Feste Partikel, die in einem Schlauch in einem Strom aus Luft, Wasser oder halbflüssiger Masse fließen, reiben sich an den Wänden des Schlauchs oder den Endstücken und schlagen unter verschiedenen Winkeln auf, insbesondere dort, wo der Fluss turbulent ist oder seine Richtung ändert (z.B. bei Schlauchbiegungen, Winkel der Endstücke). Der Verschleiß des Schlauchs oder der Endstücke äußert sich in einem Materialverlust, dem Abrieb der inneren Schicht des Schlauchs, der Entstehung von Unebenheiten und Ausfräsungen.
Normen zur Abriebfestigkeit von Gummi und ihre Bedeutung
Die Abriebfestigkeit wird durch Messung des Volumenverlustes (mm3) einer Gummiprobe in Form einer Scheibe gemessen, die mit einer bestimmten Kraft gegen eine sich drehende Walze gedrückt wird, die mit Schleifpapier bedeckt ist, nach dem Durchlaufen eines bestimmten Reibungsweges (Anzahl der Umdrehungen). Details sind in den Normen ISO 4649 oder der älteren DIN 53516 angegeben. Die von den Herstellern angegebenen Ergebnisse solcher Tests für die innere Schicht einzelner Schläuche ermöglichen nur einen theoretischen Vergleich der Schläuche, wobei ein besserer, abriebfesterer Schlauch einen niedrigeren Abriebwert (Verlust) in mm3 aufweisen wird: 50 mm3 ist besser als 80 mm3.
Wie es praktisch ist
Der Verschleiß wird von einer Kombination vieler Faktoren abhängen, wie zum Beispiel:
- Charakter der Feststoffpartikel (Material, Härte, Größe, Masse, Form der Partikel);
- Geschwindigkeit und Aufprallwinkel der Feststoffpartikel auf das Material der Wand;
- Physische Eigenschaften der Wand (Material, seine Härte, Abriebfestigkeit und andere mechanische Eigenschaften, Oberflächenglätte);
- Temperatur und ihr Einfluss auf die Materialeigenschaften;
Die im Labor gemessene Abriebfestigkeit des Materials ist also nur einer von vielen Faktoren für den Verschleiß des Schlauchs oder der Endstücke. Es ist nicht möglich, die Lebensdauer eines Schlauchs für die Übertragung fester Stoffe zu berechnen – z.B. kann derselbe Schlauch für Granulat sehr lange oder kurz verwendet werden, abhängig von z.B. der Form der Granulatkörner. Die Dicke der inneren Schicht des Schlauchs ist von grundlegender Bedeutung für die Nutzungsdauer des Schlauchs.
Gummi oder Kunststoff in vielen Fällen besser als Metall
Gummi und einige Kunststoffe werden in vielen Fällen besser funktionieren und weniger Verschleiß zeigen als z.B. Stahl. Warum? Die kinetische Energie des festen Partikels beim Aufprall auf die Gummioberfläche wird in die Energie der elastischen Verformung dieser Oberfläche umgewandelt und in hohem Maße durch das Abprallen des Partikels zurückgegeben, ohne die Gummioberfläche zu zerstören. Deshalb wird in vielen Fällen Gummi verwendet, um die Kurven von Stahlrohrleitungen auszukleiden, und die metallischen Endstücke einiger Schläuche werden auf der äußeren Oberfläche des Schlauchs montiert und nicht in den Schlauch eingeführt. Typische Materialien, die für die innere Schicht von Schläuchen für feste Stoffe verwendet werden: Naturkautschuk NR, eine Mischung aus Natur- und Synthesekautschuk NR/SBR, und aus Kunststoffen Polyurethan PU.
