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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten von gekrümmten Flächen, insbesondere von Rohren, mit einem erhärtenden Kunstharz und einen Träger zur Durchführung des Verfahrens. Solche Beschichtungen sind bei chemischen Einwirkungen ausgesetzten Kanälen, keramischen Rohren und Kanalrohren nötig. Insbesondere Zementrohre hingegen sind chemischen Einwirkungen stark ausgesetzt (Beton ist nicht chemikalienbeständig). Auch gemauerte Rohre unterliegen allen Korrosionseinwirkungen, welchen eben Mauerwerk allgemein unterliegt. Diese mechanischen und chemischen Belastungen der Kanalsysteme, die durch den sinkenden Grundwasserspiegel und die damit verbundene schwache Durchflutung des Kanalnetzes verstärkt werden, bewirken, dass Kanalanlagen saniert werden müssen.
Als eine technisch mögliche Sanierungsmethode bestehender Kanalanlagen, gleichzeitig aber auch eine Verbesserung bei der Herstellung neuer Kanalrohre hat sich die Beschichtung mit Kunstharz erwiesen. Es ist dabei notwendig, dass das Kunstharz weitgehend den Korrosionseinwirkungen und möglichst auch den mechanischen Einwirkungen widersteht. Darüberhinaus ist notwendig, dass das Kunstharz auch am baufeuchten Material aushärten kann. Insbesondere wurde dazu Epoxydharz verwendet. Es ist dabei bekannt, Epoxyd auf das Baumaterial im Spritzverfahren oder händisch aufzutragen. Im wirtschaftlich vertretbaren Spritzverfahren können jedoch mit den üblicherweise zur Verfügung stehenden Mitteln nur Schichten bis zu etwa 0, 5 mm hergestellt werden.
Um die angestrebten Qualitäten der neuen Baurohre bzw. die Sanierung der alten Kanalrohre zu erreichen, müssen jedoch Schichten aufgetragen werden, die mindestens 3 mm betragen. Dies war bisher nur händisch durch mehrfaches Bestreichen und Laminieren bzw. wiederholtes Aufziehen und Spachteln möglich. Ein derartiges Verfahren ist in Folge des hohen Arbeitseinsatzes unwirtschaftlich.
Die Erfindung setzt es sich zum Ziel, das Auftragen stärkerer Schichten auf gekrümmte Flächen, insbesondere von Kanalrohren oder andern Rohren, mit einem wirtschaftlichen Arbeitseinsatz und wesentlich verringerten Kosten zu ermöglichen. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass das Kunstharz in zähflüssigem Zustand auf einem, auf einer ebenen Fläche aufgelegten, verbiegbaren Träger, dessen Oberflächenadhäsion zum Kunstharz kleiner als die Oberflächenkräfte zwischen Kunstharz und Rohr, zumindest im ausgehärteten Zustand, ist, aufgebracht wird, worauf der Träger mit der Kunstharzbeschichtung auf die zu beschichtende Fläche so aufgelegt wird, dass die Kunstharzbeschichtung zwischen der zu beschichtenden Fläche und dem Träger ist und über den Träger die Kunstharzschicht auf die zu beschichtende Fläche aufgepresst wird,
und danach der Träger von der Kunstharzschichte abgezogen wird. Zweckmässig wird dabei auf dem Träger vor dem Aufbringen des Kunstharzes eine Form aufgebaut, die die zu beschichtende Fläche abgrenzt. Der Träger besteht zweckmässig aus einem flachlegbaren, an gekrümmte Flächen anpassbaren Material mit einer Oberfläche, die eine geringere Oberflächenadhäsion zum Harz als die Haftverbindung des Harzes mit der zu beschichtenden Fläche besitzt und die sich zumindest vom ausgehärteten Harz trennen lässt. Als Träger hat sich beispielsweise Polyvinylchlorid bewährt. Es ist jedoch auch ein anderes Trägermaterial möglich. Ebenso gut ist es möglich, den Träger aus einem andern, biegsamen Material zu bilden und die Oberfläche zu beschichten oder mit einem geeigneten Trennmittel, eventuell einem Wachs, einem Silikon, öl od. dgl. einzulassen.
Der Träger wird zur Beschichtung auf einem ebenen Tisch aufgelegt. Besonders zweckmässig ist dabei ein Rütteltisch, weil durch Rütteln das Harz gleichmässig verteilt werden kann und gleichzeitig eventuell vorhandene Luftblasen oder Lufteinschlüsse herausgerüttelt werden können, so dass in der Beschichtung keine Lufteinschlüsse sind, die zu Löchern in der Kunstharzschicht führen können. Am Träger wird zweckmässig mit Stahllinealen die Form aufgebaut. Mit der Form wird gleichzeitig der Träger am Rütteltisch fixiert. Zwischen den Stahllinealen wird Kunstharz, zweckmässig Epoxyd, aufgetragen und dann gerüttelt.
Die Mischung des Kunstharzes mit dem Härter erfolgt in einem Topf, wobei nach Angaben des Herstellers die notwenige Topfzeit und Härtezeit gewählt werden kann, die ein leichtes Verarbeiten ermöglicht und auch die nötige Zähigkeit des Kunstharzes gewährleistet. Innerhalb der Topfzeit, das ist die Zeit, innerhalb welcher das aufgemischte Kunstharz aus dem Topf entfernt werden muss, wird das Kunstharz zwischen den Linealen aufgetragen. Nachdem das Kunstharz zwischen den Linealen gleichmässig auf den Träger verteilt ist, werden die Seitenformen, also die Lineale, entfernt und der Träger vom Rütteltisch abgehoben. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn am Träger seitliche Abhebeschlaufen angeordnet sind, durch die Abhebestangen durchgesteckt werden können.
Der Transport des Trägers mit der Kunstharzschicht kann mit diesen Schlaufen bzw. mit den durch die Schlaufen gesteckten Stangen leicht und einfach erfolgen. In diesem Stadium haftet das Kunstharz am Träger, u. zw. in einer solchen Weise, dass der Träger umgedreht werden kann, so dass die Kunstharzschicht aussen oder unten ist. Dies ist notwendig, um die innere Unterseite von Rohren beschichten zu können. Dies alles erfolgt in der sogenannten offenen Zeit, welcher der Topfzeit folgt und in der das Harz noch nicht ausgehärtet ist. Innerhalb dieser offenen Zeit wird nun der Träger mit dem aufgebrachten Kunstharz in das neue, oder zu sanierende alte Rohr, insbesondere Kanalrohr, so eingeführt, dass die freiliegende Seite der Kunstharzschicht mit dem Baumaterial in Verbindung gebracht wird.
Praktisch geschieht dies derart, dass an den Teilen des Trägers der auch elastisch sein kann, um sich besser an Krümmungen eines Rohres anpassen zu können, die erwähnten Schlaufen angebracht und diese an Stangen oder Träger hängend in das Rohr eingeführt werden. Sodann werden die Träger abgesenkt, so dass die Kunstharzschicht an der Rohrinnenwandung anliegt. Die Träger werden aus den Schlaufen herausgezogen. Ober den Träger wird die Kunstharzschicht gegen die Rohrinnenwandung gedrückt. Dadurch gelangt das Kunstharz in Berührung mit dem
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Baumaterial, dringt in die Poren ein und hat am Ende der Reaktionszeit und nach dem Aushärten eine stärkere Kohäsion zur Innenwand des Rohres als Adhäsion zum Träger. Es wird dazu vorgeschlagen, dass der Träger mit der Kunstharzschicht mit einer Walze auf die zu beschichtende Fläche gepresst wird.
Es ist jedoch auch möglich, dass, vorzugsweise zur Beschichtung der Innenfläche von Rohren, insbesondere von keramischen Rohren, wie Kanalrohre, der Träger mit der Kunstharzschicht gegen die zu beschichtende Innenfläche gewandt mittels eines aufblasbaren Körpers durch Aufblasen desselben in Richtung zur beschichteten Fläche gepresst wird. Der aufblasbare Körper kann dabei ein Schlauch sein, dessen aufblasbare Grösse dem Rohrinnendurchmesser entspricht. Nach dem Aushärten der Kunstharzschicht lässt sich der Träger von der Kunstharzschicht eventuell wieder nach Einschieben von Stangen in die Schlaufen und Ziehen an den Schlaufen zur Rohrmitte von der beschichteten Fläche trennen. Der Träger ist in weiterer Folge wiederholt verwendbar. Die Kosten betragen etwa die Hälfte als bei händischem Auftragen.
Das Kunstharz erreicht bei Verwendung von Epoxydharz nach der vorgeschriebenen 7-tägigen Aushärtezeit eine Güte von B 1000, das bedeutet, 1000 kp/cm2. Vergleichsweise hat das beschichtete Betonrohr lediglich eine Güte von B 400 bis B 500. Die Oberflächenfestigkeit wird dadurch sowohl gegen mechanische als auch chemische Beanspruchung wesentlich verbessert und dies bei vertretbarem Arbeitsaufwand und Kosten. Vor allem bei Kanalrohren ist es nicht notwendig, das ganze Rohr zu beschichten, es genügt die Beschichtung der Fläche, innerhalb welcher Abwasser usw. geführt wird. Es ist auch möglich, nach dem geschilderten Verfahren die gesamte Innenfläche oder auch die Aussenflächen zu beschichten. Auch gekrümmte Rohre lassen sich mit elastischen Trägern auf diese Art einfach beschichten.
Es lassen sich nicht nur Rohre, sondern ebenso Rinnen und andere gekrümmte Flächen beschichten.
Die Erfindung ist an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken. Fig. 1 zeigt in Ansicht von oben eine Anlage zum Beschichten von Trägern und Fig. 2 in Seitenansicht dazu einen Schnitt durch Fig. l längs der Linie I-I. Fig. 3 zeigt in Seitenansicht einen bereits beschichteten von der Beschichtungsvorrichtung abgehobenen Träger, der zum Einbringen in ein Rohr und zur Beschichtung der Unterseite eines Rohres umgedreht ist. Die Fig. 4, 5,6 und 7 zeigen je einen Schnitt durch ein Rohr in verschiedenen Verarbeitungsphasen.
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, ist zum Aufbringen der Kunstharzschicht--l--auf einen Rütteltisch --2-- ein Träger aus Polyvinylchlorid oder einem andern geeigneten Material aufgelegt. Aus Rahmenlinealen--5--ist eine Seitenform gebildet, innerhalb welcher das mit dem Härter und Füllstoff vorgemischte Epoxydharz innerhalb der Topfzeit eingegossen wird. Durch Glattstreichen und Rütteln erfolgt eine gute Verteilung des Harzes auf dem Träger und das Austreiben eventuell vorhandener Luftblasen. Sodann werden
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Rütteltisch abgehoben. Die Kunstharzschicht kann mit den Tragstäben und dem Träger--3--zu einer beliebigen, zu beschichtenden Fläche getragen und auf diese Fläche aufgebracht werden, wobei sie sich der zu beschichtenden Fläche mit dem Träger gemeinsam anpasst.
Zur Beschichtung der unteren Innenseite von Rohren ist es notwendig, wie in Fig. 3 gezeigt ist, nach dem Abheben den Träger--3--umzudrehen, so dass die Kunstharzschicht--l--an der Unterseite des Trägers haftet. Dies lässt sich mit den Tragstäben leicht durchführen. Mit den Tragstäben--10--lasst sich der Träger über die Schlaufen--6--in Rohre einführen, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Durch Absenken lässt sich die Epoxydharzschicht an die untere Rohrinnenwandung anlegen.
Die Tragstäbe--10--können dabei auf ein Hilfsgerüst oder Hilfsbalken--11--aufgelegt werden und werden seitlich verschoben, während gleichzeitig eine Walze--9--, die auf dem Träger vom ersten Berührungspunkt weg gerollt wird, den Träger und damit die Kunstharzschicht gegen die Rohrinnenfläche presst. Dadurch wird ein glattes Auflegen der Kunstharzschicht auf die Rohrinnenseite erreicht. Um den Anpressdruck zu erhöhen, kann, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, eine, dem Innenraum entsprechende Schablone--12--, z. B. mit Hydraulikstempel--13--, Federn, Spindeln od. dgl. auf den Träger gepresst werden.
Es ist auch, wie aus Fig. 6 ersichtlich, die Verwendung eines aufblasbaren Körpers--8--möglich, der auf die Grösse des Rohrinnenraumes ausblasbar ist und beim Aufblasen über den Träger --3-- die Kunstharzschicht --1-- gegen die Rohrinnenfläche--7--presst. Das Kunstharz tritt dabei in Poren der Rohrinnenfläche ein und verbindet sich durch Kohäsion und Adhäsion mit der Rohrinnenfläche. Nach dem teilweisen oder vollständigen Aushärten lässt sich der Träger --3-- von der Kunstharzschicht abziehen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das Abziehen kann zu dem Zeitpunkt erfolgen, zu dem die Verbindungskraft des Kunststoffes mit der Rohroberfläche grösser als die Adhäsion des Kunstharzes zum Träger ist. Damit ist das Rohr beschichtet.
Das weitere, endgültige Aushärten erfolgt von selbst. Der Träger --3-- kann wieder verwendet werden.
Die Adhäsion zum Kunststoff kann durch entsprechende Oberflächenbeschichtung mit einem Trennmittel oder Haftmittel gesteuert werden. Statt Schlaufen können auch andere Tragvorrichtungen vorgesehen sein. Das Giessen des Kunstharzes kann auf jeder beliebigen ebenen Fläche erfolgen. Als Kunstharz wird vorzugsweise ein Epoxydharz verwendet, wobei der Härter je nach Bedarf des Fertigungswerkes verwendet und eingestellt werden kann. Als Füllmaterial kommt Quarzsand, Kalksand, Magnesium oder eine andere bekannte Füllmasse in Frage. Zur Erhöhung der Elastizität kann Asbestmehl und Asbestfaser als Füllkörper zweckmässig sein. Der Träger kann auch aus einem Mehrschichtmaterial oder einem Material mit eingelegter Bewehrung, eventuell einer textilen
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Bewehrung, einer Bewehrung aus Glasfaser, Metall, einem elastischen Material usw. bestehen.
Für ganz besonders hohe Ansprüche ist es möglich, in die Kunstharzschicht selbst eine Bewehrung einzulegen, die gleichfalls aus
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allgemeinen eben sein, kann aber auch, falls dies für Sonderzwecke günstig ist, ein Profil aufweisen. Als Trennschicht ist ein Silikonöl zweckmässig. Es können jedoch auch andere Trennmaterialien, wie Wachs, ein anderes Sprühöl od. dgl Verwendung finden. Es ist möglich, durch Erwärmen die Aushärtezeit zu verringern. Es ist dabei nicht nur möglich, die Aushärtezeit des Kunststoffes sondern auch die des Betons zu verkleinern. Dazu wird vorgeschlagen, dass auf die Betonrohroberfläche vor Einbringen der Kunststoffschicht eine Bewehrung eingelegt wird, die nach dem Aufbringen des Kunststoffes durch Durchleiten von Strom erwärmt wird.
Auf die Art kann man eine zusätzliche Längs- oder Querbewehrung im kritischen, abnutzbaren Bereich bekommen und die Güte des Rohres weiter erhöhen. Durch das Erhöhen der Temperatur nach dem Einbringen auf irgendeine Art ist es möglich, eine rasche Fertigung und Aushärtung auch bei geringen Aussentemperaturen ohne Werkstemperaturen zu erreichen und gewährleisten. Anderseits ist es auch möglich, eine lange Topfzeit mit einem geeigneten Härter einzustellen und trotzdem eine rasche Aushärtungszeit eben durch Erhöhung der Temperatur im Endzustand, also nach Aufbringen der Harzschicht auf die zu beschichtende Oberfläche zu erzielen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Beschichten von gekrümmten Flächen, insbesondere von Rohren, mit einem erhärtenden
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als die Oberflächenkräfte zwischen Kunstharz und Rohr (4) ist, aufgebracht wird, worauf der Träger (3) mit der Kunstharzbeschichtung (1) auf die zu beschichtende Fläche so aufgelegt wird, dass die Kunstharzbeschichtung (1) zwischen der zu beschichtenden Fläche und dem Träger (3) ist und über den Träger die Kunstharzschicht auf die zu beschichtende Fläche aufgepresst wird und dadurch der Träger von der Kunstharzschicht abgezogen wird.
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