Rohrschuhe richtig auswählen

Rohrschuhe übernehmen in industriellen Rohrleitungssystemen eine wichtige Aufgabe: Sie tragen das Rohr, schaffen eine definierte Verbindung zur Lagerung und übertragen Kräfte in die darunterliegende Tragkonstruktion. Je nach Aufbau können sie zugleich Bestandteil eines Gleitlagers, Führungslagers oder Festpunkts sein.

Für die Auswahl reicht deshalb weder der Rohrdurchmesser noch die gewünschte Bauhöhe allein aus. Sie sollten zuerst festlegen, welche Funktion der Lagerpunkt übernimmt, welche Lasten auftreten und welche Bewegungen der Rohrleitung zugelassen oder verhindert werden müssen.

Eine passende Ausführung entsteht aus dem Zusammenspiel von Rohrabmessung, Last, Temperatur, Bewegungsweg, Lagerfunktion, Werkstoff, Korrosionsschutz und vorhandener Unterkonstruktion.

Was ist ein Rohrschuh?

Ein Rohrschuh ist eine tragende Rohrunterstützung, die fest mit der Rohrleitung verbunden beziehungsweise konstruktiv an ihr angeordnet wird. Er überträgt die am Rohr auftretenden Lasten auf eine Auflage, einen Stahlbau oder eine andere Tragkonstruktion.

Gleichzeitig schafft der Rohrschuh einen definierten Abstand zwischen Rohrleitung und Unterkonstruktion. Das ist beispielsweise bei gedämmten Rohrleitungen oder bei konstruktiv erforderlichen Bauhöhen wichtig.

Rohrschuhe können Teil unterschiedlicher Lagerungen sein:

• Gleitlager
• Führungslager
• Festlager beziehungsweise Festpunkte
• einfache Auflager
• Sonderlagerungen für hohe Lasten oder besondere Einbausituationen

Einen übergeordneten Überblick über diese Bauteile erhalten Sie unter Rohrbefestigungssysteme.

Rohrschuh oder Rohrschlitten: Wo liegt der Unterschied?

Die Begriffe Rohrschuh und Rohrschlitten werden im praktischen Rohrleitungsbau nicht immer eindeutig voneinander getrennt.

Als Rohrschuh wird häufig der unmittelbar mit der Rohrleitung verbundene tragende Teil bezeichnet. Er überträgt die Last des Rohres auf den Lagerpunkt und kann gleichzeitig den notwendigen Abstand zur Unterkonstruktion herstellen.

Ein Rohrschlitten ist dagegen eine Konstruktion, die auf einer Auflage oder Gleitfläche bewegt werden kann. Abhängig von der Bauform können Rohrschuh und Rohrschlitten Bestandteile derselben Lagerkonstruktion sein.

Für die technische Auswahl ist daher weniger die Bezeichnung relevant als die vorgesehene Funktion: Soll die Rohrleitung festgehalten, axial bewegt, seitlich geführt oder lediglich abgestützt werden?

Informationen zu verfügbaren Bauformen finden Sie auf der Produktseite Rohrschlitten.

1. Zuerst die Lagerfunktion festlegen

Bevor Sie eine Bauform auswählen, muss feststehen, welche Bewegungen am jeweiligen Lagerpunkt vorgesehen sind.

Rohrschuh als Gleitlager

Ein Gleitlager trägt die Rohrleitung und ermöglicht gleichzeitig eine definierte Bewegung gegenüber der Tragkonstruktion.

Diese Funktion wird insbesondere bei Rohrleitungen benötigt, die sich durch Temperaturänderungen verlängern oder verkürzen. Der Rohrschuh muss den erforderlichen Bewegungsweg ermöglichen, ohne während des Betriebs die Auflagefläche zu verlassen oder an angrenzenden Bauteilen anzustoßen.

Zu prüfen sind insbesondere:

• Bewegungsrichtung
• maximaler Verschiebeweg
• Länge und Breite der Auflagefläche
• Reibwert der Gleitpaarung
• Flächenpressung
• mögliche seitliche Bewegungen
• Montage- und Betriebstoleranzen

Je nach Anwendung können zusätzliche Gleitplatten eingesetzt werden, um das Reibverhalten gezielt zu beeinflussen.

Rohrschuh als Führungslager

Ein Führungslager ermöglicht eine Bewegung in einer vorgesehenen Richtung und begrenzt gleichzeitig seitliche Verschiebungen.

Dafür werden beispielsweise Führungsplatten oder andere seitliche Begrenzungen eingesetzt. Zwischen Rohrschuh und Führung muss ausreichend Spiel vorhanden sein, damit sich die Leitung wie vorgesehen bewegen kann.

Ein zu geringes Führungsspiel kann dazu führen, dass der Rohrschuh verkantet oder die vorgesehene Bewegung unbeabsichtigt behindert wird.

Rohrschuh als Bestandteil eines Festpunkts

Ein Festpunkt verhindert die vorgesehene Bewegung der Rohrleitung an einer definierten Stelle.

Dabei können deutlich höhere horizontale Kräfte auftreten als an einem einfachen Gleitlager. Neben dem Rohrschuh müssen deshalb auch Befestigung, Schweißverbindungen, Schrauben, Anschlussplatten und Tragkonstruktion für die auftretenden Kräfte ausgelegt sein.

Ein Rohrschuh wird nicht allein dadurch zu einem geeigneten Festpunkt, dass er mit der Unterkonstruktion verschraubt oder verschweißt wird. Die gesamte Lastkette muss für diese Funktion dimensioniert werden.

Die Unterschiede zwischen den verschiedenen Lagerfunktionen sollten immer innerhalb des gesamten Rohrleitungssystems betrachtet werden.

2. Rohrdurchmesser und tatsächliche Rohrabmessungen bestimmen

Der Rohrdurchmesser beeinflusst die Geometrie des Rohrschuhs, darf aber nicht nur anhand der Nenngröße betrachtet werden.

Für die Konstruktion sind die tatsächlichen Außenabmessungen relevant. Je nach Rohrklasse, Werkstoff und Wanddicke können Rohre mit vergleichbarer Nennweite unterschiedliche Abmessungen besitzen.

Für die technische Klärung sollten deshalb mindestens bekannt sein:

• Rohraußendurchmesser
• Wanddicke
• Rohrwerkstoff
• vorhandene Isolierung
• gegebenenfalls Ummantelung der Isolierung

Bei Bestandsanlagen empfiehlt es sich, vorhandene Abmessungen anhand von Zeichnungen oder direkt am Bauteil zu prüfen, statt ausschließlich von einer Nenngröße auszugehen.

3. Die vollständige Last auf den Rohrschuh berücksichtigen

Ein Rohrschuh trägt nicht nur das Eigengewicht des Rohres.

Zur tatsächlichen Vertikallast können unter anderem beitragen:

• Rohrgewicht
• Gewicht des Mediums
• Dämmung
• Blechummantelung
• Begleitheizung
• Armaturen
• Flansche
• Messstellen
• weitere Anbauteile
• Schnee- oder Eislasten bei Außenanlagen

Auch dynamische oder horizontale Belastungen können für die Ausführung relevant sein.

Bei einer technischen Auslegung sollten deshalb die tatsächlichen Lagerkräfte verwendet werden. Bei komplexen Systemen ergibt sich die Beanspruchung aus der Rohrstatik und dem gesamten Lagerungskonzept.

Ausführlichere Hinweise zu Lastannahmen, Reibkräften und Bewegungswegen finden Sie im Beitrag Rohrlager berechnen.

4. Temperatur und Bewegungsweg berücksichtigen

Temperaturänderungen führen bei Rohrleitungen zu Längenänderungen. Je länger ein Rohrleitungsabschnitt und je größer die Temperaturdifferenz, desto größer kann die resultierende Bewegung werden.

Für einen beweglichen Rohrschuh müssen deshalb mindestens folgende Zustände betrachtet werden:

• Montagetemperatur
• minimale Betriebstemperatur
• maximale Betriebstemperatur
• Länge des relevanten Rohrleitungsabschnitts
• Bewegungsrichtung
• Lage des nächsten Festpunkts
• verfügbare Gleitstrecke

Dabei sollte nicht nur die Bewegung aus der Montageposition in Richtung des maximalen Betriebszustands geprüft werden. Auch Abkühlung, Stillstand und wechselnde Betriebszustände können eine Bewegung in die Gegenrichtung verursachen.

Die Auflage muss über den gesamten vorgesehenen Bewegungsbereich ausreichend groß bleiben.

5. Die richtige Bauhöhe auswählen

Die erforderliche Bauhöhe eines Rohrschuhs ergibt sich aus mehreren Randbedingungen.

Ein wichtiger Faktor ist die Rohrisolierung. Die Konstruktion sollte verhindern, dass eine gedämmte Rohrleitung unbeabsichtigt mit ihrer Isolierung auf der Tragkonstruktion aufliegt.

Zusätzlich können folgende Punkte die Bauhöhe bestimmen:

• vorhandene Stahlkonstruktion
• benachbarte Rohrleitungen
• erforderlicher Montagefreiraum
• Führungsplatten
• Gleitplatten
• Gefälle der Rohrleitung
• Anschlussgeometrie
• projektspezifische Standardhöhen

Eine möglichst niedrige Konstruktion ist nicht automatisch die technisch beste Lösung. Gleichzeitig erhöht eine unnötig große Bauhöhe den Hebelarm zwischen Rohr und Auflage und kann dadurch zusätzliche Beanspruchungen verursachen.

Bauhöhe und Stabilität sollten daher gemeinsam betrachtet werden.

6. Gleitfläche und Rohrschuhlänge abstimmen

Bei einem beweglichen Rohrschuh müssen Länge des Schuhs, vorhandene Auflagefläche und maximaler Verschiebeweg zusammenpassen.

Der Rohrschuh sollte auch im ungünstigsten Betriebszustand ausreichend aufliegen. Dabei sind zusätzlich Montagetoleranzen und mögliche Abweichungen der tatsächlichen Ausgangsposition zu berücksichtigen.

Eine zu kurze Konstruktion kann dazu führen, dass:

• die verfügbare Auflagefläche zu klein wird,
• die Flächenpressung lokal ansteigt,
• der Rohrschuh an einer Kante anläuft,
• die vorgesehene Bewegung nicht vollständig möglich ist.

Bei größeren thermischen Bewegungen sollte die erforderliche Schuhlänge daher bereits aus dem geplanten Verschiebeweg abgeleitet werden.

7. Reibung bei Gleitlagern nicht unterschätzen

Sobald ein belasteter Rohrschuh über eine Auflage bewegt wird, entsteht Reibung.

Diese Reibkraft wirkt horizontal auf das Rohrleitungssystem und kann sich über mehrere Gleitlager hinweg auf Festpunkte und angrenzende Konstruktionen auswirken.

Der Reibwert hängt unter anderem ab von:

• Werkstoff der Gleitfläche
• Gegenwerkstoff
• Oberflächenzustand
• Temperatur
• Flächenpressung
• Verschmutzung
• Feuchtigkeit
• Verschleiß

Technische Kunststoffe oder geeignete Edelstahl-Gleitpaarungen können abhängig von der Anwendung eingesetzt werden, um definierte Gleiteigenschaften zu erreichen.

Ein angenommener Reibwert sollte jedoch zur tatsächlich verwendeten Materialpaarung und zum Betriebszustand passen.

8. Führung und Abhebesicherung prüfen

Nicht jede Rohrleitung bewegt sich ausschließlich in Längsrichtung.

Querkräfte, Schwingungen, Druckstöße oder andere Betriebszustände können zusätzliche Bewegungen erzeugen. Deshalb kann neben der einfachen Auflage eine seitliche Führung oder eine Abhebesicherung erforderlich sein.

Eine Führung sollte so ausgeführt werden, dass sie die unerwünschte Bewegung begrenzt, ohne die geplante Längsbewegung zu blockieren.

Abhebesicherungen kommen insbesondere dann infrage, wenn entsprechende vertikale Kräfte oder Betriebszustände auftreten können.

Welche Komponenten erforderlich sind, ergibt sich aus der vorgesehenen Lagerfunktion und der Rohrstatik.

9. Werkstoff passend zu Belastung und Umgebung wählen

Rohrschuhe werden je nach Anwendung aus unterschiedlichen Stahl- und Edelstahlqualitäten gefertigt.

STEBA verarbeitet bei Rohrschlitten und vergleichbaren Rohrunterstützungen unter anderem:

Die Werkstoffwahl sollte nicht allein anhand der mechanischen Belastung getroffen werden.

Zu berücksichtigen sind außerdem:

• Innen- oder Außenaufstellung
• Feuchtigkeit
• salzhaltige Atmosphäre
• chemische Belastungen
• Einsatztemperatur
• Materialpaarungen
• Vorgaben des Anlagenbetreibers
• erforderliche Dokumentation

Bei aggressiven Umgebungen muss zusätzlich geprüft werden, ob die jeweilige Werkstoffqualität für die konkrete Belastung geeignet ist.

10. Korrosionsschutz auf den Einsatzort abstimmen

Bei Rohrschuhen aus Baustahl beeinflusst die Oberflächenbehandlung die zu erwartende Beständigkeit erheblich.

Je nach Anwendung kommen beispielsweise infrage:

• rohe beziehungsweise blanke Ausführung
• gestrahlte Oberfläche
• Grundierung
• Lackierung
• Mehrschichtsysteme
• Feuerverzinkung

Nicht jede Beschichtung ist für jede Umgebung geeignet. Bei der Auswahl sollten unter anderem Feuchtigkeit, chemische Belastung, Außenbewitterung, Temperatur und mögliche mechanische Beschädigungen berücksichtigt werden.

Auch Kontaktstellen und Werkstoffkombinationen spielen eine Rolle. Unterschiedliche Metalle sollten nicht isoliert betrachtet werden, wenn Feuchtigkeit oder andere Elektrolyte auftreten können.

STEBA kann Rohrschlitten und vergleichbare Schweißkonstruktionen mit unterschiedlichen Werkstoffen und Oberflächen ausführen.

11. Die Unterkonstruktion mit einbeziehen

Ein Rohrschuh kann nur dann zuverlässig funktionieren, wenn auch die darunterliegende Konstruktion zur Belastung und Lagerfunktion passt.

Deshalb sollten Sie gleichzeitig prüfen:

• Tragfähigkeit des Stahlbaus oder der Konsole
• Breite der Auflage
• Ebenheit der Kontaktfläche
• Position vorhandener Träger
• Befestigungsmöglichkeiten
• Anschweiß- beziehungsweise Schraubpunkte
• verfügbare Bewegungsfläche
• Kollisionsfreiheit mit benachbarten Bauteilen

Bei einem Gleitlager muss beispielsweise nicht nur der Rohrschuh selbst lang genug sein. Auch auf der Unterkonstruktion muss über den gesamten Verschiebeweg eine geeignete Auflage vorhanden sein.

12. Standardausführung oder Rohrschuh nach Zeichnung?

Standardisierte Bauformen sind sinnvoll, wenn Rohrdurchmesser, Lasten, Bauhöhe und Anschlussgeometrie zu einer vorhandenen Ausführung passen.

Individuelle Rohrschuhe können erforderlich werden, wenn:

• ungewöhnliche Rohrdurchmesser vorliegen,
• besonders hohe Lasten auftreten,
• große Bewegungswege benötigt werden,
• wenig Einbauraum vorhanden ist,
• eine bestimmte Bauhöhe eingehalten werden muss,
• spezielle Werkstoffe vorgeschrieben sind,
• besondere Anschlussmaße vorgegeben sind,
• ein bestehendes Bauteil ersetzt werden soll,
• eine Betreiber- oder Werksnorm einzuhalten ist.

In diesen Fällen lassen sich Konstruktion, Materialstärke, Auflagefläche, Fußform, Werkstoff, Beschichtung und Zubehör auf das Projekt abstimmen.

STEBA fertigt entsprechende Sonderanfertigungen im Rohrleitungsbau nach Zeichnung, Muster, Werksnorm oder abgestimmter technischer Vorgabe.

Welche Angaben benötigen Sie für die Auswahl eines Rohrschuhs?

Für eine technische Anfrage sollten möglichst vollständige Einsatzdaten vorliegen.

Eine gute Spezifikation enthält:

Je vollständiger diese Angaben sind, desto gezielter lässt sich prüfen, ob eine vorhandene Bauform verwendet werden kann oder eine individuelle Konstruktion sinnvoll ist.

Typische Fehler bei der Auswahl von Rohrschuhen

Nur nach dem Rohrdurchmesser auswählen

Der Rohrdurchmesser beschreibt lediglich einen Teil der Anforderungen. Zwei Rohrleitungen mit gleichem Durchmesser können sich hinsichtlich Gewicht, Temperatur, Dämmung und Lagerfunktion erheblich unterscheiden.

Bewegungsweg nicht berücksichtigen

Ein ausreichend belastbarer Rohrschuh kann trotzdem ungeeignet sein, wenn er auf der Auflage nicht den vollständigen thermischen Bewegungsweg zurücklegen kann.

Gleitlager unbeabsichtigt blockieren

Zu enge Führungen, ungeeignete Anschlüsse oder angrenzende Bauteile können verhindern, dass sich ein geplantes Gleitlager tatsächlich bewegt.

Festpunkt ohne Kraftnachweis herstellen

Ein festgeschweißter Rohrschuh ist nicht automatisch ein ausreichend dimensionierter Festpunkt. Sämtliche auftretenden Kräfte müssen über die gesamte Konstruktion sicher übertragen werden.

Dämmung bei der Bauhöhe vergessen

Bei isolierten Leitungen muss die Konstruktion auf die Dämmdicke und den erforderlichen Abstand zur Tragkonstruktion abgestimmt werden.

Nur den Rohrschuh betrachten

Rohrschuh, Gleitfläche, Führungen, Befestigung und Unterkonstruktion bilden ein gemeinsames System. Schwachstellen in einem Teil dieser Lastkette können die Funktion der gesamten Lagerstelle beeinträchtigen.

Rohrschuhe immer als Teil des Lagerungskonzepts auswählen

Die Auswahl eines Rohrschuhs beginnt nicht mit einer Kataloggröße, sondern mit der Funktion des Lagerpunkts.

Klären Sie zunächst Lasten, Bewegungen und Lagerfunktion. Danach können Bauhöhe, Auflagefläche, Führung, Werkstoff, Oberfläche und Anschlusskonstruktion passend festgelegt werden.

Bei einfachen Anwendungen kann eine vorhandene Standardausführung ausreichen. Bei hohen Lasten, großen Bewegungswegen, besonderen Werkstoffen oder abweichenden Anschlussmaßen bietet eine kundenspezifische Konstruktion mehr Möglichkeiten.

STEBA fertigt Rohrschlitten und Rohrunterstützungen für Festpunkte, Gleitlager und Führungslager sowie Sonderausführungen nach technischen Vorgaben. Für eine konkrete Prüfung sollten Sie möglichst Angaben zu Rohrabmessungen, Lasten, Temperatur, Bewegungsweg, Lagerfunktion, Werkstoff, Oberfläche und Einbausituation bereitstellen.

Häufige Fragen zur Auswahl von Rohrschuhen

Wie wählt man den richtigen Rohrschuh aus?

Zuerst werden Lagerfunktion, Rohrabmessungen, Gesamtlast, Temperatur und erforderlicher Bewegungsweg bestimmt. Anschließend werden Bauhöhe, Auflagefläche, Werkstoff, Korrosionsschutz und Anschluss an die Unterkonstruktion festgelegt. Der Rohrdurchmesser allein reicht für die Auswahl nicht aus.

Wann wird ein Rohrschuh als Gleitlager eingesetzt?

Ein Rohrschuh kann Bestandteil eines Gleitlagers sein, wenn eine Rohrleitung temperaturbedingte oder anderweitig vorgesehene Längsbewegungen ausführen muss. Dabei müssen Gleitfläche, Reibwert und verfügbarer Verschiebeweg zur Anwendung passen.

Kann ein Rohrschuh als Festpunkt verwendet werden?

Ein Rohrschuh kann Bestandteil einer Festpunktkonstruktion sein. Dafür müssen jedoch der Rohrschuh selbst, seine Verbindung zum Rohr, Befestigungen und Tragkonstruktion auf die tatsächlich auftretenden Festpunktkräfte ausgelegt werden.

Wie hoch muss ein Rohrschuh sein?

Die erforderliche Höhe hängt unter anderem von Rohrdurchmesser, Dämmstärke, Unterkonstruktion, gewünschter Lagergeometrie und vorhandenen Einbauverhältnissen ab. Bei gedämmten Rohrleitungen muss insbesondere ausreichend Platz für die Isolierung berücksichtigt werden.

Wie lang muss ein Rohrschuh für ein Gleitlager sein?

Die notwendige Länge richtet sich nach der erforderlichen Auflagefläche und dem maximalen Bewegungsweg. Auch in der ungünstigsten Betriebsposition muss eine ausreichende Auflage vorhanden sein. Montagetoleranzen sollten ebenfalls berücksichtigt werden.

Welche Werkstoffe eignen sich für Rohrschuhe?

Je nach Belastung und Umgebung können beispielsweise Baustähle wie S235 und S355 oder nichtrostende Stähle wie 1.4301 und 1.4571 eingesetzt werden. Die konkrete Auswahl richtet sich nach Festigkeit, Korrosionsbeanspruchung, Temperatur und projektspezifischen Anforderungen.

Wann ist ein Rohrschuh nach Zeichnung sinnvoll?

Eine Sonderausführung ist sinnvoll, wenn Standardgrößen hinsichtlich Rohrdurchmesser, Bauhöhe, Last, Bewegungsweg, Werkstoff oder Anschlussgeometrie nicht passen. Auch bei Ersatzteilen, Betreiberstandards und besonderen Einbausituationen kann eine Fertigung nach Zeichnung oder Muster erforderlich sein.

Welche Daten benötigt STEBA für eine Anfrage?

Hilfreich sind Rohrdurchmesser, Rohrwerkstoff, Dämmstärke, Lagerkräfte, Lagerfunktion, Temperaturbereich, Bewegungsweg, gewünschte Bauhöhe, Werkstoff, Oberfläche, Anschlussmaße und Stückzahl. Zeichnungen, Isometrien oder vorhandene Muster erleichtern die technische Abstimmung zusätzlich.