FI92570C - Materiaali virtauskanavien, kuten putkien korjaamiseksi ja materiaalin käyttö - Google Patents

Description

92570

Materiaali virtauskanavien, kuten putkien korjaamisek-si ja materiaalin kSytto.

5 Keksinto kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto- osassa esitettyyn materiaaliin virtauskanavien, kuten putkien korjaamiseksi, seka materiaalin kayttoon.

Vanhojen, huonokuntoisten putkien kunnostamisessa, 10 jossa tarkoituksena on paikata putkissa olevia halkea- mia seka katkoksia, kaytetaan nykyaan yleisesti putkien sisapintaan sijoitettavaa taipuisaa materiaalia, jossa on kovettuvaa ainetta seka tarpeellinen vah-vikekerros lujuuden antamiseksi. Kyseinen materiaali 15 sijoitetaan yleisesti maahan kaivettuihin putkiin maan pinnalta kSsin pitkana putkimaisena sukkana siten, etta putkia ei tarvitse kaivaa ylos. Tallaista menetelmaa, joka tunnetaan esim. nimella "Insituform" tai "Paltem” kaytetaan hyvin laajassa mittakaavassa.

20

Putken sisalle tyonnettavalta materiaalilta vaaditaan erityisen suurta taipuisuutta, muotoutuvuutta ja lujuutta, minka vuoksi sopivien materiaalien loytaminen on ollut vaikeaa. Lisaksi, koska putkikoot vaihtelevat 25 ja putkissa on usein jyrkkiå mutkia, ovat erityisesti taipuisuus ja muotoutuvuus hyvin tårkeita tekijoita paikkaus- ja korjausmateriaalissa. Perinteiset lujite-materiaalit, kuten esim. kudottu kangas, katkokuitumat-to ja pituussuuntaiset lujitelangat eivåt sovellu 30 k.o. menetelmaan, koska ne rajoittavat korjausaihion muotoutuvuutta putken pituussunnassa, mika on tarpeen aihion asennusvaiheessa.

Esimerkiksi eurooppalaisessa hakemusjulkaisussa 392026 35 on esitetty vahvistavia kerroksia, joissa filamentit on muodostettu saannollisiksi tekstiileiksi, kuten kankaaksi, neulokseksi tai punokseksi, jolla on suun-taava lujitusvaikutus. Samanlainen ongelma esiintyy 92570 2 US-patentin 4 576 205 esittamasså ratkaisussa, jossa perusvahvikkeen muodostavaan kankaaseen on loimilan-kojen ympårille kierretty lankoja. Lisaksi euroop-palaisesta hakemusjulkaisusta 278466 tunnetaan saSnnSl-5 lisessa kudotussa rakenteessa olevia filamentteja, jotka yhdesså kudotun rakenteen kanssa saavat aikaan suuntaavan lujitusvaikutuksen.

Keksinnon tarkoituksena on esittaå materiaali, jolla 10 on er i putkikokojen vaatima hyva taipuisuus ja hyva lujitusvaikutus joka suuntaan.Materiaalille keksinnon toteuttamiseksi on tunnusomaista se, mikå on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Jatkuvista filamenttikuiduista lujitevaikutukseltaan 15 isotrooppiseksi matoksi muodostetulla matolla saavu-tetaan edella mainitut ominaisuudet, jotka ovat toivottavia putkien korjausmateriaalien yhteydessa. Lisåksi oheisissa alivaatimuksissa 2-5 on esitetty eraita edullisia keksinnon mukaisen materiaalin 20 suoritusmuotoja. Hyva lujuus sekå materiaalin tason suunnassa etta syvyyssuunnassa saadaan sitomalla huopakerros ja vahvikekerroksena toimiva yksi tai useampi jatkuvakuitumatto yhteen neulaamalla. Jatkuvas-ta kuidusta muodostettu vahvike voi olla esim. lasi-25 kuitu. EraMn edullisen suoritusmuodon mukaan materiaali kasittåa lisåksi neulekerroksen, edullisesti laying-in-tekniikalla valmistetun, neulesilmukoita muodos-tavasta langasta erillisia lankoja kasittavan neuleen.

30 Oheisen patenttivaatimuksen 6 mukaan materiaalin kaytto keksinnon mukaisesti kohdistuu materiaalin kayttodn virtauskanavien, kuten putkien kor jaamisessa, jossa kovettuvaa ainetta sisåltSvS taipuisa materiaali sijoitetaan kanavan sisapintaan ja kovettuva aine 35 kovetetaan.

KeksintSå selostetaan seuraavassa lahemmin viittaamal-la oheiseen piirustukseen, jossa 92570 3 kuva 1 esittaa keksinnon mukaista materiaalin kayttoa, 5 kuva 2 esittaa keksinnon mukaisessa materiaalissa kaytettavaa vahviketta, kuva 3 esittaa keksinnon mukaista paikkausmateri- aalia sen tasoa vastaan kohtisuorana 10 leikkauskuvantona, kuva 4 esittaa eraan edullisen vaihtoehdon mukaista paikkausmateriaalia, 15 kuva 5 esittaa eråan kolmannen vaihtoehdon mukaista paikkausmateriaalia, ja kuva 6 esittSa erasta edullista, laying-in- tekniikalla valmistettua neuletyyppia, 20 jota voidaan kayttåå keksinnon mukaisessa paikkausmateriaalissa.

Kuvassa 1 on esitetty keksinnon mukaisen materiaalin kaytto. Maahan sijoitettuun virtauskanavaan 1, kuten 25 esim. vesijohtoputkeen, viemariputkeen tai kaasuput- keen, tyonnetaan putkimainen jatkuva sukka 2 siten, etta sen toinen avoin paa kiinnitetaan pannalla tai vastaavalla 3' erityisen ohjausputken 3 suun ymparille. Sukka kulkee ohjainputken låpi siten, etta sen var-30 sinaista paikattavaa putkea vasten tuleva ulkopinta on ohjainputken sisaiia sisapintana, eli sukka on kåånnetty tavallaan nurin. vaiiaineen, kuten kaasun tai nesteen avulla tyonnetaan taman jaikeen sukkaa 2 korjattavan putken 1 sisalle, ja putkimainen sukka 35 painautuu muotoutuvuutensa ansiosta ulkopinnastaan vasten putken 1 sisaseinamia. Loppuvaiheessa sukka tulee olemaan koko pituudeltaan vastaavan pituisen putkiosuuden sisålia putkimaisena kappaleena ymparoiden 92570 4 putken sisåkehåå putken poikkileikkauksen suunnassa, minka jalkeen sukka 2 kovetetaan kohdistaxnalla siihen lampoå, esim. johtamalla kuumaa vetta tai kaasua sukan sisåan. Kovettuminen putken tiivistavåksi 5 sisåkerrokseksi tapahtuu sukan sisaltåman låmmolla kovettuvan hartsin, kuten esim. epoksihartsin tai tyydyttamattdman polyesterin ansiosta.

Kuvassa 2 on esitetty keksinndn mukaisessa ja materi-10 aalissa kaytetty vahvikekerros 5 sen tasoa vastaan kohtisuorassa suunnassa nåhtynå. Vahvikekerros muodos-tuu ns. jatkuvakuitumatosta, joka on muodostettu laskostamalla alustalle jatkuvia kuituja sopivan paksuksi ja tiheaksi matoksi. Kuidut ovat filamentti-15 kuituja, edullisesti lasikuituja, ja tallaista tuotetta myydaan esim. tavaramerkilla "UNIFILORm . Jatkuvakuitui-sella filamenttimatolla on erinomainen muotoutuvuus ja taipuisuus, seka isotrooppinen lujitusvaikutus kaytettavaan materiaaliin. Kyseiselle jatkuvakuituma-20 tolie on tyypillista lisaksi se, etta siinå on niin pieni pitoisuus sideainetta, etta se ei haittaa tuotteen muotoutumista ja sen laskostumisominaisuuksia, mutta helpottaa kuitenkin vahvikemateriaalin kåsittelya materiaalin valmistusvaiheessa. Kuidut voivatkin 25 kasittaa sideainetta niin paljon, etta matto pysyy hyvin kasassa kasittelyn aikana.

Kuvassa 3 on esitetty keksinnon mukaisen korjaus-materiaalin rakenne. Materiaali 2 muodostuu huovasta 30 6, joka on kuiduista muodostuva non-woven-huopa.

Huopakerros 6 ja matto 5 on kiinnitetty yhteen edul-lisimmin neulaamalla, eli huopakerros 6 ja matto 5 ovat kiinnittyneet toisiinsa mekaanisesti neulaamisen yhteydesså huopakerroksen kuitujen avulla, jotka 35 kiinnittyvåt maton 5 filamenttikuituihin. Mikali filamenttikuituina vahvikkeessa on lasikuitua, ne såilyvat neulauksessa riittavan ehjina toimiakseen lujitteena. Huopakerros voidaan saada aikaan myos

II

92570 5 siten, ettå kuidut syotetåån karstamattona maton 5 paaile, minkå jalkeen tapahtuu neulaaminen. Yhtenainen vahvikkeena toimiva kerros voidaan saada aikaan myos useampien paallekkåisten jatkuvakuitumattojen 5 avulla.

5

Kuvassa 4 on esitetty erityisen edullinen rakenne, jossa matto 5 on huopakerroksen sisallå. Tåmå valmis-tetaan edullisimmin siten, ettå kaksi erillistå huopakerrosta 6 neulataan vahvikematon 5 vastakkaisille 10 puolille.

Kuvassa 5 on esitetty eras kolmas rakenne, jolle on tyypillistå se, ettå jatkuvakuitumaton 5 lisåksi siinå on kåytetty myos neulekerrosta 5·. Valmistettaes-15 sa materiaalia voidaan vahvikekerrokset 5 ja 5' ajaa ensin påållekkåin, minkå jålkeen huopakerrokset 6 voidaan edellå mainitulla tavalla sitoa vahvikekerrok-siin 5 ja 5' neulaamalla ne kerrosten 5 ja 5' muodos-taman vahvikerakenteen molemmille puolille. Erityyp-20 pisiå vahvikekerroksia voi jatkuvakuitumaton 5 lisåksi olla useampiakin, esim. neule 5' voi olla maton 5 molemmilla puolilla. Myos sellainen vaihtoehto on mahdollinen, ettå neuleen 5' molemmille puolille kiinnitetåån jatkuvakuitumatto 5.

25

Materiaaliin kuuluu lisåksi ohut pintakerros 4, joka sijaitsee korjausmateriaalin pinnalla, ja jota kuvissa 3, 4 ja 5 on merkitty katkoviivalla. Huopakerroksen 6 ja vahvikematon 5 sijainti toisiinsa nåhden tulisi olla 30 sellainen, ettå huopakerros muodostaa yhdistelmåmate- riaalin ulkopinnan, johon pintakerros 4 voidaan levittåå esim. kuumakalanteroimalla. Tålloin pintaker-roksen materiaali ei pååse tunkeutumaan vahvikkeeseen sen toimintaa håiritsevållå tavalla. Esim. kuvan 3 35 tapauksessa neulaamissyvyys voidaan sååtåå sellaiseksi, ettå huopakerroksen kuidut muodostavat materiaalin ulkopinnan myos vahvikematon 5 puoleisella pinnalla. Kerros 4 voi olla tunnettua vastaavissa materiaaleis- 92570 6 sa aikaisemmin kåytettyå, venyvyydeltåån ja kestavyy-deltåån riittåvån hyvaa materiaalia, kuten polyuretaa-nia, joka tulee virtauskanavan sisåosaan pain ja eriståå muut kerrokset siitå.

5 Låmmon avulla kovettuva hartsi, kuten epoksihartsi tai tyydyttymaton polyesterihartsi, voidaan imeyttåå materiaaliin esim. juuri ennen kåyttoå kyllåståmållå huopakerros 6 ja vahvikematto 5 em. aineella.

10

Huopakerroksen 6 materiaalina kaytetaan edullisimmin kestomuovikuituja, edullisimmin katkokuituja. Polyes-terikuidut ovat ominaisuuksiensa puolesta erityisen hyvin soveltuvia huovan materiaaliksi. Myos mineraali-15 kuituja, kuten lasikuituja, voidaan kayttåå.

Maton 5 muodostavina jatkuvina filamenttikuituina voidaan kayttåa myos muuta vahvikekuitua kuin lasia, esimerkiksi hiilta tai aramidia. Myos eri filamentti-20 kuitujen muodostamat seokset ovat mahdollisia. Lasi on kuitenkin hintansa puolesta edullisin f ilamenttikui-dun raaka-aine.

Filamenttikuiduista koostuvan vahvikematon neliopaino 25 voi olla esim n. 300 g/m2, jolloin sen molemmilla puolilla olevat huopakerrokset voivat olla painoltaan 300 - 450 g/m2 kerrosta kohti. Em. luvut riippuvat luonnollisesti korjattavan putken halkaisijasta, ja eri kerrokset voidaan mitoittaa toisiinsa nahden 30 materiaalin lujuus ja muotoutuvuus huomioonottaen.

Kuvassa 6 on esitetty neulerakenne 5'# joka sopii erityisen hyvin kaytettavaksi kuvan 5 mukaisessa materiaalissa lujitteena maton 5 lisSksi. Neule on 3 5 ns. laying-in-tekniikaa hyvaksikåyttamallå valmistettu neule, eli siina on neuleen muodostavasta langasta erillisia vahvikelankoja, jotka kulkevat pSSasial-lisesti yhteen suuntaan neuleen sisålla. Perusneule

II

92570 7 on interlock- eli tuplaneulostyyppiS. Vahvikelangat kulkevat neuleen silmukkavakojen suuntaa vastaan poikittaisessa suunnassa ja tulevat valmiissa putken-muotoisessa paikkausmateriaalissa olemaan kehan 5 suuntaisia radiaalisuuntaisen lujuuden aikaansaamisek- si. vahvikelangat voivat olla mono- tai multifila-menttilankoja, esim. polyesteria tai lasikuitua. Nain voidaan neulekerrosten 5' avulla saataa haluttaessa jatkuvakuitumaton 5 aikaansaamaa isotrooppista lujite-10 vaikutusta haluttuun suuntaan. Mainittakoon, ettå neuleella on lisaksi hyva muotoutuvuus ja lujuus.

Kor jausmateriaalin muodostama putkimainen sukka voidaan valmistaa esim. saumaamalla tasomainen, jatkuva, 15 huovan 6 ja maton 5 ja mahdolliset lisavahvikkeet 5' kasittavå aihio sivureunoistaan yhteen.

Keksintoa ei ole edellå rajoitettu ainoastaan edel-lisessa selityksessa ja oheisissa piirustuksissa 20 esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sita voidaan vaihdella patenttivaatimusten esittaman keksinnollisen ajatuksen puitteissa. Myos muista jatkuvista kuiduista kuin lasikuidusta koostuvat matot voivat tulla kysymyk-seen vahvikekerroksena. Menetelmaa voidaan kåyttaa 25 kaikkien putkien kunnostamistoiden yhteydessa, ja ' materiaalina voidaan talloin kayttåa myos muun kal- taisia materiaaleja kuin edella esitettya sukkaa. Kyseeseen tulevat talloin lahinna erimuotoiset ja kokoiset, tasapaksusta, yleensa vahintaan 4-5 mm 30 paksusta materiaaliaihiosta muodostetut kappaleet, joilla putkissa olevia vuotokohtia voidaan paikata. Tahan voidaan kayttaa kaikenlaisia sopivaan muotoon leikattuja kappaleita tai myos lyhyempiå putkimaisia kappaleita, jotka sijoitetaan korjattavan putken 35 sisålle, ja yhdistelmamateriaalin lujuutta, venyvyytta ja muotoutuvuutta voidaan talloin kayttaa hyvaksi. Jatkuvakuitumaton erikoisominaisuuksien johdosta se soveltuu kuitenkin erityisen hyvin kåytettåvaksi 92570 8 pitkan putkimaisen korjausmateriaalin vahvikkeena, koska tassa yhteydessa sen em. ominaisuudet tulevat parhaiten kåytetyiksi hyvaksi.

Claims (8)

92570

1. Materiaali virtauskanavien, kuten putkien kor- 5 jaamiseksi, joka muodostuu taipuisasta materiaalista, joka kasittaa pintakerroksen (4), kuiduista koostuvan huopakerroksen (6) ja vahvikekerroksen, tunnettu siita, etta vahvikekerros (5) on jatkuvista filament-tikuiduista lu jitevaikutukseltaan isotrooppiseksi 10 rakenteeksi laskostamalla muodostettu matto, joka on kiinnitetty huopakerroksen sisåån.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen materiaali, tunnettu siita, etta vahvikekerroksena (5) toimiva 15 yksi tai useampi jatkuvakuitumatto ja huopakerros (6) on sidottu yhteen neulaamalla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen materiaali, tunnettu siita, etta vahvikekerroksena (5) oleva 20 jatkuvakuitumatto muodostuu lasifilamenttikuiduista.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen materiaali, tunnettu siita, etta se muodostaa put-kimaisen kappaleen. 25

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen materiaali, tunnettu siita, etta vahvikkeena on jatkuvakuitumaton lisåksi neule (5'), edullisesti vahvikelankoja sisaltavå laying-in-tekniikalla valmis- 30 tettu neule.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5-mukaisen materiaalin kåytto virtauskanavien, kuten putkien korjaamisessa, jossa kovettuvaa ainetta sisaltSvå tai- 35 puisa materiaali (2) sijoitetaan kanavan (1) sisapin- taan ja kovettuva aine kovetetaan. >’2570

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kaytto, jossa materiaali (2) sijoitetaan kanavaan (1) putkimaisena kappaleena, joka peittaa kanavan koko sisåkehan.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kaytto, jossa sijoitus tapahtuu tyontamalla toisesta paastaan kiinnitetty putkimainen sukka våliaineen, kuten kaasun tai nesteen paineen avulla virtauskanavan (1) pSasta sen sisaan. II 92570