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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur HerstellUng
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eines Innenschutzes von Abwasserrohren, z.B. von Beton rohren gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Der erfindungsgemäße Innenschutz für Abwasserrohre läßt sich mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren nach der Verlegung der Rohre, die meistens im Erdreich
unter Flur verlaufen, durchführen, weil das Auskleidungsmaterial mit mobilen Schleuderkopfmaschinen
ausgebracht werden kann, wobei die Maschine die Rohre, d.h. im wesentlichen die
von ihnen gebildete trockene Rohrleitung durchfährt und dabei das Auskleidungsmaterial
auf die Rohrinnenwand aufträgt, auf der es haftet und erhärtet.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich jedoch auch einzelne
Rohre vor ihrer Verlegung in einer Abwasserleitung mit dem Innenschutz versehen.
Das låt sich je nach Rohrlänge mit einer mobilen oder mit einer stationären Schleuderkopfmaschine
bewerkstelligen. Das Material, aus dem die Abwasserrohre bestehen, ist unterschiedlich.
Es kann sich um Ton, Steinzeug, Asbest u.dgl. Materialien handeln. In der Regel
wird das erfindungsgemäße Verfahren jedoch auf Betonrohre angewandt, welche in großer
Zahl zum Aufbau von Abwasserleitungen eingesetzt werden und eine verhältnismäßig
rauhe Oberfläche besitzen. Gemeinsam ist den verschiedenen Rohrmaterialien, ddß
sie nicht ohne weiteres und auf Dauer gegen den zerstörerischen Angriff von Abwässsern
hinreichend widerstand5tåhig sind, die durch die Rohre abtransportiert werden müssen.
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Diese Beanspruchungen der Abwasserrohre sind einerseits chemischer
Natur und beruhen darauf, daß die Abwässer sauer oder alkalisch reagieren. Wenn
die Rohre z.B. aus Beton bestehen, führen saure Abwässer zum Herauslösen von Kalkbestandteilen
des Betons und dadurch zu schweren Dauerschäden. Andererseits führen Abwässer Feststoffe
mit sich, die einen starken abrasiven Effekt an den Rohrwänden entwickeln. Insbesondere
handelt es sich bei diesen Stoffen um Sande, welche in Stäuben und Schlämmen enthalten
sind, die mit dem Abwasser etwa bei der Entwässerung von Straßen, Plätzen, Bauwerken
o.dgl. abgehen. Der erfindungsgemäße Innenschutz der Abwasserrohre verfolgt den
Zweck, dem abrasiven und dem chemischen Angriff der Abwasser einen dauerhaften Widerstand
entgegenzusetzen.
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Das hierzu benutzte Auskleidungsmaterial unterscheidet sich von häufig
auf Kunststoffbasis hergestellten Farb- und Schutzüberzugstoffen, welche ebenfalls
mit mobilen Spritzmaschinen aufgebracht werden, die einen umlaufenden Spritzdüsenkopf
aufweisen, durch seine zusätzliche Fähigkeit, den abrasiven Angriffen Widerstand
zu leisten und nicht nur eine chemisch weitgehend inerte Oberfläche zu bilden, wie
sie durch die erwähnten Farb- und Schutzüberzüge auf Kunststoffbasis erreichbar
ist. Grundsätzlich besteht dieser Unterschied des erfindungsgemäßen Verfahrens auch
gegenüber Auskleidungsmaterialien, welche von einem thermoplastischen Kunststoff
gebildet werden, der nicht mit Schleuderkopfmaschinen auf die Rohrinnenwand aufgetragen
wird, sondern als Schlauch in das Rohr eingezogen und danach bis zur Befestigung
auf den Rohrinnenwänden aufgebläht wird. Bei solchen Überzügen
führt
die fehlende Widerstandsfähigkeit gegen abrasive Angriffe außerdem dazu, daß örtliche
Beschädigungen einer solchen Kunststoffhaut den Ausgangspunkt von Abiösungserscheinungen
an den Grenzflächen zum Rohrmaterial bilden, die durch das strbmende Medium schnell
erweitert werden und zum schließlich#fl Tota1v#rlust des Innenschutzes führen.
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Die Erfindung geht aus von einem vorbekannten Verfahren, das mit einer
Sc#leuderkopfmasÖiiine durchgeführt wird und als aushärtendes Auskleidungsmaterial
vorzugsweise einen Zementmörtel benutzt (US-PS 27 04 873).
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Hierbei erhält die Schleuderkopfmaschine über eine Rohr leitung den
fertig gemischten Mörtel laufend zugeführt und gibt das Auskleidungsmaterial im
flüssigen Zustand über den Schleuderkopf nach außen ab. Das mit dem Schleuderkopf
am nachlaufenden Ende der Maschine fortlaufend aufgetragene Auskleidungsmaterial
wird; durch nachlaufende Glättwerkzeuge auf die Rohrinnenwand aufgespachtelt und
härtet danach in einer annähernd gleichmäßig dichten Schicht aus. Nachteilig wirkt
sich jedoch aus, daß diese Schicht durch den sauren Angriff der Abwässer alsbald
beschädigt und durch den nachfolgenden Angriff der abrasiven Bestandteile der Abwässser
zerstört und abgetragen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so
zu führen, daß es rationell durchgeführt werden kann und eine Schicht auf der Innenwand
der Abwasserrohre hinterläßt, welche weder durch abrasiven noch durch chemischen
Angriff zerstört werden kann.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches
1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß der Erfindung wird in die Schleuderkopfmaschine gemäß dem bekannten
System das Auskleidungsmaterial eingebracht, das noch nicht die Fähigkeit besitzt,
auf den Rohrinnenwänden zu erhärten. Es besteht vielmehr lediglich aus dem duroplastischen
Kunststoff bzw. Harz in Mischung mit der aus Quarzsand bzw. -mehl eingebrachten
Füllung. Diese Füllung und der Kunststoff lassen sich daher ohne die Gefahr von
Verstopfern der Schleuderkopfmaschine durch vorzeitiges Erhärten der Mischung von
außen zuführen. Erst durch den Zusatz des Härters in der Maschine werden die Voraussetzungen
für das Festwerden des Auskleidungsmaterials auf den Rohrwänden geschaffen. Die
Art und die Menge des Härters bestimmen die sogenannte Topfzeit und werden in dem
erfindungsgemäßen Verfahren so gewählt, daß einerseits eine Erhärtung des Materials
vor dem Schleuderkopf in der Maschine verhindert, andererseits aber ein Abtropfen
oder Ablaufen des ausgebrachten Auskleidungsmaterials von den Rohrwänden verhindert
wird. Tatsächlich läßt sich diese Einstellung so vornehmen, daß verhältnismäßig
geringe Schichtdicken mit der erforderlichen Gleichmäßigkeit erzielt werden.
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Der hiermit geschaffene Innenschutz ist abriebfest, was im Prinzip
auf der großen Härte des Füllstoffes beruht. Derartige Quarzsande weisen im allgemeinen
ein SiO2-Gehalt von mehr als 99% auf und enthalten Gangarten in entsprechend niedrigem
anteiligen Verhältnis, z.B. A1203 in Größenordnungen von 0,1 bis 0,5 %
und
Fe2O3 unter 0,1 % bei Glühverlusten von 0,1 bis 0,2 %. Diese Quarzsande besitzen
eine Dichte von beispielsweise 2,65 g/cm3 und werden nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren in Körnungen von unter 1 mm verwendet. Das Quarzmehl hat dagegen Körnungen
im sogenannten #-Bereich, besteht aber im übrigen aus dem gleichen Grundsubstrat.
Es hat sich überraschend herausgestellt, daß in dem Vinylesterharz vergleichsweise
große Mengen dieses Füllstoffes untergebracht werden können, der deswegen und wegen
seiner unterschiedlichen feinen Körnungen offenbar eine so dichte Kugelpackung in
der Schutzschicht bildet, daß das gegen abrasiven Angriff empfindliche Harz in dieser
Schicht nicht mehr angegriffen und herausgelöst werden kann.
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Andererseits sind der Füllstoff ebenso wie das Harz praktisch chemisch
inert. Unabhängig von der sauren oder basischen Reaktion der Abwässer widersteht
daher die Schutzschicht auch allen chemischen Angriffen, welche von dem Abwasser
ausgehen.
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Mit den Merkmalen des Anspruches 2 läßt sich eine zweckmäßige Mischung
aus Harz, Quarzmehl und Quarzsand erzielen, welche im Zwangsmischer hergestellt
wird. Man muß allerdings darauf achten, daß dieses Material aufgrund seiner Kunststoffkomponente
der Zündgruppe T6 angehört.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruches 3 aüsgeführt, wodurch sich eine rationelle Verwendung des relativ
aufwendigen Vinylesterharzes bei gleichzeitig ausreichendem Verschleißschutz ergibt.
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Im folgenden wird zum besseren Verständnis eine Ausführungsform einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens anhand
der Figuren in der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch und
teilweise in gestrichelter Darstellung eine Schleuderkopfmaschine in Seitenansicht,
wobei Teile der Maschine gestrichelt wiedergegeben sind.
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In einem nicht dargestellten Zwangsmischer wird eine Mischung aus
25 kg Vinylesterharz, 25 kg Quarzmehl und 100 kg Quarzsand hergestellt. Über eine
Schurre gelangt die fertige Mischung in einen nicht dargestellten Zugabetrichter
und von dort in eine Kolbenpumpe mit styrolresistenten Kolben. Die Pumpe fördert
die Mischung durch einen Hochdruckschlauch in die allgemein mit 1 bezeichnete Schleuderkopfmaschine.
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Der Anschluß des Hochdruckschlauches ist bei 2 dargestellt. Dieser
Anschluß sitzt im oberen Teil eines Vorratsbehälters 3 der Maschine. Dieser Vorratsbehälter
hat einen Deckel 4 mit einem Tank 5, in dem sich Härter für das Vinylesterharz befindet.
Der Tank ist an eine nicht dargestellte, bekannte Quetschrollenpumpe angeschlossen.
Die umlaufenden Quetschrollen laufen auf einem stationären, im Pumpengehäuse untergebrachten
Quetschschlauch ab und fördern dadurch in dosierter Menge aus dem Tank 5 Härter
in den Vorratsbehälter 3 und damit in die dort enthaltene Mischung und zwar in einem
solchen Verhältnis, daß die notwendige Topfzeit und Härte erreicht wird.
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Unter dem Vorratsbehälter befindet sich eine Förderschnecke 6 auf
einer Welle 7, die von einem Getriebe 9
über eine Kupplung 8 von
einem pneumatischen Motor 10 angetrieben wird. Der pneumatlsche Antrieb sorgt dafür,
daß die der Zündgruppe T6 angehdrende Mischung nicht gefährlich werden r d.h. nicht
explodieren kann, wenn ihre Gase mit hinreichend heißen FUnken in Berührung kommen,
wie dies bei nicht schlägwettergeschützten Elektromotoren der Fall wäre.
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Die Schnecke 6, welöherdie beschriebene Mischung und der Härter zuläuft,
mischt den Härter ein und fördert das Material gleichzeitig nach vorn durch einen
rohrförmigen Teil der Maschine, der mit 11 bezeichnet ist. Dieser Rohrabschnitt
dient außerdem zur Verlagerung eines nachlauf enden Achsaggregates 12, welches zwei
angetriebene Räder aufweist, von denen eines strichpunktiert bei 13 anctedeUtet
ist. Die Räder des Achsaggregates laufen auf der Innenfläche 14 der aus Betonrohren
bestehenden Abwasserleitung 15 ab, wenn der Motor 10 eingeschaltet ist.
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Das Fahrwerk der schleuderköpfmaschine besteht außerdem aus einem
vorlaufenden Führungsrad 16, welches in einer Achsgabel 17 gelagert ist, die auf
einer Lenkwelle 18 befestigt ist. Über eine Deichsel 19 läßt sich das Führungsrad
lenken.
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Der Rohrabschnitt 11 ist mit einem Deckel 20 verschlossen, aus dem
die Schneckenwelle 7 austritt. Im Rohrabschnitt 11 und vor dem Deckel 20 sitzt ein
schlitzkopf 21, welcher mit der Welle rotiert und den außen liegenden Schleuderkopf
22 hit dem Material beaufschlagt. Das aus dem Deckel 20 herausgeführte Wellenende
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trägt eine allgemein mit 24 bezeichnete Glätteinrichtung, die deswegen mit gleicher
Drehzahl wie die Schneckenwelle 7 umläuft. Diese Glätteinrichtung besteht aus einem
vorlaufenden Streichblech 25 und einem nachlaufenden Streichblech 26, die jeweils
auf radialen Stützen 27, 28 gelagert und über Spiralfedern 29, 30 gegen die Zentrifugalkräfte
bei umlaufendem Wellenstumpf 23 gehalten sind.
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Das in Mischung mit dem Quarzsand und dem Quarzmehl befindliche Kunstharz
wird in der Transportschnecke 6 mit dem Härter vermischt, und das so erhärtende
Material wird aus dem Schleuderkopf 22 ausgetragen und an die Rohrwandung geschleudert.
Diese Rohrwandung ist von groben Verunreinigungen vorher gereinigt worden. Besteht
die Rohrwandung aus Metall, so ist es nicht erforderlich, die Reinigung bis zum
metallischen Blankheit des Materials zu treiben. Handels es sich um Beton, Steinzeug
oder Tonrohre, wobei auch Asbest in Frage kommt, so sorgt die rauhe Oberfläche dieser
Werkstoffe für eine gute Haftung des ausgetragenen Materials.
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Das Abwasserrohr 15 dient bei der Ausschleuderung lediglich als Stützkörper.
Die aushärtende Schicht bildet später ihrerseits ein Innenrohr von geringer Dicke,
das aber wie beschrieben mit der Innenwand 14 verzahnt ist. Da das Material keinen
Zement und damit keine Kalkbestandteile enthält, wird es auch nicht chemisch angegriffen.
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Ist das Material erhärtet, so hat es in der Regel eine Mindestdruckfestigkeit
von 81 N/mm3 bei einer Mindestbiegezugfestigkeit
von 32,6 N/mm2
(7 Tage).
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