3.3.5 Kunststoffrohre
     
   

Kunststoffrohre werden ungefähr seit 1930 hergestellt. Eine systematische Rohrwerkstoffentwicklung begann jedoch erst nach 1955, so dass es ab Mitte der sechziger Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts zu einem vermehrten Einsatz von Kunststoffrohren kam. Verwendete Materialien sind Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) und weichmacherfreies Polyvinylchlorid (PVC-U).

Die in deutschen Kanalisationen mehrheitlich eingesetzten Kunststoffe sind PVC-U (weichmacherfreies Polyvinylchlorid), PE-HD (Polyethylen hoher Dichte), sowie UP-GF (Glasfaserverstärkte Kunststoffe - GFK - auf Basis ungesättigter Polyesterharze).

Vor dem Hintergrund der hohen Anzahl an unterschiedlichen Rohrwerkstoffen und der daraus resultierenden hohen Anzahl an Rohrverbindungen werden im Folgenden gängige Beispiele für Kunststoffrohr-Verbindungen beschrieben.
     
   

Rohrverbindungen für PVC-Rohre:
     
    Rohrverbindung für Einschichtsysteme:
     
    Bei PVC-Rohren werden die Rohrverbindungen i.d.R. mit Steckmuffen hergestellt. Die Dichtwirkung übernimmt ein Elastomerring, der meist bereits vom Hersteller eingelegt wird. Bei Einschieben des Spitzendes in die Muffe wird eine Elastomerlippe abgewinkelt und stellt durch die Rückstellkräfte des Materials die Dichtheit her (Abb. 24).
     
   

     
   

Abb. 24: Steckmuffe eines PVC-U Rohres mit werkseitig eingebautem Dichtring [17].
     
    Rohrverbindung für Mehrschichtsysteme:
     
    Ein Beispiel für ein mehrschichtiges Rohr aus PVC-U nach DIN 19534 ist das Kanalrohrsystem ConneX®. Die Rohrwand ist in drei Schichten aus PVC-U aufgebaut. Die innere, poröse Schicht weist eine größere Schichtdicke auf.
     
    Eine spezielle Rohrverbindung stellt das CI-Dichtungssystem des Kanalrohrsystems ConneX® dar. Es besteht aus einem TPE-Polymergemisch (Thermoplastisches Elastomer nach DIN 7724 [64]) und einem Stützring, im Bild gelb, der sowohl fest in der Muffe integriert ist als auch mit dem TPE-Polymer verbunden ist. Es wirkt durch zwei Dichtflächen, die die Dichtigkeit der Rohrverbindung auch bei einer Abwinklung von 3 Grad gewährleisten sollen. Nach [83] übertrifft dieses System die Dichtigkeitsanforderungen an Freispiegelleitungen im Abwasserleitungsbau bei 0,5 bar Innendruck.
     
   

     
   

Abb. 25: 2-Komponeneten ConneX®-CI-Dichtsystem DN 800 als Querschnitt [83].
     
    Das Zusammenfügen von zwei ConneX®-Rohren ist in Abb. 26 (A-C) dargestellt. Hergestellt werden diese Rohre ab Nennweiten DN 300.
     
   

     
   

Abb. 26: Connex CI-Dichtungssystem [83].

A Schnitt durch die Muffe.

B Spitzende des CONNEX-Kanalrohres drückt gegen die untere Dichtlippe.

C Verpresstes CONNEX-CI-Dichtsystem.
     
   

Rohrverbindungen für Rohre aus Polyethylen (PE)
     
    PE Rohre können durch Flanschverbindungen mit Elastomerdichtungen, mit Steckverbindungen oder durch Schweißen miteinander verbunden werden. Durch Schweißen wird eine fast nahtlose Verbindung erzeugt, die ohne Zerstörung nicht wieder geöffnet werden kann.
     
   

     
   

Abb. 27: Rohrverbindungen für PE-Rohre

A Flanschverbindung für PE.

B Schweißmuffenverbindung für PE-Rohre im Längsschnitt [63].
     
    Ein Beispiel für eine Rohrverbindung mit einer Lippendichtung (Steckverbindung) ist das REHAU AWADUKT PE System. Es handelt sich um ein aus Polyethylen hergestelltes sogenanntes Hochlastkanalrohrsystem, das nach DIN 19537 [84] produziert wird. Dieses Rohrsystem wird angeboten in den Nennweiten DN 110 – DN 400. Als Dichtring wird ein aus PE bestehender Sicherheitslippendichtring eingesetzt, der in einer Sicke in der Muffe fest fixiert ist (Abb. 28).
     
   

     
   

Abb. 28: Längsschnitt des Dichtelements eines Rohres aus PE [85].
     
   

Rohrverbindungen für Rohre aus Polypropylen (PP)

     
   

Polypropylenrohre können wie PE-Rohre mittels geflanschten Verbindungen und Lippendichtungen dicht zusammengeführt werden.

Exemplarisch ist die Rohrverbindung des REHAU AWADUKT PP SN RAUSISTO dargestellt, dessen besonderes Merkmal das SL-Dicht-System ist. Es besteht aus einem Kompressions-Lippendichtring aus dauerelastischem SBR, Styrol-Butadien-Kautschuk. Nach DIN EN 681-3 [86] dürfen Dichtungen aus diesem Material nicht mit Trinkwasser in Verbindung gebracht werden.
     
   

     
   

Abb. 29: Längsschnitt durch das Dichtsystem Steckverbindung [85].
     
    Rohrverbindungen für GFK-Rohre
     
    GFK-Rohre werden mit Überschiebkupplungen zusammengefügt. Dabei gibt es unterschiedliche Varianten in der Ausführung der Überschiebkupplung. Exemplarisch sind in Abb. 30 vier Kupplungssysteme der Firma HOBAS dargestellt. Die Kupplungssysteme sind werksseitig fest am Rohr montiert und müssen vor Ort nur noch zusammengesteckt werden.
     
   

   

Abb.30: Übersicht der verschiedenen Kupplungssysteme bei GFK-Rohrverbindungen der Firma HOBAS [63].

A FWC-Kupplung.

B DC-Kupplung.

C WW-Kupplung.

D WKH-Kupplung.
     
    FWC-Kupplung:
     
   

Eine Gummimanschette aus EPDM-Material liegt in einem Verstärkungsring aus GFK-Laminat. Die Manschette ist symmetrisch aufgebaut. In der Mitte befindet sich der Anschlagsteg. Beidseitig des Stegs folgen jeweils eine Lippendichtung sowie eine Kompressionsdichtung. Mit dieser Kupplung werden Nennweiten zwischen DN 300 und DN 2400 verbunden.
     
    DC-Kupplung:
     
   

Sie besteht aus einem GFK-Ring, in den zwei Dichtringe und ein Abstandshalter eingearbeitet sind. Mit dieser Kupplung werden Rohre mit den Nennweiten ab DN 200 bis DN 500 verbunden. Als DCL-Kupplung wird sie für längskraftschlüssige Verbindungen verwendet. Das L in dem Kürzel bedeutet „Lock“ = „Verriegeln“. Diese Verriegelung wird erreicht durch einen Scherstab, der nach dem Zusammenziehen der Rohre seitlich in die Kupplung eingeführt wird und dann je zur Hälfte in einer Nut im Rohr bzw. der Kupplung liegt. Ansonsten ist sie baugleich mit der DC-Kupplung.
     
    WW- und WKH-Kupplung:
     
   

Kupplungen dieser Bauweise werden speziell im Relining eingesetzt. Sie sind nach außen hin platzsparender als die FWC- oder DC-Kupplungen und lassen daher beim Relining eine größere Querschnittsauslastung zu. Die WKH-Kupplung wird vor allem beim Rohrvortrieb und Berstlining verwendet. Sie bildet mit dem Rohr eine vollkommen glatte Rohr-Kupplungs-Außenfläche. Bei diesen Verbindungsvarianten sind zudem die Dichtungsringe auf dem Rohr angebracht.