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Die
Erfindung betrifft einen Blähpacker zur Durchführung
einer grabenlosen Reparatur von Schadstellen in Rohrleitungen mit
zwei auf einer Längsachse des Blähpackers im Abstand
zueinander angeordneten Grundkörpern, die eine hohlzylindrische,
elastische Manschette unter Ausbildung eines stirnseitig durch die
Grundkörper geschlossen Raumes umgibt, sowie mindestens
einem Anschluss zur Zufuhr von einem Druckmedium in den geschlossenen
Raum.
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Die
grabenlose Reparatur von Schadstellen in Rohrleitungen erfolgt im
so genannten Inlining-Verfahren. Das Inlining-Verfahren beseitigt
schnell und ohne aufwendige Rüstarbeiten Undichtigkeiten,
z. B. bei Rohrbrüchen, bei der Nachbehandlung von Wurzeleinwuchs
sowie bei Lageabweichungen sowie Riss- und Scherbenbildung. An der
Schadstelle wird schlauchförmiges Material aus synthetischem
Gewebe in dem Rohr zur Ausbildung eines Hilfsrohres eingebaut. Durch
Tränkung mit zeitverzögert aushärtenden
Chemikalien härtet das Gewebe nach Einbringung in das Rohr
aus und bildet eine neue stabile Innenhaut in dem Rohr, das so genannte
Hilfsrohr.
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Nach
dem Prospekt der Volkner GmbH, Fachbetrieb für
Hausanschlüsse und Abwassertechnik, "Alle Leistungen
rund um den Abwasserabfluss aus einer Hand!" WIEMAR WERBEAGENTUR 3/2006 wird
eine entsprechend der Länge der Schadstelle in Achsrichtung
des Rohres zugeschnittene Glasfasermatte mit einem zeitverzögert
härtenden Epoxydharz getränkt.
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Anschließend
wird die Glasfasermatte auf einen Blähpacker aufgezogen,
der der Rohrnennweite entsprechend dimensioniert ist. Der Packer
wird an die zu reparierende Schadstelle gebracht und dort mittels
Druckluft aufgeweitet. In Folge dessen wird die mit Epoxydharz getränkte
Glasfasermatte vollflächig und an den Rändern überlappend
an die Innenwand des zu reparierenden Rohres der Rohrleitung gepresst.
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Hierdurch
dringt das Epoxydharz, das infolge der Härtung eine zunehmend
pastöse Konsistenz annimmt, in Risse des Rohres und zwischen
Scherben ein und schafft nach dem Erhärten eine dauerhafte Verbindung
mit dem zu reparierenden Rohr unter Ausbildung des Hilfsrohres.
Nach Erhärten des Epoxydharzes, etwa nach 60 Minuten, kann
der Blähpacker entspannt und aus der Rohrleitung entfernt
werden.
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Herkömmliche
Blähpacker bestehen aus stirnseitig angeordneten, kreiszylindrischen
Grundkörpern, die eine hohlzylindrische Manschette umgibt.
Einer der Grundkörper weist einen Anschlussstutzen für
die Luftzufuhr auf. Die Manschette besteht aus Gummi mit einer durchgehenden
Textilverstärkung.
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Ferner
ist aus der
DE 41 04
185 A1 ist ein Verfahren zum Sanieren eines im Erdreich
verlegten Abwasserkanals bekannt, wobei die an der Schadstelle eingebrachte
partielle Auskleidung die Strömung des durch den Abwasserkanal
geführten Mediums nicht beeinträchtigt und vom
strömenden Medium nicht unterwandert wird. Eine den beschädigten Bereich
des Abwasserkanals innen abdeckende, mit aushärtbarem Kunstharz
getränkte Glasfasermatte wird bei diesem Verfahren mehrlagig
um einen Blähpacker gelegt, dessen Außendurchmesser
erheblich kleiner als der Innendurchmesser des zu sanierenden Abwasserkanals
ist. Sodann presst der Blähpacker unter Druck die Glasfasermatte
gesamtumfänglich an die zu sanierende Rohrwand, wobei die
Reibung zwischen den harzgetränkten Mattenlagen durch den
Innendruck des Blähpackers überwunden wird und
eine Vergrößerung der mehrlagigen Glasfasermatte
auf den Innendurchmesser des zu sanierenden Abwasserkanals erfolgt.
Der Anpressdruck des Blähpackers wird bis zur Aushärtung
des Kunstharzes aufrechterhalten.
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Die
Blähpacker werden üblicherweise unter Kamerabeobachtung
mittels Seilwinde in das zu sanierende Rohr eingezogen und positioniert.
Dabei ist der Blähpacker mit einer Schlauchleitung für
das Druckmedium gekoppelt.
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Mit
den bekannten Blähpackern lassen sich nur bestimmte, standardisierte
Rohrprofile sanieren. Insbesondere Sonderprofile, wie Ei-Profile
lassen sich nicht reparieren, da die Manschette des Packers nicht
bündig an der Rohrinnenwand zur Anlage gelangt. Auch Rohre
mit Abzweigungen bereiten Probleme. Bei Abzweigungen an dem Hausanschlusskanal
ist die stabile und dichte Verbindung von Haupt- und Anschlusskanal
entscheidend. Zur Abdichtung kommt nach dem Stand der Technik das
Sideliner-Verfahren zur Anwendung, mit dem sich Kreisprofile mit
Nennweiten von 200 bis 600 Millimetern bearbeiten lassen. Im Bereich
des Anschlusskanals weist die Manschette eine Ausstülpung
auf, die sich beim Aufweiten des eingesetzten Blähpackers an
den Anschlusskanal anlegt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu
Grunde, einen verbesserten Blähpacker vorzuschlagen, der
eine Reparatur im Inlining-Verfahren auch von Sonderprofilen sowie
eine verbesserte Reparatur von Rohren mit Abzweigungen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Blähpacker der eingangs erwähnten
Art dadurch gelöst, dass
- – die
Manschette des Blähpackers aus einem hochelastischen Material
mit einer Reißdehnung von mindestens 200% besteht
- – die Manschette in Teilbereichen Textilverstärkungen
aufweist, die an den Grundkörpern anliegen
- – und die Grundkörper über ein Zugmittel
miteinander verbunden sind.
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Die
bisher im Stand der Technik zur Durchführung des Inlining-Verfahrens
akzeptierte technische Beschränkung auf Standard-Rohrprofile
wird mittels des erfindungsgemäßen Blähpackers überwunden.
Die aus hochelastischem Material bestehende Manschette mit einer
Reißdehnung von mindestens 200%, vorzugsweise mehr als
500%, legt sich problemlos bündig an die Rohrinnenwand
von Sonderprofilen, insbesondere Ei-Profilen an. Die Reißdehnung
ist das prozentuale Verhältnis der Längenänderung ΔL
(im Augenblick des Reißens) zur Ausgangslänge
eines Probekörpers (DIN 53504). Sie drückt
die Fähigkeit eines Werkstoffes aus, Formänderungen
ohne Rissbildung zu folgen.
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Die
Reißfestigkeit des Materials der Manschette nach DIN
53504 beträgt mindestens 6 N/mm2,
vorzugsweise mehr als 16 N/mm2. Die Reißfestigkeit
ist die Zugspannung eines Probekörpers im Augenblick des
Reißens.
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Indem
die bisher sich über die gesamte Manschette erstreckenden
Textilverstärkungen lediglich noch in denjenigen Teilbereichen
angeordnet sind, die an den Grundkörpern anliegen, wird
die hohe elastische Dehnung der Manschette nicht durch Textilverstärkungen
eingeschränkt. Zugleich verhindert das die beiden Grundkörper
des Blähpackers miteinander verbindende Zugmittel, dass
sich der Blähpacker in Richtung seiner Längsachse überdehnt.
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Als
bevorzugtes hoch elastisches Material kommt Silikon, insbesondere
ein Silikon-Kautschuk oder ein Silikon-Gummi in Betracht. Ein wesentlicher Vorteil
der Verwendung von Silikon besteht darin, dass die bisher erforderlichen
Schutzfolien zwischen der aus Gummi bestehenden Manschette und der
mit Epoxydharz getränkten Glasfasermatte nicht mehr benötigt
werden. Ein bevorzugter Silikon-Kautschuk weist eine Reißdehnung
von mehr als 500%, insbesondere etwa 550%, auf und eine Reißfestigkeit
von mindestens 16 N/mm2. Der Silikon-Kautschuk
hat eine Temperaturbeständigkeit zwischen –40°C
bis +70°C.
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Hiermit
sind nicht nur erhebliche Kostenvorteile verbunden, sondern darüber
hinaus wird eine faltenfreie Anlage der Glasfasermatten, insbesondere
auch im Bereich von Abzweigungen, gewährleistet.
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Die
Manschette weist lediglich in denjenigen Teilbereichen Textilverstärkungen
auf, die an den Grundkörpern anliegen, um Druckverluste
aus dem geschlossenen Raum des Blähpackers zu vermeiden.
Die Textilverstärkungen sind vorzugsweise als Gewebeeinlagen
in Form eines rechtwinkligen Flächengebildes aus textilen
Fäden ausgestaltet. Um ein Abrutschen der Enden der Manschette
von den Grundkörpern zu vermeiden und die Abdichtung weiter
zu verbessern, umgeben die Enden der Manschette in den textilverstärkten
Teilbereichen vorzugsweise ringförmige Klemmen, insbesondere Schlauchschellen.
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Der
zwischen den Grundkörpern befindliche Blähbereich
weist vorzugsweise keinerlei Textilverstärkungen auf, um
eine ungehinderte Expansion des hoch elastischen Blähbereichs
und damit eine einwandfreie Anlage an der zu reparierenden Innenwand
der Rohrleitung bzw. Abzweigung zu ermöglichen.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Manschette in
Teilbereichen des Blähbereichs eine unterschiedliche Materialstärke
auf. Hierdurch lässt sich die zeitliche Abfolge, in der
die unterschiedlichen Bereiche der Manschette an der Rohrinnenwand
zur Anlage gelangen, gezielt steuern. In Verbindung mit dem hoch
elastischen Material lassen sich hierdurch besonders vorteilhaft
unregelmäßig geformte Sonderprofile problemlos
mit dem Blähpacker im Inlining-Verfahren reparieren.
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Die
unterschiedliche Materialstärke in Teilbereichen der Manschette
lässt sich durch eine Materialdopplung in diesen Bereichen
ausführen. Diese Verarbeitungsweise erlaubt eine gezielte
Anpassung der Manschette im laufenden Betrieb. Die Materialdopplungen
werden vorzugsweise auf der zu dem geschlossenen Raum des Blähpackers
weisenden Oberfläche der Manschette angeordnet, um die
homogene, ebene Oberfläche und damit die optimale Anlage
der Manschette an den Glasfasermatten nicht zu beeinträchtigen.
Alternativ kann die unterschiedliche Materialstärke in
Teilbereichen der Manschette bereits bei deren Herstellungsprozess
als einteilige Manschette berücksichtigt werden.
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Besondere
Vorteile ergeben sich, wenn der Blähpacker als so genannter
Sideliner ausgestaltet ist, bei dem die Manschette in dem Blähbereich
einen sich von deren Oberfläche im aufgeblähten
Zustand nach außen erstreckenden hohlzylindrischen Stutzen aufweist,
der mit dem geschlossenen Raum verbunden ist, so dass das Druckmedium
in dem geschlossenen Raum und dem Stutzen zur Wirkung gelangt. Sideliner
werden zu Reparaturen von Rohrleitungen mit Abzweigungen, beispielsweise
im Hausanschlussbereich verwendet.
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Zur
Reparatur von eiförmigen Sonderprofilen ist der Querschnitt
der Grundkörper sowie der Manschette vorzugsweise oval,
wobei die ovale Form dem eiförmigen Rohrquerschnitt angepasst
ist.
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Während
bei Sidelinern vorzugsweise durchgängige Rohrkörper
als Zugmittel zwischen den stirnseitigen Grundkörpern zum
Einsatz gelangen, kommen bei herkömmlichen Blähpackern,
insbesondere Seile aus Metall zum Einsatz. Die Flexibilität
von Drahtseilen erlaubt eine problemlose, insbesondere kameraunterstützte
Ausrichtung des Blähpackers an der schadhaften Stelle des
Rohres auch dann, wenn zuvor Krümmungen mit engen Radien
passiert werden müssen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Blähpackers zur Reparatur eines eiförmigen
Rohrprofils;
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2 eine
schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles
eines Blähpackers zur Reparatur eines Rohres mit Abzweigung sowie
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3 eine
schematische Darstellung des Blähpackers nach 1 mit
entfernter Manschette.
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1 zeigt
einen Blähpacker zur Durchführung einer grabenlosen
Reparatur von Schadstellen in Sonderprofilen mit eiförmigem
Querschnitt. Der Blähpacker (1) weist zwei auf
einer Längsachse (2) im Abstand zueinander angeordnete
ovale Grundkörper (3a, b) auf, die eine hohlzylindrische,
im Querschnitt ovale elastische Manschette (4) umgibt.
In den Randbereichen (5a, b) weist die Manschette (4) Textilverstärkungen
(6a, b) auf, die an den Mantelflächen der im Querschnitt
ovalen Grundkörper (3a, b) anliegen. Zusätzlich
fixieren Schlauchschellen (7a, b) die Randbereiche (5a,
b) der Manschette (4) an den Grundkörpern (3a,
b).
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Die
beiden Grundkörper (3a, b) sind über
das in 3 erkennbare, biegeschlaffe Zugmittel (8)
miteinander verbunden, um beim Aufweiten des Blähpackers
(1) eine unerwünschte Auseinanderbewegung der
Grundkörper (3a, b) in Richtung der Längsachse (2)
zu verhindern. Die Aufweitung des Blähpackers (1)
erfolgt durch Beaufschlagen des von der Manschette (4)
sowie den stirnseitigen Grundkörpern (3a, b) eingeschlossenen
Raumes mittels Druckluft aus einer nicht dargestellten Druckluftquelle,
die über eine ebenfalls nicht dargestellte Versorgungsleitung stirnseitig
an mindestens einem der beiden Grundkörper (3a,
b) angeschlossen ist. Des Weiteren befindet sich an der Stirnseite
des Blähpackers eine Befestigungsöse für
ein Zugseil zum Einziehen des Blähpackers in die Rohrleitung.
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Wie
aus 1 erkennbar, weist die Manschette (4)
in dem zwischen den Grundkörpern (3a, b) befindlichen
Blähbereich (10) keinerlei Textilverstärkungen
(6a, b) auf, die eine Aufweitung der aus Silikon bestehenden
Manschette (4) beeinträchtigen. Die Textilverstärkungen
(6a, b) dienen ausschließlich der gas- und druckdichten
Verbindung der Manschette (4) mit den Grundkörpern
(3a, b).
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Weiter
ist aus 1 erkennbar, dass der eiförmige
Blähpacker (1) in einem rechteckigen, durch eine
gestrichelte Linie gekennzeichneten Teilbereich (11) eine
Materialdopplung aus dem die Manschette (4) bildenden Silikonmaterial
aufweist, die auf der zu dem geschlossenen Raum (9) des
Blähpackers (1) weisenden Oberfläche
der Manschette (4) angeordnet ist. Eine entsprechende Materialdopplung
befindet sich auf der gegenüberliegenden Seitenfläche der
Manschette in 1. Die beiden Materialdopplungen
verlangsamen die Aufweitung des eiförmig profilierten Blähpackers
in den Seitenbereichen, während die Aufweitung an der Unter-
und Oberseite des Eiprofils rascher von statten geht. Hierdurch lässt sich
gezielt steuern, dass die das Hilfsrohr ausbildende Glasfasermatte
in etwa gleichzeitig und vollflächig an der eiförmig
profilierten Rohrinnenwand zur Anlage gelangt.
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2 zeigt
einen Blähpacker, der abweichend zu dem Ausführungsbeispiel
nach 1 zwei kreiszylindrische Grundkörper
(3a, b) zur Ausbildung eines so genannten Sideliner-Blähpackers
für die Reparatur von Abzweigungen aufweist. Die Manschette
(4) weist in ihrem Blähbereich (10) einen
sich von deren Oberfläche im aufgeblähten Zustand
nach außen erstreckenden hohlzylindrischen Stutzen (13) auf,
der mit dem geschlossenen Raum (9) verbunden ist, so dass
die Druckluft die Manschette (4) und den Stutzen (13)
aufweitet. Der hohlzylindrische Stutzen (13) weist ebenfalls
einen kreiszylindrischen Querschnitt auf.
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Die
beiden Grundkörper (
3a, b) sind abweichend zur
3 vorzugsweise über
einen durchgängigen Rohrkörper miteinander verbunden,
der im Bereich des Stutzens (
13) eine dem Durchmesser der Abzweigung
entsprechende Öffnung aufweist. Vor dem Aufblähen
des Blähpackers befindet sich der aus flexiblem Silikon,
vorzugsweise einstückig an die Manschette (
4)
angeformte Stutzen (
13) als Ausstülpung in dem
eingeschlossenen Raum (
9) des Blähpackers (
1).
Nach Ausrichtung des Blähpackers (
1) an der schadhaften
Stelle der Abzweigung wird der Blähpacker (
1)
mit Druckluft beaufschlagt, so dass sich die Ausstülpung
als Stutzen (
13) durch die Öffnung in dem Rohrkörper
hindurch in die Abzweigung hinein entfaltet. Aufgrund der Verwendung
des Materials Silikon auch für den Stutzen (
13),
lassen sich Stutzenlängen von bis zu 35 Zentimetern realisieren, die
mit den bisher üblichen, textilverstärkten Gummimanschetten
mit daran ansetzenden Stutzen nicht möglich waren. Bezugszeichenliste
| Nr. | Bezeichnung |
| 1 | Blähpacker |
| 2 | Längsachse |
| 3a,
b | Grundkörper |
| 4 | Manschette |
| 5a,
b | Randbereich |
| 6a,
b | Textilverstärkungen |
| 7a,
b | Schlauchschellen |
| 8 | Zugmittel |
| 9 | eingeschlossener
Raum |
| 10 | Blähbereich |
| 11 | Teilbereich |
| 12 | Materialdopplung |
| 13 | Stutzen |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Prospekt der
Volkner GmbH, Fachbetrieb für Hausanschlüsse und
Abwassertechnik, ”Alle Leistungen rund um den Abwasserabfluss
aus einer Hand!” WIEMAR WERBEAGENTUR 3/2006 [0003]
- - DIN 53504) [0012]
- - DIN 53504 [0013]