PL242591B1 - Warstwa włókien, zwłaszcza warstwa o niejednokierunkowym układzie włókien do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów, płat wielowarstwowy, zwłaszcza do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów oraz rękaw warstwowy do renowacji kanałów - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest warstwa włókien zwłaszcza warstwa o niejednokierunkowym układzie włókien do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów. Warstwa włókien, zwłaszcza warstwa o niejednokierunkowym układzie włókien do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów, posiada nitką połączone ze sobą pasma włókien równoległych do siebie z odchyłką ±15° od osi pasma i odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowane, korzystnie są to włókna szklane, poliestrowe, poliamidowe, aramidowe, poliakrylonitrylowe, węglowe i/lub ich mieszaniny, charakteryzuje się tym, że ma pomiędzy pojedynczymi pasmami (1) i/lub grupami (10) od 2 do 6 stycznych pasm (1) włókien równoległych w płaszczyźnie odległość (a) 0,5 do 4 wymiaru poprzecznego pasm (1) włókien i ma odcinki (2) włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni (3) pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych. Korzystnie po jednej stronie pasm (1) włókien ma odcinki (2) włókien kierunkowo nieuporządkowanych i/lub po drugiej stronie pasm (1) włókien, poprzecznie do nich, ma pasemka włókien oddalone pomiędzy sobą o co najmniej 0,5 wymiaru poprzecznego pasemek włókien. Korzystnie grubość pasm (1) włókien do grubości warstwy ma się jak 1:1,2 do 1:2,5. Korzystnie ma sąsiadujące pasma (1) włókien równoległych oddalone pomiędzy sobą o różną odległość (a, a1) 0,5 do 4 wymiaru poprzecznego pasm (1) włókien. Korzystnie ma na różnej wysokości odcinki (2) włókien kierunkowo nieuporządkowanych, pasma (1) i/lub grupy (10) pasm (1) włókien równoległych i poprzeczne do nich pasemka włókien połączone ze sobą w jednym zespolonym procesie technologicznym. Przedmiotem zgłoszenia jest również płat wielowarstwowy, zwłaszcza do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów oraz rękaw warstwowy do renowacji kanałów.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest warstwa włókien, zwłaszcza warstwa niejednokierunkowym układzie włókien do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów i studni.

Przedmiotem wynalazku jest również płat wielowarstwowy, zwłaszcza do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów i studni.

Przedmiotem wynalazku jest również rękaw warstwowy do renowacji kanałów i studni, w szczególności z warstwami nasączonymi żywicami chemoutwardzalnymi, termoutwardzalnymi i/lub światłoutwardzalnymi.

Przy naprawach kanałów o stosunkowo niedużej średnicy najczęściej stosuje się rękawy wprowadzane do wnętrza kanału.

Po przeanalizowaniu uszkodzeń kanału (pęknięć, miejscowych przemieszczeń ścianek) i określeniu stanu technicznego można dobrać optymalną metodę renowacji. Po dobraniu metody należy przeprowadzić analizę danych geodezyjnych i geotechnicznych mających wpływ na parametry wykładziny CIPP, która będzie zastosowana. Na podstawie znanego modułu Younga projektant dobiera grubość rękawa.

Przy stosowaniu wykładzin utwardzanych na placu budowy przy pomocy gorącej pary lub gorącej wody, wszystkie stosowane materiały winny być zgodne z PN-EN 11296-4. Wykładziny CIPP utwardzane termicznie nasączone są żywicami poliestrowymi bądź winyloestrowymi. Nośnikiem żywic są włókniny polimerowe lub wykonane z włókien szklanych.

Przed instalacją wykładzinę nasącza się żywicą w kontrolowanych warunkach z zastosowaniem podciśnienia.

Wykładziny utwardzane na placu budowy promieniami UV powinny być zgodne z PN- EN 11296-4. Wykładziny CIPP utwardzane promieniami UV wykonane są z włókna szklanego, nasączane są natomiast żywicami poliestrowymi lub winyloestrowymi.

Wykładzinę nasącza się żywicą w kontrolowanych warunkach z zastosowaniem ciśnienia. Wykładzina zabezpieczona jest dodatkowo zewnętrzną warstwą folii zatrzymującej promienie UV i zapobiegającej niepożądanemu utwardzeniu. Wykładzina nie wymaga schładzania.

Tak więc, do głównych zalet technologii rękawa utwardzanego promieniami UV należy duża sztywność obwodowa utwardzonego materiału przy stosunkowo cienkiej ściance, co w przypadku porównawczego rękawa poliestrowego utwardzanego wodą uzyskuje się poprzez zwiększenie grubości ścianki kosztem średnicy. Kolejną zaletą jest szybkość instalacji i utwardzania promieniami UV, w porównaniu z czasem potrzebnym na utwardzanie temperaturowe.

Znane są różne rodzaje żywic o różnych właściwościach, w tym o zmiennej lepkości w zależności od temperatury bądź polimeryzujące w wyniku łącznego działania temperatury i czynników chemicznych.

Tworzywo termoutwardzalne pod wpływem ciepła lub czynników fizycznych przekształca się nieodwracalnie w materiał usieciowany i nietopliwy.

Tworzywa chemoutwardzalne pod wpływem środków chemicznych, tzn. utwardzaczy przekształcają się w materiał usieciowany i nietopliwy. Proces ten dokonuje się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.

Przy utwardzaniu radiacyjnym UV, jeśli użyje się nieodpowiednich rodzajów lamp UV, powierzchnia pozostanie lepka. Aby temu zapobiec, źródło promieniowania UV powinno emitować fale o wysokim natężeniu. Ważnym kryterium doboru najwłaściwszego materiału jest stopień przenikalności różnych materiałów dla światła UV. Przy utwardzaniu promieniami UV stosuje się spoiwa UV, które posiadają w składzie fotoinicjatory, czyli związki które pod wpływem promieni UV ulegają rozpadowi.

Przy wytwarzaniu tkanin hybrydowych stosowane są różne włókna: carbon, aramid, vectran, diolen, szklane, ale dostępne są również różne kombinacje - połączenia 2 lub 3 wybranych włókien: dioleno-aramidowa, węglowo-aramidowa, węglowo-vectranova (vectran to włókno polimerowe, które posiada wytrzymałość kevlaru, a dodatkowo większą elastyczność i sztywność po zalaminowaniu). Tkanina do zadań specjalnych, gdzie wymagamy dużej odporności na złamania, a jednocześnie wymagana jest sztywność konstrukcji. Gramatury tych tkanin mają od 65 do 780 g/m².

Stosowane są też połączenia:

- diolen-poliamid (D/P) oparty na włóknach poliestrowo-szklanych,

- diolen-kevlar (D/K) oparty na włóknach poliestrowo-kevlarowych,

- carbon-kevlar (C/K) - oparty na włóknach kevlarowo-węglowych.

Z aprobaty technicznej Niemieckiego Instytutu Techniki Budowlanej nr Z-42.3-475 znana jest „Metoda renowacji rękawem z włókna szklanego podziemnych przewodów kanalizacyjnych o przekroju kołowym w zakresie średnic nominalnych Dn 150 do Dn 1200 oraz profili jajowych w zakresie średnic nominalnych od 250 mm / 375 mm do 950 mm / 1425 mm”.

Aprobata obowiązuje dla przewodów kanalizacyjnych do odprowadzania ścieków zgodnie z DIN-1986-3. Renowację rękawem można stosować do renowacji przewodów kanalizacyjnych o przekrojach kołowych z betonu, żelbetu, kamionki, cementu włóknistego, tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem szklanym, PVC-U, PE-HD i żeliwa, pod warunkiem że przekrój przewodu do renowacji spełnia wymogi związane z technologią oraz wymagania statyczne. Do wnętrza uszkodzonego przewodu wprowadza się folię ślizgową z PE. Rękaw z włókna szklanego nasączony żywicą, pokryty od zewnątrz folią PE/PA/PE zabezpieczającą przed promieniami UV oraz od wewnątrz folią ochronną z PA/PE, zostaje wciągnięty na tej folii ślizgowej do uszkodzonego przewodu i rozłożony poprzez wypełnienie sprężon ym powietrzem. Utwardzanie rękawa z włókien szklanych nasączonego żywicą odbywa się za pomocą naświetlania promieniami UV.

Według aprobaty do impregnacji rękawów z włókna szklanego używa się nienasyconych żywic poliestrowych UP na bazie kwasu izoftalowego i glikolu neopentylowego (Iso-Npg) oraz kwasu ortoftalowego i glikolu neopentylowego (Ortho-Npg) według DIN-18820-1 tabela 1 grupa 3, typu 1440 według DIN 16946-2 lub według DIN EN 13121-1 tabela 2 grupa 4.

Jak wcześniej wskazano, przy renowacji kanałów stosowano rękawy o różnej konstrukcji warstw z tworzywa włóknistego, zawierającego włókna pocięte na krótkie odcinki. Włókna te są najczęściej stosowane jako materiał wypełniający w postaci warstw włókniny lub zestawione z tkaninami o różnym splocie, dla uzyskania żądanej grubość rękawa i pożądanego przez projektanta jak najwyższego modułu Younga.

W wielu opisach przedstawiono zestawienia warstw i ich połączenie do postaci rękawa. W polskim opisie zgłoszeniowym P.418778 A1 przedstawiono kompozyt renowacyjny, który po drugiej stronie warstwy nośnej, niż warstwa fotoutwardzalna radiacyjnie UV, ma warstwę odbijającą promieniowanie świetlne w kierunku warstwy fotoutwardzalnej i/lub warstwę chemoutwardzalną, korzystnie z rozproszonymi w objętości warstwy chemoutwardzalnej cząsteczkami metalu lub innymi błyszczącymi pigmentami. Korzystnie są nimi minerały z grupy glinokrzemianów, przy czym najkorzystniej cząsteczki te są w warstewce sąsiadującej z warstwą nośną. Warstwą nośną połączoną z warstwą odbijającą promieniowanie świetlne jest znana tkanina lub włóknina metalizowana, korzystnie włóknina metalizowana napyleniem co najmniej cząsteczkami jednego metalu. Korzystnie warstwa odbijająca promieniowanie świetlne ma przelotowe kanały lub otwory. Korzystnie warstwa nośna w przekroju poprzecznym rękawa ma co najmniej dwa płaty włókniny i/lub tkaniny nie połączone ze sobą trwale, przy czym ich pasy brzegowe zachodzą na siebie zakładkami o szerokości 5 do 50 cm.

Z opisu EP2692507B1 znane jest łączenie zewnętrznych płatów warstwowych na zakładkę w sąsiedztwie środkowego wypełnienia rękawa do renowacji kanałów warstwą włókniny.

Podobnie, w opisie DE3922351A1 przedstawione jest łączenie warstwy rękawa na zakładkę na obwodzie i na długości (kolejnych segmentów rękawa).

Wielowarstwowy rękaw z warstw różnych materiałów ujawniony jest w opisie patentowym KR101306932B1.

W opisie EP2233625A1 omówiono jednokierunkową tkaninę wzmacniającą z włókien, w której przędze z włókien wzmacniających ułożone w jednym kierunku równolegle do siebie są utrzymywane we wcześniej ustalonej formacji przez połączenie pomocniczych przędz wątkowych i pomocniczych przędz osnowowych. Każda pomocnicza przędza wątkowa biegnie po jednej powierzchni tkaniny w kierunku poprzecznym do przędzy z włókien wzmacniających. Pomocnicze przędze wątku są rozmieszczone naprzemiennie na obu powierzchniach tkaniny. Pomocnicze przędze osnowy biegną równolegle do przędzy z włókien wzmacniających i wnikają w tkaninę w sposób zygzakowaty, tak że każda pomocnicza przędza osnowy owija się wokół każdej pomocniczej przędzy wątku, a przy tym wiąże wiązanie pomocniczej przędzy wątku z tkaniną. Przy przeplataniu pomocniczych przędz wątkowych, pomocnicze przędze osnowy przechodzą przez materiał z jednej powierzchni na drugą, i w ten sposób oddzielają przędze z włókien wzmacniających na wiązki przędz z włókien wzmacniających.

W opisie CN104633378A ujawnione jest rozwiązanie, w którym główną warstwą konstrukcyjną z włókna szklanego jest kilkuwarstwowa krótko przycięty płat z włókien szklanych, przy czym pomiędzy każdą warstwą maty z ciętych włókien szklanych znajduje się siatka. Płat z ciętych włókien szklanych odgrywa rolę w zwiększaniu grubości warstwy wykładziny wewnętrznej, zaś siatka pomiędzy płatem z ciętych włókien szklanych ma zapobiegać przesuwaniu się każdej warstwy płata, co sprawia że po utwardzeniu integralność warstw wykładziny jest lepsza.

W opisie US5868169A1 ujawnione są zróżnicowane warstwy w rękawie rurowym. Rękaw wykładzinowy wykonany jest z wewnętrznej i zewnętrznej warstwy materiału pochłaniającego żywicę, składającego się z włókninowego materiału włóknistego, takiego jak igłowany filc poliestrowy. Warstwa włókien wzmacniających składa się z siatki lub maty z włókna szklanego. Zewnętrzna warstwa pokrywająca jest na ogół syntetycznym tworzywem sztucznym, takim jak poliuretan, który jest nieprzepuszczalny dla płynów. Warstwa włókien wzmacniających zawiera względnie cienką siatkę z włókien szklanych o grubości do 2 mm. Zewnętrzna warstwa materiału absorbującego żywicę zawiera warstwę włókniny poliestrowej o grubości 2-8 mm. Grubość różnych warstw będzie zależeć od takich czynników, jak rozmiar, długość i przeznaczenie, w tym sposób umieszczania rękawa w kanale: metodą przeciągania rękawa lub rewersu rękawa w kanale. Warstwa wzmacniająca składa się z włókien wzmacniających zorientowanych z zasadniczo równą liczbą włókien biegnących wzdłużnie i promieniowo do osi rękawa. Wzdłużne włókna są zasadniczo równoległe do podłużnej osi rękawa podszewkowego. Włókna promieniowe są zasadniczo promieniowe do podłużnej osi rękawa podszewkowego. Takie rozwiązanie zapewnia zarówno promieniowe, jak i podłużne wzmocnienie rękawa. Poprawia to wytrzymałość węża okładzinowego na wewnętrzne obciążenia promieniowe, zewnętrzne obciążenia promieniowe i obciążenia wzdłużne, ograniczając jednocześnie rozciąganie we wszystkich kierunkach.

W opisie EP2014075301A1 ujawniona jest konstrukcja warstwy z włókien z jednokierunkowym wzmocnieniem, które jest szczególnie przydatne w produkcji laminatów do dźwigarów łopat turbin wiatrowych, części samochodowych, łodzi i dla różnych elementów wytrzymałościowych.

W opisie DE202005018452U1 przedstawione jest rozwiązanie, w którym rękaw do renowacji kanałów ma na największej średnicy i na najmniejszej średnicy warstwy o dużej wartości modułu Younga, zaś pomiędzy nimi jest warstwa wypełnienia odcinkami włókien nieuporządkowanych kierunkowo (włókniny).

Podobne jest rozwiązanie kolejne. W opisie DE102014114746A1 ujawniona jest budowa rękawa do renowacji kanalizacji, o zwiększonym module Younga rękawa utwardzonego, przez co umożliwiono stosowania cieńszych ścianek przy wyższym module Younga. Dla uzyskania zadowalającej wartości modułu Younga rękawa utwardzonego, płat zewnętrzny zawiera od 1 do 10 warstw włókien z pasmami włókien szklanych poprzecznymi do osi rękawa. Podobnie płat wewnętrzny zawiera od 1 do 10 warstw włókien z pasmami włókien poprzecznych. Pasma włókien poprzecznych w każdej warstwie ściśle do siebie przylegają. W sąsiadujących warstwach włókien, zawierających włókna poprzeczne do osi rękawa, pasma włókien są tak umieszczone, że pokrywają ewentualne luki pomiędzy pasmami sąsiednich warstw. Grubość włókien w pasmach włókien poprzecznych jest w zakresie od 500 do 5000 tex, zaś ich masa powierzchniowa od 500 do 15.000 g/m². Udział pasm włókien poprzecznych w całkowitej masie włókien jest w zakresie od 35 do 75% masy rękawa. Wewnętrzna warstwa rękawa jest włókniną. Włóknina wewnętrzna zawiera włókna szklane, poliesterowe, polipropylenowe, poliakrylonitrylowe albo ich mieszanki. Warstwy włókien w rękawie są zszyte. Stosowany jest szew trykotowy, a szczególnie faworyzowany jest szef zygzakowy, szew Vari-Overlock albo podwójny szew overlockowy.

W praktyce, wyższą wartość modułu Younga uzyskano przez oparcie całej konstrukcji rękawa na skupieniu zbitych warstw, w których włókna ustawione są poprzecznie do kierunku rękawa, na największej i na najmniejszej średnicy, pomiędzy zbitymi warstwami są warstwy zawierające włókna pocięte na krótkie odcinki w postaci włókniny.

Impregnacja albo nasycanie rękawa lub warstw włókien odbywa się, jak w przypadku rękawów używanych do renowacji kanałów, przy użyciu żywicy o znanym składzie, jak na przykład ujawnione w DE102011002032, DE102010016312 albo EP2573442.

Z opisu WO2015075190A1 znane jest rozwiązanie jednokierunkowego wzmocnienia dającego możliwość odgazowywania, a następnie zwilżania stosu żywicą w kierunku poprzecznym do orientacji włókna wzmacniającego w metodzie zamkniętej formy, w którym stworzono kanały przepływowe dla żywicy ułożone poprzecznie do jednokierunkowych niedoprzędów na co najmniej jednej górnej i dolnej powierzchni zbrojenia, poprzez układanie ciągłych niedoprzędów jednokierunkowo obok siebie w co najmniej dwóch warstwach. Ujawniono jednokierunkowe niedoprzędy w każdej warstwie grup niedoprzędów mających pomiędzy nimi puste przestrzenie o różnym wymiarze, z których każda grupa ma co najmniej jeden niedoprzęd. Rozwiązanie ułatwia przepływ żywicy w kierunku poprzecznym do osi rękawa w pionowej szczelinie między warstwami. Uaktywnienie spoiwa do spajania niedoprzędów wspólnie tworzą jednokierunkowe wzmocnienie, bez konieczności stosowania poprzecznych włókien.

Używane w opisie określenie „cienkie dyskretne środki do tworzenia kanałów przepływu” obejmują, ale nie wyłącznie, pojedyncze włókna. Cienkie środki formujące przejścia przepływowe posiadają średnicę lub grubość przy infuzji próżniowej lub sprężaniu RTM, wielkości 100 do 300 μ, zaś przędze wzdłużne osnowy są ułożone równolegle w odległości 5-50 mm od siebie. Cienkie dyskretne środki formujące przejścia przepływowe są równoległe na powierzchni (górnej powierzchni lub dolnej powierzchni), na której są ułożone i pozycjonowane z odstępem 2-50 mm na jednokierunkowym wzmocnieniu. Dopuszcza się również zastosowanie multifilamentów i innych ciągłych środków do tworzenia kanałów przepływu żywicy między warstwami wzmacniającymi, o ile nie tworzą struktury tkanej z niedoprzędami wzmacniającymi.

Z ujawnionego w opisie EP1149875 B1 podłoża ze wzmacniających włókien odcinkowych i materiału kompozytowego uzyskanego z tego podłoża, znane jest rozwiązanie posiadające grupę włókien odcinkowych złożoną ze wzmacniających włókien odcinkowych równoległych do siebie w kierunku osnowowym oraz pomocniczą grupę przędz o kierunku wątkowym uformowaną przez przędze pomocnicze rozciągające się w kierunku poprzecznym do przędz ze wzmacniających włókien odcinkowych, przy czym przędze ze wzmacniających włókien odcinkowych są przędzami z włókien węglowych o masie liniowej w zakresie 800 do 1700 tex, przędze pomocnicze w kierunku wątkowym posiadają masę liniową 8 tex lub mniej, która stanowi nie mniej niż 1% masy liniowej przędzy z wzmacniających włókien odcinkowych, a na powierzchnię podłoża ze wzmacniających włókien odcinkowych naniesiony jest w ilości co najmniej 0,5 do 20% wagowo proszek podobny do materiału żywicznego, który nie pokrywa całej powierzchni podłoża.

Podłoże jest utworzone jako jednokierunkowa tkanina szyta, przy czym struktura tkaniny, która jest utworzona przez przędze pomocnicze tworzy grupę przędz pomocniczych o kierunku osnowowym oraz tworzy grupę przędz pomocniczych o kierunku wątkowym. Pomiędzy przyległymi przędzami wzmacniającymi z włókien odcinkowych o kierunku osnowowym średnia szczelina mieści się w zakresie 0,1 do 1 mm. Na powierzchnię podłoża z wzmacniających włókien odcinkowych nanoszony jest materiał żywiczny. Średnia średnica nanoszonego materiału żywicznego na powierzchnię podłoża ze wzmacniających włókien odcinkowych, widziana w płaszczyźnie, wynosi 1 mm lub mniej a średnia wysokość nanoszonego materiału żywicznego na powierzchnię podłoża ze wzmacniających włókien odcinkowych mieści się w zakresie 5 do 250 μm. Przędze pomocnicze o kierunku osnowowym które posiadają wklęsłą/wypukłą powierzchnię są ułożone pomiędzy przędzami ze wzmacniających włókien odcinkowych o kierunku osnowowym.

Materiał kompozytowy uzyskiwany przez nasycanie żywicą sieciową podłoża ze wzmacniających włókien odcinkowych, przy czym podłoże obejmuje grupę przędz ze wzmacniających włókien odcinkowych ułożonych z przędzami ze wzmacniających włókien odcinkowych równolegle do siebie w kierunku osnowowym oraz grupę przędz pomocniczych ze wzmacniających włókien odcinkowych o kierunku wątkowym utworzoną przez przędze pomocnicze rozciągające się w kierunku poprzecznym do przędz ze wzmacniających włókien odcinkowych. Przędze ze wzmacniających włókien odcinkowych o kierunku osnowowym są przędzami z węglowych włókien odcinkowych o masie liniowej w zakresie 800 do 1700 tex. Przędze pomocnicze o kierunku wątkowym posiadają masę liniową 8 tex lub mniej i która stanowi nie więcej niż 1% masy liniowej przędzy ze wzmacniających włókien odcinkowych, materiał żywiczny podobny do proszku który nie pokrywa całej powierzchni podłoża jest wprowadzony w ilości co najmniej 0,5 do 20% wagowo na powierzchnię podłoża ze wzmacniających włókien odcinkowych, a objętościowy udział procentowy wzmacniających włókien odcinkowych materiału kompozytowego obliczony z grubości materiału kompozytowego mieści się w zakresie 50 do 65%. Obszar przekroju poprzecznego przędzy pomocniczej o kierunku wątkowym wynosi 1/50 lub mniej obszaru przekroju poprzecznego wzmacniającej przędzy z włókien odcinkowych o kierunku osnowowym.

Z opisu EP2922696 B1 znane jest hybrydowa, wieloosiowa tkanina zawierająca wiele włókien wzmacniających obejmujących wiele pierwszych włókien, wiele drugich włókien, oraz wiele trzecich włókien; w której pierwsze włókna posiadają pierwszą orientację w tkaninie; w której drugie włókna posiadają drugą orientację w tkaninie, przy czym druga orientacja różni się od pierwszej orientacji pierwszym przestawieniem; w której trzecie włókna posiadają trzecią orientację w tkaninie, przy czym trzecia orientacja różni się od pierwszej orientacji drugim przestawieniem; przy czym pierwsze włókna obejmują wiele czwartych włókien oraz wiele piątych włókien; przy czym czwarte włókna oblicza się na pomiędzy 10% wagowo do 40% wagowo pierwszych włókien, a piąte włókna oblicza się na pomiędzy 60% wagowo a 90% wagowo pierwszych włókien, i czwarte włókna posiadają wyższy moduł elastyczności niż piąte włókna, i/lub czwarte włókna posiadają wyższą wytrzymałość na rozciąganie niż piąte włókna.

Hybrydowa, wieloosiowa tkanina jest jednolitą tkaniną obejmującą włókna wzmacniające. W hybrydowej, wieloosiowej tkaninie pierwsza tkanina oraz druga tkanina i/lub trzecia tkanina są ze sobą zszyte. Przestawienie orientacji włókien wzmacniających względem kierunku osi osnowy jest od 0° do 45°. Wartość bezwzględna pierwszego przestawienia jest różna od wartości bezwzględnej drugiego przestawienia. Włókna wzmacniające są wybrane z grupy składającej się z włókien polimerowych, włókien węglowych, włókien aramidowych oraz włókien szklanych, przy czym czwarte włókna są włóknami szklanymi typu H a piąte włókna są włóknami szklanymi typu E-CR.

Ze względu na dużą wartość modułu Younga utwardzonego rękawa o konstrukcji ujawnionej w opisie DE102014114746A1, to rozwiązanie poddano dokładniejszym badaniom we własnym laboratorium. W trakcie prowadzonych badań zauważono, że duża gęstość objętościowa warstw zewnętrznych utrudnia przenikanie żywicy do wewnętrznych warstw w trakcie nasycania rękawa żywicą.

Podobnie, duża ilość cienkich włókien szklanych ściśle do siebie przylegających w warstwie zewnętrznej na najmniejszej średnicy, a tym samym olbrzymia ilość powierzchni włókien poprzecznych na kierunku strumieni światła w zakresie UV tłumi jego przenikanie (ze względu na odbicia na powierzchni włókien i rozpraszane we wnętrzu włókien szklanych) do warstw nasyconych żywicą światłoutwardzalną dalszych od środka rękawa.

Postawiono sobie za cel stworzenie rozwiązania, w którym wyeliminuje się wady eksploatacyjne dotychczasowych rozwiązań, w szczególności dużą gęstość objętościową w warstwach zewnętrznych, w szczególności w środku rękawa na najmniejszym promieniu, utrzymując jednak dużą wartość modułu Younga dla utwardzonego rękawa.

W rozwiązaniu konstrukcyjnym warstwy włókien, o niejednokierunkowym układzie włókien do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów, w której posiada nitką połączone ze sobą pasma włókien równoległych do siebie z odchyłką ±15° od osi pasma i odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowane, ewentualnie są to włókna szklane, poliestrowe, poliamidowe, aramidowe, poliakrylonitrylowe, węglowe i/lub ich mieszaniny, przy czym pomiędzy pojedyn czymi pasmami i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową, istotą wynalazku jest, że ma odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni szczelinowej pomiędzy pasmami włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią na odległość 0,5 do 4 wymiaru poprzecznego pasm włókien.

Korzystnie po jednej stronie pasm włókien ma odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowanych i/lub po drugiej stronie pasm włókien, poprzecznie do nich, ma pasemka włókien oddalone pomiędzy sobą o co najmniej 0,5 wymiaru poprzecznego pasemek włókien.

Korzystnie grubość pasm włókien do grubości warstwy ma się jak 1:1,2 do 1:2,5.

Korzystnie ma na różnej wysokości odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowanych, pasma i/lub grupy pasm włókien równoległych i poprzeczne do nich pasemka włókien połączone ze sobą w jednym zespolonym procesie technologicznym.

W rozwiązaniu płata wielowarstwowego do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów, który składa się z co najmniej dwóch warstw włókien posiadających włókna równoległe do siebie z odchyłką ±15° od osi pasma i/lub odcinków włókien nieuporządkowanych kierunkowo, takich jak włókna szklane, poliestrowe, poliamidowe, aramidowe, węglowe i/lub ich mieszaniny, z warstw połączonych pikowaniem i/lub szwem, przy czym pomiędzy pojedynczymi pasmami i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową, ewentualnie pasma włókien w kolejnych warstwach są przesunięte względem siebie tak, że mają szpary migracyjne pomiędzy pasmami włókien równoległych w sąsiadujących warstwach, istotą wynalazku jest, że ma odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni szczelinowej pomiędzy pasmami włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią na odległość 0,5 do 4 wymiaru poprzecznego pasm włókien.

Korzystnie ma co najmniej jedną warstwę z siatki, tkaniny lub włókniny, z włókien szklanych, poliestrowych, poliamidowych, aramidowych, poliakrylonitrylowych, węglowych i/lub ich mieszaniny, korzystnie z równoległych do siebie pasm włókien metalowych połączonych ze sobą włóknami szklanymi.

Korzystnie ma warstwy o różnej i/lub takiej samej gęstości objętościowej.

Korzystnie ma odległość pomiędzy pasmami włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy różną od odległości pomiędzy pasmami włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy.

W rozwiązaniu rękawa warstwowego do renowacji kanałów, który posiada co najmniej dwie warstwy, z pasmami włókien poprzecznych do osi rękawa, wzdłużnych do osi rękawa i/lub odcinkami włókien nieuporządkowanych kierunkowo: szklanych, poliestrowych, poliamidowych, arami dowych, węglowych i/lub ich mieszanin, krawędzie wzdłużne warstw lub płatów z warstw ma połączone ze sobą na zakładkę, elementami łączącymi i/lub szwem, które to warstwy ma nasączone żywicami chemoutwardzalnymi, termoutwardzalnymi i/lub światłoutwardzalnymi, i co najmniej jedną zewnętrzną warstwę foliową, ewentualnie odbijającą światło, przy czym pomiędzy pasmami włókien równoległych i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową, istotą wynalazku jest, że ma odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni szczelinowej pomiędzy pasmami włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią na odległość 0,5 do 4 wymiaru poprzecznego pasm włókien.

Korzystnie ma pasma włókien w kolejnych warstwach przesunięte względem siebie tak, że mają szpary migracyjne pomiędzy pasmami włókien równoległych, w sąsiadujących warstwach.

Korzystnie ma pasma włókien poprzecznych do osi rękawa w sąsiadujących warstwach przesunięte względem siebie, najkorzystniej pod kątem ±15°, przy czym objętość przestrzeni pasm włókien ma większą od objętości przestrzeni włókien nieuporządkowanych kierunkowo, które są ze sobą połączone.

Korzystnie odległość pomiędzy pasmami włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy ma różną od odległości pomiędzy pasmami włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy.

Korzystnie ma warstwy, z pasmami włókien równoległych, o różnej i/lub takiej samej gęstości objętościowej.

Korzystnie z zewnętrzną warstwą z pasmami włókien poprzecznych do osi rękawa i nieuporządkowanych kierunkowo ma sąsiadującą warstwę foliową odbijającą światło, korzystnie warstwę folii poliamidowo-polietylenowej jednostronnie metalizowanej po stronie sąsiadującej z warstwą.

Przez warstwę rozumie się w powyższym zapisie połączone ze sobą w różnym układzie włókna w jednym zespolonym procesie technologicznym, w szczególności rozciągania w płaszczyźnie pasm z wielu włókien w jednym lub kilku kierunkach, narzucanie odcinków włókien i/lub odcinków pasm włókien i ich łączenie, na przykład poprzez przeszywanie, pikowanie, zgrzewanie lub natryskiwanie substancją łączącą, zaś układ pasm jest konstrukcją zbrojeniową.

Nieoczekiwanie okazało się, że wprowadzając pomiędzy zagęszczone pasma włókien równoległych o kierunku wątku szczeliny, w szczególności wypełnione włóknami o mniejszej gęstości objętościowej, można uzyskać warstwę, a także płat wielowarstwowy jak również rękaw z takich warstw i płatów, przez które migracja substancji lepkich odbywa się z mniejszymi oporami niż w dotychczas znanych rękawach.

Nieoczekiwanie okazało się również, że podczas utwardzania radiacyjnego UV rękawa nasyconego substancjami światłoutwardzalnymi i zamocowanego w kanale, proces utwardzania przebiegał efektywniej, z czego wysnuto wniosek, iż mniejsze jest tłumienie światła w przestrzeniach wypełnionych włóknami nieuporządkowanymi kierunkowo (w szparach migracyjnych i przestrzeniach pomiędzy pasmami włókien), niż w przestrzeniach wypełnionych zagęszczonymi pasmami włókien równoległych.

Da się to wytłumaczyć w ten sposób, że gęstość objętościowa włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni pomiędzy pasmami włókien równoległych jest mniejsza od gęstości objętościowej pasm włókien równoległych. Również, w takim przypadku zmniejszone jest odbijanie światła od powierzchni włókien, zwłaszcza od powierzchni włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni pomiędzy pasmami włókien równoległych oraz mniejsze jest wnikanie światła do wnętrza włókien ustawionych pod kątem ostrym do kierunku promieniowania.

Nieoczekiwanie, po utwardzeniu żywicy, którą nasączone były warstwy rękawa, okazało się, że moduł Younga dla rękawa według wynalazku jest na poziomie porównywalnym do najlepszych rozwiązań wcześniej ujawnionych.

Na rysunku przedstawiono rozwiązania wynalazku, gdzie Fig. 1 przedstawia warstwę z równoległymi pasmami włókien w układzie powtarzalnych sekwencji (1 + 1 /a/) połączonych z narzuconymi włóknami kierunkowo nieuporządkowanymi, gdzie a jest oznaczeniem odstępu pomiędzy pasmami, Fig. 2 - warstwę jak wyżej, to znaczy pasm włókien w sekwencji (1 + 1 /a/) z dodatkowymi pasemkami poprzecznymi do pasm połączone z narzuconymi włóknami kierunkowo nieuporządkowanymi, Fig. 3 - z równoległymi pasmami włókien w układzie powtarzalnych sekwencji (1 + 1 /a/ 4/a/) połączonych z narzuconymi włóknami kierunkowo nieuporządkowanymi, Fig. 4 ukazuje trójwarstwowy płat z pasmami włókien w układzie powtarzalnych sekwencji (1 + 1 /a/) połączonych z narzuconymi włóknami kierunkowo nieuporządkowanymi, przy czym warstwy są względem siebie przesunięte tak, że tworzą szpary migracyjne pomiędzy pasmami włókien w sąsiadujących warstwach, Fig. 5 - w powiększeniu szczegół warstwy z poprzedniej figury, Fig. 6 - warstwę z pasmami włókien w powtarzalnej sekwencji (1 + 1 /a/ 3/a/) połączonych z narzuconymi włóknami kierunkowo nieuporządkowanymi, Fig. 7 - płat, którego dwie górne warstwy mają przesunięte względem siebie powtarzalne sekwencje pasm włókien (1 + 1 /a/ 3 /a/) i dwie dolne warstwy mają przesunięte względem siebie powtarzalne sekwencje pasm włókien (1+1 /a/ 4/a/) połączone z narzuconymi włóknami kierunkowo nieuporządkowanymi, Fig. 8 - wielowarstwowy płat, w którym zewnętrze 2-3 warstwy mające powtarzalne sekwencje pasm włókien (1+1 /a/) połączone z narzuconymi włóknami kierunkowo nieuporządkowanymi i są ułożone lustrzano względem warstw środkowych pomiędzy nimi, gdzie warstwą środkową może być tkanina lub włóknina, Fig. 9 ukazuje schematycznie wycięty fragment rękawa z układem pasm włókien w kierunku wątkowym, poprzecznych do osi rękawa, zaś w Fig. 10a - Fig. 10c pokazano możliwość uzyskiwania zróżnicowanej liczby powierzchni tarcia pomiędzy płata wielowarstwowymi połączonymi na zakładkę przy takiej samej liczbie warstw w grubości rękawa.

Przedstawione na rysunku układy pasm włókien w warstwach, płatach i rękawie nie wyczerpują możliwych kombinacji wynikających z części niezależnych zastrzeżeń nr 1 (warstwy), nr 6 (płata) i nr 10 (rękawa).

Z odwołaniem się do oznaczeń na rysunku, poniżej dokładniej omówione są postaci wynalazków. Stanowiąca wynalazek warstwa włókien o niejednokierunkowym układzie włókien do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów, posiada nitką połączone ze sobą pasma włókien równoległych do siebie z odchyłką ±15° od osi pasma i odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowane, ewentualnie są to włókna szklane, poliestrowe, poliamidowe, aramidowe, poliakrylonitrylowe, węglowe i/lub ich mieszaniny, przy czym pomiędzy pojedynczymi pasmami i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową. Odcinki 2 włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni 3 szczelinowej pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią 3 na odległość a 0,5 do 4 wymiaru b poprzecznego pasm 1 włókien. Korzystnie po jednej stronie pasm 1 włókien ma odcinki 2 włókien kierunkowo nieuporządkowanych i/lub po drugiej stronie pasm 1 włókien, poprzecznie do nich, ma pasemka 5 włókien oddalone pomiędzy sobą o d co najmniej 0,5 wymiaru poprzecznego w pasemek włókien. Korzystnie grubość n pasm 1 włókien do grubości g warstwy ma się jak 1:1,2 do 1:2,5. Korzystnie ma na różnej wysokości odcinki 2 włókien kierunkowo nieuporządkowanych, pasma 1 i/lub grupy 10 pasm 1 włókien równoległych i poprzeczne do nich pasemka 5 włókien połączone ze sobą w jednym zespolonym procesie technologicznym.

Będący wynalazkiem płat wielowarstwowy do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów, posiada co najmniej dwie warstwy włókien zawierających włókna równoległe do siebie z odchyłką ±15° od osi pasma i/lub odcinków włókien nieuporządkowanych kierunkowo, którymi są włókna szklane, poliestrowe, poliamidowe, aramidowe, węglowe i/lub ich mieszaniny, z warstw połączonych pikowaniem i/lub szwem. Pomiędzy pojedynczymi pasmami i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową, ewentualnie pasma włókien w kolejnych warstwach są przesunięte względem siebie tak, że mają szpary migracyjne pomiędzy pasmami włókien równoległych w sąsiadujących warstwach. Płat ma odcinki 2 włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni 3 szczelinowej pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią 3 na odległość a 0,5 do 4 wymiaru b poprzecznego pasm 1 włókien.

Korzystnie ma co najmniej jedną warstwę A3 z siatki, tkaniny lub włókniny, z włókien szklanych, poliestrowych, poliamidowych, aramidowych, poliakrylonitrylowych, węglowych i/lub ich mieszaniny, korzystnie z równoległych do siebie pasm włókien metalowych połączonych ze sobą włóknami szklanymi. Korzystnie ma warstwy A, A1, A2 o różnej i/lub takiej samej gęstości objętościowej. Korzystnie ma odległość a pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy A różną od odległości a2 pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy A1.

Będący wynalazkiem rękaw warstwowy do renowacj i kanałów, posiada co najmniej dwie warstwy, z pasmami włókien poprzecznych do osi rękawa, wzdłużnych do osi rękawa i/lub odcinkami włókien nieuporządkowanych kierunkowo: szklanych, poliestrowych, poliamidowych, aramidowych, węglowych i/lub ich mieszanin, krawędzie wzdłużne warstw lub płatów z warstw ma połączone ze sobą na zakładkę, elementami łączącymi i/lub szwem, które to warstwy ma nasączone żywicami chemoutwardzalnymi, termoutwardzalnymi i/lub światłoutwardzalnymi, i co najmniej jedną zewnętrzną warstwę foliową, ewentualnie odbijającą światło, przy czym pomiędzy pasmami włókien równoległych i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową. Rękaw warstwowy ma odcinki 2 włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni 3 szczelinowej pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią 3 na odległość a 0,5 do 4 wymiaru b poprzecznego pasm 1 włókien. Korzystnie ma pasma 1 włókien w kolejnych warstwach A, A1, A przesunięte względem siebie tak, że mają szpary migracyjne 11 pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych, w sąsiadujących warstwach A, A1, A2. Korzystnie ma pasma 1 włókien poprzecznych do osi rękawa w sąsiadujących warstwach A, A1, Ag przesunięte względem siebie, korzystnie pod kątem ±15°, przy czym objętość przestrzeni pasm 1 włókien ma większą od objętości przestrzeni włókien nieuporządkowanych kierunkowo, które są ze sobą połączone. Korzystnie odległość a pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy A ma różną od odległości §2 pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy A1. Korzystnie ma warstwy A, A1, A2, z pasmami 1 włókien równoległych, o różnej i/lub takiej samej gęstości objętościowej. Korzystnie z zewnętrzną warstwą A z pasmami włókien poprzecznych do osi rękawa i nieuporządkowanych kierunkowo ma sąsiadującą warstwę foliową 6 odbijającą światło, korzystnie warstwę folii poliamidowo-polietylenowej jednostronnie metalizowanej po stronie sąsiadującej z warstwą A.

Dla uzyskania możliwości dopasowania średnicy rękawa do nierówności na średnicy naprawianego kanału poprzez przesunięcie się płatów względem siebie przy rozdymaniu ciśnieniowym, płaty wytworzone z kilku warstw przesuniętych krawędziami względem siebie łączono na zakładkę wzdłużnie względem osi rękawa. W zależności od pożądanej trwałości takiego złącza, możliwe jest wykonanie rękawa z większą lub mniejszą liczbą zakładek na grubości rękawa, a będzie to wynikało przede wszystkim z liczby użytych płatów wielowarstwowych i liczby warstw w tych płatach, co zobrazowano w Fig. 10a, Fig. 10b i Fig. 10c.

Przy liczbie 12 warstw w grubości rękawa można uzyskać różną liczbę powierzchni tarcia:

powierzchnie tarcia 15 przy 3 płatach 4-warstwowych - Fig. 10a;

powierzchnie tarcia 15 przy 4 płatach 3-warstwowych - Fig. 10b;

powierzchni tarcia 15 przy 6 płatach 2-warstwowych - Fig. 10c.

Stworzone rozwiązania przedstawione są poniżej w przykładowych wykonaniach. Przykład I

Wykonano warstwę z włókien szklanych, w której na narzucone nieuporządkowane kierunkowo włókna nałożono w kierunku wątku pasma równoległych względem siebie włókien w proporcji grubości 3:7 uzyskując warstwę o grubości około 1 mm. Pasma włókien były rozkładane parami ze szparą pomiędzy nimi 1 mm i kolejna para pasm była odsunięta od poprzedniej o 2,5 mm.

Przy powtarzaniu tej sekwencji układu pasm w płaszczyźnie uzyskano warstwę ze szczelinami migracyjnymi. Rozwiązanie takie ukazane jest w Fig. 1.

Przykład II

Wykonano warstwę z włókien szklanych (jak w przykładzie I) przedstawioną w Fig. 2, gdzie dodatkowo na pasma włókien równoległych rozłożono pasemka włókien do nich poprzeczne z odstępem 10 szerokości pasemek. Uzyskano warstwę ze szczelinami migracyjnymi.

Przykład III

Wykonano warstwę z włókien szklanych, w której na narzucone nieuporządkowane kierunkowo włókna nałożono w kierunku wątku pasma równoległych względem siebie włókien w proporcji grubości 3:7 uzyskując warstwę o grubości około 1 mm. Pasma włókien szerokości 3 mm były rozkładane parami ze szparą pomiędzy nimi 1 mm i większym odstępem 7 mm do kolejnej grupy ściśle ze sobą połączonych czterech pasm włókien równoległych, po której w odstępie kolejnych 7 mm powtarzano całą sekwencję. Powtarzając te sekwencje układu pasm w płaszczyźnie uzyskano warstwę, która zawiera odcinki 2 włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni 3 szczelinowej pomiędzy pasmami 1 włókien równoległych o kierunku wątku.

Przykład IV

Wykonano warstwę z włókien szklanych, w której na narzucone nieuporządkowane kierunkowo włókna nałożono w kierunku wątku pasma równoległych względem siebie włókien w proporcji grubości 3:7 uzyskując warstwę o grubości około 1 mm. Pasma włókien szerokości 2,5 mm były rozkładane parami ze szparą pomiędzy nimi 1 mm i większym odstępem 5 mm do kolejnej grupy ściśle ze sobą połączonych trzech pasm włókien równoległych, po której w odstępie kolejnych 7 mm powtarzano całą sekwencję. Powtarzając te sekwencje układu pasm w płaszczyźnie uzyskano warstwę ze szczelinami migracyjnymi, ukazaną w Fig. 6.

Poprzez nakładanie warstw takich samych lub różne kombinacje warstw o takim samym i/lub różnym układzie w kierunku wątku pasm równoległych w warstwach można uzyskiwać płaty połączonych ze sobą warstw ze szczelinami migracyjnymi, dla lepszej migracji lepkich żywic używanych do nasączania płata, pomiędzy warstwami.

Przykład V

Wykonano płat z połączonych szwem trzech warstw z włókien szklanych połączonych nicią poliestrową, w którym wykorzystano warstwy omówione we wcześniejszym przykładzie I. Z trzech warstw o grubości 1 mm uzyskano płat o grubości około 3 mm. Warstwy z pasmami włókien w kierunku wątku szerokości 2 mm w parach ze szparą pomiędzy nimi 1 mm i większym odstępem 4 mm do kolejnej pary pasm włókien równoległych w kierunku wątku i z powtarzaną taką sekwencją były przesunięte względem siebie tak, że para pasm układała się w odstępie 4-milimetrowym warstwy pod nią. Uzyskano płat z trzech takich samych warstw ze szczelinami migracyjnymi, ukazany w Fig. 4.

Przykład VI

Wykonano również płat z połączonych pikowaniem 4 warstw z włókien szklanych połączonych nicią poliestrową, w którym wykorzystano warstwy omówione we wcześniejszych przykładach. Z 4 warstw o grubości 1 mm uzyskano płat o grubości około 4 mm. Dwie warstwy z pasmami włókien w kierunku wątku szerokości 2 mm w parach ze szparą pomiędzy nimi 1 mm i większym odstępem 4 mm do kolejnej pary pasm włókien równoległych i z powtarzaną taką sekwencją były przesunięte względem siebie tak, że para pasm układała się w odstępie 4-milimetrowym warstwy pod nią. Te warstwy nałożono na dwie warstwy o innym układzie pasm (omówione w przykładzie IV wykonania warstwy przesunięte szparami migracyjnymi pomiędzy sobą. Uzyskano czterowarstwowy płat ze szparami migracyjnymi.

Przykład VII

Wykonano zestawienie dwóch płatów: jednego trój warstwowego i drugiego dwuwarstwowego z wykorzystaniem przesuniętych względem siebie warstw omówionych w przykładzie I, pomiędzy którymi umieszczono warstwę z włóknami metalicznymi ułożonymi prostopadle do pasm włókien w warstwach sąsiednich. Włókna metaliczne zastosowano dla podłączenia napięcia elektrycznego i podgrzania włókien metalicznych i ich otoczenia. Uzyskano płat o grubości około 6 mm, do ewentualnego ukształtowania rękawa przydatnego do renowacji kanałów.

Przykład VIII

Wykonano rękaw do renowacji kanałów z trzech płatów, w których pasma włókien są w kierunku wątku (schematycznie ukazanych w Fig. 9): jednego trójwarstwowego, drugiego dwuwarstwowego i warstwy włókniny pomiędzy nimi. Na zewnątrz i wewnątrz rękawa umieszczono folię zabezpieczającą. Krawędzie wzdłużne płatów połączono na zakładki z dwoma powierzchniami tarcia 15.

Po rozdmuchaniu rękawa w rurze i utwardzeniu żywicy, którą rękaw był nasączony, stwierdzono bardzo dobre parametry mechaniczne takiej konstrukcji rękawa, a w szczególności dużą wartość modułu Younga dla ściskanego odcinka utwardzonego rękawa.

Przeprowadzono badania wycinków rękawów o średnicy zewnętrznej 300 mm i długości 300 mm z różnymi układami warstw według wynalazku, rozdmuchanych w kanale i po utwardzeniu żywicy fotoutwardzalnej radiacyjnie UV z folią zewnętrzną.

Stwierdzono wysoki współczynnik w badaniu sztywności obwodowej oraz wysoką wartość modułu elastyczności Younga.

W badaniach porównawczych czasu nasączania żywicą próbek rękawa według wynalazku w porównaniu z próbkami rękawa według rozwiązania ujawnionego w opisie niemieckim DE102014114746A1, o podobnej masie przed i po nasączaniu, stwierdzono kilkukrotnie krótszy czas potrzebny dla tej operacji technologicznej, co również prowadzi do ułatwienia procesu nasączania rękawa żywicą.

Dzięki płatom wielowarstwowym zachodzących pasami brzegowymi na siebie zakładkami uzyskano dodatkowo możliwość, a mianowicie zdolność do zwiększenia do 20% przekroju, w zależności od zniekształceń powierzchni naprawianej. Pod wpływem wewnętrznego ciśnienia roboczego powietrza rozdymającego rękaw w trakcie renowacji kanału, warstwy włókniny (lub tkaniny) ułożone na zakładkę mają możliwość przesunięcia się względem siebie i dopasowania do naprawianej powierzchni kanału, która czasem posiada ubytki lub jest zdeformowana.

W dopuszczanych przykładach rozwiązań, z których nie wszystkie zostały omówione, istotne jest zrealizowanie części nieznamiennej zastrzeżeń niezależnych.

Zastosowanie rozwiązań według omówionych wynalazków pozwala uzyskać lepszej jakości wielowarstwowe rękawy renowacyjne.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Warstwa włókien, zwłaszcza warstwa o niejednokierunkowym układzie włókien do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów, posiada nitką połączone ze sobą pasma włókien równoległych do siebie z odchyłką ±15° od osi pasma i odcinki włókien kierunkowo nieuporządkowane, ewentualnie są to włókna szklane, poliestrowe, poliamidowe, aramidowe, poliakrylonitrylowe, węglowe i/lub ich mieszaniny, przy czym pomiędzy pojedynczymi pasmami i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową, znamienna tym, że ma odcinki (2) włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni (3) szczelinowej pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią (3) na odległość (a) 0,5 do 4 wymiaru (b) poprzecznego pasm (1) włókien.
2. 2. Warstwa według zastrz. 1, znamienna tym, że po jednej stronie pasm (1) włókien ma odcinki (2) włókien kierunkowo nieuporządkowanych i/lub po drugiej stronie pasm (1) włókien, poprzecznie do nich, ma pasemka (5) włókien oddalone pomiędzy sobą o (d) co najmniej 0,5 wymiaru poprzecznego (w) pasemek włókien.
3. 3. Warstwa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że grubość (n) pasm (1) włókien do grubości (g) warstwy ma się jak 1:1,2 do 1:2,5.
4. 4. Warstwa według zastrz. 1, 2, 3 albo 4, znamienna tym, że ma na różnej wysokości odcinki (2) włókien kierunkowo nieuporządkowanych, pasma (1) i/lub grupy (10) pasm (1) włókien równoległych i poprzeczne do nich pasemka (5) włókien połączone ze sobą w jednym zespolonym procesie technologicznym.
5. 5. Płat wielowarstwowy, zwłaszcza do wytwarzania rękawa do renowacji kanałów, z co najmniej dwóch warstw włókien posiadających włókna równoległe do siebie z odchyłką ±15° od osi pasma i/lub odcinków włókien nieuporządkowanych kierunkowo, którymi są włókna szklane, poliestrowe, poliamidowe, aramidowe, węglowe i/lub ich mieszaniny, z warstw połączonych pikowaniem i/lub szwem, przy czym pomiędzy pojedynczymi pasmami i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową, ewentualnie pasma włókien w kolejnych warstwach są przesunięte względem siebie tak, że mają szpary migracyjne pomiędzy pasmami włókien równoległych w sąsiadujących warstwach, znamienny tym, że ma odcinki (2) włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni (3) szczelinowej pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią (3) na odległość (a) 0,5 do 4 wymiaru (b) poprzecznego pasm (1) włókien.
6. 6. Płat według zastrz. 5, znamienny tym, że ma co najmniej jedną warstwę (A3) z siatki, tkaniny lub włókniny, z włókien szklanych, poliestrowych, poliamidowych, aramidowych, poliakrylonitrylowych, węglowych i/lub ich mieszaniny, korzystnie z równoległych do siebie pasm włókien metalowych połączonych ze sobą włóknami szklanymi.
7. 7. Płat według zastrz. 6, znamienny tym, że ma warstwy (A, A1, A2) o różnej i/lub takiej samej gęstości objętościowej.
8. 8. Płat według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że ma odległość (a) pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy (A) różną od odległości (ą^) pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy (A1).
9. 9. Rękaw warstwowy do renowacji kanałów, posiada co najmniej dwie warstwy, z pasmami włókien poprzecznych do osi rękawa, wzdłużnych do osi rękawa i/lub odcinkami włókien nieuporządkowanych kierunkowo: szklanych, poliestrowych, poliamidowych, aramidowych, węglowych i/lub ich mieszanin, krawędzie wzdłużne warstw lub płatów z warstw ma połączone ze sobą na zakładkę, elementami łączącymi i/lub szwem, które to warstwy ma nasączone żywicami chemoutwardzalnymi, termoutwardzalnymi i/lub światłoutwardzalnymi, i co najmniej jedną zewnętrzną warstwę foliową, ewentualnie odbijającą światło, przy czym pomiędzy pasmami włókien równoległych i/lub grupami pasm włókien równoległych ma przestrzeń szczelinową, znamienny tym, że ma odcinki (2) włókien kierunkowo nieuporządkowanych w przestrzeni (3) szczelinowej pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych o kierunku wątku, korzystnie z przestrzenią (3) na odległość (a) 0,5 do 4 wymiaru (b) poprzecznego pasm (1) włókien.
10. 10. Rękaw według zastrz. 9, znamienny tym, że ma pasma (1) włókien w kolejnych warstwach (A, A1, A2) przesunięte względem siebie tak, że mają szpary migracyjne (11) pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych, w sąsiadujących warstwach (A, A1, A2).
11. 11. Rękaw według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że ma pasma (1) włókien poprzecznych do osi rękawa w sąsiadujących warstwach (A, Ai, A2) przesunięte względem siebie, korzystnie pod kątem ±15°, przy czym objętość przestrzeni pasm (1) włókien ma większą od objętości przestrzeni włókien nieuporządkowanych kierunkowo, które są ze sobą połączone.
12. 12. Rękaw według zastrz. 9, znamienny tym, że odległość (a) pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy (A) ma różną od odległości (¾) pomiędzy pasmami (1) włókien równoległych w płaszczyźnie warstwy (Ai).
13. 13. Rękaw według zastrz. 9, 10 albo 11, znamienny tym, że ma warstwy (A, A1, A2) z pasmami (1) włókien równoległych, o różnej i/lub takiej samej gęstości objętościowej.
14. 14. Rękaw według zastrz. 9, znamienny tym, że z zewnętrzną warstwą (A) z pasmami włókien poprzecznych do osi rękawa i nieuporządkowanych kierunkowo ma sąsiadującą warstwę foliową (6) odbijającą światło, korzystnie warstwę folii poliamidowo-polietylenowej jednostronnie metalizowanej po stronie sąsiadującej z warstwą (A).