DE4039757A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von rohren mit innenauskleidung aus einem thermoplastischen kunststoffmaterial - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung von rohren mit innenauskleidung aus einem thermoplastischen kunststoffmaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Herstellung von Rohren mit Innenaus
kleidung aus Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Rohre mit einer aus Kunststoff bestehenden Innen
auskleidung sind unabhängig von dem Werkstoff der
Rohre nach außen gas- und wasserdicht und außerdem
gegen nachteilige Einflüsse des in den Rohren
fließenden Mediums auf den Werkstoff der Rohre ge
schützt, weil der verwendete Kunststoff praktisch
inert ist. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet
sich deswegen zur Herstellung von Rohrleitungen für
Gase oder Flüssigkeiten. Insbesondere ist das neue
Verfahren für erdverlegte Rohrleitungen geeignet,
worunter neben Erdgas- und Erdölleitungen Wasser
leitungen und auch Abwasserleitungen fallen. Das
erfindungsgemäße Verfahren läßt sich unabhängig von
der Länge der Rohre durchführen und kann deswegen
auf Rohre oder Rohrleitungen angewandt werden, die
bereits verlegt sind. In diesen Fällen besteht der
Innenzylinder der Rohre, der zur Anlage des Kunst
stoffmaterials dient, meistens aus dem Werkstoff,
aus dem das ganze Rohr besteht. Bei solchen Rohr
leitungen wird das erfindungsgemäße Verfahren vor
zugsweise zur Sanierung angewandt, d. h. wenn die
erforderliche Dichtigkeit nicht mehr gegeben ist.
Sanierungsbedürftig sind vor allem Abwasserleitun
gen, insbesondere die Abwasserleitungen der kommu
nalen Abwasserentsorgung. Das erfindungsgemäße Ver
fahren und die zu seiner Durchführung geeignete
erfindungsgemäße Vorrichtung werden daher im fol
genden anhand dieses Anwendungsbeispieles der
Erfindung näher erläutert.
Die Sanierung solcher Abwasserleitungen ist beson
ders schwierig. Das ist einerseits eine Folge der
mannigfaltigen Schäden, die sich in ihrer Art und
Ausdehnung voneinander unterscheiden, andererseits
aber der Tatsache, daß die Sanierung einer Haupt
leitung dann nicht ausreicht, wenn in diese Neben
leitungen einmünden, wie das bei normalen Abwasser
leitungen wegen ihrer zahlreichen Abzweige und
Hausanschlüsse die Regel ist. Die Sanierung solcher
Leitungen ist einem vollständigen Neubau der Lei
tung vorzuziehen, wenn die Rohre zwar beschädigt,
aber noch hinreichend standfest sind und daher le
diglich abgedichtet werden müssen.
Hierzu ist ein Verfahren bekannt (PCT-A-WO
90/03 260), das von einem Schlauch ausgeht, der mit
einem Mantel aus einer faserigen Matrix umgeben
ist, durch die mit Hilfe einer Aufweitvorrichtung
Kunstharze von innen nach außen gepreßt werden, so
bald die Aufweitung den Schlauch dem Innenzylinder
des Rohres angelegt hat. Dieses vorbekannte Verfah
ren verursacht in der Praxis bereits durch das Auf
weiten des Schlauches erhebliche Probleme, die u. a.
durch die Rückstellfähigkeit des Schlauch
kunststoffes hervorgerufen werden. Es kommt hinzu,
daß der Innenzylinder des Rohres in den seltensten
Fällen als glatte durchgehende Fläche angetroffen
wird. Sanierungsbedürftige Rohrleitungen zeigen im
Inneren häufig abgeplatzte Bereiche, Risse, beschä
digte Ringdichtungen und auch Rückstände aus Scher
ben oder Teilen des Rohrmaterials. In diesen Fällen
wird der Schlauch häufig beschädigt oder erreicht
den Innenzylinder nicht, so daß zwischen Innenzy
linder und Schlauch ein Zwischenraum verbleibt, der
die Quelle neuer Beschädigungen und sogar Ver
stopfungen durch abgelöstes Schlauchmaterial bil
det. Es ist außerdem häufig schwierig, den Schlauch
über lange Rohrstrecken vorschriftsmäßig einzuzie
hen, so daß er in einem folgenden Verfahrensschritt
faltenfrei aufgeweitet und dem Rohrzylinder ange
legt werden kann.
Eine weitere Schwierigkeit besteht an den erwähnten
Abzweigungen der Rohrleitung. Diese werden durch
den eingezogenen Schlauch verschlossen. Wird der
Abzweig geöffnet, so besteht die Gefahr, daß sich
an dieser Stelle das Schlauchmaterial löst und zwi
schen Schlauch und Rohrinnenzylinder Fremdstoffe
eindringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf ein
fache Weise eine zur Sanierung von Abwasserleitun
gen geeignete Verfahrensweise zu schaffen, welche
die Herstellung abgedichteter Rohre aus ihrem Roh
zustand und aus dem zur Innenauskleidung verwende
ten Kunststoffmaterial unabhängig von dem Zustand
des Rohrinneren vor der Anwendung des neuen Her
stellungsverfahrens ermöglicht.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere Merkmale
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird der Schlauch, aus dem später
die Innenauskleidung besteht, erst in dem ausge
kleideten Rohr produziert. Hierdurch ist es mög
lich, das Kunststoffmaterial, aus dem der Schlauch
besteht, in Form eines Granulates in das Rohr ein
zubringen, was Störungen vermeidet, die ein zusam
menhängendes Gebilde bei Einbringen in das Rohr und
bei seiner Aufweitung bis zur Anlage und Befesti
gung am Rohrinneren hervorruft. Ferner ist das
erfindungsgemäß vorgesehene Extrudieren des Kunst
stoffmaterials mit einer Plastifizierung des
Schlauches im Rohr verbunden, so daß sich der
Schlauch allen Unebenheiten des Rohrzylinders und
anderen Unregelmäßigkeiten im Rohrinneren anpaßt,
aber gleichzeitig auch mit zunehmender Erstarrung
mit dem Innenzylinder des Rohres verbindet. Da
erfindungsgemäß das Verfahren außerdem so geführt
wird, daß die durch das Extrudieren erfolgende
Schlauchbildung und damit in enger zeitlicher und
örtlicher Verbindung stehende Anlage des Plastifi
kates des Schlauches an den Innenzylinder des
Rohres fortlaufend, d. h. von einem Startpunkt aus
erfolgt, ist das Verfahren relativ einfacher als
das normale Extrudieren von Schläuchen oder Rohren,
die normalerweise durch eine Kalibriervorrichtung
in ein Kühlbett laufen. Bei der Erfindung werden
diese Vorgänge mit der Anlage des Schlauches an den
Innenzylinder des Rohres und durch fortlaufendes
Extrudieren des Kunststoffmaterials ersetzt.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß alle Unebenhei
ten des Rohrzylinders und sogar etwa nach einer
vorausgehenden Rohrreinigung liegengebliebene Ver
unreinigungen die Abdichtung der Rohrleitung mit
Hilfe ihrer Innenauskleidung nicht beeinträchtigen.
Das Verfahren läßt sich über erhebliche Leitungs
längen ohne Unterbrechung durchführen. Bei
Leitungsabzweigen bildet das Plastifikat infolge
der Wirksamkeit der Stützluft des Extruders eine
Ausbeulung in den Leitungsabzweig hinein. Diese
kann später geöffnet werden, worauf ihre Ränder als
Übergangsauskleidung in den Abzweig gestülpt und
dort befestigt werden können. Da das Plastifikat
anders als ein kalt gereckter Kunststoffschlauch
keine Rückstellkräfte entwickelt, ermöglicht die
Erfindung die Vermeidung ausgedehnter Hohlräume
zwischen der Rohrauskleidung und dem Rohrzylinder,
so daß sich der im wesentlichen zylindrische Ver
lauf des ursprünglichen Rohrinnenzylinders auch
nach seiner Auskleidung und über beliebige
Zeiträume danach erhalten bleibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Ein
haltung einer Innenauskleidung mit einer vorgegebe
nen Wandstärke, weil die Bewegung, der das Extru
dieren und Anlegen des Schlauches in der Rohrlei
tung unterliegt, einen Parameter für die Bestimmung
der Wandstärke der Innenauskleidung bilden kann.
Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver
fahrens nach dem Anspruch 2 wird die Wandstärke ge
regelt, wobei die eingebrachte Granulatmenge, wel
che hinreichend genau nach Zeit und Volumen gemes
sen werden kann, die Führungsgröße für die
Steuerung der Geschwindigkeit bildet, mit der ex
trudiert und angelegt wird.
Diese Regelung kann gemäß der Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie im Anspruch 3
wiedergegeben ist, zu einem weiten Bereich von
Wandstärken führen, die sich jeweils wählen lassen.
Im Einzelfall verändern sich die Wandstärken u. a.
gemäß den jeweils angetroffenen lichten Rohrdurch
messern.
In vielen Fällen reicht die beim Extrudieren ent
stehende und im Extrudat noch vorhandene Temperatur
des Plastifikates aus, um eine hinreichend feste
Verbindung des Kunststoffmaterials mit der Rohrin
nenwand herbeizuführen. Allerdings läßt sich das
erfindungsgemäße Verfahren auch dort anwenden, wo
das nicht der Fall ist. Hierfür eignet sich die
Ausführungsform nach dem Anspruch 4. In diesen Fäl
len wird nämlich die Rohrinnenwand auf die Innen
auskleidung entsprechend vorbereitet, indem man vor
dem Extrudieren einen Haftprimer aufbringt, der die
Haftverbindung der Innenauskleidung mit dem Rohr
herbeiführt. Insbesondere eignen sich für die be
schriebenen Ausführungsformen des Verfahrens Granu
late aus Polyäthylen und Primer aus einem
Polyäthylenschaumstoff.
Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Ver
fahrens wird im folgenden eine Ausführungsform
einer zu seiner Durchführung geeigneten Vorrichtung
näher erläutert, die in den Figuren der Zeichnung
wiedergegeben ist. Es zeigen
Fig. 1 schematisch und im Längsschnitt die erfin
dungsgemäße Vorrichtung anhand der bevorzug
ten Anwendung der Erfindung auf die Sa
nierung einer erdverlegten Rohrleitung und
Fig. 2 schematisch den Aufbau eines Extruders, der
im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingesetzt wird.
Gemäß der Darstellung in der Fig. 1 wird eine un
terhalb der Erdoberfläche (1) verlegte Abwasser
rohrleitung (2) mit je einer Baugrube (3, 4) vorge
richtet. Die Sohle (5) der Baugrube ist mit dem un
teren Bogen der zylindrischen Rohrleitung (2)
niveaugleich. Die Baugrube (3) dient zur Montage
eines Extruders (6), der in die Rohrleitung einge
bracht wird. Der Extruder (6) ist allgemein rohr
förmig und zeigt mit seinem Kopf (7), hinter dem
das Formwerkzeug angebracht ist, in das Innere der
Baugrube (3). Das Extruderrohr ist mit einem Gleit
werk versehen, welches einen vorderen und einen
rückwärtigen Kufenstern aufweist und sich deshalb
jeweils auf Sektoren des Innenzylinders der Rohr
leitung (2) abstützen kann. Die Kufensterne (8 und
9) sind so bemessen, daß sich der Extruder etwa
längs der Mittelachse der Rohrleitung (2) fortbewe
gen kann, die bei (10) gezeichnet ist.
Am rückwärtigen Ende des Extruderrohres befindet
sich ein Seilwirbel (11) zum Anschluß eines Zugsei
les (12), welches bei (14) von einer mobilen Seil
winde aufgetrommelt wird. Eine reibungsarme Seil
führung wird durch einen unteren Rollenbock (15),
der in der Baugrube (4) oberhalb der Rohrleitung
(2) angeordnet ist und durch eine Umlenkrolle (16)
eines Auslegers (17) gewährleistet, der auf dem
Untergestell eines Lkw (18) zusammen mit der Seil
winde (14) aufgebaut ist.
Dem Extruder wird Granulat durch eine Förderleitung
(19) zugeführt. Die Förderleitung besteht aus einem
flexiblen Schlauch, welcher über Rollen des Rollen
bockes (15) und über Rollen eines weiteren Rollen
bockes (20), der ebenfalls in der Baugrube (4), je
doch an derem oberen Ende angeordnet ist, aus der
Rohrleitung (2) und der Baugrube (4) nach außen ge
führt ist. Der Schlauch läuft über eine Schlauch
trommel (21), von der der Schlauch (19) abgewickelt
werden kann, wenn der Extruder (6) angeschlossen
werden soll und die den Schlauch (19) vorzugsweise
automatisch, d. h. entsprechend der Bewegung des
Extruders durch die Rohrleitung (2) aufwickelt.
In der Schlauchtrommel (21) wird das Kunststoff
granulat aus einem Fülltrichter mit darüberliegen
den Silo (22) fortlaufend zugeführt. Dazu dient
eine Zellenradschleuse (23), die das Granulat in
die von einem Gebläse (24) angesaugte Förderluft
einstreut. Die beschriebenen, der Granulatzuführung
dienenden Teile sind auf einem gemeinsamen Fahrwerk
(25) aufgebaut.
Zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört ferner
ein Drucklufterzeuger (26), der gemäß dem darge
stellten Ausführungsbeispiel elektrisch betrieben
wird. Ihn verbindet ein mit einer selbsttätigen
Auf- und Abwickelvorrichtung (27) versehener Druck
luftschlauch (28) mit dem Extruder, so daß dieser
mit der Stützluft versorgt ist.
Die schematische Darstellung der Fig. 2 zeigt, daß
gemäß dem Ausführungsbeispiel der Extruder im Inne
ren eine Förderschnecke (29) aufweist, mit der das
Granulat (30) in dem Schneckenrohr (31) zunächst
gefördert und schließlich über eine Heizung (32)
plastifiziert wird. Am Ende der Förderschnecke wird
das Material mastifiziert und gelangt in das Form
werkzeug (33), dem die Stützluft bei (34) zugeführt
wird. Aus dem Kopf (7) tritt dann ein folienartig
dünner Kunststoffschlauch (35) aus, dessen freies
Ende bei (36) abgebunden wird. Im Schlauchinneren
(37) herrscht ein Überdruck gegenüber dem
atmosphärischen Druck, welcher in der Rohrleitung
(2) aufrecht erhalten wird. Infolgedessen legt sich
der Schlauchmantel dem Rohrinnenzylinder (38) der
Rohrleitung (2) an, so bald die Seilgeschwindigkeit
der Winde (14) mit der Granulatmenge gesteuert
wird, welche über die Schleuse (23) in die Förder
leitung eingestreut wird. Auf diese Weise wird das
im Rohrinneren in den Extruder eingebrachte Kunst
stoffgranulat als Schlauch extrudiert und mit Hilfe
der Stützluft zur Anlage gebracht, wobei die Ver
bindung mit dem Rohrzylinder (38) und mit dem beim
Extrudieren entstehenden Plastifikat hergestellt
wird. Dies erfolgt fortlaufend ausgehend von der
Baugrube (3) bis zur Baugrube (4) über die gesamte
Rohrlänge (2).
Die dargestellte Ausführungsform hat den Vorteil,
daß der Extruder die fertige Innenauskeidung der
Rohrleitung (2) nicht berührt, weil er zurückgezo
gen wird und sich auf dem Material der Rohrleitung
(2) abstützt. Da man mit Hilfe des gesteuerten
Druckes der Stützluft eine allseitige Anlage des
Schlauches gewährleisten kann, läßt sich im all
gemeinen mit dem atmosphärischen Druck in der Rohr
leitung (2) auskommen. In bestimmten Fällen kann es
jedoch zweckmäßig sein, die Rohrleitung an der Bau
grube (4) zu verschließen und im Inneren der Rohr
leitung einen Unterdruck von ca. 0,5 bar aufrecht
zuerhalten, um das Anlegen des Schlauches (35) an
den Rohrzylinder (38) zu begünstigen.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Rohren mit Innen
auskleidung aus einem thermoplastischen Kunst
stoffmaterial und aus Rohren, deren Innenzylin
der zur Anlage des Kunststoffmaterials dient,
wobei das Kunststoffmaterial in Form eines
Schlauches eingebracht und mit dem Innenzylinder
verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß im
Rohrinneren das als Granulat eingebrachte Kunst
stoffmaterial in Form des Schlauches extrudiert
und mit Hilfe von Stützluft zur Anlage gebracht
wird, wobei die Verbindung mit dem Rohrzylinder
mit dem beim Extrudieren entstehenden Pla
stifikat hergestellt wird, und daß das Extru
dieren und Anlegen des Schlauches fortlaufend
über die gesamte Rohrlänge erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Geschwindigkeit, mit der der Fort
gang des Extrudierens und Anlegens des
Schlauches über die Rohrlänge erfolgt, nach der
eingebrachten Granulatmenge geregelt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die durch die Regelung
der Geschwindigkeit nach der jeweils eingebrach
ten Granulatmenge gesteuerte Wandstärke des
Schlauches zwischen ca. 3 mm und ca. 10 mm
eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß auf dem Rohrzylinder
ein Haftprimer aufgebracht und mit dessen Hilfe
eine Haftverbindung des Plastifikates beim Ex
trudieren hergestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß für das Granulat ein
Polyäthylen und für den Primer ein Polyäthylen
schaumstoff verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Rohrinnenzylinder
vor dem Schlauch abgedichtet und in dem Rohr
zylinder ein Unterdruck erzeugt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß der in dem Rohrzylinder erzeugte Unter
druck ca. 0,5 bar beträgt.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet
durch einen mobilen Extruder (6) mit einem
Antrieb (14) und einer Förderleitung (19) für
Kunststoffgranulat (30), welcher eine ortsfeste
Granulat- und Förderstation (23, 24) mit dem
Extruder (6) verbindet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Extruder (6) bestehend aus
Granulatzuführung (25), Plastifiziereinrichtung
(30, 32) und Formwerkzeug (33), sowie Stützluft
zuführung (34) als rohrförmiges Aggregat mit
einem Fahr- oder Gleitwerk (8, 9) etwa in der
Achse (10) des Rohres (2) beweglich ist und über
ein flexibles Zugmittel an seinen als stationäre
Winde (14) ausgebildeten Antrieb angeschlossen
ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Granulatförderlei
tung (19) als Schlauchleitung ausgebildet ist, die
über eine Schlauchtrommel (21) mit Auf- und
Abwickeleinrichtung an die Granulat- und Förder
station (23, 24) angeschlossen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ge
kennzeichnet durch eine Drucklufterzeugungsanlage
(26) mit einer Schlauchverbindung (28) zu dem
mobilen Extruder (6) über eine selbsttätige Auf-
und Abwickeleinrichtung (27).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4039757A DE4039757C2 (de) | 1990-10-11 | 1990-12-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren mit Innenauskleidung aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4032246 | 1990-10-11 | ||
DE4039757A DE4039757C2 (de) | 1990-10-11 | 1990-12-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren mit Innenauskleidung aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4039757A1 true DE4039757A1 (de) | 1992-04-16 |
DE4039757C2 DE4039757C2 (de) | 1994-02-03 |
Family
ID=25897618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4039757A Expired - Fee Related DE4039757C2 (de) | 1990-10-11 | 1990-12-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren mit Innenauskleidung aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4039757C2 (de) |
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- 1990-12-13 DE DE4039757A patent/DE4039757C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4039757C2 (de) | 1994-02-03 |
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