DE102013009689B4 - Transportschutz für Kunststoff-Rohrleitungen - Google Patents

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Abstract

Rohrleitung (10), insbesondere zur Beförderung von Flüssigkeiten, bestehend aus einer rohrförmigen Wandung mit zumindest einer endseitigen Muffenverbindung, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffenverbindung aus einem Spitzende (11) und einem Muffenende (21) besteht, wobei die Innenfläche des Muffenendes (21) und die Außenfläche des Spitzendes (11) einen Kontaktbereich bilden und wobei zumindest ein endseitiger Kontaktbereich der Muffenenden (21) mit einer aufgeschweißten Folie (13, 23) abgedeckt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung, insbesondere zur Beförderung von Flüssigkeiten, bestehend aus einer rohrförmigen Wandung mit zumindest einer endseitigen Muffenverbindung.
  • Rohrleitungen dienen zum Transport von Flüssigkeiten, wobei es sich um Wasser, insbesondere Trinkwasser, oder auch um Abwasser handeln kann. Bei Trinkwasser muss verhindert werden, dass Verunreinigungen in das Trinkwasser gelangen bzw. bei Abwässern muss verhindert werden, dass die Abwässer aus der Rohrleitung austreten können. Daher müssen die Enden der Rohrleitungen flüssigkeitsdicht miteinander verbunden werden. Hierzu ist es erforderlich, die zu verlegenden Rohre beim Transport und der Lagerung vor Verunreinigungen zu schützen. Dies trifft insbesondere auf das Rohrinnere für Trinkwasserleitungen und die Elektromuffen bei Abwasserkanälen zu.
  • Trinkwasser ist das wichtigste Lebensmittel, das durch kein anderes Lebensmittel ersetzt werden kann. Aus diesem Grund ist Trinkwasser in vielen europäischen Staaten das am intensivsten kontrollierte Lebensmittel überhaupt. Auch in den anderen Industrieländern ist Wasser ein intensiv kontrolliertes Lebensmittel, wenngleich die Kontrolle nicht gleichermaßen flächendeckend ist, sodass das Trinkwasser lokal eine geringere Qualität aufweisen kann und zum unmittelbaren Verzehr nicht geeignet ist.
  • Schon bei der Herstellung, dem Transport, der Lagerung und Montage werden die Weichen für eine hygienische Trinkwasserleitung gestellt, Dazu müssen alle mit dem Trinkwasser in Berührung kommenden Teile vor Verunreinigungen geschützt werden.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt Trinkwasserversorgungsleitungen vor ihrer Installation mit Verschlusskappen zu verschließen um das Eindringen von Verunreinigungen und insbesondere von Krankheitserregern während eines Transportes oder einer Lagerung zu verhindern. Bei größeren Rohrdimensionen fallen diese Verschlusskappen jedoch häufig ab, sodass der Innenraum der Rohrleitungen nicht mehr vor dem Eindringen von Verunreinigungen und Krankheitserregern geschützt ist. Zudem kommt es in diesem Fall zu kostspieligen Reklamationen. Man behilft sich damit, die Verschlusskappen mit einem Klebeband an der Rohrleitungen zu fixieren, wobei dieses Provisorium natürlich auch nur bedingt zuverlässig ist. Darüber hinaus sind die Verschlusskappen vergleichsweise teuer, wodurch die Kosten der Verlegung von Trinkwasserversorgungsleitungen steigen, obwohl die Verschlusskappen ihren Verwendungszweck nicht zuverlässig erfüllen.
  • Bei der Verlegung von Abwasserleitungen bedient man sich häufig Leitungen, deren Wandungen wenigstens in einem Endabschnitt einen Heizdraht aufweisen. Dieser Endabschnitt wird Elektromuffe genannt. Bei der Verlegung können diese Rohrleitungen ineinandergesteckt werden und mithilfe des in die Wandung eingelassenen Drahtes verschweißt werden. Dabei wird an den Enden des Heizdrahtes eine Spannung angelegt, sodass sich ein Stromfluss durch den Heizdraht einstellt, welcher diesen erhitzt. Bei Erreichen einer bestimmten Temperatur schmilzt zunächst das Wandungsmaterial des Endabschnittes, in dem der Heizdraht angeordnet ist. Anschließend beginnt das Wandungsmaterial der in den Endabschnitt gesteckten weiteren Abwasserleitung zu schmelzen. Dadurch entsteht eine flächige und dichte Schweißnaht zwischen beiden Abwasserleitungen. Die Schweißnaht ist aber nur dann von ausreichender Qualität, wenn sich an der Innenfläche des Endabschnittes mit dem Heizdraht und an der Außenfläche der eingesteckten Abwasserleitung keine Verunreinigungen befinden. Aufgrund von Umwelteinflüssen (z.B. UV-Strahlen) bildet sich an der Oberfläche solcher Rohrleitungen eine sogenannte Oxidationsschicht, sodass man nach DVS-Richtlinien (Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V.) die Oberflächen vor dem Verschweißen abschaben muss.
  • An den Rohrleitungen integrierte Muffen haben den Nachteil dass sie auf der Baustelle verschmutzen können. Elektromuffen als Überschiebemuffen werden in Folie verpackt geliefert und Lagern in der Regel in Kartons und Containern, wo sie vor Umwelteinflüssen und vor Verunreinigung geschützt sind.
  • Aus der DE 692 27 843 T2 ist ein Verfahren zum Verschließen eines Rohrendes bekannt. Hierbei wird auf die Stirnfläche eines Rohres eine dünne Folie, entweder aufgeschweißt oder mit einem Heißsiegelverfahren befestigt, um das Rohr für den Transport zu verschließen. Vor der Verlegung der Rohre kann diese Folie entfernt werden.
  • Aus der GB 2 431 135 A ist ein Verfahren zum Verschweißen einer stirnseitigen Abdeckung mithilfe eines in die Stirnfläche eingebetteten Drahtes bekannt, welcher mit Spannung beaufschlagt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Muffenverbindung für eine Rohrleitung aufzuzeigen, deren Oberfläche zumindest auf relevanten Abschnitten zum Verschweißen frei von Verunreinigungen und oxidierten Oberflächenschichten ist.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass die Muffenverbindung aus einem Spitzende und einem Muffenende besteht, wobei die Innenfläche des Muffenendes und die Außenfläche des Spitzendes einen Kontaktbereich bilden und wobei zumindest ein endseitiger Kontaktbereich der Muffenenden mit einer aufgeschweißten Folie abgedeckt ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Durch diese Erfindung kann gezielt eine Schweißzone z.B. einer Elektromuffe während des Transports und bei Lagerung einer Rohrleitung abgedeckt werden, wobei die Schweißzone der Kontaktbereich zu einer angrenzenden Rohrleitung ist. Nach Entfernen der Folie kann die Verschweißung ohne zusätzliches Schälen und aufwändiges Reinigen erfolgen. Mit der Folie kann ein Kontaktbereich einer Leitungswandung luftdicht und UV-beständig abgedeckt werden, sodass sich auf dem Kontaktbereich keine Verunreinigungen ablagern und das Wandungsmaterial in diesem Oberflächenbereich nicht oxidiert.
  • In Ausgestaltung der Erfindung kann die Folie aus einem Kunststoff oder einem Metall-Kunststoff-Verbund bestehen. Eine Folie aus einem Kunststoff kann direkt auf eine Rohrleitung aus einem Kunststoff, wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid aufgeschweißt werden. Kunststofffolien weisen den großen Vorteil auf, dass die thermische Energie, die zu ihrer Aufschmelzung erforderlich ist, vergleichsweise gering ist, sodass eine Verschweißung der Folie an einer Rohrleitung schnell mit geringem Energieverbrauch und mit einfachen Gerätschaften, wie zum Beispiel einem Heizdraht, erfolgen kann. Alternativ besteht die Möglichkeit, eine Verschweißung mithilfe eines Lasers vorzunehmen, wobei dieser durch beispielsweise eine erste kunststoffdichte Abdeckung, welche lasertransparent ausgeführt ist, hindurchdringt und die dahinter befindliche Schicht mit der Rohrleitung verschweißen kann. Hierzu ist nur ein geringer Wärmeeintrag erforderlich, damit ein leichtes Anschmelzen der Kunststoffschichten erfolgt. Dieses Verfahren kann rationell und vor allem kostengünstig durchgeführt werden und führt gleichzeitig zu einer dauerhaften und festen Verbindung, solange die Rohrleitungen vor Verunreinigungen geschützt sein soll.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Folie eine zusätzliche Beschichtung aufweist, die aus Kunststoff besteht. Diese spezielle Ausgestaltung der Folie ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Befestigung an einer Rohrleitung, da das Befestigungsmittel in Form eines Kunststoffes direkt auf die Folie kaschiert ist. Die zusätzliche Beschichtung besteht dabei aus einem Kunststoff mit geringerer Schmelztemperatur als das Folienmaterial.
  • Die Folie kann vorteilhaft so ausgestaltet werden, dass sie aus mehreren Schichten, vorzugsweise aus zwei Schichten, besteht, wobei eine Beschichtung einen geringeren Schmelzpunkt aufweist und diese Beschichtung dem Kontaktbereich der Rohrleitung zugewandt ist. Bei dieser Ausgestaltung ist die Folie über die gesamte Fläche mehrschichtig ausgebildet, wobei die der Rohrleitung zugewandte Schicht einen Schmelzpunkt aufweist, der geringer ist als die Schmelzpunkte der übrigen Schichten. Eine solche Folie kann einfach großformatig hergestellt werden und muss bei Verwendung lediglich zurechtgeschnitten werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Folie aus einer Metallfolie mit einer Kunststoffkaschierung oder mit einer Kunststofffolie, welche einlagig oder zumindest zweilagig ist, wobei die Kunststoffkaschierung oder eine Lage der Kunststofffolie einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist. Eine Metallfolie mit einer Kunststoffkaschierung weist den Vorteil auf, dass sie durch den Eintrag thermischer Energie an der Rohrleitung befestigt wird, wobei nicht der Schmelzpunkt der Metallfolie, sondern lediglich der Schmelzpunkt der Kunststoffkaschierung erreicht werden muss, sodass die Metallfolie nicht aufschmilzt und keine Materialveränderungen erfährt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Metallfolie während des Befestigungsvorgangs keine Materialermüdungen erfährt. Ebenso verhält es sich bei einer zumindest zweilagigen Kunststofffolie, wobei eine Lage einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist, als die übrigen Lagen. Auch bei einer so ausgebildeten Folie kann die Befestigung mittels des Eintrages thermischer Energie erfolgen.
  • In besonderer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Folie aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid. Eine Folie aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid kann direkt mit einer Rohrleitung aus Kunststoff verschweißt werden, wobei dies einfach und schnell mittels zum Beispiel eines Heizdrahtes oder eines anderweitigen Heizelementes oder Lasers erfolgen kann. Die Folie kann auch aus einem Metall-Kunststoff-Verbund bestehen. So kann die Folie mehrschichtig aus einer Metallfolie, vorzugsweise einer Aluminiumfolie, und einer Schweißfolie bestehen. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass die Metallfolie beim Befestigen an einer Rohrleitung nicht selbst aufgeschmolzen wird, sondern lediglich die auf dieser angeordnete Schweißfolie. Dadurch kann verhindert werden, dass die eigentlich versiegelnde Metallfolie durch das Aufschweißen einen zu starken Dickenschwund erleidet. Bei einer einschichtigen Folie kann es dahingegen dazu kommen, dass die Folie einen zu starken Dickenschwund erleidet, wobei die Stellen starken Dickenschwundes bei der weiteren Handhabung der Rohrleitung reißen. Dies kann bei einer mehrschichtigen Ausbildung der Folie ebenfalls vermieden werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Abdecken eines Kontaktbereiches einer Muffenverbindung, bestehend aus einem Spitzende und einem Muffenende einer Rohrleitung durch das Abdecken zumindest eines endseitigen Kontaktbereiches der Muffenverbindung durch eine Folie, welche auf einen den Kontaktbereich umgebenden Bereich der Wandung aufgeschweißt wird. Die Befestigung erfolgt hierbei durch Aufschweißen und ist dabei beständig und zugleich dicht. Die Befestigung ist aber gleichwohl derart ausgebildet, dass sie leicht und schnell wieder gelöst werden kann und darum kein Mehraufwand bei der Installation von Rohrleitungen erforderlich ist. An den Rohrleitungen integrierte Muffen haben den Nachteil dass sie auf der Baustelle verschmutzen können. Elektromuffen als Überschiebemuffen werden in Folie verpackt geliefert und Lagern in der Regel in Kartons und Containern, wo sie vor Umwelteinflüssen und vor Verunreinigung geschützt sind.
  • Durch diese Erfindung kann gezielt eine Schweißzone z.B. einer Elektromuffe während des Transports und bei Lagerung einer Rohrleitung abgedeckt werden, wobei die Schweißzone der Kontaktbereich zu einer angrenzenden Rohrleitung ist. Nach Entfernen der Folie kann die Verschweißung ohne zusätzliches Schälen und aufwändiges Reinigen erfolgen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Folie aus einer Metallfolie mit einer Kunststoffkaschierung oder mit einer Kunststofffolie, welche einlagig oder zumindest zweilagig ist, wobei die Kunststoffkaschierung oder eine Lage der Kunststofffolie einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist. Eine Metallfolie mit einer Kunststoffkaschierung weist den Vorteil auf, dass sie durch den Eintrag thermischer Energie an der Rohrleitung befestigt wird, wobei nicht der Schmelzpunkt der Metallfolie, sondern lediglich der Schmelzpunkt der Kunststoffkaschierung erreicht werden muss, sodass die Metallfolie nicht aufschmilzt und keine Materialveränderungen erfährt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Metallfolie während des Befestigungsvorgangs keine Materialermüdungen erfährt. Ebenso verhält es sich bei einer zumindest zweilagigen Kunststofffolie, wobei eine Lage einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist, als die übrigen Lagen. Auch bei einer so ausgebildeten Folie kann die Befestigung mittels des Eintrages thermischer Energie erfolgen.
  • In besonderer Ausgestaltung bestehen die Folie und/oder die rohrförmigen Wandungen aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid. Bestehen sowohl die Folie als auch die rohrförmigen Wandungen aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid, so kann die Befestigung der Folie einfach mittels Aufschweißen erfolgen, da die Folie und die rohrförmigen Wandungen die gleichen Schmelzpunkte haben. Dabei schmelzen sowohl die Folie als auch die rohrförmigen Wandungen bei der gleichen Temperatur auf und es ergibt sich eine Schweißnaht, die sowohl aus dem Folienmaterial als auch aus dem Wandungsmaterial gebildet ist. Zur Entfernung der Folie kann diese abgerissen, abgeschnitten oder abgehobelt werden.
  • Die Rohrleitung kann aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid bestehen, wobei die Rohrleitungen aus diesen Materialien mit Folien aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid abgedeckt werden können. Dabei kommt es bei dem Aufschweißen der Folie aufgrund des gleichen Schmelzpunktes automatisch zu einem Aufschmelzen des Wandungsmaterials der Rohrleitungen, sodass eine dichte und dauerhafte Schweißnaht ausgebildet wird.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die Schweißvorrichtung zumindest einen Laser aufweist, welcher den Wärmeeintrag verursacht. In dieser alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Verschweißung der Folie mittels zumindest eines Lasers, welcher auf die Folie oder die Kontaktfläche zwischen Folie und Rohrleitung fokussiert wird.
  • Bei der Verschweißung erfolgt der Wärmeeintrag bevorzugt mit einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes sowohl der Folie als auch der Kunststoffrohrleitung. Wie bereits erwähnt, wird dabei eine Schweißnaht ausgebildet, die sowohl aus Folienmaterial als auch aus Wandungsmaterial des Kunststoffrohres besteht und deshalb eine besonders qualitative Schweißverbindung erzeugt.
  • Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert.
  • Es zeigt
    • 1 ein mit einer Folie abgedecktes Spitzende einer Rohrleitung und
    • 2 ein mit einer Folie abgedecktes, ein Heizdraht aufweisendes Muffenende.
  • 1 zeigt das Spitzende 11 einer Rohrleitung 10. Das Spitzende 11 ist dazu vorgesehen, in das korrespondierende Muffenende einer weiteren Rohrleitung eingeschoben und mit diesem verschweißt zu werden. Die Verschweißung ist aber nur dann von ausreichender Qualität, wenn die nach außen weisende Fläche 12 des Spitzendes 11 frei von Verunreinigungen, trocken und fettfrei ist. Insbesondere muss die nach außen weisende Fläche des Spitzendes 11 frei von einer Oxidschicht sein, welche sich durch Umwelteinflüsse stets ausbildet. Damit die nach außen weisende Fläche 12 des Spitzendes 11 die genannten Anforderungen erfüllt, ist sie in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Folie 13 abgedeckt. Die Folie 13 ist in Axialrichtung vor und hinter der Fläche 12 mit dem Spitzende 11 verschweißt.
  • 2 zeigt das Muffenende 21 einer Rohrleitung 20. Das Muffenende 21 weist eine Innenfläche 22 auf, die dazu vorgesehen ist, mit einem korrespondierenden Spitzende einer weiteren Rohrleitung, welches in das Muffenende eingeschoben wird, verschweißt zu werden. Zu diesem Zweck ist in die Wandung der Rohrleitung 20 im Bereich des Muffenendes 21 ein Heizdraht 24 angeordnet. Der Heizdraht 24 ist in der Wandung des Muffenendes 21 dabei in unmittelbarer Nähe der Innenfläche 22 angeordnet, sodass mittels des Heizdrahtes 24 das die Fläche 22 bildende Material und das Material der Außenfläche eines in das Muffenende 21 geschobenen Spitzendes einer weiteren Rohrleitung aufgeschmolzen wird. Dabei entsteht eine Verschweißung zwischen dem Muffenende 21 und dem Spitzende der weiteren Rohrleitung, sodass diese luft- und flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind. Für eine ausreichende Qualität der Verschweißung ist es erforderlich, dass auch die Innenfläche 22 des Muffenendes 21 frei von Verunreinigungen, trocken und fettfrei ist, und dass insbesondere keine Oxidschicht auf der Innenfläche 22 des Muffenendes 21 vorhanden ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch sichergestellt, dass die Innenfläche 22 des Muffenendes 21 mit einer Folie 23 abgedeckt ist, welche in Axialrichtung vor und hinter der Innenfläche 22 mit dem Muffenende 21 verschweißt ist.
  • Die Folien 13 und 23 können unmittelbar nach der Herstellung einer Rohrleitung an dieser befestigt werden. Die Befestigung der Folien 13 und 23 kann auch maschinell durchgeführt und in den Fertigungsprozess für Rohrleitungen integriert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Rohrleitung
    12
    nach außen weisende Fläche des Spitzendes
    13
    Folie
    11
    Spitzende
    20
    Rohrleitung
    21
    Muffenende
    22
    Innenfläche des Muffenendes
    23
    Folie
    24
    Heizdraht

Claims (12)

  1. Rohrleitung (10), insbesondere zur Beförderung von Flüssigkeiten, bestehend aus einer rohrförmigen Wandung mit zumindest einer endseitigen Muffenverbindung, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffenverbindung aus einem Spitzende (11) und einem Muffenende (21) besteht, wobei die Innenfläche des Muffenendes (21) und die Außenfläche des Spitzendes (11) einen Kontaktbereich bilden und wobei zumindest ein endseitiger Kontaktbereich der Muffenenden (21) mit einer aufgeschweißten Folie (13, 23) abgedeckt ist.
  2. Rohrleitung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (13, 23) aus einem Kunststoff oder Metall-Kunststoff-Verbund besteht.
  3. Rohrleitung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (13, 23) eine zusätzliche Beschichtung aufweist, die aus Kunststoff besteht.
  4. Rohrleitung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (13, 23) aus mehreren Schichten, vorzugsweise aus zwei Schichten, besteht, wobei eine Beschichtung einen geringeren Schmelzpunkt aufweist und diese Beschichtung dem Kontaktbereich der Rohrleitung (10) zugewandt ist.
  5. Rohrleitung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (13, 23) aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid besteht, und/oder dass die Folie (13, 23) aus einer Aluminiumfolie mit einer Schweißfolie besteht.
  6. Rohrleitung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (10) aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid besteht.
  7. Verfahren zum Abdecken eines Kontaktbereiches einer Muffenverbindung, bestehend aus einem Spitzende (11) und einem Muffenende (21) einer Rohrleitung (10), gekennzeichnet durch das Abdecken zumindest eines endseitigen Kontaktbereiches der Muffenverbindung durch eine Folie (13, 23), welche auf einen den Kontaktbereich umgebenden Bereich der Wandung aufgeschweißt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (13, 23) aus einer Metallfolie mit einer Kunststoffkaschierung oder einer Kunststofffolie besteht, welche einlagig oder zumindest zweilagig ist, wobei die Kunststoffkaschierung oder eine Lage der Kunststofffolie einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (13, 23) und/oder die rohrförmigen Wandungen aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid bestehen.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeeintrag mittels einer Schweißvorrichtung auf einen Bereich der Folie (13, 23) erfolgt, welcher auf einen den Kontaktbereich umgebenden Bereich der Kunststoffrohrleitung folgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorrichtung zumindest einen Laser aufweist, durch welchen der Wärmeeintrag erfolgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeeintrag mit einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes sowohl der Folie (12, 23) als auch der Kunststoffrohrleitung erfolgt.
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