EP1317335A1 - Verfahren zur herstellung eines verbundschlauchs - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines verbundschlauchs

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EP1317335A1
EP1317335A1 EP01976032A EP01976032A EP1317335A1 EP 1317335 A1 EP1317335 A1 EP 1317335A1 EP 01976032 A EP01976032 A EP 01976032A EP 01976032 A EP01976032 A EP 01976032A EP 1317335 A1 EP1317335 A1 EP 1317335A1
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EP
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needle
needle felt
tube
inner tube
tape
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Withdrawn
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EP01976032A
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Inventor
Albrecht Hille
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Individual
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
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    • F16L55/1656—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section materials for flexible liners
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
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    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0854—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns in the form of a non-woven mat
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    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/10—Cords, strands or rovings, e.g. oriented cords, strands or rovings
    • B29K2105/101—Oriented

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a composite hose consisting of an elongated inner hose and a hardenable, resin-drenched fiber layer, which is used in particular for sewer renovation work.
  • the composite hose drawn into the sewer to be renovated is inflated or expanded from the inside and then z. B. cured by means of UV light.
  • the fiber layer from a needle felt, which is produced continuously as a practically endless belt by means of a needle machine.
  • the finished needle felt tape is usually picked in fixed lengths of up to about 150 m, stored in roll form and made available for the production of composite hoses.
  • a generic method for producing a composite hose is described, for example, in German Patent 38 19 657. There, a plastic-impregnated glass fiber felt mat is placed on a glass fiber woven or knitted web and connected to it. By merging the longitudinal edges, the resulting combination sheet is formed into a tube.
  • German utility model 297 11 444 in turn represents a further development of the composite hose manufactured in accordance with DE 43 39 756, in that the longitudinal edges of the fiber slivers are provided with anchoring in order to avoid disadvantageous local thickening due to the overlap of the longitudinal edges.
  • European patent 0 712 352 also represents an example of a generic method for producing a composite tube.
  • a fiber ribbon is formed on a foil tube on a foil tube to form a hardenable, resin-impregnated tube on a winding dome.
  • Common to the known production processes is the use of the known needle felt mats fed in roll form, as is shown, for example, in each case in FIG. 1 of DE 43 39 756 and EP 0 712 352.
  • the needle felt hose produced on site in this way has practically no discernible fluctuations in thickness, shoulders, abutting edges or the like on the circumference or in the longitudinal direction. Discontinuities. With the method described, it is therefore possible to produce a composite hose practically endlessly.
  • the production length here is not limited by the relatively short fiber webs as in the prior art, but only by the roll with the relatively long inner tube - lengths of up to 1000 m are customary. This means that even shorter pieces of hose can be produced with practically no waste if required.
  • a nonwoven layer can also be supplied before the needle felt tape is produced. This then forms in particular a carrier layer for the fibers fed to the first needle machine.
  • an outer hose z. B. be arranged from foil.
  • the impregnation of the fiber layer z. B. with a suitable resin can be done at any suitable point within the process, in particular immediately before arranging the outer tube.
  • the impregnation is carried out using a vacuum with the simultaneous introduction of mechanical energy.
  • the viscosity of the thixotropic resin is temporarily reduced by the latter.
  • Fig. 1 shows schematically a device for performing an embodiment of the method according to the invention in side view
  • Fig. 2 shows the device of Fig. 1 in supervision.
  • a needle machine is shown in FIG. 1 at reference number 1.
  • the basic technology for the production of needle felts by means of needle machines is known and need not be described here.
  • the first needling machine 1 is fed by a cutting device 2 tangled fibers 3. If necessary, the tangled fibers 3 can also be aligned in certain preferred directions by an additionally provided guide plate, not shown here, a vibrating device or the like, before they are fed to the first needle machine 1.
  • the tangled fibers 3 land on a conveyor belt 4, which feeds the tangled fibers 3 to the first needle machine 1.
  • the supply of a fleece 5 to the first needling machine 1 is also provided.
  • This has the advantage that the expenditure on equipment for feeding the tangled fibers 3 can be reduced, since these land on the fleece 5 as a carrier layer and can thus be easily fed to the first needle machine 1.
  • the first needling machine 1 is fed with longitudinal fibers 6 in order to achieve a higher tensile strength in the longitudinal direction of the finished composite hose.
  • These longitudinal fibers 6 are preferably arranged in such a way that they are not unnecessarily weakened by needling by means of the first needling machine 1 and also by subsequent needling by means of the second needling machine 1 1 (see below).
  • the needle felt 7 runs out.
  • a further fleece layer 8 or 9 is fed to this needle felt belt 7 both from above and from below.
  • a conveyor belt 15 is also provided in this section.
  • the inner tube 16 is now placed on by a roller 10. As can be seen in FIG. 2, the flat inner tube 16 has approximately half the width of the needle felt band 7.
  • the outer edges of the needle felt belt 7 (together with the fleece layers 8 and 9) are folded around the inner tube 16 and brought together above a shoe 12 of the second needle machine 11. There they are needled.
  • the fleece and felt layer is then still impregnated with the resin in an impregnation device 13 using vacuum and, if appropriate, with the introduction of mechanical energy, and rolled up on a roller 14 for further processing.

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Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zur Herstellung eines aus einem langgestreckten Innenschlauch (16) und einer aushärtbaren, harzgetränken Faserschicht bestehenden Verbundschlauchs, insbesondere zum Einsatz bei Kanalsanierungsarbeiten, bei dem vor Ort kontinuierlich ein praktisch endloses Nadelfilzband (7) erzeugt wird.

Description

V E R FA H R E N Z U R H E RST E L L U N G E I N ES V E R B U N D S C H LA U C H S
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines aus einem langgestreckten Innenschlauch und einer aushärtbaren, harzgetranken Faserschicht bestehenden Verbund- schlauchs, der insbesondere bei Kanalsanierungsarbeiten zum Einsatz kommt. Der in den zu sanierenden Kanal eingezogene Verbundschlauch wird dabei von innen aufgeblasen bzw. aufgeweitet und anschließend z. B. mittels UV-Licht ausgehärtet.
Es ist bekannt, die Faserschicht aus einem Nadelfilz auszuführen, der als praktisch endloses Band mittels einer Nadelmaschine kontinuierlich hergestellt wird. Üblicherweise wird das fertige Nadelfilzband zur besseren Handhabung in festen Längen bis zu etwa 150 m kommissio- niert, in Rollenform gelagert und zur Fertigung von Verbundschläuchen bereitgestellt.
Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Verbundschlauches ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 38 19 657 beschrieben. Dort wird eine kunststoffgetränkte Glasfaserfilzmatte auf eine Glasfasergewebe- oder -gewirkebahn aufgelegt und mit dieser verbunden. Durch Zusammenführen der Längskanten wird die entstehende Kombinationsbahn zu einem Schlauch geformt.
Die internationale Patentschrift 96/19693 bildet das aus der DE 38 19 657 bekannte Verfahren zum Einen durch die Verwendung zweier Glas-Schnittfasermatten weiter, zwischen denen eine Glas-Nadelfilzmatte angeordnet ist, zum Andern durch die Verwendung eines niedrigviskosen Kunstharzes, das in der Außenschicht des Verbundschlauches vorgeliert wird. Ein weiteres gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Verbundschlauches ist in der deutschen Patentschrift 43 39 756 dargestellt. Hier werden mindestens zwei harzgetränkte Faserbänder in Längsrichtung auf eine schlauchförmige Schutzfolie abgewickelt und durch Verbinden der Längskanten zu einem Schlauch geformt.
Die deutsche Gebrauchsmusterschrift 297 11 444 stellt wiederum eine Weiterbildung des nach der DE 43 39 756 gefertigten Verbundschlauches dar, indem hier die Längskanten der Faserbänder mit Anschäftungen versehen sind, um nachteilige örtliche Aufdickungen durch die Überlappung der Längskanten zu vermeiden. Ein Beispiel eines gattungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundschlauches stellt auch die europäische Patentschrift 0 712 352 dar. Hier wird auf einem Wickeldom aus zwei parallelen, im Abstand verstellbaren Wickelfingern ein Faserband auf einem Folienschlauch zu einem aushärtbaren, harzgetränkten Schlauch geformt. Gemeinsam ist den bekannten Herstellungsverfahren die Verwendung der bekannten, in Rollenform zugeführten Nadelfilzmatten, wie sie beispielsweise jeweils in Fig. 1 der DE 43 39 756 und der EP 0 712 352 dargestellt ist. Bei dieser Art der Fertigung von Verbundschläuchen entstehen an den Enden der Nadelfilzmatten zwangsläufig Stoßkanten, die für viele technologische Anwendungen nicht ausreichend fest miteinander verbunden werden können. Zum Einen ist die Länge der Verbundschläuche damit durch die Länge der zugeführten Nadelfilzmatten beschränkt, zum Anderen entsteht bei der Verwendung kürzerer Verbundschläuche erheblicher Verschnitt.
Durch die Verwendung der bekannten Nadelfilzrollen sind die bekannten Herstellungsverfahren darüber hinaus mit einem großen apparativen Aufwand verbunden. Die Anlagen müssen sehr exakt justiert werden, sind störungsanfällig und können die Verbundschläuche nur mit geringer Geschwindigkeit produzieren. Der Herstellungsprozeß muss oft zum Wechseln der Rollen, von denen die Fasermatten ablaufen, unterbrochen werden. Diese sind nämlich einerseits relativ schnell verbraucht, können aber andererseits nicht beliebig vergrößert werden, da sie von Hand auswechselbar sein sollen. Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Merkmale ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundschlauches zu schaffen, das einfach, kostengünstig, wenig störanfällig und schnell ist.
Diese Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Verfahren gelöst, daß die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
- Kontinuierliches Herstellen eines praktisch endlosen, langgestreckten Nadelfilzbandes von etwa der doppelten Breite des Innenschlauchs mittels einer ersten Nadelmaschine; - Kontinuierliches Zuführen und Auflegen des Innenschlauchs auf das praktisch endlose Nadelfilzband;
- Kontinuierliches Umlegen der Außenkanten des Nadelfilzbandes um den Innenschlauch;
- Kontinuierliches Vernadeln der Außenkanten des Nadelfilzbandes zu einem Nadelfilzschlauch mittels einer zweiten Nadelmaschine. Der derart vor Ort hergestellte Nadelfilzschlauch weist sowohl am Umfang, als auch in Längsrichtung praktisch keine erkennbaren Dickenschwankungen, Absätze, Stoßkanten od. dgl. Unstetigkeiten auf. Mit dem beschriebenen Verfahren ist es daher möglich, einen Verbundschlauch praktisch endlos herzustellen. Die Produktionslänge ist hier nicht wie im Stand der Technik durch relativ kurze Faserbahnen, sondern lediglich durch die Rolle mit dem relativ langen Innenschlauch - üblich sind Längen bis zu 1000 m - begrenzt. So können bei Bedarf auch kürzere Schlauchstücke praktisch ohne Verschnitt hergestellt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bevorzugt ist es, wenn in das Nadelfilzband Längsfasern eingearbeitet werden. Durch diese Maßnahme wird die Zugfestigkeit des Verbundschlauches in Längsrichtung erheblich erhöht, was zum Einziehen des Verbundschlauches in den zu sanierenden Kanal erforderlich ist.
Um die Längsfasern nicht unnötig durch das nachfolgende Nadeln zu schwächen, ist es bevorzugt, wenn diese zwischen den Nadeln der ersten und zweiten Nadelmaschine verlaufend eingearbeitet werden. Soweit es zur Erfüllung der jeweiligen spezifischen Anforderungen erforderlich ist, können oberhalb und/oder unterhalb des Nadelfilzbandes vor dem Auflegen des Innenschlauches zusätzliche Vlieslagen zugeführt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann alternativ oder kumulativ eine Vlieslage auch vor dem Herstellen des Nadelfilzbandes zugeführt werden. Diese bildet dann insbesondere eine Trägerschicht für die der ersten Nadelmaschine zugeführten Fasern. Je nach Anwendungsfall kann um den fertigen Nadelfilzschlauch noch ein Außenschlauch z. B. aus Folie angeordnet werden.
Die Tränkung der Faserschicht z. B. mit einem geeigneten Harz kann an jeder geeigneten Stelle innerhalb des Verfahrensablaufes, insbesondere unmittelbar vor dem Anordnen des Außenschlauches erfolgen.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Tränkung unter Anwendung von Vakuum mit gleichzeitiger Einbringung mechanischer Energie erfolgt. Durch letzeres wird das thixotrope Harz in seiner Viskosität vorübergehend herabgesetzt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren erläutert, die folgendes zeigen:
Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Seitenansicht; und
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 1 in Aufsicht.
Unter der Bezugsziffer 1 ist in der Figur 1 eine Nadelmaschine dargestellt. Die grundsätzliche Technologie zur Herstellung von Nadelfilzen mittels Nadelmaschinen ist bekannt und braucht an dieser Stelle nicht dargestellt zu werden. Der ersten Nadelmaschine 1 werden von einem Schneidwerk 2 Wirrfasern 3 zugeführt. Gegebenenfalls können die Wirrfasern 3 auch noch durch ein zusätzlich vorgesehenes, hier nicht dargestelltes Leitblech, eine Rütteleinrichtung od. dgl. in bestimmten Vorzugsrichtungen ausgerichtet werden, bevor sie der ersten Nadel- maschine 1 zugeführt werden. Die Wirrfasern 3 landen auf einem Transportband 4, welches die Wirrfasern 3 der ersten Nadelmaschine 1 zuführt.
In der dargestellten Ausführungsform ist weiterhin die Zuführung eines Vlieses 5 zu der ersten Nadelmaschine 1 vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß der apparative Aufwand zum Zuführen der Wirrfasern 3 verringert werden kann, da diese auf dem Vlies 5 als Trägerschicht landen und so leicht der ersten Nadelmaschine 1 zugeführt werden können. Des weiteren werden der ersten Nadelmaschine 1 noch Längsfasern 6 zur Erzielung einer höheren Zugfestigkeit in Längsrichtung des fertigen Verbundschlauches zugeführt. Vorzugsweise werden diese Längsfasern 6 so angeordnet, daß sie durch das Nadeln mittels der ersten Nadelmaschine 1 und auch durch das anschließende Nadeln mit der zweiten Nadelmaschine 1 1 (s. u.) nicht unnötig geschwächt werden.
Am Ende der ersten Nadelmaschine 1 läuft der Nadelfilz 7 aus. In der hier dargestellten Ausführungsform wird diesem Nadelfilzband 7 sowohl von oben als auch von unten jeweils eine weitere Vlieslage 8 bzw. 9 zugeführt. Zur Unterstützung der Lagen ist auch in diesem Abschnitt ein Transportband 15 vorgesehen. Oberhalb der aus Vlieslage 9, Nadelfilzband 7 und Vlieslage 8 gebildeten Bandes wird nun von einer Walze 10 der Innenschlauch 16 aufgelegt. Wie in der Figur 2 zu erkennen ist, weist der flachgelegte Innenschlauch 16 ungefähr die Hälfte der Breite des Nadelfilzbandes 7 auf.
In einem nächsten Bearbeitungsschritt werden die Außenkanten des Nadelfilzbandes 7 (zusammen mit den Vlieslagen 8 und 9) um den Innenschlauch 16 herum umgelegt und oberhalb eines Schuhs 12 der zweiten Nadelmaschine 1 1 zusammengeführt. Dort werden sie vernadelt. Die Vlies- und Filzlage wird anschließend noch in einer Tränkeinrichtung 13 unter Verwendung von Vakuum und gegebenenfalls unter Einbringung mechanischer Energie mit dem Harz getränkt und auf einer Walze 14 zur weiteren Verarbeitung aufgerollt.
BEZUGSZIFFERN
Erste Nadelmaschine
Schneidwerk
Wirrfasern
Transportband
Vlies
Längsfasern
Nadelfilzband
Vlieslage
Vlieslage
Walze
Zweite Nadelmaschine
Schuh
Tränkeinrichtung
Walze mit fertigem Verbundschlauch
Transportband
Innenschlauch

Claims

PAT E N TA N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Herstellung eines aus einem langgestreckten Innenschlauch und einer aushärtbaren, harzgetranken Faserschicht bestehenden Verbundschlauchs, insbesondere zum Einsatz bei Kanalsanierungsarbeiten, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - Kontinuierliches Herstellen eines praktisch endlosen, langgestreckten Nadelfilzbandes (7) von etwa der doppelten Breite des Innenschlauchs (16) mittels einer ersten Nadelmaschine (1);
- Kontinuierliches Zuführen und Auflegen des Innenschlauchs (16) auf das praktisch endlose Nadelfilzband (7); - Kontinuierliches Umlegen der Außenkanten des Nadelfilzbandes (7) um den Innenschlauch (16);
- Kontinuierliches Vernadeln der Außenkanten des Nadelfilzbandes (7) zu einem Nadel- filzschlauch mittels einer zweiten Nadelmaschine (1 1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Nadelfilzband (7) Längs- fasern (6) kontinuierlich eingearbeitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfasern (6) im wesentlichen zwischen den Nadeln der ersten und zweiten Nadelmaschine (1; 1 1) verlaufend eingearbeitet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auflegen des Innenschlauchs (16) oberhalb und/oder unterhalb des Nadelfilzbandes (7) zusätzliche Vlieslagen (8; 9) kontinuierlich zugeführt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Herstellen des Nadelfilzbandes (7) eine Vlieslage (5) kontinuierlich zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenschlauch um den Nadelfilzschlauch (5, 6, 7, 8, 9, 16) angeordnet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkung der Faserschicht an jeder geeigneten Stelle innerhalb des Verfahrensablaufs, insbesondere unmittelbar vor dem Anordnen des Außenschlauchs erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkung durch Einwirkung von Vakuum und/oder mechanischer Energie erfolgt.
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