DE102016202355A1

DE102016202355A1 - Schlauchliner sowie Anordnung und Verfahren zur Rohrsanierung mit einem Schlauchliner

Info

Publication number: DE102016202355A1
Application number: DE102016202355.1A
Authority: DE
Inventors: Ralf Odenwald
Original assignee: Bkp Berolina Polyester & Co KG GmbH
Current assignee: Bkp Berolina Polyester & Co KG GmbH
Priority date: 2016-02-16
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2017-08-17

Abstract

Bei einem Schlauchliner (1) mit einem Innenfolienschlauch (2) aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial, einem Außenfolienschlauch (3) aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial und einer dazwischen angeordneten Schlauchlage (4) aus UV-strahlungsaushärtbarem oder lichtaushärtbarem Material (5), ist erfindungsgemäß zwischen dem Innenfolienschlauch (2) und dem Außenfolienschlauch (3) ein IR-Absorbermaterial (7) vorhanden, das in direktem thermischem Kontakt mit dem aushärtbaren Material (5) steht und durch IR-Strahlung (16) im nahen IR-Bereich stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlauchliner mit einem Innenfolienschlauch aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial, einem Außenfolienschlauch aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial und einer dazwischen angeordneten Schlauchlage aus UV-strahlungsaushärtbarem oder lichtaushärtbarem Material, sowie auch eine Anordnung und ein Verfahren zur Rohrsanierung mit einem an der Innenwandung des zu sanierenden Rohrs anliegenden Schlauchliner und mit einer im Schlauchliner angeordneten Strahlungsquelle, die Strahlung im UV- und/oder im sichtbaren Bereich zum Aushärten des aushärtbaren Materials abstrahlt.
Nicht begehbare schadhafte Rohrleitungen werden mit so genannten Relining-Verfahren saniert, wobei vor Ort aus aushärtbaren Formmassen ein Neurohr hergestellt wird. Dazu wird ein mit aushärtbarem Kunststoff getränkter Träger- bzw. Verstärkungswerkstoff (Schlauchliner) in ein zu sanierendes Altrohr eingebracht, wobei als aushärtbarer Kunststoff meist strahlungshärtende Harze verwendet werden. Nachdem der eingebrachte Schlauchliner positioniert und mittels Druckluft an die Innenwandung des Altrohrs gepresst ist, werden Strahlungsquellen durch den Schlauchliner bewegt, um den Schlauchliner von innen mittels der abgegebenen Strahlung auszuhärten. Zum Aushärten des strahlungshärtenden Materials wird meist Strahlung im UV-Nahbereich von 395 bis 430 nm eingesetzt, allerdings geben die dabei verwendeten Strahlungsquellen, also Gasentladungslampen oder in Zukunft LED-Lampen mit entsprechenden Wellenlängen, nur einen geringen Teil (ca. 15%) der elektrisch aufgenommenen Energie in den für die Aushärtung relevanten Wellenlängenbereich ab.
Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, bei einem Schlauchliner sowie bei einer Anordnung und einem Verfahren der eingangs genannten Art die Energiebilanz bei der Aushärtung des aushärtbaren Materials zu verbessern, also insbesondere eine Aushärtung des aushärtbaren Materials mit weniger eingesetzter elektrischer Energie zu erreichen.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Schlauchliner erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Innenfolienschlauch und dem Außenfolienschlauch ein IR-Absorbermaterial vorhanden ist, das in direktem thermischem Kontakt mit dem aushärtbaren Material steht und durch IR-Strahlung im nahen IR-Bereich, also im Wellenlängenbereich zwischen 750 und 2500 nm, stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material. Vorzugsweise ist das aushärtbare Material durch Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 360 nm und 500 nm, insbesondere zwischen 365 nm und 460 nm, aushärtbar.
Neben dem für die Aushärtung relevanten Wellenlängenbereich wird von den hierfür eingesetzten Strahlungsquellen, also Gasentladungslampen oder in Zukunft LED-Lampen, auch Strahlung im IR-Bereich, insbesondere im NIR-Bereich (750 nm bis 2500 nm), emittiert. Erfindungsgemäß weist der Schlauchliner ein IR-Absorbermaterial auf, das diese IR-Strahlung absorbiert, sich dadurch erwärmt und dadurch letztlich auch das strahlungshärtende Material erwärmt. Aufgrund der Faustregel, dass im aushärtbaren Material eine Temperaturerhöhung von 10°C eine Verdopplung der chemischen Reaktionsgeschwindigkeit zur Folge hat, wird durch die Erwärmung des aushärtbaren Materials eine schnellere Aushärtung erreicht. Als IR-Absorbermaterial kann beispielsweise Aluminiumhydroxid, Kreide oder Talkum eingesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das IR-Absorbermaterial dem, insbesondere flüssigen, aushärtbaren Material, z. B. als Additive (im Grundmaterial gelöste Zusatzstoffe) oder als Füllstoffe (dem Grundmaterial zugegebene unlösliche Zusatzstoffe), beigemischt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist eine mit flüssigem aushärtbarem Material getränkte Trägerlage der Schlauchlage das IR-Absorbermaterial auf. Insbesondere kann die Trägerlage selbst aus dem IR-Absorbermaterial gebildet sein.
Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt auch eine Anordnung mit einem zu sanierenden Rohr, mit einem an der Innenwandung des zu sanierenden Rohrs anliegenden Schlauchliner, der einen Innenfolienschlauch aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial, einen Außenfolienschlauch aus flüssigkeitsdichten Kunststoffmaterial und eine dazwischen angeordnete Schlauchlage aus UV-strahlungsaushärtbarem oder lichtaushärtbaren Material aufweist, und mit einer im Schlauchliner angeordneten Strahlungsquelle, die Strahlung im UV-Bereich und/oder im sichtbare Bereich zum Aushärten des aushärtbaren Materials abstrahlt, wobei erfindungsgemäß der Schlauchliner zwischen dem Innenfolienschlauch und dem Außenfolienschlauch ein IR-Absorbermaterial aufweist, das in direktem thermischem Kontakt mit dem aushärtbaren Material steht und durch eine von einer Strahlungsquelle im nahen IR-Bereich, also im Wellenlängenbereich zwischen 750 und 2500 nm, abgegebene IR-Strahlung stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann entweder mindestens eine Strahlungsquelle, die zusätzlich zu der Strahlung im UV-Bereich und/oder im sichtbaren Bereich auch die IR-Strahlung im nahen IR-Bereich abstrahlt, oder aber zusätzlich zu einer ersten Strahlungsquelle, die die Strahlung im UV-Bereich und/oder im sichtbaren Bereich abstrahlt, eine zweite Strahlungsquelle aufweisen, die die IR-Strahlung im nahen IR-Bereich abstrahlt.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Aushärten eines an der Innenwandung eines zu sanierenden Rohrs anliegenden, wie oben ausgebildeten Schlauchliners, wobei eine Strahlungsquelle zum Aushärten des aushärtbaren Materials durch den Schlauchliner bewegt wird und wobei das IR-Absorbermaterial des Schlauchliners durch die von der Strahlungsquelle oder von einer weiteren Strahlungsquelle im nahen IR-Bereich abgestrahlte IR-Strahlung stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material.
Vorzugsweise wird die weitere Strahlungsquelle, die die IR-Strahlung im nahen IR-Bereich abstrahlt, in Bewegungsrichtung vor der Strahlungsquelle, die die Strahlung im UV-Bereich und/oder im sichtbaren Bereich abstrahlt, durch den Schlauchliner bewegt, damit das aushärtbare Material bereits erwärmt ist, wenn die UV- oder sichtbare Strahlung auf das aushärtbare Material trifft.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigen:
1 den Aufbau eines erfindungsgemäßen aushärtbaren Schlauchliners; und
2, 3 zwei erfindungsgemäße Anordnungen zur Rohrsanierung mit einer einzigen Strahlungsquelle (2) und mit zwei Strahlungsquellen (3).
Der in 1 gezeigte Schlauchliner 1 dient zum Auskleiden einer zu sanierenden Rohleitung 11 (2) und umfasst einen Innenfolienschlauch 2 aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial, einen Außenfolienschlauch 3 aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial und eine dazwischen vorgesehene, sich in Schlauchumfangsrichtung ringsum erstreckende Schlauchlage 4 in Form einer mit flüssigem UV-strahlungsaushärtbarem oder lichtaushärtbarem Material (Harz) 5 imprägnierten Trägerlage 6. Diese Trägerlage 6 kann z. B. als textile Verstärkungsbahn ausgeführt sein. Das aushärtbare Material 5 wird bevorzugt durch Strahlung 15 (2) im Wellenlängenbereich zwischen 360 nm und 500 nm, insbesondere zwischen 365 nm und 460 nm, ausgehärtet.
Dem flüssigen aushärtbaren Material 5 ist z. B. als Additiv oder als Füllstoff ein IR-Absorbermaterial 7 beigemischt, das somit in direktem thermischem Kontakt mit dem aushärtbaren Material 5 steht und das durch IR-Strahlung 16 (2) im nahen IR-Bereich, also im Wellenlängenbereich zwischen 750 und 2500 nm, stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material 5. Als IR-Absorbermaterial 7 kann beispielsweise Aluminiumhydroxid, Kreide oder Talkum eingesetzt werden.
Alternativ kann auch die Trägerlage 7 das IR-Absorbermaterial 7 aufweisen, z. B. als Beschichtung, oder selbst aus dem IR-Absorbermaterial 7 gebildet sein.
Die in 2 gezeigte Anordnung 10 zur Rohrsanierung weist ein zu sanierendes Rohr 11, einen an der Innenwandung 12 des zu sanierenden Rohrs 11 anliegenden Schlauchliner 1 und eine im Schlauchinnern 13 des Schlauchliners 1 angeordnete Strahlungsquelle 14 auf, die sowohl Strahlung 15 im UV- und/oder im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch IR-Strahlung 16 im nahen IR-Wellenlängenbereich zwischen 750 und 2500 nm abstrahlt.
Nachdem der Schlauchliner 1 in das Rohr 11 eingebracht, positioniert und mittels Druckluft an die Innenwandung 12 gepresst ist, wird die Strahlungsquelle 14 durch den Schlauchliner bewegt (Pfeilrichtung 17), um den Schlauchliner 1 von innen mittels der abgegebenen Strahlung 15 auszuhärten. Die von der Strahlungsquelle 14 auch abgegebene IR-Strahlung 16 wird vom IR-Absorbermaterial 7 absorbiert, das sich dadurch erwärmt, wodurch folglich auch das aushärtbare Material 5 erwärmt wird. Je höher die Temperatur des aushärtbaren Materials 5 ist, desto höher ist seine chemische Reaktionsgeschwindigkeit. Es gilt die Faustregel, dass im aushärtbaren Material 5 eine Temperaturerhöhung von 10°C eine Verdopplung der chemischen Reaktionsgeschwindigkeit zur Folge hat. Durch die Erwärmung des aushärtbaren Materials 5 wird somit eine deutlich schnellere Aushärtung erreicht.
Von 2 unterscheidet sich die in 3 gezeigte Anordnung 10 dadurch, dass hier statt einer einzigen Strahlungsquelle zwei Strahlungsquellen 14a, 14b durch den Schlauchliner 1 bewegt werden. Die erste Strahlungsquelle 14a strahlt die sichtbare und/oder UV-Strahlung 15 zum Aushärten des aushärtbaren Materials 5 ab, wohingegen die zweite Strahlungsquelle 14b die IR-Strahlung 16 abstrahlt. Vorzugsweise wird die zweite Strahlungsquelle 14b in Bewegungsrichtung 17 vor der ersten Strahlungsquelle 14a durch den Schlauchliner 1 bewegt, um so das aushärtbare Material 5 durch die IR-Strahlung 16 bereits vorzuwärmen, bevor es dann durch die sichtbare und/oder UV-Strahlung 15 ausgehärtet wird.

Claims

Schlauchliner (1) mit einem Innenfolienschlauch (2) aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial, einem Außenfolienschlauch (3) aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial und einer dazwischen angeordneten Schlauchlage (4) aus UV-strahlungsaushärtbarem oder lichtaushärtbarem Material (5), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenfolienschlauch (2) und dem Außenfolienschlauch (3) ein IR-Absorbermaterial (7) vorhanden ist, das in direktem thermischem Kontakt mit dem aushärtbaren Material (5) steht und durch IR-Strahlung (16) im nahen IR-Bereich stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material (5).
Schlauchliner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das IR-Absorbermaterial (7) dem, insbesondere flüssigen, aushärtbaren Material (5) beigemischt ist.
Schlauchliner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit flüssigem aushärtbarem Material (5) getränkte Trägerlage (6) der Schlauchlage (4) das IR-Absorbermaterial (7) aufweist, insbesondere aus dem IR-Absorbermaterial (7) gebildet ist.
Schlauchliner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material (5) durch Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 360 nm und 500 nm, insbesondere zwischen 365 nm und 460 nm, aushärtbar ist.
Anordnung (10) mit einem zu sanierenden Rohr (11), mit einem an der Innenwandung (12) des zu sanierenden Rohrs (11) anliegenden Schlauchliner (1), der einen Innenfolienschlauch (2) aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial, einen Außenfolienschlauch (3) aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial und eine dazwischen angeordnete Schlauchlage (4) aus UV-strahlungsaushärtbarem oder lichtaushärtbarem Material (5) aufweist, und mit einer im Schlauchliner (1) angeordneten Strahlungsquelle (14; 14a), die Strahlung (15) im UV-Bereich und/oder im sichtbaren Bereich zum Aushärten des aushärtbaren Materials (5) abstrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchliner (1) zwischen dem Innenfolienschlauch (2) und dem Außenfolienschlauch (3) ein IR-Absorbermaterial (7) aufweist, das in direktem thermischem Kontakt mit dem aushärtbaren Material (5) steht und durch eine von einer Strahlungsquelle (14; 14b) im nahen IR-Bereich abgegebene IR-Strahlung (16) stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material (5).
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das IR-Absorbermaterial (7) dem, insbesondere flüssigen, aushärtbaren Material (5) beigemischt ist.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit flüssigem aushärtbarem Material (5) getränkte Trägerlage (6) der Schlauchlage (4) das IR-Absorbermaterial (7) aufweist, insbesondere aus dem IR-Absorbermaterial (7) gebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material (5) durch Strahlung (15) im Wellenlängenbereich zwischen 360 nm und 500 nm, insbesondere zwischen 365 nm und 460 nm, aushärtbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (14) zusätzlich zu der Strahlung (15) im UV-Bereich und/oder im sichtbaren Bereich auch die IR-Strahlung (16) im nahen IR-Bereich abstrahlt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu einer ersten Strahlungsquelle (14a), die die Strahlung (15) im UV-Bereich und/oder im sichtbaren Bereich abstrahlt, eine zweite Strahlungsquelle (14b) vorhanden ist, die die IR-Strahlung (16) im nahen IR-Bereich abstrahlt.
Verfahren zum Aushärten eines an der Innenwandung (12) eines zu sanierenden Rohrs (11) anliegenden Schlauchliners (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Strahlungsquelle (14; 14a) zum Aushärten des aushärtbaren Materials (5) durch den Schlauchliner (1) bewegt wird und wobei das IR-Absorbermaterial (7) des Schlauchliners (1) durch die von der Strahlungsquelle (14) oder von einer weiteren Strahlungsquelle (14b) im nahen IR-Bereich abgestrahlte IR-Strahlung (16) stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material (5).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Strahlungsquelle (14b), die die IR-Strahlung (16) im nahen IR-Bereich abstrahlt, in Bewegungsrichtung (17) vor der Strahlungsquelle (14a), die die Strahlung (15) im UV-Bereich und/oder im sichtbaren Bereich abstrahlt, durch den Schlauchliner (1) bewegt wird.