DE2845621A1

DE2845621A1 - Biegsame rohre o.dgl. fuer hydraulische und sanitaere installationen

Info

Publication number: DE2845621A1
Application number: DE19782845621
Authority: DE
Inventors: Attilio Angioletti
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1977-10-19
Filing date: 1978-10-19
Publication date: 1979-04-26
Also published as: FR2406772A1; BE871369A; SE7810823L; LU80374A1; NL7809013A; GB2006245A; IT1115681B

Description

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DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

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TELEFON: HXSäSÖSC 8 000 MÖNCHEN 2. TELEGRAMME: KARPATENT KXttCCDKKSS«®SXeC35 TELEX: 529068 KARP D

18. Oktober 1978

¥. 43 247/78 12/RS

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)

Biegsame Rohre od.dgl. für hydraulische und sanitäre Installationen

Die Erfindung bezieht sich auf biegsame Rohre u.dgl. für sanitäre Installationen in privaten und industriellen Gebäuden.

Bekanntlich besteht einer der Hauptnachteile aller privater und industrieller hydraulischer und sanitärer In-

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stallationen darin, daß die Rohre bzw. Rohrsysterne starr sind. Bis heute werden die Rohre bzw. Rohrsysteme mit Metallrohren wie Mannesmann-Röhren, Bleirohren, und gegebenenfalls mit starren Kunststoffrohren ausgeführt. Weiterhin sind bei den bekannten Rohrsystemen auch Gelenke, Verbindungen usw. vorhanden, die ebenfalls aus starrem Material gebildet sind. Insbesondere, wenn vorgefertigte Einheiten wie Wandtafeln, Wandteile od.dgl. verwendet werden, die Rohre verhältnismäßig kleiner Kapazität für warmes und kaltes Wasser und für den Abfluß von sanitären Installationen enthalten, ist es bekannt, daß Reparaturarbeiten, die früher oder später aus verschiedenen Gründen erforderlich werden, immer einen beträchtlichen Zeitaufwand erfordern und oftmals auch erfordern, daß die Wände geöffnet und demgemäß nach Ausführung der Reparatur wieder geschlossen werden müssen. Diese Probleme sind so allgemein bekannt, daß Details nicht angegeben zu werden brauchen. Die Starrheit der Rohre führt auch zu anderen Problemen. Beispielsweise können durch Stöße und Vibrationen zufolge verschiedener Arten von Maschinen, Straßenverkehr und, noch ernsthafter, durch Erdstöße Rohrverbindungen, Rohranschlüsse, Rohrverschraubungen u.dgl. unerwünscht verschoben bzw. aus ihrer richtigen Stellung gebracht werden, oder es können sich sogar Rohrbrüche ergeben. Es kann sich auch Korrosion zufolge von Erdströmen oder vagabundierenden Strömen sowie zufolge Kondensation (insbesondere im Winter und im Sommer) an den Außenflächen der Rohre ergeben. Weiterhin können sich Beanspruchungen zufolge von Wasserschlägen ergeben sowie Verformungen und Brüche zufolge von Frost. Außerdem ist die korrodierende Wirkung gewisser Baumaterialien wie Zement und insbesondere Gips, wenn solcher verwendet wird, nachteilig. Schließlich ist auch noch der beträchtliche Grad an Wärmeverteilung in Heißwasserrohren zu beachten.

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Es ist bekannt, daß Metalle gute Wärmeleiter sind.

. Neuerdings sind Versuche gemacht worden, einige dieser Probleme und Nachteile durch die Verwendung von Rohren aus Polyester oder aus Polyamidharz zu lösen. Jedoch wurde keine zufriedenstellende Lösung erreicht, weil diese Materialien etwas teuer sind und nicht den Grad an Elastizität haben, der erwünscht ist.

Es ist somit ersichtlich, daß, wenn keine Metallrohre verwendet werden sollen, die Auswahl eines geeigneten Materials eine entscheidende, wenn nicht kritische Bedeutung hat.

Es ist bereits gesagt worden, welches die Anforderungen an ein ideales, nicht-metallisches Rohr sind. Die früheren Ausführungen zusammenfassend ist zu sagen, daß es notwendig ist, ein Material zu finden, welches ausreichend biegsam ist, damit es mit relativ kleinen Krümmungsradien verlegt werden kann, weil der verfügbare Raum bei modernen Gebäuden begrenzt ist und einen passiven, d.h. nachteiligen Einfluß darstellt. Weiterhin ist es für dieses Material erforderlich, allen Arten von gewöhnlich angetroffener Korrosion zu widerstehen, wobei es auch leicht einzubauen sein soll, selbst in Wickelabschnitten oder gewundenen Abschnitten und mit plötzlichen Richtungsänderungen und in relativ großen Längen. Im Hinblick auf den letzteren Gesichtspunkt soll der Vorteil nicht übersehen werden, in der Lage zu sein, Steigleitungen für die Verteilung von Wasser auszuführen, deren Installation so leicht bzw. bequem wie die Installation beispielsweise des elektrischen Hauptkabels ist, in welchem Fall die Durchmesser mehr oder weniger gleich sind.

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Untersuchungen und Forschungen seitens der Anmelderin, die über eine lange Zeitperiode ausgeführt wurden und von sehr teuren und in's Einzelne gehenden praktischen Versuchen begleitet waren, haben es möglich gemacht, mit einer sorgfältigen Auswahl des Basismaterials oder Grundmaterials, ein System von elastomeren Massen bzw. Verbindungen herzustellen, mit denen es möglich ist, alle oben angegebenen Probleme gleichzeitig zu lösen. Es würde etwas zu oberflächlich und vereinfacht sein, zu sagen, daß.durch einfachen Ersatz der Metallrohre durch Rohre aus biegsamem elastomeren Material die zahlreichen angetroffenen Probleme mehr oder weniger durch ein Wunder gelöst wurden. Abgesehen von den Problemen der Kosten besteht das Problem der Dauerhaftigkeit, welches in der Gebäudeindustrie sehr wichtig ist. Obwohl die Kosten von nicht-metallischen Rohren nur einen sehr kleinen Bruchteil der Kosten von Metallrohren betragen, würde dies allein nicht ausreichend sein. Es würde auch nicht ausreichend sein, die Rohranschlußstücke, Rohrverschraubungen usw. und die Verbindungen beseitigt zu haben, wenn die Lebensdauer des Materials, welches dazu verwendet wird, das Metall zu ersetzen, nicht ausreichend wäre. Daher war kein auf dem Markt verfügbares elastomeres Material in der Lage, das Problem zu lösen. Vielmehr war es erforderlich und sogar wesentlich, das Problem des Widerstandes oder der Beständigkeit gegen Altern zweifelsfrei zu lösen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde dieses Problem und wurden auch die anderen Probleme auf hervorragende Weise gelöst, weil die besondere Zusammensetzung der Massen gemäß der Erfindung, die nachstehend im einzelnen beschrieben wird, es möglich macht, für die aus diesen Massen hergestellten Rohre eine Lebensdauer von wenigstens dreißig Jahren zu garantieren.

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Wahrend der ausgeführten Versuche war es möglich, zu finden, daß das beste Material für diese Massen aus Äthylen-Propylen-Kautschukpolymeren und/oder aus vulkanisierbaren, ungesättigten -Ithylen-Propylen-Kautschukpolymereii besteht,· die als Terkomponente Diene enthalten. Dies bedeutet, daß das beste Material aus besonderen Arten von olefinischen Polymeren besteht. Die Bildung dieser Polymere mit organischen Verstärkungsmitteln wie Kohlenruß, mit mineralischen Verstärkungsmitteln wie Kaolin und andere, mit inerten Füllmaterialien wie Calciumcarbonat, Siliciumdioxyd, Quarzsand usw., mit Vernetzungsmitteln wie Schwefel, mit Verbindungen, die in der Lage sind, Schwefel abzugeben und mit anderen Vernetzungsverbindungen und mit Peroxyden, mit die Vulkanisation beschleunigenden Mitteln, mit Antioxydiermitteln verschiedener Arten, mit Plastifizierungsmitteln, und auch mit Aktivierungsmitteln wie Zinkoxyd ist weit verbreitet und liegt im Rahmen dieses technologischen Zweiges. Es besteht eine besondere Forderung im Hinblick auf die Plastifizierungsmittel bzw. Weichmacher. Öle werden deutlich bevorzugt, und im Hinblick auf diese Öle ist es mehr oder weniger obligatorisch, Paraffinöle mit hohem Reinheitsgrad zu verwenden, d.h. Paraffinöle, deren Reinheitsgrad so hoch ist und an die solche Anforderungen gestellt werden, daß sie mit Nahrungsmittelsubstanzen in Berührung gebracht werden können. Mit Bezug auf diesen letzten Gesichtspunkt ist es ausreichend, auf die in Kraft befindlichen Gesetze in betreffenden Ländern oder in dem Land zu verweisen, in welchem das Gebäude ausgeführt werden soll. Diese Forderung ist im perativ und erstreckt sich auch auf die anderen Komponenten der Masse. In der Praxis müssen die Massen frei von allen Komponenten sein, die durch das Trinkwasser, unabhängig da von, ob es warm oder kalt ist, extrahiert werden können, um absolut zu gewährleisten, daß das durch die Rohre fließende Wasser keine Komponenten extrahieren kann, die für die Ge-

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sundheit schädlich sind oder die einen unangenehmen Geruch haben.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen gehört es zum technischen Prinzip der vorliegenden Erfindung, für Trinkwasserrohre für warmes und kaltes Wasser, die in privaten und in industriellen Gebäuden verwendet werden sollen, Massen auf der Basis von Ithylen-Propylen-Kautschukpolymeren und Ithylen-Propylen-Kautschukpolymeren, deren Terkomponente Diene enthält, zu verwenden, die keine toxischen oder giftigen Verbindungen oder Verbindungen mit unangenehmem Geruch oder Geschmack enthalten, die durch Wasser bis zu einer Temperatur von 5o°C extrahiert werden können, wobei diese Temperatur die übliche maximale Temperatur ist, die mit gewöhnlichen Wassererhitzern erreicht wird. Der Einfachheit halber werden nachstehend für die Äthylen-Propylen-Kautschuke bzw. für die vulkanisierbaren ungesättigten Äthylen-Propylen-Kautschuke, die als Terkomponente Diene enthalten, die üblichen Abkürzungen ¹¹EPM" bzw. "EPDM" verwendet.

Selbst mit den oben angegebenen Begrenzungen ist dem für die Bildung der Massen verantwortlichen Ingenieur ein großer Bereich hinsichtlich der Auswahl von Bestandteilen gelassen.

Einige Beispiele von Massenzusammensetzungen werden nachstehend angegeben:

Masse auf der Basis von EPDM Gewichtsteile

EPDM

hochfeiner Kohlenruß sehr reines Paraffinöl

Beschleunigungsmittel (Thiuramsäure

oder Dithiocarbaminsäure) 2 - '4

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	loo
5o	- 15o
Io	- 15o

Masse auf der Basis von EPDM Gewichtsteile Schwefel 1-3

Stearinsäure 1

Zinkoxyd 2 - 5

Es ist zu beachten, daß für die Zwecke der vorliegenden Erfindung das EPDM ein Terpolymer von Äthylen, Propylen und einem Dien ist. Das Dien, welches die dritte Komponente des Terpolymeren darstellt, kann aus Äthyliden-Norbornen, 1,4-Hexadien oder Dicyclopentadien ausgewählt werden. In Übereinstimmung mit den oben wiederholten Anforderungen muß der Kohlenruß auch einen hohen Reinheitsgrad haben, d.h. er darf keinerlei Komponenten enthalten, die durch Wasser bis zu einer Temperatur von 5o°C extrahiert oder herausgewaschen werden können. Jedoch bleibt die Wahl der Rußart in Übereinstimmung mit der Formel der einzelnen Massen in Relation zu den anderen Bestandteilen der Formel offen, beispielsweise hinsichtlich hart, weich, "Ofenruß", "Kanalruß" oder "Wärmeruß¹¹.

Masse auf der Basis von EPM Gewichtsteile

EPM loo

hochreiner Kohlenruß bzw. Ruß 5o

Zinkoxyd 2

Stearinsäure o,5

Peroxyd (Peroximon F40 von Montedison) 4,5

Aktivierungsmittel (beispielsweise

Schwefel) o,33

Die Massen, die von den beiden oben gegebenen Beispielen umfaßt sind, haben unzweifelhafte Vorteile gegenüber anderen Materialien, und zwar gegenüber Elastomeren oder plastischen Materialien. Tatsächlich ist es im Vergleich zu

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Elastomeren anderer Arten, als sie oben beschrieben sind, möglich, einen Widerstand oder eine Beständigkeit gegen Altern zu erhalten, der bzw. die viel besser ist als derjenige bzw. diejenige von beispielsweise natürlichem Kautschuk oder Styrolkautsch.uk. Mit Bezug auf die bis heute verwendeten plastischen Materialien kann gesagt werden, daß diese keine Garantie für die Dauerhaftigkeit bieten, insbesondere dann nicht, wenn die Temperatur 4o°C überschreitet und das Rohr sich auch unter Druck befindet. Der hohe chemische Widerstand der oben beschriebenen Massen zusammen mit dem NichtVorhandensein von wasserlöslichen Materialien oder von Materialien, die durch Wasser einer Temperatur bis zu 5o°C extrahiert oder ausgewaschen werden können ist derart, daß das Material für die Rohre gemäß der Erfindung besonders geeignet ist für den vorbestimmten Zweck der Erfindung, der darin besteht, ein für allemal die oftmals ernsthaften Nachteile zu beseitigen, die sich ergeben, wenn Metallrohre in privaten und industriellen Gebäuden für die Wasserzufuhr und für den Abfallabfluß verwendet bzw. eingebaut werden. Die chemische Trägheit der Rohre, die auf diese Weise gebildet sind, macht sie auch dazu geeignet, Wasser aus Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen wegzuführen, wobei die Verwendung solcher Maschinen sich immer mehr ausbreitet. Es ist bekannt, daß das aus Waschmaschinen weggeführte Wasser allgemein beträchtliche Ablagerungen in Metallrohren bilden kann und diese auch korrodiert, wohingegen bei einem Rohr gemäß der Erfindung keine Ablagerungen haften bleiben.

Im praktischen Gebrauch ist die Herstellerfirma in der Lage, Spulen aus biegsamem Rohr gemäß der Erfindung in geeigneten Längen herzustellen. Die Spulen können bequem zum Anwendungsort transportiert werden, wonach das aufgewickelte Rohr in Abschnitte erforderlicher Länge geschnitten wer-

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den kann land Verbindungen, Abzweigungen, Gabelungen u.dgl. vergleichsweise bequem angebracht werden können·

Die Herstellung von Rohren gemäß der Erfindung durch Extrudieren bietet keine besonderen Schwierigkeiten, weil eine solche Herstellung ein bereits in großem Ausmaß angewendetes Verfahren ist. Die Innenabmessungen des Rohres sind Standardabmessungen, wie sie für Wasserleitungen verwendet werden, und auch von diesem Gesichtspunkt aus ergeben sich keine besonderen Probleme. Es gibt auch keinerlei Probleme hinsichtlich der Dicke, weil bei Kenntnis der physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Masse und der Betriebsdrücke es einfach ist, die Dicke zu berechnen. Es ist daher möglich, eine gewisse Anzahl von Standardtypen zu haben, wie es auch bei Metallrohrsystemen der Fall ist. Es ist weiter festzustellen, daß Verstärkungseinsätze, und zwar entweder aus Textilmaterial oder aus Metall, vorgesehen werden können, wenn es erforderlich oder günstig ist. Insbesondere im Fall der Verwendung von Metalleinsätzen werden diese in das elastomere Material eingebettet, so daß sie gegen die Wirkung von Korrosion zufolge von vagabundierenden Strömen, Erdströmen od.dgl. oder zufolge anderer Gründe, wie sie zuvor mit Bezug auf Metallrohre beschrieben worden sind, geschützt sind.

Der Einbau ist in großem Ausmaß erleichtert zufolge des verringerten Gewichtes und zufolge der Biegsamkeit der Rohre gemäß der Erfindung. Weiterhin ist" es viel einfacher, Rohrabschnitte zwischen selbst engen Kanälen zuzuführen, wie es beispielsweise bei elektrischen Kabeln ausgeführt wird, und zwar mit der Hilfe von üblichen biegsamen Metalleitern. Es ist auch, falls erforderlich, einfach, die Rohre in Wandabschnitte, in gegossene Abschnitte oder Teile u.dgl. einzubetten. Es ist weiterhin nicht schwierig, dann an die Rohre

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Ventile, Hähne, Durchflußmesser usw. sowie die notwendigen Armaturen an den Enden der Rohre an der Verbrauchsstelle anzuschließen. Ein anderer Vorteil der Erfindung ergibt sich in dieser Hinsicht unmittelbar, weil die Biegsamkeit der Rohre dem Installateur einen großen Manövrierbereich und mehr Raum gibt. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß es in gewissen Fällen, wenn Bade einrichtungen und Duscheinrichtungen beispielsweise eingebaut werden, es notwendig ist, Anpassungen und Änderungen vorzunehmen, die zu einem beträchtlichen Zeitverlust führen. Es ist offensichtlich, daß zufolge der Eigenschaften der Rohre gemäß der Erfindung und zufolge der anderen vorteilhaften Eigenschaften, wie sie oben beschrieben sind, auch die Möglichkeit besteht, gewisse charakteristische Teile von sanitären Armaturen fortzulassen. Die sogenannten Verbindungen, d.h. die biegsamen Kupferrohre für Wassererhitzer, die in jedem Haus vorhanden sind, können in den üblichen Größen hergestellt werden, und die mit Gewinde versehenen ¥andarmaturen und die Armaturen für den Einbau können bequem mit den Enden verbunden werden. Es ist bekannt, daß das Biegen von Verbindungen von Hand viel Zeit erfordert und daß die Rohre manchmal brechen, wenn der Krümmungsradius zu klein ist, wie es in gewissen Umgebungen auftreten kann, in denen der Raum begrenzt ist. Außerdem nimmt ein biegsames Rohr automatisch die beste Gestalt ein in Übereinstimmung mit der Lage und der Länge des Rohrabschnitts, wobei auch die Kosten für die Chromplattierung eingespart werden, die immer an den Verbindungen, Anschlüssen u.dgl. ausgeführt wird. Wenn die ästhestischen Anforderungen besonders streng sind, gibt es keinen Grund, der es verhindern würde, die Verbindungen, Anschlüsse u.dgl. mit einem geeigneten Metallüberzug zu überziehen, der genügend biegsam ist. Ein solcher Überzug ist beispielsweise ein geflochtener Überzug.

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Durch die Erfindung ist eine vorteilhafte Entwicklung auf dem Gebiet der sanitären Installationen in Richtung
vereinfachter Ausführung und vereinfachten Einbaus geschaffen, wobei sich weiterhin eine Verringerung der Kosten und der Arbeitszeit, und zwar sowohl beim Hersteller als auch am Anwendungsort ergeben, wodurch die Technologie des hier in Rede stehenden Gebietes revolutioniert ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Biegsames Rohrsystem für hydraulische und sanitäre Installationen für private und industrielle Gebäude, dadurch gekennzeichnet, daß es insgesamt aus einer Masse aus
EPM- und/oder EPDIi-Polymeren besteht, die mit organischen
und anorganischen Verstärkungsmitteln, Füllmaterialien, Vernetzungsmitteln, Plastifizierungsmitteln, Beschleunigungsmitteln, Aktivierungsmitteln und anderen Bestandteilen gebildet ist, und daß alle Materialien, die in der Masse dieser Polymeren enthalten sind, in Wasser bis zu einer Temperatur
von 5o°C unlöslich sind und/oder durch das Wasser bis zu
dieser Temperatur nicht herausgelöst oder herausgewaschen
werden können.

2. Rohrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Plastifizierungsmittel ein Paraffinöl einer Art verwendet ist, die dazu geeignet ist, mit Nahrungsmittelsubstanzen in Berührung zu kommen.

3. Rohrsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse folgende Zusammensetzung hat:

Gewichtsteile

EPIM 5o loo hochfeiner Kohlenruß Io - 15o sehr reines Paraffinöl - 15o Beschleunigungsmittel (Thiuram- 2 säure oder Dithiocarbaminsäure) 1 - 4 Schwefel 1 - 3 Stearinsäure 2 Zinkoxyd - 5.

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4. Rohrsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse folgende Zusammensetzung hat:

Gewichtsteile EFM loo hochreiner Kohlenruß bzw. Ruß 5o Zinkoxyd 2 Stearinsäure o,5

Peroxyd (Peroximon F40 von Montedison) 4,5 Aktivierungsinittel (z.B. Schwefel) o,33.

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