EP2454515A1 - Tubular liner for the restoration of fluid-conveying pipe systems, and method for the production thereof - Google Patents

Abstract

The invention relates to a tubular liner for the restoration of fluid-conveying pipe systems, comprising at least two differing fiber ribbons wound on top of one another, and method for the production thereof.

Description

Beschreibung  description

Auskleidungsschlauch für die Sanierung flüssigkeitsführender Leitungssysteme und Verfahren zu dessen Herstellung Lining hose for the rehabilitation of fluid-carrying piping systems and method for its production

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Auskleidungsschlauch zur Sanierung flüssigkeitsführender Leitungssysteme und ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche. The present invention relates to a lining hose for the refurbishment of fluid-carrying line systems and to a method for the production of the lining hoses according to the invention.

Ein besonders elegantes Verfahren zur Sanierung von flüssigkeitsführenden Leitungssystemen, z.B. Kanälen und ähnlichen Rohrsystemen, besteht darin, dass man einen flexiblen, mit Reaktionsharz getränkten Faserschlauch, der als Auskleidungsschlauch (Liner) dient, in das Leitungssystem einführt, dort aufbläst, so dass er sich eng an die Innenwand des Leitungssystems anschmiegt, und danach das Harz aushärtet. A particularly elegant method of remediating fluid-carrying conduit systems, e.g. Canals and similar piping systems, is that one introduces a flexible, impregnated with reaction resin fiber hose, which serves as a liner (liner), in the conduit system, there inflates so that it snugly conforms to the inner wall of the conduit system, and then the resin cures.

Die Herstellung eines derartigen Auskleidungsschlauches ist beispielsweise in der WO 95/04646 beschrieben. Dabei wird auf einen Wickeldorn, der aus mehreren parallelen, in ihrem Abstand zur Wickeldornachse veränderbaren Wickelfingern besteht, zunächst ein Folienband schraubenförmig gewickelt, wobei ein als Schutzfolie dienender Innenfolienschlauch gebildet wird. Auf diesen wird mindestens ein harzgetränktes Faserband schräg gewickelt und darauf wiederum ein zweites Folienband, welches einen Außenfolienschlauch bildet. Es ist in dieser Schrift auch erwähnt, dass mehrere gleiche Faserbänder eingesetzt werden können. The production of such a lining tube is described, for example, in WO 95/04646. In this case, initially wound on a winding mandrel, which consists of a plurality of parallel, variable in their distance from the winding mandrel winding fingers, a film strip helically, wherein serving as a protective film inner film tube is formed. On this at least one resin-impregnated sliver wound obliquely and in turn a second film strip, which forms an outer film tube. It is also mentioned in this document that several identical slivers can be used.

Für die Anwendung derartiger Auskleidungsschläuche ist es wichtig, dass einerseits nach Einführung des Faserschlauchs in das zu sanierende Leitungssystem eine radiale Aufweitung durch Druck möglich ist, ohne die Struktur des Schlauchs negativ zu beeinträchtigen und andererseits eine gleichmäßige, möglichst geschlossene Innenoberfläche des Schlauchs zu gewährleisten, um Abrieb und Zerstörung bei längerer Nutzung durch evtl. im Leitungssystem fließende aggressive Flüssigkeiten zu vermeiden. For the application of such lining hoses, it is important that on the one hand after introduction of the fiber tube in the pipeline system to be remedied a radial expansion by pressure is possible without adversely affecting the structure of the hose and on the other hand to ensure a uniform, closed as possible inner surface of the hose to Avoid abrasion and destruction during prolonged use due to aggressive liquids flowing in the pipe system.

Weiterhin kann bei einer evtl. erforderlich werdenden Reinigung der sanierten Rohrleitungssysteme mit Hochdruckreinigern die Innenoberfläche erheblichen punktuellen Druckbelastungen ausgesetzt sein, was eine entsprechende Druckstabilität erfordert. Im Stand der Technik werden bislang in der Regel harzgetränkte Faserbänder eingesetzt, die Fasergewebe, Fasergelege oder Wirrfasermatten enthalten, wobei alle bekannten Auskleidungsschläuche der gattungsgemäßen Art in radialer oder longitudinaler Richtung hinsichtlich der verwendeten Faserbänder einen homogenen Aufbau aufweisen, d.h. im Falle der Verwendung mehrerer Faserbänder sind die verwendeten Faserbänder identisch. Dies hat für manche Anwendungen gewisse Nachteile. Furthermore, in a possibly required cleaning of the rehabilitated piping systems with high-pressure cleaners, the inner surface can be exposed to considerable punctual pressure loads, which requires a corresponding pressure stability. In the prior art resin-impregnated fiber slivers are generally used so far, containing fiber fabric, fiber fabric or random fiber mats, all known lining hoses of the generic type in the radial or longitudinal direction with respect to the fiber slivers used have a homogeneous structure, ie in the case of using multiple slivers the slivers used are identical. This has certain disadvantages for some applications.

So ist die radiale Dehnbarkeit von Auskleidungsschläuchen, die Fasergewebe enthalten, begrenzt, was den Einsatz entsprechender Schläuche in Rohrleitungssystemen mit großem Durchmesser erschwert. Der Vorteil von Fasergeweben ist die gute Harzdurchtränkung, die für eine glatte Innenoberfläche sorgt. Thus, the radial extensibility of liner tubes containing fibrous webs is limited, making it difficult to use corresponding tubes in large diameter tubing systems. The advantage of fiber fabrics is the good resin penetration, which ensures a smooth inner surface.

Bei der Verwendung von harzgetränkten Fasergelegen resultiert aufgrund des niedrigen Harzanteils solcher Gelege unter Umständen eine ungleichmäßige Innenoberfläche mit einer porigen Struktur. In diese Poren können aggressive Flüssigkeiten, die ggf. in den Rohrleitungssystemen transportiert werden, eindringen und so den Auskleidungsschlauch in unerwünscht kurzer Zeit zerstören. Auch die Druckfestigkeit solcher Systeme ist nicht für alle Anwendungen in vollem Umfang zufriedenstellend. The use of resin-impregnated fibrous webs may result in an uneven inner surface having a porous structure due to the low resin content of such scrims. Aggressive fluids, which may be transported in the piping systems, can penetrate into these pores, destroying the lining hose in an undesirably short time. The compressive strength of such systems is not fully satisfactory for all applications.

Werden Wirrfasermatten verwendet, besteht die Gefahr, dass die Tränkung der Matte mit Reaktionsharz ungleichmäßig wird, wenn die Matte bei der Tränkung auseinander gezogen wird. If random fiber mats are used, there is a risk that the impregnation of the mat with reaction resin will become uneven if the mat is pulled apart during impregnation.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Auskleidungsschlauch für die Sanierung flüssigkeitsführender Leitungssysteme zur Verfügung zu stellen, der einerseits eine gute Flexibilität hinsichtlich der Anpassung an verschiedene Rohrdurchmesser bietet und andererseits eine stabile Innenoberfläche zur Verfügung stellt, die für einen störungsfreien Langzeiteinsatz der Auskleidungsschläuche von Vorteil ist. The present invention therefore an object of the invention to provide a lining hose for the rehabilitation of liquid-conducting piping systems, on the one hand offers good flexibility in terms of adaptation to different pipe diameters and on the other hand provides a stable inner surface available for a trouble-free long-term use of lining hoses of Advantage is.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Auskleidungsschläuche gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Auskleidυngssehläuche sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zu entnehmen. According to the invention, this object is achieved by the lining hoses according to claim 1. Preferred embodiments of the lining bushings according to the invention can be found in the subclaims and the following detailed description.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche. Furthermore, the invention relates to a method for producing the lining hoses according to the invention.

Die erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche weisen in radialer Richtung mindestens zwei übereinander gewickelte unterschiedliche Faserbänder auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform unterscheiden sich die mindestens zwei unterschiedlichen Faserbänder in mindestens einem der Parameter Fasereinbindung, Faserorientierung, Faserlänge oder Faserart. The lining hoses according to the invention have at least two different fiber ribbons wound one above the other in the radial direction. According to a preferred embodiment, the at least two different fiber ribbons differ in at least one of the parameters fiber incorporation, fiber orientation, fiber length or fiber type.

Unter Fasereinbindung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Art verstanden, mit dem die Fasern in ein Trägermaterial eingebracht sind. In the context of the present invention, fiber incorporation is understood to mean the way in which the fibers are introduced into a carrier material.

Die verwendeten Faserbänder werden so ausgewählt, daß der Auskleidungsschlauch einerseits ein für den jeweiligen Anwendungsfall optimiertes Eigenschaftsprofil aufweist und andererseits eine möglichst einfache Herstellbarkeit auf vorhandenen Vorrichtungen zur Herstellung solcher Auskleidungsschläuche möglich ist. The fiber slivers used are selected so that the liner tube on the one hand has a property profile optimized for the particular application and on the other hand the simplest possible manufacturability on existing devices for producing such lining hoses is possible.

Durch die kombinierte Verwendung mehrerer unterschiedlicher Faserbänder mit unterschiedlichem Aufbau hinsichtlich Faserart, Faserlänge, Fasereinbindung oder Faserorientierung kann das Eigenschaftsprofil individuell auf die jeweilige Anwendung angepasst werden, ohne dass es hierzu aufwändiger Umbauarbeiten an den zur Herstellung verwendeten Vorrichtungen bedarf. Durch die Wahl der Reihenfolge, in der die mindestens zwei unterschiedlichen Faserbänder gewickelt werden, kann das radiale und longitudinale Profil der erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche individuell gestaltet und optimal an die konkrete Anwendung angepasst werden. Through the combined use of several different fiber ribbons with different structure in terms of fiber type, fiber length, fiber incorporation or fiber orientation, the property profile can be individually adapted to the particular application, without the need for elaborate remodeling of the devices used for the preparation. By choosing the order in which the at least two different fiber ribbons are wound, the radial and longitudinal profile of the lining hoses according to the invention can be designed individually and optimally adapted to the specific application.

Als Faserbänder im Sinne der vorliegenden Erfindung eignen sich grundsätzlich alle dem Fachmann bekannten Produkte in Form von Geweben, Gewirken, Gelegen, Matten oder Vliesen, die Fasern in Form von langen Endlosfasern oder kurzen Fasern enthalten können. Entsprechende Produkte sind dem Fachmann an sich bekannt und in großer Vielfalt von verschiedenen Herstellern kommerziell erhältlich. As fiber slivers in the context of the present invention are basically all known in the art products in the form of woven, knitted, laid, mats or nonwovens, which may contain fibers in the form of long continuous fibers or short fibers. Corresponding products are known per se to the person skilled in the art and commercially available in great variety from different manufacturers.

Unter Geweben werden dabei im allgemeinen flächenförmige Textilerzeugnisse aus mindestens zwei rechtwinklig gekreuzten Fasersystemen verstanden, wobei die so genannte Kette in Längsrichtung und der so genannte Schuß senkrecht dazu verlaufen. In this case, fabrics are generally understood to mean sheet-like textile products comprising at least two fiber systems crossed at right angles, the so-called warp extending in the longitudinal direction and the so-called weft being perpendicular thereto.

Unter Gewirken werden im allgemeinen Textilerzeugnisse verstanden, die durch Maschenbildung erzeugt werden. Knitted fabrics are generally understood to mean fabrics which are formed by stitching.

Fasergelege sind eine Verarbeitungsvariante von Fasern, bei denen die Fasern nicht verwoben werden, sondern parallel zueinander ausgerichtet in eine chemische Trägersubstanz (die Matrix) eingebettet sind und im Regelfall durch Deckfolien von oben und unten fixiert werden. Fasergelege weisen durch die parallele Ausrichtung der Fasern eine ausgeprägte Anisotropie der Festigkeiten Orientierungsrichtung und senkrecht dazu auf, was für manche Anwendungen von Interesse sein kann. Fiber scrims are a processing variant of fibers in which the fibers are not interwoven, but aligned parallel to each other in a chemical carrier substance (the matrix) are embedded and are usually fixed by cover sheets from above and below. As a result of the parallel alignment of the fibers, fiber fabrics have a pronounced anisotropy of the strengths orientation direction and perpendicular thereto, which may be of interest for some applications.

Ein Vlies besteht aus lose zusammen liegenden Fasern, welche noch nicht miteinander verbunden sind. Die Festigkeit eines Vlieses beruht nur auf der fasereigenen Haftung, kann aber durch Aufarbeitung beeinflusst werden. Damit man das Vlies verarbeiten und benutzen kann, wird es in der Regel verfestigt, wofür verschiedene Methoden angewandt werden können. A fleece consists of loosely connected fibers, which are not yet connected to each other. The strength of a fleece is based only on the fiber's own liability, but can be influenced by work-up. In order to be able to process and use the fleece, it is usually solidified, for which various methods can be used.

Vliese sind verschieden von Geweben, oder Gewirken, die sich durch vom Herstellverfahren bestimmte Legung der einzelnen Fasern oder Fäden auszeichnen. Vliese bestehen dagegen aus Fasern, deren Lage sich nur mit den Methoden der Statistik beschreiben lässt. Die Fasern liegen wirr im Vliesstoff zueinander. Die englische Bezeichnung nonwoven (nicht gewebt) grenzt sie dementsprechend eindeutig von Geweben ab. Vliesstoffe werden unter anderem nach dem Fasermaterial (z. B. das Polymer bei Chemiefasern), dem Bindungsverfahren, der Faserart (Stapel- oder Endlosfasern), der Faserfeinheit und der Faserorientierung unterschieden. Die Fasern können dabei definiert in einer Vorzugsrichtung abgelegt werden oder gänzlich stochastisch orientiert sein wie beim Wirrlagen- Vliesstoff. Nonwovens are different from fabrics, or knitted fabrics, which are characterized by the manufacturing process specific laying of individual fibers or threads. Nonwovens, on the other hand, consist of fibers whose position can only be described by the methods of statistics. The fibers are confused with each other in the nonwoven fabric. Accordingly, the English term nonwoven (non-woven) clearly distinguishes it from woven fabric. Nonwovens are distinguished, inter alia, by the fiber material (eg the polymer in the case of chemical fibers), the bonding process, the type of fiber (staple or continuous fibers), the fiber fineness and the fiber orientation. The fibers can be deposited defined in a preferred direction or be completely stochastically oriented as in the random nonwoven fabric.

Wenn die Fasern keine Vorzugsrichtung in ihrer Ausrichtung (Orientierung) haben, spricht man von einem isotropen Vlies. Sind die Fasern in einer Richtung häufiger angeordnet als in der anderen Richtung, dann spricht man von Anisotropie. If the fibers do not have a preferred direction of orientation, it is called an isotropic nonwoven. If the fibers are arranged more frequently in one direction than in the other direction, then this is called anisotropy.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollen als Faserbänder im Sinne der Erfindung auch Filze verstanden werden. Ein Filz ist ein Flächengebilde aus einem ungeordneten, nur schwer zu trennendem Fasergut. Prinzipiell sind Filze damit nicht gewebte Textilien. Aus Chemiefasern und Pflanzenfasern werden Filze in der Regel durch trockene Vernadelung (sog. Nadelfilze) oder durch Verfestigung mit unter hohem Druck aus einem Düsenbalken austretenden Wasserstrahlen hergestellt. Die einzelnen Fasern im Filz sind ungeordnet miteinander verschlungen. In the context of the present invention, felts in the context of the invention are also to be understood as felts. A felt is a fabric of a disordered, difficult to separate fiber material. In principle, felts are thus nonwoven textiles. From synthetic fibers and vegetable fibers, felts are generally produced by dry needling (so-called needle felting) or by solidification with water jets emerging from a nozzle beam under high pressure. The individual fibers in the felt are intertwined with each other.

Nadelfilz wird mechanisch in der Regel mit zahlreichen Nadeln mit Widerhaken hergestellt, wobei die Widerhaken umgekehrt wie bei einer Harpune angeordnet sind. Dadurch werden die Fasern in den Filz gedrückt und die Nadel geht leicht wieder heraus. Durch wiederholtes Einstechen werden die Fasern miteinander verschlungen und anschließend eventuell chemisch oder mit Wasserdampf nachbehandelt. Filze lassen sich— wie Vliese - aus praktisch allen natürlichen oder synthetischen Fasern herstellen. Neben der Vernadelung oder in Ergänzung ist auch das Verhaken der Fasern mit einem gepulsten Wasserstrahl oder mit einem Bindemittel möglich. Die letztgenannten Verfahren eignen sich insbesondere für Fasern ohne Schuppenstruktur wie Polyester- oder Polyamidfasern. Needlefelt is usually made mechanically with numerous barbed needles, the barbs being in the opposite direction to a harpoon. This will force the fibers into the felt and the needle will come out easily. Repeated grooving entangles the fibers with each other and subsequently retreats them chemically or with steam. Felts, like fleeces, can be made from virtually all natural or synthetic fibers. In addition to needling or in addition, the entanglement of the fibers with a pulsed water jet or with a binder is possible. The latter methods are particularly suitable for fibers without flake structure such as polyester or polyamide fibers.

Filze weisen eine gute Temperaturbeständigkeit auf und sind in der Regel feuchtigkeitsabweisend, was bei der Anwendung in flüssigkeitsführenden Systemen von Vorteil sein kann. Felts have a good temperature resistance and are usually moisture-repellent, which can be advantageous when used in fluid-carrying systems.

Die Länge der verwendeten Fasern unterliegt an sich keiner besonderen Beschränkung, d.h. es können sowohl so genannte Langfasern als auch Kurzfasern oder Faserbruchstücke verwendet werden. Über die Länge der verwendeten Fasern lassen sich die Eigenschaften der entsprechenden Faserbänder auch über weite Bereiche einstellen und steuern. The length of the fibers used is not subject to any particular limitation, i. Both so-called long fibers and short fibers or fiber fragments can be used. Over the length of the fibers used, the properties of the corresponding fiber ribbons can be adjusted and controlled over a wide range.

Auch die Art der verwendeten Fasern unterliegt keiner Beschränkung. Nur beispielhaft seien hier Glasfasern, Carbonfasern oder Kunststofffasern wie Aramidfasern oder Fasern aus thermoplastischen Kunststoffen wie Polyestern oder Polyamiden oder Polyolefinen (z.B. Polypropylen) genannt, die dem Fachmann mit ihren Eigenschaften bekannt und in großer Vielzahl kommerziell erhältlich sind. Aus wirtschaftlichen Gründen werden in der Regel Glasfasern bevorzugt; ist jedoch beispielsweise eine besondere Hitzebeständigkeit von Bedeutung, können beispielsweise Aramidfasern oder Carbonfasern eingesetzt werden, die hinsichtlich der Festigkeit bei höheren Temperaturen Vorteile gegenüber Glasfasern bieten können. The type of fibers used is not subject to any restriction. By way of example only, glass fibers, carbon fibers or synthetic fibers such as aramid fibers or thermoplastic fibers such as polyesters or polyamides or polyolefins (e.g., polypropylene) may be mentioned, which are known to those skilled in the art and are commercially available in a wide variety. For economic reasons, glass fibers are generally preferred; However, if, for example, a particular heat resistance of importance, for example, aramid fibers or carbon fibers can be used, which can offer advantages over glass fibers in terms of strength at higher temperatures.

Erfindungsgemäß kann ein erstes Faserband vorteilhaft ausgewählt sein aus Geweben, Gewirken, Gelegen, Matten, Filzen oder Vliesen, wobei die Länge der Fasern entsprechend der gewünschten Anwendung gewählt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste harzgetränkte Faserband ein Fasergelege aus parallel ausgerichteten Endlosfasern, vorzugsweise parallel ausgerichteten Endlos-Glasfasern. Vorteilhaft sind die Endlosfasern im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Faserbandes ausgerichtet. Mit diesem ersten Faserband kann vorzugsweise ein zweites Faserband kombiniert werden, in dem die Fasern in einer Wirrfasermatte ungerichtet angeordnet sind. Das erste Faserband verleiht dem Auskleidungsschlauch eine sehr gute Festigkeit in Längsrichtung, was beim Einbau in die zu sanierenden Leitungssysteme von Vorteil ist. Das daraus angeordnete Faserband mit unge- richteten Fasern in Form einer Wirrfasermatte stabilisiert durch die hohe Harzaufnahme die innere Oberfläche und vermeidet Poren an der inneren Oberfläche, die bei längerem Kontakt mit aggressiven Medien zu Schäden führen könnten. Durch die Verwendung des gerichteten Fasergeleges wird andererseits das Risiko, dass die Fasermatte bei der Tränkung auseinander gezogen wird und es damit zu einer ungleichmäßigen Tränkung kommt, reduziert. According to the invention, a first sliver may advantageously be selected from woven, knitted, laid, mat, felted or nonwoven fabrics, the length of the fibers being able to be chosen according to the desired application. According to a preferred embodiment, the first resin-impregnated sliver is a fiber layer of parallel aligned continuous fibers, preferably parallel aligned continuous glass fibers. Advantageously, the continuous fibers are aligned substantially perpendicular to the longitudinal direction of the sliver. With this first sliver preferably a second sliver can be combined, in which the fibers are arranged undirected in a random fiber mat. The first sliver gives the lining hose a very good strength in the longitudinal direction, which is advantageous when installed in the piping systems to be rehabilitated. The fiber sliver with non-oriented fibers in the form of a random fiber mat stabilized by the high resin absorption stabilizes the inner surface and avoids pores on the inner surface, which could lead to damage on prolonged contact with aggressive media. By the use of the directed On the other hand, fiber-laid fabrics reduce the risk of the fiber mat being pulled apart during impregnation, resulting in uneven impregnation.

Besonders vorteilhaft kann in dem ersten gewickelten Faserband das Fasergelege bereits mit einer Wirrfasermatte vernadelt oder vernäht sein, d.h. das erste und auch die folgenden danach gewickelten Faserbänder können auch mehrschichtig aufgebaut sein. In diesem Fall bildet die Wirrfasermatte im fertigen Auskleidungsschlauch vorzugsweise die innere Oberfläche. Als vorteilhaft hat sich hierbei in einigen Fällen bewährt, wenn mindestens eines der auf das erste Faserband gewickelten folgenden Faserbänder mehrschichtig dergestalt aufgebaut sind, dass zwischen zwei Schichten mit ungerichteten Fasern eine Zwischenschicht mit parallel zur Längsrichtung des Faserbandes angeordneten Schnittfasern enthalten sind, die vorzugsweise eine Länge im Bereich von 2 bis 60, vorzugsweise von 3 bis 30 cm aufweisen. Particularly advantageously, in the first wound fiber band, the fiber fabric may already be needled or sewn to a random fiber mat, i. The first and also the following subsequently wound fiber slivers can also have a multilayer structure. In this case, the random fiber mat in the finished lining tube preferably forms the inner surface. It has proved to be advantageous in some cases, if at least one of the following slivers wound on the first sliver are constructed multi-layered such that between two layers with undirected fibers an intermediate layer with parallel to the longitudinal direction of the sliver arranged chopped fibers are included, preferably a length in the range of 2 to 60, preferably from 3 to 30 cm.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche mindestens ein Faserband mit im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Faserbands orientierten Fasern und ein weiteres Faserband mit parallel zur Längsrichtung des Faserbandes orientierten Fasern auf. According to a further preferred embodiment, the lining hoses according to the invention have at least one fiber sliver with fibers oriented essentially perpendicular to the longitudinal direction of the sliver and a further sliver with fibers oriented parallel to the longitudinal direction of the sliver.

Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform wird ein Vlies, vorzugsweise aus Polyole- finfasern, besonders bevorzugt ein Polypropylen- Vlies als eines der Faserbänder verwendet, welches mit einem beliebigen weiteren Faserband der vorstehend beschriebenen Arten kombiniert werden kann. Derartige Vliese werden besonders bevorzugt als erstes Faserband verwendet und bilden damit die innere Oberfläche der erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche (nach Entfernen einer etwaigen Innenfolie wie später beschrieben). According to a third preferred embodiment, a non-woven, preferably made of polyolefin fibers, more preferably a polypropylene non-woven is used as one of the fiber ribbons, which can be combined with any other sliver of the types described above. Such nonwovens are particularly preferably used as first sliver and thus form the inner surface of the lining hoses according to the invention (after removal of any inner film as described later).

Schließlich wird gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform als eines der Faserbänder ein Filz der vorstehend beschriebenen Art verwendet, welcher wiederum mit mindestens einem weiteren Faserband der vorstehend beschriebenen Art kombiniert werden kann. Finally, according to a fourth preferred embodiment, a felt of the type described above is used as one of the slivers, which in turn may be combined with at least one further sliver of the type described above.

Grundsätzlich ist es wie erwähnt möglich, beliebige Arten von Faserbändern zu kombinieren, die das für die geplante Anwendung angestrebte Eigenschaftsprofil bestmöglich erreichen. So können Faserbänder mit gleichartiger Fasereinbindung (also beispielsweise zwei Fasergelege oder zwei Fasergewebe) verwendet werden, die Fasern unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, unterschiedlicher Orientierung oder mit unterschiedlichen Längen enthalten. Beispielhaft können Kurzfasern in einem Faserband mit Langfasern in mindestens einem weiteren darauf gewickelten Faserband kombiniert werden oder es können Gewebe mit Vliesen, Matten oder Gewirken kombiniert werden. Auch die Verwendung zweier Fasergewebe mit Fasern gleicher Einbindungsart und gleicher Orientierung und Länge aber unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung sind möglich. Damit eröffnet sich für den Fachmann eine große Variationsbreite innerhalb derer er die Eigenschaften des Auskleidungsschlauchs für die individuelle Anwendung quasi "maßschneidern" kann. In principle, it is possible, as mentioned, to combine any type of slivers that best achieve the desired property profile for the intended application. Thus, fiber slivers with similar fiber binding (ie, for example, two fiber scrims or two fiber scrims) can be used which contain fibers of different chemical composition, different orientation or with different lengths. By way of example, short fibers in a sliver may be combined with long fibers in at least one further sliver wound thereon, or webs with nonwovens, Mats or knitted fabrics are combined. The use of two fiber fabrics with fibers of the same type of integration and the same orientation and length but different chemical composition are possible. This opens up a wide range of variation for the person skilled in the art within which he can virtually "tailor" the properties of the lining tube for the individual application.

Vom gewünschten Eigenschaftsprofil ausgehend wählt der Fachmann die geeigneten Faserbänder für die erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche mit Hilfe seines Fachwissens über die Eigenschaften der verschiedenen Arten von Faserbändern aus und ist so in der Lage optimal an den individuellen Anwendungsfall angepasste Produkte zur Verfügung zu stellen. Based on the desired property profile, the person skilled in the art selects the suitable fiber slivers for the lining hoses according to the invention with the aid of his specialist knowledge of the properties of the various types of slivers and is thus able to optimally provide products adapted to the individual application.

Die Tränkung der harzgetränkten Faserbänder mit Harz erfolgt in an sich bekannter Weise. Entsprechende verfahren sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben, weshalb sich hier detaillierte Ausführungen erübrigen. The impregnation of the resin-impregnated fiber slivers with resin takes place in a manner known per se. Corresponding methods are known to the person skilled in the art and described in the literature, which is why detailed explanations are unnecessary here.

Als Reaktionsharze werden vorzugsweise ungesättigte Polyesterharze oder Vinylesterharze verwendet, die beispielsweise in Styrol und/oder einem Acrylester gelöst sein können. Geeignete Reaktionsharze sind dem Fachmann bekannt und in verschiedenen Ausführungen im Handel kommerziell erhältlich. The reaction resins used are preferably unsaturated polyester resins or vinyl ester resins, which may be dissolved, for example, in styrene and / or an acrylic ester. Suitable reaction resins are known to the person skilled in the art and commercially available in various designs.

Die Reaktionsharze können thermisch (üblicherweise durch Peroxidkatalysatoren) oder mittels Strahlung, z.B. durch UV-Licht mit Photoinitiatoren wie beispielsweise in der EP-A 23623 beschrieben, ausgehärtet werden. Auch so genannte Kombinationshärtungen mit einem für die thermische Härtung verwendeten Peroxidinitiator in Kombination mit Photoinitiatoren sind möglich und haben sich insbesondere bei großen Wandstärken der Auskleidungsschläuche als vorteilhaft erwiesen. Ein Verfahren für eine derartige Kombinationshärtung ist beispielsweise in der EP-A 1262708 beschrieben. The reaction resins may be thermally (usually by peroxide catalysts) or by radiation, e.g. by UV light with photoinitiators as described for example in EP-A 23623, cured. Also so-called combination hardening with a peroxide initiator used for the thermal curing in combination with photoinitiators are possible and have proved to be advantageous especially for large wall thicknesses of the lining hoses. A method for such a combination curing is described for example in EP-A 1262708.

Nach dem Tränken kann das Harz zweckmäßigerweise eingedickt werden, wie es beispielsweise in der WO-A 2006/061129 beschrieben wird. Dadurch erhöht sich die Viskosität des Harzes und damit wird die Handhabbarkeit und Wickelbarkeit der verwandten Faserbänder verbessert. After soaking, the resin may conveniently be thickened, as described, for example, in WO-A 2006/061129. This increases the viscosity of the resin and thus improves the handleability and windability of the related fiber ribbons.

Die Breite der Faserbänder unterliegt an sich keinen besonderen Beschränkungen; für eine Vielzahl von Anwendungen haben sich Faserbänder mit einer Breite von 20 bis 150, vorzugsweise von 30 bis 100 und insbesondere von 40 bis 80 cm als geeignet erwiesen. Die Dicke der gewickelten Faserbänder in den erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuchen unterliegt ebenfalls keiner besonderen Beschränkung und wird durch die Dicke des Ausklei- dungsschlauchs für die gewünschte Anwendung bestimmt. Dicken der Faserbänder im Bereich von 0,01 bis 1, insbesondere 0,05 bis 0,5 mm haben sich in der Praxis bewährt. The width of the slivers is not subject to any particular restrictions; For a variety of applications, slivers having a width of from 20 to 150, preferably from 30 to 100 and in particular from 40 to 80 cm have been found suitable. The thickness of the wound fiber slivers in the lining hoses according to the invention is likewise subject to no particular restriction and is determined by the thickness of the lining hose for the desired application. Thicknesses of the fiber ribbons in the range of 0.01 to 1, in particular 0.05 to 0.5 mm have been proven in practice.

Die übereinander gewickelten Faserbänder in den erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuchen überlappen sich an ihren Kanten, z.B. um 5 bis 300 mm. The superposed wound fiber slivers in the lining hoses according to the invention overlap at their edges, e.g. around 5 to 300 mm.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Auskleidungsschlauch einen inneren Folienschlauch als Schutzfolie aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise aus einem Polyolefin oder einer Polyolefin/Polyamid- Verbundfolie. Letztere hat den Vorteil, dass sie gegenüber dem meist als Lösungsmittel für das Harz verwendeten Styrol undurchlässig ist. Außerdem sollte sie - für den Fall, dass die spätere Härtung des Harzes mit UV- Licht erfolgt - für dieses Licht durchlässig sein. Zur Herstellung des Folienschlauches wird dieser zunächst auf den Wickeldorn aufgebracht. Dies kann durch Wickeln eines entsprechenden Folienbandes geschehen, durch Umlegen eines Folienbandes um den Dorn und Verschweißen oder durch Aufziehen eines vorgefertigten Folienschlauches auf den Wickeldorn. In a further preferred embodiment of the invention, the lining hose contains an inner film tube as a protective film of a thermoplastic material, for example of a polyolefin or a polyolefin / polyamide composite film. The latter has the advantage that it is impermeable to the styrene, which is most often used as a solvent for the resin. In addition, it should - in the event that the subsequent curing of the resin is carried out with UV light - be transparent to this light. To produce the film tube, it is first applied to the winding mandrel. This can be done by winding a corresponding foil strip, by transferring a foil strip around the mandrel and welding or by mounting a prefabricated foil tube on the winding mandrel.

Es ist weiterhin möglich sowohl vor als auch nach dem Wickeln der Faserbänder ein dünnes Faservlies, beispielsweise aus Polyesterfasern, zu wickeln, das gegebenenfalls auch mit Harz getränkt sein kann. Die Faservliese werden vorzugsweise ebenfalls von Rollen abgewickelt, die zusammen mit den Rollen für die Faserbänder auf der gleichen rotierenden Scheibe oder auf einer separaten Einrichtung angebracht sind. It is also possible both before and after the winding of the slivers to wrap a thin nonwoven fabric, for example, polyester fibers, which may optionally be impregnated with resin. The fibrous webs are also preferably unwound from rolls which are mounted together with the rolls for the fiber ribbons on the same rotating disk or on a separate device.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Auskleidungsschlauch eine auf die Faserbänder bzw. auf das Faservlies aufgebrachte äußere Schutzfolie, vorzugsweise in Form eines Folienschlauchs auf, der wiederum durch Wickeln oder durch Umlegen und Verschweißen eines Folienbandes aus Kunststoff aufgebracht werden kann. Dieser Außenfolienschlauch ist vorzugsweise bei lichthärtenden Harzen lür das zur Härtung verwendete Licht opak, so dass durch Lagerung oder Transport des Auskleidungsschlauches keine vorzeitige Härtung durch Sonnenlicht erfolgen kann. In a further preferred embodiment of the invention, the lining hose has an outer protective film applied to the fiber ribbons or to the fiber fleece, preferably in the form of a film tube, which in turn can be applied by winding or by folding and welding a plastic film strip. This outer film tube is preferably opaque to light curing resins for the light used for curing, so that can not be prematurely cured by sunlight by storage or transport of the lining tube.

Der fertige Auskleidungsschlauch, der im allgemeinen 1 bis 1000 m, insbesondere 30 bis 300 m lang sein kann, wird bei der eigentlichen Leitungssanierung in die zu sanierende Leitung eingeführt, dort z.B. mit Druckwasser oder vorzugsweise mit Luft aufgeblasen, so dass er sich eng an die Innenwand des zu sanierenden Leitungssystems anschmiegt. Schließlich wird das Harz durch heißes Wasser thermisch oder vorzugsweise mittels UV-Licht, wie es z.B. in EP- A 122 246 und EP-A 198 17 413 beschrieben ist, gehärtet. Nach erfolgter Härtung wird der Innenfolienschlauch aus dem sanierten Leitungssystem herausgezogen. The finished lining hose, which can be generally 1 to 1000 m, in particular 30 to 300 m in length, is introduced into the pipeline to be rehabilitated during the actual pipeline refurbishment, where it is inflated, for example, with pressurized water or preferably with air so that it flows closely conforms to the inner wall of the pipeline system to be rehabilitated. Finally, the resin is cured by hot water thermally or preferably by means of UV light, as described for example in EP-A 122 246 and EP-A 198 17 413. After hardening, the inner film hose is pulled out of the refurbished pipe system.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche werden mehrere harzgetränkte Faserbänder schraubenförmig und überlappend auf einen Wickeldorn gewickelt, wobei mindestens zwei der gewickelten Faserbänder unterschiedlich sind. Vorzugsweise werden Faserbänder zeitlich nacheinander gewickelt, bei denen sich die Fasern hinsichtlich der Art der Fasereinbindung, in der Art der eingebauten Fasern oder in der Orientierung der Fasern in den Faserbändern oder in mehreren dieser Parameter unterscheiden. According to the inventive method for producing the lining hoses according to the invention a plurality of resin-impregnated fiber slivers are wound helically and overlapping on a winding mandrel, wherein at least two of the wound fiber slivers are different. Preferably, slivers are wound one after the other in which the fibers differ in the type of fiber bonding, in the type of fibers incorporated, or in the orientation of the fibers in the slivers, or in several of these parameters.

Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst mindestens ein erstes Faserband gewickelt, welches ein Fasergelege enthält, bei dem die Fasern im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Faserbandes orientiert sind und anschließend mindestens ein weiteres Faserband, in dem die Fasern in einer Wirrfasermatte ungerichtet angeordnet sind. Vorzugsweise kann dabei das Fasergelege in dem mindestens einen ersten Faserband mit einer Wirrfasermatte vernadelt oder vernäht sein. Bei dieser Ausführungsform wird bevorzugt so gewickelt, dass die Wirrfasermatte nach unten (und damit im fertigen Auskleidungsschlauch nach innen) zu liegen kommt und das Fasergelege darauf nach oben. Auf ein solches erstes zusammengesetztes Faserband können dann weitere Faserbänder gewickelt werden. According to a first preferred embodiment of the method according to the invention, first at least one first sliver is wound, which contains a fiber layer, in which the fibers are oriented substantially perpendicular to the longitudinal direction of the sliver and then at least one further sliver, in which the fibers arranged undirected in a random fiber mat are. Preferably, the fiber layer may be needled or sewn in the at least one first sliver with a random fiber mat. In this embodiment, it is preferred that the random fiber mat be laid downwards (and thus inside the finished lining tube) and that the fiber layer be placed on top of it. On such a first composite sliver then further slivers can be wound.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen verfahren wird zunächst ein Faserband gewickelt, in welchem die Fasern im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Faserbandes angeordnet sind und anschließend mindestens ein weiteres Faserband, in welchem die Fasern im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Faserbandes orientiert sind. According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, first a fiber band is wound, in which the fibers are arranged substantially perpendicular to the longitudinal direction of the sliver and then at least one further sliver, in which the fibers are oriented substantially parallel to the longitudinal direction of the sliver.

Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen werden Faserbänder in der für die dritte und vierte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche beschriebenen Kombination eingesetzt. Vorzugsweise kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vor der Wickelung des ersten harzgetränkten Faserbandes auf den Wickeldorn ein innerer Folienschlauch als innere Schutzfolie und daran anschließend die Faserbänder aufgewickelt werden. According to further preferred embodiments, slivers are used in the combination described for the third and fourth preferred embodiment of the lining hoses according to the invention. Preferably, according to the inventive method, prior to the winding of the first resin-impregnated sliver on the winding mandrel, an inner film tube as an inner protective film and subsequently the slivers are wound up.

In entsprechender Weise kann nach dem letzten äußeren Faserband eine äußere Schutzhülle aus opakem Material gewickelt werden, um vorzeitige Aushärtung bei Transport oder Lagerung zu vermeiden, wenn lichthärtende Harze eingesetzt werden. Similarly, after the last outer sliver, an outer protective wrap of opaque material may be wrapped to prevent premature curing during shipping or storage when photocuring resins are employed.

Die erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche eignen sich zur Sanierung flüssigkeitsführender Leitungssysteme jeglicher Art. Beispielhaft seien hier verschiedenste Arten von Kanal- und sonstigen Abwassersystemen sowie Rohrleitungssysteme in industriellen Produktionsanlagen genannt. Die erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche ermöglichen die Sanierung von Leitungssystemen ohne dass das Leitungssystem selbst freigelegt werden muss, was insbesondere bei schwierig zugänglichen Leitungen eine erhebliche Erleichterung und Kosteneinsparung mit sich bringt, da beispielsweise aufwendige Erdarbeiten weitgehend entfallen. Dies ist insbesondere bei der Sanierung von Kanalsystemen in Städten von Vorteil, weil die grabenlose Sanierung auch den laufenden Verkehr wesentlich weniger beeinträchtigt als die traditionelle Sanierung. The lining hoses according to the invention are suitable for refurbishing fluid-carrying line systems of any kind. Examples include here various types of sewer and other sewage systems and piping systems in industrial production plants. The lining hoses according to the invention allow the rehabilitation of piping systems without the line system itself must be exposed, which in particular with difficult to access lines brings a considerable relief and cost savings, since, for example, costly earthworks largely eliminated. This is particularly beneficial in the rehabilitation of canal systems in cities, as trenchless rehabilitation also significantly lessens current traffic than traditional rehabilitation.

Claims

Ansprüche Auskleidungsschlauch für die Sanierung flüssigkeitsführender Leitungssysteme und Verfahren zu dessen Herstellung Claims Lining hose for the rehabilitation of fluid-carrying piping systems and method for its production

1. Auskleidungsschlauch für die Sanierung flüssigkeitsführender Leitungssysteme umfassend mindestens zwei übereinander gewickelte unterschiedliche Faserbänder. 1. lining hose for the renovation of fluid-carrying piping systems comprising at least two different fiber slivers wound one above the other.

2. Auskleidungsschlauch nach Anspruch 1, wobei sich die Faserbänder in mindestens einem der Parameter Fasereinbindung, Faserorientierung, Faserlänge oder Faserart unterscheiden. 2. The lining tube according to claim 1, wherein the fiber ribbons differ in at least one of the parameters fiber incorporation, fiber orientation, fiber length or fiber type.

3. Auskleidungsschlauch nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbänder in Form von Geweben, Gewirken, Gelegen, Vliesen, Filzen oder Matten enthalten sind. 3. lining hose according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the fiber slivers in the form of woven, knitted, laid, nonwovens, felts or mats are included.

4. Auskleidungsschlauch nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Faserband in Form eines Geleges mit im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Faserbandes orientierten im wesentlichen parallel angeordneten Fasern und mindestens ein weiteres Faserband in Form einer Wirrfasermatte enthalten ist. 4. lining hose according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that a first sliver in the form of a Geleges with substantially perpendicular to the longitudinal direction of the sliver oriented substantially parallel fibers and at least one further sliver is contained in the form of a random fiber mat.

5. Auskleidungsschlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelege des ersten Faserbandes mit einer Wirrfasermatte vernadelt oder vernäht ist. 5. lining hose according to claim 3, characterized in that the scrim of the first sliver is needled or sewn to a random fiber mat.

6. Auskleidungsschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Faserband mit im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Faserbandes orientierten Fasern und mindestens ein weiteres Faserband mit im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Faserbandes orientierten Fasern enthalten ist. 6. lining hose according to one of claims 1 to 3, characterized in that a first sliver with fibers oriented substantially perpendicular to the longitudinal direction of the sliver and at least one further sliver is contained with fibers oriented substantially parallel to the longitudinal direction of the sliver.

7. Auskleidungsschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vlies als eines der Faserbänder enthalten ist. 7. lining hose according to one of claims 1 to 3, characterized in that a fleece is included as one of the fiber ribbons.

8. Auskleidungsschlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies ein Polypropylen-Vlies ist. 8. lining hose according to claim 7, characterized in that the fleece is a polypropylene non-woven.

9. Auskleidungsschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filz als eines der Faserbänder enthalten ist. 9. lining hose according to one of claims 1 to 3, characterized in that a felt is included as one of the fiber ribbons.

10. Auskleidungsschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6 enthaltend eine innere Schutzfolie aus einem thermoplastischen lichtdurchlässigem Folienschlauch. 10. lining hose according to one of claims 1 to 6 comprising an inner protective film made of a thermoplastic translucent film tube.

11. Auskleidungsschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, enthaltend eine äußere Schutzfolie aus opakem, weitgehend UV-lichtundurchlässigem Material. 11. lining hose according to one of claims 1 to 7, comprising an outer protective film of opaque, largely UV-opaque material.

12. Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsschlauchs für die Sanierung flüssigkeitsführender Leitungssysteme bei dem mehrere harzgetränkte Faserbänder schraubenförmig und überlappend auf einen Wickeldorn gewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Wickeldorn nacheinander mindestens zwei unterschiedliche Faserbänder gewickelt werden. 12. A method for producing a lining tube for the rehabilitation of liquid-carrying piping systems in which a plurality of resin-impregnated fiber slivers are wound helically and overlapping on a winding mandrel, characterized in that wound on the mandrel successively at least two different slivers.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens zwei Faserbänder in mindestens einem der Parameter Fasereinbindung, Faserorientierung, Faserlänge oder Faserart unterscheiden. 13. The method according to claim 9, characterized in that the at least two fiber ribbons differ in at least one of the parameters fiber incorporation, fiber orientation, fiber length or fiber type.

14. Verwendung der erfindungsgemäßen Auskleidungsschläuche nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Sanierung flüssigkeitsführender Leitungssysteme. 14. Use of the lining hoses according to the invention according to one of claims 1 to 8 for the rehabilitation of liquid-carrying piping systems.