Sattelrohr: Rohrseitenteile mit einer Sattelfasmaschine zusammenfügen

Wie Ihnen jeder Rohrinstallateur bestätigen kann, ist die Herstellung einer T- oder Y-Verbindung eine der größten Herausforderungen in der Branche. Um ein Abzweigrohr an eine bestehende Leitung anzuschließen, muss ein Loch in das Hauptrohr gebohrt und am Seitenteil ein Sattel geschnitten werden. Der Sattelschnitt wird manchmal auch Fischmaul genannt, weil die Form des Schnitts dem offenen Maul eines Fisches ähnelt.

Das Schweißen selbst ist relativ einfach, aber die Vorbereitung der Verbindung zum Schweißen kann ein zeitaufwändiger Prozess sein.

Normalerweise ist es nicht so schlimm, das Loch in das Hauptrohr zu bohren. Mit einer Lochsäge in einer Bohrmaschine geht diese Arbeit schnell von der Hand, und abgesehen davon, dass man sich ein paar Augenblicke Zeit nimmt, um das Rohr genau richtig im Schraubstock auszurichten, kann fast jeder Anfänger beim ersten Versuch gute Ergebnisse erzielen.

Den Sattel herzustellen ist nicht so einfach. Rohrinstallateure verwenden häufig eine Papierschablone. Nachdem sie die Schablone um das Rohr gewickelt und mit Speckstein, Marker oder Kreide nachgezeichnet haben, drehen sie das Rohr mit einem Handbrenner, Plasma oder Autogen langsam und folgen dabei der Kreidelinie, um den Schnitt auszuführen. Sie müssen außerdem darauf achten, dass der Winkel beim Fortschreiten des Schnitts konstant bleibt.

Eine Papierschablone ist nicht die einzige Möglichkeit, die Schnittlinie nachzuzeichnen. Erfahrene Hersteller und Rohrmonteure verfügen über alle möglichen anderen Methoden. Um diesen Teil des Prozesses zu vereinfachen, stehen einige Tools zur Verfügung. Manche überspringen das Nachzeichnen der Kontur, zeichnen aber Referenzlinien auf beide Rohre und machen dann mit einer Kappsäge zwei erste Schnitte für den Sattel. Das klingt vielleicht grob, aber die Ergebnisse sind nicht schlecht. Allerdings ist es noch kein fertiger Sattel. Es ist nur ein V, das den Anfang eines Sattels darstellt.

Ob Sattel oder V, es ist noch nicht bereit zum Schweißen. Von Hand gefertigte Schnitte sind nicht immer gleichmäßig; Schnitte mit einer Kappsäge sind nicht konturiert und passen nicht zum Hauptrohr. In beiden Fällen erfordert eine gute Passung Schleifen – in manchen Fällen sogar viel Schleifen –, um sicherzustellen, dass die Haupt-Seiten-Passung gut genug zum Schweißen ist.

Dann kommen zusätzliches Schleifen und Nachrüsten und manchmal auch Raten ins Spiel.

„Rohrinstallateure schleifen das Abzweigrohrende, halten es an das Hauptrohr und suchen nach Lücken und hohen Stellen, wobei sie ihr Bestes geben, um einen festen Sitz zu gewährleisten“, sagte Mitch Trivanovich, Vertriebsingenieur bei Protem USA. Dabei müssen sie den auf dem Ausdruck angegebenen Astwinkel und die Astlänge einhalten.

„Je nach Können des Rohrinstallateurs, Rohrdurchmesser und Wandstärke kann der Vorgang zwischen 20 Minuten und einer Stunde dauern“, sagte Trivanovich.

Selbst wenn die Montage akzeptabel ist, ist der Rohrinstallateur möglicherweise noch nicht fertig.

„Die Wärmeeinflusszone kann durch maschinelle Bearbeitung eliminiert werden, aber das ist ein zusätzlicher Schritt, der zusätzliche Handhabung und Maschinenzeit erfordert, was teuer ist“, sagte er.

Die Schwierigkeiten bei der Herstellung guter Sättel veranschaulichen, wie effizient es ist, das richtige Werkzeug für die jeweilige Aufgabe zu verwenden. Niemand benutzt eine Kettensäge zum Beschneiden von Hecken oder einen Vorschlaghammer zum Einschlagen von Nägeln. Das Problem bei der Herstellung abgeschrägter Sättel mit dem richtigen Werkzeug besteht darin, dass es bis vor kurzem kein solches Werkzeug gab.

Bei diesem Gerät handelt es sich um ein Handgerät von Protem, Modell US25GL. Nachdem der Dorn der Maschine in das Rohrende eingeführt und aufgeweitet wurde, um die Maschine zu fixieren, drückt der Rohrmonteur den Abzug und die Maschine erledigt den Rest. In nur wenigen Minuten hat der Rohrinstallateur einen passgenau abgeschrägten Sattel, der zum Schweißen bereit ist.

„Es sorgt nicht nur für Maßgenauigkeit und Konsistenz der Fasen, sondern bewahrt auch die Integrität des Metalls“, sagte Trivanovich. „Da es sich um einen Kaltbearbeitungsprozess handelt, riskiert der Anwender nicht, die Eigenschaften des Metalls zu verändern.“ Da es nicht auf eine offene Flamme angewiesen ist, ist es außerdem ein sichererer Prozess als einige der anderen Methoden.

Darüber hinaus ist der Bearbeitungsprozess sauber.

„Es entstehen nicht die beim Schleifen in der Luft befindlichen Staub- und Schmutzpartikel, die das Potenzial haben, den nachfolgenden Schweißprozess zu verunreinigen“, sagte Russel Folger, ebenfalls einer der Vertriebsingenieure des Unternehmens.

Die resultierende Abschrägung und, falls gewünscht, die Fläche seien rund um den Umfang des Abzweigrohrs vollkommen gleichmäßig, sagte Folger. Dies sorgt für eine gleichmäßige Schweißnahtwurzel. Mit einer Verbindung mit gleichmäßigem Querschnitt ist der Schweißer auf den Erfolg vorbereitet – die vollständige Durchdringung am gesamten Umfang ist in greifbarer Nähe.

„Da das Werkzeug über einen Dorn verfügt, der am Innendurchmesser des Rohrs festklemmt, nimmt das Werkzeug das gesamte Drehmoment auf“, sagte Folger. Dies kommt dem Rohrmonteur hinsichtlich Ermüdung und Sicherheit zugute. Darüber hinaus kann das Werkzeug mit einer Hebevorrichtung und einem Balancer ausgestattet werden, wodurch das Risiko wiederholter Hebeverletzungen verringert wird, sagte er.

Die Standardeinheit kann Rohre und Rohre mit einem Innendurchmesser von 1 Zoll bis 4½ Zoll Außendurchmesser verarbeiten, und kundenspezifische Konfigurationen sind auf Anfrage erhältlich. Nockensätze passend zum Außendurchmesser der Hauptlinie sowie Werkzeuge für gängige Fasenwinkel wie 0, 30, 37,5 und 45 Grad sind in Standardgrößen erhältlich. Die Werkzeuge sind aus Schnellarbeitsstahl, beschichtet (TiN oder TiNC) und als Hartmetalleinsätze für Aluminiumlegierungen, Kohlenstoffstähle, rostfreie Stähle, Duplexstähle, Superduplexstähle und INCONEL®-Legierungen erhältlich. Zu den Antriebsoptionen gehören sowohl elektrische als auch pneumatische Motoren.

Protem USA, www.protemusa.com