Rohrverbindungsstücke - Arten und Einsatzmöglichkeiten

Rohrverbindungsstücke dienen der sicheren Verbindung von Rohren, Leitungen und Schläuchen. Sie finden sowohl Einsatz in der Pneumatik als auch in Hydraulik- und anderen flüssigkeitsführenden Systemen. Aber auch für unter Vakuum stehende Rohre gibt es geeignete Formstücke und Fittings. Als wichtige Bestandteile dieser Systeme ist es unerlässlich, dass Rohrverbindungsstücke die zu verbindenden Komponenten zuverlässig und sicher verbinden. Gleichzeitig sollen sie dauerhaft verhindern, dass Flüssigkeiten oder Gase ein- oder austreten können. In diesem Artikel stellen wir verschiedene Arten an Rohrverbindungsstücken sowie mögliche Einsatzmöglichkeiten vor, und unterstützen Sie dabei, das für Ihre Anwendung beste Rohrverbindungsstück auszuwählen.

Rohrverbindungen allgemein

Es gibt verschiedene Arten, Rohre miteinander zu verbinden. Die Wahl der Verbindungsmöglichkeiten hängt dabei stark von der späteren Zugänglichkeit der Verbindung, dem Material, welches verbunden werden soll, Druck und Art des Mediums sowie den ggf. besonderen Anforderungen an die Verbindung oder das gesamte System ab. Rohrverbindungsstücke werden häufig auch Fittings genannt. Fittings sind aber nur eine der vielen Möglichkeiten, um Rohre zu verbinden.

Ganz allgemein wird bei Rohrverbindungsstücken zwischen lösbaren und unlösbaren Verbindungen unterschieden. Während lösbare Rohrverbindungen eine einfache Montage und zerstörungsfreie Demontage ermöglichen, lassen sich unlösbare Verbindungen nur durch Zerstörung eines Teils des Materials wieder lösen. Dafür dürfen unlösbare Verbindungen im Gegensatz zu lösbaren Verbindungen auch in nicht zugänglichen Bereichen eingesetzt werden.

Lösbare Verbindungen werden in der Regel mit Rohrverbindungsstücken wie Schraubverbindungen oder Schraubfittings, Klemmverschraubungen, Flanschverbindungen oder Rohrkupplungen geschaffen. Aber auch Muffenverbindungen, Manschettenverbindungen und Steckverbindungen zählen zu den lösbaren Rohrverbindungen. Im Bereich der lösbaren Verbindungen wird häufig von Fittings und Kupplungen gesprochen. Beide zählen zu den Verbindungsstücken, unterscheiden sich aber wie folgt: Fittings dienen einer einfachen und dauerhaften Verbindung. Kupplungen hingegen sind Anschlüsse für eine schnelle Verbindung oder Trennung von Schläuchen und Rohren. Integrierte Absperrventile können zusätzlich verbaut werden, um den Durchfluss nach Trennen der Rohre automatisch zu stoppen.

Unlösbare Rohrverbindungen sind meist etwas aufwendiger herzustellen als lösbare Rohrverbindungen: Die Rohre werden miteinander oder mit den passenden Rohrverbindungsstücken verschweißt, verklebt oder gelötet. Diese Art der Verbindung empfiehlt sich vor allem für Leitungen, die unter starker Beanspruchung stehen oder später nicht mehr zugänglich sind. Auch hier gibt es eine große Bandbreite an Form- und Verbindungsstücken. Dazu zählen z.B. Pressfittings und Schiebehülsenverbindungen.

Welche Rohrverbindungsstücke nach grundsätzlicher Form gibt es?

Rohrverbindungsstücke erfüllen unterschiedliche Aufgaben: Sie dienen z.B. dem Verbinden, Reduzieren oder Abzweigen von Rohren in einem Rohrsystem. Nachfolgend werden verschiedene Rohrverbindungsstücke und ihre typischen Verwendungsmöglichkeiten näher vorgestellt.

Rohrkupplungen

Mit Rohrkupplungen lassen sich Rohre schnell, leicht und flexibel verbinden und wieder trennen. Müssen Rohrsegmente häufiger getrennt oder ausgetauscht werden, eignen Rohrkupplungen sich besonders. Verwendung finden sie z.B. in Wasser- und Druckluftsystemen, wo Anpassungen und Wartungsarbeiten erforderlich sind. Beispiele für Rohrkupplungen sind: Schraubkupplungen, Steckkupplungen.

Beispiel für eine Pneumatik-Schnellsteckkupplung von MISUMI
Beispiel für eine Pneumatik-Schnellsteckkupplung von MISUMI
Beispiel für verschiedene Verbindungsstücke und einen Rohrverteiler
Beispiel für verschiedene Verbindungsstücke und einen Rohrverteiler

Rohrverteiler

Rohrverteiler verteilen Medien wie Wasser, Druckluft oder Hydraulikflüssigkeiten an mehrere Abnahmepunkte. In der Sanitärtechnik stellen sie die sichere und effiziente Wasserversorgung in Gebäuden oder Produktionsanlagen sicher. Pneumatische Rohrverteiler dienen der Bereitstellung von Druckluft für z.B. Maschinen, und hydraulische Rohrverteiler der Bereitstellung von Hydraulikflüssigkeiten. In Vakuumsystemen sorgen Rohrverteiler dafür, dass der Unterdruck gleichmäßig an mehreren Punkten verteilt wird.

Bögen und Winkelstücke

Mit Bögen und Winkelstücken lässt sich die Richtung des Rohres ändern, z.B. um Hindernisse wie Wände u.a. bauliche Gegebenheiten zu umgehen. Typischerweise gibt es sie mit 45- und 90-Grad-Winkeln, für besondere Anforderungen aber auch mit 60-Grad-Winkel. Mit Bögen und Winkelstücken lassen sich auch platzsparende Rohrsysteme umsetzen.

Bögen und Winkelstücke sind in allen Systemen mit unterschiedlicher Form (meist Male oder Female), Anschlüssen und Winkeln verfügbar. Oft gibt es sie auch mit der Möglichkeit der Querschnittsveränderung durch Reduzierung.

Beispiel für T-Stücke von MISUMI
Beispiel für T-Stücke von MISUMI
Beispiel für ein Winkelstück im MISUMI-Onlineshop
Beispiel für ein Winkelstück im MISUMI-Onlineshop

T-Stücke und Kreuzstücke

T-Stücke und Kreuzstücke ermöglichen die Verteilung des Mediums auf mehrere Abzweige, z.B. in Netzwerken mit mehreren angeschlossenen Verbrauchern. Mit T-Stücken oder Kreuzstücken lassen sich dabei Abzweige in weitere Leitungen herstellen. Kreuzstücke sind für komplexe Systeme ideal, vor allem auch, wenn Platz gespart werden muss.

Auch T-Stücke und Kreuzstücke sind in allen Systemen mit unterschiedlicher Form (Male oder Female), Anschlüssen und Winkeln verfügbar. Die Möglichkeit der Querschnittsveränderung durch Reduzierung gibt es ebenfalls.

Reduzierungen / Reduzierstücke

Reduzierstücke verbinden Rohre unterschiedlicher Durchmessern miteinander. Reduzierungen werden häufig verwendet, um Strömungsgeschwindigkeiten eines Mediums innerhalb eines Systems zu verändern. Gängige Möglichkeiten den Querschnitt einer Leitung zu verändern sind Reduzierringe sowie exzentrische oder konzentrische Reduzierstücke. Reduzierungen werden in Flussrichtung, also vom Eingang zum Ausgang, angegeben. Zum Beispiel bedeutet 1/4" auf 3/4": Eingang mit einem 1/4-Zoll-Anschluss (ca. 6 mm) und Ausgang mit einem 3/4-Zoll-Anschluss (ca. 19 mm). Zusätzlich wird spezifiziert, ob es sich um ein Innen- oder Außengewinde handelt.

Beispiel für eine Reduzierung bei MISUMI
Beispiel für eine Reduzierung bei MISUMI
Beispiel für einen Dichtungsstopfen von MISUMI
Beispiel für einen Dichtungsstopfen von MISUMI

Kappen und Stopfen

Kappen und Stopfen dienen dazu, Rohrenden dauerhaft oder temporär sicher zu verschließen, z.B. wenn eine Leitung nicht länger bedient wird. Durch den Verschluss wird ein Überlaufen oder ein Druckverlust verhindert. Außerdem können sie auch vorübergehend während der Wartung oder Drucküberprüfung des Rohrsystems zum Einsatz kommen.

Die optimale Rohrverbindung schaffen

Damit die Rohrverbindung auch die nötige Sicherheit garantiert, sind einige Dinge zu beachten.

Vorüberlegungen für Rohrverbindungen

Um aus der Vielzahl von Möglichkeiten das passende Verbindungsstück zu finden ist Einiges zu beachten. Bei der Verbindung von Rohren treten Probleme häufig dann auf, wenn z.B. zwei unterschiedliche Materialien miteinander verbunden werden sollen. Einige Materialkombinationen reagieren miteinander und begründen ein höheres Korrosionsrisiko. Auch ein falsch gewähltes Rohrverbindungsstück oder ein zu hoher Kraftaufwand bei der Montage sind häufige Ursachen für eine fehlerhafte Verbindung.

Die wichtigsten zu klärenden Punkte vorab sind daher:

  • Einsatzzweck und Medium (Hydraulik, Pneumatik, Vakuum, Flüssigkeit, Gas)
  • lösbar / unlösbar
  • Mögliche chemische Reaktion der Materialien von Verbindungsstück und Rohrsystem (unedles und edles Material)
  • Temperatur
  • Ist das Verbindungsstück für den Druck und Medium geeignet?
  • Gibt es Vorschriften zu beachten (Lebensmitteltauglichkeit usw.)?
  • Welche Flussrichtung liegt vor? Welche Möglichkeiten und welche Flussrichtung bei Verteilern?
  • Welche Abgänge werden bei Verteilern benötigt (Innen / Außen und Querschnitt)?
  • Wahl des dann noch möglichen Systems und Möglichkeiten der Montage (Schrauben, Löten, Flansch, Pressen usw.)
  • Welches Werkzeug wird benötigt? Gängig sind z.B. Rohrschneider, Rohrzangen, Schraubenschlüssel und eine Wasserwaage.

Verbindungsmöglichkeiten nach Rohrmaterial

Je nach Material und Einsatz bieten sich unterschiedliche Arten der Rohrverbindung an:

  • Stahlrohre: Vorzugsweise mit Schweißen, andernfalls z.B. über Flanschverbindungen oder Schraubverbindungen (z.B. Gewindefittings) verbunden.
  • Kupferrohre: Vorzugsweise Löten oder Pressen. Pressfittings werden z.B. häufig im Heizungsbereich verwendet.
  • Kunststoffrohre: Vorzugsweise Steckverbindungen, Klemmverbindungen, auch Kleben und Schweißen. Bei Steckverbindungen wird das Rohr z.B. einfach in ein Fitting gesteckt. Zusätzliche Werkzeuge werden nicht benötigt.
  • Edelstahlrohre: Vorzugsweise Pressen, Schweißen. Pressfittings stellen auch hier eine schnelle und saubere Methode dar.
  • Verbundrohre: Vorzugsweise Pressen oder Klemmen. Klemmfittings fixieren das Rohr durch eine Überwurfmutter.
  • Gussrohre: Vorzugsweise Flansche, Steckmuffen. Bei Steckmuffen ist ein Dichtungsring verbaut, der eine besonders dichte Verbindung gewährleistet.

Geeignete Materialien nach Anwendung

Die Wahl des richtigen Materials ist abhängig von der gewünschten Anwendung. Fließt z.B. permanent Wasser durch eine Leitung, ist eine hohe Korrosionsbeständigkeit der Rohrverbindung unabdingbar. Herrscht wiederum ein hoher Druck im Rohr, sollte auch das bei der Auswahl der Rohrverbindung beachtet werden. Folgender Überblick stellt einige gängige Materialien und ihre Anwendung vor:

  • PVC: Eignet sich für Wassersysteme, da sie chemikalien- und korrosionsbeständig sind.
  • Kupfer: Kupfer ist leicht und gut formbar bei verhältnismäßig guter Korrosionsbeständigkeit.
  • Messing: Zusätzlich zur Korrosionsbeständigkeit weist Messing eine hohe Druckbelastbarkeit auf.
  • Edelstahl: Rostfreier Stahl ist besonders robust und langlebig.
  • Stahl schwarz (Kohlenstoffstahl): geringe Kosten, hohe Druckfestigkeit und Temperaturbeständigkeit, aber geringe Korrosionsbeständigkeit
  • Stahl verzinkt: etwas höhere Kosten als Stahl schwarz, bietet jedoch eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Kompatibilität mit anderen Rohrleitungsaterialien bei etwa gleichen Eigenschaften

Für eine optimale Materialwahl bei Stahl empfehlen wir unseren Leitfaden zu Stahlwerkstoffen.

Rohre kürzen und miteinander verbinden

Gerade Rohre gibt es in Standardlängen von z.B. zwei, drei oder sechs Metern. Für komplizierte Leitungsführungen ist es daher oft nötig, dass die Rohre auf die benötigte Länge gekürzt werden. Auch werden Rohre mitunter mit unvorbereiteten Enden verkauft, d.h. sie haben nicht entgratete Schnittkanten. Um einen optimalen Sitz der Rohrverbindung zu gewährleisten, ist es daher unbedingt nötigt, vorab einige Dinge bei der Bearbeitung zu beachten, z.B. beim Schneiden und Entgraten von Rohren.

Mittels einem Rohrschneider lassen sich sowohl viele Metallrohre als auch Kunststoffrohre präzise und gerade schneiden, ohne dass das Rohr dabei gequetscht wird. Anschließend wird das Rohr entgratet. Vor allem Metallrohre wie Kupferrohre sollten entgratet werden, damit Verbindungsstücke nicht beschädigt werden und so eine Leckagegefahr begründen. Aber auch das Entgraten von PVC-Rohren empfiehlt sich. Rohre entgraten trägt erheblich zur Qualität und Langlebigkeit von Rohrverbindungen und des gesamten Rohrsystems bei. Mit dem Entgrater werden scharfe Kanten und Grate entfernt. Es gibt sie sowohl handbetrieben als auch mit Automatik.

Sind die Rohre optimal vorbereitet, kann das Rohrverbindungsstück aufgebracht werden. Es ist unbedingt auf festen Sitz zu achten, jedoch darf das Rohrverbindungsstück auch nicht zu fest verschraubt werden, da sonst die Gefahr des Überdrehens besteht. Zum Schluss sollte die Rohrverbindung auf Leckagen überprüft werden. Das kann z.B. durch Einfließenlassen des Mediums gemacht werden. Besser ist es natürlich bereits vorher undichte Stellen zu erkennen, z.B. mit einem Prüfgerät für die Dichtheit oder einem speziellen Leckagespray. Mit dem Leckagespray wird eine schaum- oder seifenartige Flüssigkeit aufgebracht, die dann an der undichten Stelle Blasen aufwirft.

Normierung: Verschiedene Standards für Rohrverbindungsstücke

Für Rohrverbindungsstücke gelten die gängigen Standards für Gewinde.

Verschiedene Gewindestandards: SAE, BSP kegelförmig und parallel
Verschiedene Gewindestandards: SAE, BSP kegelförmig und parallel

In der nachfolgenden Tabelle sind die wichtigsten zusammengefasst:

Standards für Rohrgewinde
Standard für Gewinde Konkrete Normen Beschreibung
NPT (National Pipe Thread) ANSI/ASME B1.20.1 NPT ist ein US-Standard für konische Gewinde, die hauptsächlich in Amerika verwendet werden. Sie bietet eine dichte Verbindung durch Verjüngung der Gewinde.
SAE (Society of Automotive Engineers) SAE J514, SAE J1453 (Hydraulische Fittings) SAE-Gewinde und -Verschraubungen werden häufig in der Automobil- und Maschinenbauindustrie verwendet. Sie umfassen Flare- und O-Ring-Verbindungen für hydraulische Anwendungen.
BSP (British Standard Pipe) BS EN 10226, BS 21, ISO 7/1 BSP ist ein Standard für zylindrische (BSPP) und konische (BSPT) Gewinde, die hauptsächlich in Europa und dem Commonwealth verwendet werden. BSPP steht für "British Standard Pipe Parallel," während BSPT für "British Standard Pipe Tapered".
BSPT (British Standard Pipe Tapered) ISO 7/1, BS EN 10226-1 BSPT-Gewinde sind konisch und bieten somit eine dichte Verbindung. Sie werden oft in Hochdruckanwendungen verwendet.
DIN (Deutsches Institut für Normung) DIN 2353, DIN EN ISO 8434-1 DIN-Gewinde werden hauptsächlich in Europa verwendet und sind für hydraulische und pneumatische Systeme gedacht. Sie bieten sichere und leckfreie Verbindungen.
JIC (Joint Industry Council) SAE J514 JIC (auch bekannt als 37-Grad-Flare-Fittings) sind hydraulische Rohrverbindungsstücke, die in der Maschinenbau- und Landwirtschaftsindustrie weit verbreitet sind.
ISO (International Organization for Standardization) ISO 8434, ISO 49 ISO-Standards decken eine Vielzahl von Rohrverbindungsstücken ab und bieten internationale Kompatibilität und Sicherheit.

Weitere Informationen zu Rohrgewinde-Standardmaßen finden Sie in unserem ausführlichen Techblog.