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Die Erfindung betrifft einen Abzweigsattel zur Bildung des Abzweigs eines Liningrohres bei der Sanierung von Abwasserkanälen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines solchen Abzweigsattels in einem Liningrohr.
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In vielen Städten und Gemeinden wurden die Abwasserkanäle bereits vor Jahrzehnten installiert und weisen aufgrund des teilweise beträchtlichen Alters viele Undichtigkeiten auf. Durch diese Undichtigkeiten kann Fremdwasser, insbesondere Grundwasser, von außen in die Abwasserkanäle eintreten und dadurch das zu reinigende Abwasservolumen in unerwünschter Weise erhöhen. Zur Sanierung solcher schadhaften Abwasserkanäle sind verschiedenste Verfahren entwickelt worden. Im Hinblick auf die erforderlichen Kosten zur Sanierung der Abwasserkanäle haben sich dabei Verfahren zur grabenlosen Rohrsanierung weitgehend durchgesetzt. Im Unterschied zur offenen Bauweise werden bei diesen grabenlosen Rohrsanierungsverfahren neue Abwasserrohre, die nachfolgend als Liningrohre bezeichnet werden sollen, in den schadhaften Abwasserkanal eingeführt. Das Abwasser wird nach der Sanierung dann in den Liningrohren geführt, wobei ein Eindringen von Fremdwasser in die Liningrohre aufgrund deren Dichtigkeit ausgeschlossen ist.
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Die Abwasserkanäle weisen zur Einleitung von Abwasser eine Vielzahl von Abzweigkanälen auf, beispielsweise im Bereich von Hausanschlüssen. Die Abzweigkanäle können dabei unter unterschiedlichen Winkeln, beispielsweise unter 90° oder unter 45°, in den Abwasserkanal einmünden. Bei der Sanierung der Abwasserkanäle müssen diese Abzweige, an denen die Abzweigkanäle in den Abwasserkanal einmünden, nach Einführen der neuen Liningrohre in den Abwasserkanal neu hergestellt werden. Zur Herstellung solcher Abzweige von Liningrohren sind aus dem Stand der Technik sogenannte Abzweigsattel bekannt, wie sie beispielsweise in der
DE 690 03 111 T2 beschrieben sind. Der dort beschriebene Abzweigsattel ist zweiteilig aus einer Sattelplatte und einem Abzweigteil hergestellt. Bei der Montage des Abzweigsattels im Liningrohr wird zunächst eine Ausnehmung in das Liningrohr geschnitten und anschließend die Sattelplatte auf der Innenseite des Liningrohrs wasserdicht fixiert. An der Außenseite der Sattelplatte ist dabei ein überstehender Anschlussflansch vorgesehen, an dem anschließend das Abzweigteil befestigt wird, wobei das Abzweigteil ausgehend vom Liningrohr in den Abzweigkanal ragt.
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Nachteilig an diesen bekannten Abzweigsatteln ist es, dass an der Sattelplatte ein fest vorgegebener Anschlussflansch vorhanden sein muss, wobei dieser Anschlussflansch abhängig von der winkeligen Einmündung des Abzweigkanals jeweils eine unterschiedliche Geometrie aufweist. Im Ergebnis können also die Abzweigkanäle, die unter unterschiedlichen Winkeln in das Liningrohr einmünden, nicht mit dem jeweils gleichen Abzweigsattel saniert werden. Außerdem ist es an den bekannten Abzweigsatteln nachteilig, dass die Ausnehmung in der Sattelplatte während der eigentlichen Montage nicht nachgearbeitet werden kann, da der an die Ausnehmung in der Sattelplatte anschließende Anschlussflansch die Geometrie der Ausnehmung fest vorgibt. Ist die Sattelplatte deshalb nicht optimal im Liningrohr positioniert, bevor diese dann im Liningrohr fixiert wird, können Lageabweichungen nicht mehr bzw. nur noch sehr aufwendig korrigiert werden.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen Abzweigsattel vorzuschlagen, der die Nachteile des vorbekannten Stands der Technik vermeidet. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Montage des erfindungsgemäßen Abzweigsattels vorzuschlagen.
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Diese Aufgaben werden durch die Lehre der unabhängigen Hauptansprüche gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der erfindungsgemäße Abzweigsattel beruht auf dem Grundgedanken, dass das Abzweigteil, das zusammen mit der Sattelplatte den Abzweigsattel bildet, einen Sattelflansch und ein Rohrelement umfasst, statt nur ein Rohrelement, wie aus dem Stand der Technik bekannt. Durch den zusätzlich am Abzweigteil vorgesehenen Sattelflansch wird es ermöglicht, dass das Abzweigteil ohne einen Anschlussflansch an der Sattelplatte mit der Sattelplatte verbunden werden kann. Zur Befestigung des Abzweigteils an der Sattelplatte dient vielmehr der erfindungsgemäße Sattelflansch des Abzweigteils. Nachdem die Sattelplatte zunächst im Bereich der Ausnehmung des Liningrohrs auf der Innenseite des Liningrohrs befestigt ist, wird anschließend das Abzweigteil mit seinem Rohrelement durch die Ausnehmung in der Sattelplatte und durch die Ausnehmung im Liningrohr durchgesteckt und anschließend der am Abzweigteil vorgesehene Sattelflansch auf der Innenseite der Sattelplatte wasserdicht fixiert. Durch diese Art der Befestigung des Abzweigteils an der Sattelplatte mittels des auf der Innenseite der Sattelplatte anzubringenden Sattelflansches kann der ansonsten an den aus dem Stand der Technik bekannten Sattelplatten außenseitig angeformte Anschlussflansch entfallen. Durch dieses Entfallen des Anschlussflansches kann der erfindungsgemäße Abzweigsattel zur Bildung des Abzweigs des Liningrohrs in Abzweigkanälen mit unterschiedlichem Mündungswinkel problemlos realisiert werden. Um den Abzweigsattel möglichst flexibel auf unterschiedliche Mündungswinkel des Abzweigkanals anpassen zu können, ist das Abzweigteil des Abzweigsattels aus einem biegeschlaffen Material hergestellt. Somit ist es möglich, das Abzweigteil erst nach der Montage in dem Abzweigkanal durch geeignete Fixierung auf die entsprechende Geometrie des Abzweigkanals festzulegen. Außerdem kann die Ausnehmung in der Sattelplatte nach deren Montage auf der Innenseite des Liningrohrs im Bedarfsfall problemlos nachgeschnitten werden, da das Abzweigteil erst danach an der Sattelplatte durch Anbringung des Sattelflansches auf der Innenseite der Sattelplatte befestigt wird. Um eine sichere und langlebige Verbindung zwischen Sattelplatte und Liningrohr herstellen zu können, ist es dabei als erfindungswesentlich erkannt worden, wenn die Sattelplatte stoffschlüssig auf der Innenseite des Liningrohrs aufgeschweißt wird. Um dies zu ermöglichen, kann die Sattelplatte bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen oder Polypropylen, hergestellt sein. Ein solcher thermoplastischer Kunststoff lässt sich in einfacher Weise durch Erwärmung oberflächlich aufschmelzen und kann dann problemlos auf der Innenseite des Liningrohrs aufgeschweißt werden. Soll zur Fixierung des Abzweigteils an der Sattelplatte der am Abzweigteil vorgesehene Sattelflansch auf der Innenseite der Sattelplatte aufgeklebt werden, ist eine ausreichende Haftung des jeweils verwendeten Klebers, beispielsweise des Harzes im Fasermaterial des Abzweigteils, auf der Oberfläche der Sattelplatte erforderlich. Da die Sattelplatte selbst aus Kunststoff hergestellt ist, beispielsweise um ein Aufschweißen der Sattelplatte auf der Innenseite des Liningrohrs zu ermöglichen, stellt dies vielfach ein Problem dar, da die verwendeten Kunststoffe in vielen Fällen nur eine schlechte Klebehaftung gegenüber den geeigneten Klebemitteln aufweisen. Zur Lösung dieses Problems ist im Rahmen der Erfindung auf der Innenseite der Sattelplatte zumindest bereichsweise ein Haftvermittler vorgesehen, der die Haftung des aufgeklebten Sattelflansches an der Oberfläche der Sattelplatte erhöht. Soweit mit dem erfindungsgemäßen Abzweigsattel Abzweige realisiert werden sollen, bei denen die Abzweigkanäle nicht unter 90°, sondern beispielsweise unter 45° in den Abwasserkanal münden, ist es als erfindungswesentlich erkannt worden, wenn die Sattelplatte eine konische Ausnehmung aufweist, die vom Abzweigteil durchgriffen wird. Durch die konische Ausnehmung wird eine Einschnürung des Abzweigteils beim Durchstecken durch die Ausnehmung in der Sattelplatte unter einem Winkel von beispielsweise 45° vermieden.
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In welcher Weise der Sattelflansch des Abzweigteils auf der Innenseite der Sattelplatte wasserdicht fixiert wird, ist grundsätzlich beliebig. Besonders einfach und flexibel kann die Montage des Sattelflansches erfolgen, wenn dieser auf der Innenseite der Sattelplatte aufgeklebt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Variante ist es vorgesehen, dass das Abzweigteil aus einem harzgetränkten, biegeschlaffen Fasermaterial hergestellt ist, wobei das Abzweigteil durch Aushärten des Harzes in eine formstabile Form gebracht werden kann. Mit dem zunächst noch ungehärteten Harz kann das Abzweigteil in einfacher Weise auf der Innenseite der Sattelplatte aufgeklebt bzw. auf der Innenseite des Abzweigkanals fixiert werden. Außerdem kann das biegeschlaffe Fasermaterial zur Realisierung unterschiedlicher Geometrien bzw. diverser Mündungswinkel der Abzweigkanäle flexibel geformt und erst anschließend durch Härten des Harzes formstabil in Form gebracht werden.
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Um das oberflächliche Anschmelzen der Sattelplatte zum Aufschweißen auf der Innenseite des Liningrohrs in einfacher Weise realisieren zu können, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante eine Heizeinrichtung vorgesehen, mit der der Kunststoff an der Außenseite der Sattelplatte aufgeschmolzen werden kann. Als Heizeinrichtung können dabei beispielsweise in den Kunststoff der Sattelplatte eingebettete Heizdrähte Verwendung finden, die nach der Platzierung der Sattelplatte an der richtigen Stelle auf der Innenseite des Liningrohrs mit Strom beheizt werden und dadurch die Sattelplatte oberflächlich aufschmelzen.
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Welche Art von Haftvermittler zur Erhöhung der Haftung der Klebeverbindung zwischen Sattelflansch und Sattelplatte Verwendung findet, ist grundsätzlich beliebig. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Haftvermittler von einem textilen Materialabschnitt gebildet, der auf der Oberfläche der Sattelplatte angebracht ist.
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Als textiler Materialabschnitt können beispielsweise entsprechend geeignete Gewirke oder Gestricke in entsprechenden Zuschnitten Verwendung finden.
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Zur Fixierung des Haftvermittlers auf der Oberfläche der Sattelplatte ist es besonders vorteilhaft, wenn das Material des Haftvermittlers, beispielsweise des textilen Materialabschnitts, oberflächlich in den aufgeschmolzenen Kunststoff der Sattelplatte eingebettet wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die aus Kunststoff hergestellte Sattelplatte mit einer geeigneten Heizeinrichtung oberflächlich erhitzt und leicht aufgeschmolzen wird, wobei anschließend der Haftvermittler, beispielsweise der textile Materialabschnitt, in den oberflächlich aufgeschmolzenen Kunststoff der Sattelplatte eingedrückt wird. Auf diese Weise umfließt der geschmolzene Kunststoff der Sattelplatte das Material des Haftvermittlers und fixiert diesen stoffschlüssig. Nach Erkalten des Kunststoffs der Sattelplatte ist der Haftvermittler dann durch diesen Stoffschluss innig mit der Sattelplatte verbunden. Im Hinblick auf eine problemlose Positionierung der Sattelplatte im Liningrohr ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sattelplatte keine über die Plattenoberfläche überstehenden Überstände aufweist. Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass eine Kunststoffplatte zunächst mit der notwendigen Ausnehmung und in der gewünschten Geometrie der Sattelplatte ausgeschnitten und anschließend entsprechend dem Radius des Liningrohrs gebogen wird. Durch die fehlenden Überstände kann eine sehr einfache Positionierung der Sattelplatte im Liningrohr erfolgen. Insbesondere entfällt die ansonsten exakt durchzuführende Positionierung des an den aus dem Stand der Technik bekannten Sattelplatten angeformten Anschlussflansches in der Abzweigstelle des Liningrohrs.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Ausnehmung im Liningrohr im Bereich des Abzweigkanals hergestellt.
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Anschließend wird die Sattelplatte zu dieser Ausnehmung im Liningrohr transportiert und wasserdicht an der Innenseite des Liningrohrs fixiert, beispielsweise aufgeschweißt. Die Ausnehmung im Liningrohr und die Ausnehmung in der Sattelplatte überdecken sich dabei zumindest teilweise, um das Einströmen des Abwassers durch die beiden weitgehend kongruent anzuordnenden Ausnehmungen zu ermöglichen.
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Anschließend erfolgt dann der Transport des Abzweigteils zu der Ausnehmung in der Sattelplatte. Sobald das Abzweigteil sich im Bereich der Ausnehmung in der Sattelplatte befindet, wird das Rohrelement des Abzweigteils durch die Ausnehmung in der Sattelplatte und die dahinterliegende Ausnehmung im Liningrohr durchgesteckt, so dass das Rohrelement in den Abzweigkanal hineinragt.
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Zuletzt wird der am Abzweigteil vorgesehene Sattelflansch dann an der Innenseite der Sattelplatte fixiert, um eine wasserdichte Verbindung zwischen Sattelplatte und Abzweigteil herzustellen.
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Gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante wird vor der Durchführung des Verfahrensschritts d), das heißt vor dem Durchstecken des Rohrelements in den Abzweigkanal eine Nachbearbeitung an der Ausnehmung im Liningrohr und/oder eine Nachbearbeitung an der Ausnehmung in der Sattelplatte vorgenommen. Durch die entsprechende Nachbearbeitung können die Ausnehmungen im Liningrohr bzw. in der Sattelplatte erforderlichenfalls vergrößert werden, so dass der für den Durchfluss des Abwassers vorhandene Querschnitt optimiert wird.
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Zur Fixierung des am Abzweigteil vorgesehenen Sattelflansches an der mit einem Haftvermittler ausgestatteten Innenseite der Sattelplatte (02) ist es vorteilhaft, eine Klebeverbindung vorzusehen. Dazu kann der Sattelflansch beispielsweise mit einem härtbaren Harz getränkt sein.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abzweigsattels und eine Variante des erfindungsgemäßen Montageverfahrens ist in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
- 1 einen aus einer Sattelplatte und einem Abzweigteil zusammengesetzten Abzweigsattel in seitlicher Ansicht;
- 2 das Abzweigteil des Abzweigsattels gemäß 1 in seitlicher Ansicht;
- 3 die Sattelplatte des Abzweigsattels gemäß 1 in seitlicher Ansicht;
- 4 die Sattelplatte gemäß 3 in Ansicht von unten;
- 5 einen mit einem Liningrohr sanierten Abwasserkanal im Bereich eines Abzweigkanals im Längsschnitt;
- 6 den Abwasserkanal mit Liningrohr gemäß 5 nach Anbringung der Sattelplatte gemäß 3 auf der Innenseite des Liningrohrs;
- 7 den Abwasserkanal mit Liningrohr und Sattelplatte gemäß 6 nach Vergrößerung der Ausnehmung im Liningrohr und in der Sattelplatte im Längsschnitt;
- 8 den Abwasserkanal mit Liningrohr und Sattelplatte nach Anbringung des Abzweigteils gemäß 2 auf der Innenseite der Sattelplatte zur Bildung des erfindungsgemäßen Abzweigsattels im Längsschnitt.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Abzweigsattel 01 in seitlicher Ansicht. Der Abzweigsattel 01 besteht aus einer Sattelplatte 02 und einem an der Sattelplatte 02 befestigbaren Abzweigteil 03.
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2 zeigt das Abzweigteil 03 des Abzweigsattels 01 in seitlicher Ansicht. Das Abzweigteil 03 ist hutförmig ausgebildet und besteht aus einem Sattelflansch 04 und einem Rohrelement 05. Zur Herstellung des Abzweigteils 03 können geeignete Zuschnitte eines Fasermaterials, beispielsweise Glasfasergewebe, zu der gewünschten Form zusammengenäht und anschließend mit einem geeigneten Harz getränkt werden. Das Rohrelement 05 wird während der Montage des Abzweigsattels 01 in einem Liningrohr durch eine Ausnehmung 06 (siehe 3) in der Sattelplatte durchgesteckt. Die Außenseite 07 des Sattelflansches 04 wird bei der Montage des Abzweigteils 03 an der Sattelplatte 02 auf der Innenseite 08 (siehe 4) der Sattelplatte 02 aufgeklebt.
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3 zeigt die aus einem schweißbaren Kunststoff, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, bestehende Sattelplatte 02 in seitlicher Queransicht bzw. in seitlicher Ansicht von vorne. Der Krümmungsradius der Sattelplatte 02 entspricht dabei exakt dem Krümmungsradius des Liningrohrs, an dem die Sattelplatte 02 fixiert werden soll.
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4 zeigt die Sattelplatte 02 in Ansicht von unten. An der Innenseite 08 der Sattelplatte 02 ist ein Haftvermittler 09 vorgesehen, bei dem es sich beispielsweise um ein textiles Gewirk oder Gestrick handeln kann. Zur Befestigung des Gewirks bzw. Gestricks an der Innenseite 08 wird die Sattelplatte 02 an der Innenseite 08 oberflächlich aufgeschmolzen und das Gewirk bzw. Gestrick in den geschmolzenen Kunststoff hineingedrückt. Nach Erkalten des Kunststoffs ist das Gewirk bzw. das Gestrick dann stoffschlüssig mit der Sattelplatte 02 verbunden.
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Das Verfahren zur Montage des Abzweigsattels 01 in ein zur Sanierung eines Abwasserkanals verwendetes Liningrohr soll nachfolgend anhand der Zeichnungen 5 bis 8 näher erläutert werden.
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5 zeigt einen zu sanierenden Abwasserkanal 10 im Bereich einer Abzweigung 11, an der ein Abzweigkanal 12 in den Abwasserkanal 10 einmündet. Zur Sanierung des Abwasserkanals 10 wurde bereits ein Liningrohr 13 aus Kunststoff in den Abwasserkanal 10 eingeschoben. Außerdem wurde im Bereich des Abzweigs 11 eine Ausnehmung 14 in das Liningrohr 13 geschnitten, um das Einströmen von Abwasser aus dem Abzweigkanal 12 in das Liningrohr 13 zu ermöglichen. Zur Abdichtung des Abzweigs 11 wird nun nachfolgend die Montage eines erfindungsgemäßen Abzweigsattels im Liningrohr 13 näher erläutert.
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6 zeigt das Liningrohr 13, nachdem im Bereich des Abzweigs 11 auf der Innenseite 15 des Liningrohrs 13 eine Sattelplatte 02 fixiert worden ist. Dazu wird die Sattelplatte 02 mittels eines geeigneten Roboterfahrzeugs an die entsprechende Stelle des Liningrohrs 13 transportiert und gegen die Innenseite 15 gedrückt. Durch Beheizen von Heizdrähten 16, die in den Kunststoff der Sattelplatte 02 eingebettet sind, kann der Kunststoff der Sattelplatte 02 oberflächlich angeschmolzen und dadurch die Sattelplatte 02 mit ihrer Außenseite auf der Innenseite 15 des Liningrohrs 13 aufgeschweißt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Ausnehmungen 06 und 14 weitgehend kongruent angeordnet sind, um ein möglichst widerstandsfreies Einfließen des Abwassers zu ermöglichen.
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7 zeigt die Möglichkeit zur Nachbearbeitung der Ausnehmungen 06 und 14, soweit diese nicht optimal positioniert sind. Dazu wird mit einem geeigneten Bearbeitungsroboter entweder die Ausnehmung 06 und/oder die Ausnehmung 14 ausgeschnitten, beispielsweise ausgefräst, um die Geometrie der Ausnehmungen 06 und 14 mit einem Ausschnitt 17 zu optimieren.
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8 stellt den Abzweig 11 nach vollständiger Herstellung des Abzweigsattels 01 dar. Dazu wird nach der Optimierung der Ausnehmungen 06 und 14 das Abzweigteil 03 zur Ausnehmung 06 in der Sattelplatte 02 transportiert und das Rohrelement 05 durch die beiden Ausnehmungen 06 und 14 hindurchgesteckt. Mittels eines geeignetes Bearbeitungsroboters wird dann die Außenseite 07 des Sattelflansches 04 gegen die Innenseite 08 der Sattelplatte 02 gedrückt und das noch ungehärtete Harz im Sattelflansch 04 beispielsweise durch Beheizung gehärtet. Zugleich kann auch die Außenseite des Rohrelements 05 gegen die Innenseite des Abzweigkanals 12 gedrückt und das Harz im Rohrelement 05 durch Beheizung gehärtet werden. Auf diese Weise kann eine Klebeverbindung zwischen dem Sattelflansch 04 und der Sattelplatte 02 bzw. zwischen dem Rohrelement 05 und dem Abzweigkanal 12 realisiert werden. Da die Ausnehmung 06 in der Sattelplatte 02 elliptisch ausgebildet ist, wird der Abzweig 11, der durch das Rohrteil 05 realisiert ist, durch die Ausnehmung 06 nicht in unerwünschter Weise eingeschnürt. Da der Abzweigteil 03 aus einem biegeschlaffen Material besteht, der erst durch das Härten des Harzes formstabil wird, können unterschiedlichste Geometrien von Abzweigen mit jeweils baugleichen Bauelementen des Abzweigsattels 01 realisiert werden.
