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Rohrstrang aus einzelnen Rohren
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Im Bereich der Rohrherstellung werden unter Verwendung der jeweiligen
Werkstoffe wie Gußeisen, duktiles Gußeisen, Stahl, Asbestzement, Beton, Polyäthylen,
PVC o.dgl. jeweilig unterschiedliche, teilweise sehr unterschiedliche, Rohraussendurchmesser
verwendet. Diese Unterschiedlichkeit ergibt sich einerseits aus dem Werkstoff und
andererseits aus den verschiedenen Fertigungsmethoden.
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Durch die Unterschiedlichkeit der Rohraussendurchmesser sind die einzelnen
Rohr typen nur unter Verwendung besonderer Übergangsstücke untereinander verleg-
und verwendbar. Hieraus ergeben sich eine Fertigung schwieriger Übergangsstücke
und eine erweiterte Lagerhaltung.
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Weiterhin sind bestimmte Rohre durch ihre Materialart im jetzigen
Zustand nur durch eine Verbindungsmethode miteinander zu einem Rohrstrang zusammenzubauen.
So können z.B. Polyäthylenrohre sowohl in den axialen Stoßverbindungen als auch
in den Abgängen nur geschweißt werden.
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Diese Rohrschweißung als einzige Verbindungsmethode ist
innerhalb
verschiedener Verlegesysteme sehr unpraktisch und teilweise kaum durchführbar. Auch
bei den Stahlrohren gibt es Einsatzgebiete, in denen heute mit erheblichem Aufwand
und hohen Risiken geschweißt wird und es auf jeden Fall eine erhebliche Vereinfachung
nicht nur in den Kosten, sondern auch in der technischen Problematik darstellen
würde, wenn auch in diesem Bereich mit mechanischen Verbindungen gearbeitet werden
könnte und nicht unbedingt die Schweißung notwendig wäre.
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Es ist schon vorgeschlagen worden (P27 18 236.1), ein Rohr mit einem
Aussenmantel zu versehen, der aus einem Wasser-Zement-Kolloid oder einem Wasser-Zement-Gel
besteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die einen Rohrstrang bildenden
Einzelrohre so zu gestalten, daß die Rohraussendurchmesser in einfacher Weise miteinander
abgestimmt und die Einzelrohre in einfacher Weise miteinander verbunden werden können,
gleichgültig, ob die für den Rohrstrang vorgesehenen Rohre aus gleichen oder aus
unterschiedlichen Materialien bestehen und die Kernrohre eine gleiche oder eine
unterschiedliche Wandstärke aufweisen.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die einzelnen
Rohre aus gleichem oder unterschiedlichem Material bestehen und einen Aussenmantel
aus einem kolloidierten oder gegelten Zement-Wasser-Gemisch aufweisen, der zur fluchtenden
Anpassung des Aussendurchmessers der einzelnen Rohre verwendbar ist.
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Wenn man Zement und Wasser auf rein physikalisch, mechanischem Weg
zu einem Kolloid oder Gel verbindet, so entsteht ein Werkstoff, der gegenüber dem
normalen Zementleim
eine ungefähr dreifach höhere Festigkeit im
Bereich der Biegezugspannung hat, eine mindest doppelt bis dreifach so hohe Druckfestigkeit,
eine wesentliCh höhere Dichtigkeit mit einem Feinstporenvolumen von maximal eins
bis zwei Prozent und der schwindungsfrei ist. Bei dem Herstellungsverfahren dieses
Werkstoffes wird das Zement-Wasser-Gemisch einer Beschleunigung von mindestens 2
2g (g = 9,81 m/sec ) ausgesetzt. Die Mischzeit beträgt mehr als eine Minute.
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Das Wasser-Zement-Mischverhältnis bewegt sich in den Grenzen von ein
Teil Wasser und drei Teilen Zement (Gewichtsteile) bis zu dem Wert von drei Teilen
Wasser und einem Teil Zement.
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Der durch dieses Verfahren gewonnene Werkstoff ist ferner dazu gut
geeignet, Faserarmierungen und Füllung aufzunehmen. Die Füllungen sind immer mineralischer
Art und sind so zermahlen, daß sie in ihrer geometrischen Konfiguration gleich oder
ähnlich dem Zementkorn sind.
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In den Aussenmantel können gehäckselte Fasern in Längen von zwei bis
fünfzig Millimetern eingebettet werden. Der Fasergewichtsanteil beträgt vorzugsweise
ein bis zwanzig Prozent.
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Die Faserarmierung kann aus Naturfasern oder aus Fasern auf Mineral-,
Kunststoff- oder Metallbasis bestehen.
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Dieses so ausgebildete und hergestellte Material kann dann auf die
jeweiligen Rohrkörper in Form eines Aussenmantels aufgetragen werden. Zum Zwecke
der Auftragung kann man sich der Verdüsung, Verwalzung oder auch irgendeiner Verpressungsform
bedienen.
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Durch diese Art der Auftragung entsteht auf jeden Fall eine erhebliche
Stabilisierung und im Falle von eisen-und metallisch gebundenen Kernrohrwerkstoffen
ein bedeutender chemischer Schutz sowohl in aktiver als auch in passiver Form.
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Da die Auftragsstärke im Rahmen der o.g. Techniken gewählt werden
kann, ist es also ohne weiteres möglich, jeden gewünschten Aussendurchmesser für
das Einzelrohr des Rohrstranges zu erreichen.
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Man kann demnach z.B. auf ein Stahlrohr einen solchen Aussenmantel
auftragen, daß das Stahlrohr im Aussendurchmesser plus Manteldurchmesser genau dem
Aussendurchmesser eines Gußrohres entspricht. Es wird hierdurch möglich, für das
Verbund-Stahlrohr das für die Gußrohre bestehende Fittingsprogramm zu verwenden
und die Verbund-Stahlrohre mit Hilfe dieses Fittingsprogramms zu verlegen. Wichtig
ist hier insbesondere, daß die Dichtigkeit des Aussenmantels der Stahlrohre sowie
die Festigkeit, insbesondere die Biegezugfestigkeit, so sind, daß die Dichtelemente,
nämlich die jeweiligen Gummiringkonstruktionen, auf der glatten, harten und festen
Oberfläche des Mantels dichtend wirken, wie im Bereich eines normalen Gußrohraussendurchmessers.
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Das genaue Aussendurchmessermaß, das durch den Aussenmentel bestimmt
wird, braucht von vornherein nicht eingehalten zu werden. Man kann ohne weiteres
mit gewissen Überstärken arbeiten und kann später mittels der sich im Handel befindlichen
Kalibriergeräte den exakten Aussendurchmesser einstellen, wobei durch die Kalibrierung
noch eine besonders günstige Glättung erzielt wird.
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Im Gußrohrbereich ist ein Aussenmantel aus einem Wasser-Zement-Kolloid
oder Wasser-Zement-Gel nicht nur zum Zwecke der Stabilisation und des aktiven und
passiven Korrosionsschutzes von Bedeutung, sondern es können durch die einfache
Veränderbarkeit der Stärke des Mantels erheblich bessere Kokillenausnutzungen erzielt
werden. Die neu gebaute Kokille kann im Aussendurchmesser geringer gehalten werden
als bisher, so daß die Abnutzung durch den Schleudervorgang an der Innenoberfläche
der Kokille sehr viel mehr Material durch Abnutzung verzehren kann, so daß beispielsweise
die Gußzahlen einer Kokille ohne weiteres auf das doppelte wie bisher gebracht werden
können.
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Es ist bekannt, daß Kokillen im Schleudergußrohrbau ein teures und
kostspieliges Produktionselement sind. Die anteiligen Kokillenkosten sind erheblich,
und es ist schon ein wesentlicher Schritt, wenn diese Kosten beispielsweise halbiert
werden können.
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Der aus einem Wasser-Zement-Kolloid oder Wasser-Zement-Gel bestehende
Aussenmantel ist auch bei Kunststoffrohren sehr vorteilhaft. Kunststoffe haben bei
weitem nicht die Festigkeit wie metallische Werkstoffe oder gar Betonwerkstoffe.
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Es ist sehr unwirtschaftlich, die notwendigen Festigkeiten in dem
Kunststoffrohr durch entsprechende Dimensionierung der Rohrwand vorzusehen. Wegen
des kritischen Zeitdauserstandsverhaltens des Kunststoffes bestehen trotz entsprechender
Wandstärke im Bereich langlebiger Rohrleitungssysteme immer noch erhebliche technische
Probleme.
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Es ist somit von großem Interesse, die Rohrwand eines Kunststoffrohres
so dünn wie möglich zu halten und die Festigkeit in einem wirtschaftlichen und technisch
einwandfrei definierten Werkstoff zu legen, der den Aussenmantel des Kunststoff
rohres bilden. Das Kunststoff-Verbundrohr kam im Be-
reich der Kanalrohre
viele Aufgaben erfüllen. Die mit dem aus einem Wasser-Zement-Kolloid oder Wasser-Zement-Gel
bestehenden Aussenmantel versehenen Kunststoffrohre können an andere Rohraussendurchmesser
ein einfacher Weise angepaßt werden, z.B. an ein Asbest-Zementrohr-, Gußrohr-, Betonrohr-
oder Steinzeugrohr-System.
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Durch Anpassung an das Asbest-Zement- oder Gußrohr-System kann das
mit dem Aussenmantel versehene Kunststoffrohr sogar als Druckrohr mit Asbest-Zement-
oder Gußeisenfittinge uneingeschränkt eingesetzt werden. Besondere Vorteile ergeben
sich im Kanalrohrleitungsbau, didie Innenausgestaltung als Kunststoffrohr eine erhebliche
Vereinfachung der Wartung dieser Kanäle nach sich zieht. Die Sauberhaltung der beispielsweise
mit normalen Wasserschläuchen, die aus dem Leitungsnetz gespeist werden, möglich,
unter Einsparung kostspieliger Hochdruckspülgeräte, wie sie bisher im allgemeinen
Verwendung finden.
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So können durch Einstellung bestimmter Rohraussendurchmesser ganze
Fittingssysteme und Rohrleitungssysteme untereinander austauschbar gemacht werden.