Post on 06-Apr-2015
TECHNISCHE INFORMATIONENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
ALLGEMEINE INFORMATIONENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
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Polyethylen PE
Polypropylen PP
PVC, PS,...Polyolefine Fluorpolymere
Polyvinylidenfluorid PVDF
Ethylen-Chlortrifluorethylen ECTFE
Das Kunststoff-Sortiment
Synthetische Kunststoffe Abgewandelte Naturstoffe
Polymerisate Polykondensate Polyaddukte
Thermoplaste
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WARUM KUNSTSTOFFE ?
gute physikalische Eigenschaften (geringes spez. Gewicht, flexibles Material,...)
großer Anwendungsbereich
einfache Handhabung
einfache Installation
hervorragende chemische Eigenschaften
reines Material
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MATERIALEIGENSCHAFTENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
POLYETHYLEN PECHEMISCHER AUFBAU
C C
H H
H H n
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POLYETHYLEN PEALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN
flexibel
niedrige spezifische Dichte von 0,95 g/cm³
ausgezeichnete Transporteigenschaften (z.B. Rollen)
gute Witterungsbeständigkeit
einfache und sichere Schweißbarkeit
keine Ablagerungen und Zuwachsen
nagetierbeständig
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POLYETHYLEN PEALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN/TYPEN
Molekularstruktur
PE 100 (dritte Generation)
Modifizierter überwachter Polymerisationsprozess mit neuen Katalysatoren Bimodulstruktur ergibt bessere Eigenschaften
Molekularstruktur
= Zusammensetzung aus einem Polymer [Polyethylen mit hoher Dichte (PEHD)]
PE 80 (zweite Generation)
= Zusammensetzung aus einem Polymer [Polyethylen mit hoher Dichte (PEHD)]Niederdruck Polymerisationsprozess (Standard)
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PE 100
PE 80 TREND• Allgemeine
Informationen
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POLYETHYLEN PEALLGEMEIN
POLYPROPYLEN PPCHEMISCHER AUFBAU
C C
H CH3
H H
n
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POLYPROPYLEN PPALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN
flexibel
niedrige spezifische Dichte von 0,91 g/cm³
ausgezeichnete Transporteigenschaften (z.B. Rollen)
korrosionsbeständig
einfache und sichere Schweißbarkeit
Beständigkeit gegen jede Art von Mikroorganismen
niedrige Durchlässigkeit (Permeation)
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POLYPROPYLEN PPALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN/TYPEN
= Zusammensetzung von einem Polymer, dem Polypropylen
PP-B 80 (Block-Copolymer)
PP-H 100 (Homopolymer)
P – P – P – P – P – P – P – P – P – P
Der Blockpolymer ist ein Copolymer, der Ethylen blockweise bis 30 % enthält (normal <7%)
P – P – P – E – E – E – P – P – P – P
PP-R 80 (Random-Copolymer)
Random-Copolymer, der einen bestimmten Prozentsatz (2 – 7%) von Ethylen statistisch verteilt, enthält.
E – P – E – P – P – P – E – P – P – P
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POLYVINYLIDENFLUORID PVDFCHEMISCHER AUFBAU
PVDF entsteht bei der Polymerisation von Vinylidenfluorid
C C
F
H
H n
F
(C2H2F2)n
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POLYVINYLIDENFLUORID PVDFALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN
hohe Wärmeformbeständigkeit
sehr gute chemische Beständigkeit
beständig gegenüber UV- und – Strahlung
ausgezeichnete Abriebfestigkeit (geringe Reibungszahl)
hervorragende Isolations- und Elektrische Eigenschaften
schwer entflammbar (UL94-VO)
gute mechanische Eigenschaften
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POLYVINYLIDENFLUORID PVDFALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN
Rohre, Formstücke, Ventile und Halbzeuge werden aus einem Rohmaterial hergestellt.
SOLEF = Suspensions-PVDF
• höherer Kristallinitätsgrad
• Höhere Schmelztemperatur
• Höhere thermomechanische Eigenschaften (im Vergleich zum Emulsionsprozess)
Solef 1010
Solef 1008 Solef 1008
Solef 6010
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ETHYLENCHLORTRIFLUORETHYLEN ECTFECHEMISCHER AUFBAU
Copolymer aus Ethylen und Chlortrifluorethylen
C C C C
H
Cl F
H F F
H H n
(-CH2 – CH2 – CF2 – CF -)n
Cl
(C4H4F3Cl)n
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ETHYLENCHLORTRIFLUORETHYLEN ECTFEALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN
breiter Temperaturanwendungsbereich
UV und – Strahlung resistent Alterungsbeständig
schwer entflammbar (UL94-V0)
außerordentlich gute chemische Beständigkeit (Säuren, Basen, Lösungsmittel, Chlor,...)
physiologische Unbedenklichkeit
sehr gute Gleiteigenschaften
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ETHYLENCHLORTRIFLUORETHYLEN ECTFEALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN
Rohre, Formstücke, Ventile und Halbzeuge werden aus einem Rohmaterial hergestellt.
Halar 901
Halar 350 Halar 350
Halar 901
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ZEITSTANDSKURVENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
ZEITSTANDSVERHALTENPE 100
0,1 1,0 10 102
103
104
105
100,5
0,6
0,70,80,91,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,08,09,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
20°C
40°C
60°C
1 10 25 50Standzeit [Jahre]
10°C
80°C
100
Ve
rgle
ich
ss
pa
nn
un
g s
v [
N/m
m²]
Standzeit [h]
20°C
50 Jahre
10,0N/mm²
MRS10
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ZEITSTANDSVERHALTENPE 100
0,1 1,0 10 102
103
104
105
100,5
0,6
0,70,80,91,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,08,09,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
20°C
40°C
60°C
1 10 25 50Standzeit [Jahre]
10°C
80°C
100
Ve
rgle
ich
ss
pa
nn
un
g s
v [
N/m
m²]
Standzeit [h]
~6,7N/mm²
10 Jahre
50°C
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ZEITSTANDSVERHALTENPP-H100
0,1 1,0 10 102 103 104 105 1060,5
0,6
0,7
0,80,91,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,09,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
1 10 25 50
Standzeit [Jahre]
20°C
40°C
60°C
70°C
80°C
95°C
100
10°C
30°C
50°C
90°C
Ve
rgle
ich
ss
pa
nn
un
g s
v [
N/m
m²]
Standzeit [h]
10N/mm² MRS10
20°C
50 Jahre
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ZEITSTANDSVERHALTENPP-R80
0,1 1,0 10 102 103 104 105 1060,5
0,6
0,7
0,80,91,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,09,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
1 10 25 50
Standzeit [Jahre]
20°C
40°C
80°C
100
10°C
30°C
50°C
60°C
70°C
95°C
90°C
Ve
rgle
ich
ss
pa
nn
un
g s
v [
N/m
m²]
Standzeit [h]
~9,8N/mm²
20°C
50 Jahre
MRS8
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ZEITSTANDSVERHALTENPVDF
1 10 25 50
100
10 10 10 10 10 102 43 5 6
0,1 1,0
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
8,0
9,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
7,0
20°C30°C
40°C
50°C
60°C
70°C
80°C
90°C95°C
100°C
110°C
120°C
130°C
140°C
Time to fail [years]
Ve
rgle
ich
ss
pa
nn
un
g s
v [
N/m
m²]
Standzeit [h]
20°C
27N/mm²
50 Jahre
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ZEITSTANDSVERHALTENECTFE
100
101
102
103
104
105
106
1
2
345
7
10
20
30
4050
90°C
60°C
23°C
1 5 10 25 50
Time to fail [years]
Ve
rgle
ich
ss
pa
nn
un
g s
v [
N/m
m²]
Standzeit [h]
~18N/mm²
20°C
10 Jahre
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ZEITSTANDSVERHALTENPE100/PP-H100/PP-R80/PVDF/ECTFE
Vergleichsspannung [N/mm²] Medium: Wasser 20°C & 50 Jahre
0,1 1,0 10 102
103
104
105 6
8,09,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
20°C
40°C
10°C
50°C
30°C
10
Ve
rgle
ich
ss
pa
nn
un
g s
v [
N/m
m²]
Standzeit [h] 1 10 25 50Standzeit [Jahre]
100
ECTFE
PVDF
PE100
PP-H100
PP-R80
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• Sondermaterialien• Berechnungs-grundlagen• Schweißrichtlinien• Lösbare Verbindungen• Philosophie Spritzgießen
• Produktpalette
• Zeitstand -Innendruckversuch• Anwendungs-beispiele
ZEITSTANDSVERHALTENPE100/PP-H100/PP-R80/PVDF/ECTFE
Vergleichsspannung [N/mm²]Medium: Wasser 20°C & 50 Jahre
10 10 9,8
27
18 (10 Jahre)
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DICHTEPE/PP/PVDF/ECTFE
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• Anwendungs-beispiele
0,95 0,91 1,78 1,680
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
Dichte
PE PP PVDF ECTFE
TEMPERATURGRENZEN [°C]PE/PP/PVDF/ECTFE
-80
-30
20
70
120
170
[°C]
-40
-5
-40
-76
80
110
140150
Untere Temperaturgrenze
Obere Temperaturgrenze[°C]
PE PP PVDF ECTFE
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SONDERMATERIALIENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
SONDERMATERIALIEN
PE-el: Polyethylen elektrisch leitfähig
PP-s: Polypropylen selbst erlöschend
PP-s-el: Polypropylen selbst erlöschend und elektrisch leitfähig
PP weiß
PP-s weiß
PP schwarz
Modifikationen beeinflussen die Eigenschaften der Standardmaterialien
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SONDERMATERIALIENANWENDUNGEN
PE-el: Oberflächenwider-stand <106 [Ohm]
Tank- und Container-auskleidungen
PP-s: UL94 – V2 bis V0 (s>9mm)
Ventilations-rohrsysteme
PP-s-el: UL94 – V0 und ein Oberfl.widerstand <106 [Ohm]
Transportleitungen für explosive Medien
Material Eigenschaft Typische Anwendung
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SONDERMATERIALIENANWENDUNGEN
PP weiß: Anlagenbau
PP-s weiß: UL94 – V2 to V0 (s>9mm)
Nassbänke
PP schwarz: UV stabil Freiluftsysteme
Polypure: PP natural, lichtdurchlässig
Verteilersysteme für reine Medien bis 40°C
Material Eigenschaft Typische Anwendung
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BERECHNUNGSGRUNDLAGENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
s
da
Beispiel:
da = 110mm
s = 10mm
SDR = ? SDR = das =
11010
= 11
SDR = sda
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SDR
BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
S =SDR - 1
2
Beispiel:SDR11
S=? S=SDR - 1
2=
11 - 1
2= 5
Daher: ...SDR11 ISO-S5...
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S-REIHE
BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
pzul = 20 . MRS
(SDR – 1) . cmin
pzul ...zulässiger Betriebsdruck [bar]
MRS ...Minimum Required Strength [N/mm²]
SDR ...Standard Dimension Ratio
Cmin ...Sicherheitsfaktor (=1,25 acc. ISO 12162)
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BETRIEBSDRUCK
BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
Beispiel:PE 100 MRS = 10 N/mm²SDR 11cmin = 1,25
pzul = ?
pzul = 20 . MRS
(SDR – 1) . cmin=
20 . 10
(11 – 1) . 1,25 = 16 bar
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BETRIEBSDRUCK
BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
Material10 bis 40°C 40 bis 60°C über 60°C
PE 100PP-H 1,6 1,4 1,25PP-RPVDFECTFE 2,0
Temperatur
1,25
1,251,6
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SICHERHEITSFAKTOR
BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
BETRIEBSDRUCK FÜR WASSERGEFÄHRDENDE MEDIEN
Pa = PB
fAP . fCR . AZ
Pa ... Betriebsüberdruck der jeweiligen Applikation [bar]
PB ... Bauteil-Betriebsdruck gültig für WasserfAP ... ApplikationsfaktorfCR ... Chemischer Resistenzfaktor nach DVSAZ ... Abminderungsfaktor für die spez. Zähigkeit
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BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
BETRIEBSDRUCK FÜR WASSERGEFÄHRDENDE MEDIEN
Applikationsfaktor fAP
Werkstoff Applikations- C-Faktor Gesamt-Sicherheits-faktor (nach ISO 12162) faktor bei 20°C
fAP (fAP x C)PE 100 1,6 1,25 2,0PE-el 1,9 1,25 2,4PP-H 1,25 1,6 2,0PP-R 1,6 1,25 2,0PP-R-el 2,4 1,25 3,0PP-R-s-el 2,4 1,25 3,0PVDF 1,25 1,6 2,0ECTFE 1,0 2,0 2,0
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BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
BETRIEBSDRUCK FÜR WASSERGEFÄHRDENDE MEDIEN
Abminderungsfaktor für spez. Zähigkeit AZ (DVS 2205, Teil 1)
*) nicht empfehlenswert
Werkstoff-10°C 20°C 40°C 60°C
PE-HD 1,2 1 1 1PE-el 1,6 1 1 1PP-H 1,8 1,3 1 1PP-R 1,5 1,1 1 1PP-R-el *) 1,3 1,2 1,1PP-R-s-el *) 1,5 1,4 1,3PVDF 1,6 1,4 1,2 1
Betriebstemperatur
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BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE
BETRIEBSDRUCK FÜR WASSERGEFÄHRDENDE MEDIEN
Beispiel:PE 100 MRS = 10 N/mm²SDR 11, C = 1,25Chemikalie: Salpetersäure, 53%ige KonzentrationTemperatur: 20°C
pad = 20 . MRS
(SDR – 1) . Cmin
=20 . 10
(11 – 1) . 1,25= 16 bar
pa = pB
fAP . fCR . AZ=
16
1,6 . 2,00 . 1= 5 bar
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SCHWEIßRICHTLINIENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
SCHWEIßRICHTLINIENPE/PP/PVDF/ECTFE
Flanschverbindung (lösbare Verbindung)
Verschraubung (lösbare Verbindung)
Gewindeverbindung (lösbare Verbindung)
Heizelement Stumpfschweißung
Heizelement Muffenschweißung
Elektroschweißung
Extrusionsschweißung
Warmgasschweißung
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HEIZELEMENT – STUMPFSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE
Rohrende
Heizelement
Schweißungvorbereiten
Angleichen undAnwärmen
Fügen und Abkühlen
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PRINZIP
HEIZELEMENT – STUMPFSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE
Schweißzeit
Angleichzeit Umstellzeit
Fuegedruck-aufbauzeit
Abkuehlzeit
Anwaermzeit
Temperatur
Schweiß-temperatur
Angleich-druck
Druck
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PRINZIP
HEIZELEMENT - STUMPFSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE
SCHWEIßMASCHINE FÜR GROßE Ø• Allgemeine
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HEIZELEMENT - STUMPFSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE
GRABENMASCHINE
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HEIZELEMENT - MUFFENSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE
Fitting
Heizelement
Rohrende
Schweißungvorbereiten
Anwärmen
Fügen und Abkühlen
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HEIZELEMENT - MUFFENSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE
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ELEKTROSCHWEIßUNGPE/PP
Anschluß-stecker
Schweißdraht
Indikator
Mittenanschlag
Rohrende
Prinzip: Durch die eingebrachte Energie des Schweißgerätes wird der Schweiß-draht erhitzt. Rohr und Formteil werden miteinander erschweißt.
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ELEKTROSCHWEIßUNGSCHWEIßMASCHINE
Polymatic plus
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EXTRUSIONSSCHWEIßUNGPE/PP/PVDF
Heißluft
Werkstück
Schweißgerät
Schweißgut (vom Extruder)
Schweißschuh
Schweißnaht
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EXTRUSIONSSCHWEIßUNGPE/PP/PVDF
HANDSCHWEIßEXTRUDER
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WARMGASSCHWEIßUNGPE/PP/PVDF
Schweißdraht
Warmgas
Werkstueck
Schweißgeraet
Schweißnaht
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WARMGASSCHWEIßUNGPE/PP/PVDF
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LÖSBARE VERBINDUNGENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
FLANSCHVERBINDUNGPE/PP/PVDF/ECTFE
Rohr
Vorschweißbund
Schrauben Losflansch
Dichtung
Prinzip: Die auf Rohre aufgeschweißten Vorschweißbunde werden mit Hilfe von Losflanschen und Schrauben auf eine dazwischenliegende Dichtung gepreßt.
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VERSCHRAUBUNGPE/PP/PVDF/ECTFE
Dichtung
Überwurfmutter
GewindeteilDruckteil
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VERSCHRAUBUNGPE/PP/PVDF/ECTFE
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GEWINDEVERBINDUNGPE/PP/PVDF
Standard Metrisches Gewinde(NPT-Gewinde auf Anfrage)
Anschweissende
Kompletter Kunststoff- Fliessbereich
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GEWINDEVERBINDUNGPE/PP/PVDF
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PHILOSOPHIE SPRITZGIEßENINDUSTRIE ROHRSYSTEME
PHILOSOPHIE SPRITZGIEßENZENTRALANGUSS
sehr hohe Maßgenauigkeit des Fittings
keine Verbindungslinie (Schwachstelle !)
niedrige Spannungen im Formteil
gleiche Fließdistanz für alle Bereiche
hohe Langzeiteigenschaften (Zeitstandsinnendruckversuch):
- nötiger Standard: 165h / 1000h
- AGRU Fittinge erreichen mehr als 1.500h bis zu 10.000h höhere Sicherheit
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PHILOSOPHIE SPRITZGIEßENDEZENTRALES ANGUSSSYSTEM
bedingte Maßgenauigkeit des Fittings
Verbindungslinien (Schwachstelle!)
hohe Spannungen im Formteil
niedrige Langzeiteigenschaften
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Verbindungslinie
PHILOSOPHIE SPRITZGIEßENZENTRALANGUSS
Hohe Produktstabilität
Niedrige innere Spannungen
Sehr gute Schweißbarkeit
Sehr gute Langzeiteigenschaften
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PRODUKTEIGENSCHAFTEN
PRODUKTPALETTEINDUSTRIE ROHRSYSTEME
PRODUKTPALETTEPE/PP
Extrudierte Rohre in allen Druckstufen (Ø20 – 1400)
PE Rohre auf Anfrage bis 2200mm
Fittinge für Elektro- und Stumpfschweißung (“verlängerte“ Fittinge) bis 315mm
Fittinge für Stumpfschweißung, Spritzgegossen bis 500mm
Segmentierte Fittinge für Stumpfschweißung bis 1400mm
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PRODUKTPALETTEPE/PP
Elektroschweißfittinge (hauptsächlich PE)
Fittinge für Heizelement - Muffenschweißung (“Muffenschweiß“ Fittinge)
Sonderfittinge
Platten, Rundstäbe, Schweißdrähte
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PRODUKTPALETTEPVDF
Extrudierte Rohre bis Ø400mm
Elektroschweißbare Muffen (HPF-Schweißung)
Fittinge für Stumpfschweißung, Spritzgegossen bis 315mm
Muffenschweiß-Fittinge Ø20 bis Ø110mm
Ventile, Armaturen
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PRODUKTPALETTEECTFE
Extrudierte Rohre bis Ø160mm
Fittinge für Stumpfschweißung, Spritzgegossen bis 110mm
Membranventile bis Ø63mm
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ZEITSTAND-INNENDRUCKVERSUCH
INDUSTRIE ROHRSYSTEME
LANGZEIT-ZEITSTANDSINNENDRUCK-VERSUCH NACH DIN 8078
Testkriterien: 1000h bei 95°C s=3,5N/mm²
Testresultat: >2400h ohne Fehler
AGRU PP-Rohr
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LANGZEIT-ZEITSTANDSINNENDRUCK-VERSUCH NACH DIN 8078
Andere PP-Rohre im Vergleich
Testkriterien: 1000h bei 95°C s=3,5N/mm²
Testresultat: 36h bis zum Fehler
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LANGZEIT-ZEITSTANDSINNENDRUCK-VERSUCH NACH DIN 8078
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIE ROHRSYSTEME
ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
Doppelrohrsystem für den Transport von Chemikalien – Austritt wird verhindert durch Doppelwand (Einsatz in ökologisch sensiblen Gebieten)
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
BrückenentwässerungPE Ø315mmAnschlüsse Ø90mmStumpf- und Elektromuffenschweißung
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
PE Wasserversorgung
AGRU- Werk1
Hauptdimension Ø200mm
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
Brauchwasserversorgung
PE Rohrleitung in Verbindung mit PE Auffangbecken
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
PP Rohrleitung
Ø560mm
Segmentierte Formteile
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
Versorgungsleitung für den Chemikalientransport in PP
segmentierte Formteile Ø560mm
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
Versorgungsleitung PP Ø355mm
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
PVDF Prozessleitung Ø40mm• Allgemeine Informationen
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
Chemische Versorgungsleitung für eine Mischanlage aus PVDF
Ø50 und Ø32mm
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ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME
ECTFE Prozessrohrsystem Ø32 und Ø50mm• Allgemeine Informationen
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AGRU Kunststofftechnik GmbHIng.-Pesendorfer-Str. 31
A-4540 Bad HallAustria / EU
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