DE102021131783A1 - Einlegeschlauch zum Auskleiden von Rohrleitungen oder Kanälen sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Einlegeschlauch zum Auskleiden von Rohrleitungen oder Kanälen sowie Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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Abstract

Ein Einlegeschlauch (10) zum Auskleiden von Rohrleitungen (12) oder Kanälen umfasst eine Innenfolie (IF), eine im installierten Zustand zu einer Innenwand (14) der Rohrleitung (12) bzw. des Kanals weisende Außenfolie (AF), und mehrere zwischen der Innenfolie (F) und der Außenfolie (AF) angeordnete Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3), die ein Verstärkungsmaterial aufweisen, das mit einem aushärtbaren Reaktionsmaterial getränkt ist. Jede Verstärkungslage (VL1, VL2, VL3) hat einen Überlappungsbereich (B1, B2, B3), an dem sich in einer Umfangsrichtung (U) gegenüberliegende Längsseiten der Verstärkungslage (VL1, VL2, VL3) überlappen. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei benachbarte Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) lokal begrenzt an mindestens zwei Orten (N1, N2; N11, N12, N21, N22) durch Nähte o.ä. miteinander verbunden. Auf diese Weise wird der Bildung von Falten beim Imprägnieren mit dem Reaktionsmaterial vorgebeugt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Einlegeschlauch zum Auskleiden von sanierungsbedürftigen Rohrleitungen oder Kanälen, und zwar insbesondere die in derartigen Einlegeschläuchen verwendeten Verstärkungslagen, die mit einem Reaktionsharz oder einem anderen Reaktionsmaterial getränkt sind.
  • 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 mehrere Verstärkungslagen, deren Verstärkungsmaterial mit einem Reaktionsmaterial imprägniert ist. Das Verstärkungsmaterial besteht häufig aus einem Glasfasergelege oder aus einer Kombination aus einem Glasfasergelege und einer Wirrfaserschicht (z.B. Polyester-Nadelfilz), wobei das Glasfasergelege seinerseits mehrere Gelegeschichten umfassen kann. Bei dem Reaktionsmaterial handelt es sich in der Regel um ein Reaktionsharz, das unter Einfluss von UV-Strahlung, Wasserdampf oder Heißwasser aushärtet. Es finden jedoch gelegentlich auch Harze Verwendung, die unter Normaltemperatur aushärten.
  • Um eine beschädigte Rohrleitung zu sanieren, wird der Einlegeschlauch in die beschädigte Rohrleitung eingezogen oder darin umgestülpt (sog. Inversionsverfahren) und anschließend mittels Druckluft expandiert, so dass sich der Einlegeschlauch an die Innenmantelfläche der Rohrleitung anlegt. Dann wird das Reaktionsharz mittels UV-Strahlung oder Wasserdampf ausgehärtet, so dass der Einlegeschlauch eine flüssigkeits- und meist auch gasdichte Innenmantelfläche des sanierten Rohleitungs- oder Kanalabschnitts bildet.
  • Aus der EP 1 155 256 B1 ist ein Einlegeschlauch bekannt, bei dessen Herstellung die Verstärkungslagen um die schlauchförmige flachgelegte Innenfolie geschlagen werden. Nach dem Umschlagen überlappen sich die Verstärkungslagen mit ihren in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Längsseiten.
  • Es hat sich allerdings gezeigt, dass vor allem bei Einlegeschläuchen mit nicht sehr großen Durchmessern beim Tränken mit dem Reaktionsharz Falten in den Verstärkungslagen entstehen können. Der Aufwand, diese Falten zu entfernen, ist groß, da häufig die außenliegenden Verstärkungslagen aufgeschnitten werden müssen, um Zugang zu den Falten zu erhalten. Die Falten können auch nicht im Einlegeschlauch verbleiben, da sie gelegentlich nach dem Expandieren in der Rohrleitung oder im Kanal und dem anschließenden Aushärten bestehen bleiben und Qualitätsmängel darstellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Einlegeschlauch anzugeben, bei dem es nicht zur Faltenbildung bei der Herstellung kommt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Einlegeschlauch zum Auskleiden von Rohrleitungen oder Kanälen gelöst, der eine Innenfolie, eine im installierten Zustand zu einer Innenwand der Rohrleitung bzw. des Kanals weisenden Außenfolie und mehrere zwischen der Innenfolie und der Außenfolie angeordnete Verstärkungslagen umfasst. Die Verstärkungslagen weisen ein Verstärkungsmaterial auf, das mit einem aushärtbaren Reaktionsmaterial getränkt ist, wobei jede Verstärkungslage einen Überlappungsbereich hat, an dem sich in einer Umfangsrichtung gegenüberliegende Längsseiten der Verstärkungslage überlappen. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei benachbarte Verstärkungslagen - und vorzugsweise alle Verstärkungslagen - lokal begrenzt an mindestens zwei Orten miteinander verbunden.
  • Durch das Verbinden benachbarter Verstärkungslagen wird wirkungsvoll verhindert, dass die Verstärkungslagen beim Tränken mit dem Reaktionsmaterial verrutschen und es dadurch zur Faltenbildung kommt. Das Verbinden der Verstärkungslagen stellt zwar einen zusätzlichen Arbeitsschritt dar und erfordert auch einen apparativen Aufwand. Es hat sich aber gezeigt, dass dieser zusätzliche Aufwand bei weitem den Aufwand überwiegt, der mit der nachträglichen Entfernung von Falten einhergeht.
  • Die Verbindung der benachbarten Verstärkungslagen kann kraft-, form- oder stoffschlüssig sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn die mindestens zwei benachbarten Verstärkungslagen miteinander vernäht oder verklebt sind. Beim Vernähen finden sowohl ein Kraft- als auch ein Formschluss mit dem verwendeten Garn statt, das z.B. aus Glasfasern oder Polyester bestehen kann.
  • Wenn nicht nur einige, sondern alle vorhandenen Verstärkungslagen miteinander verbunden werden, muss dies nicht an einem einzigen Verbindungsort stattfinden. Wenn beispielsweise drei Verstärkungslagen miteinander zu verbinden sind, können an einem Ort die beiden inneren Verstärkungslagen verbunden sein und an einem anderen Ort die beiden äußeren Verstärkungslagen. Die innere Verstärkungslage ist dann mit der äußeren Verstärkungslage mittelbar über die mittlere Verstärkungslage verbunden.
  • Um ein Verrutschen der Verstärkungslagen zu verhindern, können mehrere punktförmige Verbindungsstellen geschaffen werden, was sich insbesondere beim Verkleben anbietet. Falls die benachbarten Verstärkungslagen vernäht werden, ist es günstiger, linienförmige Verbindungen vorzusehen. Insbesondere können die mindestens zwei benachbarten Verstärkungslagen entlang einer zu einer Längsrichtung des Einlegeschlauchs parallelen Linie miteinander vernäht oder in anderer Weise verbunden sein.
  • Das Verrutschen der Verstärkungslagen macht in der Regel vor allem in denjenigen Abschnitten Probleme, die über die Innenfolie umgeschlagen werden. Deswegen sollten vor allem dort Nähte oder andere Verbindungen vorgesehen sein. Die Orte, an denen die mindestens zwei Verstärkungslagen miteinander verbunden sind, haben deswegen vorzugsweise einen Abstand, der mindestens ein Drittel und vorzugsweise die Hälfe der Abmessung des Einlegeschlauchs in Umfangsrichtung beträgt. Anders ausgedrückt befinden sich die Verbindungen nicht in der Mitte, sondern in der Nähe der Längsränder der Verstärkungslagen. Ein Zuviel an Verbindungen ist zu vermeiden, da dies die Fähigkeit des Einlegeschlauchs beeinträchtigt, sich an unterschiedliche Rohrquerschnitte anzupassen.
  • Die Verstärkungslagen enthalten als Verstärkungsmaterial in der Regel Glasfasern. In Betracht kommen jedoch auch textile Materialien wie z.B. Polyester-Nadelfilze.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Auskleidungsrohr, das aus einem erfindungsgemäßen Einlegeschlauch erhalten wurde, indem der zunächst zusammengefaltete Einlegeschlauch expandiert und das Reaktionsmaterial ausgehärtet wurde.
  • Die Aushärtung kann dabei z.B. unter Einfluss von UV-Strahlung und/oder Wasserdampf und/oder warmen Wasser erfolgen.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Einlegeschlauchs zum Auskleiden von Rohrleitungen oder Kanälen mit den folgenden Schritten:
    1. a) Zuführen einer schlauchförmigen flachgelegten Innenfolie;
    2. b) Zuführen mehrerer Verstärkungslagen, die ein Verstärkungsmaterial aufweisen, derart, dass die Verstärkungslagen alle auf einer Seite der flachgelegten Innenfolie angeordnet sind, wobei bei den Verstärkungslagen eine Auswölbung erzeugt wird, die umso größer ist, je weiter außen die Verstärkungslage relativ zur Innenfolie angeordnet ist;
    3. c) Verbinden von mindestens zwei benachbarten Verstärkungslagen auf jeder Seite der jeweiligen Auswölbungen
    4. d) Umschlagen der Verstärkungslagen um die Innenfolie;
    5. e) Umschließen der Verstärkungslagen mit einer Außenfolie;
    6. f) Tränken der Verstärkungslagen mit einem aushärtbaren Reaktionsmaterial.
  • Der Schritt f) kann dabei auch vor dem Schritt e) durchgeführt werden.
  • Das Erzeugen von Auswölbungen unterschiedlicher Stärke trägt der Tatsache Rechnung, dass die Verstärkungslagen beim Umschlagen um die Innenfolie geringfügig unterschiedliche Wege zurücklegen. Ohne die Auswölbungen würde es beim Umschlagen der verbundenen Verstärkungslagen zu Materialspannungen in Umfangsrichtung kommen, welche unter Umständen nicht durch die den Verstärkungslagen eigene Elastizität aufgefangen werden können.
  • Alternativ dazu können die benachbarten Verstärkungslagen erst nach dem Umschlagen miteinander verbunden werden. Dies ist herstellungstechnisch jedoch ungleich aufwendiger.
  • 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 den in der 1 gezeigten Einlegeschlauch vor der Installation, aber ohne Au-ßenfolie;
    • 3 den in der 2 gezeigten Einlegeschlauch beim Umschlagen der Verstärkungslagen über der flachgelegten Innenfolie;
    • 4 eine Variante des in den 2 und 3 gezeigten Einlegeschlauchs mit Doppelnähten;
    • 5 eine Variante des in der 4 gezeigten Einlegeschlauchs, bei dem die Doppelnähte nicht alle Verstärkungslagen erfassen;
    • 6 eine schematische Darstellung des in der 4 gezeigten Einlegeschlauchs vor dem Umschlagen der Verstärkungslagen über der flachgelegten Innenfolie.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • 1. Einlegeschlauch
  • Die 1 zeigt beispielhaft einen Einlegeschlauch 10 nach dessen Installation in einer Rohrleitung 12. Der Einlegeschlauch 10 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 Verstärkungsschicht VS angeordnet, die mehrere Verstärkungslagen umfasst. Jeder Verstärkungslage enthält ein Verstärkungsmaterial, das mit einem unter UV-Strahlung aushaltbarem Reaktionsharz imprägniert ist.
  • Außerdem umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel der Einlegeschlauch 10 eine Zwischenfolie ZF, die zwischen der Außenfolie AF und der Verstärkungsschicht VS angeordnet ist.
  • Der Einlegeschlauch 10, und zwar insbesondere dessen ausgehärtete Verstärkungsschicht VS, 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.
  • 2. Verstärkungsschicht
  • Die 2 zeigt den Einlegeschlauch 10 vor der Installation in der Rohrleitung und ohne die Zwischenfolie ZF und die Außenfolie AF. Um die schlauchförmige und flachgelegte Innenfolie IF sind drei Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 geschlagen, die gemeinsam die in der 1 gezeigte Verstärkungsschicht VS bilden und jeweils ein Glasfasergewebe als Verstärkungsmaterial (GG) aufweisen, das mit dem unter UV-Licht aushärtbaren Reaktionsharz getränkt ist. Jede Verstärkungslage VL1, VL2, VL3 hat einen Überlappungsbereich B1, B2 bzw. B3, an dem sich in einer Umfangsrichtung U gegenüberliegende Längsseiten der Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 lose (d.h. ohne dabei verbunden zu sein) überlappen.
  • Zu beiden Seiten der Überlappungsbereiche B1, B2, B3 sind zwei durch einen Strich angedeutete Längsnähte N1, N2 angebracht, die sich jeweils durch alle die drei Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 hindurch erstrecken. Die Längsnähte N1, N2 verlaufen parallel zur Längsrichtung des Einlegeschlauchs 10, d.h. in der 2 senkrecht zur Papierebene. Bezogen auf die einzelnen Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 beträgt der Abstand der Nähte N1, N2 entlang der Umfangsrichtung deutlich mehr als die Hälfte der Abmessung des Einlegeschlauchs 10 in Umfangsrichtung. Die Nähte sind mit anderen Worten nicht in der Mitte, sondern in der Nähe der freien Längsseiten der Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 angebracht, die bei der Herstellung über der Innenlage IL umgeschlagen werden.
  • An den Längsnähten N1 und N2 sind die Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 somit fest miteinander verbunden, während sie außerhalb der Längsnähte N1, N2 lose und verschiebbar aneinander anliegen. Diese lokal begrenzten Verbindungen genügen, um zu verhindern, dass die Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 beim Tränken mit dem Reaktionsharz verrutschen und es dadurch zur Faltenbildung kommt.
  • Die 3 zeigt den Einlegeschlauch 10, während die über die Innenfolie IF hervorstehenden Längsseiten der Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 nach innen über die Innenfolie IF zusammengeschlagen werden, was schließlich zu den Überlappungen in den Überlappungsbereichen B1, B2, B3 führt. Die Längsnähte N1 und N2 stellen auch bei diesem Vorgang sicher, dass es nicht zu einer ungewollten Faltenbildung kommt.
  • Die 4 zeigt in einer an die 3 angelehnten Darstellung eine Variante, bei der auf jeder Seite der Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 nicht eine, sondern zwei zueinander parallele Nähte N11, N12 und N21, N22 verlaufen. Dies bietet eine zusätzliche Sicherheit gegen Faltenbildung für den Fall, dass sich eine Naht löst.
  • Die 5 zeigt in einer an die 3 und 4 angelehnten Darstellung eine weitere Variante, bei der ebenfalls auf jeder Seite der Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 zwei zueinander parallele Nähte N11, N12 und N21, N22 verlaufen. Jede dieser vier Nähte N11, N12 und N21, N22 verbindet jedoch nicht alle drei, sondern jeweils nur zwei Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3. Die Nähte N11 und N21 verbinden dabei jeweils die äußere Verstärkungslage VL3 mit der mittleren Verstärkungslage VL2, während die Nähte N12 und N22 jeweils die mittlere Verstärkungslage VL2 mit der inneren Verstärkungslage VL1 verbinden. Die innere Verstärkungslage VL1 ist dadurch mit der äußeren Verstärkungslage VL3 nicht unmittelbar, sondern mittelbar über die mittlere Verstärkungslage VL2 verbunden. Je nach Art der Verbindung kann dies im Einzelfall fertigungstechnisch günstiger sein.
  • Die 6 illustriert den Zustand des Einlegeschlauchs 10 während der Herstellung, und zwar zu einem Zeitpunkt, bevor die Längsseiten umgeschlagen werden, wie dies die 3 bis 5 zeigen.
  • Noch bevor die Nähte N11, N12, N21 und N22 angebracht werden, erzeugt man durch Führungsbleche o.ä. bei jeder Verstärkungslage VL1, VL2, VL3 eine Auswölbung A1, A2 bzw. A3. Die Auswölbungen A1, A2, A3 sind dabei umso größer, je weiter außen die betreffende Verstärkungslage VL1 bis VL3 relativ zur Innenfolie IF angeordnet ist. Erst wenn auf diese Weise genügend „Spiel“ für die Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 geschaffen worden ist, werden diese vernäht. Wenn anschließend die Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 über der Innenfolie IF zusammengeschlagen werden, wie dies die 3 bis 5 zeigen, können die Auswölbungen A1, A2, A3 in unterschiedlichem Umfang Material nachgeben und dadurch den geringfügig unterschiedlichen Wegen Rechnung tragen, die von den einzelnen Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 beim Umschlagen zurückgelegt werden müssen. Dadurch entstehen beim Umschlagen der Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3 keine nennenswerten Materialspannungen in Umfangsrichtung, die ebenfalls zu einer Faltenbildung beitragen können.
  • In der 6 ist außerdem erkennbar, dass der Abstand d zwischen den beiden Nähten N11 und N21 größer ist als ein Drittel der Breite B der Verstärkungslagen VL1, VL2, VL3. Der nahtfreie Bereich zwischen den Nähten N11 und N21 überdeckt die Unterseite der Innenfolie IF, wodurch die Nähte N11 und N21 zwangsläufig beim Umschlagen der Verstärkungslagen VL1, VL2, VL auf der gegenüber liegenden Seite der Innenfolie zu liegen kommen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1155256 B1 [0004]

Claims (9)

  1. Einlegeschlauch (10) zum Auskleiden von Rohrleitungen (12) oder Kanälen, mit einer Innenfolie (IF), einer im installierten Zustand zu einer Innenwand (14) der Rohrleitung (12) bzw. des Kanals weisenden Außenfolie (AF), und mit mehreren zwischen der Innenfolie (F) und der Außenfolie (AF) angeordneten Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3), die ein Verstärkungsmaterial aufweisen, das mit einem aushärtbaren Reaktionsmaterial getränkt ist, wobei jede Verstärkungslage (VL1, VL2, VL3) einen Überlappungsbereich (B1, B2, B3) hat, an dem sich in einer Umfangsrichtung (U) gegenüberliegende Längsseiten der Verstärkungslage (VL1, VL2, VL3) überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei benachbarte Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) lokal begrenzt an mindestens zwei Orten (N1, N2; N11, N12, N21, N22) miteinander verbunden sind.
  2. Einlegeschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei benachbarten Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) miteinander vernäht oder verklebt sind.
  3. Einlegeschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei benachbarten Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) linienförmig miteinander verbunden sind.
  4. Einlegeschlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einlegeschlauch (10) in einer Längsrichtung erstreckt, und dass die mindestens zwei benachbarte Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) entlang einer zur Längsrichtung parallelen Linie miteinander verbunden sind.
  5. Einlegeschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Orte entlang der Umfangsrichtung einen (d) Abstand haben, der mindestens ein Drittel der Abmessung des Einlegeschlauchs (10) in Umfangsrichtung (U) beträgt.
  6. Einlegeschlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) mindestens die Hälfte der Abmessung des Einlegeschlauchs (10) in Umfangsrichtung (U) beträgt.
  7. Einlegeschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmaterial Glasfasern enthält.
  8. Auskleidungsrohr, das aus einem Einlegeschlauch (12) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche erhalten wurde, indem der zunächst zusammengefaltete Einlegeschlauch (12) expandiert und das Reaktionsmaterial ausgehärtet wurde.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Einlegeschlauchs zum Auskleiden von Rohrleitungen oder Kanälen mit den folgenden Schritten: a) Zuführen einer schlauchförmigen flachgelegten Innenfolie (IF); b) Zuführen mehrerer Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3), die ein Verstärkungsmaterial aufweisen, derart, dass die Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) alle auf einer Seite der flachgelegten Innenfolie (IF) angeordnet sind, wobei bei den Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) eine Auswölbung (A1, A2, A3) erzeugt wird, die umso größer ist, je weiter außen die Verstärkungslage (VL1, VL2, VL3) relativ zur Innenfolie (IF) angeordnet ist; c) Verbinden von mindestens zwei benachbarten Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) auf jeder Seite der jeweiligen Auswölbungen (A1, A2, A3); d) Umschlagen der Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) um die Innenfolie (IF); e) Umschließen der Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) mit einer Außenfolie (AF); f) Tränken der Verstärkungslagen (VL1, VL2, VL3) mit einem aushärtbaren Reaktionsmaterial.
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