Druckluft

Kupfer hat sich als Leitungsmaterial zur Verteilung von technischer Druckluft im industriellen und handwerklichen Bereich z. B. zum Antrieb von Maschinen und Geräten, aber auch als Drucksteuerleitungen in der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik besonders bewährt. Die gute Korrosionsbeständigkeit, dauerhaft dichte Verbindungstechniken und ein kostengünstiger Betrieb (strömungsgünstige Fittings) ermöglichen es, mit Kupfer vorteilhafte Druckluftinstallationen zu erstellen.

Hinsichtlich der Anforderungen an Druckluft und der damit verbundenen Anforderungen an Bauteile muss unterschieden werden.

So genannte "betriebliche Druckluft", z. B. zur Versorgung von druckluftbetriebenen Werkzeugen kann beispielsweise einen bestimmten Drucktaupunkt erreichen oder muss einen vorgeschriebenen maximalen Ölgehalt einhalten. Darüber hinaus werden an betriebliche Druckluft in der Regel keine weitergehenden Anforderungen gestellt. Weiterhin werden für betriebliche Druckluft in der Regel keine Filter eingesetzt, da die Anforderungen an die Reinheit meist gering sind und Filter aufgrund der hohen Druckverluste nur dort eingesetzt werden sollten, wo die dadurch erzeugte hohe Druckluftqualität auch tatsächlich benötigt wird.

Im Gegensatz zu betrieblicher Druckluft müssen für Steuer- oder Prozessluftleitungen und im Lebensmittel- oder medizinischen Bereich je nach Einsatz zusätzlich zu weiteren Rahmenbedingungen z. B. Partikelfilter, Aktivkohlefilter, Aktivkohleabsorber oder Sterilfilter eingesetzt werden, um hier die notwendige Druckluftqualität zu garantieren.

Für diese Anwendungsbereiche können bestimmte Reinheitsklassen nach ISO 8573-1 (Druckluft-Teil 1: Verunreinigungen und Reinheitsklassen; 2001-02 / Klassen 1 bis 7) definiert werden. Derartige Druckluftqualitäten sind nur durch die Kombination von Filtern und Trocknern zu erreichen.

Auch hinsichtlich der Verbindungstechnik und der einzusetzenden Komponenten sind bei Druckluft mit Reinheitsanforderungen Besonderheiten zu beachten. Daher kann je nach Verwendungszweck in gewöhnliche betriebliche Druckluft und in Druckluft mit speziellen Reinheitsanforderungen unterschieden werden.

 

Allgemeine Hinweise

Generell ist zu beachten, dass Druckluftinstallationen großzügig zu dimensionieren sind. Leistungsreserven von 50 % und mehr sind die Regel in Betrieben, in denen mit einer späteren Erweiterung des Druckluftnetzes zu rechnen ist.
Die Erzeugung von Druckluft ist energie- und damit kostenintensiv. Für einen wirtschaftlichen Betrieb ist daher die Verwendung von strömungsgünstigen Bauteilen sinnvoll und unumgänglich. In Bezug auf Rohrleitungen bedeutet dies, dass Verbindungsstellen möglichst ohne Querschnittsverengungen auszuführen sind.

Bei Verwendung von Kupferpress- und Lötfittings ist dieser Umstand gegeben, da bei Kupferverbindern die Dichtfläche außerhalb des Rohrquerschnittes liegt ("außen dichtende" Verbindungselemente). Technisch zeigt sich dies in sehr geringen Strömungswiderstandsbeiwerten (Zeta-Wert), so dass Rohrdimensionierungszuschläge bei Kupferleitungen geringer ausfallen können als bei Systemen mit querschnittsverengenden Fittings.

Aufgrund der hohen Beständigkeit von Kupfer gegenüber Ölen, der hohen Beständigkeit gegenüber Druckstößen und aufgrund des kostengünstigen Betriebes (strömungsgünstige Fittings) lassen sich mit Kupferleitungen vorteilhafte Druckluftinstallationen erstellen und betreiben. Spätere Erweiterungen lassen sich sehr einfach z. B. durch Aushalsen bestehender Leitungen durchführen. 

 

Verwendete Bauteile

In Anlagen zur Verteilung von betrieblicher Druckluft kommen vorwiegend Kupfer-Installationsrohre nach DIN EN 1057 in Verbindung mit Kapillarlötfittings nach DIN EN 1254-1, -4 und -5 zum Einsatz.

Des Weiteren sind als Verbinder Klemmringverschraubungen nach DIN EN 1254-2 und Pressfittings nach DVGW-Arbeitsblatt W 534 oder VP 614 bzw. nach besonderen Herstellerspezifikationen einsetzbar. Für letztere ist eine Freigabe des Herstellers hinsichtlich der Eignung bzw. Beständigkeit des Dichtelements für die jeweilige Druckluftbeschaffenheit anzufordern.

In Anlagen zur Verteilung von Druckluft mit speziellen Reinheitsanforderungen nach ISO 8573-1 (Klassen 1 bis 7) kommen in der Regel Kupferrohre nach DIN EN 12735-1 oder auch DIN EN 13348 zum Einsatz. Bei der Verbindung durch Hartlöten sind Besonderheiten zu beachten (s. 'Medizinische Gase'). Hinsichtlich des Einsatzes von Klemmringverschraubungen und Pressfittings gelten die unter betrieblicher Druckluft angeführten Aussagen.

Im Bereich medizinischer Druckluft, z. B. zum Antrieb von chirurgischen Instrumenten, kommen ausschließlich Kupferrohre nach DIN EN 13348 zum Einsatz. Hinsichtlich der Verbindungstechnik Hartlöten sind auch hier Besonderheiten zu beachten (s. 'Medizinische Gase'). Für weitere Verbindungstechniken wie Klemmringverschraubungen und Pressverbindungen gelten ebenfalls die oben angeführten Aussagen.

 

Verbindungstechnik

In Druckluftanlagen sind die durch die Drucklufterzeugung mittels Kompressoren erzeugten Schwingungen in der Regel kaum vermeidbar. Eine Übertragung auf das nachgeschaltete Rohrnetz kann nicht ausgeschlossen werden, jedoch kann durch den Einsatz von Kompensatoren in der Regel eine Dämpfung erreicht werden.

Aufgrund der höheren Beständigkeit gegenüber Schwingungsbeanspruchung sind die Verbindungstechniken Pressen und Hartlöten gegenüber dem Weichlöten in Druckluftanlagen vorzuziehen. Für betriebliche Druckluft können Verbindungen in gewohnter Weise ausgeführt werden.

Für Druckluft mit speziellen Reinheitsanforderungen und für medizinische Druckluft sind bei der Hartlötung besondere Maßnahmen zur Vermeidung von Zunderbildung vorzusehen. Dies bedeutet, dass Hartlötstellen in solchen Anlagen unter Schutzgas auszuführen sind. Gleiches gilt für Schweißverbindungen.

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