Was ist ein mechanischer Schlauch?
Bei mechanischen Schläuchen handelt es sich um Rohre, die speziell für die Anforderungen des Endverbrauchs und nicht für Druckstufen hergestellt werden. Es wird mit kontrollierten Abmessungen, Toleranzen und chemischen Zusammensetzungen hergestellt, was im Vergleich zu Standardrohren zu einer gleichmäßigeren Leistung über das gesamte Rohr führt. Mechanische Rohre können auf Anfrage nach Standardspezifikationen geliefert werden, werden jedoch in der Regel mit typischen Eigenschaften hergestellt, die sich auf Streckgrenze, Bearbeitbarkeit und Oberflächenbeschaffenheit für die beabsichtigte Anwendung konzentrieren.
Typen und geltende Standards
| Typ | Repräsentativer Standard |
|---|---|
| Nahtloser mechanischer Schlauch | ASTM A519 |
| DOM-Schlauch (über Dorn gezogen). | ASTM A513 T5 |
| Mechanischer ERW-Schlauch | ASTM A513 T1 / T2 |
| Strukturrohr / HSS | ASTM A500 |
| Präzisionsstahlrohre | EN 10305, DIN 2391, GB/T 3639 |
| Kohlenstoffstahlrohre für Maschinen | JIS G3445 |
Gängige Größenbereiche für mechanische Rohre sind Außendurchmesser von 10,3 mm bis 762 mm, Wandstärken von 6 mm bis 35 mm und Lieferlängen von 5,8 m, 6 m, 11,8 m oder 12 m. Die Auswahl der Standards und Sorten hängt von der Anwendung ab: allgemeine Struktur und Mechanismen, Bauwesen, Maschinenbau, Transportwesen, Luftfahrt- und Erdölausrüstung.
Chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften
Die folgende Tabelle zeigt typische Werte für gängige mechanische Rohrqualitäten aus Kohlenstoffstahl.
| Standard | Grad | C (%) | Si (%) | Mn (%) | P (%) | S (%) | Zugfestigkeit (MPa) | Ertrag (MPa) | Dehnung (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DIN 1629 | St37 | 0.17 max | - | - | 0.040 max | 0.040 max | 350 - 480 | 235 min | 25 min |
| DIN 1629 | St44 | 0.21 max | - | - | 0.040 max | 0.040 max | 420 - 550 | 275 min | 21 min |
| DIN 1629 | St52 | 0.22 max | 0.55 max | 1.60 max | 0.040 max | 0.035 max | 500 - 650 | 355 min | 21 min |
Für europäische strukturelle und mechanische Anwendungen werden DIN 1629-Güten mittlerweile üblicherweise unter EN 10210 oder EN 10297 spezifiziert, wobei St37, St44 und St52 weitgehend den Bezeichnungen S235, S275 und S355 entsprechen.
Maßtoleranzen
Mechanische Rohrtoleranzen werden sowohl für kaltgezogene als auch für warmgefertigte Produkte definiert. Kaltgezogenes nahtloses Rohr bietet eine engere Kontrolle des Außendurchmessers und der Wandstärke:
| Zustand | Außendurchmessertoleranz | Wandstärkentoleranz |
|---|---|---|
| Kaltgezogen, Außendurchmesser bis zu 1,699 Zoll. | +/- 0.005 Zoll. | +/- 10 % (Innendurchmesser unter 1,5 Zoll) |
| Kaltgezogen, Außendurchmesser 1.700 - 2.099 Zoll. | +/- 0.006 Zoll. | +/- 10 % (Innendurchmesser unter 1,5 Zoll) |
| Kaltgezogen, Außendurchmesser 2.100 - 2.499 Zoll. | +/- 0.007 Zoll. | +/- 10 % (ID 1,5 Zoll und mehr) |
| Warmbearbeitet, Außendurchmesser 2.000 - 2.499 Zoll. | +/- 0.017 Zoll. | +/- 10 % bis 12,5 % je nach OD |
Die Wandstärkentoleranz für mechanische Rohre wird typischerweise als Prozentsatz der Nennwand ausgedrückt, wobei engere Werte für dünnwandige Produkte und lockerere Werte über 25 % des Außendurchmessers gelten. Vergütete Produkte weisen kombinierte Außen- und Innentoleranzen auf, um Verformungen aufgrund der Wärmebehandlung widerzuspiegeln. Wenn ein Projekt sehr enge Toleranzen erfordert, ist DOM-Rohr (über den Dorn gezogen) die übliche Wahl, da es sowohl Innen- als auch Außenflächen kontrolliert.
Anwendungen mechanischer Schläuche
Mechanische und gerätetechnische Verwendung
Solar-Regal- und Montagesysteme.
Land- und Molkereiausrüstung.
Gewächshausstrukturen und -ausrüstung.
Förderrollen, Anhänger und Carports.
Geräte, Vordächer und Schattenkonstruktionen.
Satellitenschüsselhalterungen und Vinyl-Versteifungsrohre.
Strukturelle Nutzungen
Strukturrohre, oft als Hohlprofile (HSS) bezeichnet, werden dort eingesetzt, wo Standardfestigkeitsanforderungen an das Rohr die Anwendung vorschreiben. HSS ist in runden, quadratischen und rechteckigen Formen erhältlich und wird in Gebäuden, Brücken, Türmen, Kränen, Schilderstützen und -masten, Offshore-Produktions- und Bohrplattformen sowie Überrollschutzstrukturen (ROPS) verwendet.
In hohen Gebäuden ist das Rohrsystem ein Tragwerkskonzept, bei dem das Gebäude seitlichen Belastungen wie Wind und seismischen Kräften standhält, indem es wie ein vom Boden auskragender Hohlzylinder wirkt. Das System kann in Stahl-, Beton- oder Verbundbauweise errichtet werden, und die meisten Gebäude über 40 Stockwerke, die seit den 1960er Jahren gebaut wurden, verwenden diesen Bautyp.
FAQ
Q1. Was ist der Unterschied zwischen mechanischen Schläuchen und Rohren?
Mechanische Rohre werden hergestellt, um spezifische Endanwendungsanforderungen wie Streckgrenze, Bearbeitbarkeit, Oberflächenbeschaffenheit und enge Toleranzen zu erfüllen, während Rohre normalerweise nach Druck- und Maßstandards für die Flüssigkeitsförderung hergestellt werden.
Q2. Was ist ein DOM-Schlauch?
DOM-Rohre (über Dorn gezogen) sind kaltgezogene ERW-Rohre gemäß ASTM A513 T5. Durch das Ziehen über einen Dorn werden sowohl der Innen- als auch der Außendurchmesser gesteuert, was zu sehr engen Toleranzen und einer glatten Bohrung führt.
Q3. Welche Standards gelten für nahtlose mechanische Schläuche?
ASTM A519 deckt nahtlose mechanische Rohre aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl ab. Nahtlose Präzisionsrohre fallen auch unter EN 10305, DIN 2391 und GB/T 3639.
Q4. Was ist der Unterschied zwischen ASTM A513 und A519?
ASTM A513 deckt elektrisch widerstandsgeschweißte (ERW) mechanische Rohre ab, einschließlich DOM T5, während ASTM A519 nahtlose mechanische Rohre abdeckt. Beide definieren Toleranzen und Eigenschaften für mechanische Anwendungen.
F5. Was sind HSS-Strukturrohre?
Hohlstrukturprofile sind Strukturrohre, die nach Standards wie ASTM A500 hergestellt werden und in runden, quadratischen und rechteckigen Formen für Gebäude, Brücken, Türme und Maschinenrahmen erhältlich sind.
F6. Warum sind Toleranzen bei mechanischen Rohren wichtig?
Maschinenkomponenten werden aus Rohren gefertigt oder zu Systemen zusammengebaut, bei denen es auf einheitliche Abmessungen ankommt. Enge Außen-, Innen- und Wandtoleranzen reduzieren den Ausschuss, vereinfachen die Montage und sorgen für eine vorhersehbare Leistung.
F7. Welche Qualitäten werden üblicherweise für mechanische Rohre verwendet?
Zu den gängigen Kohlenstoffqualitäten gehören die Serien 1026 und 1010-1020 gemäß ASTM A513/A519, St37/St44/St52 gemäß DIN 1629 und die Bezeichnungen S235/S275/S355 gemäß EN 10210/10297.
