Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine hutformige Anschlußmanschette zum fluiddichten Anbinden von HausanschlUssen an ein mit einem thermoplastischen Inliner saniertes Kanalrohr, ein Verfahren zur Herstellung hutfor iger Anschlußmanschetten sowie ein Ver¬ fahren zum fluiddichten Anbinden von HausanschlUssen.

Stand der Technik

Ein Verfahren zum Sanieren von beschädigten Kanalrohren o. dgl. ist aus der WO 93/21398 bekannt. Nach diesem Verfahren wird ein äußerer und ein innerer schlauchformiger Inliner in den beschä¬ digten Kanal eingezogen. Der innere Inliner weist auf seiner Außenseite Noppen als Abstandshalter zum äußeren Inliner auf. Der Zwischenraum zwischen den Inlinern wird mit einem aushart- baren Mörtel verfullt. Die Sanierung von Kanalrohren mit diesem Verfahren ist wesentliche preiswerter als die Verlegung neuer Kanalrohre. Ein Problem stellen jedoch Hausanschlusse dar, die in der Regel seitlich m den zu sanierenden Kanal einmunden. Zwar ist es bekannt, mittels geeigneter Roboter die Hausan- Schlüsse nach erfolgter Sanierung durch Fräsen wieder freizule¬ gen, jedoch ist der Übergang zwischen dem Hausanschluß und dem sanierten Kanalrohr n der Regel mangelhaft abgedichtet und stellt somit eine Quelle für eine Hinterlauflgkeit des Inliners dar. Insbesondere bei Verwendung von thermoplastischen Inlinern aus Materialien wie Polyethylen, die nicht geklebt werden kön¬ nen, ist die nachträgliche Abdichtung zwischen Hausanschluß und dem sanierten Kanalrohr ein bislang ungelöstes Problem.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und Mittel zum fluiddichten Anbinden von HausanschlUssen an ein mit einem thermoplastischen Inliner saniertes Kanalrohr zur

Verfugung zu stellen. Das Anbinden der Hausanschlusse soll αa-

HETZBLATT (REGEL 26)

bei insbesondere problemlos mittels herkömmlicher Roboter auch in nicht begehbaren sanierten Kanalrohren o. dlg. möglich sein.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung lost diese Aufgabe durch eine hutformige An- schlußmanschette mit einer Krempe aus thermoplastischem Kunst¬ stoff mit einer Ausnehmung, die in Form und Abmessung etwa dem sichtbaren Querschnitt des Hausanschlusses entspricht, wobei die Anschlußmanschette ein als Schlauch geformtes, aus Fasern oder Faden bestehenden Flachengebilde wie Vlies, Gewebe, Gewir- ke o. dgl. aus thermoplastischem Kunststoff aufweist, und wobei das schlauchformig geformte Flachengebilde mit einem seiner En¬ den die Krempe im Bereich der Ausnehmung überlappt und mit die¬ ser verschweißt ist. Nach einer alternativen Ausfuhrungsform der Erfindung weist die Krempe im Bereich der Ausnehmung einen angeformten oder angeschweißten Anschlußstutzen auf, wobei das zu einem Schlauch geformten Flachengebilde wie Vlies, Gewebe, Gewirke o. dgl. aus thermoplastischem Kunststoff mit einem sei¬ ner Enden den angeformten oder angeschweißten Anschlußstutzen wenigstens teilweise überlappt und mit diesem verschweißt ist.

Die Krempe besteht bevorzugt aus dem gleichen Material wie der thermoplastische Inliner des sanierten Kanalrohres, insbesonde¬ re aus Polyethylen. Die Krempe wird beispielsweise durch Tiefziehen aus einer beidseitig glatten Bahn aus entsprechendem Material hergestellt, wobei die Dicke des Materials vor dem Tiefziehen bevorzugt zwischen 1 und 5 mm, insbesondere zwischen 1,5 und 3 mm betragt. Die Krempe weist zweckmaßigerweise eine etwa runde oder ggf. leicht ovale Form auf, wobei der Durchmes¬ ser etwa dem 1,2 bis 2-fachen des sichtbaren Innendurchmessers des anzuschließenden Hausanschlusses betragt.

Insbesondere etwa in der Mitte der Krempe befindet sich eine Ausnehmung, die in Form und Abmessung dem sichtbaren Quer¬ schnitt des Hausanschlusses entspricht, also bei senkrecht m das Kanalrohr mundenden HausanschlUssen einen kreisförmigen,

bei schräg in das Kanalrohr mündenden Hausanschlüssen einen el¬ liptischen Querschnitt aufweist. Die Krempe weist in der Auf¬ sicht somit bei senkrecht in das Kanalrohr mündenden Hausan¬ schlüssen eine Kreisring-Form auf.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Tiefziehen der Krempe die Form der Krempe der Innenkontur des Kanalrohres an der Stelle der Hausabzweigung angepaßt, so daß die Krempe in einer Ebene den Krümmungsradius des Kanalrohres aufweist. Gleichzeitig wird nach der bevorzugten Ausführungs¬ form der Erfindung im Bereich der Ausnehmung ein Anschlußstut¬ zen angeformt, der einige Millimeter bis einige Zentimeter in Richtung des Hausanschlusses weist und dessen innerer Kontur, d. h. Durchmesser und Richtung, entspricht. Ggf. kann der An- schlußstutzen auch aus einem angeschweißten Rohr bestehen, wo¬ bei die Länge des Anschlußstutzens auch einige Zentimeter über¬ steigen kann.

Das die Krempe bzw. den Anschlußstutzen überlappende, zu einem Schlauch geformte Flächengebilde wie z. B. Vlies aus thermopla¬ stischem Kunststoff weist bevorzugt eine Flächengewicht zwi¬ schen 200 und 800 g/m ² , insbesondere etwa 300 bis 500 g/m ² auf. Es besteht bevorzugt aus gleichem oder ähnlichem Material wie die Krempe, bevorzugt aus Polyethylen. Die Fadendicke sollte < 0,2 mm betragen, bevorzugt werden Vliese aus Fäden mit einer Dicke < 0,1 mm. Alternativ zum Vliesmaterial können auch Gewe¬ be, Gewirke, Gelege, Filze oder ähnliche aus Fäden oder Fasern aufgebaute Flächengebilde verwendet werden, die wenigstens weitgehend aus thermoplastischem, also verschweißbarem Kunst- stoff bestehen.

Das Flächengebilde weist bevorzugt ein Mindestmaß an Dehnbar¬ keit auf. Es liegt im Bereich der vorliegenden Erfindung, wenn das aus Fasern oder Fäden bestehende Flächengebilde neben Fäden aus thermoplastischem Kunststoff auch Fasern oder Fäden aus an¬ organischem Material wie Kohlefasern oder Glasfasern aufweist,

soweit die Verschweißbarkeit insgesamt dadurch nicht behindert wird. Bevorzugt werden jedoch Vliese, Gewebe, Gewirke o. dgl., die ausschließlich aus thermoplastischen Kunststoffasern oder -fäden bestehen.

Zum Verschweißen des Vlieses o. dgl. mit der Krempe bzw. dem Anschlußstutzen wird nach einer Ausführungsform der Erfindung das Vliesmaterial o. dgl. bis auf einen Überstand von ca. 1 bis 5 mm mit einem Metallblech, -ring o. dgl. abgedeckt und an- schließend im Warmgasziehschweiß-Verfahren mit der Krempe bzw. dem Anschlußstutzen verschweißt. Durch das Abdecken des Vlies¬ materials o. dgl. wird verhindert, daß dieses sich durch die Wärmezufuhr beim Schweißen zusammenkräuselt und von der beab¬ sichtigten Schweißstelle zurückzieht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Verschweißung des schlauchförmig geformten Flächengebildes mit einem seiner Enden mit der Krempe bzw. dem angeformten oder angeschweißten Anschlußstutzen mittels Laserlicht. Hierzu wird das zu einem Schlauch geformte Flächengebilde von einer Seite, zweckmäßig mit seiner Außenseite, an die Krempe bzw. an den An¬ schlußstutzen angepreßt und von der anderen Seite der Krempe bzw. des Anschlußstutzens durch die Krempe bzw. durch den An¬ schlußstutzen hindurch mittels Laserlicht mit der Krempe bzw. mit dem Anschlußstutzen verschweißt. Hierzu muß einerseits das Material der Krempe bzw. das des Anschlußstutzens für das La¬ serlicht durchlässig sein, während andererseits das Material der Fasern oder Fäden das Laserlicht absorbiert.

Als Laser können beispielsweise ND:YAG-Laser mit einer Wellen ^¬ länge von z.B. 1064 nm und einer Leistung von 80W eingesetzt werden, wobei diese Werte nicht kritisch sind.

Soweit in den Ansprüchen und der Beschreibung der Begriff "Laser" verwendet wird, sollen darunter allgemein auch andere

CTSAΓZBLAΓT (REGEL 26)

energiereiche gebündelte Lichtquellen verstanden werden, auf die Kohärenz der Strahlung kommt es dabei nicht an.

Zum Anbinden von Hausanschlüssen an das Kanalrohr wird die Krempe mit dem thermoplastischen Inliner verschweißt. Hierzu weist die Krempe nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er¬ findung auf seiner dem Inliner zugesandten Seite eine ring- oder spiralförmig angeordnete Heizwendel auf.

Im einfachsten Fall kann die Heizwendel aus einem einfachen Kupferdraht bestehen, der oberflächlich durch Schweißen mit der Krempe verbunden ist. Bevorzugt wird jedoch eine Heizwendel eingesetzt, die aus einem Draht- oder bevorzugt schlauchförmi- gen Kunststoffprofil besteht mit einem Außendurchmesser von 5 bis 15 m , in das in der Nähe der Oberfläche der eigentliche Heizleiter, z. B. eine Kupferlitze, in Spiralform eingebettet ist. Beim Schweißvorgang wird die Heizwendel elektrisch be¬ heizt, wobei zunächst das Material des schlauch- bzw. drahtför- migen Kunststoffprofils und danach die Oberflächenbereiche des Inliners und der Krempe in ein hochviskosen Schmelzezustand überführt werden. Dabei dient das Kunststoffmaterial des schlauch- bzw. drahtförmigen Kunststoffprofils als Schweißzu¬ satz.

Soweit nach einer besonders bevorzugten Erfindung die Heizwen¬ del als schlauchförmiges Profil ausgeführt wird, d. h., einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist, nimmt deren Steifigkeit beim Schweißvorgang erheblich ab, so daß der zunächst annähernd kreisrunde oder leicht ovale Querschnitt stark abgeflacht wird. Hierdurch wird erreicht, daß der Schweißdruck über die gesamte Länge der Heizwendel gleichmäßig verteilt und die Kontrolle der Schweißnaht erleichtert wird.

Wenn für die Heizwendel und die Krempe der Anschlußmanschette jeweils transparentes Material verwendet wird, ist nach erfolg¬ ter Schweißung der eigentliche Heizleiter, d. h. z. B. die spi-

ERSATZBLÄΓT(REGEL26)

ralförmig angeordnete Kupferlitze, durch das Material der Krem¬ pe sichtbar. Soweit das Material der Krempe leicht opak ist, kann die Qualität der Verschweißung optisch sehr exakt kontrol¬ liert werden.

Nach dem Verschweißen der Krempe mit dem thermoplastischem In¬ liner wird das aus Fasern oder Fäden bestehende Flächengebilde beispielsweise mit einem duroplastisch aushärtenden Harz wie einem Epoxidharz getränkt und beispielsweise im Umstülpverfah- ren in das kanalrohrseitige Ende des Hausanschlusses einge¬ bracht und an dessen Wandung angepreßt. Soweit mit einem Robo¬ ter gearbeitet wird, wird das Flächengebilde, z. B. Vlies, zweckmäßigerweise bereits vor dem Einfahren in den Kanal mit einem duroplastischen Harz satt getränkt. Nach dem Anschweißen der Krempe an den Inliner erfolgt das Umstülpen beispielsweise durch einen aufblasbaren Balg, der gleichzeitig das Anpressen des getränkten Vlieses an die Wandung des Hausanschlusses be¬ wirkt.

Durch das Verschweißen des aus Fasern oder Fäden bestehenden Flächengebildes mit der Krempe bzw. dem Stutzen der Anschlu߬ manschette einerseits und der Verklebung mit dem Hausanschluß andererseits wird eine Anbindung mit fluiddichter Abdichtung des Hausanschlusses an das mit einem thermoplastischem Inliner sanierte Kanalrohr erreicht. Die erfindungsgemäße Anschlußman¬ schette kann dabei problemlos mit an sich bekannten Robotern in das Kanalrohr eingebracht, dort mit dem Inliner verschweißt und dem Hausanschluß verklebt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei ^¬ spiels sowie der Zeichnung näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen dabei

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine hutformige Anschlußman¬ schette gemäß Schnitt A-A in Fig. 2 (nicht maßstäb- lieh) ;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Anschlußmanschette von der dem Inliner zugewandten Seite;

Fig. 3 einen erfindungsgemäß fluiddicht abgedichteten Haus¬ anschluß.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

In ein Kanalrohr 1 mit einer Nennweite DN 400 mm mündet ein Hausanschluß 2 mit einer Nennweite DN 150 mm. Das Kanalrohr 1 ist entsprechend dem in der WO 93/21398 bekannten TroLiningS- Verfahren mit einem thermoplastischen Inliner 3 aus HDPE sa- niert worden. Mittels eines handelsüblichen Roboters wird die Hausanschlußstelle 4 aufgefräst und der Inliner 3 im Bereich des Hausanschlusses sorgfältig gereinigt.

Die in Fig. 1 im Schnitt und in Fig. 2 in der Aufsicht darge- stellte Anschlußmanschette 5 wird aus einer 2 mm starken Bahn im Tiefziehverfahren hergestellt. Hierzu wird ein kreisförmiger Abschnitt der Bahn mit einem Außendurchmesser von 250 mm auf eine Temperatur von 120 °C erwärmt und in einem Tiefziehwerk- zeug verformt. Die Krempe 6 nimmt dabei in einer Ebene eine leicht gewölbte Form an, die dem Innendurchmesser des Kanalroh ^¬ res 1 entspricht (s. Fig. 1) . Gleichzeitig wird der Anschluß ^¬ stutzen 7 mit einer Länge von 15 mm angeformt. Der Anschluß ^¬ stutzen 7 weist einen äußeren Durchmesser von 148 mm auf, so daß er in den Hausanschluß 2 paßt. Als Material für die Her- Stellung der Krempe 6 mit angeformtem Anschlußstutzen 7 wird leicht opakes HDPE verwendet.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Heizwendel 8 ringförmig auf der Krempe 6 angeordnet ist. Die Heizwendel 8 besteht aus einem schlauchförmigen Profil mit leicht ovalem Querschnitt (Fig. 1) .

ERSÄTZBLATT(REGEL26)

Die Heizwendel 8 besteht ebenfalls aus HDPE, in das nahe der Oberflache spiralförmig eine Kupferlitze eingebettet ist. Die einzelnen Windungen haben einen Abstand von ca. 2 mm zueinan¬ der, die Heizwendel 8 selbst besitzt einen mittleren äußeren Durchmesser von 8 mm. Zum Verschweißen der Heizwendel 8 mit der Krempe 6 wird die Heizwendel 8 zunächst, wie m Fig. 2 darge¬ stellt, ringförmig auf die Krempe 6 gelegt und unter leichtem Anpreßdruck kurzzeitig durch Anlegen einer Spannung an die freien Enden der Kupferlitze erwärmt, bis eine leichte Ver- schweißung zwischen Heizwendel 8 und Krempe 6 erfolgt ist. An¬ schließend werden die Anschlußdrahte der Heizwendel 8 durch die Krempe 6 gefuhrt und an die Anschlußkontakte 13, 14 gelotet (Fig. 2) .

Das zu einem Schlauch geformte Vlies 9 besteht aus feinen HDPE- Fasern. Es weist ein Flachengewicht von 400 g/m ² auf. Durch ei¬ ne schwarze Emfarbung ist es für übliches Laserlicht absorbie¬ rend.

Mittels eines leicht konischen Dornes wird das Vlies 9 an der Innenwandung des Anschlußstutzens 7 fixiert und leicht ange¬ preßt. Das Ende 16 des zu einem Schlauch geformten Vlieses 9 überlappt dabei den Anschlußstutzen 7 um 15 mm. Die Kanten 11, 12 des Vlieses 9 überlappen sich um ca. 10 mm (Überlappungsbereich 10) . Anschließend erfolgt von der Außen¬ seite A (Fig. 1) eine Verschweißung des Vlieses 9 mit dem An¬ schlußstutzen 7. Hierzu wird ein Schweißgerat Typ ND:YAG mit einer Leistung von 80 W verwendet.

Vor dem Einbringen der Anschlußmanschette 5 in den Kanal 1 wird das Vlies 9 zunächst vollständig mit einem handelsüblichen Epoxidharz satt getrankt. Anschließend wird die Anschlußman¬ schette 5 mittels eines Roboters in dem Kanalrohr 1 an der Hausanschlußstelle 4 positioniert. Mit Hilfe des Roboters wird die Anschlußmanschette 5 anschließend an den Inliner 3 gepreßt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Anschlußkon-

takte 13, 14 der Heizwendel 8 wird der eigentliche Schweißvor¬ gang eingeleitet. Sobald die Heizwendel 8 genügend erwärmt ist, verformt sich diese stark elliptisch, so daß der Schweißvorgang exakt kontrolliert werden kann. Nach erfolgter Verschweißung ist sowohl der oberflächennahe Bereich der Krempe 6 als auch der des Inliners 3 angeschmolzen und jeweils mit dem Kunst- stoffmaterial der Heizwendel 8 verschmolzen, so daß eine homo¬ gene Verschweißung erfolgt ist. Im nächsten Arbeitsgang wird das mit dem Epoxidharz getränkte Vlies 9 in den Hausanschluß 2 eingestülpt und mittels einer- Blase an die Wandung des Hausan¬ schlusses 2 angepreßt. Nach Aushärten des Epoxidharzes wird die Blase wieder eingezogen und der Roboter aus dem Kanalrohr 1 entfernt.

Legende

1 Kanalrohr

2 Hausanschluß

3 Inliner

4 Hausanschlußstelle

5 Anschlußmanschette

6 Krempe

7 Anschlußstutzen

8 Heizwendel

9 Vlies

10 Kante

11 Kante

12 Überlappung

13 Anschlußkontakt

14 Anschlußkontakt

15 Ausnehmung

16 Ende