Rohrverbindungsarten / Rohrverbindungstechniken

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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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 geignet und zugelassen sein und mit dem geigneten 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 im Gebäude verwendet werden.
Lösbare Verbindungen
unlösbare Verbindungen

Verschraubung
Flanschverbindung
Gewindeverbindung
Klemmringverbindung
Schneidringverbindung
Rohrkupplung
Steckverbindung
Manschettenverbindung
Muffenverbindung

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
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).
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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
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.
Schweißverbindung (Autogenschweißen)
Bei dem Schweißen von Stahlrohren und Flanschen wird zwischen dem Nach-Links-Schweißen (<3 mm Wand-/Blechdicke) und Nach-Rechts-Schweißen (>3 mm Wand-/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, es immer neue Verbindungstechniken gibt und auch die heutige Ausbildungspläne im SHK-Handwerk die füher üblichen Schweißkurse nicht mehr vorsehen.

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.

Schweiß- und Schneidgarnitur
Druckminderer

Zu einem Schweißgerät gehören mindestens je eine Acetylen- und Sauerstoffflasche. Auf den Flaschen ist jeweils ein Druckminderventil aufgeschraubt, um den Flaschendruck auf den jeweiligen Arbeitsdruck zu reduzieren. Danach sind Absperrventile und Flammensicherungen (Gebrauchsstellenvorlagen) angeordnet, damit die Flamme nicht in die Flaschen zurückschlagen kann.
Die Schweißflamme wird am Handstück eingestellt, wobei Acetylen und Sauerstoff im Verhältnis 1:1 gemischt werden. Diese Flamme nennt man neutrale Flamme. Sie kann "hart" oder "weich" eingestellt sein, je nach der Geschwindigkeit, mit der das Gasgemisch aus der Brennermündung strömt. Die Einstellung ist von der Materialdicke abhängig. Die Flamme wirkt bei diesem Mischverhältnis reduzierend, d. h. dass kein Luftsauerstoff mit dem Werkstück eine Verbindung eingehen, und somit eine Oxidschicht bilden kann, die eine gute Verschweißung verhindern würde. Das Acetylen-Sauerstoffgemisch verbrennt in zwei Stufen. In der ersten Stufe findet am Brennerspitze zunächst eine unvollständige Verbrennung statt. Die dadurch entstandenen Gase Kohlenmonoxid und Wasserstoff brauchen zu ihrer restlosen Verbrennung weiteren Sauerstoff, welchen sie aus der umgebenden Luft holen.
Durch die zweistufige Verbrennung wird eine sauerstofffreie Zone um den Flammenkegel gebildet. Diese Zone wird als Schweißzone bezeichnet und wirkt reduzierend. Die reduzierende Zone hat außerdem den Vorteil, dass in ihr, etwa 2 – 4 mm vor dem Flammenkegel, die höchste Temperatur der Flamme liegt (etwa 3200 °C).

Flammeneinstellung

Eine leicht reduzierende Flamme wird für das Schweißen von Messing und Bronze verwendet und kann auch zum Fugenlöten eingesetzt werden. Die Flamme hat einen leichten Sauerstoffüberschuss.
Eine neutrale Schweißflamme werden für alle Schweißarbeiten an Stahl und Kupfer eingesetzt. Diese Flamme hat einen scharf abgegrenzten Flammenkegel, der kurz vor dem Übergang zum Kohlenstoffkegel erreicht ist.
Eine Acetylenüberschussflamme (leicht aufkohlende Flamme) wird für das Schweißen von Gusseisen, Aluminium, Blei und Zinklegierungen eingesetzt. Hier wird  Acetylen mit soviel Sauerstoff gemischt wird, dass sich eine deutlich leuchtende gelbe Zone (Aufkohlzone) vor der Kernflamme bildet.

Gefahren beim Gasschweißen
Beim Gasschweißen und Flammlöten ist die Wärmequelle eine Flamme, die von einem Brenngas-Sauerstoff-Gemisch gespeist werden. Während beim Gasschweißen ausschließlich Acetylen als Brenngas benutzt wird, kommen beim Flammlöten auch Erdgas, Propan und Wasserstoff zum Einsatz. Brenngas-Luft-Gemische mit Acetylen sind bei 300 °C zündfähig, mit Propan bei 470 °C, mit Wasserstoff bei 560 °C und mit Erdgas bei 590 °C. Eine Explosionsgefahr besteht für Brenngas-Luft-Gemische ab 2 Vol.-% Brenngasanteil. Deshalb darf man Brenngas nie unnötig ausströmen lassen.
Sauerstoff ist selbst nicht brennbar, fördert aber jede Verbrennung erheblich und führt zu einen schneller und intensiver Verbrennung. Außerdem macht es die Flamme heißer und kann Öl und Fett schlagartig zünden. Deshalb darf man Sauerstoff nie zweckentfremden, nie mit Sauerstoff belüften oder kühlen, nie mit Sauerstoff die Kleidung ausblasen, nie Öl und Fett in den Sauerstoffstrom bzw. an die Sauerstoffarmaturen bringen und vorallen nie mit öligen oder fettigen Händen in den Sauerstoffstrom greifen.
Undichtigkeiten führen oft zu einem unbemerkten Austreten von Brenngas oder Sauerstoff. Deshalb muss man stets auf die Dichtigkeit aller Anschlüsse und Verbindungen achten und angeschlossene Brenner dürfen nicht in den Werkzeugkasten gelegt werden. Gasschläuche sind eine Schwachstelle und bedürfen besonderer Aufmerksamkeit. Gasschläuche müssen gegen Abrutschen von den Schlauchtüllen gesichert werden, poröse oder beschädigte Schläuche müssen ausgewechselt werden, die Gasschläuche müssen gegen Überfahren gesichert werden. Allgemein darf nur mit intakten Geräten gearbeitet werden und die Flaschenventile sollten langsam aber zügig geöffnet werden.
Bei Fehlbedienungen des Brenners oder bei Benutzung eines defekten Gerätes kann ein Flammenrückschlag die Folge sein. Mögliche Folgen sind ein Schlauch- oder Flaschenzerknall und Brandverletzungen des Schweißers.
Weitere Gefahren drohen durch die optische Strahlung beim Gasschweißen oder Flammlöten im sichtbaren oder infraroten Bereich. Auch ist die Blendwirkung zu beachten. Schutz bieten Schweißerschutzbrillen nach DIN 58112 Verwendungsbereich 6 ober 7 mit Schweißerschutz-filter nach DIN 4647 Schutzstufe 2 - 7 je nach Gasdurchsatz beim Flammlöten oder Schutzstufe 4 - 7 je nach Gasdurchsatz beim Gasschweißen.
Die Lärmentwicklung spielt beim Gasschweißen keine Rolle, da durch einen kleinen Brennereinsatz das Gasschweißen geräuscharm ist. Beim Flammlöten kann der Schallpegel durchaus über 85 dB(A) liegen. Deshalb sollte man entweder lärmarme Mehrlochdüsen verwenden oder Gehörschutz beim Flammlöten tragen.
Sowohl beim Gasschweißen wie beim Flammlöten entstehen bei der Verbrennung Schadstoffe, wobei die wesentlichen Gefährdungen von nitrosen Gasen (= Stickoxide = NOX) ausgeht. Nitrose Gase sind im wesentlichen NO2 (MAK: 5 ml/m3) und NO, N2O4, N2O3 und sind Reizgase mit einem stechenden Geruch, die zu Übelkeit und Kopfschmerzen und sogar zu schweren Lungenschäden führen können. Da beim Flammlöten ein Flußmittel eingesetzt wird, entstehen dort auch Fluor-, Kalium- und Borverbindungen. Bei beiden Verfahren können giftige Rauche beim Verarbeiten von Blei- und Kupferwerkstoffen, verzinkter oder cadmierter Teile oder farb- oder kunststoffbeschichteter Teile entstehen. Dann ist eine zusätzliche örtliche Absaugung notwendig.
Als Vorsichtsmaßnahme sollte man die Flamme nicht unnötig brennen lassen und den Brenner auch in kurzen Pausen zwischen den Arbeitsgängen abschalten. Außerdem ist eine gute allgemeine Raumlüftung notwendig und wegen dem Auftrieb der heißen Gase sollte die Entlüftungsöffnung oben angeordnet sein.

Um hier Unfälle zu vermeiden und die eigenen Augen zu schützen, ist es mehr als ratsam, bei dieser Arbeit eine Schutzbrille zu tragen. Dabei gibt es für die verschiedenen Verwendungsbereiche Brillen mit unterschiedlichen Schweißerschutzfiltern: für die Verwendungsbereiche 6 oder 7 Filter nach DIN 58112, für die Verwendungsbereiche 2 bis 7, bzw. 4 bis 7 - hierbei muss der Gasdurchsatz beim Flammlöten berücksichtigt werden - kommen Brillen mit Filtern nach DIN 4647 zum Einsatz.
Schweißen - Schneiden - Löten
 
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
Grundlagen des Lötens + Alles über das Löten - Umicore AG & Co. KG

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.

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


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: Pressen statt Schweißen
Pionierleistung: 50 Jahre Pressfitting
Rohrleitungssysteme mit Pressfittings für alle Anwendungen

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.
Schiebehülsenverbindung
Quelle: aquatherm GmbH

 

 

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