DE102010035128B3

DE102010035128B3 - Verfahren zum Tränken eines Auskleidungselements für eine Rohrleitung, Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungselements und ein solches Auskleidungselement

Info

Publication number: DE102010035128B3
Application number: DE201010035128
Authority: DE
Inventors: Michael Mühlin
Original assignee: Trelleborg Pipe Seals Duisburg GmbH
Current assignee: Trelleborg Pipe Seals Duisburg GmbH
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2030-08-24
Also published as: WO2012025497A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tränken eines Auskleidungselementes (10) für eine Rohrleitung (100), bei dem eine harzabsorbierbare Schicht (20) mit einem aushärtbaren Harz getränkt wird, wobei das Harz von der einer fluiddichten Beschichtung (40) gegenüberliegenden Seite entweder durch eine Schaumstoffschicht (30, 50) hindurch der harzabsorbierbaren Schicht (20) zugeführt wird oder direkt der harzabsorbierbaren Schicht (20) zugeführt wird, und wobei auch die wenigstens eine Schaumstoffschicht (30, 50) zumindest teilweise mit dem Harz getränkt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Auskleidungselement (10) mit einer harzabsorbierbaren Schicht (20), wenigstens einer Schaumstoffschicht (30, 50) und einer fluiddichten Beschichtung (40), wobei die Schaumstoffschicht (30, 50) derart ausgebildet ist, dass das Harz durch die Schaumstoffschicht (30, 50) hindurch drückbar ist, um die harzabsorbierbare Schacht (20) mit einem aushärtbaren Harz zu tränken, und derart ausgebildet ist, dass die Schaumstoffschicht (30, 50) durch das darin enthaltene Harz im ausgehärteten Zustand des Harzes eine im Wesentlichen fluiddichte Schutzschicht bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tränken eines mit einer harzabsorbierbaren Schicht, wenigstens einer Schaumstoffschicht und einer fluiddichten Beschichtung ausgestattetes Auskleidungselement für eine Rohrleitung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungselementes sowie ein solches Auskleidungselement.
Derartige Auskleidungselemente kommen bei der Sanierung von Rohrleitungen, insbesondere von Hauptleitungen, Seitenleitungen und Hausanschlussleitungen im Bereich der Kanalisation und auch in Gebäuden zur Anwendung. Durch Einbringen der Auskleidungselemente in die Rohrleitungen können insbesondere undichte Abschnitte von Rohrleitungen und insbesondere von Leitungsanschlussbereichen saniert werden. Hierbei wird das Auskleidungselement zur dauerhaften Verbindung mit der Innenseite der Rohrwandung mit einem Klebemittel versehen, wobei häufig ein aushärtbares Harz verwendet wird. Vorzugsweise umfasst das Auskleidungselement eine Schicht aus harzabsorbierbarem Material, insbesondere ein Fasermaterial. Vor dem Einbringen des Auskleidungselements in die Rohrleitung wird dieses mit dem Harz getränkt und dann das Auskleidungselement in seine endgültige Lage an die zu sanierende Stelle gebracht. Hierbei kommen üblicherweise die bekannten Inversionsverfahren zum Einsatz. Nach dem Aushärten des Harzes liegt das Auskleidungselement formschlüssig und kraftschlüssig an der Innenwandung der Rohrleitung an. Diese Maßnahme ist häufig an Abzweigstellen zweier aufeinandertreffender Rohrleitungen erforderlich.
Die DE 39 09 658 C2 offenbart ein Verfahren zum Auskleiden von Rohrleitungen mit einem Schlauch, der eine elastisch komprimierbare äußere Schaumstoffhülle aufweist, wobei die Schaumstoffhülle beim Einziehen in die Rohrleitung auf einen Außendurchmesser zusammengezwängt wird, der kleiner ist als der Innendurchmesser der auszukleidenden Rohrleitung. Nach dem Einziehen wird der Folienschlauch von der Schaumstoffhülle abgezogen, wobei sich die Schaumstoffhülle aufweitet und den verbleibenden Zwischenraum zum auszukleidenden Rohr ausfüllt. Der zweischichtige Schlauch umfasst einen tragenden Schlauchkörper, der innen eine gegen aggressive Medien widerstandsfähige Beschichtung trägt. Auf der Außenseite des aus Kunststoff bestehenden Schlauchs ist die Schaumstoffhülle vorhanden, die mit einem härtbaren Kunststoff getränkt sein kann. Der Schlauch kann nach dem Einführen in das zu sanierende Rohr durch Fluiddruck oder mechanisch aufgeweitet werden, wobei die Schaumstoffhülle gegen die Rohrwandung gedrückt wird. Bei diesem Verfahren behält der Schlauch seine Rundform bei, während die Nachgiebigkeit der Schaumstoffhülle für die Durchmesserreduzierung ausgenutzt wird.
Ferner offenbart die EP 0 365 156 A2 ein Auskleidungselement mit einem unperforierten, elastomeren inneren Rohr, einer Verstärkungsfaserlage, einer Schaumstofflage sowie einer äußeren Faserlage. Die Schaumstofflage dient zur Aufnahme eines Epoxydharzes, welches dann bei einer Kompression der Schaumstofflage aus dieser heraus und in die Verstärkungsfaserlage sowie in die Faserlage gedrückt wird.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass sich in vielen Fällen im Rahmen des Tränkens und Aushärtens des Harzes Lufteinschlüsse beziehungsweise Luftblasen in dem Auskleidungselement bilden. Dies führt zu Undichtigkeiten im Auskleidungselement. Dies liegt insbesondere daran, dass beim Aushärten eine exotherme Reaktion abläuft, bei der sich das Harz von der Faser der harzabsorbierbaren Schicht ablöst und ein Schrumpfen eintritt, so dass sich Lufteinschlüsse oder ein Ringspalt bilden. Ferner hat sich herausgestellt, dass Auskleidungselemente nach der Sanierung nach gewisser Zeit undicht werden. Dies liegt häufig an einem Abrieb und/oder einer Beschädigung der inneren, häufig durch eine Kunststofffolie gebildeten Beschichtung. Der Abrieb und/oder die Beschädigung werden häufig durch die mit dem Abwasser oder Regenwasser transportierten Stoffe verursacht. Ferner kann sich eine Undichtigkeit durch chemische Reaktionen des Abwassers und/oder der transportierten Stoffe ergeben. Schließlich müssen Anforderungen an Dichtigkeitsprüfungen erfüllt werden. An den undichten Stellen kann es dann zu einem Auswaschen des Harzes kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auskleidungselement anzugeben, das hinsichtlich der Dichtheit und dem Widerstand gegen Beschädigungen verbesserte Eigenschaften aufweist, wobei gewährleistet ist, dass das Auskleidungselement auch auf eine Weise mit Harz getränkt werden kann. Daher soll auch ein Verfahren zum Tränken des Auskleidungselementes und ein Verfahren zur Herstellung des Auskleidungselementes angegeben werden.
Zur Lösung wird ein Verfahren zum Tränken gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 4 und ein Auskleidungselement gemäß Anspruch 8 vorgeschlagen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Tränken eines Auskleidungselementes für eine Rohrleitung, das mit einer harzabsorbierbaren Schicht, wenigstens einer Schaumstoffschicht und einer fluiddichten Beschichtung ausgestattet ist, wird die harzabsorbierbare Schicht mit einem aushärtbaren Harz getränkt, wobei das Harz von der der Beschichtung gegenüberliegenden Seite entweder durch die Schaumstoffschicht hindurch der harzabsorbierbaren Schicht zugeführt wird oder direkt der harzabsorbierbaren Schicht zugeführt wird und wobei auch die wenigstens eine Schaumstoffschicht zumindest teilweise mit dem Harz getränkt wird.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann das Tränken auch als Imprägnieren und das Auskleidungselement kann auch als Liner, Sanierungselement oder Rohrauskleidungselement bezeichnet werden. Grundsätzlich kann dieses Auskleidungselement ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Die harzabsorbierbare Schicht kann auch als Trägerschicht bezeichnet werden und umfasst vorzugsweise ein textiles Flächengebilde, vorzugsweise Fasermaterial, Vlies und/oder Maschenware, insbesondere Strickware oder Abstandsgewirk. So kann die Schicht aus harzabsorbierbarem Material insbesondere Glasfasern, Polypropylenfasern, Carbonfasern, Aramidfasern und/oder andere Kunststofffasern umfassen. Ferner kann ein vernadeltes Abstandsgewirk eingesetzt werden, das beispielsweise ein doppelflächiges Textil umfasst, bei dem die Textillagen durch Verbindungsfasern (Polfasern) auf Distanz gehalten sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Teil des Harzes in der Porenstruktur der Schaumstoffschicht verbleibt, so dass der mit Harz gefüllte Abschnitt der Schaumstoffschicht im ausgehärteten Zustand eine Schutzschicht bilden kann, die weitgehend porenfrei, d. h. weitgehend fei von Lufteinschlüssen, ist. Durch das in der Schaumstoffschicht enthaltene und ausgehärtete Harz wird eine im Wesentlichen fluiddichte Schutzschicht gebildet. Auf diese Weise kann zusätzlich zu der fluiddichten Beschichtung, die vorzugsweise als Kunststofffolie gebildet ist, beispielsweise aus PU, PVC, PP, PE oder Kombinationen beziehungsweise Elends daraus, eine weitere Schutzlage gegen Beschädigungen und/oder Abrieb ermöglicht werden.
Daher ist es bevorzugt, dass die Schaumstoffschicht auf der der harzabsorbierbaren Schicht zugeneigten Seite der Beschichtung und/oder auf der der Beschichtung abgewandten Seite der harzabsorbierbaren Schicht, das heißt derjenigen Seite der harzabsorbierbaren Schicht, die in der Einbaulage der Innenwandung der Rohrleitung zugewandt ist, angebracht ist. Bei einer Anordnung der Schaumstoffschicht zwischen der Beschichtung und der harzabsorbierbaren Schicht ergibt sich beispielsweise der Vorteil, dass ein Abschnitt der Schaumstoffschicht, der im ausgehärteten Zustand des Harzes die Schutzschicht bildet, quasi zusätzlich zu der fluiddichten Beschichtung eine zweite, im Wesentlichen fluiddichte Beschichtungslage beziehungsweise eine Verdickung der schon vorhandenen fluiddichten Beschichtung ermöglicht. Bei einer Anordnung der Schaumstoffschicht zwischen der der fluiddichten Beschichtung abgewandten Seite der harzabsorbierbaren Schicht und der Innenwandung der Rohrleitung ergibt sich ebenfalls der vorgenannte Effekt, so dass verhindert wird, dass von außen aus dem Erdreich auf die Rohrleitung drückendes Grundwasser durch Risse in der Wandung der Rohrleitung auf das Auskleidungsmaterial drückt und Harz aus der mit Harz getränkten Schicht herausspült. Weiterhin ergibt sich bei der Anordnung der Schaumstoffschicht zwischen der harzabsorbierten Schicht und der Rohrwandung der weitere Vorteil, dass die mit Harz versehene Schaumstoffschicht als Klebeschicht zur Befestigung des Auskleidungsmaterials an der Rohrinnenwandung dient.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, wenigstens eine Schaumstofflage auf wenigstens einer Seite der harzabsorbierbaren Schicht anzubringen. Die Schaumstofflage kann auch als Schaumstoffmembran bezeichnet werden und besteht vorzugsweise aus offenzelligem Polyurethan-Schaumstoff. Ferner können auch gemischtzellige Schaumstoffe oder sonstige Schaumstoffe verwendet werden. Vorzugsweise ist das Schaumstoffmaterial gegenüber dem eingesetzten Harz beständig, das heißt insbesondere in chemischer Hinsicht und in Hinblick auf eine Temperaturbeständigkeit von bis zu etwa 120°C. In bevorzugter Ausgestaltung wird eine vorbestimmte Dicke und/oder Porengröße des Schaumstoffmaterials in Abhängigkeit von der Oberflächenspannung und/oder der Viskosität des eingesetzten Harzsystems gewählt.
Bei beiden Varianten zum Tränken des Auskleidungselementes ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Schaumstoffschicht auch aktiv zumindest teilweise mit dem Harz getränkt wird. Das Harz lagert sich in den Poren der Schaumstoffstruktur ein. Wenn das Auskleidungselement dann an die zu sanierende Stelle gebracht und bestimmungsgemäß mit der Rohrinnnenwandung verbunden wird, wird das Auskleidungselement an die Rohrinnenwandung gedrückt. Dabei verändert sich die Porenstruktur. Die vorher etwa kreisförmigen Poren werden durch das Zusammendrücken länglich oder ellipsenförmig, wodurch das Harz sich auch in benachbarte, anfänglich noch nicht vollständig mit Harz gefüllte Poren verteilen kann. In diesem an die Rohrinnnenwandung angedrückten Zustand des Auskleidungselementes werden also weitere Poren mit Harz befüllt. Das Harz verklebt dann die Porenstruktur und bildet eine im Wesentlichen fluiddichte Schutzschicht.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die wenigstens eine Schaumstoffschicht im Wesentlichen vollständig mit dem Harz getränkt. Auf diese Weise wird eine hohe Dichtheit des Auskleidungsmaterials auf lange Sicht und zusätzlich, für den Fall, dass die Schaumstoffschicht in der Einbaulage an der Innenwandung der Rohrleitung anliegt, eine dauerhaft feste Verbindung mit der Rohrleitung bewirkt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die harzabsorbierbare Schicht und/oder die Schaumstoffschicht unter Anwendung eines Unterdruckes oder Vakuums mit dem Harz getränkt. Auf diese Weise lässt sich das Harz besonders effektiv durch die Schaumstoffschicht hindurch der harzabsorbierbaren Schicht zuführen oder auch direkt der harzabsorbierbaren Schicht zuführen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungselementes für eine Rohrleitung wird eine harzabsorbierbare Schicht mit wenigstens einer Schaumstoffschicht verbunden und eine fluiddichte Beschichtung auf die harzabsorbierbare Schicht und/oder die Schaumstoffschicht aufgebracht.
In bevorzugter Weiterbildung des Verfahrens wird die Schaumstoffschicht im Querschnitt des Auskleidungselementes betrachtet auf einer ersten Seite der harzabsorbierbaren Schicht und/oder auf einer zweiten Seite der harzabsorbierbaren Schicht aufgebracht. Vorteilhafterweise wird die Schaumstoffschicht mit der harzabsorbierbaren Schicht durch Aufkaschieren, Verkleben, Vernähen oder Vernadeln verbunden. So kann die Schaumstoffschicht auf die Rück- oder Vorderseite des Trägermaterials oder zwischen Beschichtung und Trägermaterial aufkaschiert werden. Bei einem Verkleben kann als Bindemittel vorzugsweise ein Pulverbinder verwendet werden, der vorab oder nachträglich der Schicht aus harzabsorbierbarem Material zugegeben wird. Beispielsweise kann nach dem Bereitstellen der harzabsorbierbaren Schicht ein Bindemittelpulver auf diese Schicht gestreut werden, so dass sich das Pulver in die Zwischenräume der Schicht einlagert. Anschließend kann ein Erhitzen erfolgen, so dass eine Aktivierung des Bindemittels derart erfolgt, dass eine thermoplastische Verfestigung stattfindet.
Das erfindungsgemäße Auskleidungselement für eine Rohrleitung umfasst eine harzabsorbierbare Schicht, wenigstes eine mit der harzabsorbierbaren Schicht verbundene Schaumstoffschicht und eine fluiddichte Beschichtung. Hierbei ist die Schaumstoffschicht derart ausgebildet, dass das Harz durch die Schaumstoffschicht hindurchdrückbar ist, um die harzabsorbierbare Schicht mit einem aushärtbaren Harz zu tränken. Ferner ist die Schaumstoffschicht derart ausgebildet, dass sie durch das darin enthaltene Harz im ausgehärteten Zustand des Harzes eine im Wesentlichen fluiddichte Schutzschicht bildet. Vorzugsweise bildet die Schaumstoffschicht im ausgehärteten Zustand des Harzes eine vollständig fluiddichte Schutzschicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schaumstoffschicht im Querschnitt des Auskleidungselementes betrachtet auf einer ersten Seite der harzabsorbierbaren Schicht und/oder auf einer zweiten Seite der harzabsorbierbaren Schicht vorhanden.
In vorteilhafter Weiterbildung ist die Schaumstoffschicht auf die harzabsorbierbare Schicht kaschiert, mit dieser verklebt, vernäht und/oder vernadelt. Diesbezüglich wird auf obige zum Herstellverfahren gemachte Ausführungen verwiesen.
Als fluiddichte Beschichtung wird vorzugsweise eine Folie, weiter vorzugsweise eine Kunststofffolie verwendet, insbesondere aus den weiter oben schon erläuterten Materialien. Die harzabsorbierbare Schicht ist vorzugsweise aus Fasermaterial und den übrigen oben genannten Materialien gebildet. Die Schaumstoffschicht kann beispielsweise aus einem offenzelligen Polyurethan-Schaumstoff, einem anderen offenzelligen Schaumstoff, gemischtzelligem oder sonstigen Schaumstoffen bestehen.
Mit der Schaumstoffschicht wird eine feinporige Membran bereitgestellt, die einerseits das Tränken des Trägermaterials (harzabsorbierbare Schicht) auf einfache Weise ermöglicht. Andererseits entsteht nach dem Aushärten des Harzes in der Schaumstoffschicht eine dichte, wenigstens teilweise mit Harz gefüllte Schutzschicht. Diese Schutzschicht kann als Verschleißschicht und/oder als Abriebschutz dienen. Ferner kann diese Schutzschicht ein Herausspülen oder Auswaschen des Harzes aus dem Trägermaterial verhindern oder reduzieren. Weiterhin ermöglicht die vor dem Einbau des Auskleidungsmaterials mit dem Harz getränkte Schaumstoffschicht infolge der Flexibilität des Schaumstoffes ein einfaches Einbringen in die Rohrleitung, insbesondere auch im Bereich von Bögen und Durchmesseränderungen der Rohrleitung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen schematisch:
1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer mit einem erfindungsgemäßen Auskleidungsmaterial sanierten Rohrleitung;
2 einen schematischen, ausschnittsweisen Längsschnitt entlang der Rohrachse der Rohrleitung gemäß 1 mit dem erfindungsgemäßen Auskleidungselement gemäß einer ersten Ausführungsform;
3 einen schematischen, ausschnittsweisen Längsschnitt entlang der Rohrachse der Rohrleitung gemäß 1 mit dem erfindungsgemäßen Auskleidungselement gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
4 einen schematischen, ausschnittsweisen Längsschnitt entlang der Rohrachse der Rohrleitung gemäß 1 mit dem erfindungsgemäßen Auskleidungselement gemäß einer dritten Ausführungsform.
1 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung einer Rohrleitung 100, die sich entlang einer Rohrachse 102 erstreckt und die eine zur Rohrachse 102 hin gerichtete Innenseite 104 sowie eine Außenseite 106 aufweist. An der Innenseite 104 der Rohrleitung 100 ist ein erfindungsgemäßes Auskleidungselement 10 mit einer zur Rohrachse 102 gerichteten Innenseite 14 und einer Außenseite 12 angebracht. Die Rohrleitung 100 ist mit dem Auskleidungselement 10 saniert, um undichte Stellen, wie insbesondere Risse 108, abzudichten. Die Außenseite 12 des Auskleidungselements 10 liegt an der Innenseite 104 der Rohrleitung 100 an und ist mit dieser befestigt. Das Auskleidungselement 10 kann sich über eine längere Strecke oder aber auch nur entlang eines bestimmten Abschnittes der Rohrleitung 100 erstrecken. Weiterhin ist es möglich, dass das Auskleidungselement 10 eine T- oder Y-förmige Form hat, um einen Anschlussbereich einer Seitenleitung an eine Hauptleitung sanieren zu können.
Ferner ist an dieser Stelle anzumerken, dass die Bezeichnungen Innenseite, Außenseite und die im Folgenden verwendeten Bezeichnungen erste Seite und zweite Seite auf den eingebauten Zustand, wie in 1 angedeutet, abstellen. Vor dem Einbringen des Auskleidungselementes 10 in die Rohrleitung 100 sind Innenseite und Außenseite des Auskleidungselementes 10 beziehungsweise erste Seite und zweite Seite des einzelnen Bestandteile des Auskleidungselementes 10 vertauscht, da das Auskleidungselement 10 bevorzugt durch ein Inversionsverfahren eingebaut wird, wobei ein Umstülpen stattfindet.
In den 2 bis 4 sind schematisch und ausschnittsweise Längsschnitte entlang der Rohrachse 102 und entlang einer senkrechten Ebene durch drei verschiedene Ausführungsformen des Auskleidungselements 10 dargestellt, wobei jeweils nur der obere Teil der Rohrleitung 100 mit dem Auskleidungselement 10 gezeigt sind. Im Folgenden werden zunächst die Abfolge der einzelnen Lagen der verschiedenen Ausführungsformen des Auskleidungselementes 10 und dann die eingesetzten Materialien erläutert.
2 zeigt eine erste Ausführungsform des Auskleidungselements 10. Das Auskleidungselement 10 ist dreilagig aufgebaut und umfasst eine harzabsorbierbare Schicht 20 mit einer ersten Seite 22 und einer zweiten Seite 24, eine Schaumstoffschicht 30 mit einer ersten Seite 32 und einer zweiten Seite 34 sowie eine fluiddichte Beschichtung 40 mit einer ersten Seite 42 und einer zweiten Seite 44.
Das Auskleidungselement 10 ist mit seiner Außenseite 12, die der zweiten Seite 34 der Schaumstoffschicht 30 entspricht, an der Innenseite 104 der Rohrleitung 100 befestigt. Diese Befestigung wird dadurch erreicht, dass das Auskleidungselement 10 mit einem aushärtbaren Harz getränkt wird und das in der harzabsorbierbaren Schicht 20 und zumindest teilweise in der Schaumstoffschicht 30 enthaltene Harz nach dem Einbringen des Auskleidungselementes 10 in die Rohrleitung 100 und Positionieren an der gewünschten, zu sanierenden Stelle aushärtet und somit eine feste Klebeverbindung mit der Rohrleitung 100 entsteht. 2 zeigt bereits den eingebauten Zustand.
Hinsichtlich des Auskleidungselements 10 an sich ist als mittlere Lage die harzabsorbierbare Schicht 20, die auch als Trägermaterial bezeichnet werden kann und vorzugsweise aus Fasermaterial besteht, vorgesehen. Die erste Seite 32 der Schaumstoffschicht 30 ist mit der zweiten Seite 24 der harzabsorbierbaren Schicht 20 verbunden. Die erste Seite 22 der harzabsorbierbaren Schicht 20 ist mit der zweiten Seite 44 der Beschichtung 40 verbunden. Die erste Seite 42 der Beschichtung 40 ist im eingebauten Zustand der Rohrachse 102 zugewandt. Die Schaumstoffschicht 30 ist also aussen, die Beschichtung 40 innen und die harzabsorbierbare Schicht 20 zwischen den Schichten 30 und 40 angeordnet.
Der ausschnittsweise Längsschnitt gemäß 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Auskleidungselementes 10, wobei der Unterschied zu der ersten Ausführungsform gemäß 2 darin besteht, dass die Schaumstoffschicht 30 zwischen der fluiddichten Beschichtung 40 und der harzabsorbierbaren Schicht 20 vorgesehen ist. Die im eingebauten Zustand Harz enthaltene Schicht 20 ist mit ihrer zweiten Seite 24 an der Innenseite 104 der Rohrleitung 100 befestigt, insbesondere verklebt. An der ersten Seite 22 der Schicht 20 ist die Schaumstoffschicht 30 mit ihrer zweiten Seite 34 angebracht. Ferner ist an der ersten Seite 32 der Schaumstoffschicht 30 die Beschichtung 40 mit ihrer zweiten Seite 44 angeordnet. Die erste Seite 42 der Beschichtung 40 ist der Rohrachse 102 zugewandt. Die harzabsorbierbare Schicht 20 ist also aussen, die Beschichtung 40 innen und die Schaumstoffschicht 30 zwischen den Schichten 20 und 40 angeordnet.
Bei der dritten Ausführungsform des Auskleidungselements 10 gemäß 4 ist ein vierlagiger Aufbau vorgesehen, wobei zusätzlich zu der harzabsorbierbaren Schicht 20, der Schaumstoffschicht 30 und der fluiddichten Beschichtung 40 eine weitere Schaumstoffschicht 50 vorgesehen ist. Anders ausgedrückt, umfasst die Variante gemäß 4 die drei Lagen gemäß der zweiten Ausführungsform gemäß 3 und außen, der Rohrinnenseite 104 zugewandt, zusätzlich die weitere Schaumstoffschicht 50.
Wie aus 4 zu erkennen, ist die zweite Seite 54 der Schaumstoffschicht 50 an der Innenseite 104 der Rohrleitung 100 befestigt. Die erste Seite 52 der Schaumstoffschicht 50 ist mit der zweiten Seite 24 der harzabsorbierbaren Schicht 20 verbunden. An der ersten Seite 22 der harzabsorbierbaren Schicht 20 ist die zweite Seite 34 der Schaumstoffschicht 30 und an der ersten Seite 32 der Schaumstoffschicht 30 ist die zweite Seite 44 der Beschichtung 40 angebracht. Die erste Seite 42 der Beschichtung 40 ist der Rohrachse 102 zugewandt. Somit ist die eine Schaumstoffschicht 50 aussen, der Rohrinnenseite 104 zugewandt, und die andere Schaumstoffschicht 30 zwischen der harzabsorbierbaren Schicht 20 und der innen liegenden Beschichtung 40 angeordnet.
Bei allen drei Ausführungsformen ist die Schaumstoffschicht 30 derart ausgebildet, dass das aushärtbare Harz durch diese Schaumstoffschicht 30 hindurchdrückbar ist, um die harzabsorbierbare Schicht 20 mit dem Harz zu tränken. Weiterhin ist die Schaumstoffschicht 30 derart ausgebildet, dass diese durch das darin enthaltene Harz im ausgehärteten Zustand des Harzes eine im Wesentlichen fluiddichte Schutzschicht bildet. Hinsichtlich 4 gilt dies analog für die weitere Schaumstoffschicht 50.
Um die verschiedenen Varianten der Anordnung der Schaumstoffschicht 30 und wahlweise der Schaumstoffschicht 50 allgemeiner zu beschreiben, kann die Schaumstoffschicht 30 und/oder 50 im Querschnitt des Auskleidungselementes 10 betrachtet auf der ersten Seite 22 der harzabsorbierbaren Schicht 20 und/oder auf der zweiten Seite 24 der harzabsorbierbaren Schicht 20 aufgebracht sein. Hinsichtlich der Verbindung der Schaumstoffschicht 30 und/oder 50 mit der harzabsorbierbaren Schicht 20 können verschiedenen Befestigungsvarianten gewählt werden, beispielsweise Aufkaschieren, Verkleben, Vernadeln und/oder Vernähen. Das Verkleben kann vorzugsweise durch Aufbringen eines Bindemittels, insbesondere in Form eines Pulvers und/oder einer Beschichtung, erfolgen.
Hinsichtlich der eingesetzten Materialien ist es bei allen drei Ausführungsformen bevorzugt vorgesehen, dass die fluiddichte Beschichtung 40 eine Kunststofffolie, insbesondere eine Folie aus PVC, PU, PP, PE oder Kombinationen beziehungsweise Elends daraus, ist. Die harzabsorbierbare Schicht 20 kann auch als Trägerschicht bezeichnet werden und ist vorzugsweise aus einem textilen Flächengebilde, vorzugsweise Fasermaterial, Vlies und/oder Maschenware. Als Maschenware kann insbesondere Strickware oder Abstandsgewirk verwendet werden. Bevorzugt umfasst die harzabsorbierbare Schicht 20 Glasfasern, Polypropylenfasern, Carbonfasern, Aramidfasern und/oder andere Kunststofffasern. Die Schaumstofflage 30, 50 kann auch als Schaumstoffmembran bezeichnet werden und besteht vorzugsweise aus offenzelligem Polyurethan-Schaumstoff. Die Schaumstoffschicht 30, 50 ist gegenüber dem eingesetzten Harz beständig, insbesondere in chemischer Hinsicht und in Hinblick auf eine Temperaturbeständigkeit von bis zu etwa 120°C. Die Dicke der Schaumstoffschicht 30, 50 und die Porenstruktur des Schaumstoffmaterials werden in Abhängigkeit von der Oberflächenspannung und/oder der Viskosität des eingesetzten Harzes gewählt. Beispielsweise beträgt die Dicke der Schaumstoffschicht 30, 50 bis zu etwa 5 mm, bevorzugt etwa 1 bis 2 mm. Vorzugsweise ist die Dicke der Schaumstoffschicht 30, 50 kleiner als die Dicke der harzabsorbierbaren Schicht 20. Weiterhin ist die Dicke der Schaumstoffschicht 30, 50 größer als die Dicke der Beschichtung 40.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß 2 ist die Schaumstoffschicht 30 wenigstens teilweise oder abschnittsweise mit dem Harz getränkt und nach vollständigem Aushärten mit der Innenseite 104 mit der Rohrleitung 100 verklebt. Auf diese Weise wird das Auskleidungselement 10 mit seiner Innenseite 14 an der Innenseite 104 befestigt. Nach dem Tränken mit dem Harz und vor dem Einbau des Auskleidungselements 10 ist infolge der Flexibilität des Schaumstoffmaterials ein einfaches Einbringen in die Rohrleitung 100, insbesondere im Bereich von Bögen und Durchmesseränderungen, möglich und somit ist die Positionierung des Auskleidungselements 10 an der gewünschten Stelle erleichtert. Nach dem Aushärten des Harzes bildet die Schaumstoffschicht 30 eine dichte, wenigstens teilweise mit Harz gefüllte Schutzschicht, die aufgrund ihrer zur Innenseite 104 benachbarten Lage eine im Wesentlichen fluiddichte, vorzugsweise eine vollständige fluiddichte, Schutzschicht bildet, die verhindert, dass durch von der Außenseite 106 über die Risse 108 in der Rohrleitung 100 nach innen drückendes Wasser das Harz aus der Schicht 20 herausspült. Infolge der mit dem Harz getränkten Schaumstoffschicht 30 bildet diese Schaumstoffschicht 30 nach dem Aushärten des Harzes eine dichte, im Wesentlichen porenfreie Schutz- oder Sperrschicht. Ohne diese Schaumstoffschicht 30 könnte das Wasser durch die Risse 108 auf die Schicht 20 einwirken und mit der Zeit das Harz auswaschen oder herausspülen.
Bei der zweiten Ausführungsform gemäß 3 ist die Schaumstoffschicht 30 zwischen der harzabsorbierbaren Schicht 20 und der fluiddichten Beschichtung 40, beispielsweise eine Kunststofffolie, vorgesehen. Um häufig auftretende Beschädigungen und/oder Abrieb der Kunststofffolie 40 und sich daraus ergebende Undichtigkeiten des Auskleidungsmaterials 10 zu verhindern, ist die Schaumstoffschicht 30 benachbart zu der Beschichtung 40 vorgesehen. Wie weiter unten noch zum Tränkverfahren beschrieben wird, werden die harzabsorbierbare Schicht 20 aus Fasermaterial und die Schaumstoffschicht 30 mit Harz getränkt. Nach dem Tränken mit dem Harz ist das Auskleidungsmaterial 10 flexibel und kann so gut an die zu sanierende Stelle gebracht werden. Nach dem Aushärten des Harzes in der Schaumstoffschicht 30 bildet diese eine dichte, wenigstens teilweise mit Harz gefüllte Schutzschicht, welche dann zusätzlich zu der Beschichtung 40 als Verschleißschicht und/oder als Abriebschutz dienen kann. Anders ausgedrückt wird die anfangs durch die fluiddichte Beschichtung 40 gebildete Abdichtung nach dem Aushärten des Harzes durch die Schaumstoffschicht 30 erweitert. So lässt sich mittels der wenigstens einen Schaumstoffschicht 30 eine zusätzliche Dicke des Auskleidungselementes 10 erreicht.
Die dritte Ausführungsform gemäß 4 kombiniert die zu den 2 und 3 erläuterten Funktionen und Vorteile, da auf beiden Seiten der harzabsorbierbaren Schicht 20 jeweils eine Schaumstofflage 30 und 50 vorgesehen ist. Hierbei erfüllt die Schaumstoffschicht 50 die Funktionen und Vorteile der zu 2 erläuterten Schaumstoffschicht 30. Die Schaumstoffschicht 30 erfüllt die Funktionen und Vorteile der Schaumstoffschicht 30 gemäß 3. Insofern kann auf obige Ausführungen verwiesen werden.
Hinsichtlich der Herstellung des Auskleidungselements 10 allgemein wird die wenigstens eine Schaumstoffschicht 30, 50 mit der harzabsorbierbaren Schicht 20 verbunden und die fluiddichte Beschichtung 40 auf die harzabsorbierbare Schicht 20 und/oder auf die Schaumstoffschicht 30, 50 aufgebracht.
Das Verbinden von Schaumstoffschicht 30, 50 mit der harzabsorbierbaren Schicht 20 erfolgt vorzugsweise durch Aufkaschieren, Verkleben, Vernähen und/oder Vernadeln. Wie weiter oben bereits dargelegt, erfolgt das Verkleben bevorzugt durch Aufbringen eines Bindemittels auf die Schaumstoffschicht 30, 50 vorzugsweise in Form eines Pulvers und/oder einer pulverförmigen Beschichtung oder Kunststofffasern. Beispielsweise kann ein Bindemittelpulver auf die harzabsorbierbare Schicht 20 gestreut werden, so dass sich das Pulver in die Porenstruktur einlagert. Anschließend kann ein Erhitzen erfolgen, so dass eine Aktivierung des Bindemittelpulvers durch thermoplastische Verfestigung erfolgt. Diese Methode zur Verbindung kann zur Befestigung der harzabsorbierbaren Schicht 20 und/oder der Beschichtung 40 an der Schaumstoffschicht 30, 50 durchgeführt werden.
Nachfolgend wird noch das Verfahren zum Tränken des Auskleidungselements 10 beschrieben.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß 2 ist zum Tränken der harzabsorbierbaren Schicht 20 vorgesehen, dass das Harz von der der Beschichtung 40 gegenüberliegenden Seite durch die Schaumstoffschicht 30 hindurch der harzabsorbierenden Schicht 20 zugeführt wird, wobei auch die Schaumstoffschicht 30 zumindest teilweise mit dem Harz getränkt wird. Hierbei wird vorzugsweise eine ausreichende Menge Harz verwendet, so dass sowohl die Schaumstoffschicht 30 als auch die harzabsorbierbare Schicht 20 aus Fasermaterial vollständig mit dem Harz getränkt beziehungsweise imprägniert wird. Es kann aber auch soviel Harz verwendet werden, dass die Schaumstoffschicht 30 und/oder die harzabsorbierbare Schicht 20 nur teilweise oder abschnittsweise getränkt wird.
Bei der dritten Ausführungsform gemäß 4 erfolgt das Tränken analog wie bei der ersten Ausführungsform gemäß 2, d. h. von der zweiten Seite 54 der Schaumstoffschicht 50 aus, wobei eine ausreichende Menge an Harz eingesetzt wird, so dass das Harz durch die Schaumstoffschicht 50 hindurch der harzabsorbierbaren Schicht 20 und auch der Schaumstoffschicht 30 zugeführt wird. Somit werden die harzabsorbierbare Schicht 20, die Schaumstoffschicht 50 und auch die Schaumstoffschicht 30 vollständig oder teilweise mit dem Harz getränkt.
Für die zweite Ausführungsform gemäß 3 wird eine andere Vorgehensweise zum Tränken des Auskleidungselementes 10 verwendet. Hierbei wird das Harz direkt der Schaumstoffschicht 30 zugeführt wird, das heißt von der zweiten Seite 34 aus beziehungsweise von aussen, wobei auch die Schaumstoffschicht 30 zumindest teilweise mit dem Harz getränkt wird. Hierbei wird vorzugsweise eine ausreichende Menge Harz verwendet, so dass sowohl die Schaumstoffschicht 30 als auch die harzabsorbierbare Schicht 20 vollständig mit dem Harz getränkt beziehungsweise imprägniert wird. Es kann aber auch soviel Harz verwendet werden, dass die harzabsorbierbare Schicht 20 und/oder die Schaumstoffschicht 30 nur teilweise oder abschnittsweise getränkt wird.
Um das Tränken hinsichtlich aller Verfahrensvarianten zu beschleunigen und/oder effektiv zu gestalten, können die Schaumstoffschicht 30, 50 und/oder die harzabsorbierbare Schicht 20 unter Anwendung eines Unterdruckes oder Vakuums mit dem Harz getränkt werden.
Wie weiter oben schon dargelegt, wird die anfangs durch die fluiddichte Beschichtung 40 gebildete Abdichtung nach dem Aushärten des Harzes durch die Schaumstoffschicht 30 und/oder die Schaumstoffschicht 50 erweitert. So lässt sich mittels der wenigstens einen Schaumstoffschicht eine zusätzliche Dicke des Auskleidungselementes 10 erreichen. Auf diese Weise kann ausgehend von der fluiddichten Beschichtung 40 mit einer standardmäßigen Dicke und der harzabsorbierbaren Schicht 20 mit einer standardmäßigen Dicke, die zusammen einen Kern mit vorbestimmter Dicke bilden, durch die Bereitstellung einer oder mehrerer Schaumstoffschichten 30, 50 mit bestimmter Dicke eine gewünschte Gesamtdicke für das Auskleidungselement erreicht werden. Der Vorteil hierbei besteht insbesondere darin, dass die Schaumstoffschicht mit beliebigen Dicken leicht herstellbar ist, insbesondere einfacher als die fluiddichte Beschichtung 40 und einfacher als die harzabsorbierbare Schicht 20 herstellbar ist.
Bezugszeichenliste

10: Auskleidungselement
12: Aussenseite
14: Innenseite
20: harzabsorbierbare Schicht
22: erste Seite
24: zweite Seite
30: Schaumstoffschicht
32: erste Seite
34: zweite Seite
40: fluiddichte Beschichtung
42: erste Seite
44: zweite Seite
50: Schaumstoffschicht
52: erste Seite
54: zweite Seite
100: Rohrleitung
102: Rohrachse
104: Innenseite
106: Aussenseite
108: Risse

Claims

Verfahren zum Tränken eines mit einer harzabsorbierbaren Schicht (20), wenigstens einer Schaumstoffschicht (30, 50) und einer fluiddichten Beschichtung (40) ausgestattetes Auskleidungselementes (10) für eine Rohrleitung (100), bei dem die harzabsorbierbare Schicht (20) mit einem aushärtbaren Harz getränkt wird, wobei das Harz von der der Beschichtung (40) gegenüberliegenden Seite entweder durch die Schaumstoffschicht (30, 50) hindurch der harzabsorbierbaren Schicht (20) zugeführt wird oder direkt der harzabsorbierbaren Schicht (20) zugeführt wird, und wobei auch die wenigstens eine Schaumstoffschicht (30, 50) zumindest teilweise mit dem Harz getränkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schaumstoffschicht (30, 50) im Wesentlichen vollständig mit dem Harz getränkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die harzabsorbierbare Schicht (20) und/oder die Schaumstoffschicht (30, 50) unter Anwendung eines Unterdruckes oder Vakuums mit dem Harz getränkt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungselementes (10) für eine Rohrleitung (100), bei dem eine harzabsorbierbare Schicht (20) mit wenigstens einer Schaumstoffschicht (30, 50) verbunden wird und eine fluiddichte Beschichtung (40) auf die harzabsorbierbare Schicht (20) und/oder die Schaumstoffschicht (30, 50) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (30, 50) im Querschnitt des Auskleidungselementes (10) betrachtet auf einer ersten Seite (22) der harzabsorbierbaren Schicht (20) und/oder auf einer zweiten Seite (24) der harzabsorbierbaren Schicht (20) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (30, 50) mit der harzabsorbierbaren Schicht (20) durch Aufkaschieren, Verkleben, Vernähen und/oder Vernadeln verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleben durch Aufbringen eines Bindemittels, vorzugsweise in Form eines Pulvers und/oder einer Beschichtung, erfolgt.
Auskleidungselement (10) für eine Rohrleitung (100), mit einer harzabsorbierbaren Schicht (20), wenigstens einer Schaumstoffschicht (30, 50), die mit der harzabsorbierbaren Schicht (20) verbunden ist, und mit einer fluiddichten Beschichtung (40), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (30, 50) derart ausgebildet ist, dass das Harz durch die Schaumstoffschicht (30, 50) hindurch druckbar ist, um die harzabsorbierbare Schicht (20) mit einem aushärtbaren Harz zu tränken, und derart ausgebildet ist, dass die Schaumstoffschicht (30, 50) durch das darin enthaltene Harz im ausgehärteten Zustand des Harzes eine im Wesentlichen fluiddichte Schutzschicht bildet.
Auskleidungselement (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (30, 50) im Querschnitt des Auskleidungselementes (10) betrachtet auf einer ersten Seite (22) der harzabsorbierbaren Schicht (20) und/oder auf einer zweiten Seite (24) der harzabsorbierbaren Schicht (20) vorhanden ist.
Auskleidungselement (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (30, 50) auf die harzabsorbierbare Schicht (20) kaschiert ist, mit dieser verklebt, vernäht und/oder vernadelt ist.
Auskleidungselement (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die fluiddichte Beschichtung (40) eine Folie, insbesondere aus PVC, PU, PP und/oder PE, die harzabsorbierbare Schicht (20) aus einem textilen Flächengebilde, vorzugsweise Fasermaterial, Vlies und/oder Maschenware und/oder die Schaumstoffschicht (30, 50) aus einem offenzelligen Schaumstoff, insbesondere aus einem offenzelligen Polyurethan-Schaumstoff, ist.