Fittings

Fittings sind überall dort notwendig, wo in HPLC-Systemen Schlauchverbindungen befestigt, angepasst oder justiert werden. Fittings haben zwei wesentlich Aufgaben: Zum einen verhindern sie den Austritt von Flüssigkeit (bzw. Gas) aus dem Strömungspfad. Zum anderen fixieren sie die Schläuche trotz Gegendruck. 

Auch HPLC-Zubehörteile wie Fittings, Schläuche etc. beeinflussen die optimale Leistung des Systems. Investieren Sie also ruhig etwas Zeit, um sich über die Leitungen und Verbindungen zu informieren und passende Fittings auszuwählen – denn ein schlecht eingesetztes Fitting kann eine (insgesamt exzellente) Separation verfälschen. 

Was sind Fittings?

In der instrumentellen Analytik versteht man unter Fittings ein System aus einer Nut und einer Ferrule. Einige Fittings vereinen Nut und Ferrule in einem Bauteil.

>Die Nut (bzw. Mutter) stellt die Kraft bereit, die die Ferrule zum Abdichten bringt. Besonders wichtig sind die Gewinde der Nuts, denn diese stellen eine Verbindung mit den Anschlüssen her. Die meisten Nuts haben ein Außengewinde (External Threads), einige wenige ein Innengewinde (Internal Threads).

Bezeichnung von Fittings (Gewinden) 

Mit dem sogenannten Thread Call-Out werden Gewinde beschrieben. Er besteht aus zwei Zahlen: Die erste Zahl gibt den maximalen Durchmesser eines Gewindes bezogen auf die Call-Out-Maßeinheit (z. B. Inch) an. Die zweite Zahl beschreibt die Weite – also wie viele Windungen es beispielsweise pro Inch auf der Nut gibt.

In der HPLC werden sehr häufig 10-32 Gewinde genutzt. Ein Grund dafür ist, dass bei engeren Gewinden der Druck innerhalb des Anschlusses auf mehr Windungen verteilt werden kann.

Unterschiedliche Arten von Fittings

Mehrere Arten von Fittings kommen in Laboren zum Einsatz: Man unterscheidet zwischen geflanscht und flanschlos, metallisch und nicht-metallisch, Fittings für Hoch- und Niederdruck, mit flachem Boden und kegelförmig sowie für Schraubenschlüssel- und Fingerfest-Montage. 

Die Köpfe

Für Niederdruck-Anwendungen werden häufig Flansch-Fittings (Flanged Fittings) eingesetzt: Da die meisten Niederdruck-Eingangsports keine konischen Innenflächen haben, werden hier Fittings benötigt, die für eine Abdichtung am Flachboden sorgen. Die Abdichtung entsteht hier durch die Aufweitung des Schlauchs. Bei flanschlosen Verbindungen hingegen wird für die Abdichtung am Boden des Eingangsports üblicherweise ein separates Fitting und eine externe Kompressions-Ferrule eingesetzt. 

Welche Fittings brauche ich? 

Um für Ihre Anwendung geeignete Fittings zu bestimmen, sollten Sie sich vorab überlegen, welchen Anforderungen das Fitting entsprechen sollte und wie Sie es einsetzten wollen. Handelt es sich um eine Hochdruck- oder Niederdruck-Anwendung? Soll die Schlauchverbindung dauerhaft bestehen oder möchten Sie die Verbindungen häufig wechseln? An dieser Stelle sollte insbesondere das Material der Fittings berücksichtigt werden.

Welche Nut und welche Ferrule systembedingt benötigt werden, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab: Relevant sind sowohl Gewinde und Geometrie des Eingangsports als auch Größe und Art der Schläuche, Material des Anschlusses und Höhe des zu erwartenden Drucks. Auch die gesamte Länge der Nut ist wichtig: Lange Nuts eignen sich beispielsweise besonders für den Einsatz bei Winkel-Anschlüssen, da durch die langen Nuts der Abstand zwischen den benachbarten Fittings vergrößert wird. 

Fittings aus unterschiedlichen Materialien: Kunststoff oder Edelstahl?

Das Material der Fittings spielt eine große Rolle und bietet jeweils spezifische Vor- und Nachteile:

Kunststoff-Fittings: Polymer-Fittings können generell bei den meisten Schlauchverbindungen eingesetzt werden. Für niedrige, mittlere oder Standard-Hochdruck-Anwendungen kommt in der Regel ein Polymer-Fitting in Frage, solange das Fitting mehr als dem erwarteten Druck Ihrer Anwendung standhält und Ihr Schlauch für die Art der hergestellten Verbindung (zum Beispiel externe Kompression oder interne Expansion usw.) geeignet ist. Vorteile von Polymer-Fittings sind die höhere Kompatibilität gegenüber Chemikalien, die große Vielfalt an Fittings und eine nahezu universelle Funktionalität. Zudem sind Polymer-Fittings mehrfach wiederverwendbar.

Fingertight-Fittings (auch Fingerfest-Fittings genannt) bestehen aus Polymer-Materialien und sind nicht permanent mit der Schlauchoberfläche verbunden. Dadurch können sie neu positioniert werden und Undichtigkeiten und Totvolumina können vermieden werden. Meist halten die Fingertight-Fittings nur einem niedrigeren Druck stand und auch aus ihrem Verhalten bei höheren Temperaturen ergeben sich Einschränkungen.

Quetsch-Fittings stellen permanente Verbindungen her. Der Vorteil ist, dass sie immer mit einem bestimmten Schlauch genutzt werden und nicht versehentlich abrutschen. Das bedeutet aber auch, dass das Fitting nur in dem Port benutzt werden kann, in den es gepresst wurde. Ein bereits verpresstes Fitting kann bei dem Versuch, es in einem anderen Port zu verwenden, entweder zu einem Totvolumen oder zu einem Leck führen.

Häufig verwendete Polymere sind PEEK, PP, PCTFE oder Delrin.

Edelstahl-Fittings: Für Ultra-Hochdruck-Anwendungen (z. B. UHPLC) werden bevorzugt Metall-Nuts und -Ferrules eingesetzt oder Spezial-Fittings, die für UHPLC entwickelt wurden. Ein Metall-Fitting sollte nicht mit einem Kunststoffschlauch verwendet werden, da das harte Material den Schlauch beschädigen könnte. Wenn Sie einen Schlauch mit einem Eingangs-Port verbinden und ihn selten entfernen, sind Edelstahl-Fittings eine gute Wahl.