Was sind die verschiedenen Arten von Bördelanschlüssen und wie wählt man die richtige für Hochdrucksysteme aus?

Die direkte Antwort: Welcher Bördelanschlusstyp gehört in ein Hochdrucksystem?

Für Hochdruck-Hydraulik-, Kältemittel- und Kraftstoffsysteme sind der 37-Grad-SAE-Bördelanschluss und der umgekehrte Bördelanschluss die beiden am häufigsten spezifizierten Verbindungstypen, wobei die Auswahl durch das Systemmedium, die Betriebsdruckobergrenze und die Einschränkungen des Montagezugangs in der Installationsumgebung bestimmt wird. Die 37-Grad-SAE-Bördelung ist der Standard für Hydraulikleitungen und Hochdruck-Kraftstoffsysteme mit einer Nennleistung von bis zu 3.000 PSI, während die umgekehrte Bördelung der vorherrschende Standard in der Bremshydraulik und Kraftstoffversorgungsleitungen von Kraftfahrzeugen ist, wo die umgekehrte Kegelgeometrie eine kompaktere, vibrationsbeständigere Baugruppe bei engen Verlegungsbedingungen unter dem Fahrzeug bietet. Die Auswahl des falschen Anschlusstyps für eine Hochdruckanwendung führt nicht einfach nur zu einer undichten Verbindung – sie kann auch zu einem katastrophalen Verbindungsfehler ohne Vorwarnung führen, da der falsche Konuswinkel verhindert, dass sich die Metall-auf-Metall-Dichtung korrekt bildet, selbst wenn die Verbindung scheinbar fest angezogen ist.

Dieser Leitfaden deckt alle wichtigen Themen ab Flare-Passform Arten im gewerblichen Einsatz, ihre Druckstufen, Materialoptionen einschließlich Messinganschlüssen, ihre am besten geeigneten Anwendungsumgebungen und die spezifischen Faktoren, die Auswahlentscheidungen bei der Arbeit mit Hochdruck-Flüssigkeits- und Gassystemen beeinflussen sollten.

Verstehen, wie Bördelverbindungen eine Abdichtung erzeugen: Der grundlegende Mechanismus

Alle Bördelverschraubungen nutzen das gleiche grundlegende Dichtungsprinzip: Eine konische Bördelung am Ende eines Metallrohrs wird durch die Druckkraft einer um das Rohr festgezogenen Bördelmutter gegen einen passenden konischen Sitz im Verschraubungskörper gedrückt. Beim Anziehen der Mutter werden die beiden Kegeloberflächen unter zunehmendem Kontaktdruck zusammengetrieben, wodurch das weichere Oberflächenmaterial leicht verformt wird, um mikroskopisch kleine Oberflächenunregelmäßigkeiten auszufüllen und eine durchgehende Metall-auf-Metall-Dichtungslinie zu schaffen, die sowohl leckagedicht als auch mechanisch robust genug ist, um dem Druck der enthaltenen Flüssigkeit oder des enthaltenen Gases standzuhalten.

Der Winkel des Bördelkegels ist die entscheidende geometrische Variable, die die wichtigsten Arten von Bördelanschlüssen unterscheidet. Selbst ein Unterschied von 8 Grad zwischen dem Bördelwinkel des Rohrs und dem Sitzwinkel des Fittings führt zu einem Linienkontakt und nicht zu einem Oberflächenkontakt zwischen den beiden Konusflächen, wodurch die Belastung auf einen schmalen Ring konzentriert wird, anstatt sie über die gesamte Konusfläche zu verteilen. Diese nicht übereinstimmende Kontaktgeometrie führt zu einer Verbindung, die zunächst möglicherweise dem Druck standhält, aber unter Vibrationen, Temperaturwechseln und Druckpulsationen zunehmend versagt, wenn der schmale Kontaktring eingebettet wird und die Dichtung nachlässt. Aus diesem Grund können verschiedene Arten von Bördelanschlüssen nicht untereinander ausgetauscht werden, selbst wenn sie physisch zusammenzupassen scheinen.

Der Bördelprozess: Wie die Rohrvorbereitung die Verbindungszuverlässigkeit bestimmt

Die Qualität der am Rohrende gebildeten Bördelung ist für die Zuverlässigkeit der Verbindung ebenso entscheidend wie die Qualität der Verbindung selbst. Eine Bördelung, die exzentrisch, rissig, unzureichend geformt oder im falschen Winkel geformt ist, führt zu einer unzuverlässigen Abdichtung, unabhängig davon, wie präzise der Verschraubungskörper bearbeitet ist. Für eine korrekte Bördelung ist ein Rohr erforderlich, das rechtwinklig und ohne Grate geschnitten, geglüht, wenn es durch Kaltbiegen in der Nähe der Bördelstelle kaltverfestigt wurde, und in einem richtig dimensionierten Bördelwerkzeugblock mit einem Kegeldorn, der auf den erforderlichen Bördelwinkel abgestimmt ist, geformt wird.

Zu den häufigsten Fehlern beim Abfackeln und ihren Folgen gehören:

• Unzureichender Bördeldurchmesser: Die Rohrschulter sitzt nicht vollständig auf der Oberfläche des Verschraubungskörpers und hinterlässt einen Spalt, der es der Bördelung ermöglicht, unter Druck durch die Mutter zu ziehen
• Gebrochene Fackel: Durch Überformen oder Umformen harter Rohre ohne Glühen entstehen radiale Risse in der Bördelfläche, die sich unter Druckwechseln ausbreiten
• Exzentrische Bördelung: Das Rohr war im Bördelblock nicht zentriert, wodurch eine Bördelung entstand, die auf einer Seite dicker als auf der anderen war und einen ungleichmäßigen Kontakt mit dem Anschlusssitz hatte
• Fackel im falschen Winkel: Verwendung eines 45-Grad-Bördelwerkzeugs an Rohren, die für eine 37-Grad-Verbindung vorgesehen sind, oder umgekehrt, wodurch ein garantierter Dichtungsausfall selbst bei einer optisch akzeptablen Baugruppe erzielt wird

Die vier wichtigsten Arten von Bördelanschlüssen: Winkel, Standards und Anwendungen

Vier Bördelkegelwinkel machen die überwiegende Mehrheit der Bördelverschraubungsanwendungen in Hydraulik-, Kühl-, Automobil- und Industrierohrsystemen weltweit aus. Jedes ist nach spezifischen nationalen oder internationalen Normen standardisiert, die den Kegelwinkel, den Rohrgrößenbereich, die Gewindeform und die Maßtoleranzen der zusammenpassenden Komponenten regeln.

37-Grad-SAE-Bördel: Der Hydraulik- und Industriestandard

Die 37-Grad-SAE-Bördelung, geregelt durch SAE J514 und ISO 8434-2, ist der grundlegende Bördelanschlussstandard für Hydrauliksysteme, Industriemaschinen und Hochdruck-Kraftstoffversorgung. Der 37-Grad-Halbwinkel erzeugt einen relativ flachen Kegel, der die Baugruppenlast über eine große Kontaktfläche verteilt, was dieser Konstruktion ihre hohe Druckfähigkeit verleiht. 37-Grad-SAE-Bördelanschlüsse aus Stahl sind für Arbeitsdrücke von bis zu 3.000 PSI in größeren Rohrgrößen und bis zu 5.000 PSI in kleineren Rohrgrößen unter 1/4 Zoll Außendurchmesser ausgelegt Damit sind sie der Standardanschluss für mobile hydraulische Geräte, einschließlich Landmaschinen, Baumaschinen sowie industrielle Pressen- und Hebesysteme.

Das 37-Grad-SAE-Bördelsystem verwendet JIC-Gewindespezifikationen (Joint Industry Council) mit geraden (UN/UNF)-Gewinden sowohl an der Mutter als auch am Außengewinde des Verschraubungskörpers. Der gerade Gewindeeingriff trägt nicht zur Abdichtung bei; Die gesamte Abdichtung wird durch den Metallkontakt von Kegel zu Kegel erreicht. 37-Grad-Messingverschraubungen in dieser Geometrie werden häufig in Niederdruck-Hydraulik- und Kraftstoffsystemanwendungen verwendet, bei denen Messing aufgrund seiner hervorragenden Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit Stahl vorzuziehen ist, typischerweise für Systeme, die unter 1.500 PSI mit nicht erdölbasierten Flüssigkeiten betrieben werden.

45-Grad-Flare: Der HVAC- und Kühlstandard

Die 45-Grad-Bördelung, die durch SAE J513 geregelt ist und in der HVAC- und Kühlindustrie weit verbreitet ist, verwendet einen steileren Kegelwinkel, der bei Montagedrehmoment einen stärkeren Halt in der Rohrbördelfläche erzeugt. Dieser steilere Winkel eignet sich gut für die relativ dünnwandigen Kupferrohre, die im Kühl- und Klimaanlagenbau vorherrschen, wo der tiefe 45-Grad-Kegel eine zuverlässige Abdichtung schafft, selbst wenn das Kupferrohr aufgrund des Glühprozesses eine gewisse Weichheitsabweichung aufweist.

45-Grad-Bördelverbindungen in der Kältetechnik sind je nach Rohrdurchmesser und Wandstärke für Arbeitsdrücke von 200 bis 700 PSI ausgelegt , das den Betriebsdruckbereich von R-410A-, R-22- und R-134a-Kältemittelsystemen abdeckt, die in HVAC-Geräten für Privathaushalte und leichte gewerbliche Zwecke verwendet werden. Messinganschlüsse mit 45-Grad-Sitzen sind das Standardanschlussmaterial für Kupfer-Kältemittelrohrverbindungen, da sich Messing sauber an die erforderliche Sitzgeometrie anpasst, den leichten korrosiven Wirkungen von Kältemittel- und Kälteölmischungen widersteht und im Verhältnis zum Kupferrohr weich genug ist, damit sich die Rohrbördelung beim Zusammenbau leicht in den Sitz einbetten kann, wodurch die Dichtungskonformität verbessert wird.

Inverted Flare: Der Automobil-Brems- und Kraftstoffleitungsstandard

Die Inverted Flare-Verbindung, in ihrer gebräuchlichsten Ausführung auch Double Flare oder umgekehrte Doppelflare genannt, ist die Standardverbindungsmethode für Bremshydraulikkreise von Kraftfahrzeugen und OEM-Kraftstoffversorgungsleitungen. Im Gegensatz zur standardmäßigen (nach außen gerichteten) Bördelung, bei der das Rohrende nach außen zu einem Kegel aufgeweitet ist, der den Anschlusssitz an seiner Außenseite berührt, faltet die umgekehrte Bördelung das Rohrende zurück auf sich selbst, um einen doppelwandigen Abschnitt zu erzeugen, der dann zu einem umgekehrten Kegel geformt wird, der innerhalb des Anschlusskörpers und nicht außerhalb davon sitzt.

Diese umgekehrte Geometrie hat zwei wichtige Konsequenzen. Erstens ist der doppelwandige Abschnitt an der Bördelung ungefähr doppelt so dick wie die Wandstärke des Originalrohrs, wodurch die Inverted Flare-Verbindung deutlich widerstandsfähiger gegen druckbedingte Ermüdungsrisse ist als eine einwandige 45-Grad-Bördelung am gleichen Rohr. Zweitens wird die Bördelmutter um die Außenseite des Rohrs herum zusammengedrückt, anstatt auf den Anschlusskörper geschraubt zu werden, wodurch ein kompakteres Montageprofil entsteht, das einfacher durch die engen Räume unter Fahrzeugen und in Motorräumen geführt werden kann, wo Brems- und Kraftstoffleitungen von Kraftfahrzeugen verlegt werden. Inverted Flare-Verbindungen aus kaltgezogenem Stahlrohr SAE 1010 sind die von den meisten Automobilherstellern vorgeschriebene Spezifikation für Bremshydraulikleitungen und sind für Betriebsdrücke von 1.500 bis 2.000 PSI bei Dauerbetriebstemperaturen von bis zu 150 °C ausgelegt.

Messingarmaturen werden üblicherweise für Inverted Flare-Verbindungen in nicht-automobilen Anwendungen verwendet, einschließlich Propan- und Erdgasverteilungssystemen, wo die Kombination aus der Vibrationsfestigkeit des Inverted Flare und der Korrosionsbeständigkeit von Messing gegenüber Gasfeuchtigkeit und atmosphärischer Einwirkung eine zuverlässige Langzeitverbindung an Geräteanschlusspunkten schafft. Die 45-Grad-Inverted-Flare-Geometrie, die in Automobilbremsanwendungen verwendet wird, sollte nicht mit der 37-Grad-Inverted-Flare-Geometrie verwechselt werden, die in einigen industriellen Gasanwendungen verwendet wird; Die beiden sind dimensional inkompatibel und sollten niemals vermischt werden.

Metrische DIN-Bördelung: Der europäische Industriestandard

Europäische Industriemaschinen und Hydrauliksysteme verwenden das metrische Rohrverschraubungssystem DIN 2353 (ISO 8434-1), das in seiner konischen Variante einen 24-Grad-Kegelwinkel aufweist. Das 24-Grad-DIN-Fitting wird in Hydrauliksystemen europäischer Land-, Bau- und Materialtransportgeräte verwendet und unterscheidet sich in allen Abmessungen, einschließlich Gewindeform, Rohr-Außendurchmesserbereich und Kegelgeometrie, von den 37-Grad-SAE- und 45-Grad-Kühlbördeln.

Metrische 24-Grad-Bördelanschlüsse nach DIN sind für Drücke bis zu 630 bar (ca. 9.100 PSI) in den kleinsten Rohrgrößen ausgelegt Damit sind sie die am höchsten bewerteten Standards für Bördelanschlüsse. Sie werden hauptsächlich aus Kohlenstoffstahl und Edelstahl für hydraulische Anwendungen hergestellt. Messingversionen sind für Pneumatik- und Flüssigkeitssystemanwendungen mit niedrigerem Druck erhältlich, bei denen metrische Rohrgrößen und DIN-Gewinde erforderlich sind.

Messingbeschläge für Bördelanwendungen: Wann zu spezifizieren und wann zu vermeiden ist

Messinganschlüsse sind für einen Großteil der Bördelanschlüsse das Material der Wahl. Wenn Sie genau wissen, wo ihre Eigenschaften vorteilhaft sind und wo sie Einschränkungen mit sich bringen, lässt sich entscheiden, ob Messing die richtige Spezifikation für ein bestimmtes System ist.

Die Eigenschaften, die Messingbeschläge ideal für viele Bördelanwendungen machen

Messing (normalerweise C36000-Automatenmessing oder C37700-Schmiedemessing für Fittingskörper) bietet eine Kombination von Eigenschaften, die es besonders gut für die Herstellung und Leistung von Bördelfittings geeignet machen:

• Hervorragende Bearbeitbarkeit: Freibearbeitbares Messing lässt sich mit drei- bis fünfmal schnelleren Spanraten als vergleichbare Stahlsorten bearbeiten, wodurch die präzisen Kegelsitzgeometrien, die für Bördelverbindungen erforderlich sind, mit engen Winkel- und Oberflächenbeschaffenheitstoleranzen wirtschaftlich hergestellt werden können
• Kontrollierte Duktilität an der Dichtfläche: Messing ist härter als Kupfer, aber weicher als Stahl, wodurch sich der Fittingsitz beim Anziehen der Baugruppe leicht an der Rohrbördeloberfläche verformen kann. Diese Konformität verbessert die Dichtungskontaktfläche und macht Messinganschlüsse toleranter gegenüber geringfügigen Unregelmäßigkeiten der Bördeloberfläche als Anschlüsse aus hartem Stahl
• Korrosionsbeständigkeit: Messing widersteht Korrosion durch Wasser, Luftfeuchtigkeit, Kältemittelmischungen und die meisten Kohlenwasserstoff-Brennstoffe ohne Oberflächenbehandlung und eliminiert so das Risiko von Beschichtungsschäden, die mit plattierten oder lackierten Stahlarmaturen in feuchten Betriebsumgebungen verbunden sind
• Galvanische Verträglichkeit mit Kupfer: Messing und Kupfer sind in der galvanischen Reihe eng aufeinander abgestimmt, sodass Messing-Fittings die richtige Wahl für Verbindungen mit Kupfer-Kältemittelrohren sind, bei denen es bei Stahl-Fittings in feuchten Umgebungen zu unterschiedlicher Metallkorrosion an der Kontaktschnittstelle kommen würde
• Funkenfrei in Umgebungen mit brennbarer Atmosphäre: Messing erzeugt keine Funken, wenn es auf andere Metalle trifft. Daher sind Messingarmaturen das spezifizierte Material in Bereichen, die als Umgebungen mit brennbaren Gasen oder Staub eingestuft sind, in denen die Funkenbildung von Stahl auf Stahl die Atmosphäre entzünden könnte

Wo Messinganschlüsse nicht die richtige Wahl für Bördelverbindungen sind

Trotz ihrer vielen Vorteile weisen Messinganschlüsse bestimmte Einschränkungen auf, die sie von bestimmten Hochdruck-Bördelanwendungen ausschließen:

• Hochdruckhydrauliksysteme über 3.000 PSI: Messing hat eine geringere Zugfestigkeit (typischerweise 380 bis 470 MPa) und eine geringere Ermüdungsfestigkeit als Kohlenstoff- oder legierter Stahl (typischerweise 550 bis 830 MPa für Hydraulikarmaturen), wodurch der sichere Arbeitsdruck von Messing-Bördelarmaturen auf Werte unterhalb des oberen Bereichs von Hydrauliksystemen begrenzt wird. Für Anwendungen, bei denen der Systemdruck 3.000 PSI übersteigt, müssen Stahlarmaturen spezifiziert werden
• Hochtemperaturbetrieb: Oberhalb von 150 °C sinkt die Streckgrenze von Messing deutlich und bei 200 °C behält es nur noch etwa 60 Prozent seiner Raumtemperatur-Dehngrenze. Messinganschlüsse sollten nicht für Bördelverbindungen in Systemen vorgesehen werden, in denen die Flüssigkeitstemperatur regelmäßig 120 °C übersteigt
• Ammoniak-Kühlsysteme: Messing reagiert mit Ammoniak (NH3) und erzeugt Kupfer-Ammoniak-Komplexionen, die die Messingoberfläche nach und nach auflösen. In allen Kühl- und Industrieanlagen, die Ammoniak als Kältemittel oder Prozessflüssigkeit verwenden, müssen Armaturen aus Edelstahl verwendet werden
• Entzinkungsaggressive Wassersysteme: Messing, das weichen, leicht sauren oder chlorhaltigen Wasserquellen ausgesetzt ist, kann einer Entzinkung unterliegen (selektive Auflösung von Zink aus der Legierung), wodurch eine poröse, kupferreiche Struktur zurückbleibt, die an mechanischer Festigkeit verliert. Für Messingarmaturen in Wasserverteilungsanwendungen in Bereichen mit aggressiver Wasserchemie sind entzinkungsbeständige (DZR) Messingsorten erforderlich

Bleifreie Messingarmaturen für Trinkwasser-Fackelverbindungen

Standardmäßig zerspanbares C36000-Messing enthält etwa 3 Prozent Blei zur Verbesserung der Zerspanbarkeit, was für die meisten Industrie- und HVAC-Anwendungen akzeptabel ist, in Trinkwassersystemen jedoch in mehreren Gerichtsbarkeiten gesetzlich eingeschränkt ist. In den Vereinigten Staaten begrenzt das Reduction of Lead in Drinking Water Act (gültig ab 2014) den gewichteten durchschnittlichen Bleigehalt von Messingarmaturen, die mit Trinkwasser in Kontakt kommen, auf 0,25 Prozent Dies erfordert faktisch bleiarme Legierungen wie C69300 (wismutfreies, bleiarmes Messing) oder mit Bismut-Selenid angereicherte Legierungen für alle Bördelanschlüsse, die in privaten und gewerblichen Wasserversorgungssystemen verwendet werden. Produkte mit NSF/ANSI 61- und NSF 372-Zertifizierung wurden getestet und bestätigt, dass sie diese Anforderungen an den Bleigehalt erfüllen.

Invertierte Bördelverbindungen im Detail: Konstruktion, Montage und kritische Anwendungsfälle

Der umgekehrte Bördeltyp verdient eine ausführlichere Behandlung als andere Bördeltypen, da sich seine Konstruktion erheblich von standardmäßigen nach außen gerichteten Bördelkörpern unterscheidet, seine Montage ein spezielles zweistufiges Formwerkzeug erfordert, das sich von Standard-Bördelwerkzeugen unterscheidet, und seine Ausfallarten bei fehlerhaftem Zusammenbau oder wenn der falsche Anschlusstyp ersetzt wird, angesichts seiner überwiegenden Verwendung in der Bremshydraulik von Kraftfahrzeugen besonders schwerwiegend sind.

Wie die umgekehrte Flare-Doppelwand entsteht

Zum Formen einer umgekehrten Bördelung an Stahlbremsleitungsrohren ist ein Doppelbördel-Werkzeugsatz erforderlich, der aus einem Bördelblock, einem Adapter der ersten Stufe (dem Blasenwerkzeug) und einem Bördelkegel der zweiten Stufe besteht. Der Prozess verläuft in zwei Schritten:

1. Erste Stufe (Blasenbildung): Das Rohr wird im Bördelblock festgeklemmt, wobei die richtige Rohrlänge herausragt. Der Blasenwerkzeugadapter wird auf dem Rohrende zentriert und mit der Jochschraube nach unten gedrückt, wodurch die Rohrwand radial nach innen und unten gefaltet wird, um am Rohrende eine abgerundete Blasen- oder Pilzform zu erzeugen, ohne die Rohrwand zu spalten
2. Zweite Stufe (Kegelbildung): Der Blasenwerkzeugadapter wird entfernt und durch den 45-Grad-Bördelkegel ersetzt, der dann in die Blase getrieben wird, ihn flach nach unten drückt und das doppelte Wandmaterial in die umgekehrte 45-Grad-Kegelgeometrie faltet, die im Fittingkörper sitzt

Das Ergebnis ist eine doppelwandige Bördelung mit einem umgekehrten 45-Grad-Konus, der in den passenden Sitz im Inverted Flare-Verschraubungskörper passt, wobei die Mutter über die Außenseite des Rohrs geschraubt wird und an der Rückseite des doppelwandigen Abschnitts anliegt. Eine korrekt geformte Inverted Flare auf einem Bremsrohr aus SAE 1010-Stahl sollte keine Risse auf der Kegelfläche oder der gefalteten Innenfläche aufweisen, sollte über den gesamten Umfang des Kegels eine gleichmäßige Wandstärke aufweisen und beim Eindrücken mit der Hand vor dem Einrasten der Mutter bündig am Sitz des Fittingkörpers anliegen und nicht wackeln.

Inverted Flare vs. Standard 45-Grad Flare: Warum sie nicht ausgetauscht werden können

Ein häufiger und gefährlicher Fehler bei der Reparatur von Bremssystemen ist der Versuch, eine standardmäßige 45-Grad-Bördelung nach außen mit einem Inverted Flare-Fittingskörper zu verbinden. Die passende Mutter kann aufgeschraubt werden und die Verbindung scheint zusammengebaut zu sein, aber die Dichtungsgeometrien sind grundsätzlich inkompatibel: Die nach außen gerichtete Bördelung stellt eine konvexe Kegelfläche zum konkaven Sitz der umgekehrten Bördelung dar, wodurch nur ein Ringkontakt mit kleinem Durchmesser in der Nähe der Außenkante des Konus entsteht und nicht der vollständige Flächenkontakt einer korrekt angepassten umgekehrten Bördelung. Unter dem Betriebsdruck des Bremssystems wird diese nicht übereinstimmende Verbindung entweder sofort undicht, wenn das System unter Druck gesetzt wird, oder sie dichtet kurzzeitig ab und versagt dann beim ersten harten Bremsvorgang katastrophal.

Die visuelle Identifizierung von Inverted Flare-Fittings erfordert einen Blick in das Ende des Fitting-Körpers: Ein Inverted Flare-Fitting hat einen konkaven (nach innen gerichteten) Sitz, der den Inverted Flare-Kegel aufnimmt, während ein standardmäßiges 45-Grad-Bördel-Fitting einen konvexen oder flachen Sitz hat, an dessen Innenseite die nach außen gerichtete Flare anliegt. Bremsarmaturen werden im Allgemeinen auch durch die metrischen Gewindegrößen identifiziert, die sie von nicht bremsenden Kfz-Armaturen unterscheiden.

Messing-Bördelanschlüsse für Gasgeräteanschlüsse

Für den Anschluss von Gasgeräten im privaten und gewerblichen Bereich sind Inverted Flare-Fittings aus Messing mit 45-Grad-Geometrie für den Anschluss flexibler Gasanschlüsse sowohl an den Geräteeinlass als auch an den Wand- oder Bodenauslass vorgesehen. Die Inverted Flare-Geometrie wird in dieser Anwendung gegenüber der standardmäßigen nach außen gerichteten Bördelung bevorzugt, da sie für einen sichereren Halt der Mutter sorgt: Die Bördelmutter sitzt auf einer Schulter am Fitting-Körper und fängt nicht nur die Rohrbördelung am Sitz auf, wodurch sie widerstandsfähiger gegen Vibrationen ist, die in Betriebsumgebungen auftreten, in denen Gasgeräte wie Trockner und Herde zur Reinigung und Wartung bewegt werden.

Messing-Inverted-Flare-Armaturen für den Gasbetrieb müssen mit entsprechenden Zulassungskennzeichnungen versehen sein, einschließlich der Auflistung der CGA (Compressed Gas Association) und der CSA- oder AGA-Zulassung Dies bestätigt, dass sie unter den für Gasverteilungssysteme in Wohngebieten angegebenen Zyklusdrücken und Temperaturbereichen auf Gasdichtheit und strukturelle Integrität getestet wurden. Die Verwendung nicht aufgeführter Messingarmaturen in Gasgeräteanschlüssen stellt in den meisten Gerichtsbarkeiten einen Verstoß gegen die Vorschriften dar und birgt für den Installateur ein Haftungsrisiko, unabhängig von der scheinbaren Qualität der Armatur.

Auswahl von Bördelanschlüssen für Hochdrucksysteme: Ein praktischer Entscheidungsrahmen

Wenn die wichtigsten Arten von Bördelanschlüssen und ihre Eigenschaften bekannt sind, kann der Auswahlprozess für eine bestimmte Hochdruckanwendung anhand von fünf aufeinanderfolgenden Entscheidungskriterien strukturiert werden, die das Feld schrittweise auf die richtige Anschlussspezifikation eingrenzen.

Schritt eins: Identifizieren Sie den Systemstandard, der die Anwendung regelt

In den meisten regulierten Anwendungen wird der Anschlusstyp durch die Systemdesignnorm und nicht durch die Präferenz des Installateurs festgelegt. Bremshydrauliksysteme für Kraftfahrzeuge unterliegen FMVSS 116 und SAE J1290, die doppelwandige Inverted Flare-Verbindungen für Bremsleitungsanschlüsse vorschreiben. Europäische Hydrauliksysteme sind nach ISO 4413 ausgelegt und verwenden typischerweise metrische Rohrverschraubungen nach DIN 2353. Kühlsysteme sind nach ASHRAE 15 ausgelegt und erfordern typischerweise 45-Grad-Bördelanschlüsse an Kupferrohren im entsprechenden Größenbereich. Das Befolgen der geltenden Norm ist der richtige erste Schritt und beseitigt die meisten Unklarheiten darüber, welcher Fackeltyp verwendet werden soll.

Schritt zwei: Bestätigen Sie den Betriebsdruck anhand der Anschlussleistung

Der ausgewählte Armaturentyp und das ausgewählte Material müssen über einen veröffentlichten Betriebsdruckwert verfügen, der dem maximal zulässigen Arbeitsdruck (MAWP) des Systems entspricht oder diesen überschreitet, einschließlich Druckspitzen durch Pumpenpulsation, Wasserschlag und Druckbegrenzungsventil-Sollwerte. Wenden Sie bei kritischen Flüssigkeits- und Bremshydraulikanwendungen einen Sicherheitsfaktor von mindestens 4:1 zwischen dem Nennberstdruck der Armatur und dem Betriebsdruck des Systems an , was mit den Konstruktionssicherheitsfaktoren in ISO 4413 und SAE J514 übereinstimmt. Wenn der erforderliche Betriebsdruck die Nennleistung des Messinganschlusses überschreitet, rüsten Sie auf Kohlenstoffstahl oder Edelstahl mit derselben Anschlussgeometrie um, anstatt auf einen anderen Bördeltyp umzusteigen.

Schritt drei: Bewerten Sie die Flüssigkeitsverträglichkeit mit dem Anschlussmaterial

Stellen Sie sicher, dass das Anschlussmaterial über den gesamten Betriebstemperaturbereich mit der Systemflüssigkeit kompatibel ist. Zu den wichtigsten Unverträglichkeiten, die überprüft werden müssen, gehören Messing mit Ammoniak, Zinklegierungen mit starken Säuren oder Laugen sowie Kohlenstoffstahl mit aggressiven Wasser- oder Salzlösungen. Für Hydraulikflüssigkeiten auf Erdölbasis, Wasser-Glykol-Hydraulikflüssigkeiten und Kohlenwasserstoff-Kältemittel sind Messingverschraubungen über den gesamten für Messing geeigneten Temperaturbereich kompatibel (minus 40 °C bis plus 120 °C für Standardmessing; minus 60 °C bis plus 150 °C für entzinkungsbeständige Qualitäten).

Schritt vier: Bewerten Sie die Montageumgebung und die Wartungsanforderungen

Die physische Umgebung, in der die Armatur montiert wird, und die Häufigkeit, mit der die Verbindung möglicherweise zu Wartungszwecken getrennt werden muss, wirken sich auf die optimale Auswahl des Fittingtyps aus. Orte, an denen der vollständige Drehzugriff für einen Schraubenschlüssel eingeschränkt ist, bevorzugen Anschlusskonstruktionen, die mit einem festen Körper und einer rotierenden Mutter zusammengebaut werden können, wofür alle Standardtypen von Bördelanschlüssen geeignet sind. Bei Anwendungen, die häufige Trennungen für Filter- oder Komponentenwechsel erfordern, bevorzugen die 37-Grad-JIC- und DIN-24-Grad-Typen, die durch mehrere Montage- und Demontagezyklen vollständig wiederverwendbar sind, ohne dass eine Neuformung des Rohrs erforderlich ist. Die Inverted Flare-Bremsleitung aus Stahl ist der am wenigsten wartungsfreundliche Bördeltyp, da bei der Demontage in der Regel die Leitung durchtrennt und die Bördelung neu geformt werden muss. Deshalb wird sie nur dort eingesetzt, wo ihre Vibrationsfestigkeit und ihr kompaktes Profil den Wartungskompromiss rechtfertigen.

Schritt fünf: Überprüfen Sie die Kompatibilität von Gewindeform und -größe mit passenden Komponenten

Bördelanschlüsse verwenden mehrere Gewindeformen, die trotz ähnlicher Größe nicht austauschbar sind. SAE J514 37-Grad-Anschlüsse verwenden gerade UN/UNF-Gewinde mit spezifischen Steigungsdurchmessern, die im SAE-Standard definiert sind. Bremssystem-Inverted-Flare-Anschlüsse verwenden metrische Gewinde (M10 x 1,0 und M12 x 1,0 sind die beiden häufigsten in Automobilanwendungen), die nicht mit SAE UN/UNF-Gewinden in Eingriff kommen. DIN-24-Grad-Fittings verwenden metrische Gewinde gemäß DIN 2353. Bevor Sie Ersatz- oder Erweiterungsfittings für ein bestehendes System bestellen, ermitteln Sie immer die Gewindeform und -steigung durch Messung oder durch Konsultieren der Teiledokumentation des Systemherstellers, da eine visuelle Inspektion allein nicht zuverlässig zwischen verschiedenen Gewindeformen mit ähnlicher Steigung unterscheiden kann.

Montagedrehmoment, Dichtheitsprüfung und Langzeitzuverlässigkeit von Bördelverbindungen

Das richtige Montagedrehmoment ist die letzte und häufig übersehene Variable, die bestimmt, ob eine korrekt spezifizierte und korrekt geformte Bördelverbindung während ihrer gesamten Lebensdauer zuverlässig funktioniert. Sowohl Bördelverbindungen mit zu geringem als auch mit zu großem Drehmoment führen zu unzuverlässigen Verbindungen: Bei zu geringem Drehmoment liegt der Konus-zu-Kegel-Kontaktdruck unter dem für die Abdichtung gegen den Systemdruck erforderlichen Minimum, während bei zu starkem Drehmoment die Rohrbördelung plastisch über ihren elastischen Bereich hinaus verformt wird, wodurch die Konusgeometrie verzerrt wird und das Bördelmaterial möglicherweise reißt.

SAE J514 spezifiziert Montagedrehmomente für 37-Grad-JIC-Anschlüsse im Bereich von 9 Nm (80 Zoll-Pfund) für 3/16-Zoll-Rohre bis 135 Nm (100 Fuß-Pfund) für 1-1/4-Zoll-Rohre , und diese Werte sollten mit einem kalibrierten Drehmomentschlüssel für kritische Hydraulik- und Drucksystemmontagen angewendet werden und nicht nach Gefühl geschätzt werden. Wenden Sie bei Messinganschlüssen etwa 75 bis 85 Prozent des für Stahl spezifizierten Drehmoments an, um eine Überbeanspruchung der weicheren Messingmuttergewinde bei gleichwertigen Klemmkräften zu vermeiden.

Nach der Montage sollten alle Hochdruck-Bördelanschlüsse vor der Inbetriebnahme einer Druckprüfung mit dem 1,5-fachen des maximal zulässigen Systembetriebsdrucks unterzogen werden. Dabei sollten alle Verbindungen mithilfe einer geeigneten Leckerkennungsmethode auf Undichtigkeiten überprüft werden: Seifenlösung für Gassysteme, Fluoreszenzfarbstoff für Hydraulikflüssigkeitssysteme oder Stickstoffdruckabfalltest für saubere Systeme, bei denen eine Flüssigkeitsverunreinigung des Leckerkennungsmediums nicht akzeptabel ist. Eine Verbindung, die diesen ersten Drucktest besteht und keine sichtbare Verformung der Bördelmutter oder des Rohrs aufweist, sollte über die gesamte Lebensdauer des Rohrsystems einen leckagefreien Betrieb bieten, wenn der richtige Verbindungstyp, das richtige Material und das richtige Montageverfahren angewendet wurden.