Rohrverbindungsarten / Rohrverbindungstechniken

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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Wasserpumpenzange + Zangenschlüssel

Rohrleitungen, Richtungsänderungen (Winkel, Bogen, Abzweigungen) und Bauteile (Wärmeerzeuger, Armaturen) in Heizungs-, Trinkwasser, Regenwasser-, Solar-, Kühl-, Heizöl-, Gas- und Abwasseranlagen können durch verschiedene Verbindungstechniken miteinander verbunden werden. Dabei sollte in einer Anlage möglichst die gleiche Verbindungsart verwendet werden. Außerdem müssen diese für den jeweiligen Verwendungszweck geeignet und zugelassen sein und mit dem geeigneten bzw. vorgeschrieben Werkzeug herstellt werden.

Die Rohrverbindungsarten werden immer umfangreicher. Besonders bei Rohrleitungssystemen hat man keine Wahl, welche Verbindungsart eingesetzt werden kann, weil viele Systemhersteller nur die Fittings zulassen, die zu dem jeweiligen System gehören. Probleme gibt es in diesen Fällen, wenn ein älteres System nicht mehr hergestellt wird oder der Hersteller nicht mehr vorhanden ist, weil dann die passenden Verbindungsteile fehlen.

Außerdem muss bei der Auswahl der Verbindungstechnik beachtet werden, an welcher Stelle im Gebäude die Verbindung eingesetzt wird. Hier unterscheidet man zwischen einer lösbaren Verbindung1 und unlösbaren Verbindung2.
1 Eine lösbare Verbindung kann jederzeit mit den geeigneten Werkzeug wieder auseinandergenommen und zusammengebaut werden.  Da diese Verbindungen durch typische Beanspruchungen (Verwindungen und thermischen Beanspruchungen) undicht werden können, müssen sie immer zugänglich sein, also dürfen sie z. B. nicht unter Putz oder unter dem Estrich verlegt werden.
 
2 Eine unlösbare Verbindung ist auf Dauer dicht und kann nur durch die Zerstörung der Verbindung wieder gelöst werden. Aufgrund dieser Beschaffenheit darf diese Verbindungsart an jeder Stelle (also auch unter Putz oder unter dem Estrich) im Gebäude verwendet werden.
Lösbare Verbindungen
unlösbare Verbindungen

Verschraubung
Flanschverbindung
Gewindeverbindung
Klemmringverbindung
Schneidringverbindung
Rohrkupplung
Steckverbindung
Manschettenverbindung
Muffenverbindung

Schnellkupplung

Verschraubungen
 
Konisch- oder flachdichtende Verschraubungen gibt es für alle möglichen Verbindungestechniken, so z. B. Gewinde-, Löt-, Klebe- und Pressverbindungen und in allen Materialarten, so z. B. Messing, Rotguss, Edelstahl, Kunststoff. > mehr
 
Flanschverbindung  
Flansche verbinden Rohrabschnitten untereinander. Auch Geräte, Armaturen und Messgeräte mit größeren Nennweiten werden durch Flansche mit den Rohren verbunden. Flanschverbindungen unterliegen der Normung nach DIN oder ANSI und werden nach Werkstoff, Nennweite, Lochbild und der Nenndruckstufe unterschieden.  > mehr
 
Gewindeverbindung  

Rohrgewinde werden in zwei verschiedene Abdichtungsarten unterschieden.


Quelle: GOK Regler- und Armaturen-Gesellschaft mbH & Co. KG

Das Rohrgewinde nach DIN EN 10226 "Rohrgewinde für im Gewinde dichtende Verbindungen - Teil 1: Kegelige Außengewinde und zylindrische Innengewinde - Maße, Toleranzen und Bezeichnung" (frühere DIN 2999) mit kegeligem Außengewinde (R) und zylindrischem Innengewinde (Rp) ist für eine im Gewinde dichtende Verbindung ausgelegt. Um eine dichte Verbindung sicherzustellen, kann ein geeignetes Dichtmittel (z. B. Hanf, Teflonband) im Gewinde verwendet werden. Das Rohrgewinde DIN EN 10226 ist auch als BSPT (British Standard Pipe Taper) Whitworth-Rohrgewinde bekannt.


Quelle: SANHA Kaimer GmbH & Co. KG

Eine fachgerechte Gewindeverbindung wird durch Gewinde nach EN 10226-1:2004-10 mit der Paarung R/Rp erreicht, wobei mit R das konische Außengewinde (Kegel 1:16) und mit Rp das parallele Innengewinde bezeichnet werden. Dieses Gewinde ist auch in ISO 7/1 genormt.
Die Dichtwirkung wird theoretisch dadurch erzielt, dass sich die Gewindeflanken des konischen Außen- und des parallelen Innengewindes in einem durch die Fertigungstoleranzen bestimmten Bereich berühren und somit eine metallische Dichtung stattfindet. Zum Ausgleich von Oberflächenrauigkeiten sowie zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen (Flankenwinkel, Steigung) wird ein zusätzliches Dichtmittel verwendet. Dies ist in der klassischen Form Hanf als Dichtmittelträger, der mit einem für die Trinkwasser- und Gasinstallation zugelassenen Dichtmittel (wie z. B. neo-fermit) eingestrichen und geschmeidig gemacht wird. Das Dichtmittel verhindert auch das "Austrocknen" der Hohlräume und somit das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit. Dadurch können die Teile nicht zusammenrosten (Spaltkorrosion).

 

Das Rohrgewinde nach DIN EN ISO 228 "Rohrgewinde für nicht im Gewinde dichtende Verbindungen - Teil 1: Maße, Toleranzen und Bezeichnung" (frühere Whitworth-Rohrgewindenormung DIN 259) Zylindrisches Innen- und zylindrisches Außengewinde (G) ist für nicht im Gewinde dichtende Verbindung ausgelegt. Das Gewinde wird hauptsächlich zur mechanischen Verbindung von Fittings und Armaturen eingesetzt. Eine Abdichtung der Verbindung erfolgt durch das Gegeneinanderpressen zweier Dichtflächen außerhalb der Gewinde und durch Einlegen einer geeigneten Dichtung.

 

Das zylindrische Rp-Innengewinde DIN EN 10226 hat die gleichen Nennmaße für die Gewindedurchmesser und das Gewindeprofil wie das zylindrische G-Innengewinde nach DIN ISO 228. Aber das G-Innengewinde hat im Kern- und Flankendurchmesser nur positive Abmaße (bei der DIN EN 10226 +/- Toleranz). Deshalb kann ein DIN EN 10226-kegliches Außengewinde in ein ISO 228-G-zyydrisches Innengewinde eingeschraubt werden, jedoch lässt sich das Außengewinde ca. 1 Gewindegang weiter einschrauben und es entsteht aufgrund der großen Kerndurchmessertoleranz beim G-Gewinde ein größerer Freiraum zwischen den Gewindespitzen und somit ein größerer Leckpfad.
Ein zylndrisches G-Außengewinde sollte auf keinen Fall mit Rp-Innengewinde kombiniert werden, da das Innengewinde zu eng sein kann.

 
Klemmringverbindung  
Die Klemmverschraubung wurde als Alternative zu den flach- oder konischdichtenden Verschraubungen auf den Markt gebracht und besteht in der Regel aus drei Bestandteilen:
 
  • Überwurfmutter
  • Körper
  • Dichtungs- bzw. Klemmring
 
Für Trinkwasser- und Gasinstallationen müssen Klemmringverbindungen das DVGW- Prüfzeichen tragen! > mehr
 
Schneidringverbindung  
Schneidringverbindungen können im Gegensatz zu den originalen Klemmverschraubungen bei Anwendungen mit höherem Druck eingesetzt werden. Diese Verschraubungen bestehen aus Überwurfmutter, Körper und Schneidring(en) mit einer scharfen Kante, die in die Oberfläche des Rohrs eingreifen und dadurch einen festen Halt erzeugen. > mehr
 
Rohrkupplung  
Eine Alternative zu konventionellen Rohrverbindungstechniken für Kunststoff- und Metallrohre ist die Rohrkupplung. Alle glattendigen Rohre können mit wenigen Handgriffen verbunden werden. Die montagefertig angelieferte Kupplung wird über die Rohrenden geschoben, ausgerichtet und in eine beliebige radiale Montageposition gedreht. Ein wechselseitiger Anzug der beiden Schrauben mit einem Drehmomentschlüssel gewährleistet eine sichere Montage. Die Dichtzuverlässigkeit ist auch bei leichten Achsversätzen, Auswinkelungen und sogar bei Rohrabständen bis zu 35 mm gewährleistet. Auftretende Druckschläge, Vibrationen und Körperschall werden deutlich gedämpft. > mehr
 
Steckverbindung  
Immer häufiger werden Stecksysteme angeboten. Einige sind nachträglich wieder lösbar. In der Praxis werden bevorzugt unlösbare Verbindungen von den Fachbetrieben eingesetzt. Eigentlich sind auch nur unlösbare Systeme zu tolerieren. > mehr
 
Manschettenverbindung  
Rohrkupplungen können als Verbindungschellen oder Dichtschellen (Reparaturschellen) verwendet werden. Hierzu gibt es in verschiedenen Versionen (mit einem Gelenk, einteilig oder zweiteilig, offen) für Heizungs-, Wasser- und Abwasseranlagen. > mehr
 
Muffenverbindung  
Neue Rohrkupplung, z.  B. die Röhrs-Rohrkupplung, ist ein Kupplungselement für steckbare Rohre, die überall dort besondere Vorteile aufweist, wo besonders hohe Drücke auftreten. > mehr
 
Schnellkupplung
Schnellverschlusskupplungen bestehen aus Kunststoff, Messing, Aluminium, Stahl und Edelstahl und werden für Pneumatik, Wasser- oder Öl-Hydraulik, Gase und sonstige Fluide eingesetzt. Sie werden in Nennweiten von 2 bis 300 mm hergestellt und können mit Drücken von Vakuum bis zu 3.000 bar und können mit Temperaturen von niedriger als -253 °C bis über 800 °C eingestzt werden.
Schnellverschlusskupplungen - Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG
Schnellkupplungen ein-/beidseitig für Kältemittel-Leitungen
Quelle: KTT - Klima Tech Tirol
Ein Schnellkupplungssystem wird zu einer einfachen Installation von Klimaanlagen verwendet. Es bsteht aus einem entlüfteten Kupferrohr mit Schnellkupplungen und Gegenkupplungen für Innen und Außengerät. Die selbstdichtende Kupplungen sind für den dauerhaften Einsatz, dem wiederholten Koppeln und Entkoppeln ohne Evakuieren und zum neuen Befüllen der Komponenten geeignet. Auch das Evakuieren und/oder Vorbefüllen von Komponenten und Leitungen ist möglich.

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Diese Kupplungen dürfen nach dem erfolgten Verschrauben nur noch von einem Fachkundigen bzw. einem autorisierten Kundendienst getrennt bzw. gelöst werden (Kältemittelverlust)!
 
Einsatzbeispiele
 
Beispiel 1: Die Anschlüsse der Klimageräte sind mit unterschiedlichen, selbstdichtenden Einfachkupplungen ausgerüstet. (Das Anschlussventil am Außenteil des Klimagerätes verfügt über eine Absperrvorrichtung, das Raumteil nicht.) Bei dem Anschluss der Splitleitungen ist auf das Herstellen der korrekten Verbindungen zu achten.
Bei der kältetechnischen Verbindung muss zuerst zwischen dem Raumgerät und den Splitleitungen und erst dann zwischen Splitleitungen und Außenteil hergestellen werden. Bei der Verwendung eigener Kälteleitungen (ohne Kältekupplungen) ist diese Reihenfolge ebenfalls einzuhalten!
Die Splitleitungen (Gas- und Flüssigkeitsleitung bzw. Saug- und Druckleitung) haben jeweils eine Einfachkupplungshälfte "männlich" und eine Einfachkupplungshälfte "weiblich", die über einen Schraderventilanschluss verfügt.
In Kombination mit den an den Splitgeräten bereits vorinstallierten Kupplungshälften ist ein fehlerhafter Anschluss der Splitleitungen (sofern die richtigen Splitleitungen verwendet werden) ausgeschlossen, da jeweils immer nur eine Kombination aus zwei passenden Kupplungshälften zur Verfügung steht. Splitleitungen mit gleichen Abmessungen (Kupplungsgröße) können über ihre Kupplungen aneinandergereiht und so bis zu einer max. Länge von 20 m verlängert werden.
Quelle: Glen Dimplex Deutschland GmbH
Vorgefüllte Kältemittelleitungen mit Schnellkupplungen
Quelle: REMKO GmbH & Co. KG
 
Beispiel 2: Die Leitungen sind bei einseitigen Schnellverschlüssen an einer Seite fix mit den Bördelanschlüssen des Innengerätes verbunden u. werden in der gewünschten Länge, aufgerollt am Innengerät hängend, geliefert. Dadurch werden die Schnellkupplungen am Innengerät eingespart. Diese Variante reduziert die Kosten für die Schnellkupplungen.
Am freien Ende der Leitungen befinden sich die Schnellkupplungen, von denen die weiblichen Hälften bereits am Außengerät aufgeschraubt sind. Maximale Leitungslänge 10 m.
Bei kompliziertem Leitungsverlauf und großer Leitungslänge empfielt sich die Verwendung von beidseitigen Schnellverschlüssen.
Bei beidseitigen Schnellverschlüssen wird die Kältemittelleitung samt den männlichen Schnellverschlusshälften getrennt vom Innengerät geliefert. Die weiblichen Schnellverschlusshälften befinden sich bereits am Außen- und Innengerät. Maximale Leitungslänge 20 m, gestückelte Rohre mit beliebiger Länge lieferbar.
 
Kältemittel-Doppelrohr mit Schnellkupplungen ein-/beidseitig
Quelle: KTT - Klima Tech Tirol
Vorteile:
Industriell gefertigte Verbindungen schließen Fehler bei der Montage aus und gewährleisten eine hohe Zuverlässigkeit sowie minimale Leckageraten.
sparen Zeit und technische Ausrüstung bei der Montage von Neuanlagen
verhindern den oft vollständigen Kältemittelverlust bei unsachgemäßer Demontage durch nicht zertifizierte Personen oder Unternehmen
ermöglichen ohne aufwendige Ausrüstung einen einfachen und zeitsparenden Standortwechsel bei minimierten Kältemittelverlusten
Nachteile:
Die Abdichtung erfolgt in der Schnellkupplung durch einen O-Ring. Daher sind Schnellverschlüsse weniger zuverlässig als fachgerecht hergestellte Bördelverbindungen.
Die Erstinbetriebnahme kann durch den Kunden erfolgen, eine spätere Übersiedlung darf laut Gesetz nur durch einen dafür zertifizierte Fachmann erfolgen.
Quelle: KTT - Klima Tech Tirol
 
Da lösbare Verbindungen (Verschraubungen, Langewinde) durch Verwindungen und thermischen Beanspruchungen undicht werden können, dürfen sie nicht verdeckt bzw. "unter Putz" und nicht für die Erdverlegung verwendet werden, ggf. sind Revisionsöffnungen vorzusehen (nach DIN 18380 [VOB Teil C] müssen alle unter Putz liegenden lösbaren Verbindungen zugänglich bleiben - Neu - "Lösbare Verbindungen, deren Dichtheit nicht dauerhaft sichergestellt ist, müssen zugänglich sein"). Sie müssen mit dem jeweilig notwendigen Werkzeug zugänglich sein. Ob eine Verbindung (z. B. Verschraubung, Steckverbindung) als "unlösbare" Verbindung eingestuft ist, muss aus den jeweiligen Herstellerangaben entnommen werden. Gegebenenfalls ist eine Revisionsöffnung zu setzen, damit man mit dem geeigneten Werkzeug (teilweise Spezialwerkzeuge) arbeiten kann.
 
 
KNIPEX Cobra® Hightech-Wasserpumpenzange
Quelle: KNIPEX-Werk · C. Gustav Putsch KG

Wasserpumpenzange
Die Wasserpumpenzange ist ein Werkzeug, das in jeder Tasche bzw. Werkzeugkasten eines Anlagenmechanikers für Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik (Heizungs- und Lüftungsbauer, Gas- und Wasserinstallateut) vorhanden ist. Da die Zange, fachgerecht eingesetzt, für viele verschiedende Arbeiten eingesetzt werden kann, ist sie der verbreitetste Zangentyp, die in verschiedenen Größen (100, 125, 180, 250 und 300 mm) angeboten wird. Die Greifzange mit einem verstellbarem Gleitgelenk hat unterschiedlich große Öffnungsweiten des Mauls zum Greifen und Festhalten unterschiedlich großer Werkstücke (Rohre, Muffen, Flachmaterial) und Bearbeiten von Schrauben/Muttern verschiedener Arten sowie mit Schutzeinlagen auch Armaturen.
Auch wenn die Greifbacken der Wasserpumpenzange in der Regel verzahnt sind, ist sie keine Rohrzange, weil sie sich von dieser bauartbedingt eindeutig unterscheidet. Oft wird die WaPu-Zange als Allround-Werkzeug angesehen und nicht bedacht, dass die zu bearbeitenden Teile beschädigt werden. Dies passiert besonders bei Armaturen und Schrauben (zerkratzen) bzw. bei Fittings (zusammendrücken). Zusätzlich können noch Schonbacken aufgesetzt werden. Hier sind dann aber der Einsatz von Zangenschlüssel oder passende Rohrzangen sinnvoll bzw. fachlich richtig.

KNIPEX Cobra®, Hightech-Wasserpumpenzangen - KNIPEX-Werk · C. Gustav Putsch KG

 
 
Zangenschlüssel mit paralleler Gleitführung
Quelle: KNIPEX-Werk · C. Gustav Putsch KG

Zangenschlüssel
Der Zangenschlüssel ist für bestimmte Arbeiten eine fachlich richtige Alternative zur Wasserpumpenzange. Er ist eine Kombination aus Verstellschlüssel und Greifzange mit verstellbarer Maulweite und glatten Greifbacken. Die Greifbacken des Zangenschlüssels sind in jeder Zangenstellung annähernd parallel geführt. Die abgebildete Zangen erreichen durch eine Linearführung der Backen in jeder Stellung eine gute Parallelität und können über eine entsprechend angepasste Verstellmöglichkeit die Backen bei den notwenigen Maulweiten ebenfalls parallel an den Kanten des Werkstücks anlegen und eignen sich besonders als Armaturenzange.
Je nach Größe des Zangenschlüssels (125, 150, 180, 200, 250, 300 mm) können Muttern, Schraubenköpfe, Armaturen- und Verschraubungssechskant mit größeren Durchmessern gegriffen werden und ersetzen dadurch eine größere Anzahl von Schraubenschlüssel mit unterschiedlichen Maulweite. Der aufzubringende Drehmoment wird durch die Länge der Griffe der Zange erreicht bzw. begrenzt. Mit den glatten und parallel geführten Greifbacken lassen sich Werkstücke mit parallelen Kanten wie die verchromten Überwurfmuttern von Armaturen schonend greifen. Zusätzlich können noch Schonbacken aufgesetzt werden.

Zangenschlüssel, Zange und Schraubenschlüssel in einem Werkzeug - KNIPEX-Werk · C. Gustav Putsch KG

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Armaturenmontage - Werkzeuge
Für die Montage und zum Auswechseln von Armaturen sind die richtigen, vor allen Dingen geeigneten, Werkzeuge eine Voraussetzung. Schrauben, Verschraubungen und Sechskantbauteile besonders an Sanitärarmaturen mit empfindlichen Oberflächen (verchromt) sollten nicht das Allroundwerkzeug "Pumpenzange" kennenlernen. Zum Festhalten und Anschrauben von Armaturen jeder Art sollten Zangenschlüssel und/oder Armaturenschlüssel die erst Wahl sein. Für Standarmaturen wird man ohne einen Standhahnmutterschlüssel nicht zurechtkommen und für das Festziehen und Lösen von Siphonverschraubungen gibt es Siphonzangen.
Im Internet gibt es viele mehr oder weniger gute Einbau- und Sanierungsvideos. Besser ist es, wenn man sich an die Einbauanleitungen der Hersteller hält.

 
Zangenschlüssel mit paralleler Gleitführung -
Schlüsselweite metrisch (Vorderseite) und zöllig (Rückseite) am Zangenkopf eingelasert
Quelle: KNIPEX-Werk · C. Gustav Putsch KG
Armaturenzange / Armaturenschlüssel
Quelle: SANPRO® GmbH
Quelle: KNIPEX-Werk · C. Gustav Putsch KG
 
Quelle: SANPRO® GmbH
Quelle: CIMCO-Werkzeugfabrik
Quelle: DVGW e.V.

Zangenschlüssel, Zange und Schraubenschlüssel in einem Werkzeug - KNIPEX-Werk · C. Gustav Putsch KG
Armaturenzange/Schnellspann Armaturenschlüssel + Armaturenzange mit Schonbacken - SANPRO® GmbH
KNIPEX Siphon- und Connectorenzange "SpeedGrip" für Siphons, Kunststoffrohre und Connectoren - idealo internet GmbH / KNIPEX-Werk · C. Gustav Putsch KG

 
 
Schweißverbindung (Autogenschweißen)  
Bei dem Schweißen von Stahlrohren, Flanschen und Blechen wird zwischen dem Nachlinksschweißen (Linksschweißen <3 mm Rohrwand-/Blechdicke) und Nachrechtsschweißen (Rechtsschweißen >3 mm Rohrwand-/Blechdicke) unterschieden. Das Autogenschweißen wird eingesetzt, wenn die Schweißnähte schlecht zugänglich sind, also vor Ort auf der Baustelle und in allen Lagen, unter bestimmten Umständen auch mit einem Spiegel (Linksschweißen). An diesen Stellen ist in der Regel ein Schweißen mit einem E-Schweiß- oder Schutzgashandstück nicht möglich.
 

Leider wird des Autogenschweißen in vielen Betrieben nicht mehr angewendet, weil die Kosten des Schweißens relativ hoch sind, eine erhöhte Gefahrenlage beim Gasschweißen vorhanden ist und auch die heutige Ausbildungspläne im SHK-Handwerk die früher üblichen Schweißkurse nicht mehr vorsehen. Außerdem gibt es immer neue Rohrverbindungstechniken.
In der Praxis gibt es Probleme, wenn in den Aufträgen (z. B. Fernheizungen, Rohrleitungsbau) das Autogenschweißen gefordert wird. Hier fehlen oft die Monteure mit den entsprechenden Schweißberechtigungen (gültige Schweißpässe).

 

Beim Gasschmelzschweißen (Autogenschweißen oder Acetylenschweißen) wird das Metall mittels offener Flamme, die bei der Verbrennung von Ethin (C2H2 - Acetylen) und Sauerstoff (O2) entsteht, erhitzt und direkt oder durch Zugabe von speziell legiertem Schweißdraht miteinander verbunden. Die Schweißgase werden auch bei dem Brennschneiden eingesetzt.> hier geht es weiter

 
 
Schweißverbindung (Kunststoffrohr)  
PVC-, PE-, PB- und PP-Rohr (Thermoplaste) können mit Spezialwerkzeugen verscheißt werden. In Großanlagen wird das Warmgasschweißen (Heißluftschweißen) eingesetzt. Hier unterscheidet man zwischen dem Fächelschweißen (der Schweißstab wird von Hand  geführt) und dem Ziehschweißen (Extrusionsschweißen > der Schweißzusatz wird über eine Ziehdüse zur Schweißfuge geführt).
In der Haustechnik kommt das Heizelementschweißen zum Einsatz. Die Kunststoffrohre werden ohne Zusatzwerkstoff gefügt, wobei die Erwärmung durch den direkten Kontakt mit der Wärmequelle erfolgt. Dabei darf das Material nicht überhitzt werden, weil es sich sonst zersetzt. Der Schweißvorgang besteht aus zwei Arbeitsschritten. Erst wird der Rohrwerkstoff an der Fügestelle erwärmt und dann mit einem festgelegten Fügedruck verbunden.
Man unterscheidet drei Heizelementschweißen Polyfusions-Schweißverfahren:
 

- Heizelement-Muffenschweißen
Die Rohrenden müssen gereinigt und mit einem Spezialwerkzeug mit einer Fase versehen werden. Das Schweißgerät ist mit einem beheizten teflonbeschichteten Schweißdorn bzw. einer Schweißmuffe einem zur Rohrweite passendem Durchmessers ausgerüstet. Nachdem die Schweißtemperatur am Gerät erreicht ist wird das Rohrende und das Muffenende auf das Schweißgerät gesteckt, nach einer genau vorgegebenen Zeit aufgeschmolzen und beide Teile (Schweißmuffe und Rohr) sofort zusammengepresst. Dabei entsteht eine einwandfreie, dichte Verbindung. Wichtig ist, dass die Temperaturen und die Aufwärmzeiten nicht überschritten werden. Auch darf bei der Verschweißung im Inneren des Rohrquerschnittes kein Wulst auftreten, der den freien Rohrquerschnitt erheblich verringert. Dieses Verfahren muss sehr sorgfältig und unter günstigen Bedingungen ausgeführt werden.

 

 

 
Heizelementstumpfschweißen (Spiegelschweißen)
Heizelement-Schweißmaschine
Quelle: ROTHENBERGER Werkzeuge GmbH

- Heizelementstumpfschweißen
Die gereinigten und entgrateten planabgetrennten Rohrenden werden gleichzeitig und gegenüberliegend an einem Heizelement (Spiegel) unter Druck erwärmt und plastifiziert. Dabei muss darauf geachtet werden, dass sich am Umfang der Rohrenden gleichmäßig große Wulste bileden, deren Höhe vom Rohrwerkstoff, von der Temperatur und dem Fügedruck abhängt. Wenn die Temperatureinstellwerte zu hoch eingestellt sind, dann führt das zu unerwünscht hoher Wulstbildung, was sich besonders negativ auf den Innenquerschnitt des Rohres auswirkt.

Nach Ablauf der nach dem Material vorgegebenen Anwärmzeit werden die beiden Rohrenden abgenommen und so lange zusammengedrückt gehalten, bis die Schweißnaht erstarrt und abgekühlt ist. Die Kunststoffrohre können bis zu einer Nennweite von DN 32 von Hand gefügt werden. Ab einer Nennweite von DN 40 müssen die Verbindungen mit Schweißmaschinen hergestellt werden, da aufgrund des vorgegebenen Fügedrucks und wegen des Fließ- und Fügeverhaltens der Thermoplaste bis zu einer genau festgelegten Höhe aufgebaut und während der gesamten Abkühlzeit konstant gehalten werden. Nur so sind qualitativ hochwertige Stumpfschweißnähte für Druckleitungen möglich.
Da sich bei PVC-Schweißverbindungen nicht eingehaltene Schweißeinstellwerte sehr negativ auf die Schweißnahtgüte und Druckleitungen aus PVC bei ungünstigen Baustellen- und Montagebedingungen auswirken, werden diese Rohre hauptsächlich geklebt.
Die Heizelement-Schweißmaschinen sind mit geeigneten Trenn-, Halte- und Anpress-Vorrichtungen ausgestattet, die einen kontrollierten Schweißvorgang gewährleisten. Hier sind auch die vom Hersteller angegebenen Einstellwerte einstellbar.

Grundwissen zum Schweißen von Polyethylen

 

 

 
Arbeitsablauf
Heizwendelschweißgerät
Quelle: ROTHENBERGER Werkzeuge GmbH

- Heizwendelschweißen
Kunststoffrohre aus PE-HD und PB in der Gas- und Wasserversorgung werden hauptsächlich durch Heizwendelschweißen verbunden. Dieses Verfahren ist inzwischen so weit automatisiert, dass Rohr- und werkstoffspezifische Daten über Strichcodes oder Magnetkarten eingelesen oder über codierte Anschlüsse am Heizwendelfitting durch die Stromkabel auf das Schweißgerät übertragen werden. Der Schweißvorgang läuft automatisch ab.
Die zur Plastifizierung (Aufschmelzung) der Fügestelle in der Muffe und an den Rohrenden findet durch in den Fitting eingebetteten Heizdrähte. Bei der Stromzufuhr wird das Material auf ca. 220 bis 280 °C (materialabhängig) erhitzt und dadurch aufgeschmolzen. Der notwendige Fügedruck wird durch die Wärmeausdehnung des erhitzten Kunststoffes erreicht. Dies setzt eine spezielle Haltevorrichtung oder Rohrfixierung voraus, damit es zwischen den Rohrenden und dem Heizwendelfitting keine axialen Ausweichbewegungen gibt.
Das Heizwendelschweißen muss besonders sorgfältig durchgeführt werden, damit die Verbindung dauerhaft dicht ist. Die Rohrenden müssen staub- und fettfrei gemacht und teilweise mit speziellem Rohrschälwerkzeug am Umfang abgeschält werden. Auch die Schweißfittings mit den integrierten Anschlussbuchsen sollten erst unmittelbar vor dem Schweißen aus ihrer Verpackung genommen und die inneren Fügeflächen dabei nicht berührt werden. Die Verbindungsflächen müssen vollkommen fett- und staubfrei
sein und bleiben.

Die Herstellerangaben sind unbedingt einzuhalten, damit Erwärmung und Fügedruck ausreichen.

 

 


 

 

Warmgasschweißen (Heißluftschweißen)
Das Warmgaschweißen ist heutzutage ein Heißluftschweißen, da das Schweißgerät nicht mehr mit Gas sondern elektrisch beheizt wird, was eine bessere Temperatureinstellung ermöglicht.
Das Schweißen von Thermoplasten erfordert folgende Arbeitsgänge:
• Vorbereiten der Schweißflächen
• Erwärmen der Schweißzonen
• Zusammenfügen der Teile unter gleichzeitigem Aufbringen des Schweißdrucks
• Abkühlen der Schweißnaht unter Aufrechterhalten des Drucks
• Entlasten des geschweißten Materials vom Druck
• Nacharbeit der Schweißnaht

 

Fächelschweißen
Die Fächelschweißmethode wird nur noch selten angewendet und kommt nur an schlecht zugänglichen Stellen und engen Radien zum Einsatz. Außerdem ist die das Schweißverfahren langsam und erfordert einige Übung.

Beim Warmgasschweißen werden die zu verbindenden Flächen und der Schweißstab gleichzeitig mit  Warmluft auf Schweißtemperatur erwärmt und unter Druck verschweißt. Dabei tritt die Warmluft aus einer Runddüse am Warmgasschweißgeräts aus, das mit einer Hand unter senkrechten Pendelschwingungen (Fächelbewegungen) geführt wird, während mit der anderen Hand der Schweißzusatzwerkstoff zugeführt wird.
Das Warmgasschweißen wird für den Bau von Behältern, Kanälen, Schächten, Rinnen, Auskleidungen und Fußbodenbelägen angewendet. Aber auch das Verbinden von Kunststoffrohren für Abluft, Trinkwasser, Abwasser und thermoplastischen Profilen (Dachrinnen und Fensterprofile) sind Anwendungsfälle.


Fächelschweißen eines Rohrabzweiges aus PVC hart.
Quelle: DVS e. V.
 

Ziehschweißen - Extrusionsschweißen

 

Ziehschweißen
Quelle: DVS e. V.

Extrusionsschweißen - Extruder
Quelle: IKS

Im Gegensatz zum Fächelschweißen wird der Schweißzusatzwerkstoff bei dem Zieh- und Extrusionsschweißen "maschinell" der Naht zugeführt.

Bei dem Ziehschweißen wird der Scheißzusatz durch ein Führungsrohr in der Heißluftdüse (Warmgasdüse) geführt. Die Heißluft erwärmt den Schweißzusatz und das Grundmaterial und plastifiziert beide Materialien. Der plastifizierte Schweißzusatz wird durch die Düsenzunge auf das Grundmaterial gedrückt. Bei dickwandigen Kunststoffteilen können mehrere Schweißlagen notwendig werden. Durch dieses Verfahren ist eine schnelle Schweißung möglich.

Das Extrusionsschweißen wird hauptsächlich zum Schweißen dickwandiger Kunststoffteile (Behälterbau) eingesetzt. Hier ist in der Regel nur eine Schweißlage notwendig. Der Grundwerkstoff wird von der Heißluft vorgewärmt und der Zusatzwerkstoff wird in plastifizierter Form zugeführt. Dabei wird er mit Hilfe eines Schweißschuhs in die Naht eingepresst.

Merkmale des Extrusionsschweißen:
- Es wird mit einem art- und formmassegleichen Schweißzusatz geschweißt.
- Der Schweißzusatz ist homogen und vollständig plastifiziert.
- Die Fügeflächen werden mit Warmluft auf Schweißtemperatur erwärmt.
- Die Plastifiziertiefe beträgt 0,5– 1,0 mm.
- Die extrudierte Masse wird mit einem Schweißschuh verteilt und angedrückt.
- Es wird eine hohe Nahtgüte und mit niedrigen Eigenspannungen sowie kürzere Arbeitszeiten und höhere Festigkeitswerte erreicht.

Extrusionsschweißen - IKS Kunststoff- und Stahlverarbeitungs GmbH

 
 
Lötverbindung  
Das Löten ist ein thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Metallen, durch das Schmelzen eines Lotes (Schmelzlöten) oder durch die Diffusion an den Grenzflächen der Werkstoffe (Diffusionslöten).
Die Lötverbindungen sind nicht lösbare, stoffschlüssige und elektrisch leitende Verbindungen, die mit einer schmelzbaren Metalllegierung (Lot) hergestellt werden. > mehr
 
Je nach Branchen und Anwendungen unterscheidet man verschiedene Lötverfahren > mehr  
 
 

Klebeverbindung
Das Kleben wird heutzutage zunehmend in allen Bereichen der Technik als anerkanntes Fügeverfahren eingesetzt. Besonders im Automobil- und Flugzeugbau wird diese Fügetechnik eingesetzt, weil dadurch eine erheblich Gewichtsminderung erreicht wird. Weltweit werden ca. 250.000 verschiedene Klebstoffe verwendet. Deswegen muss ein Klebstoff besonders genau für seine konkrete Aufgabe ausgewählen werden.
Mit Klebeverbindungen können bei fachgerechter Ausführung nahezu alle Werkstoffe in allen möglichen Kombinationen langzeitbeständig miteinander verbunden werden. Die DIN EN 923 definiert ein Klebstoff als ein Nichtmetall und ein Bindemittel, das über Adhäsion und Kohäsion wirkt. Die Verbindungen sind im Gegensatz zum Schweißen oder Löten wärmearm und eine Schwächung der Fügeteile wie beim Nieten oder Schrauben findet nicht statt.
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Pressverbindung
Die Pressfittigverbindung ist eine kraftschlüssige Verbindung, die durch das Verpressen gegen auseinanderziehen gesichert ist. Die Abdichtung zwischen Rohr und Fitting erfolgt durch werkseitig in Nuten der Fittingmuffe oder des Fittingstutzens ein- bzw. aufgelegte O-Ringe. Ein DVGW-Prüfzeichen ist für Trinkwasser-, Gas- und Flüssiggasinstallationen forderlich.
Für Gasinstallation oder Solaranlagen müssen Pressfittings mit speziellen Dichtelementen versehen sein. Presssystem für Solaranlagen mit O-Ring sowohl aus EPDM (Temperatur bis zu +120 °C, Dampf kompatibel) oder speziell füe Anwendung im Solarbereich mit grünem Zeichen (Temperaturen bis zu +180 °C bzw. +200 °C (nach Herstellerangaben), aber nicht mit Dampf kompatibel).

Dichtungswerkstoffe für Solaranlagen

 

Pressfittingsystem - Arbeitsablauf
Quelle: Deutsches Kupferinstitut e.V.

 

Einsatzbereiche:

  • Trinkwasser (kalt und warm)
  • Heizung bis 110 °C
  • Kühlwasserleitungen
  • Sprinkleranlagen
  • Regenwasser
  • Solaranlagen
  • Gasanlagen
  • Inerte Gase
  • Feuerlöschanlagen
  • Druckluft bis 16 bar, ölfrei

Der empfohlene Ablauf des Verpressens ist:
Kontrolle der richtigen Einstecktiefe, um sicherzustellen, dass das Rohr bei der Vormontage nicht versehentlich aus den Formstücken herausgezogen wurde und eine sichere Verpressung möglich ist.
Zange so ansetzen, dass die Sicke der Muffe in der mittigen Aussparung des Werkzeuges ist und nach der Bedienungsanleitung des Herstellers die Verpressung ausführen.
Verpressungen systematisch in einer selbstgewählten Reihenfolge (z. B. in Fließrichtung des Wassers) durchführen, um sicherzustellen, dass alle Muffen aller Formteile verpresst wurden. (Hinweis: Beim Abdrücken der Leitungen können u. U. auch unverpresste Verbindungen bei einem Prüfdruck von 16 bar noch dicht sein, jedoch später im bestimmungsgemäßen Betrieb bei Druckstößen im System undicht werden oder vom Rohr gedrückt werden!)
Prüfen der vollständigen und ordnungsgemäßen Verpressung.

Die Arbeitsgänge beim Pressen
1. Entgraten, weiche Rohre kalibrieren
2. Einstecktiefe markieren
3. Sitz des Dichtelementes prüfen
4. Fitting bzw. Rohr unter leichtem Drehen auf- bzw. einschieben
5. Pressbacke auswählen, aufsetzen und Pressvorgang auslösen
6. Verpresste Verbindungen kennzeichnen

Rohrleitungssysteme mit Pressfittings für alle Anwendungen - SANHA GmbH & Co. K

 


Megapress-Verbindung
Quelle: Viega GmbH & Co. KG

Mit dem Pressverbindungssystem "Megapress" können auch dickwandige Stahlrohre (DIN EN 10220 [alt > DIN 2448 - Siederohr], DIN EN 10255 [alt > DIN 2440 / 2441 - mittelschwere und schwere Gewinderohre]) mit Pressfittings verbunden werden.
Die Megapress-Fittings sind aus Zink-Nickel-beschichtetem Stahl gefertigt und in den Dimensionen DN 15 bis DN 50 lieferbar. Für die Haltekraft der Verbinder sorgt der integrierte Schneidring. Die Dichtheit nach dem Verpressen garantiert ein spezielles Profil-Dichtelement aus EPDM, das sogar die unebene Oberfläche eines lackierten Stahlrohres ausgleicht. Verarbeitet werden die Fittings mit Viega Presswerkzeugen in Kombination mit abgestimmten Pressbacken und Pressringen. Die SC-Contur der Viega Fittings stellt darüber hinaus sicher, dass bereits bei der Dichtheitsprüfung versehentlich nicht verpresste Verbindungen auffallen.

Megapress-Verbindung

 
 


Herstellung eines Einpressanschlusses

Werkzeugset für den
Einpressanschluss - Bohrführung, Bohrwelle, Pressmaschineneinsatz, Positionierungshilfe, Einpressanschluss Rp 3/4 - Innengewinde und Reduzierstück auf ein Rp 1/2 - Innengewinde
Quelle: Viega GmbH & Co. KG

Einpressanschluss
Immer weniger Heizungsbauer können Autogenschweißen oder es ist zu aufwendig, einfache Anschlüsse für Thermometeter, Manometer, Temperaturfühler, Entleerungs- bzw. Spüleinrichtungen oder Leitungsanschlüsse an dickwandigen Stahlrohren (DN 40 bis DN 150) herzustellen. Hier bietet sich die Presstechnik an.
Mit einer geeigneten Pressmaschine und einer handelsüblichen Bohrmaschine können Einpressanschlüsse hergestellt werden.
Arbeitsschritte
1 Eine spezielle Bohrvorrichtung zur Führung der Bohrwelle wird am Stahlrohr befestigt.
2 Bohrung mit der Bohrmachine durchführen und die Bohrvorichtung wieder abnehmen. An der Bohrvorrichtung kann ein Industriestaubsauger befestigt werden, sodass bei der Bohrung anfallende Späne direkt abgesaugt werden können.
3 Einpressanschluss mithilfe des Pressmaschineneinsatzes in das Rohr einpressen.
4 Fertig ist der Stahlrohr-Anschluss für die nachträgliche Installation von Thermometern, Temperaturfühlern, Manometern, Entleerungs- bzw. Spüleinrichtungen oder Leitungsanschlüssen.
Serienmäßig hat der Einpressanschluss ein Rp 3/4-Innengewinde und ein Reduzierstück auf ein Rp 1/2-Innengewinde ist lieferbar.


Megapress-Einpressanschluss
Der Megapress-Einpressanschluss ist nicht für Gas-Installationen geeignet.

Pionierleistung: 50 Jahre Pressfitting
 
 
Schiebehülsenverbindung  
Schiebehülsen-Fitting
Quelle: aquatherm GmbH

 

 

Die Schiebehülsentechnik (SHT) ist eine besondere Art zur Herstellung einer unlösbaren Verbindung (form- und stoffschlüssige Verbindungsart) mit Mehrschicht-Metallverbund-Rohr, PB- und Pe-Rohr. Sie wird in den Abmessungsbereichen von 12 bis 110 mm eingesetzt. Je nach Hersteller sind die Messingfittings für die Einsatzmöglichkeiten Trinkwasser, Heizung, Gas und Druckluft zertifiziert und zugelassen.
Eine dauerhaft dichte Verbindung entsteht durch das Verpressen einer Schiebehülse über das Rohr mit dem Fitting. Die Schiebehülsenverbindungstechnik darf nur mit den von den  Systemherstellern angebotenen Rohren, Werkzeugen, Form- und Verbindungsteilen genutzt werden.
Schiebehülsensystem - Rehau AG + Co
Schiebehülsenverbindung
Quelle: aquatherm GmbH

 

 

 
Herstellen einer Schiebehülsenverbindung bei dem Rehau-System mit dem RAUTITAN©-Rohr
Quelle: Rehau AG + Co
 
 
 
 
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