GFK-Rohr

GFK-Rohre bestehen aus Glasfaser verstärkten Kunststoffen. Ihr Einsatzbereich ist aufgrund der höheren Belastbarkeit sehr vielfältig. So werden GFK-Rohre als Druckluftzuführung oder zur Wasserversorgung eingesetzt. Das Hauptgebiet dürfte jedoch fast jegliche Art von Abwasser sein. Dabei sind sie HT Rohren oder KG Rohren in der Wärmeformbeständigkeit, dem Ausdehnungsverhalten und der Steifigkeit(Stützweiten)überlegen. Je nach eingesetztem Harz können GFK-Rohre in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden und genügen, je nach Herstellung, unterschiedlichen Anforderungen. Ihre Größe beginnt bei einer Nennweite von DN 25 und kann mit doppelwandigen Rohren bis zu DN 8000 reichen. Durch eine flexible Herstellung werden GFK-Rohre verstärkt als Abwasserrohre im Bereich der Kanalisation eingesetzt. wie bei jedem Compositematerial ergeben sich die Eigenschaften durch die orientierung der Fasern. Hier kann grob zwischen Kanalrohren (Verstärkung in Umfangsrichtung) und Druckrohren Verstärkung in Umfangsrichtung und Achsrichtung unterschieden werden.

Im Bereich der Druckrohrleitungen gibt es seit ca 50 Jahren Erfahrungen. GFK-Rohrsysteme bestehen aus verschiedenen sich optimal ergänzenden Grundstoffen. Diese Grundstoffe sind verschiedene Arten von Glas und Reaktionsharzen. Beim Verbund dieser Grundstoffe besteht „Arbeitsteilung“. Durch die Menge und die Art des Glases ergeben sich die mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Druckfestigkeit und E-Modul. Durch die Wahl des Harzes ergeben sich die chemische Beständigkeit und das Temperaturverhalten des Verbundes. Nach der Herstellungsart werden GFK-Rohre weiter unterteilt in Schleuderrohre und Wickelrohre.

Herstellungsverfahren

• Schleuderrohre GFK Druckrohre

In Schleuderverfahren hergestellte GFK- Rohre sind aus spezifischen Harzen sowie unterschiedlichen Fasern. Das Schleuderohr stellt in Bezug auf die chemische Beständigkeit und die Abriebfestigkeit das Optimum dar. Schleuderrohre werden hergestellt, indem dem Umfang und der Länge der Form entsprechende Zuschnitte aus verschiedenen Arten von Glasgewebe und Glasmatte hergestellt werden. Diese Zuschnitte werden in eine Form eingebracht, diese Form wird in Rotation (schleudern) gebracht. Anschließend wird von innen Harz eingespritzt. Dieses Verfahren bietet folgende Vorteile:

1. höchste Temperaturbeständigkeit, da optimale Durchtränkung der Glasfasern mit Harz.
2. höchste chemische Beständigkeit, da nur beständiges Harz in der inneren Chemieschutzschicht.
3. niedrigste Strömungsverluste, da „vollkommen“ glatte Innen- und Außenwand.

• Vinylester-, Epoxid- und Polyesterharze
• Glas-, Karbon-, Aramidvliese

Durch das Fertigungsverfahren der genannten Verbundwerkstoffe wird Formstabilität, hohe mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit erreicht. Dadurch sind diese Rohre deutlich vorteilhafter als herkömmliche PE- und Stahlrohre.

• Schleuderrohre (Kanalrohre):

Beim Schleuderverfahren werden die einzelnen Materialkomponenten (ungesättigtes Polyesterharz, Glas, Sand und Additive) durch eine Beschickungseinrichtung (Feeder) in die rotierende Form (Matrize) eingebracht. Der Wandaufbau erfolgt von außen nach innen unter hohen Zentrifugalkräften (bis zu 70 g). Dieses Verfahren wurde im Jahre 1957 erstmals von der Firma HOBAS eingesetzt.

Wickelrohre (Druckrohre)

Wickelrohre werden hergestellt indem endlos lange Fäden (Roving) über einen breiten Kamm zu einer Form geführt werden. Dort werden entweder die Form oder die Fäden mit Harz benetzt und auf der Form aufgebracht (Wickeln). Diese Technik lässt sich verfeinern indem man den Wickelwinkel variiert und auf die Anforderungen anpasst (z.B. bei Innendruck Wickelwinkel 54° zur Rohrachse). Auch bei dieser Produktionsmethode bemüht man sich, im Inneren des Rohres einen möglichst hohen Harzanteil zu erreichen. Zu diesem Zweck wird bei Produktionsbeginn des Rohres ein Vlies bzw. eine Matte als Träger für das Harz eingebracht.

• Wickelrohre (Kanalrohr):

Die Komponenten Harz, Quarzsand, Glas (als Kurfasern) und Glasroving (ein Glasfaden)werden auf einer vollautomatischen Wickelmaschine dosiert und auf einen Kern aufgetragen. Über die Dosierung der Mengen erfolgt der Aufbau der Wandstärke. Die im Flowtite-Verfahren gewickelten Gfk-Rohre werden in Standardlängen von 6m, 12m, 18m abgelängt.

• Ziehrohre:

Die durch Pultrusion gefertigten GFK-Rohre sind wegen der Beschaffenheit des Aufbaus nicht für Innendruck ausgelegt. Sie werden auf Grund ihrer guten mechanischen Eigenschaften (hoher Glasgehalt) zur Konstruktion eingesetzt.