Montage von PE-HD-Rohren in Eigenregie: Anleitung zum Schweißen + wie man solche Rohre biegt oder richtet

HDPE nimmt im Beliebtheitsranking der Materialien für den Bau von Rohrleitungen eine führende Stellung ein. Das Geheimnis dieser hohen Nachfrage erklärt sich leicht durch die Vielseitigkeit der Anwendung und die einfache Montage von HDPE-Rohren.

Aber wie bei der Arbeit mit jedem anderen Polymer kann eine qualitativ hochwertige Montage von HDPE-Rohren in Eigenregie nur unter strikter Einhaltung der Technologie durchgeführt werden. Wir erklären, welche Nuancen beim Zusammenfügen der Elemente zu beachten sind. Wir erläutern, wie man das Biegen und Wiedergeraderichten korrekt durchführt.

Effektive Methoden zum Zusammenfügen von HDPE-Rohren

Technologisch können HDPE-Rohre auf zwei grundlegende Arten verbunden werden – unlösbar und lösbar.

Die erste Variante erfordert den Einsatz eines Schweißgeräts, die zweite wird ohne dessen Verwendung realisiert.

Jede Verbindungsmethode hat ihre Vor- und Nachteile, daher wird die optimale Verbindungsart für Polymerrohre je nach den spezifischen Bedingungen gewählt.

Geschweißte unlösbare Verbindungen ermöglichen eine maximale Abdichtung, was besonders bei der Verlegung von Druckleitungen wichtig ist. Lösbare Verbindungen sind einfach zu montieren und ermöglichen es, die Rohrleitung jederzeit zu demontieren, um die Konfiguration der Leitung zu ändern oder sie mit neuen Abzweigungen zu ergänzen.

Unlösbare Verbindungsmethoden

Für das Zusammenfügen von HDPE-Rohren werden zwei unlösbare Verbindungsmethoden angewendet: durch Stumpfschweißen und durch Installation einer Elektroschweißmuffe.

In jedem Fall werden bei der Umsetzung dieser Methoden folgende Anforderungen an die Verbindungen gestellt:

• Der maximale Versatzwinkel der zu schweißenden Abschnitte darf nicht mehr als 10% der Wandstärke der zu verbindenden Rohre betragen.
• Die Stoßnaht sollte über dem äußeren Oberflächenniveau der angrenzenden Abschnitte liegen.
• Die Wulsthöhe einer fachgerecht ausgeführten Schweißnaht sollte im Bereich von 2,5-5 mm variieren.

Der optimale Wert der Wulsthöhe hängt von der Wandstärke des zu schmelzenden Werkstücks ab. Bei dünnwandigen Rohren (bis zu 5 mm) sollte er nicht mehr als 2,5 mm betragen. Wenn die Wandstärke der Rohre zwischen 6-20 mm variiert, sollte die Wulsthöhe nicht mehr als 5 mm betragen.

Durch Stumpfschweißen der Rohre

Die Herstellung einer unlösbaren Verbindung erfolgt durch Erweichen des Materials bis zu einem zähflüssigen Zustand, um eine diffuse Vereinigung seiner Teile zu erreichen. Es wird für Rohre mit einer Wanddicke von über 5 mm verwendet.

Die stumpfe Verbindung mittels Schweißgerät wird bei der Verlegung von Rohrleitungen verwendet, durch die Flüssigkeit unter hohem Druck transportiert werden soll.

Die Schweißverbindung wird auf geraden Abschnitten der Wasserleitung eingesetzt, die unter Druck betrieben werden soll. Nur sie ermöglicht eine dichte Verbindung bei Durchmessern über 200 mm, da sie keinen Verlust an Rohrsteifigkeit verursacht, der zu Verformungen führen würde.

Das feste Schweißen von PE-HD-Rohren von Hand erfolgt mit einem Spezialwerkzeug. Die Methode besteht darin, die Enden der zu verbindenden Elemente mit einer Heizdüse auf einen zähflüssigen Zustand zu erhitzen. Die erweichten Enden werden einfach unter Druck miteinander verbunden, danach lässt man die Verbindungsstelle einfach abkühlen.

Die Hauptschwierigkeit bei der Arbeit mit dem Gerät besteht darin, nicht nur den Erhitzungsgrad der Elemente, sondern auch die eigenen Bewegungen zu kontrollieren, um die Schweißnaht nicht zu beschädigen und die Unversehrtheit der Rohre nicht zu beeinträchtigen.

Bei Schweißarbeiten ist es wichtig, die Temperatur der Heizelemente einzuhalten.

Die Parameter für die Haltezeit und die Temperatur der Heizelemente werden unter Berücksichtigung von drei Faktoren bestimmt:

1. Wanddicke der Rohrleitung.
2. Durchmesser der Rohrbögen.
3. Technische Parameter des Schweißgeräts.

Die Verbindung von Rohren durch Schweißen ist die zuverlässigste und langlebigste Option. Damit kann eine unlösbare Verbindung geschaffen werden, die sowohl den Druck von drucklosen als auch von Druck-Wasserversorgungssystemen aushält.

Der Hauptvorteil von Schweißverbindungen ist ihre Zuverlässigkeit, die mit der Kaltpressmethode nicht erreicht werden kann. Zu den Nachteilen der Schweißmethode gehört nur die Unmöglichkeit, die Verbindung für Wartungsarbeiten und die Reinigung desselben Rohres zu demontieren.

Das Schweißen wird in der folgenden Reihenfolge durchgeführt:

1. Die Leitung wird auf die gewünschte Größe zugeschnitten. Die Parallelität der Endflächen wird ausgerichtet. Die Stirnseiten werden mit einem Stück Schleifpapier gereinigt.
2. An den Stirnseiten wird eine Fase von 2-3 mm Breite angebracht. Die Schweißstelle wird gründlich gereinigt und mit einem Entfetter behandelt.
3. Das Schweißgerät wird auf eine Heiztemperatur von 260 °C eingestellt. Während es aufheizt, werden die Schweißdüsen aufgesteckt und gewartet, bis sie die eingestellte Temperatur erreicht haben.
4. Mithilfe des Zentriermechanismus werden das Fitting und das Rohrende in den Hohlraum des Aufsatzes eingeführt. Wenn der Lötkolben keinen Zentriermechanismus hat, muss die Fluchtung „nach Augenmaß“ überprüft werden, wobei die Verbindung so präzise wie möglich hergestellt wird.
5. Die zentrierten Elemente werden bis zur angegebenen Markierung geschoben, unter Druck verbunden und für die in der Anleitung angegebene Zeit zum Aufschmelzen gehalten.
6. Nach Abschluss der Arbeiten wird das Gerät zur Seite geschoben und vom Netz getrennt. Der Schweißbereich wird ohne Verschiebung oder Drehung in der vorgegebenen Position fixiert, bis die Oberfläche vollständig abgekühlt ist.

Beim Schweißen ist es wichtig, die Einwirkzeit nicht zu überschreiten. Dies kann zur Bildung eines Polyethylenwulstes am Innendurchmesser des Werkstücks führen.

Eine Tabelle, die zur Prozesskontrolle verwendet werden sollte, um eine möglichst feste Verbindung zu erzielen, ohne das Plastik zu überhitzen.

Für eine zuverlässige Befestigung sollte die Einbautiefe etwa 2 mm betragen. Bei Einhaltung der vorgegebenen Tiefe erhält die Schweißnaht ein gleichmäßiges, ansprechendes Aussehen mit einer einheitlichen Rückstandshöhe.

Mit den Schritten des Stumpfschweißens von PE-HD-Rohren macht Sie die folgende Fotoserie vertraut:

Durch Elektroschweißmuffen

Bei der Umsetzung dieser Methode der unlösbaren Verbindung wird die Elektromuffenschweißung oder ein Elektroschweißfitting verwendet.

Die für diesen Zweck verwendete Einwegmuffe besteht aus dem gleichen Material wie die Rohre, ist aber zusätzlich mit einem eingebauten Heizelement ausgestattet.

Diese Methode ist effektiv, wenn unter beengten Platzverhältnissen gearbeitet werden muss, z. B. bei Reparaturarbeiten in Schächten oder wenn Anbohrungen an bereits verbundenen Rohren vorgenommen werden müssen.

Es gibt keine einheitlichen Normen in den nationalen Vorschriften für die Muffenlötung. Diese Technik wird häufiger in europäischen Ländern angewendet und durch die Normen DVS-220715 geregelt.

Die Technologie der Verbindung von PE-Rohren unter Verwendung von Muffen umfasst eine Reihe grundlegender Schritte:

1. Vorbereitung des Leitungsabschnitts. Die Außenfläche des Abzweigs wird von Fett und Staub gereinigt. Dazu werden Seifen- und Alkohollösungen verwendet, die in einer großen Auswahl in Baumärkten erhältlich sind.
2. Bearbeitung der Stoßstellen. Die Dichtheit der Verbindung hängt direkt davon ab, wie glatt der Schnitt ist. Um eine ideal glatte Oberfläche zu erhalten, wird das Rohrende mit einem Stück feinkörnigem Schleifpapier abgerieben.
3. Erstellung von Fasen. Der Stoß des Abzweigs wird auf 45° abgeschrägt. Die Schräge ermöglicht eine maximal dichte Anlage der Elemente und deren Befestigung.
4. Montage der Muffe. Die Muffe wird an die Stromquelle angeschlossen. Nachdem sie auf die gewünschte Temperatur erhitzt ist, wird die Muffe mit einer Seite (dem Dorn) auf das Rohr aufgeschoben und mit dem anderen Ende (der Hülse) mit dem zweiten Rohrabzweig verbunden.

Eine wesentliche Voraussetzung für das Elektromuffenschweißen ist die Sicherstellung der Unbeweglichkeit der Teile während des Erhitzens und Abkühlens. Beim Einführen der Rohrenden in den Hohlraum der erhitzten Muffe ist es wichtig, die Arbeit schnell, aber äußerst vorsichtig auszuführen, um ein Überhitzen des Polyethylens zu vermeiden.

In das Ende der Muffe wird das zweite Rohrstück eingeführt, wobei die Rohrleitungsteile so dicht wie möglich markiert werden, sodass ein minimaler Spalt entsteht.

Seien Sie beim Einführen der Rohrenden in den Muffenhohlraum darauf vorbereitet, dass unter der Muffe nach und nach flüssiger Kunststoff austritt. Nach Abschluss der Arbeiten muss die Muffe nur noch entfernt und die verbundene Rohrleitung auf einer festen Oberfläche abgelegt werden, um sie in der gewünschten Position zu fixieren.

Nach dem Erstarren der Schmelze ist an der Stoßstelle eine eng am Rohr anliegende Klemm-Schelle zu sehen.

Wenn Sie diese Methode wählen, sollten Sie bedenken, dass Kunststoffrohre nicht sehr steif sind. Daher kann die erzeugte Naht bei starkem Innendruck einfach aufplatzen. Eine Muffenverbindung ist nicht die beste Lösung für die Installation von Heizungsleitungen und die Erstellung von Abzweigen für Waschbecken.

Der Bewertung der Stärken und Schwächen verschiedener Schweißmethoden für PE-Rohre ist ein Artikel gewidmet, mit dessen Inhalt wir uns vertraut zu machen empfehlen.

Lösbare Verbindungsmethoden

Betrachtet man die Möglichkeiten einer lösbaren Verbindung, so werden diese unter Verwendung von Flanschen und Klemmverschraubungen realisiert. Bei strenger Einhaltung der Montage sind sie genauso zuverlässig wie solche, die mit einem Schweißgerät hergestellt werden.

Jede Art von unlösbaren Verbindungen enthält ein elastisches Bauteil. Beim Verpressen mit einem Spannwerkzeug füllt es alle Hohlräume im Verbindungsbereich aus und schließt so Leckagen aus.

Unter Verwendung von HDPE-Fittings

Zur Durchführung dieser Methode werden Klemmverschraubungen verwendet, die Muffen mit Außengewinde auf beiden Seiten darstellen.

Sie können Rohre verbinden und eine dichte Verbindung mit hohen Abdichtungseigenschaften gewährleisten. Dabei kann die lösbare Verbindung jederzeit problemlos entfernt werden, um die Konfiguration der Leitung zu ändern oder eine Notreparatur durchzuführen.

Diese Art der lösbaren Verbindung wird häufig in Einfamilienhäusern gewählt, wenn an die vom Haus kommende Wasserleitung ein Abzweig von der Wasserquelle angeschlossen werden muss.

Ablauf für die Herstellung einer Fittingverbindung:

1. Auf die vorbereiteten Enden beider Rohre wird ein Distanzring aus Polyurethan oder Gummi aufgeschoben. Der Außendurchmesser des Rings muss dem Innendurchmesser der zu verbindenden Rohre entsprechen.
2. Die Enden werden mit einer Überwurfmutter und zwei Druckscheiben ausgestattet. Die erste Scheibe dient zum Herausdrücken des Distanzrings, die zweite zum Abdichten der Mutter gegenüber dem Rohrende.
3. Die Verbindung wird nach dem Prinzip „Rohr – Fitting – Rohr“ zusammengefügt. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit wird sie mit der Überwurfmutter von beiden Seiten bis zum Anschlag festgezogen.

Für die Montage der Teile wird ein Spezialschlüssel verwendet. Damit werden die Klemmmuttern an den Verbindungsfittingen gelöst.

Mit Klemmfittings montierte Teile können mehrfach demontiert und wiederverwendet werden, ohne dass die Verbindungssicherheit beeinträchtigt wird.

Der Hauptvorteil dieser Verbindungsmethode besteht darin, dass sie sich auch bei erheblich niedrigeren Umgebungstemperaturen bequem durchführen lässt. Während die Grenze für Schweißverbindungen bei mindestens +5°C liegt.

Das breite Sortiment an Verbindungselementen mit unterschiedlichen Durchmessern ermöglicht es, beliebige Verteilungen zu montieren und die erforderlichen Verzweigungen in der Rohrleitung vorzunehmen.

Durch Installation eines Flansches

Die Flanschverbindung wird gewählt, wenn eine PE-Rohrleitung an Stahlrohre angeschlossen werden muss. Mit Flanschen lassen sich bequem Ventile, Regler und Schieber an die Leitungen anschließen.

Im Handel sind aufgeschraubte Stahlflansche sowie solche mit angeschweißten Hülsen erhältlich, die auf die Enden der Polymerrohre aufgeschweißt werden.

Für den Einbau an Polyethylenrohren werden Flansche nach GOST 12882-80 verwendet. Sie haben einen erweiterten Innendurchmesser.

Die Arbeiten zur Flanschmontage werden in folgender Reihenfolge durchgeführt:

1. An einem Ende der Leitung wird ein Gewinde geschnitten.
2. Das Element wird in das Gewinde eingeschraubt.
3. Auf das Element wird der Abzweig des anzuschließenden Rohres aufgeschoben.
4. Die Stoßstelle wird mit einer Muffe oder einem Heißluftgebläse erwärmt.

Bevor der Flansch aufgeschoben wird, muss er auf scharfe Vorsprünge und Grate überprüft werden, die das Ende des Polyethylenrohrs beschädigen könnten.

Wie biegt oder richtet man das Werkstück wieder gerade?

Polyethylenrohre werden als gerade 12-Meter-Stücke oder als auf großen Rollen aufgewickelte Endlosprodukte verkauft. Im aufgewickelten Zustand nehmen die Produkte eine Ringform an und verformen sich. Bevor ein verformtes PE-Rohr gerade gebogen oder gerichtet werden kann, muss es erwärmt werden.

Beim Zusammenbau einer Rohrleitung besteht oft die Notwendigkeit, ein verdrehtes oder im Gegenteil verbogenes Polyethylenrohr zu begradigen oder zu biegen.

Niederdruck-Polyethylen ist für seine gute Elastizität bekannt. Diese Eigenschaft geht jedoch bei Erhitzungstemperaturen über +80 °C verloren. Diesen Umstand nutzt man, wenn die Konfiguration des Produkts geändert werden muss.

Man sollte jedoch bedenken, dass die Temperatur zum Begradigen oder Biegen nur für einen kurzen Zeitraum erhöht werden darf. Schließlich gehört das Polyethylenrohr zu den Baustoffen, die bei Verletzung des Temperaturregimes beschädigt werden können.

Überblick über Methoden zum Geraderichten des Rohrs

Ein Rohr zu begradigen und Knicke zu beseitigen, die bei Lagerung und Transport entstanden sind, gelingt am einfachsten nach leichtem Erhitzen des Produkts. Wenn der Austausch oder die Reparatur der Rohrleitung im Sommer durchgeführt wird, wenn die Sonnenstrahlen am stärksten einwirken, kann man sie zur Erfüllung der Aufgabe nutzen.

Um ein PE-HD-Rohr zu begradigen, muss man es nur ein paar Stunden direktem Sonnenlicht aussetzen, wobei die Enden des Abschnitts fest fixiert werden.

UV-Strahlen verschlechtern die Betriebseigenschaften des Polyethylens nicht, können aber vorübergehend die Wände des Produkts erweichen. Sie müssen lediglich das erweichte Rohr entlang einer starren Stütze oder Wand befestigen oder in einen vorbereiteten Graben legen. Bevor Sie ein gebogenes PE-HD-Rohr auf dem Boden begradigen, müssen Sie die Fläche freimachen.

Wenn die Arbeit jedoch im Winter durchgeführt werden muss, verwenden Sie heißes Wasser zum Erhitzen des Produkts. Diese Methode ist jedoch nur für Rohre mit einem Durchmesser von maximal 50 mm wirksam. Als Hilfsmittel zum Begradigen können Metallgeländer und Ziegelmauerwerk verwendet werden. In jedem Fall gilt: Je kürzer der Abschnitt des Produkts, desto einfacher lässt er sich bearbeiten.

Effektive Methoden, um das Werkstück zu biegen

Wenn die umgekehrte Situation eintritt, dass ein PE-HD-Rohr gebogen werden muss, wird dieselbe Wärmebehandlung angewendet.

Zum Erhitzen werden folgende Methoden eingesetzt:

• Beblasen mit heißer gerichteter Luft aus einem Heißluftföhn;
• Erwärmen der Wände des Produkts mit einem Gasbrenner;
• Übergießen der Oberfläche mit kochendem Wasser.

Um das Biegen zu vereinfachen, ist es besser, einen Formrahmen zu bauen. Eine Lehre, deren Größe dem Durchmesser des zu biegenden Rohrs entspricht, kann aus gewöhnlichen Hartfaserplatten hergestellt werden. Um die Oberfläche der Lehre glatt zu machen, schleifen Sie sie mit einem Stück Schleifpapier ab.

Um ein PE-HD-Rohr mit einem Föhn zu biegen, wird die Arbeit in folgender Reihenfolge durchgeführt:

1. Die zu bearbeitende Stelle wird mit einem Heißluftföhn erhitzt.
2. Das erweichte Werkstück wird in den Formrahmen eingelegt.
3. Das Rohr wird vorsichtig gebogen, ohne übermäßige Kraft anzuwenden, um das Produkt an der Biegestelle nicht zu zerreißen.

Nachdem der gewünschte Biegewinkel erreicht ist, muss das Produkt bis zur vollständigen Abkühlung belassen werden und erst dann aus dem Rahmen entnommen werden.

Um eine gleichmäßige Erwärmung der Oberfläche des Polyethylenprodukts zu gewährleisten, muss das Rohr ständig um seine Achse gedreht werden, wobei verschiedene Bereiche den Strahlen ausgesetzt werden.

Wichtiger Punkt: Beim Erhitzen des Rohrs sollte man die „goldene Mitte“ einhalten. Bei unzureichender Erwärmung der Oberfläche kann das Rohr beim Biegen brechen. Wenn das Heizelement beim Erhitzen zu nahe an das Produkt gebracht wird, kann das Polymer Feuer fangen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Machen Sie sich in den folgenden Videos mit den Nuancen des Schweißens und der Bearbeitung von PE-HD-Rohren vertraut.

Video #1. Wie das Stumpfschweißen durchgeführt wird:

Video #2. Beispiel für das Erstellen einer Elektroschweißmuffe:

Video #3. Variante zum Richten des Rohrs:

Bei der Auswahl der Methode zum Verbinden und Ausrichten von Polyethylenrohren muss der Druck der Arbeitsumgebung berücksichtigt werden. Dies ermöglicht es, die negativen Auswirkungen der durchgeführten Manipulationen an der Rohrleitung auf ihre technischen Eigenschaften zu minimieren.

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