Fachartikel

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Georg Fischer Piping Systems Ltd.
8201 Schaffhausen
Switzerland
www.piping.georgfischer.com
Ralph Schreiber
Public & Media Relations Manager
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Schaffhausen, Dezember 2009
Optimale Verbindungstechnik
Material, Anwendung und Medium sind zentrale Kriterien für die Wahl der
Verbindungstechnologie. GF Piping Systems bietet seinen Kunden nicht nur
die Produkte und das Knowhow, sondern auch ein Servicepaket mit
Schulungen, Schweissmaschinen und Werkzeugen sowie dem zugehörigen
Logistikservice.
Auch wenn Rohre, Fittings und Armaturen das Kerngeschäft bilden, beschäftigte sich
GF Piping Systems seit jeher auch mit der Verbindungstechnologie. Früher war es
die Entwicklung und Herstellung verschiedener Typen von
Gewindeschneidmaschinen und Werkzeugen, die zur Verarbeitung des
Tempergussfittings dienten, später dann die Erfindung und Produktion des
Klebstoffes «Typ T» für die PVC-Verbindung, oder der iFIT (Steckverbindung), das
WNF- (Wulst und Nutfrei) oder das IR-Schweissen (Infrarot-Schweissen). Das
heutige Angebot umfasst eine Vielzahl an Verbindungstechnologien, mit denen
gleiche und auch unterschiedliche Werkstoffe, Materialien, Druckstufen und
Dimensionen miteinander verbunden werden können. Diese Verbindungen finden
ihre Verwendung in den verschiedenen Bereichen des Druckrohrleitungsbaus in der
Industrie, der Gebäudetechnik sowie der Gas- und Wasserversorgung. Grundsätzlich
können Verbindungen in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: lösbare
Verbindungen und nicht lösbare. Gemeinsam ist beiden, dass sie sicher verbinden
und dichten müssen.
Zu den lösbaren Verbindungen zählen:
- Flanschverbindungen
- Verschraubungen
- Übergangsverschraubungen
- Gewindefittings
- Schlauchanschlüsse
- Sanitary Adapter
Nicht lösbare Verbindungen umfassen:
- Kleben
- Stumpfschweissen
- IR-Schweissen
- Elektroschweissen
- Muffenschweissen
- WNF-Schweissen
Material entscheidet über Verbindung
Die Bestimmung der Verbindungsmethode beginnt mit der Wahl des Werkstoffs.
Grundsätzlich unterscheiden wir bei den nicht lösbaren Verbindungen zwischen
amorphen Thermoplasten und teilkristallinen Thermoplasten. Die teilkristallinen
Thermoplaste (PE, PP, PB, PVDF) können geschweisst, hingegen die amorphen
Thermoplaste (PVCU, PVCC, ABS) prinzipiell nur geklebt werden.
Somit ist klar: Fällt die Wahl auf PVC oder ABS, ist auch schon die Frage der nicht
lösbaren Verbindung geklärt: Kleben. Natürlich gibt es für diese Materialien bei
Bedarf auch noch die lösbaren Verbindungen wie Flansche, Kupplungen und
Verschraubungen.
Bei den teilkristallinen Thermoplasten steht das Schweissen im Vordergrund und je
nach Bedarf und Eignung kann eines der diversen Schweissverfahren gewählt
werden. Aber auch die lösbaren Verbindungen, Flansche, Verschraubungen,
Kupplungen, für PB sogar die Steckverbindung iFIT, sind als Lösung einsetzbar.
Wann wird welche Schweissverbindung eingesetzt?
Hierzu gibt es keine einfache oder einheitliche Antwort, jedoch kann folgende
Aussage gemacht werden: In der Gas- und Wasserversorgung wird vorwiegend PE
verwendet und somit ausschliesslich das Elektro- und Stumpfschweissen eingesetzt.
In der industriellen Anwendung ist die Sachlage etwas komplexer, da verschiedene
Kunststoffe eingesetzt werden. Das bedeutet, dass zuerst bestimmt werden muss,
welcher Kunststoff für das zu transportierende Medium verwendet werden kann.
Kunststoffrohre werden nicht nur für Trink, Brauch- und Schmutzwasserleitungen
angewendet, sondern dienen auch zur Beförderung aggressiver Flüssigkeiten und
Gase. Hierzu bietet GF Piping Systems in den Planungsgrundlagen eine nützliche
Orientierungshilfe, die die chemische Widerstandsfähigkeit der verschiedenen
Kunststoffe aufzeigt.
Werden teilkristalline Thermoplaste (PE, PP, PVDF) verarbeitet, stehen
verschiedene Schweissverfahren zur Auswahl, die noch präziser gefasst werden
können. Ist das zu befördernde Medium Spannungsriss fördernd, dann kommt nur
eine Schweissverbindung in Frage, die spannungsarm ist. Das wäre in diesem Fall
das WNF-Schweissen (bis maximal d110mm). Handelt es sich bei dem zu
transportierendem Medium zum Beispiel um Reinstwasser, dann kommen generell
nur IR- oder das WNF-Schweissen in Frage.
Muss aus Mediumssicht nicht auf diese zwei Schweisstypen geachtet werden, kann
ohne weiteres das Muffen- oder Stumpfschweissen eingesetzt werden.
Wann wird lösbar verbunden?
Lösbare Verbindungen findet man in jedem Rohrleitungssystem. Flansche werden
am häufigsten zum Anschluss an eine Pumpe oder für den Einbau von Ventilen
verwendet, Verschraubungen, um Anlageteile vor Ort zusammenzuschrauben,
Schlauchanschlüsse für Entnahmestellen und Sanitary Adapter in «Life
Science»Anwendungen, da diese Art von Verbindung in diesem Markt aus dem
Metallbereich am besten akzeptiert wird.
Schweissnähte ohne Wülste und Nuten
Das WNF-Schweissen garantiert eine Verbindungsstelle, die nach dem Schweissen
die gleiche glatte Oberfläche wie das Rohr aufweist – ohne Wülste, ohne Nuten und
besonders spannungsarm. Besondere Anwendung findet diese Schweisstechnologie
in der Life-Science-Industrie, wo Schweissverbindungen gefordert sind, die keinen
Einfluss auf die Medienqualität haben. Das bedeutet, dass eine hohe Reinheit
gewährleistet sein muss. Es dürfen keine Ablagerungen wie Biofilm oder
Mikroorganismen auftreten. Das von GF Piping Systems entwickelte WNF-System
als Kombination von Schweisstechnologie und Produktsortimenten eignet sich
hervorragend für den Einsatz in der Pharmaindustrie und der Biotechnologie. Es ist
deshalb so zweckmässig, weil die Schweissungen keine Hinterschneidungen oder
Toträume aufweisen.
Da der Schweissprozess vollautomatisch abläuft, ist die Reproduzierbarkeit stets
vollständig gewährleistet.
Berührungslos Schweissen
Neben dem WNF-Schweissen hat GF Piping Systems auch das IR-Schweissen mit
entwickelt. Der berührungslose Ansatz mittels Infrarotstrahlung die Rohrstirnflächen
aufzuschmelzen hat den grossen Vorteil, dass Materialien wie PVDF, deren
Schmelze stark haftend ist, viel besser und viel steriler verarbeitet werden können.
Die Anwendungsbereiche liegen auch hier, wie beim WNF-Schweissen, im HighEnd-Bereich: Life Science, Halbleiterindustrie und chemische Prozessindustrie. Vor
allem in Reinraumumgebungen wird das IR-Verfahren eingesetzt. Neben den
Aspekten Reinheit und Reproduzierbarkeit liegt der grosse Vorteil der IRTechnologie in den kurzen Schweisszeiten. Die sind durchschnittlich 50% kürzer als
bei den heute bekannten Stumpfschweissverfahren. Damit ist es das schnellste
Stumpfschweissverfahren im industriellen Kunststoffrohrleitungsbau.
Schnell und sauber
Die IR-Plus-Schweissmaschinen von GF Piping Systems erfüllen höchste
Anforderungen an Güte und Reinheit von Schweissverbindungen. Bei gleichbleibend
hoher Sicherheit erreicht die neue Generation der IR-Plus-Maschinen nun noch
schnellere Schweisszeiten. Hinzu kommt das mühelose Herunterladen der
Schweissprotokolle über die USB-Schnittstellen. Diese Daten sind schreibgeschützt
und auf dem PC speicher- und verwaltbar. Neu in der IR-Plus-Familie ist die IR Plus
110, die mit ihrer sehr kompakten Bauweise überzeugt. Fast 20 Jahre Erfahrung in
der Entwicklung von Schweissmaschinen bei GF Piping Systems kommen den
Kunden zu Gute.
Komplettpakete
GF Piping Systems bietet eigene Schweissmaschinen inklusive Servicepaket auch
weltweit zur Miete an. Der Logistikservice zur Baustelle und zurück, Überprüfung und
Wartung der Maschine vor jeder Vermietung sowie gut geschulte Mitarbeiter, die vor
Ort weiterhelfen, machen den kleinen Unterschied zum Wettbewerb aus.
Autor:
Felix Meier, Leiter Produktmanagement PP & PVDF, GF Piping Systems,
Schaffhausen, Schweiz
Georg Fischer – Adding Quality to People’s Lives
GF Piping Systems ist eine von drei Unternehmensgruppen des Konzerns Georg Fischer und ein führender
Anbieter von Rohrleitungssystemen aus Kunststoff und Metall mit weltweiter Marktpräsenz.
Für die Aufbereitung und Verteilung von Wasser sowie den sicheren Transport von Flüssigkeiten und Gasen im
industriellen Bereich sind Verbindungstechnologien, Fittings, Armaturen, Sensoren und Rohre im Portfolio. GF
Piping Systems bietet innovative, technische führende Lösungen in den Segmenten Gebäudetechnik, Chemische
Prozessindustrie, Food & Beverage, Mikroelektronik, Schiffsbau, Wasser- und Gasversorgung sowie
Wasseraufbereitung. Verkaufsgesellschaften in mehr als 25 Ländern und Repräsentanzen in weiteren 80 Ländern
garantieren einen Kundenservice rund um die Uhr. Produktionsstätten in Europa, Asien und in den USA sind
kundennah und erfüllen lokale Anforderungen. Der Hauptsitz von Georg Fischer ist seit der Gründung im Jahr
1802 in Schaffhausen, Schweiz.
Kennzahlen GF Piping Systems 2009
Mehr als 4’200 Mitarbeiter weltweit
1066 MCHF Umsatz
80 MCHF EBIT
Weitere Informationen finden Sie unter www.piping.georgfischer.com