DE102023100843A1 - Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs zur Sanierung fluidführender Leitungssysteme - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs zur Sanierung fluidführender Leitungssysteme Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs zur Sanierung fluidführender Leitungssysteme mit einem umfänglich geschlossenen Innenfolienschlauch und wenigstens einem auf dem Innenfolienschlauch aufgewickelten harzgetränkten Faserband, wobei der Innenfolienschlauch dem rückwärtigen Ende einer Wickelvorrichtung in Vorschubrichtung während des Wickelvorgangs zugeführt wird und die Energieversorgung der Wickelvorrichtung kabellos (drahtlos) erfolgt

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs zur Sanierung fluidführender Leitungssysteme mit einem umfänglich geschlossenen Innenfolienschlauch und wenigstens einem auf dem Innenfolienschlauch aufgewickelten harzgetränkten Faserband.
  • Ein besonders elegantes Verfahren zur Sanierung von fluidführenden Leitungssystemen, z.B. Kanälen und ähnlichen Rohrsystemen, besteht darin, dass man einen flexiblen, mit Reaktionsharz getränkten Faserschlauch, der als Auskleidungsschlauch (Liner) dient, in das Leitungssystem einführt, dort aufbläst, so dass er sich eng an die Innenwand des Leitungssystems anschmiegt, und danach das Harz aushärtet.
  • Entsprechende Auskleidungsschläuche enthaltend textile Materialen in einer Tragstruktur sind an sich bekannt und in der Literatur beschrieben. Diese bekannten Auskleidungsschläuche weisen in der Regel einen Innenfolienschlauch auf, auf dem die Tragstruktur aufgebracht wird.
  • Der Innenfolienschlauch kann dabei als vorgefertigter nahtloser, umfänglich geschlossenere Schlauch eingesetzt werden oder es kann ein Innenfolienschlauch eingesetzt werden, der durch Verbindung der Längskanten einer Flachfolie oder durch das Verschweißen der Längskanten zweier Flachfolien erhalten wird.
  • Aus der DE A 43 26 503 ist ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Auskleidungsschlauchs bekannt, bei dem ein harzugetränktes Faserband schraubenförmig in eine Schlauchform gewickelt wird, wobei zunächst durch schraubenförmiges Wickeln eines Folienbandes ein eine innere Schutzfolie bildender Folienschlauch hergestellt wird, auf den dann das harzgetränkte Faserband aufgewickelt wird. Dies macht Einrichtungen zum Verschweißen in der Herstellungsvorrichtung erforderlich, was deren Komplexität erhöht und wirtschaftlich nachteilig ist.
  • Aus der WO2017/059937 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs zur Auskleidung von Kanälen und Rohrleitungen bekannt, wobei der Auskleidungsschlauch einen umfänglich geschlossenen Innenfolienschlauch und wenigstens einen auf diesen Innenfolienschlauch aufgewickeltes harzgetränktes Faserband aufweist, wobei der vorgefertigte Innenfolienschlauch in einer Wickelvorrichtung entgegen einer Vorschubrichtung auf ein fliegend gelagertes Halterohr aufgezogen wird.
  • Aus der DE A 198 23714 ist eine Wickelvorrichtung zum Herstellen eines Auskleidungsschlauchs mit einem Wickeldorn bekannt, wobei der Wickeldorn einen Vorratsabschnitt zum Auffädeln eines Innenfolienschlauchs aufweist, wobei dem Vorratsabschnitt im Abstand zueinander angeordnete Abstützeinrichtungen zugeordnet sind, die an den Vorratsabschnitt zum Abstützen des Wickeldorns heranfahrbar und zum Vorbewegen des Folienschlauchs von dem Vorratsabschnitt weg bewegbar sind. Wie beim Verfahren der WO 2017/059937 wird der als Innenfolienschlauch dienende Schlauch vor dem eigentlichen Wickelverfahren auf den Vorratsabschnitt entgegen der Vorschubrichtung beim Wickeln aufgezogen.
  • Die EP 3 178 633 betrifft einen Wickeldorn in einer Wickelvorrichtung zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs bei dem der Innenfolienschlauch von einem Vorratsabschnitt beim Wickelverfahren in der Vorschubrichtung des Wickelverfahrens zugeführt wird. Wiederum bestimmt die Länge des Vorratsabschnitts die maximal herstellbare Länge des fertigen Auskleidungsschlauchs und der Auskleidungsschlauch muss vor dem eigentlichen Wickelvorgang auf den Vorratsabschnitt des Wickeldorns aufgebracht werden.
  • Die maximale Länge des Innenfolienschlauchs, die aufgezogen werden kann wird nach dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik durch die Länge des Halterohrs bzw. Vorratsabschnitts bestimmt, auf welches bzw. welchen der Innenfolienschlauch vor dem eigentlichen Wickelvorgang aufgezogen werden muss. Dies limitiert die maximale Länge des Auskleidungsschlauchs, der hergestellt werden kann, bevor der Wickelvorgang unterbrochen und eine neue Länge des Innenfoilienschlauchs zur Herstellung eines neuen Auskleidungsschlauchabschnitts aufgezogen werden muss. Es wäre jedoch wünschenswert, wenn größere Längen von Auskleidungsschläuchen in einem Schritt ohne Unterbrechung hergestellt werden könnten. Das Zusammensetzen von Abschnitten von Auskleidungsschläuchen, welches erforderlich wird, wenn größere Längen erforderlich als in einem Wickelvorgang ohne Unterbrechung herstellbar sind, birgt immer Risiken hinsichtlich der Dichtigkeit und Stabilität des Systems.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei welchem die maximale Länge eines in einem Schritt ohne Unterbrechung herstellbaren Auskleidungsschlauchs nicht durch die maximale Länge eines Innenfolienschlauchs begrenzt ist, der auf einen Vorratsabschnitt des Wickeldorns aufgebracht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgenmäß durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens sind den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs zur Sanierung fluidführender Leitungssysteme mit einem umfänglich geschlossenen Innenfolienschlauch und wenigstens einem auf dem Innenfolienschlauch aufgewickelten harzgetränkten Faserband, wird der Innenfolienschlauch dem rückwärtigen Ende einer Wickelvorrichtung in Vorschubrichtung während des Wickelvorgangs zugeführt und die Energieversorgung der Wickelvorrichtung erfolgt kabellos (drahtlos). Es wird also nicht vor dem eigentlichen Wickelvorgang eine durch die Länge eines Vorratsabschnitts begrenzte Länge eines Innenfolienschlauchs entgegen der Vorschubrichtung auf einen Vorratsabschnitt aufgezogen, sondern die Zuführung des Innenfolienschlauchs erfolgt vorzugsweise kontinuierlich während des Wickelvorgangs in Vorschubrichtung vom hinteren Ende der Wickelvorrichtung. Dies ist nach den aus dem Stand der Technik bislang bekannten Verfahren nicht möglich, da die Stromversorgung und die Steuerung der Wickelvorrichtung vom hinteren Ende der Wickelvorrichtung über Kabel erfolgt, was eine kontinuierliche Zuführung des Innenfolienschlauchs zum rückwärtigen Ende der Wickelvorrichtung in Vorschubrichtung während des Wickelvorgangs unmöglich macht, weil die Kabel der Stromversorgung und Steuerung dies verhindern.
  • Die Zuführung des Innenfolienschlauchs zum rückwärtigen Ende der Wickelvorrichtung erfolgt über eine Einrichtung die vorzugsweise zur kontinuierlichen Zuführung des Innenfolienschlauchs vorgesehen und ausgelegt ist. Dies kann beispielweise eine Vorratsrolle sein, die den Innenfolienschlauch in der für die gewünschte Länge des Auskleidungsschlauchs benötigten Länge aufnehmen kann und von der dann der Innenfolienschlauch während des Wickelvorgangs dem rückwärtigen Ende der Wickelvorrichtung kontinuierlich in Vorschubrichtung in der Geschwindigkeit zugeführt werden kann, mit der der Innenfolienschlauch während des Wickelvorgangs in Vorschubrichtung transportiert wird. Die erzielbare Länge des Auskleidungsschlauchs ist somit nicht mehr durch die Länge des Innenfolienschlauchs begrenzt, die vor dem Wickelvorgang auf den Wickeldorn bzw. eine dem Wickeldorn zugeordnete Vorratseinrichtung aufgezogen werden kann. Zudem ist die kontinuierliche Zuführung des Innenfolienschlauchs während des Wickelvorgangs einfacher, da der Innenfolienschlauch keine durch das vorherige Aufziehen entstandenen Falten aufweist, die stets ein Risiko der Beschädigung während des Wickelvorgangs mit sich bringen.
  • Geeignete Einrichtungen, mit denen ein Innenfolienschlauch dem rückwärtigen Ende der Wickelvorrichtung zugeführt werden können, sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben, so dass sich hier weitere Angaben erübrigen. Der Fachmann wird mit seinem allgemeinen Fachwissen eine geegnete Einrichtung auswählen, die einen Wickelvorgang des Auskleidungsschlauchs in der Form ermöglicht, die gewünscht und durch den konkreten Anwendungsfall vorgegeben ist.
  • Der Innenfolienschlauch kann gemäß einer Ausführungsform dem rückwärtigen Ende einer Wickelvorrichtung zugeführt werden, die zwei oder mehr mobile Haltebalken mit einer Klemmeinrichtung aufweist. Bei der Zuführung des Innenfolienschlauchs werden diese Klemmeinrichtungen abwechselnd auseinandergefahren, so dass der Innenfolienschlauch in Vorschubrichtung zugeführt werden kann. Dazu wird zunächst die dem rückwärtigen Ende der Wickelvorrichtung nächstliegende Klemmvorrichtung geöffnet und der Innenfolienschlauch bis zur in Vorschubrichtung nächsten Klemmeinrichtung zugeführt. Anschließend wird die dem rückwärtigen Ende nächstliegende Klemmeinrichtung geschlossen und die in Vorschubrichtung nächste Klemmeinrichtung geöffnet, so dass der Innenfolienschlauch zwischen der dem rückwärtigen Ende nächsten Klemmeinrichtung und der in Vorschubrichtung nächsten Klemmeinrichtung in Vorschubrichtung weiter transportiert werden kann. Durch abwechselndes Öffnen und Schließen der Klemmeinrichtungen ist es so möglich während des Wickelvorgangs eine beliebige Länge des Innenfolienschlauchs zuzuführen. Dem Fachmann sind konstruktive Gestaltungen dieser Art bekannt und er wird unter Nutzung seines allgemeinen Fachwissens eine geeignete Einrichtung auswählen.
  • Alternativ ist es möglich, den Wickelzylinder oder Wickeldorn der Wickelvorrichtung fliegend, d.h. ohne Haltebalken oder ähnliche Stützvorrichtungen, aufzuhängen. Dies ist beispielweise durch entsprechend starke Magnetfelder möglich, mit denen der Wickelzylinder frei schwebend gehalten werden kann. Dies vereinfacht die Zuführung des Innenfolienschlauchs zum rückwärtigen Ende der Wickelvorrichtung, da kein abwechslendes Öffnen und Schließen mobiler Klemmeinrichtungen erforderlich ist.
  • Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren wird die zum Betrieb des Wickelzylinders bzw. des Wickeldorns erforderliche Energie berührungslos und nicht entlang elektrischer Leitungen und mittels elektrischer Kontakte zugeführt, sondern durch nicht kabel- oder drahtgebundene elektromagnetische Felder.
  • Bei der kabel- oder drahtlosenlosen Energieübertragung wird zwischen der Energieversorgung im Nahfeld und der Energieübertragung im Fernfeld unterschieden.
  • Die drahtlose Energieübertragung im Nahfeld wird auch als nicht strahlende Kopplung bezeichnet. Bei der nicht strahlenden Kopplung im Nahfeld spielen Wellenphänomene keine Rolle.
  • Am weitesten verbreitet ist in diesem Zusammenhang die induktive Energieübertragung, die daher gemäß der Erfindung auch bevorzugt ist. Diese weist einen guten Wirkungsgrad auf, der vom Abstand der Komponenten (Sender und Empfänger) abhängig ist. Je geringer der Abstand zwischen sender und Emfänger, desto besser ist in der Regel der Wirkungsgrad.
  • Zur induktiven Energieübertragung mittels induktiver Kopplung wird im Sender mittels eines Oszillators ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Die Übertragung erfolgt in der Regel mittels der Gegeninduktion zwischen zwei Spulen - einer Spule im Sender und einer Spule im Empfänger. In der Empfangsspule wird durch den Wechselstrom in der Sendespule eine Wechselspannung induziert. Diese kann zur Energieversorgung und Steuerung eingesetzt werden. Das Wirkprinzip entspricht dem
    eines Transformators mit loser Kopplung der beiden Spulen. Der Abstand zwischen den beiden Spulen stellt die drahtlose Übertragungsstrecke dar und sollte möglichst gering sein, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen.
  • Die im erfindungsgemäßen Verfahren auch einsetzbare resonante induktive Kopplung stellt eine Erweiterung der induktiven Kopplung dar mit dem Ziel, die nur geringe Reichweite zu vergrößern. Dazu werden in der Freiraumstrecke zwischen Sende- und Empfangsspule ein oder mehrere freie Schwingkreise angebracht. Jeder dieser Schwingkreise kann aus einem Kondensator und einer Spule bestehen, deren Resonanzfrequenz auf die Übertragungsfrequenz abgeglichen ist. Die Resonanz zwischen den Schwingkreisen führt zu einer verbesserten magnetischen Kopplung zwischen Sende- und Empfangsspule bei der Übertragungsfrequenz. Damit werden eine größere Reichweite und ein besserer Wirkungsgrad erreicht.
  • Bei der kapazitiven Kopplung wird eine ähnliche Grundstruktur wie bei der induktiven Übertragung genutzt nur wird dabei das elektrische Feld zur drahtlosen Energieübertragung zwischen zwei Metallplatten verwendet. Die Metallplatten stellen in der Bauform einen
    elektrischen Kondensator dar und der Bereich zwischen den beiden Platten ist die Strecke der drahtlosen Energieübertragung. Gespeist werden die beiden Kondensatoren mit Wechselspannung, gewonnen in der Regel aus einem Oszillator auf Senderseite. Auf der Verbraucherseite erfolgt eine gegebenenfalls eine Gleichrichtung, und die Gleichspannung wird dem eigentlichen Verbraucher zugeführt.
  • Die Energieübertragung im Fernfeld wird auch als strahlende Energieübertragung bezeichnet und basiert auf elektromagnetischen Wellen. Hier können beispielsweise die Energieübertragung mit Hilfe von Licht, Laser oder mit Hilfe von Funk genannt werden.
  • Die Unterschiede zwischen der nicht strahlenden Nahfeldkopplung und dem strahlenden Fernfeld liegen in erster Linie in der Reichweite. Die Nahfeldkopplung ist in der Regel auf kurze Distanzen zwischen Sender und Empfänger, z.B. von wenigen Zentimetern bis in den niedrigen Meterbereich begrenzt. Dafür können aber in der Regel höhere Leistungen mit besserem Wirkungsgrad übertragen werden als bei der Energieübertragung über das Fernfeld.
  • Die kabellose Energieversorgung kann nach einer anderen Ausführungsform über einen Akkumulator erfolgen, der im Wickelzylinder bzw. Wickeldorn integriert ist und der vor dem Wickelvorgang aufgeladen wird und über den dann die für den Wickelvorgang erforderliche Energie zur Verfügung gestellt wird. Nach Abschluss des Wickelvorgangs kann der Akkumulator während der Vorbereitungsphase für den nächsten Wickelvorgang wieder aufgeladen werden, um die Energie für den nächsten Wickelvorgang bereit zu stellen. Alternativ kann der beim Wickelvorgang genutzte und ganz oder teilweise entladene Akkumulator auch einfach durch einen geladenen Austausch-Akkumulator ersetzt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Akkumulator während des Wickelvorgangs auch kontinuierlich drahtlos, z.B. induktiv, aufgeladen werden, so dass ein kontinuierlicher Betrieb ohne Unterbrechung für den Austausch des Akkumulators möglich wird.
  • Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass grundsätzlich jede konstruktive Ausgestaltung möglich ist, die eine kabellose bzw. drahtlose Zufuhr der benötigten Energie ermöglicht.
  • Wesentlich ist, dass weder zur Stromversorgung noch zur Steuerung der Wickelvorrichtung eine Energieversorgung durch ein Kabel am rückwärtigen Ende der Wickelvorrichtung erforderlich ist. Ein solches Kabel würde die Zufuhr einer beliebigen Länge von Innenfolienschlauch zum rückwärtigen Ende der Wickelvorrichtung unmöglich machen.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf den dem rückwärtigen Ende zugeführten Innenfolienschlauch wenigstens ein harzgetränktes Faserband aufgewickelt, welches vorzugsweise durch Licht, besonders bevorzugt durch UV-Licht gehärtet werden kann. Alternativ ist eine Härtung auch durch Wärme oder durch Dampf oder Heißwasser oder durch ionisierende oder sonstige Strahlung möglich. Für eine chemische Härtung können dem Fachmann an sich bekannte Härter eingesetzt werden.
  • Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann an sich bekannt und in der Literatur beschrieben. Hier seien nur beispielhaft die DE 43 26 503 , die DE 1 98 23714 und die WO 2017/059937 genannt, auf die hier wegen weiterer Details verwiesen wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich grundsätzlich für die Herstellung beliebiger Auskleidungsschläuche, bei denen mindestens ein harzgetränktes Faserband auf einen Innenfolienschlauch aufgebracht, z.B. aufgewickelt, wird und die in einer Vielzahl von Ausführungsformen dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben sind. Es gibt keine Beschränkung hinsichtlich der einsetzbaren Materialien oder des Aufbaus der herstellbaren Auskleidungsschläuche.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2017059937 [0006, 0007, 0031]
    • EP 3178633 [0008]
    • DE 4326503 [0031]

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs zur Sanierung fluidführender Leitungssysteme mit einem umfänglich geschlossenen Innenfolienschlauch und wenigstens einem auf dem Innenfolienschlauch aufgewickelten harzgetränkten Faserband, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenfolienschlauch dem rückwärtigen Ende einer Wickelvorrichtung in Vorschubrichtung während des Wickelvorgangs zugeführt wird und die Energieversorgung der Wickelvorrichtung kabellos erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kabellose Energieversorgung induktiv erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die induktive Energieversorgung durch nicht strahlende Kopplung erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kabellose Energieversorgung über einen Akkumulator erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator induktiv durch den Innenfolienschlauch mit Energie versorgt wird.
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