DE19709350C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Schlauchs für die Auskleidung von Rohrleitungen und Kanalsystemen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Schlauchs für die Auskleidung von Rohrleitungen und KanalsystemenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schlauchs für die
Auskleidung von Rohrleitungen und Kanalsystemen mit mindestens einer
aus einem Faserwerkstoff bestehenden, mit einem aushärtbaren Harz im
prägnierbaren Innenlage, deren Ränder durch Aufeinanderlegen auf einen
gleichen oder einen anderen Faserstreifen auf dem Umfang des Schlauchs
mit mindestens einem in Längsrichtung verlaufenden Überlappungsbereich
versehen werden und die anschließend mit einer gegenüber dem Harz un
durchlässigen Außenfolie umgeben wird.
Derartige Schläuche werden auch als "Liner" bezeichnet. Sowohl ihre Her
stellung als auch ihre Verlegung bei der Sanierung von Rohrleitungen und
Kanalsystemen sind kompliziert und zeitaufwendig, und zwar insbesondere
dann, wenn es sich um die Herstellung und Verarbeitung von Schläuchen
größerer Länge handelt. Das tragende Element ist nach der Aushärtung die
schlauchförmig geschlossene Lage aus dem imprägnierten Faserwerkstoff.
Zur Erzielung einer hohen Festigkeit muß das Harz bzw. der Faserwerkstoff
soweit wie irgend möglich frei von Hohlräumen sein, die durch Luftein
schlüsse aber auch durch ungenügende Tränkung des Faserwerkstoffs ent
stehen können. Die Aushärtung des Harzes kann entweder durch Wärme,
sichtbares Licht oder ultraviolettes Licht erfolgen. Für diesen Zweck ist eine
ganz Reihe von Harzmaterialien im Handel, die zur Beschleunigung der
Aushärtung mit Aktivatoren und Beschleunigern versetzt sein können. Be
kannt sind auch kalt aushärtende Harze, bei denen die Aushärtung ver
zögert eingestellt wird.
Derartige Schläuche oder Liner können beispielsweise in flachliegendem
Zustand in den Sanierungsbereich eingezogen und nach Anbringung von
sogenannten Endverschlüssen durch ein unter Druck stehendes Medium
aufgebläht und gegen die zu sanierenden Wandungen gepreßt werden. Eine
andere Methode des Einbringens des Schlauches oder Liners besteht im so
genannten Umstülpen oder Evertieren. In beiden Fällen ist der imprägnierte
Faserwerkstoff zum Zwecke der Handhabung des Schlauchs auf der Außen
seite von einer gasundurchlässigen Außenlage aus einer schlauchförmigen
Folie umgeben, die selbstverständlich auch harzdicht ist. Beim Aufblasen
eines solchen Schlauchs kommt nun diese Außenfolie mit der zu
sanierenden Wandfläche in Berührung, und der imprägnierte Faserwerkstoff
liegt innen. Um nun Strahlungsquellen für die Aushärtung durch einen
solchen aufgeblasenen Schlauch hindurch bewegen zu können, wird in
diesen Schlauch auf der Baustelle eine schlauchförmige Innenfolie einge
zogen. Beim Umstülpen oder Evertieren ist diese Maßnahme überflüssig, da
durch den Umstülpvorgang der ursprünglich innenliegende imprägnierte
Faserwerkstoff nach außen gelangt, jedoch ist der Vorgang des Umstülpens
und des nachträglichen Transports der Strahlungsquellen durch den um
gestülpten Schlauch keine einfach zu bewerkstelligende Maßnahme.
Besonders schwierig ist hierbei die Durchführung einer gleichmäßigen Im
prägnierung, und zwar insbesondere dann, wenn mindestens eine der Ober
flächen des Faserwerkstoffs mit einer Folie versehen ist. Man ist daher in
der Regel so verfahren, daß man den Schlauch oder Liner erst auf der Bau
stelle fertig konfektioniert hat, indem man die Tränkung oder Imprägnierung
auf der Baustelle durchgeführt hat. Beim Umstülpen oder Evertieren hat man
sogar Verfahren angewandt, den Faserwerkstoff erst an der Stelle des Um
stülpens mit dem jeweiligen Harz zu tränken. Diese Maßnahme erfordert die
Bereitstellung von entsprechenden Vorrichtungen und deren Betrieb auf der
Baustelle, so daß eine ständige Verlegung der Vorrichtungen erforderlich ist.
Durch die DE 22 40 153 C2 und die US 4 009 063 ist es bekannt, bei der
Herstellung eines Sanierungsschlauchs für Rohrleitungen und Kanalsysteme
einen imprägnierfähigen Faserstreifen vor dem Imprägnieren mit einem aus
härtbaren Harz um einen Innenschlauch aus Folie herumzufalten und den
sich dabei ausbildenden Überlappungsbereich durch Nähen, Kleben oder
Schweißen zu verbinden. Beim Nähen oder Schweißen entstehen jedoch
eingefallene Stellen, die wie eine Steppnaht in einem wattierten Stoff aus
sehen und die Festigkeit des ausgehärteten Schlauchs beeinträchtigen.
Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn nur ein einziger Faserstreifen
eingesetzt wird, weil dann keine statistische Verteilung von Schwachstellen
eintritt. Über die Art des Klebers oder des Klebevorgangs werden keine
Aussagen gemacht. Breitflächige Verklebungen behindern jedoch den Im
prägniervorgang und das vor dem Imprägnieren erforderliche Evakuieren,
außerdem dringen die meisten Klebstoffe nicht genügend tief in den Faser
streifen ein, so daß die Gefahr besteht, daß Oberflächenteile des Faser
streifens beim Auftreten einer Zugspannung mit dem Klebstoff herausge
rissen werden. Die meisten Kleber enthalten Lösungsmittel und/oder
Weichmacher, die in dem endgültig eingebrachten Imprägnierharz durch
Blasenbildung Hohlräume und damit Schwachstellen erzeugen. Schließlich
werden zahlreiche Kleber von den später eingebrachten Imprägnierharzen
angelöst oder aufgeweicht, und sie verbinden sich auch nicht mit den Im
prägnierharzen.
Durch die EP 0 275 060 A1 ist es zu dem gleichen Zweck bekannt, einen
Faserstreifen mit einer bereits aufgebrachten Außenfolie um einen Innen
schlauch herumzulegen und dabei die Kanten des Faserstreifens stumpf
aufeinander stoßen zu lassen und zu vernähen. Um die Naht, die auch
durch die Außenfolie hindurchgeht, abzudichten und zu verstärken, wird
nachfolgend ein Nahtstreifen aufgeklebt. Hierbei ist es jedoch nicht möglich,
weitere Faserstreifen aufzubringen, weil die Außenfolie die gleichzeitige
Evakuierung und die Imprägnierung aller Faserstreifen verhindern würde.
Der bekannte Schlauch wird durch einen sogenannten Evertiervorgang in
die zu sanierende Rohrleitung eingebracht und erst hierbei imprägniert, der
art, daß der Faserstreifen nach außen und die Außenfolie nach innen ge
langt. Der Zweck ist die Verbindung des imprägnierten Faserstreifens mit
der Rohrleitung.
Durch die WO 91/18234 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, bei dem die
überlappungsfreie Naht durch einen thermischen Stumpfschweißvorgang
des bereits mit einer Innenfolie versehenen Faserstreifens durchgeführt
wird. Danach wird der Verbund aus Innenfolie und Faserstreifen durch zwei
Harzbäder geführt und darin imprägniert und nachfolgend mit einer Außen
folie versehen, die verschweißt wird. Eine solche Stumpfschweißnaht bildet
jedoch eine ausgesprochene Schwachstelle, so daß auf die Naht auch in
diesem Falle eine Nahtverstärkungsstreifen aufgeflämmt werden muß.
Dieses Verfahren setzt eine sehr komplizierte Imprägnierungsanlage voraus.
In den vorstehend genannten Fällen ist die radiale Dehnfähigkeit des
Schlauchs eng begrenzt, insbesondere deswegen, weil ein Nahtver
stärkungsstreifen selbst an der Dehnung nicht teilnimmt und zum Ablösen
neigt. Man hat daher solche Nahtverstärkungsstreifen auf den bereits im
prägnierten Schlauch zusätzlich aufgesteppt, wodurch Löcher und Lecks im
Schlauchverbund entstehen.
Durch die EP 0510306 A1, die DE 41 30 459 A1, die DE 44 27 633 C2 und
die DE 44 45 166 A2 ist es bekannt, Überlappungsbereiche von einem oder
mehreren Faserstreifen nicht miteinander zu verbinden, so daß Sanie
rungsschläuche von besonders guter Dehnfähigkeit erhalten werden. Dies
hat jedoch den Nachteil, daß die Überlappungsbereiche relativ breit ge
halten werden müssen, um bei der Aufweitung die Überlappung nicht zu ver
lieren. Da die Dehnung bei der Verlegung durch Druckluft erfolgt, behindern
die Nachbarstreifen eine Verschiebung in den breiten Überlappungsbe
reichen. Andererseits können sich die Ränder der Faserstreifen bei der
Weiterverarbeitung und/oder beim Transport verschieben, umklappen oder
Falten bilden.
In allen vorstehend genannten Fällen wird die Herstellung von Sanierungs
schläuchen beschrieben, die fertig imprägniert sind und sehr spezielle Im
prägnierungsverfahren und entweder komplizierte Nachbehandlungen vor
aussetzen oder bei der Weiterverarbeitung und beim Transport durch ihren
labilen Aufbau die beschriebenen Probleme verursachen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Gattung anzugeben, das zu einem stabilen und dehnfähigen
Vorprodukt für eine endgültige Imprägnierung führt und einfach auszuführen
ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen
Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß
- a) für die mindestens eine Innenlage ein mindestens in Umfangsrichtung des Schlauchs elastisch dehnbarer Faserwerkstoff verwendet wird, und daß
- b) die Ränder der Innenlage vor der Weiterverarbeitung im Über lappungsbereich entweder kontinuierlich oder abschnittsweise durch ein aushärtbares Harz miteinander verbunden werden, das in den Faserwerkstoff eindringt und unmittelbar anschließend ausgehärtet wird.
Mittels der Erfindung lassen sich Vorprodukte für die Endimprägnierung er
zeugen, die in radialer Richtung dehnbar sind, unerwünschte Verschie
bungen, ein Umschlagen von Rändern und/oder Faltenbildungen der
Faserstreifen beim Transport und bei der Weiterverarbeitung verhindern und
zu keinen Porositäten, Kapillaren (Dampfdurchtritt) und Querschnitts
schwächungen durch Nähte oder Schweißungen führen (sogenannter
Steppnaht- oder Wattierungseffekt). Dadurch ist die Anzahl der Faser
streifen - in Umfangsrichtung und in der Dicke gesehen - nicht begrenzt. Es
wird jedoch betont, daß die Erfindung auch darin besteht und sich bereits
dann vorteilhaft auswirkt, wenn auf einem Schlauchumfang von 360 Grad
nur eine Überlappungsstelle vorgesehen ist und wenn nur eine Innenlage
vorhanden ist.
Auch wird das Harz der ausgehärteten Harzstreifen nicht angelöst oder auf
geweicht, wie z. B. ein Kleber, der ein Fremdstoff ist, sondern geht vielmehr
mit dem Harz der Endimprägnierung einen untrennbaren Verbund ein.
Schließlich behindern die Harzstreifen auch nicht den Harzfluß oder die
Evakuierung bei der Endimprägnierung. Es handelt sich um einen irrever
siblen Vorgang, der nicht wieder aufgehoben werden kann.
Durch die Elastizität der Innenlage vor dem Aushärten der Endimprägnie
rung wird nicht nur eine Anpassung bzw. ein Anschmiegen des Schlauchs
an Unregelmäßigkeiten der zu sanierenden Rohrleitung unter der Wirkung
eines Gasdrucks ermöglicht, sondern es entsteht auch eine Vorspannung,
die im Harz "eingefroren" wird und ähnlich wie bei Spannbeton zu einer
Steigerung der Festigkeit und Druckdichtigkeit, sowie zu einer statischen
Berechenbarkeit des ausgehärteten Schlauchs führt.
Es entstehen keine Trennungen der Überlappungsbereiche durch unge
wollte Querverschiebungen der Faserstreifen zueinander und/oder Aus
dehnungen und damit keine Schwachstellen, sondern vielmehr in gewisser
Weise "nahtlose" Innenlagen 12, und zwar selbst dann, wenn die Über
lappungsbereiche schmal gehalten werden, was die radiale Dehnfähigkeit
begünstigt, da Verschiebungen von mehreren Innenlagen gegeneinander
beim Dehnen nicht erforderlich sind. Diese Querverschiebungen treten beim
Stand der Technik bekanntlich dadurch auf, daß die unverbundenen Folien
streifen selbst wenig dehnfähig sind und die Überlappungsbereiche auf dem
Umfang versetzt angeordnet sein müssen, um Dickenanhäufungen zu ver
meiden.
Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn als aushärtbares Harz für die
Ränder der Innenlage das gleiche Harz verwendet wird, wie für die Im
prägnierung des Restquerschnitts der Innenlage.
Ein weiterer Vorteil entsteht dann, wenn die Verbindungsstelle(n) in Um
fangsrichtung des Schlauchs schmal ist/sind im Verhältnis zur Breite des je
weiligen Überlappungsbereichs.
Bei relativ breiten Überlappungsbereichen ist es auch möglich und vorteil
haft, in mindestens einem, bzw. dem breitesten Überlappungsbereich mehr
als eine Verbindungsstelle zu erzeugen.
Ein solcher Schlauch kann in besonders vorteilhafter Weise von Anfang an
mit einem Innenschlauch versehen werden, dies geschieht in der Weise,
daß die mindestens eine, aus Faserwerkstoff bestehende Innenlage um
einen gegenüber dem Harz undurchlässigen Innenschlauch herumgelegt
wird und daß das Harz des mindestens einen Überlappungsbereichs nach
dem Aufbringen durch Energiestrahlung ausgehärtet wird.
In diesem Falle ist der Innenschlauch eine vorteilhafte Fertigungshilfe für die
Innenlage aus dem Fasermaterial bzw. aus den Faserstreifen, und es ist
nicht mehr erforderlich, nachträglich noch einen Innenschlauch einzuziehen.
Die Herstellung kann mit einer beliebigen Anzahl von Überlappungsbe
reichen auf dem Umfang der Innenlage erfolgen, nämlich dadurch, daß die
Innenlage mit an mindestens einer Überlappungsstelle aufeinanderliegen
den Wandungsteilen über einen Kalibrierkörper geführt wird, und daß nach
Einbringung des aushärtbaren Harzes an jeder der Überlappungsstellen
dessen Aushärtung durchgeführt wird.
Dies ist in besonders einfacher Weise dadurch möglich, daß der Verbund
aus Innenschlauch und Innenlage durch einen Ringspalt zwischen dem Kali
brierkörper und einem Formkörper hindurchgeführt wird und daß im Über
lappungsbereich der Ränder eine Härtestrahlung eingebracht wird.
Das vorstehend beschriebene Verfahren wird vorzugsweise mit senkrechter
Transportrichtung der Schlauchmaterialien durchgeführt, was allerdings eine
entsprechende Bauhöhe der Vorrichtung mit sich bringt.
Will man das Verfahren in der Horizontalen durchführen, so wird in be
sonders zweckmäßiger Weise so verfahren, daß die mindestens eine, aus
Faserwerkstoff bestehende Innenlage aus zwei Faserstreifen gebildet wird,
von denen der eine breiter ist als der halbe Umfang des Innenschlauchs und
der andere maximal die gleiche Breite hat wie der halbe Umfang des Innen
schlauchs, daß zunächst der breitere Faserstreifen, von unten auf eine Ab
lage gefördert und mit seinen beiden Rändern einwärts gefaltet wird, daß
der schmälere Faserstreifen entweder vor oder nach der Faltung des
breiteren Faserstreifens unter Herstellung zweier Überlappungsbereiche der
beiden Ränder von oben auf der Ablage abgelegt wird, wobei in die beiden
Überlappungsbereiche das aushärtbare Harz eingebracht wird, und daß das
aushärtbare Harz in den beiden Überlappungsbereichen anschließend aus
gehärtet wird.
Die Ablage kann dabei aus einem einfachen Arbeitstisch, in vorteilhafter
Weise aus einem Förderband bestehen. Das Ablegen erfolgt dabei auch
mittelbar, beispielsweise dann, wenn sich auf der Ablage ein Innenschlauch
befindet.
Diese Fertigungsweise hat den großen Vorteil, daß der Faltvorgang immer
nur auf der Oberseite des zuletzt aufgelegten Faserstreifens erfolgt, und daß
auch die Harzspuren, die zur Verbindung dienen, immer nur von oben auf
gebracht werden müssen. Es ist also nicht erforderlich - wie beim Stande der
Technik - Faserstreifen abwechselnd von unten nach oben und dann von
oben nach unten um den zuvor gebildeten Schlauchverbund herumzufalten.
Dabei entstehen nämlich besondere Probleme beim Faltvorgang auf der
Unterseite. Der Stand der Technik befaßt sich auch nur mit dem Herumfalten
ohne eine Verbindung der einzelnen Faserstreifen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht auch den Aufbau der
Innenlage aus mehr als einer Innenlage aus Fasermaterial, und zwar da
durch, daß nacheinander mindestens zwei aus Faserwerkstoff bestehende
Innenlagen auf der Ablage erzeugt werden und daß die erste Innenlage vor
dem Aufbringen der zweiten und jeder weiteren Innenlage um 180 Grad
gewendet wird.
Um hierbei Dickenanhäufungen durch die mehrfach entstehenden Über
lappungsbereiche zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn beim
Aufbau eines Schlauchs aus mehr als zwei Innenlagen aus Faserwerkstoff
die Lagen der Überlappungsbereiche durch relative Querverschiebung von
Faserstreifen auf den Umfang des Schlauchs verteilt werden.
Beim Aufbringen der Außenfolie, die gegenüber dem ganz zum Schluß ein
zubringenden Imprägnierungsharz beständig und gegenüber diesem dicht
sein muß, wird in besonders vorteilhafter Weise so verfahren, daß eine
Außenfolie mit einer Breite verwendet wird, die größer ist als der Umfang der
letzten, aus Fasermaterial bestehenden Innenlage, und daß die Außenfolie,
von unten kommend, unter Bildung eines Überlappungsbereichs um die
mindestens eine Innenlage herumgefaltet und im Überlappungsbereich ver
schweißt wird.
Die Erfindung betrifft auch einen nach dem vorstehend beschriebenen Ver
fahren und seinen Varianten hergestellten Schlauch, wobei die wesentlichen
Merkmale dieses Schlauchs in den Ansprüchen 13, 14 und 15 beschrieben
sind.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Schlauchs
für die Auskleidung von Rohrleitungen und Kanalsystemen mit einer Vorrats
rolle mit einem Faserstreifen für die Ausbildung einer imprägnierfähigen
Innenlage und mit einem Führungssystem für die Herbeiführung eines
Überlappungsbereichs der Ränder des Faserstreifens.
Eine erste Variante einer solchen Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekenn
zeichnet durch einen zylindrischen Kalibrierkörper und einen zylindrischen
Formkörper, die zwischen sich einen Ringspalt mit senkrechter Achse ein
schließen, durch den der Faserstreifen mit dem Überlappungsbereich hin
durchführbar ist, wobei in den Überlappungsbereich eine Düse für die Ein
bringung eines aushärtbaren Harzes ausschließlich in den Überlappungsbe
reich einmündet und vor der Bewegungsbahn des Überlappungsbereichs
mindestens ein Härtungsstrahler für das Harz angeordnet ist.
Eine solche Vorrichtung wird zweckmäßig mit senkrecht stehender Achse
verwendet.
Die Erfindung betrifft auch eine alternative Lösung, nämlich eine Vorrichtung
zum Herstellen eines Schlauchs mit mindestens einer aus mehreren imprä
gnierfähigen Faserstreifen bestehenden Innenlage für die Auskleidung von
Rohrleitungen und Kanalsystemen, mit einer Transporteinrichtung für den
Transport des Schlauchs in einer zumindest im wesentlichen waagrechten
Ebene, mit mehreren Vorratsrollen mit den imprägnierfähigen Faserstreifen,
die der waagrechten Ebene einerseits von unten, andererseits von oben
zuführbar sind, und mit Einrichtungen zum Herumfalten der Streifenränder.
Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist eine solche Vorrichtung erfindungsge
mäß gekennzeichnet durch
- a) Vorratsrollen mit unterschiedlich breiten Faserstreifen, von denen der jeweils breitere Faserstreifen von unten zuführbar ist,
- b) durch ein Führungssystem für die Ausbildung zweier, oberhalb eines Förderbandes liegender Überlappungsbereiche durch Faltung der Ränder des breiteren Faserstreifens gegenüber den Rändern des schmäleren Faserstreifens,
- c) Düsen für die Aufbringung zweier Harzspuren ausschließlich in den Überlappungsbereichen und zwischen den sich überlappenden Rändern,
- d) mindestens einen oberhalb der Harzspuren angeordneten Härtungs strahler zur Ausbildung einer auf dem Umfang geschlossenen Innen lage, und durch
- e) eine Einhüllvorrichtung für die Umhüllung der mindestens einen Innenlage mit einem Außenschlauch.
Im Zuge einer weiteren Ausgestaltungen der Erfindung wird mit besonderem
Vorteil eine Konstruktionsvorschrift angewandt, bei der die Transporteinrich
tung aus einem Förderband besteht und bei der das Führungssystem für die
Faltung der Ränder des Faserstreifens aus spiegelbildlich über dem
Förderband angeordneten ersten Gleitschienen besteht, die unabhängig
voneinander quer zur Laufrichtung des Förderbandes verstellbar sind.
Hierdurch kann die Transporteinrichtung nicht nur an die Herstellung unter
schiedlich breiter Schläuche angepaßt werden (die Breite bezieht sich auf
den flachliegenden Schlauch), sondern die Einstellmöglichkeiten führen
auch dazu, daß die Überlappungsbereiche auf dem Umfang versetzt zuein
ander angeordnet werden können. Die einzelnen Möglichkeiten hierzu
werden in der Detailbeschreibung noch näher erläutert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus den übrigen Vorrichtungsansprüchen; ihre besonderen Vorteile sind
gleichfalls in der Detailbeschreibung näher erläutert.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, die einzelnen Ver
fahrensschritte und unterschiedliche Endprodukte werden nachstehend an
hand der Fig. 1 bis 15 näher beschrieben, wobei zumindest die einzel
nen Verfahrensschritte kontinuierlich betrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines ersten Verfahrensschritts
mit einer senkrechten Verfahrensführung mit Vorrichtung in
einer Frontalansicht,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Ausschnitts II in Fig. 1 mit weiteren
Ergänzungen,
Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand von Fig. 1
entlang der Linie III-III mit weiteren Ergänzungen,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines ersten Verfahrens
schritts mit einer waagrechten Verfahrensführung mit Vorrich
tung in einer Seitenansicht,
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 4,
Fig. 6 einen Querschnitt durch ein erstes Zwischenprodukt des Ver
fahrens nach den Fig. 4 und 5,
Fig. 7 einen letzten Verfahrensschritt zur Umhüllung von Zwischen
produkten aus den Verfahren nach den Fig. 1 bis 3 sowie 4
und 5 mit einer Außenfolie gemäß den Fig. 10 oder 13
Fig. 8 eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 7,
Fig. 9 das Zwischenprodukt nach Fig. 6 nach dem Wenden um 180
Grad und nach dem Umhüllen mit einer zweiten Innenlage aus
einem Faserwerkstoff als zweites Zwischenprodukt,
Fig. 10 das Zwischenprodukt nach Fig. 9 nach dem Umhüllen mit
einer Außenfolie als vorläufiges Endprodukt,
Fig. 11 ein erstes Zwischenprodukt analog Fig. 6, jedoch mit umge
kehrter Lage der Ränder der beiden Faserstreifen
Fig. 12 das Zwischenprodukt nach Fig. 11 nach dem Wenden um 180
Grad und nach dem Umhüllen mit einer zweiten Innenlage aus einem Faserwerkstoff als zweites Zwischenprodukt,
Grad und nach dem Umhüllen mit einer zweiten Innenlage aus einem Faserwerkstoff als zweites Zwischenprodukt,
Fig. 13 das Zwischenprodukt nach Fig. 12 nach dem Umhüllen mit
einer Außenfolie als vorläufiges Endprodukt,
Fig. 14 einen Querschnitt durch einen Innenschlauch mit drei Faser
streifen zur Ausbildung von zwei Innenlagen und
Fig. 15 einen bevorzugten Einsatzfall für den Schlauch nach Fig. 14.
In Fig. 1 ist eine erste Vorratsrolle 1 mit einem Innenschlauch 2 aus einer
transparenten Folie gezeigt, die mit oder ohne Naht ausgeführt sein kann
und gegenüber aushärtbaren Harzen undurchlässig und beständig ist.
Dieser Innenschlauch 2 wird in zunächst flachliegendem Zustand einem zy
lindrischen Kalibrierkörper 3 zugeführt, der starr oder elastisch sein kann
und in dem letzten Fall durch einen Druck P wie ein Ballon prall gehalten
wird. Auf diesem Kalibrierkörper nimmt der Innenschlauch 2 unter der Wir
kung eines hohlzylindrischen Formkörpers 4 eine halbzylindrische Form an
(siehe Fig. 3, die radiale Abstände zeigt, die in Wirklichkeit nicht vor
handen oder kleiner sind. Auch die Dickenverhältnisse sind nicht maßstäb
lich).
Synchron hierzu wird von einer zweiten Vorratsrolle 5 ein Faserstreifen 6
aus einem mit einen aushärtbaren Harz imprägnierbaren und in Umfangs
richtungen dehnbaren Faserwerkstoff abgezogen, dessen Breite mehr als
doppelt so groß ist wie die Breite bzw. der halbe Umfang des flachliegenden
Innenschlauchs 2. Die beiden Ränder 6a und 6b werden unter der Wirkung
des Formkörpers 4 um den Kalibrierkörper 3 und den Innenschlauch 2 her
umgelegt und bilden dabei einen Überlappungsbereich 7. In diesen wird aus
einem Vorratsbehälter 8 mittels einer Dosierpumpe und einer Düse 9 ein
reaktionsfähiges Harz eingebracht, das aus dem gleichen Harz bestehen
kann, das später zur Imprägnierung verwendet wird. Der Harzeintrag kann
dabei kontinuierlich, changierend oder intermittierend erfolgen. Das Harz
wird in Form von sogenannten Harzspuren 23 in einer Breite aufgetragen,
die geringer ist als die Breite des Überlappungsbereichs 7 und dringt in den
Faserwerkstoff ein, was in Fig. 3 durch Schwärzung angedeutet ist.
Der Formkörper 4 besitzt in Bewegungsrichtung des Überlappungsbereichs
7 ein Fenster 10, vor dem eine Batterie von Härtungsstrahlern 11 angeord
net ist, die aus Ultraviolett-Strahlern bestehen können (siehe hierzu auch
Fig. 2). Durch die Aushärtung wird aus dem Faserstreifen 6 eine auf dem
Umfang geschlossene Innenlage 12 gebildet. Ein Verbund 13 von Innen
schlauch 2 und Innenlage 12 tritt aus dem Formkörper 4 in Richtung einer
Achse "A" des Systems aus. Es hat sich überraschend gezeigt, daß selbst
ein Bruch des ausgehärteten Harzes bei der Weiterverarbeitung den End
zweck nicht in Frage stellt.
Fig. 2 zeigt Modifikationen der Fig. 1: sollen auf dem Umfang eines oder
mehrerer Faserstreifen in einem oder mehreren Überlappungsbereichen 7,
7a, 7b gleichzeitig mehrere parallele Harzspuren aufgetragen und ausge
härtet werden, wie dies z. B. Fig. 15 zeigt, so können auf dem Umfang des
Formkörpers 4 auch mehrere Fenster 10, 10a mit Härtungsstrahlern 11 an
geordnet sein, was hier nur angedeutet ist. Die Härtungsstrahler 11a können
auch jenseits bzw. unterhalb des Formkörpers 4 angeordnet sein, wie dies
der untere Teil von Fig. 2 zeigt.
Fig. 3 zeigt die räumliche Verteilung von drei Härtungsstrahlern 11, 11a,
11b, die natürlich - je nach Anwendungsfall - auch nicht gleichzeitig in Be
trieb sein müssen und - jeder für sich - auf eine Harzspur einstellbar ist. Im
vorliegenden Fall ist nur der mittlere Härtungsstrahler 11 von Interesse, da
der Faserstreifen 6 nur einen Überlappungsbereich 7 aufweist.
Sollen mehrere Innenlagen 12 aufgebaut werden, so kann der Vorgang in
der gleichen oder einer nachgeschalteten analogen Vorrichtung einmal oder
mehrfach wiederholt werden, wobei der jeweils erzeugte Verbund 13 zu
nächst flachgelegt wird und an die Stelle des Innenschlauchs 2 bzw. des
vorher erzeugten Verbundes tritt. Es ist dann lediglich ein größerer Form
körper 4 zu verwenden, von dem für unterschiedliche Schlauchdurchmesser
ohnehin mehrere vorrätig gehalten werden müssen. Dabei werden aber
zweckmäßigerweise die Überlappungs- und Verklebungsbereiche 7 aller
Innenlagen 12 in Umfangsrichtung versetzt ausgebildet, um einseitige
Dickenanhäufungen zu vermeiden.
Das solcherart hergestellte Zwischenprodukt kann letztendlich mit einer
Außenfolie umhüllt werden, was in einer analogen Vorrichtung geschehen
kann, wenn in einem letzten Verfahrensschritt an die Stelle der Faserbahn 6
eine weitere Folie entsprechender Breite tritt, die den zuletzt hergestellten
Verbund unter Bildung eines Überlappungsbereichs umhüllt. Dieser wird
dann vorzugsweise verschweißt. Alternativ ist es jedoch möglich, die Kon
fektionierung gemäß den Fig. 7 und 8 vorzunehmen, um ein vorläufiges
Endprodukt zu erhalten.
Dieses vorläufige Endprodukt kann dann auf Lager genommen und erst kurz
vor dem Einsatz vollständig imprägniert werden, was durch andere, hier
nicht beschriebene Verfahren geschehen kann.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine waagrechte Verfahrensführung und eine
hierfür besonders geeignete Vorrichtung, die einen besonders geringen
Raumbedarf hat und vor allem auch auf unterschiedliche Schlauchdurch
messer und unterschiedliche Raumlagen der Überlappungsbereiche 7a und
7b einstellbar ist. Es werden weitgehend gleiche Bezugszeichen verwendet.
Auf einer waagrechten Ablage 14, die als Förderband ausgebildet ist, wird
von unten her zunächst ein erster Faserstreifen 6 abgelegt, der von der Vor
ratsrolle 5 kommt und dessen Breite größer ist, als der halbe Umfang bzw.
die Breite des flachliegenden Innenschlauches 2. Durch Gleitschienen 15,
deren Abstand und relative Raumlage zur Ablage 14 durch Handräder 16 -
und Gewindespindeln 17 unabhängig voneinander verstellbar ist, werden die
Ränder 6a und 6b um den Innenschlauch 2 herum einwärts gefaltet. Die
Gleitschienen sind an ihren Einlaufenden trichterförmig erweitert. Es ver
steht sich, daß ein Innenschlauch 2 nicht zwingend erforderlich ist, so daß
der Faserstreifen 6 auf der Ablage 14 abgelegt und über dieser mit seinen
Rändern 6a, 6b einwärts gefaltet werden kann, so das Fasermaterial auf
Fasermaterial aufliegt.
Der Harzauftrag erfolgt aus einem Vorratsbehälter 8 mittels zweier Düsen 9
auf die bereits beschriebene Weise auf die Oberseite der Ränder 6a und 6b.
Von einer weiteren Vorratsrolle 18, die in Fig. 5 weggelassen ist, wird syn
chron ein zweiter Faserstreifen 19 abgezogen, dessen Breite maximal dem
halben Umfang bzw. der Breite des Innenschlauches 2 entspricht, und mit
seinen beiden Rändern von oben auf die mit dem Harz beschichteten
Ränder 6a und 6b des ersten Faserstreifens 6 aufgelegt, wodurch sich eine
Anordnung nach Fig. 6 ergibt.
Die Führung erfolgt auch hier durch weitere Gleitschienen 20, deren Ab
stand voneinander und deren Raumlage zur Ablage 14 unabhängig vonein
ander durch Handräder 21 und Gewindespindeln 22 einstellbar ist. Zwischen
den Gleitschienen 20 und über dem zweiten Faserstreifen 19 befinden sich
eine "schwimmende" Andruckplatte 40 mit einem Fenster 40a, über dem ein
Härtungsstrahler 11 angeordnet ist, der die beiden Harzspuren 23 aushärtet.
Die Andruckplatte 40, die vertikal lose, aber in horizontalen Richtungen
arretiert ist, hat den Zweck, eine zuverlässige Benetzung der Ränder der
Faserstreifen 6 und 19 zu erreichen, so daß auch in diesem Falle eine auf
dem Umfang geschlossene Innenlage 12 entsteht, die zusammen mit dem
Innenschlauch 2 einen Verbund 13 bildet, der in Richtung des Pfeils 24
mittels der Ablage 14 kontinuierlich transportierbar ist.
Zur Erzeugung mehrerer Innenlagen 12 ergibt sich auch hierbei die Mög
lichkeit, den Verbund 13 nach entsprechender Neu-Justierung nochmals
oder mehrmals durch die gleiche Vorrichtung laufen zu lassen oder der Vor
richtung nach den Fig. 4 und 5 mindestens eine weitere analoge Vorrich
tung nachzuschalten, die schon entsprechende eingestellt ist.
Es ist dabei möglich, aber nur in Ausnahmefällen erforderlich, daß der be
reits vorhandene Verbund 13 aus dem Innenschlauch 2 und mindestens
einer der zuvor aufgebrachten Innenlagen 12 vor dem Aufbringen der jeweils
nächsten Innenlage um 180 Grad gewendet wird, also beispielsweise in die
in Fig. 9 gezeigte Über-Kopf-Lage. Nachfolgend wird ein zweiter breiterer
Faserstreifen 6-2 unter den Verbund 13 auf die Ablage 14 aufgebracht und
nach den Aufbringen zweier weiterer Harzspuren 23-2 von oben mit einem
weiteren schmäleren Faserstreifen 19-2 abgedeckt und ausgehärtet, bis das
Gebilde nach Fig. 9 entstanden ist, das einen neuen Verbund 13-2 dar
stellt, wobei die Raumlage der Harzspuren 23 und 23-2 auf dem Umfang
versetzt ist, was Fig. 9 sehr deutlich zeigt. Die einzelnen Wandstärken sind
übertrieben dargestellt.
Die Fig. 7 und 8 zeigen, auf welche Weise der Verbund 13 nach Fig. 6
in einer Einhüllvorrichtung 37 mit einer Außenfolie 25 ummantelt wird:
Der Verbund 13 wird - entweder von einer vorausgehenden Vorrichtung oder von einer nicht gezeigten Zwischenlagerrolle - von links zugeführt. Synchron wird von unten her von einer Vorratsrolle 26 ein zunächst flachliegendes Folienband 27 aus einer gegen das Harz undurchlässigen und beständigen Folie unter dem Verbund 13 auf einem Förderband 28 abgelegt. Das Folien band hat eine Breite, die größer ist als der Umfang bzw. die doppelte Breite des Verbundes 13 und seine Ränder 27a und 27b werden durch eine Falt vorrichtung bzw. Führungsschienen 29 um den Verbund 13 herumgefaltet und flachgelegt, wobei sich ein Überlappungsbereich 30 bildet. Auch die Führungsschienen 29 können durch Handräder 31 und Gewindespindeln 32 gegeneinander und/oder in gleicher Richtung über dem Förderband 28 ver stellt werden.
Der Verbund 13 wird - entweder von einer vorausgehenden Vorrichtung oder von einer nicht gezeigten Zwischenlagerrolle - von links zugeführt. Synchron wird von unten her von einer Vorratsrolle 26 ein zunächst flachliegendes Folienband 27 aus einer gegen das Harz undurchlässigen und beständigen Folie unter dem Verbund 13 auf einem Förderband 28 abgelegt. Das Folien band hat eine Breite, die größer ist als der Umfang bzw. die doppelte Breite des Verbundes 13 und seine Ränder 27a und 27b werden durch eine Falt vorrichtung bzw. Führungsschienen 29 um den Verbund 13 herumgefaltet und flachgelegt, wobei sich ein Überlappungsbereich 30 bildet. Auch die Führungsschienen 29 können durch Handräder 31 und Gewindespindeln 32 gegeneinander und/oder in gleicher Richtung über dem Förderband 28 ver stellt werden.
Auf dem Folienband "schwimmt" - in waagrechter Richtung festgehalten -
eine Andruckplatte 33 mit zwei mittigen Ausnehmungen 33a und 33b. Die
Andruckplatte 33 verfolgt den Zweck einer faltenfreien Umhüllung der jeweils
letzten Innenlage 12 und der Niederhaltung des Überlappungsbereichs 30.
Jenseits der Andruckplatte 33 befindet sich ein Portal 34 mit einer Schweiß
vorrichtung 35 mit vier Umlenkrollen 35a, über die ein Schweißband 35c
geführt ist, das zwei Heizstationen 35b durchläuft und eine Schweißnaht 36
erzeugt (in den Fig. 10 und 13 geschwärzt dargestellt). Vor dem Portal
34 und innerhalb der Ausnehmung 33b wird der Überlappungsbereich 30 auf
einer kurzen Wegstrecke wieder aufgefaltet, um einen Schweißschuh 35d
durchzulassen, der sich nach rechts unterhalb des Schweißbandes 35c
erstreckt und über dem der Überlappungsbereich 30 vor einem nicht sicht
baren Niederhalter wieder geschlossen ist. Der Schweißschuh 35d dient als
Widerlager für das Schweißband 35c und den Überlappungsbereich 30 der
Außenfolie 25. Die Antriebsteile sind in einem Gehäuse 35e untergebracht.
Eine derartige Schweißvorrichtung ist im Handel erhältlich und wird daher
nicht weiter beschrieben; sie ist in Richtung des Doppelpfeils 38 in der Höhe
verstellbar.
Ein endgültiger Verbund 13a ist auf diese Weise fertiggestellt und wird auf
einer Palette 37 zum Abtransport abgelegt.
Es wird betont, daß die Innenlage 12 hierbei immer noch "trocken", d. h. - mit
Ausnahme der Harzspuren 23 und 23-2 - nicht mit dem aushärtbaren Harz
imprägniert ist und einer hier nicht gezeigten Imprägniervorrichtung zuge
führt werden muß, was entweder unmittelbar anschließend, nach einer
Zwischenlagerung oder auf einer Baustelle durchgeführt werden kann.
Ein hierfür gut geeignetes Verfahren und eine Vorrichtung sind in der DE 196 37 795 C1
oder gleichen Anmelderin beschrieben. Hierbei wird ein kom
pletter Schlauch, bestehend aus Innenschlauch, Faser-Innenlage und
Außenschlauch, durch einen Walzenspalt geführt, und in sein offenes Ende
wird das noch flüssige Harz zwischen dem Innenschlauch und dem Außen
schlauch mit der Faser-Innenlage eindosiert und über dem Walzenspalt an
gestaut. Der Schlauch wird vor dem Walzenspalt evakuiert und hinter dem
Walzenspalt durch Quetschwalzen abgezogen, wodurch sich ein Endprodukt
mit einer einwandfreien und vollständigen Imprägnierung ergibt.
Fig. 11 zeigt ein Zwischenprodukt, das in der umgekehrten Reihenfolge wie
das Produkt nach Fig. 6 hergestellt worden ist. Zu diesem Zweck muß in
Fig. 4 die Vorratsrolle 18 in die gestrichelt dargestellte Position 18' vorver
lagert werden. Es wird also der schmälere Faserstreifen 19 zuerst auf den
flachliegenden Innenschlauch 2 aufgelegt, und danach werden die Ränder
6a und 6b des breiteren Faserstreifens 6 über die Ränder 19a und 19b des
schmaleren Faserstreifens 19 herumgefaltet. Soll eine weitere Innenlage
aufgebracht werden, so wird zunächst der Verbund nach Fig. 11 um 180
Grad gewendet, und dann werden zwei weitere Faserstreifen 19-2 und 6-2 in
analoger Weise aufgebracht wie in Fig. 9. Das Zwischenprodukt nach Fig.
12 wird dann wieder in eine Vorrichtung nach den Fig. 7 und 8
eingeführt und mit dem Außenschlauch 25 umgeben, wodurch das
"trockene" vorläufige Endprodukt nach Fig. 13 erhalten wird.
Die Verstellbarkeit der Gleitschienen 15 und 20 dient nicht nur zur An
passung an unterschiedliche Breiten des flachliegenden Schlauches, son
dern auch zur Querverschiebung gegenüber den Vorratsrollen 5, 18 und 18'.
Zur Querverschiebung können alternativ auch die Vorratsrollen 5 und 18
bzw. 18' einzeln, gemeinsam oder auch entgegengesetzt in Querrichtung
gegenüber der Ablage 14 verschiebbar angeordnet sein oder es können
Vorratsrollen mit noch breiteren Faserstreifen eingesetzt werden. In diesem
Fall können für den Aufbau einer mehrschichtigen Innenlage 12 auch
weitere Faserstreifen zugeführt werden, ohne daß nach dem Herstellen des
ersten Verbundes 13 ein Wenden erforderlich würde.
Die Fig. 14 zeigt eine solche Einsatzmöglichkeit: Die Faserstreifen 6 und
19 wurden analog dem Verfahren auf einer Vorrichtung nach den Fig. 4
und 5 verarbeitet, das zu einem Zwischenprodukt nach Fig. 6 geführt hat,
allerdings bereits mit dem Unterschied, daß in den beiden seitlichen Über
lappungsbereichen 7a und 7b jeweils zwei parallele Harzspuren 23 angelegt
und ausgehärtet wurden. Ein solcher Verbund kann alsdann ohne Wenden
anstelle des Innenschlauchs 2 in eine Vorrichtung nach den Fig. 4 und 5
eingeführt werden. Lediglich der Faserstreifen 6 ist dann durch einen
Faserstreifen 6-3 zu ersetzen, dessen Bereite mehr als doppelt so groß ist
wie die Breite des flachliegenden Verbunds, so daß ein breiter Über
lappungsbereich 7 gebildet wird, der gleichfalls durch zwei Harzspuren 23
zusammengehalten wird.
Die Vorrichtung und Materialführung sehen dann in etwa so aus wie die
linken Hälften der Fig. 7 und 8. Lediglich an die Stelle der Folie und der
Schweißvorrichtung 35 treten dann wieder der Faserstreifen, ein Vorratsbe
hälter 8 mit zwei Harzdüsen 9 und einem Härtungsstrahler 11, die in diesem
Fall über dem mittleren Überlappungsbereich 7 angeordnet sind. Es ist
deutlich zu erkennen, daß die Überlappungsbereiche 7, 7a und 7b mit den
Harzspuren 23 auf dem Umfang versetzt zueinander angeordnet sind, so
daß keine Dickenanhäufungen auftreten. Das Zwischenprodukt nach Fig.
14, wiederum ein Verbund, kann dann nach einer der bereits beschriebenen
Methoden weiterverarbeitet werden.
Fig. 15 zeigt nun einen Querschnitt durch einen Abwasserkanal mit Ei-Form
mit einem Sanierungsschlauch 36, der im flachliegendem Zustand sehr
weitgehend der Fig. 14 entspricht. Eine Faltlinie 39 des Querschnitts ist
strichpunktiert dargestellt, und es ist darauf zu achten, daß auf dieser Falt
linie keine Harzspuren 23 und nach Möglichkeit auch keine Überlappungs
bereiche liegen.
Folgende Werkstoffe und Abmessungen kommen in Frage:
Innenschlauch 2 und Außenfolie 25:
Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid und Laminate daraus.
Dicke für den Innenschlauch 2: 0,100 bis 0,200 mm
Dicke für die Außenfolie 25: 0,150 bis 0,300 mm
Dehnbarkeit/Streckgrenze bis 30%.
Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid und Laminate daraus.
Dicke für den Innenschlauch 2: 0,100 bis 0,200 mm
Dicke für die Außenfolie 25: 0,150 bis 0,300 mm
Dehnbarkeit/Streckgrenze bis 30%.
Faserstreifen 6, 6-2, 19, 19-2
Vliese, Gewebe, Rovings, und Schnitzel daraus,
Faser aus Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Acryl, Polyamid, Glas, auch im Gemisch und mit Einlagen aus Fäden,
Dicke: 1,0 bis 8,0 mm, vorzugsweise 2,0 bis 4,0 mm, pro Innenlage
Dehnbarkeit/Streckgrenze:
in Umfangsrichtung bis 15%.
Vliese, Gewebe, Rovings, und Schnitzel daraus,
Faser aus Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Acryl, Polyamid, Glas, auch im Gemisch und mit Einlagen aus Fäden,
Dicke: 1,0 bis 8,0 mm, vorzugsweise 2,0 bis 4,0 mm, pro Innenlage
Dehnbarkeit/Streckgrenze:
in Umfangsrichtung bis 15%.
Harze:
Polyester-, Epoxid- und Vinylesterharze, beispielsweise "Palatal" der Firma BASF in Ludwigshafen/Deutschland mit Aktivatoren und Be schleunigern für die Aushärtung durch Ultraviolettstrahlen, kalt und warm aushärtende Harze;
Durchmesser des fertigen Schlauchs: bis über 1200 mm.
Polyester-, Epoxid- und Vinylesterharze, beispielsweise "Palatal" der Firma BASF in Ludwigshafen/Deutschland mit Aktivatoren und Be schleunigern für die Aushärtung durch Ultraviolettstrahlen, kalt und warm aushärtende Harze;
Durchmesser des fertigen Schlauchs: bis über 1200 mm.
Claims (23)
1. Verfahren zum Herstellen eines Schlauchs für die Auskleidung von
Rohrleitungen und Kanalsystemen mit mindestens einer aus einem
Faserwerkstoff bestehenden, mit einem aushärtbaren Harz imprä
gnierbaren Innenlage (12), deren Ränder (6a, 6b) durch Aufeinander
legen auf einen gleichen (6) oder einen anderen Faserstreifen (19)
auf dem Umfang des Schlauchs mit mindestens einem in Längsrich
tung verlaufenden Überlappungsbereich (7, 7a, 7b) versehen werden
und die anschließend mit einer gegenüber dem Harz undurchlässigen
Außenfolie (25) umgeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) für die mindestens eine Innenlage (12) ein mindestens in Um fangsrichtung des Schlauchs elastisch dehnbarer Faserwerk stoff verwendet wird, und daß
- b) die Ränder (6a, 6b) der Innenlage (12) vor der Weiterverar beitung im Überlappungsbereich (7, 7a, 7b) entweder konti nuierlich oder abschnittsweise durch ein aushärtbares Harz miteinander verbunden werden, das in den Faserwerkstoff ein dringt und unmittelbar anschließend ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als aus
härtbares Harz für die Ränder (6a, 6b) der Innenlage (12) das gleiche
Harz verwendet wird, wie für die Imprägnierung des Restquerschnitts
der Innenlage (12).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
bindungsstelle(n) in Umfangsrichtung des Schlauchs schmal ist/sind
im Verhältnis zur Breite des jeweiligen Überlappungsbereichs (7, 7a,
7b).
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in min
destens einem der Überlappungsbereiche mindestens zwei Ver
bindungsstellen erzeugt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die min
destens eine, aus Faserwerkstoff bestehende Innenlage (12) um
einen gegenüber dem Harz undurchlässigen Innenschlauch (2) her
umgelegt wird und daß das Harz des mindestens einen Über
lappungsbereichs (7, 7a, 7b) nach dem Aufbringen durch Energie
strahlung ausgehärtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenlage (12) mit an mindestens einer Überlappungsstelle (7, 7a, 7b)
aufeinanderliegenden Wandungsteilen über einen Kalibrierkörper (3)
geführt wird, und daß nach Einbringung des aushärtbaren Harzes
dessen Aushärtung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbund aus Innenschlauch (2) und Innenlage (12) durch
einen Ringspalt (3a) zwischen dem Kalibrierkörper (3) und einem
Formkörper (4) hindurchgeführt wird, und daß im Überlappungsbe
reich (7) der Ränder (6a, 6b) eine Härtestrahlung eingebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Formkörper (4) mit mindestens einem Fenster (10, 10a) versehen ist,
und daß die Härtestrahlung durch das Fenster (10) eingebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die min
destens eine, aus Faserwerkstoff bestehende Innenlage (12) aus zwei
Faserstreifen (6, 19) gebildet wird, von denen der eine breiter ist als
der halbe Umfang des Innenschlauchs (2) und der andere maximal
die gleiche Breite hat wie der halbe Umfang des Innenschlauchs (2),
daß zunächst der breitere Faserstreifen (6), von unten auf eine Ab
lage (14) gefördert und mit seinen beiden Ränder (6a, 6b) einwärts
gefaltet wird, daß der schmälere Faserstreifen (19) entweder vor oder
nach der Faltung des breiteren Faserstreifens (6) unter Herstellung
zweier Überlappungsbereiche (7a, 7b) der beiden Ränder (6a, 6b)
von oben auf der Ablage (14) abgelegt wird, wobei in die beiden
Überlappungsbereiche (7a, 7b) das aushärtbare Harz eingebracht
wird, und daß das aushärtbare Harz in den beiden Überlappungsbe
reichen (7a, 7b) anschließend ausgehärtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nachein
ander mindestens zwei aus Faserwerkstoff bestehende Innenlagen
(12) auf der Ablage (14) erzeugt werden und daß die erste Innenlage
(12) vor dem Aufbringen der zweiten und jeder weiteren Innenlage
(12) um 180 Grad gewendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Aufbau eines Schlauchs aus mehr als zwei Innenlagen (12) aus
Faserwerkstoff die Lagen der Überlappungsbereiche (7, 7a, 7b) durch
relative Querverschiebung von Faserstreifen (6, 19) auf dem Umfang
des Schlauchs verteilt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Außenfolie (25) mit einer Breite verwendet wird, die größer ist als der
Umfang der letzten, aus Fasermaterial bestehenden Innenlage (12),
und daß die Außenfolie (25), von unten kommend, unter Bildung
eines Überlappungsbereichs (30) um die und mindestens eine Innen
lage (12) herumgefaltet und im Überlappungsbereich (30) verschweißt
wird.
13. Schlauch für die Imprägnierung und Auskleidung von Rohrleitungen
und Kanalsystemen mit mindestens einer aus einem Faserwerkstoff
bestehenden, mit einem aushärtbaren Harz imprägnierbaren Innen
lage (12), deren Ränder (6a, 6b) durch Aufeinanderlegen auf einen
gleichen (6) oder einen anderen Faserstreifen (19) auf den Umfang
des Schlauchs mit mindestens einem in Längsrichtung verlaufenden
Überlappungsbereich (7, 7a, 7b) versehen und von einer gegenüber
dem Harz undurchlässigen Außenfolie (25) umgeben sind, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) die mindestens eine Innenlage (12) aus einem mindestens in Umfangsrichtung des Schlauchs elastisch dehnbaren Faser werkstoff besteht, und daß
- b) die Ränder (6a, 6b) der Innenlage (12) im Überlappungsbe reich (7, 7a, 7b) entweder kontinuierlich oder abschnittsweise durch ein ausgehärtetes Harz miteinander verbunden sind, das in den Faserwerkstoff eingedrungen ist.
14. Schlauch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindungsstelle(n) in Umfangsrichtung des Schlauchs schmal
ist/sind im Verhältnis zur Breite des jeweiligen Überlappungsbereichs
(7, 7a, 7b).
15. Schlauch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die min
destens eine, aus Faserwerkstoff bestehende Innenlage (12) aus zwei
Faserstreifen (6, 19) zusammengesetzt ist, von denen der eine breiter
ist als der halbe Umfang des Innenschlauchs (2) und der andere
maximal die gleiche Breite hat wie der halbe Umfang des Innen
schlauchs (2), daß der schmälere Faserstreifen (19) mit seinen
beiden Rändern entweder über oder unter den Rändern (6a, 6b) des
breiteren Faserstreifens (6) liegt und zwei Überlappungsbereiche (7a,
7b) bildet.
16. Vorrichtung zum Herstellen eines Schlauchs für die Auskleidung von
Rohrleitungen und Kanalsystemen mit einer Vorratsrolle (5) mit einem
Faserstreifen (6) für die Ausbildung einer imprägnierfähigen Innen
lage (12) und mit einem Führungssystem für die Herbeiführung eines
Überlappungsbereichs (7) der Ränder (6a, 6b) des Faserstreifens (6),
gekennzeichnet durch einen zylindrischen Kalibrierkörper (3) und
einen zylindrischen Formkörper (4), die zwischen sich einen Ringspalt
(3a) mit senkrechter Achse (A) einschließen, durch den der Faser
streifen (6) mit dem Überlappungsbereich (7) hindurchführbar ist, wo
bei in den Überlappungsbereich (7) eine Düse (9) für die Einbringung
eines aushärtbaren Harzes ausschließlich in den Überlappungsbe
reich (7) einmündet und vor der Bewegungsbahn des Überlappungs
bereichs (7) mindestens ein Härtungsstrahler (11) für das Harz an
geordnet ist.
17. Vorrichtung zum Herstellen eines Schlauchs mit mindestens einer aus
mehreren imprägnierfähigen Faserstreifen (6, 19) bestehenden Innen
lage (12) für die Auskleidung von Rohrleitungen und Kanalsystemen,
mit einer Transporteinrichtung für den Transport des Schlauchs in
einer zumindest im wesentlichen waagrechten Ebene, mit mehreren
Vorratsrollen (5, 18) mit den imprägnierfähigen Faserstreifen (6, 19),
die der waagrechten Ebene einerseits von unten, andererseits von
oben zuführbar sind, und mit Einrichtungen zum Herumfalten der
Streifenränder, gekennzeichnet durch
- a) Vorratsrollen (5, 18) mit unterschiedlich breiten Faserstreifen (6, 19), von denen der jeweils breitere Faserstreifen (6) von unten zuführbar ist,
- b) durch ein Führungssystem für die Ausbildung zweier, oberhalb eines Förderbandes (14) liegender Überlappungsbereiche (7a, 7b) durch Faltung der Ränder (6a, 6b) des breiteren Faser streifens (6) gegenüber den Rändern des schmäleren Faser streifens (19),
- c) Düsen (9) für die Aufbringung mindestens zweier Harzspuren (23) ausschließlich in den Überlappungsbereichen und zwischen den sich überlappenden Rändern,
- d) mindestens einen oberhalb der Harzspuren (23) angeordneten Härtungsstrahler (11) zur Ausbildung einer auf dem Umfang geschlossenen Innenlage (12), und durch
- e) eine Einhüllvorrichtung (37) für die Umhüllung der mindestens einen Innenlage (12) mit einem Außenschlauch (25).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Transporteinrichtung aus einem Förderband (14) besteht und das
Führungssystem für die Faltung der Ränder (6a, 6b) des Faser
streifens (6) aus spiegelbildlich über dem Förderband (14) angeord
neten ersten Gleitschienen (15), die unabhängig voneinander quer
zur Laufrichtung des Förderbandes (14) verstellbar sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß hinter
den ersten Gleitschienen (15) über dem Förderband (14) spiegelbild
lich zweite Gleitschienen (20) angeordnet sind, die unabhängig vom
einander quer zur Laufrichtung des Förderbandes (14) verstellbar
sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die
Düsen (9) für die Aufbringung der Harzspuren (23) zwischen den
ersten (15) und den zweiten Gleitschienen (20) angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den ersten Gleitschienen (20) zwecks Niederhaltung der
Ränder der Faserstreifen (6, 19) in den Überlappungsbereichen (7a,
7b) mindestens eine Andruckplatte (40) mit mindestens einem Fenster
(40a) angeordnet ist, über dem sich mindestens ein Härtungsstrahler
(11) für die Harzspuren (23) befindet.
22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einhüllvorrichtung (37) ein Förderband (28) besitzt, über dem für das
Herumfalten eines Folienbandes (27) für die Verbindung der Ränder
(27a, 27b) der Außenfolie (25) in spiegelsymmetrischer Anordnung
Führungsschienen (29) vorhanden sind, die unabhängig voneinander
quer zur Laufrichtung des Förderbandes (28) verstellbar sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Führungsschienen (29) zwecks Niederhaltung der
Ränder (27a, 27b) des Folienbandes (27) im Überlappungsbereich
(30) eine Andruckplatte (33) angeordnet ist, hinter der sich eine
Schweißvorrichtung (35) für die Erzeugung einer Schweißnaht (36) im
Überlappungsbereich (30) befindet.
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DE19709350A DE19709350C1 (de) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Schlauchs für die Auskleidung von Rohrleitungen und Kanalsystemen |
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