DE102020117472B4

DE102020117472B4 - Einlegeschlauch zum Auskleiden von Rohrleitungen oder Kanälen

Info

Publication number: DE102020117472B4
Application number: DE102020117472.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Will
Original assignee: Impreg GmbH
Current assignee: Impreg GmbH
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2040-07-03
Also published as: DE102020117472A1

Abstract

Einlegeschlauch (10) zum Auskleiden von Rohrleitungen (12) oder Kanälen, miteiner Innenfolie (IF),einer im installierten Zustand zu einer Innenwand (14) der Rohrleitung (12) oder des Kanals weisenden Außenfolie (AF),einer zwischen der Innenfolie (IF) und der Außenfolie (AF) angeordneten Verstärkungslage (VL), die ein Verstärkungsmaterial (GG) aufweist, das mit einem unter UV-Strahlung aushärtbaren Reaktionsmaterial (RH) imprägniert ist,einer Zwischenfolie (ZF), die zwischen der Außenfolie (AF) und der Verstärkungslage (VL) angeordnet ist, ohne mit der Außenfolie (AF) verbunden zu sein,einen Farbstoff, der sichtbares kurzwelliges Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 400 nm und 500 nm zu mehr als 90% absorbiert oder reflektiert, und miteiner chemischen Verbindung, die UV-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 200 nm bis 400 nm zu mehr als 90% absorbiert und/oder reflektiert,dadurch gekennzeichnet, dass sichentweder der Farbstoff nur in der Außenfolie (AF) und die chemische Verbindung nur in der Zwischenfolie (ZF)oderder Farbstoff nur in der Zwischenfolie (ZF) und die chemische Verbindung nur in der Außenfolie (AF) befinden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen mehrlagigen Einlegeschlauch zum Auskleiden von Rohrleitungen oder Kanälen, dessen harzgetränkte Verstärkungslage unter UV-Strahlung aushärtet.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Zur Rekonstruktion und Sanierung von beschädigten Rohrleitungen und Kanälen werden Einlegeschläuche eingesetzt, die auch als „Liner“ bezeichnet werden. Die Einlegeschläuche enthalten eine Verstärkungslage, dessen Verstärkungsmaterial mit einem Reaktionsmaterial imprägniert ist. Das Verstärkungsmaterial besteht häufig aus einem Glasfasergelege oder aus einer Kombination aus einem Glasfasergelege und einer Wirrfaserschicht, wobei das Glasfasergelege seinerseits mehrere Gelegeschichten umfassen kann. Bei dem Reaktionsmaterial handelt es sich in der Regel um ein Reaktionsharz, welches unter Einfluss von UV-Strahlung aushärtet.
Um eine beschädigte Rohrleitung zu sanieren, wird der Einlegeschlauch in die beschädigte Rohrleitung eingezogen und anschließend mittels Druckluft expandiert, so dass sich der Einlegeschlauch an die Innenmantelfläche der Rohrleitung anlegt. Dann wird das Reaktionsharz mittels UV-Strahlung ausgehärtet, so dass der Einlegeschlauch eine nun wieder flüssigkeits- und gegebenenfalls auch gasdichte Innenmantelfläche des sanierten Rohleitungs- oder Kanalabschnitts bildet.
Bei Einlegeschläuchen, wie sie beispielsweise aus der DE 20 2005 018 452 U1 bekannt sind, ist keine äußere Schutzlage vorhanden. Daher besteht die Gefahr, dass die Außenfolie beim Einziehen in die Rohrleitung beschädigt wird, wenn sie beispielsweise über schroffe oder scharfkantige Vorsprünge in der Rohrleitung gezogen wird.
Um die Außenfolie vor einer Beschädigung beim Einziehen in die Rohrleitung zu schützen ist es bekannt, zunächst in einem ersten Arbeitsschritt einen separaten Schutzschlauch aus einem stabilen, reißfesten Material, wie beispielsweise aus einer gewebeverstärkten PVC-Plane, in die Rohrleitung einzuziehen, in den dann der Einlegeschlauch in einem zweiten Arbeitsschritt eingezogen wird.
Bei Einlegeschläuchen, deren Verstärkungslage unter UV-Licht aushärtet, muss sichergestellt werden, dass die Aushärtung des Reaktionsmaterials erst dann einsetzt, wenn der expandierte Einlegeschlauch gezielt dem von einer Lampe erzeugten UV-Licht ausgesetzt wird. Trifft UV-Licht hingegen bereits bei der Lagerung oder beim Transport des Einlegeschlauchs auf das Reaktionsmaterial, so härtet dieses aus, wodurch der Einlegeschlauch in der Regel nicht mehr verwendet werden kann.
Aus der EP 2 379 624 B1 ist bekannt, eine Außenfolie zu verwenden, die für UV-Licht undurchlässig ist. Die Außenfolie schützt das Reaktionsmaterial vor dem UV-Bestandteil von Sonnen- oder Kunstlicht während der Lagerung und beim Transport des Einlegeschlauchs und verhindert so ein vorzeitiges unbeabsichtigtes Aushärten des Reaktionsmaterials. Die dort vorgeschlagene Außenfolie besteht dort aus mehreren Schichten, die mit einem Haftvermittler miteinander verbunden sind. Der Haftvermittler enthält eine chemische Verbindung, die nicht sichtbares UV-Licht fast vollständig absorbiert. Kurzwelliges sichtbares Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 400nm und 500nm, das ebenfalls zu einer Aushärtung des Reaktionsmaterials führen kann, wird durch Farbstoffe oder Farbpigmente zu mehr als 90% absorbiert, die in einer der Schichten der Außenfolie enthalten sind und dieser typischerweise eine gelbe Farbe verleihen.
Ein ähnlicher Einlegeschlauch ist auch aus der DE 10 2014 114 627 A1 bekannt.
Aus einem Aufsatz von A. Oyane et al. mit dem Titel Laser-assisted calcium phoaphate deposition on polymer substrates in supersaturated solutions, RSC Adv.. 4., 10.1039/C4RA09313E, sind EVOH-Substrate mit einer Dicke von 1 mm bekannt, die UV-Strahlung teilweise absorbieren.
Es hat sich allerdings gezeigt, dass es trotzdem gelegentlich an einzelnen Stellen des Einlegeschlauchs zu ungewollten Aushärtungen des Reaktionsmaterials kommen kann. Der Einlegeschlauch liegt infolge der lokalen Aushärtung nicht perfekt an der Innenwand der Rohrleitung oder des Kanals an, was zu Funktionsbeeinträchtigungen führen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Einlegeschlauch anzugeben, der noch zuverlässiger das Reaktionsmaterial vor einer unbeabsichtigten Aushärtung durch UV-Strahlung schützt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Einlegeschlauch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfinder hat erkannt, dass die Qualitätsmängel, die bei den bekannten Einlegeschläuchen gelegentlich auftreten, durch lokale Beschädigungen der UV-Strahlung absorbierenden Außenfolie verursacht werden. Durch kleine Risse oder Löcher kann UV-Strahlung in das darunterliegende Reaktionsmaterial gelangen und dort zu einer vollständigen oder teilweisen Aushärtung führen. Eine Aushärtung kann auch dann eintreten, wenn die Außenfolie durch starken Abrieb lokal so dünn geworden ist, dass sie ihre Schutzfunktion nicht mehr wirkungsvoll ausüben kann.
Die Erfindung löst die damit einhergehenden Probleme dadurch, dass die beiden Komponenten, die den Schutz vor der UV-Strahlung bewirken, nämlich die Farbstoffe und die chemische Verbindung, auf zwei unterschiedliche Folien verteilt werden. Da jede der beiden Komponenten bereits einen erheblichen Teil der UV-Strahlung absorbiert, wird ein Schutz des Reaktionsmaterials auch dann erzielt, wenn die Außenfolie, welche eine der beiden Komponenten enthält, lokal beschädigt wurde. Sogar dann, wenn nicht nur die Außenfolie, sondern auch die Zwischenfolie beschädigt ist, wird in der Regel noch ein ausreichender Schutz vor der UV-Strahlung gewährleistet. Dies hängt damit zusammen, dass die Zwischenfolie mit der Außenfolie nicht verbunden ist, weswegen die Zwischenfolie auf der Außenfolie gleiten kann. Zwei zunächst übereinanderliegende Risse in der Außenfolie und in der Zwischenfolie liegen dann nach einer leichten Bewegung des Einlegeschlauchs in der Regel nicht mehr übereinander. Dadurch kann jede der beiden Folien noch eine Schutzwirkung für das Reaktionsmaterial entfalten.
Auch ein erfindungsgemäßer Einlegeschlauch, dessen Außenfolie beschädigt wurde, kann nicht monatelang intensivem UV-haltigen Umgebungslicht ausgesetzt werden, ohne dass es unterhalb der Beschädigung zu einer Aushärtung des Reaktionsmaterials kommt. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass die lokalen Beschädigungen der Außenfolie in der Regel erst beim Transport oder beim Einziehen des Einlegeschlauchs in das Innere der Rohleitung oder des Kanals stattfinden. Wenn der erfindungsgemäße Einlegeschlauch dann wenigstens noch einen teilweisen Schutz vor der UV-Strahlung bietet, setzt die Aushärtung erst nach wenigen Stunden ein. Diese Verzögerung der Aushärtung genügt in den meisten Fällen, um den Einlegeschlauch wie geplant expandieren und anschließend gezielt aushärten zu können.
Soweit im vorliegenden Zusammenhang von UV-Strahlung gesprochen wird, so umfasst dies sowohl elektromagnetische Strahlung im ultravioletten nicht sichtbaren Spektralbereich (unterhalb etwa 400 nm) als auch kurzwelliges sichtbares Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 400 und 500 nm.
Soweit im vorliegenden Zusammenhang von Farbstoffen die Rede ist, sollen damit auch Farbpigmente umfasst sein, wie sie in der eingangs genannten EP 2 379 625 B1 näher beschrieben sind.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenfolie bzw. die Außenfolie mehrere Schichten. Die chemische Verbindung befindet sich in einem Haftvermittler, der die mehreren Schichten miteinander verbindet. Alternativ hierzu ist es möglich, die chemische Verbindung der Kunststoffmasse zuzugeben, die zur Herstellung der Schichten verwendet wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist auf die Zwischenfolie eine Vliesschicht aufkaschiert, wie dies beispielsweise aus der EP 1 180 225 B1 bekannt ist. Das Reaktionsmaterial kann in die Vliesschicht eintreten und auf diese Weise eine sehr innige Verbindung zwischen der Zwischenfolie und der Verstärkungslage bewirken. Die Vliesschicht kann beispielsweise ein Polyestervlies und/oder ein Glasvlies umfassen, wie dies an sich im Stand der Technik bekannt ist. Das Verstärkungsmaterial kann beispielsweise Glasfasern enthalten. Daneben kommen aber auch die anderen im Stand der Technik bekannten Materialien für das Verstärkungsmaterial in Betracht.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Auskleidungsrohr, das aus einem erfindungsgemäßen Einlegeschlauch erhalten wurde, indem der zunächst zusammengefaltete Einlegeschlauch expandiert und das Reaktionsmaterial unter Einfluss von UV-Strahlung ausgehärtet wurde.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Einlegeschlauch nach dessen Installation in einer beschädigten Rohrleitung;
2 einen Querschnitt durch einen Abschnitt des mehrlagigen Einlegeschlauchs der 1 in einer vergrößerten Darstellung.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen und insgesamt mit 10 bezeichneten Einlegeschlauch nach dessen Installation in eine Rohrleitung 12. Der Einlegeschlauch hat einen mehrlagigen Aufbau, der in dem vergrößerten Ausschnitt A besser erkennbar ist. Der Einlegeschlauch 10 umfasst eine styroldichte Innenfolie IF und eine im installierten Zustand zu einer Innenwand 14 der Rohrleitung 12 weisende Außenfolie AF. Zwischen der Außenfolie AF und der Innenwand 14 befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel noch eine Schutzfolie SF, die den Einlegeschlauch 10 beim Einziehen in die Rohrleitung 12 vor Beschädigungen schützt.
Zwischen der Innenfolie IF und der Außenfolie AF ist eine Verstärkungslage VL angeordnet, die ein Verstärkungsmaterial aufweist, das mit einem unter UV-Strahlung aushaltbarem Reaktionsharz imprägniert ist.
Außerdem umfasst der Einlegeschlauch 10 eine Zwischenfolie ZF, die zwischen der Außenfolie AF und der Verstärkungslage VL angeordnet ist, ohne mit der Außenfolie AF verbunden zu sein.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Außenfolie AF eine chemische Verbindung, die nicht sichtbare UV-Strahlung absorbiert. Die Zwischenfolie enthält einen Farbstoff, der sichtbares kurzwelliges Licht absorbiert. Sofern weder die Zwischenfolie ZF noch die Außenfolie AF beschädigt ist, wird auf diese Weise eine nahezu vollständige Absorption von UV-Strahlung erreicht, die zu einem Aushärten des Reaktionsharzes führen kann.
Die Innenfolie IF ist für UV-Strahlung durchlässig, damit nach dem Expandieren des Einlegeschlauchs 10 in der Rohrleitung 12 durch Beleuchten von innen das Reaktionsharz in der gewünschten Weise aushärten kann.
Der Einlegeschlauch 10, und zwar insbesondere dessen ausgehärtete Verstärkungslage VL, bildet eine flüssigkeits- und gasdichte neue Innenmantelfläche der Rohrleitung 12, sodass darin geführte Flüssigkeit 15 nicht aus Rissen 16, Ausbrüchen 18 oder anderen Beschädigungen der Rohrleitung 12 austreten kann.
Die 2 zeigt Einzelheiten des mehrlagigen Aufbaus des Einlegeschlauchs 10. Die Außenfolie AF ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrschichtig ausgebildet und besteht aus zwei Folien PE aus Polyethylen mit einer Stärke von 160 µm, einer dazwischen angeordneten Schicht PA aus Polyamid mit einer Stärke von 40 µm und zwei dünnen, durch gestrichelte Linien angedeutete Schichten aus einem Haftvermittler HV, der eine Verbindung der genannten Schichten bewirkt. Die chemische Verbindung, die nicht sichtbares UV-Licht absorbiert, befindet sich in einem der Haftvermittler HV, der die Schichten der Außenfolie AF miteinander verbindet. Beispiele für geeignete chemische Verbindungen sind der eingangs bereits erwähnten EP 2 379 625 B1 entnehmbar, auf die insoweit verwiesen wird.
Die Außenfolie AF liegt unmittelbar an der Zwischenfolie ZF an, ohne jedoch mit dieser verbunden zu sein. Dadurch kann sich die Außenfolie AF relativ zu der Zwischenfolie ZF verschieben. Die Zwischenfolie ZF hat den gleichen Aufbau wie die Außenfolie AF und umfasst somit ebenfalls zwei Schichten PE aus Polyethylen sowie eine dünnerer dazwischen liegende Schicht PA aus Polyamid, die durch Haftvermittler HV verbunden sind. Der Farbstoff, der sichtbares UV-Licht absorbiert, ist in einer der Schichten der Zwischenfolie enthalten. Beispiele für Farbstoffe sind ebenfalls der eingangs bereits erwähnten EP 2 379 625 B1 entnehmbar, auf die insoweit verwiesen wird.
Auf die zum Kanalinneren weisende Fläche der Zwischenfolie ZF ist mit Hilfe eines Haftvermittlers HV ein Vlies V aufkaschiert, das im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Polyester besteht. Das Vlies V stellt eine Verbindung her zu der Verstärkungslage VL, die mehrere übereinander angeordnete Glasgebewebelagen GG und einen die Zwischenräume ausfüllenden Reaktionsharz H umfasst.
Die sich an die Verstärkungslage VL anschließende styroldichte Innenfolie IF hat im dargestellten Ausführungsbeispiel einen zweischichtigen Aufbau und umfasst eine 40 µm starke Schicht PA aus Polyamid und eine 160 µm starke Schicht PE aus Polyethylen, die mit Hilfe eines Haftvermittlers HV miteinander verbunden sind.
Ist die Außenfolie AF lokal beschädigt, wie dies in der 2 bei 20 gezeigt ist, so wird der sichtbare Anteil von auftreffender UV-Strahlung 22 immer noch nahezu vollständig von dem Farbstoff in der Zwischenfolie ZF absorbiert. Dadurch wird in dem Bereich unterhalb der Beschädigung 20 eine Aushärtung des Reaktionsharzes zumindest stark verlangsamt.
Sollte sich ein Schnitt, ein Loch oder eine andere Beschädigung nicht auf die Außenfolie AF beschränken, sondern bis zur Zwischenfolie ZF hindurchreichen, so kann durch kleine und beim Expandieren des Einlegeschlauchs 10 von allein auftretende Verschiebungen zwischen der Außenfolie AF und der Zwischenfolie ZF häufig bewirkt werden, dass die beiden Öffnungen in den Folien nicht mehr direkt übereinander liegen, wie dies bei 24 angedeutet ist. Solche relativen Verschiebungen entstehen im Allgemeinen beim Transport des Einlegeschlauchs 10 und bei Einziehen in die Rohrleitung 12.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die chemische Verbindung in der Außenfolie und der Farbstoff in der Zwischenfolie. Es kommt jedoch auch in Betracht, die Anordnung zu vertauschen.

Claims

Einlegeschlauch (10) zum Auskleiden von Rohrleitungen (12) oder Kanälen, mit einer Innenfolie (IF), einer im installierten Zustand zu einer Innenwand (14) der Rohrleitung (12) oder des Kanals weisenden Außenfolie (AF), einer zwischen der Innenfolie (IF) und der Außenfolie (AF) angeordneten Verstärkungslage (VL), die ein Verstärkungsmaterial (GG) aufweist, das mit einem unter UV-Strahlung aushärtbaren Reaktionsmaterial (RH) imprägniert ist, einer Zwischenfolie (ZF), die zwischen der Außenfolie (AF) und der Verstärkungslage (VL) angeordnet ist, ohne mit der Außenfolie (AF) verbunden zu sein, einen Farbstoff, der sichtbares kurzwelliges Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 400 nm und 500 nm zu mehr als 90% absorbiert oder reflektiert, und mit einer chemischen Verbindung, die UV-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 200 nm bis 400 nm zu mehr als 90% absorbiert und/oder reflektiert, dadurch gekennzeichnet, dass sich entweder der Farbstoff nur in der Außenfolie (AF) und die chemische Verbindung nur in der Zwischenfolie (ZF) oder der Farbstoff nur in der Zwischenfolie (ZF) und die chemische Verbindung nur in der Außenfolie (AF) befinden.
Einlegeschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenfolie (ZF) bzw. die Außenfolie (AF) mehrere Schichten (PE, PA) umfasst, und dass sich die chemische Verbindung in einem Haftvermittler (HV) befindet, der die mehreren Schichten (PE, PA) miteinander verbindet.
Einlegeschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Zwischenfolie (ZF) eine Vliesschicht (V) aufkaschiert ist.
Einlegeschlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesschicht (V) ein Polyestervlies und/oder ein Glasvlies umfasst.
Einlegeschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmaterial Glasfasern (GG) enthält.
Auskleidungsrohr, das aus einem Einlegeschlauch (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche erhalten wurde, indem der zunächst zusammengefaltete Einlegeschlauch (10) expandiert und das Reaktionsmaterial (RH) unter Einfluss von UV-Strahlung ausgehärtet wurde.