarf problemlos versetzen, verlegen oder reparieren.
- Dieser Flexschlauch ist zudem gegen einige Chemikalien beständig. Aus diesem Grund wird dieses Material manchmal bevorzugt, wenn es um den Umgang mit schwachen Säuren und Laugen geht.
- Der größte Vorteil von PVC ist, dass es kostengünstig ist. Wenn Sie auf der Suche nach einem flexiblen Schlauch für den Einsatz bei Raumtemperatur sind, ist PVC möglicherweise die beste Wahl.
#2 EPDM
Wir alle kennen das mehr oder weniger gut EPDM Gummi. Es handelt sich um einen der am häufigsten verwendeten synthetischen Kautschuke, der üblicherweise bei der Herstellung von Dichtungsstreifen, Schläuchen, Rohren und Schlauchleitungen zum Einsatz kommt. Er eignet sich besonders gut für Anwendungen im Außenbereich. Oft wird er zur Herstellung von Heizkörpern, Heizgeräten und Gartenschläuchen verwendet.
- EPDM-Schläuche sind flexibel und dennoch beständig gegen UV-Strahlung, Ozon und andere Witterungseinflüsse.
- Es ist temperaturbeständig von -55 bis 135 Grad Celsius.
- Die flexiblen EPDM-Schläuche haben eine sehr lange Lebensdauer und unterliegen in den meisten Fällen keinem Verschleiß.
- EPDM-Schläuche sind sehr flexibel und nicht anfällig für schnellen Verschleiß.
#3 TPE oder thermoplastisches Elastomer
TPE steht für thermoplastisches Elastomer. Diese Materialien weisen sowohl gummieartige als auch kunststoffartige Eigenschaften auf. Das bedeutet, dass man die Eigenschaften dieser beiden unterschiedlichen Materialien in einem Material vereint. Dieses flexible Schlauchmaterial eignet sich jedoch besonders für den Einsatz bei hohen Temperaturen. Es wird häufig in der Lebensmittelindustrie sowie für Kraftstoff- und medizinische Schläuche verwendet.
- Die von TPE hergestellten flexiblen Schläuche zeichnen sich durch hohe Flexibilität aus. Unter Elastizität versteht man die Fähigkeit eines Materials, sich unter Einwirkung äußerer Kräfte zu verformen.
- TPE-Schläuche sind leicht.
- Dieses Material ist als 100% recycelbar.
- Witterungs- und chemikalienbeständig.
#4 PTFE-, FEP- und Nylon-Schläuche
PTFE ist die Abkürzung für Polytetrafluorethylen, und FEP ist die Abkürzung für fluoriertes Ethylen-Propylen. Diese drei Werkstoffe sind aufgrund ihrer hervorragenden Chemikalien- und Hitzebeständigkeit sehr beliebt. Sie kommen in der chemischen Industrie, bei der Luftförderung unter hohen Temperaturen sowie in der Pharmaindustrie zum Einsatz.
- Die chemische Beständigkeit des flexiblen PTFE-Schlauchs, insbesondere die Hitzebeständigkeit, ist sehr gut. Der Temperaturbereich liegt in der Regel zwischen –200 °C und 260 °C.
- Diese drei Werkstoffe sind in der Regel nicht reaktiv. Sie können damit aggressive Chemikalien fördern.
- PTFE sorgt in der Regel für eine glattere Oberfläche.
- Wie üblich ist PTDE zudem abrieb- und stoßfest. Aus diesem Grund können Sie es für eine lange Lebensdauer einsetzen.
#5 Polyurethan
PU, kurz für Polyurethan, ist ein bekannter Kunststoff, der für flexible Schläuche verwendet wird. Er ist robust, flexibel und reißt nicht so leicht. Dieses Material wird besonders geschätzt, weil es überraschend leicht ist. Man findet es häufig in Druckluftsystemen, Staubsaugern, Staubabscheidern und vielem mehr.
- Flexible PU-Schläuche sind äußerst witterungs- und verschleißbeständig. Selbst bei kaltem Wetter werden sie nicht steif.
- Flexible PU-Schläuche eignen sich hervorragend für den Einsatz mit Kraftstoffen und Ölen.
#6 Silikon
Silikon ist ein Kautschuk, der sich besonders für den Einsatz unter extremen Temperaturen eignet. Es bewährt sich sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen. Flexible Schläuche aus Silikon kommen in der medizinischen Schlauchindustrie, als Kühlerschläuche in der Automobilindustrie, in der Lebensmittelverarbeitung sowie in pharmazeutischen Anlagen zum Einsatz.
- Silikonkautschuk eignet sich gut für hohe und niedrige Temperaturen im Bereich von -60 °C bis 230 °C.
- Außerdem ist Silikon sehr flexibel und hält auch plötzlichen Biegungen stand.
- Silikon wird auch in Schläuchen für den Transport von Chemikalien verwendet.
#7-Verbundwerkstoff
Dieses flexible Schlauchmaterial wird vor allem für den Einsatz unter hohen Beanspruchungen verwendet. Wenn man einen Verbundschlauch aufschneidet, sieht man mehrere Schichten aus unterschiedlichen Materialien. Die in diesem Fall am häufigsten verwendeten Materialien sind Kunststoffe, Gummi und Metall. Verbundschläuche sind jedoch vor allem in der chemischen Industrie verbreitet. Sie werden auch in Hochdruckanwendungen eingesetzt.
- Flexible Verbundschläuche sind robuster als andere Schläuche.
- Sie sind speziell für hohe Durchflussmengen ausgelegt. Außerdem werden sie für den Umgang mit aggressiven Flüssigkeiten eingesetzt.
- Verbundschläuche sind in der Regel langlebiger als andere Schläuche.
#8 Neopren
Neopren ist zudem ein bekanntes Material, das sich durch hervorragende chemische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit auszeichnet. Aus diesem Grund wird es häufig in Kraftstoff- und Hydraulikschläuchen, Klimaschläuchen sowie in HLK-Anlagen eingesetzt.
- Flexible Neoprenrohre oder -schläuche werden häufig in Anwendungen mit Erdöl und Ölen eingesetzt.
- Aufgrund seiner Beständigkeit gegen Alterung eignet es sich gut für den Einsatz im Außenbereich.
- Neopren ist sehr geschmeidig. Selbst bei kalten Temperaturen bleibt es geschmeidig.
- Es deckt einen moderaten Temperaturbereich von -40 °C bis 120 °C ab.
#9 Stahl- und Textilverstärkungsmaterial
Stahl ist das wichtigste Material, das in der Verstärkungsschicht verwendet wird. Kunststoff oder Gummi werden in der Regel mit Stahldraht verstärkt, wodurch die meisten Schläuche an Festigkeit gewinnen. Es werden jedoch auch Textilfasern als Verstärkungsmaterial eingesetzt. Grundsätzlich kommen Stahl- und Textilverstärkungen in Hydraulik-, Servolenkungs- und industriellen Hochdruckschläuchen zum Einsatz.
Wie wählt man das beste Material für einen flexiblen Schlauch aus?
Alle oben genannten Materialien für flexible Schläuche eignen sich zur Herstellung von Flexschläuchen. Die richtige Wahl hängt jedoch von den jeweiligen Einsatzbedingungen Ihrer Anwendung ab. Die folgenden fünf Schritte können Ihnen dabei helfen, die richtige Entscheidung zu treffen.
Schritt #1: Machen Sie sich mit den Anforderungen Ihrer Anwendung vertraut
Dieses Kriterium gilt als das wichtigste bei der Auswahl eines flexiblen Schlauchs. Achten Sie in diesem Schritt auf fünf weitere Werte. Wie hoch ist die Betriebstemperatur Ihres Projekts? Sind hohe oder extrem niedrige Temperaturen zu erwarten? Silikon und PTFE könnten die ideale Wahl sein, wenn Sie eine Temperaturbeständigkeit von über 100 Grad Celsius benötigen.
Wie hoch ist der Betriebsdruck in Ihrem System? Versuchen Sie so gut wie möglich herauszufinden, ob der Schlauch einem niedrigen, mittleren oder hohen Druck ausgesetzt sein wird. In diesem Fall müssen Sie den Sicherheitsfaktor berücksichtigen, der normalerweise 4:1 oder 3:1 beträgt. Der linke Wert ist der Berstdruck, der rechte Wert der Betriebsdruck. Wenn ein Schlauch beispielsweise einen Betriebsdruck von 100 MPa hat, muss sein Berstdruck 400 MPa oder 300 MPa betragen. Beachten Sie, dass das genaue Verhältnis von den jeweiligen Normen abhängt.
Als Nächstes muss festgestellt werden, welche Art von Flüssigkeiten oder Gasen durch den Schlauch gefördert werden sollen. Beachten Sie außerdem, dass Ihr Schlauch möglicherweise mit korrosiven Stoffen in Kontakt kommt. Daher müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Schlauch für die zu fördernde Flüssigkeit bestens geeignet ist.
Als Nächstes sollten Sie auf die Flexibilität achten. Sind bei Ihrem Projekt beengte Platzverhältnisse gegeben? Wenn ja, müssen Sie ein Schlauchmaterial wählen, das optimale Flexibilität bietet. Achten Sie schließlich darauf, dass der flexible Schlauch sehr strapazierfähig ist. Wenn Sie Wert auf höhere Festigkeit legen, entscheiden Sie sich für EPDM, PVC oder Metall.
Schritt #2: Welche Standards befolgt Ihr Projekt?
Nachdem Sie sich über die Anforderungen Ihres Projekts im Klaren sind, müssen Sie prüfen, welchen Normen Ihr Projekt entspricht. In vielen Ländern kommen verschiedene Arten von Normen zum Einsatz, wie beispielsweise ISO, DIN, EN und SAE.
Schritt #3 Wie hoch ist Ihr Budget?
Nicht zuletzt müssen die Kosten gegen Qualität, Garantie und Erfolgsquote abgewogen werden. Möglicherweise erfordern die Anforderungen Ihres Projekts eine maximale Raumtemperatur. So ist beispielsweise ein flexibler Schlauch mit hoher Temperaturbeständigkeit in dieser Situation möglicherweise keine sinnvolle Wahl. Wägen Sie daher stets die Projektanforderungen gegen Ihr Gesamtbudget ab.
Zusammenfassung
Mehrere Faktoren, darunter die Konstruktion und der Aufbau des bei der Herstellung verwendeten Schlauchmaterials, bestimmen die Flexibilität des Schlauchs. Diese drei Eigenschaften sind für flexible Schläuche besonders wichtig. Dennoch hängt die Flexibilität auch von anderen Aspekten wie der Verstärkung und der Schlauchgröße ab.
Tatsächlich gibt es eine Vielzahl von Materialien für flexible Schläuche; besonders beliebt sind jedoch Gummi-, Silikon-, PVC- und PTFE-Schläuche. Edelstahl oder Textilmaterialien werden lediglich zur Verstärkung verwendet. Diese Materialien haben daher jeweils ihre eigenen Vorteile und Anwendungsbereiche.
Die Wahl zwischen diesen Materialien kann etwas schwierig sein. Wenn Sie jedoch deren Eigenschaften kennen, können Sie diese schnell mit den Anforderungen Ihres Projekts abgleichen. Sollten Sie Hilfe bei der Auswahl des richtigen Materials benötigen, wenden Sie sich gerne an unseren Kundenservice.