DE3445871A1

DE3445871A1 - Rohr, insbesondere fuer das relining-verfahren

Info

Publication number: DE3445871A1
Application number: DE19843445871
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Stiebritz
Original assignee: Friedrichsfeld GmbH Steinzeug und Kunststoffwerke
Current assignee: Friatec AG
Priority date: 1984-12-15
Filing date: 1984-12-15
Publication date: 1986-06-19

Description

uipi.-rnys. πμιμο rM_w^c- _: p/uu LuawigsnaTen

Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt : : ■ : ' Kui-fürstenstraße 32

344587V

-5-

Anmelder: Friedrichsfeld GmbH, Steinzeug- und Kunststoffwerke, Steinzeugstr. 50, 6800 Mannheim 71

Rohr, insbesondere für das Relining-Verfahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr, insbesondere für das Relining-Verfahren oder Inliner-Rohr für ein Beton- oder Stahlbetonrohr, mit Stegen zur Versteifung.

In dem DE-GM 82 35 392 ist ein Relining-Rohr beschrieben, das zur Sanierung von bereits verlegten Rohren, insbesondere aus Beton oder dergl., dient. Das Rohr ist aus mehreren, über den Umfang nebeneinander angeordneten Profilplatten aus Kunststoff zusammengesetzt, welche auf ihre Außenfläche in axialer Richtung verlaufende Stege aufweisen. Ein solches Rohr dient zum Korrosionsschutz des bereits verlegten Rohres aus Beton oder einem entsprechenden Werkstoff. Ferner sind sogenannte InIiner-Rohre bekannt, welche bei der Herstellung in das umgebende Rohr einbetoniert werden. Inliner-Rohre weisen radial außeriliegende Stege auf, die zur Versteifung und zur Verankerung dienen. Die bekannten aus Kunststoff homogen gefertigten Rohre erfordern das Einhalten einer hohen Maßhaltigkeit und aufwen-

Patentanwalt Dipl.-Phys. HANS KLOSE:".!" . -: ■ ?700 Ludwigsha

Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt - - - - Kurfürstenstraße 32

dige Maschinen. Je nach gefordertem Durchmesser, Belastbarkeit usw. werden unterschiedliche Extruder benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohr vorzuschlagen, das mit einem reduzierten Materialaufwand kostengünstig zu fertigen ist und sowohl einen optimalen Korrosionsschutz darstellt als auch eine hohe Tragfähgkeit aufweist. Die Bemessung des Widerstandsmoments soll den jeweiligen Einsatzbedingungen angepaßt werden können. Das Stegprofil soll im Hinblick auf die erforderlichen großen Mengen kostengünstig herzustellen sein. Bei dem Einsatz als Relinlng-Rohr soll durch das Stegprofil eine Versteifung zur Aufnahme des äußeren Druckes vorgenommen werden, der beispielsweise beim Verdammen des Hohlraumes zwischen dem Kunststoffrohr und dem umgebenden Betonrohr auftritt. Auch das Inliner-Rohr muß in sich derart steif ausgestaltet sein, daß beim Betonieren, insbesondere ohne Innenkern eine Verformung vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß radial innenliegend ein Innenrohr mit geringer Wanddicke aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GPK) vorgesehen ist und daß ein Stegprofil mit wenigstens einem Steg aus PVC-hart oder dergleichen wendelförmig gewickelt auf der Außenfläche des Innenrohres angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Rohr bietet aufgrund des Innenrohres aus glasfaserverstärktem Kunststoff einen optimalen Korrosionsschutz und weist aufgrund des wendelförmig auf der Außenfläche des Innenrohres aufgewickelten Stegprofiles ein optimal bemessenes Widerstandsmoment auf. Bei der Werkstoffauswahl muß alsc kein. Kompromiß im Hinblick auf Korrosionsbeständigkeit oder Widerstandsmoment eingegangen werden. Das Stegprofil kann ir seinem Widerstandsmoment entsprechend dem zu erwartenden Außendruck bemessen und jeder beliebigen Belastung angepaßt werden. Mit dem Stegprofil erfolgt eine nachträgliche Versteifung des mit geringer Wanddicke vorgef ertigen GPK-Innenrohres. Wesentlich ist ferner, daß das Stegprofil endlos auch in gro-

L/jjji.-riiyo. nrviNo r\i_woc:_: -_: O/UU

Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt - Kücf urstenstraße 32

ßen Mengen kostengünstig, mit vergleichsweise großen Plus-Toleranzen durch Extrusion, gefertigt werden kann, wobei vor allem PVC-hart oder vergleichbare Kunststoffe zum Einsatz gelangen. Die Tragfähigkeit des Rohres wird durch das Stegprofil gewährleistet. Erfindungsgemäß weist das Stegprofil wenigstens einen, bevorzugt jedoch nur einen einzigen, radial nach außen gerichteten Steg auf, wodurch eine einfache Fertigung gewährleistet ist. Das Stegprofil wird endlos gefertigt und die Extrusion kann mit großen Plus-Toleranzen erfolgen. Der Steg kann in der Mitte des Profiles oder auch an einem Randbereich angeordnet sein. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verbundrohr aus einem dünnwandigen GFK-Innenrohr und einem durch Extrusion in einem kontinuierlichen Verfahren gefertigten Stegprofil kann kostengünstig gefertigt und gleichwohl eine zuverlässige Abdichtung und einen optimale Korrosionsschutz gewährleisten. Das dünnwandige, glasfaserverstärkte Innenrohr wird für die unterschiedlichen Nennweitenbereiche gefertigt und kann im Rahmen der Erfindung auch vorgefertigt und auf Lager genommen werden. Entsprechend den erforderlichen Belastungsbereichen wird dann das erforderliche Stegprofil auf das dünnwandige Innenrohr gewickelt. Wesentlich ist hierbei, daß das Stegprofil für verschiedene Belastungsbereiche nach Bedarf auf Innenrohre unterschiedlicher Nennweite gewickelt werden kann, wodurch Lagerhaltung, Maschinenpark usw. erheblich vereinfacht werden. Nach Art eines Baukastensystems werden erfindungsgemäß das dünnwandige Innenrohr, welches nur eine vergleichsweise geringe Eigensteifigkeit aufweist, und das entsprechend der erforderlichen Belastbarkeit gefertigte Stegprofil miteinander zu einem Verbundrohr kombiniert. Wichtig ist ferner, daß die Dichtheit und somit der Korrosions-, schutz durch das GFK-Innenrohr erreicht wird, so daß an die Verbindung der einzelnen Windungen des aufgewickelten Stegprofiles keine besonderen Anforderungen im Hinblick auf Dichtheit erfüllt werden müssen. Im Rahmen der Erfindung können die einzelnen Windungen des Stegprofils auch in axialer Richtung beabstandet angeordnet werden, wobei durch Vorgabe des Abstandes und der Form des Stegprofiles das Widerstandsmoment vorge-

Patentanwalt Dipl.-Phys, HANS KLOSE_; .. 6700 Ludwigshaf

Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt : * . : KüöÜrstenstraBe 32

_'£_ 3A45871

geben wird. Das vorgeschlagene Verbundrohr wird zweckmäßig als Relining-Rohr verwendet. Außerdem kann ein solches Verbundrohr aus einem GFK-Innenrohr und einer äußeren Versteifung mittels des Stegprofils bei der Herstellung eines Beton- oder Stahlbetonrohres eingesetzt werden. Ferner ist das Stegprofil erfindungsgemäß mit dem GFK-Innenrohr verbunden. Dies kann insbesondere durch das Auftragen einer dünnen Harzschicht, und zwar entsprechend dem Material des Innenrohres, auf das vorgefertigte Innenrohr erfolgen. Darüberhinaus ist auch eine gute Verbindung dadurch erzielbar, daß auf das noch nicht ausgehärtete Innenrohr das Stegprofil aufgewickelt wird. Beim endgültigen Aushärten wird automatisch eine optimale Verbindung zwischen Innenrohr und Stegprofil erreicht.

In einer besonderen Weiterbildung weist das Stegprofil an seinen beiden Längsrändern eine Nut bzw. Feder auf, die nach dem wendeiförmigen Wickeln entsprechend ineinander greifen. Eine gute Verbindung und hohe Steifigkeit des gesamten Rohres wird erreicht. Eine besonders zweckmäßige Führung wird mit geringem Aufwand erreicht, und bei der Fertigung wird der erforderliche Abstand zwischen den einzelnen Windungen bzw. -Stegen zuverlässig eingehalten.

In einer weiteren Ausführungsform ist das' Stegprofil mittels eines Rovings auf der Außenfläche des dünnwandigen GFK-Innenrohres angeordnet. Eine gute Einbindung und Haftung des Stegprofils auf dem Innenrohr wird hierdurch sichergestellt.

Weitere Vorteile und wesentliche Merkmale ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsformen. .Es zeigen:

Flg. 1 schematisch einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Verbundrohr, dessen Stegprofil einen mittig angeordneten Steg aufweist,

ratenianwaii uipi.-rnys. παινο imjjsü . : ψ uu Luawigshaten

Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt · : . .. Kurfürstenstraße 32

Fig. 2,3 Ausführungsformen mit Stegprofilen, wobei der Steg außermittig angeordnet 1st,

Pig. 4 eine Ausführungsform, bei welcher das Stegprofil mittels eines Rovings auf der Außenfläche des dünnwandigen GFK-Rohres eingebunden ist,

Fig. 5 schematisch eine Ausführungsform als Inliner-Rohr mit Muffe zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Beton- oder Stalbetonrohres.

.Fig. 1 zeigt schematisch in einem Längsschnitt das Verbundrohr, das aus einem Innenrohr 2 und einem wendelförmig gewickelten Stegprofil 4 kombiniert ist. Das Innenrohr 2 besteht aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) und weist eine geringe Wand dicke 6 auf. Das Innenrohr 2 ist aus einer Vielzahl von übereinander gewickelten Rovings gefertigt, die in

, Kunstharz eingebettet sind. Die Steifigkeit des Verbundrohres wird im wesentlichen durch das Stegprofil 4 vorgeben. Im Rahmen der Erfindung weist das Stegprofil 4 einen einzigen radial nach außen gerichteten Steg 8 auf, wobei das Widerstandsmoment durch die Dimensionierung des Steges 8 sowie des Abstandes 10 entsprechend den jeweiligen Randbedingungen vorgegeben wird. Im Rahmen der Erfindung können auf ein Innenrohr 2 mit einem vorgegebenen Durchmesser und einer vorgegebenen Wanddicke 6

• Stegprofile 4 mit unterschiedlichem Widerstandsmoment angeordnet werden, so daß Verbundrohre für unterschiedliche Belastungsbereiche geschaffen werden.

Der Steg 8 ist in der Mitte des Stegprofiles 4 angeordnet, und an den beiden Längsrändern des Flansches 12 befinden sich eine hinterschnittene Nut 14 bzw. ein entsprechendes Element in Form einer Feder. Wie ersichtlich, "greifen nach dem Wickeln des 'endlosen Stegprofiles 4 auf das Innenrohr 2 das Element in die Hut 14 nach Art einer Nut-Federverbindung ein. Im Rahmen

copy

Patentanwalt Dipl-Phys. HANS KLOSE ; 3700 Ludwigsha

Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt . : ' . . KitfOrstenstraße 32

_£'_ 3AA5871

der Erfindung weisen die beiden Längsränder im Bereich der Nut 14 bzw. der Feder 16 nur die Hälfte der Wanddicke des übrigen Flansches 12 auf.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Steg 8 außermittig am Rand des Stegprofiles 4 angeordnet ist. Die Nut 14 befindet sich hierbei im Steg 8 und eine gute Verbindung und Führung wird sichergestellt.

Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 befindet sich die Nut 14 im Steg 8 des Stegprofiles 4. Es ist hier eine abweichende Stegform dargestellt. Es sei festgehalten, daß erfindungsgemäß die Stegform und somit das Widerstandsmoment des Stegprofiles 4 für den jeweils zu erwartenden Belastungszustand bemessen wird. Ferner kann erfindungsgemäß mit einem geeigneten Klebemittel zusätzlich oder auch alternativ zu der dargestellten Nut-Federverbindung Klebemittel zur Verbindung an den Längsrändern vorgesehen werden. Die Dichtheit des erfindungsgemäßen Verbundrohres wird ausschließlich jedoch durch das GFK-Innenrohr erreicht.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsforra, bei welcher die Wendeln des Stegprofiles 4 axial beabstandet angeordnet sind. Um eine gute Verbindung zwischen Stegprofil 4 und Innenrohr 2 zu erhalten, ist nach dem Aufwickeln des Stegprofiles auf das Innenrohr 2 ein weiterer Roving 18 aufgebracht worden, der auch die Basis 12 des Stegprofiles 4 mit einbezieht. Das Widerstandsmoment wird bei dieser Ausführungsform zum einen durch die Querschnittsform bzw. die Fläche des Steges und zum anderen durch entsprechende Vorgabe des Abstandes der Windungen des Stegprofiles vorgegeben. Mit dem gleichen Stegprofil können entsprechend der Steigung beim Wickeln unterschiedliche Abstände der Stege vorgegeben werden. Es sei an dieser Stelle festgehalten, daß das Stegprofil bei allen Ausführungsformen und Weiterbildungen unmittelbar mit der Außenfläche des Innenrohres verbunden 'ist. Dies kann insbesondere durch Aufstreichen einer dünnen Lage von Harz auf das vorgefertigte und bereits ausgehär-

ratenianwait uipL-rnys. πμι\ο IM-UvSC q/uu Luawigsnaren

Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt .'. ,:. .. ' - Ku>lürstenstraße 32

_ ^ 344587V

tete GFK-Innenrohr erfolgen, wobei zweckmäßig das gleiche Harz wie bei der Fertigung des Innenrohres zum Einsatz gelangt. Im Rahmen der Erfindung kann das Stegprofil auch auf ein noch nicht endgültig ausgehärtetes GFK-Innenrohr aufgewickelt werden, so daß beim endgültigen Aushärten des Harzes vom Innenrohr die.besagte Verbindung ohne weiteres Zutun erreicht wird. Mittels des Rovings 18, der über den Flansch 12 des Stegprofils mitgewickelt ist, wird eine zusätzliche Sicherung und Fixierung erreicht.

Schließlich zeigt Fig. 5 eine Ausführungsform, deren GFK-Innenrohr 2 am Ende jeweils zu einer Muffe 20 bzw. zu einem Einsteckende 22 ausgebildet ist. Das hier dargestellte InIi- -'■ ner-Rohr ist über die Stege 8 im Beton des umgebenden Betonrohres 24 verankert. Auch bei dieser Ausführungsform ist das Stegprofil mittels eines Rovings 18 mit dem Innenrohr 2 verbunden. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgegebenen Steifigkeit entsprechend der Bemessung des Widerstandsmoments kann das vorgeschlagene Inliner-Rohr ohne zusätzliche innere Aussteifung mit dem Betonrohr 24 betoniert werden. Durch die erfindungsgemäße Anformung der GFK-Muffe 20 bzw. des G FK-E ins. te ckendes 22 direkt an das Innenrohr 2 ist mit hoher Sicherheit eine innere korrosionsbeständige Abdichtung gewährleistet. Mittels eines bekannten Dichtringes 26 wird eine drucksichere Abdichtung im Verbindungsbereich zweier Rohre erreicht.

COPY

Patentanwalt Dipl.-Phys. HANS KLOSE;; -\ · \ -; - 3700 Ludwigshaf

Zugelassener Vertreter vor dem Europaischen Patentamt : '. '. ·. "-Kürfürstenstraße 32

-je-

Bezugszeichenliste

2	Innenrohr
4	Stegprofil
6	Wanddicke
8	Steg
10	Abstand
12	Plansch
14	Nut
16	Feder
18	Roving
20	Muffe
22	Einsteckende
24	Betonrohr
26	Dichtring

Claims

Ansprüche

1. Rohr, insbesondere für das Relining-Verfahren oder Inliner-Rohr für ein Beton- oder Stahlbetonrohr, mit Stegen zur Versteifung,

dadurch gekennzeichnet, daß radial innenliegend ein Innenrohr (2) mit geringer Wanddicke (6) aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) vorgesehen ist

und daß ein Stegprofil (4) aus PVC-hart oder dergleichen mit wenigstens einem Steg (8) wendelförmig gewickelt auf der Außenfläche des Innenrohres (2) angeordnet ist.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegprofil (4) nur einen einzigen Steg (8) aufweist.

3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen gerichtete Steg (8) im wesentlichen in der Mitte des Stegprofils (4) angeordnet ist.

4. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (8.) in der Nähe des Längsrandes des Stegprofiles (4) angeordnet ist.

5. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegprofil (4) zur Führung an seinen beiden Längsrändern jeweil^eine Nut (14) bzw. eine Feder (16) aufweist, welche nach dem wendeiförmigen Wickeln ineinandergreifen. *

Patentanwalt Dipl.-Phys. HANS KLOSE Γ : ' 6700 Ludwigshai

Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt ..___. I. . " - -" KuJfürstenstraße 32

3A45871

6. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegprofil (4) mit der Außenfläche des Innenrohres (2), insbesondere mittels des Harzes vom Innenrohr oder einem entsprechenden Mittel, fest verbunden ist.

7. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegprofil (4) mittels eines Rovings (18) auf dem Innenrohr (2) befestigt ist.