Rohrkupplungen

Alternative Verbindungstechnik für Rohrleitungen

Rohrkupplungen werden für die Gas-, Trinkwasser- und Abwasserversorgung im Kraftwerksbau und im industriellen Rohrleitungsbau angewendet. Es können Rohre und Formstücke aus (unterschiedlichen) metallischen Werkstoffen und unter bestimmten Bedingungen auch Kunststoffe verbunden werden. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Montage: Spezielle Kenntnisse oder Fertigkeiten wie z.B. Schweißen oder Löten sind nicht erforderlich.

Bisher war die Herstellung einer kraftschlüssigen (zugfesten) Rohrverbindung mit aufwendiger Rohrendenbearbeitung wie z.B. Schweißen, Bördeln, Rillen fräsen oder Gewindeschneiden verbunden. Beim Einsatz von zugfesten Rohrkupplungen auf glattendigen Rohren entfällt diese Bearbeitung. Das bringt beachtliche Vorteile wie z.B. Arbeitserleichterung und Zeitgewinn. Durch das Anziehen von zwei Verschlussschrauben auf das vorgeschriebene Anzugsdrehmoment werden die Zähne der in der Kupplung eingebauten Verankerungsringe kreisförmig in die Rohroberfläche gedrückt. Die Eindringtiefe ist derart berechnet, dass keine Schwächung des Rohres auftritt. Durch die besondere Zahnform der Verankerungsringe und die kalkulierte Eindringtiefe wird ein einwandfreier Kraftschluss und die axiale Zugfestigkeit gewährleistet.

In die Kupplung eingelegte Verankerungsringe sorgen bei zugfesten Rohrkupplungen für die axiale Zugfestigkeit der Rohrverbindung.

Die Druckzuordnung der Rohrverbindung ist abhängig vom Rohraußendurchmesser und beträgt max. 16 bar (PN 16). Die Betriebstemperaturen können im Bereich von -30° bis +125°C, je nach Temperaturgrenze des Dichtungswerkstoffes liegen. Abwinkelungen bis zu 4°, ein seitlicher Versatz bis zu 3 mm und eine Außendurchmesserabweichung bis zu 6 mm können je nach Fabrikat von der Kupplung aufgenommen werden. Angeboten werden diese Kupplungen ab DN 25 bis hin zu 1200 mm Außendurchmesser.

Dichtungsprinzip

Im Rohrleitungsbau werden häufig Elastomere eingesetzt. Obwohl die Eigenschaften der Elastomerwerkstoffe ständig verbessert werden, sind Gummidichtungen durch übermäßige Belastung und dem daraus folgenden Elastizitätsverlust eine häufige Ursache für eine Undichtigkeit. Bei Rohrkupplungen befindet sich die Gummidichtung nicht im Wirkungsbereich der Leitungskräfte, sondern liegt rundum auf dem Rohr an, wird gleichmäßig auf die Rohroberfläche gepresst und bleibt somit dank geringer Beanspruchung dauerhaft elastisch. Durch eine spezielle Dichtungsgeometrie wird ein statisch - dynamisches Dichtverhalten erreicht, welches die Abdichtung von Vakuum bis zu Druckanwendungen gewährleistet.

Verbindung zweier Rohrleitungen unterschiedlicher Werkstoffart (unlegierter Stahl/Edelstahl). Differenzen bis zu 2 cm können mit der Rohrkupplung ausgeglichen werden.

Rohrkupplungen: Problemlösungen im Anlagenbau

Im Folgenden werden realisierte Problemlösungen (gleichzeitig Alternativlösungen zu konventionellen Verbindungstechniken wie Flansch, Verschraubung und Verschweißung) anhand von Anwendungsbeispielen aus der Praxis vorgestellt.

Druckluftrohrleitung eines Belebungsbeckens

Bei der Erweiterung einer Kläranlage mussten für die Druckluftleitung eines Belebungsbeckens unlegierte Stahlrohre und Edelstahlrohre mit den Rohraußendurchmessern 76,1 mm miteinander verbunden werden. Die Druckluft (2 bar), dient zur Luftversorgung im Belebungsbecken. Die horizontal verlaufende Rohrleitung erlaubt keine großen Verlegetoleranzen. Differenzen, die beim Ablängen der Rohre entstehen, müssen ausgeglichen werden. Die Erweiterungsarbeiten sollten schnellstmöglich erfolgen, um die erforderliche Betriebsunterbrechung so kurz wie möglich halten zu können.

Unter Berücksichtigung der Gegebenheiten wurde eine axial kraftschlüssige Rohrkupplung eingesetzt. Dieser Kupplungstyp erlaubt einen Rohrendenabstand von 2 cm, sodass eventuelle Rohrlängendifferenzen ausgeglichen werden konnten.

Effektive Arbeitstechnik: Die Passstücke für die Trinkwasserleitung wurden nach Aufmaß in der Werkstatt angefertigt, verzinkt und vor Ort mittels Rohrkupplungen verbunden.

Erweiterung einer Feuerschutz- bzw. Trinkwasserleitung

Bei der Erweiterung einer Feuerschutz- und Trinkwasserleitung mussten verzinkte Stahlrohre mit den Rohraußendurchmessern 76,1 bzw. 114,0 mm miteinander verbunden werden. Das Medium in der Rohrleitung ist Trinkwasser mit einem Druck von 8 bar bzw. Löschwasser mit einem Druck von 16 bar. Der Temperaturbereich liegt zwischen 20° - 85°C.

Auch hier wurde eine axial kraftschlüssige Rohrkupplung eingesetzt.

Die relativ kurze Betriebsunterbrechung und die deutliche Reduzierung der erforderlichen Montagestunden - bei gleichzeitiger Einsparung bei den Stundensätzen (zur Montage wurde u.a. angelerntes Personal eingesetzt) - führte zu einer deutlichen Kostensenkung.

Die Rasmussen GmbH hat sich auf Verbindungs- und Befestigungstechniken spezialisiert. Aktuelle Produktgruppe im Verbindungstechnik-Programm sind die Normaconnect Rohrkupplungen. Diese können im Hinblick auf das verwendete Material nahezu alle Arten von glattendigen Rohren miteinander verbinden. Durch die Schallentkopplung, die im Vergleich zu konventionellen Verbindungstechniken größeren Verlegetoleranzen, die geringeren Montagezeiten sowie die Möglichkeit der Lösbarkeit bei Bedarf, sind sie in vielen Anwendungsbereichen eine Alternative zum Schweißen, Schrauben, Kleben oder Pressen. Die Sicherheit dieser Verbindungstechnik wird durch eine Vielzahl von Zulassungen, u.a. in den Bereichen Schiffs- und Automobilbau sowie Gas und Wasser, garantiert.

Das Normaconnect-Programm wird in drei Typenreihen unterteilt:

Typenreihe F: Rohrkupplung zur Verbindung von zugentlasteten Metall- und Kunststoffrohren

Typenreihe G: Rohrkupplung zur Verbindung von zugbelasteten Metallrohren

Typenreihe R: Reparaturkupplung zur Verbindung von zugentlasteten Metall- und Kunststoffrohren

B i l d e r u n d T e x t : Rasmussen GmbH, Maintal

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