Die technische Bezeichnung der Erfindung lautet: kunstatoffrohre aus
Thermoplastkunstatoffen mit Hohlkörperrohrwand für große Nennweiten für Druckrohre
und druckloae Rohre mit und ohne Bewehrungeeinlagen
Die Anwendungsgebiete für die Erfindung sind großkalibrige
Rohre für Abwasserleitungen und Wasserversortnmgadruck-
leitungen, wie sie bisher in Steinzeugg Stahlboton, Spann-
beton und Stahl aungeführt wurden,
Der Antragsteller ist seit vier Jahren mit der konstruk-
tiven Bearbeitung von Fernwaseerversorgungsleitungen in
1)YWIDAG-SLNTAB-Spannbotonrohren sowie mit der statischen
und verfahrenstechnischen Bearbeitung und der technischen
Weiterentwicklung dieser Rohre beschäftigt, Die Erfindung
re5ultiert aus der Erfahrung mit diesen in Lizenz der
bpljc (Sentab-Prensuro-Pipo-Connortiung Halmb/Schweden)
im Werk Tuttlingen der Firma Dyckerhoff & Widmann
KG her-
gestellten Spannbotonrohren, Die Art der Rohrverbindungen
und der Bewahrungeherntellung für Druckrohre wurde teil-
weise aus der Spannbetonrohrfortigung nach dem Sentab-
System Ubernomen,
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von vier
verschiedenen Rohrtypen, und zwart
L Ili Drucklone Rohre als Einzelrohre*
L I: Drucklose Rohre in Endlostertigung (Extrunions-
verfahren)
D lIt Druckrohre als Einzelrohre (bewahrt und uubbwohrt)
D 1: Druckrohre als Endlourohre in Extrunionaverfahren1,
ebenfalls bewehrt oder unbewehrte
und deren praktische Herstellung.
In der Beilage 1 ist ein Syntomrohrquerschnitt darge-
stellt.
Die kreinrunden Hohlk6rper, die ih'der weiteren Entwick-
lung evtl, auch ein* andere statisch gUnstigere geom-
trische Form annehmen könneng bilden die Rohrwand zu einen
etwa vergleichbaren Fachwerkträger mit Unnen-ff und
"Außengurt* aus. Dadurch kam mit geringeren Material-
aufwand die gleiche Scheiteldrucktestigkeit tUr groß*
Rohrnennweiten erreicht worden# wie bei Vollwandrohren,
In der Beilage 2 sind Detailrobrquerechnitte tür druckloue
unbewehrte Rohre und,tUr bewahrte und unbmwahrte Druck'.
rohre auf gezeichnet* Zur Aufnahme den Znaendruckge
bei
Druckrohren kann
a) das Inneugurt di verstärkt worden oder
b) eine aun hochfenten Stählen, Glaufgaerfäden
o. K, ale
spiralentörmig gewickelte Ringbewehrung eingelegt
worden.
Nachstehend ein Vorgleichabeispiel »i«ben einen druck-
losen Vollwandkunstatoftrohr und einen Hohlwendrohrt
Gegebene Verte:
mm, Erdüberdeckung m 2,.50 m, Lagerungefall III, Ermittlung der Momente und
Normalkräfte nach Marquardt: "Handbuch für Einenbetonbau" Band IX Verkehrslast inf.
60 t SLV nach DIN 1072
Eigengewicht der Rohre wird vernachlässigt,
Die Ermittlung der Erdauflast wurde für den Dammleitungezustand ermittelt. Die Auflastbeiwerte
/% a wurden dem Diagranim in "Itoskell: "Betonrohre nach DIN 40_129 entnommen,
Aus diesen Angaben errechnet sich ein max. Moment von 19228 Mpm/m und eine max.
Normalkraft von - 5,712.Mp/m (beide im Kämpfer).The technical designation of the invention is: plastic pipes made of thermoplastic plastics with a hollow pipe wall for large nominal widths for pressure pipes and non-pressurized pipes with and without reinforcement inserts The fields of application for the invention are large-caliber
Pipes for sewers and water supply pressure
lines, as they were previously in Steinzeugg Stahlboton, tensioning
concrete and steel have been
The applicant has been working with the constructive
tive processing of water supply lines in
1) YWIDAG-SLNTAB-Spannboton pipes as well as with the static
and procedural processing and the technical
Further development of these tubes employs the invention
results from the experience with these under license from
bpljc (Sentab-Prensuro-Pipo-Connortiung Halmb / Sweden)
in the Tuttlingen plant of Dyckerhoff & Widmann KG
provided Spannboton pipes, The type of pipe connections
and the preservation of pressure pipes was partly
from the pre-stressed concrete pipe fortification according to the Sentab
System Ubernomen,
The invention relates to the manufacture of four
different pipe types, and zwart
L Ili pressure lone pipes as single pipes *
LI: Unpressurized pipes in endless production (extrusion
procedure)
D lIt pressure pipes as single pipes (preserved and preserved)
D 1: Pressure pipes as endless pipes in an extrusion process1,
likewise reinforced or unreinforced
and their practical manufacture.
Appendix 1 shows a syntom tube cross-section.
represents.
The perfectly round hollow bodies, which are subject to further development
possibly, also another statically more favorable geo-
can assume a tric shape to form the pipe wall
about comparable trusses with Unnen-ff and
"Outer belt *. As a result, less material
effort the same crown compression strength for large *
Nominal pipe widths have been achieved # as with solid wall pipes,
In Appendix 2 there are detailed rough cross-sections of the door of the Druckloue
unreinforced pipes and 'door preserved and unprotected pressure'.
pipes drawn on * To accommodate the pin pressure
Pressure pipes can
a) the inner belt di been reinforced or
b) aun hochfenten steels, Glaufgaerfäden o. K, ale
Spirally wound ring reinforcement inserted
been.
Now, a Vorgleichabeispiel "i" ben a pressure-
loose full wall plastic tube and a hollow spiral tube
Given values: mm, earth cover m 2, .50 m, storage case III, determination of the moments and normal forces according to Marquardt: "Handbook for one-concrete construction" Volume IX traffic load inf. 60 t SLV according to DIN 1072 dead weight of the pipes is neglected. The earth load was determined for the condition of the embankment. The load factors /% a were taken from the Diagranim in "Itoskell:" Concrete pipes according to DIN 40_129. A maximum torque of 19228 Mpm / m and a maximum normal force of - 5.712.Mp / m (both in the transom) are calculated from this information. .
Bemessung einen Vollwandrohren: angenommen mit 400 kp/cm2
angenähert W erf
Bemessung einen Hohlwandrohres: d gewählt mit 4 mm
(a. Beilage 2) a gewählt mit 100 mm (s. Beilage 2)
Querschnittsvergleicht a) Vollwandrohr
b) Hohlwandrohr
Anzahl der Hohlkörper b = a - 2d = 100 - 2 - 4 m 9#2 cm
Fil = 4960 - 3450 m 1510 cm 2
Querschnittsersparnis
1510 - 100/2230 32 %
Bei niedrigeren Kunstatofffestigkeiten
wird das Verhältnis für das Hohlwandrohr noch günstiger, Ein weiteren Beispiel fUr
die Bemessung einen Druckrohrest Gegeben die gleichen statischen Worte wie bei der
vorhergehenden Berechnung, limendruck p = 5 atü Np = r - p a
m 75 x 5 x 100 34 500 kp wie vor 400 kp/CM2 zusätzliche
Verstärkung den Innengurtes um
d. h. für die Aufnahme den Innendruckee
muß di um
l#O8 cm verstärkt worden. Bei noch höheren Innendrücken
kann in den Innengurt eine Bewahrung entsprechend der
Zeichnung Beilage 2/11 eingewickelt worden.
In der Beilage 3 ist da* Rohrverbindungesystem »T-Uber-
schtabwutte mit Rollgumidichtung" dargestellt, Die Zeich-
nung zeigt links eine fertige Verbindung Rohrspitzende mit
Überschiebaufte und rechte ein Rohrepitzende mit aufge-
legten Rollgumi vor dem Einfahren, .4
HerstellunWea7et«m für die vier verschiedenen Rohrtypens
Drucklese Rohre als »ndlosrohre in Utruistonaverfahrens
Beilage L 1 zeigt Ja Längsschnitt den
Vorgang der Rohr-
herstellung wie folgti Über die Vorka iaae r
wird erhitzterg
flüssiger Kunststoff durch die "äußeren Kiln
totoffdünen«
zwischen die Innen- und Außenschalung die Hohlkörper-
profilstangen gepreßt. Durch die Heiselenente in der
Außenform und durch die Beheizung der Innenform wird
die
Temperatur so gesteuert, daß der Kunststoff am Ende
der
Profiletangen eine formhaltende, aber an der Innen- und
Außenform noch gleitfähige Festigkeit erreicht hat. Die
Beilagen L 1 19 L 1 2 und L 1 3 zeigen
die Querschnitte
EB9 FF und GG.
Drucklose Rohre als Einzelrohrfortigungi
Beilage L 11 zeigt in Längsschnitt den Vorgang
der Rohr-
herstellung wie folgt: Die Innenform (als Gleiteckialung)
befindet sich zu Beginn der FertiguMS vor der linken'
Stirnwand, Über die Vorkamerl, die mit der Imenforn
ver-
bunden istg wird erhitzterg flüssiger Kunststoff durch
die äußeren Kunatotoffdüsen zwischen die Innen- und Außen-
achalung und die llohlkörperprofilstangim gepreßt. Durch
das Einprensen den Kunststoffen gleitet die
In nenrorn von
linke nach rechte, Die Gleitgenchwindigkeit ist ab-
hängig von Erkalten und der Postigkeitaaunatu» des Kunst-
etoffen. Nach den Abheben der Scheitelaußenachalung
und
den Abziehen der Stirawand kann das tertige Rohr
heraus-
gehoben worden* Die Beilagen L 11 1 und L
11 2 %eigen
die Querschnitte CC und DD*
Druckrohre &In Endlonrohre mit Bewährung*
Beilage D zeigt in viin auchaitt dim,Vorgan«
der Rohr-
herntellum«i Über die Vorkanweer wird,erbitzterg tlüa&N,M'r
Kunstatoff:durob die äußeren KunetttettdU9M $Wt$CbQft 4U4
Innen- und Außeneehalung und die H*hlkörP*I-ffl:rilßt**4M#
gepreßt. Därch die L"gob«ehru«adUMM V«,44ne lu der
Stirnwand bei Beginn der Extrusion ausgehend, Längsbe-
wehrungsdrähte aus Glasfaser oder anderen hochfesten
Materialien zu den für die Erzeugung einer bestimmten
Zugkraft abgebremeten Längsbewehrungsspieltrommeln
ge-
führt. Über den sich,.drehenden ltlngbeweiirungeal)ulring
wird auf die gespannten Längsbewehrungsdrähte die Ring-
bewehrung spiralenförmig gewickelt.
Hohrvorpreaaung, Ringbewehrungsabstand und Ringbewehrungs-
spulringundrehung sind aufeinander abgestimmt. Die Ring-
bewehrungetrommel ist mit dem Ringbewehrungenpulring
fest verbunden, Über die lleizelemente wird die Erhärtung
den Kunststoffen derart gesteuert, daß am Ende der Hohl-
körperprofilstangen eine formhaltende, aber an der
Iimen- und Außenschalung noch gleitbare Festigkeit er-
reicht ist. Die Beilagen D 1 1 und D 1 2 zeigen
die Quer-
schniite AA und BB,
Druckrohre als Einzelrohre mit Bewehrung:
Beilage D Il r zeigt die Innenschalung.die in die Wickel-
maschine eingelegt, zum Rotor und damit zum Bewehrungs-
träger wird, Dien geschieht wie fol",-ts Über den Rotorum-
fang auf bestimte Abstände vorteilt.werden zwischen
linkem Stirndeckel und rechtem Spannring lAingsdrähte ein-
gehängt. Durch das Anziehen den Spannringen gegen den
richten Stirndeckel werden die Längedrähte gespannt, Mit
Hilfe einen Supporte wird nun die Ringbewahrung spiralen-
förmig Uber die gespannten Längebewehrungsdrähte
ge-
wickelt. Beilage D II r 1 zeigt den Querschnitt
IIH. Der
fertig bewehrte Rotor m Innenschalung wird nun bei
abge-
hobener Scheitelaußenschalung In die Sohlenaußenachalung
eingelegt. Nach den Aufnetzeh der Scheitelaußenschalung
worden von rechte durch den StIrndeckel die Hohlkörper-
profiletangen, die an der Spitze durch einen Gleitring
gefUhrt worden, bis zum rechten Rotorstirndeckel eings-
fahren. Nach dem Verpressen der Rohrwand mit Kunststoff werden
die Ilohlkörperprofilstangen widder herausgezogen und die Scheitelaußenoctialung
abgenommen. Nach dem lierauslieben des Rotors mit dem Rohr aus der Sotilenaußexisclaalung
wird der Itotor aus dem festen Rohr gezogen. Beila(,e 1) 11 f 1
zeigt
den Querschnitt JJ.Dimensioning of a solid wall pipe: assumed with 400 kp / cm2 approximated W req Dimensioning of a hollow wall pipe: d selected with 4 mm (a. Appendix 2) a selected with 100 mm (see Appendix 2) Cross-section compares a) solid wall pipe b) hollow wall pipe Number of hollow bodies b = a - 2d = 100 - 2 - 4 m 9 # 2 cm Fil = 4960 - 3450 m 1510 cm 2 Cross-section savings 1510 - 100/2230 32% with lower plastic strengths the ratio for the hollow wall pipe becomes even more favorable, Another example for the dimensioning of a pressure pipe rest Given the same static words as in the previous calculation, limit pressure p = 5 atü Np = r - p a m 75 x 5 x 100 34 500 kp as before 400 kp / CM2 additional reinforcement around the inner belt d. H. for the recording of the internal pressure di must be around
l # O8 cm has been reinforced. At even higher internal pressures
can in the inner belt a preservation according to the
Drawing supplement 2/11 has been wrapped.
In Appendix 3 there is * the pipe connection system »T-Uber-
schtabwutte with rubber seal "shown, the drawing
The illustration on the left shows a finished connection with the spigot end
Overturned and right one pipe spigot end with
Rollgumi laid before entering, .4
Manufacturing process for the four different pipe types
Pressure reading tubes as »ndlos tubes in Utruistonaververfahren
Supplement L 1 shows a longitudinal section Yes the process of pipe
production as folgti About the Vorka IAAE r erhitzterg
liquid plastic through the "outer Kiln totoff dunes"
between the inner and outer formwork the hollow body
profile bars pressed. Through the Heiselen duck in the
Outer shape and by heating the inner shape, the
Temperature controlled so that the plastic at the end of the
Profiles a shape-retaining, but on the inside and
The outer shape has still achieved slippery strength. the
Enclosures L 1 19 L 1 2 and L 1 3 show the cross-sections
EB9 FF and GG.
Pressureless pipes as single pipe expansioni
Appendix L 11 shows the process of pipe
Production as follows: The inner shape (as a sliding corner)
is at the beginning of the finish in front of the left '
Front wall, over the antechamber, which is connected to the Imenforn
Heated liquid plastic is bound by it
the outer Kunatotoff nozzles between the inner and outer
achalung and the hollow body profile bar pressed. By
the Einprensen plastics slides in nenrorn of
left to right, the gliding speed is down-
dependent on the cold and the postiveness aaunatu »of the art
open. After the lifting of the outer lining and
the removal of the Stirawand can tertige tube chal-
* The supplements L 11 1 and L 11 2% own
the cross-sections CC and DD *
Pressure pipes & In Endlon pipes with probation *
Appendix D shows in viin auchaitt dim, the process of the pipe
herntellum «i About the Vorkanweer will, erbitzterg tlüa & N, M'r
Kunstatoff: Durob the outer KunetttettdU9M $ Wt $ CbQft 4U4
Indoor and outdoor cladding and the H * hlkörP * I-ffl: rilßt ** 4M #
pressed. Then the L "gob" Ehru "adUMM V", 44ne lu der
End wall starting at the beginning of the extrusion, longitudinal
reinforcement wires made of fiberglass or other high strength
Materials related to the generation of a particular
Tensile force braked longitudinal reinforcement play drums
leads. Over the, rotating, ltlnggesteiungeal) ulring
the ring-
reinforcement wrapped in a spiral.
Hohr prepreg, ring reinforcement spacing and ring reinforcement
spool ring rotation are matched to each other. The ring-
reinforcement drum is with the ring reinforcement pulring
firmly connected, the hardening is carried out via the adhesive elements
the plastics controlled in such a way that at the end of the hollow
body profile bars a shape-retaining, but at the
Inner and outer formwork still slidable strength
is enough. Enclosures D 1 1 and D 1 2 show the transverse
section AA and BB,
Pressure pipes as single pipes with reinforcement:
Appendix D Il r shows the inner formwork.
machine inserted, to the rotor and thus to the reinforcement
becomes more sluggish, service happens as fol ", - ts over the rotor revolution
fang at certain distances. are between
the left end cover and the right tension ring
hanged. By tightening the tension rings against the
straighten the front cover, the length wires are stretched, with
Help a supporter will now spiral the ring preservation
Uber-like overall the stretched length of reinforcing wires
wraps. Appendix D II r 1 shows the cross section IIH. Of the
finished reinforced rotor m inner formwork is now off at
raised apex outer shuttering in the sole outer shuttering
inserted. After the opening of the apex outer formwork
the hollow body
profile rods attached to the top by a sliding ring
has been guided up to the right rotor end cover.
travel. After the pipe wall has been pressed with plastic, the hollow body profile rods are pulled out and the outer crowns are removed. After the rotor with the tube has failed to come out of the sotile extension, the itotor is pulled out of the fixed tube. Beila (, e 1) 11 f 1 shows the cross section JJ.
Darlegriing der mit der Erfindung erzielbaren Vorteile (-egenüber
dem Stand der Technik Durch die Ilohlkörperrohrwand wird bei geringerem Materialaufwand
gegenüber Vollwandrohren eine gleich große Scheitelbruchfestigkeit erreicht. Dadurch
wird der Einsatz von Kunststoffen für die allgemeine Großrohrhere, tellung erst
wirtschaftlich möglich bzw. sogar günstiger wie mit den konventionellen Rohrbaustoffen.
Durch das geringe Crewicht a) des Kunststo.ffes und b) der I'iohlkörperrohrwiuid
können große Baulängen bei Einzelrohren hergestellt werden, Durch die einfache Fertigung,
vor allem bei Endlosrohren, ist es möglich,den Rolikunstatoff an die Bauatelleanzuliefern
und die liohrleitiml; gleich entlang der Tranne herzustellen. Dies ist für Fernwanservei-aorgungs-_4nd
li,ernabwasserleitungen vor allem in Entwicklung gsländern ein wirtschaftlicher
Vorteil.
Durch die Längskraftschlüssigkeit von.,Endlosrohren,f'allen
bei Fernleitungen die aufwendigen horisontal#en,,und vprti-
kalen Krümmerverarikerungen. sowie die Vorankerm"u.,der
Schieberschächte weg, Durch das einfaohe Einlegen von
Längs- und Itingbewehrungen werden Druckrohre ein« größe.
ren Innendruckbereich zugänglich-g«mcht,. Die,'Verw-endung
von hochfenten Spannstahldrähten als schlaff* B PAG
wird noch untersucht, Es'hätte den Va' I. ein +e"oron
Stalilausnützung, gegmiüber den Spambotourohreng
da keine
Kriech- und Spannungsverlus.te aus der Vorepannuni; auf-
treten können.
This gives the advantages that can be achieved with the invention (compared to the state of the art) .The hollow body pipe wall achieves the same peak breaking strength with lower material expenditure than solid pipes the conventional pipe building materials. Due to the low crew light a) the Kunststo.ffes and b) the I'iohlkörperrohrwiuid, large lengths can be produced for individual pipes liohrleitiml; to be made right along the trough. This is an economic advantage for Fernwanservei-aorgungs-_4nd li, ern sewer pipes, especially in developing countries. Due to the longitudinal force fit of., Endless tubes, fall
in the case of long-distance lines, the complex horisontal # en ,, and vprti-
kalen manifold annotations. as well as the Vorankerm "u., der
Slide shafts away By einfaohe Loading
Longitudinal and iting reinforcements become pressure pipes one size.
ren internal pressure range accessible-g «,. The usage
of hochfenten prestressing steel wires as slack * B PAG
is still being investigated, It 'had the Va' I. a + e "oron
Utilization of the valley, compared to the Spambotourohr tight there none
Creep and tension losses from the pre-plan; on-
can kick.