Presstechnik sicher im Griff

Mitte der 80er-Jahre führte ein deutscher Hersteller das Pressen ein. Damals war es eine revolutionäre Technik, da die Verbindung mit einem speziellen Werkzeug ausgeführt werden musste. Anfangs war dies nur mit enormer Kraftanstrengung durch manuelle Presszangen möglich. Später wurden für größere Dimensionen elektromechanische und elektrohydraulische Pressmaschinen entwickelt, da die Kraftentfaltung der manuellen Presszangen nicht mehr ausreichte. Zudem lässt sich mit Pressmaschinen die Kraftentfaltung exakter dosieren und eine Rohrverbindung schnell, einfach, komfortabel und relativ kostengünstig herstellen. Alle gängigen Rohrwerkstoffe – Mehrschichtverbundrohre, Kunststoffrohre, C-Stahl und Edelstahlrohre, sowie Rohrleitungen aus Kupfer – können mit Metall- und Kunststofffittings verbunden werden. Selbst Anwendungen im industriellen Rohrleitungsbau sind möglich.

Wenn sich ein Handwerksbetrieb nicht an einen Rohr- bzw. Fittinghersteller und seine systemkonforme Pressmaschine binden will, hat er eine große Auswahl an frei verfügbaren Pressgeräten. Aber Pressmaschine ist nicht gleich Pressmaschine. Je nach Größe und Tätigkeitsfeld des SHK-Betriebes gibt es unterschiedliche Anforderungen an das Pressgerät und die zum Einsatz kommenden, von den Rohr- oder Fittingherstellern vorgegebenen Pressbacken mit unterschiedlichen Konturen.

Bei Anschaffung auf Tätigkeitsfeld achten

Die ideale Pressmaschine für jeden Installa­tionsbetrieb gibt es nicht. Wenn aber das Tätigkeitsfeld eines SHK-Betriebes hauptsächlich im Neubau und dort im Ein- bis Zweifamilien- oder Reihenhausbereich liegt, ist ein kleines und leicht zu transportierendes Pressgerät mit Abdeckung der kleinen gängigen Dimensionen (Trinkwasser und Heizung) eine sinnvolle Alternative. Mit der Größe der Bauvorhaben wachsen auch die Anforderungen an das Pressgerät. Hier spielen, neben der Maßgabe, Fittings in größeren Dimensionen verpressen zu können, wirtschaftliche As­pekte (Anschaffungskosten, Wartungskosten etc.) eine noch größere Rolle.

Grundsätzlich gibt es akku- oder netzbetriebene Pressmaschinen und Maschinen in Stabform oder mit Pistolengriff. Für Handwerksbetriebe, die sowohl kleinere Bauvorhaben – speziell auch in der Modernisierung/Renovierung/Reparatur – als auch große Anlagen mit Serienfertigung von Pressverbindungen ausführen müssen, können Pressmaschinen, die mit beiden Betriebsarten universell arbeiten können, eine durchaus sinnvolle Investition sein.

Was ist Presstechnik?

Presstechnik ist tatsächlich ein Youngtimer unter den gängigen Verbindungstechniken. Auf die Frage „Was passiert beim Pressen?“ dürften die meisten Antworten tatsächlich so oder ähnlich lauten: „Eine Pressbacke wird um das zu verpressende Teil angesetzt und mittels anständiger (genauer) Kraftentfaltung wird das obere Teil der Verbindung auf das untere Teil der Verbindung aufgepresst.“ Was aber ereignet sich wirklich? Obwohl mit dem Pressverfahren nur eine mechanische Wirkungsweise beschrieben wird, ist der Vorgang komplex und bei den unterschiedlichen Rohrleitungssystemen höchst unterschiedlich.

Presstechnik – eine mechanische Verbindung

Eine Pressverbindung besteht aus Fitting und Rohr. Dabei wird das Rohr in einen Fitting oder der Fitting in ein Rohr gesteckt. Als Dichtung fungiert meistens ein Dichtring oder ein Dichtelement aus EPDM zwischen den zu verbindenden Teilen. Bei der Verpressung wird der äußere Materialring auf den unteren Materialring aufgepresst. Dadurch soll die Zugfestigkeit erreicht und das Verdrehen der Verbindung verhindert werden. Bild 1 zeigt, dass beim Verpressen der äußere Materialring im Umfang wesentlich länger ist als der innere Materialring. Beim Verpressen jedoch soll eine Verbindung zwischen den beiden Materialringen erfolgen. Folglich muss der äußere Materialring gestaucht werden. Da die meisten Rohrwerkstoffe nicht im Material gestaucht werden können, entsteht eine Verformung. Dort, wo das Material auf die innere Materialschicht gedrückt wird, entsteht die mechanische Verbindung. Dafür entsteht an anderer Stelle der „Materialüberschuss“. Das ist auf Bild 2 zu erkennen. Gleichzeitig werden durch den Pressvorgang Toleranzen ausgeglichen. An der Stelle, wo die Dichtung angeordnet ist, muss eine andere Presswirkung entstehen als an den Stellen, wo die mechanische Presswirkung greift. Sonst käme es zu einer Beschädigung des Dichtrings. Deshalb dürfen nur die Pressbacken verwendet werden, die konstruktiv für die Pressverbindung vorgesehen und vom Fittinghersteller freigegeben sind.

Eine kraft- und formschlüssige Pressverbindung hat vielfältige Varianten. So wird beispielsweise bei Verbindungen, bei denen ein Mehrschichtverbundrohr mit Aluminiumkern auf den Fitting gesteckt wird, das Aluminiumrohr verpresst. Da Aluminium durchaus etwas verdichtet werden kann, sind hier auch Verbindungen bekannt, die optisch kleinere Verformungen aufweisen. Dabei gilt: Je geringer der Spalt zwischen den beiden Mate­rialringen ist, desto weniger Material muss verformt werden. Da liegt es nahe, diesen Spalt durch alternative Dichtmethoden auf das geringste Maß zu reduzieren. Bei diesem System wird konstruktiv durch eine Verzahnung zwischen dem unteren und oberen Teil der Pressverbindung eine Abdichtung durch das weichere Material (in der Regel das Rohrmaterial) hergestellt. Die Krafteinwirkung muss an dieser Stelle exakt abgestimmt sein, um eine dauerhafte Abdichtung zu gewährleisten. Zu große Krafteinwirkung kann unerwünschte Kerbwirkungen ausüben.

Fehlerquellen vermeiden

Eine wesentliche Fehlerquelle ist der falsche Werkzeugeinsatz oder das falsche Werkzeug, gleichbedeutend mit der Pressbacke. Wird die Verpressung an der falschen Stelle durchgeführt, können wesentliche Teile in der Verbindung beschädigt werden. Teilweise kann eine derartig fehlerhafte Verpressung durchaus dicht und mechanisch fest sein. Jedoch sind fast immer Spätfolgen zu erwarten, die besonders die Lebensdauer der Anlage betreffen.

Aus Bild 3 ist ersichtlich, dass die gezielte Einleitung der Presskräfte wesentlich für die regelkonforme Verbindung ist. Schon der falsche Ansatz der Pressbacke führt zu einer Krafteinleitung an falscher Stelle und damit zu einer Verbindung, die keine Aussage über die geforderte Haltbarkeit und Dichtheit zulässt. Genauso führt die Verwendung einer vom Fittinghersteller oder vom Pressbackenhersteller nicht zugelassenen Pressbacke mit falscher Kontur zu einer fehlerhaften Pressverbindung. Nur eine auf die Fittingkonstruktion angepasste Presskontur und der gezielte Krafteinsatz ermöglichen eine optimale Verbindung.

Fazit

Bei einer Pressverbindung werden mehrere Teile mechanisch zusammengefügt. Das kann mit modernen Pressmaschinen sicher und wirtschaftlich ausgeführt werden. Dabei werden die Teile entsprechend hoch beansprucht. Grundsätzlich sind die auf die Verbindung abgestimmten Pressbacken zu verwenden. Genauso wichtig: Die Pressbacken sind genau an der Stelle an der Pressverbindung anzusetzen, die der Hersteller vorgibt. Abweichungen können zu sofortigen Undichtheiten führen oder es ergeben sich Einschränkungen in der Lebenserwartung der Anlage.

Ein wichtiger Punkt – die Rohrvorbereitung

Wichtig für eine sichere Pressverbindung ist auch die richtige Vorbereitung des Rohrleitungsmaterials. Das in Stangen oder in Rollen (je nach Werkstoff und Dimension) angelieferte Rohrmaterial muss auf Maß abgelängt werden. Ein präziser, verformungsfreier 90°-Schnitt ohne Schnittfransen ist Grundvoraussetzung für die optimale und sichere Weiterverarbeitung. Für diesen Arbeitsschritt gibt es für die unterschiedlichen Rohrwerkstoffe auf die verschiedenen Dimensionen abgestimmte Rohrabschneider. Kleine und mittelgroße Dimensionen werden mittels Schneidradtechnik abgelängt, große Dimensionen mittels Kettentechnik.

Anschließend müssen Metallrohrleitungen (Kupfer, Edelstahl) innen entgratet werden, um ein Herausdrücken der Dichtung beim Zusammenfügen von Rohr und Fitting zu verhindern. Kunststoffrohre, speziell Mehrschichtverbundrohre und PEX-Rohre müssen, bis auf wenige Ausnahmen, innen entgratet und zusätzlich angefast und kalibriert werden. Für diesen Arbeitsvorgang gibt es Spezialwerkzeuge, die in einem Arbeitsgang das Rohr optimal vorbereiten. Daneben empfiehlt es sich, auch metallene Rohrleitungen in großen Dimensionen anzufasen. Damit wird das Einstecken des Rohres erleichtert.

Dietmar Stump ist Redakteur und seit 1997 mit seinem Pressebüro DTS selbstständig. Seine Themenschwerpunkte sind Sanitär, Heizung und erneuerbare Energien. Zudem ist er im Bereich Öffentlichkeitsarbeit tätig. 67259 Kleinniedesheim, Telefon (0 62 39) 92 00 03, Telefax (0 62 39) 92 04 76, dietmar.stump@t-online.de

Markus Einsele ist Produktmanager Presstechnik bei ­Rothenberger Werkzeuge in 65779 Kelkheim, Telefon (0 61 95) 8 00-0, Telefax (0 61 95) 8 00-35 00, https://rothenberger.com/de-de/