Anlagen zur Herstellung von CIPP-Liner steuern, wie das Liner-Material geschnitten, geformt und zu einem fertigen Rohr, und die Präzision jedes einzelnen Schritts entscheidet direkt darüber, ob diese Auskleidung während des Einbaus und im Betrieb ihre strukturelle Integrität behält.
Bei der In-situ-Rohrsanierung ist Fertigungsgenauigkeit nicht nur eine Frage der Qualität. Sie ist eine bauliche Anforderung. Geringfügige Abweichungen bei Schnittbreite, Nahtausrichtung, Vorschubgeschwindigkeit oder Schweißkonsistenz können sich darauf auswirken, wie die Auskleidung an der Wand des Trägerrohrs anliegt, wie sich das Harz im Rohr verteilt und ob die fertige Auskleidung nach dem Aushärten die vorgesehene Tragfähigkeit erreicht. Unternehmen, die in zuverlässige CIPP-Auskleidungsanlagen , müssen die Fertigungsgenauigkeit als direkten Einflussfaktor auf die Sanierungsleistung und nicht nur auf die Produktionseffizienz bewerten.
Unter Anlagen zur Herstellung von CIPP-Liner versteht man Industriemaschinen, die dazu dienen, Rohmaterialien für Liner zu schneiden, zu formen, zu schweißen, zu nähen und zu versiegeln, um daraus fertige, vor Ort ausgehärtete Rohrschläuche für grabenlose Sanierungsarbeiten herzustellen.
Zu dieser Gerätekategorie gehören Abwickelsysteme, Präzisionsschneidsteuerungen, Nahtformungsführungen, Schweiß- oder Nähstationen, Zuführsysteme sowie Komponenten zur Qualitätskontrolle, die speziell für die Liner-Herstellung entwickelt wurden. Im Gegensatz zu den allgemeineren CIPP-Gerätekategorien und den für die Verlegung bestimmten Rohrauskleidungsgeräten oder anderen Auskleidungsgeräten wie Inversionstrommeln oder Aushärtungsanlagen konzentrieren sich Fertigungsanlagen ausschließlich auf die Herstellung maßgenauer Liner, bevor diese überhaupt auf die Baustelle gelangen.
Die Herstellung von CIPP-Liner umfasst mehrere aufeinander abgestimmte Arbeitsschritte, die als koordiniertes Produktionssystem zusammenwirken. Eine komplette Fertigungslinie kann Folgendes umfassen:
Das Ziel der Anlage besteht darin, flache Rohmaterialrollen in fertige Schlauchauskleidungen umzuwandeln, die den Umkehrdrücken, Aushärtungstemperaturen und langfristigen strukturellen Belastungen unter Tage standhalten, gleichzeitig den Einbau in Rohrleitungen überstehen, nach der Aushärtung den Durchfluss gewährleisten und eine lange Lebensdauer gewährleisten.
Hersteller wie Miller Weldmaster entwickeln Fertigungssysteme speziell für die Anforderungen grabenloser Sanierungsarbeiten, bei denen Maßhaltigkeit über große Längen hinweg entscheidend ist.
Der Herstellungsprozess beginnt mit dem Rohmaterial für die Auskleidung und endet mit einem fertigen Rohr, das zur Imprägnierung und zum Einbau bereit ist.
Der Einbau kann nach der Fertigung beginnen; dabei werden die Einziehvorrichtungen unter Umständen mit Druckluft oder Wasser betrieben, um die mit Harz imprägnierte Auskleidung im Hauptrohr umzustülpen.
| Schritt | Gerätefunktion | Genauigkeitsanforderung | Folge der Abweichung |
|---|---|---|---|
| Materialabwickeln | Regelt den Rollenvorschub und die Spannung | Zuverlässige Materialverfolgung | Falten und Nahtverschiebung |
| Breitenschnitt | Ermittelt den Umfang der Auskleidung | Präzise Maßtoleranz | Falsche Rohrverbindung |
| Nahtbildung | Richtet Kanten für die Verbindung aus | Gleichmäßige Überlappung oder stumpfe Fuge | Variable Wandstärke |
| Schweißen/Nähen | Erzeugt eine Konstruktionsnaht | Gleichmäßige Verbundfestigkeit oder Nahtfestigkeit | Nahtversagen |
| Führungssystem | Sorgt für eine gleichmäßige Spurführung | Stabile Nahtpositionierung | Uneinheitliche Nahtbreite |
| Abschließende Zusammenfassung | Fertigverpackte Einlagen | Kontrollierte Spannung | Rohrverformung |
Ein Fehler in einer beliebigen Phase kann zu Problemen bei der Installation oder der Leistungsfähigkeit im weiteren Verlauf führen, die möglicherweise erst sichtbar werden, wenn die Auskleidung unter Umkehrdruck steht oder unterirdisch vollständig ausgehärtet ist.
In den meisten Diskussionen über die Herstellung von CIPP-Liner stehen Produktivität, Nahtart oder Maschinengeschwindigkeit im Mittelpunkt. Der wichtigste Faktor wird jedoch oft am wenigsten thematisiert: die Maßgenauigkeit.
Wenn eine Auskleidung nicht den Spezifikationen entsprechend gefertigt wird, wirken sich die daraus resultierenden geometrischen Abweichungen auf das Verhalten des Rohrs während der Installation und der Aushärtung aus. Eine Auskleidung, die sich nicht ordnungsgemäß an die Wandung des Mutterrohrs anpasst, kann die strukturellen Lasten nach der Aushärtung nicht korrekt verteilen.
Wenn ein Liner schmaler als in der Spezifikation vorgesehen zugeschnitten ist, kann er während des Einzugs nicht vollständig an der Wand des Hauptrohrs anliegen, wodurch ungestützte Lücken entstehen, in denen der ausgehärtete Liner keine statische Last trägt.
Die Geometrie eines CIPP-Liner hängt direkt von seiner Schnittbreite ab. Selbst eine geringe Maßabweichung kann den Umfang erheblich verändern, sobald das Material zu einem Schlauch geformt wurde.
Ein zu schmal geschnittener Einsatz kann:
Ein zu weit geschnittener Einsatz kann:
Diese Probleme verschärfen sich mit zunehmendem Rohrdurchmesser und bei der Herstellung längerer Rohrstränge.
Richtig gefertigte Auskleidungen gewährleisten:
Nicht spezifikationsgerechte Auskleidungen führen zu Abweichungen, die sich unmittelbar auf die Leistungsfähigkeit der Sanierung auswirken, wobei die erforderlichen Toleranzen je nach Rohrdurchmesser und Anwendungsanforderungen variieren.
Bei der Nahtqualität geht es um mehr als nur darum, ob die Naht mechanisch hält. Sie beeinflusst auch, wie das Harz durch die verschiedenen Harzarten fließt und die Liner-Struktur durchtränkt.
Uneinheitliche Schweißnähte können folgende Folgen haben:
Wenn das Harz ungleichmäßig eindringt, erreichen Teile der Auskleidungswand möglicherweise nicht die erforderlichen strukturellen Eigenschaften, die in Normen wie ASTM F1216 festgelegt sind.
Temperaturdrift, ungleichmäßiger Schweißdruck und Schwankungen bei der Vorschubgeschwindigkeit tragen alle zu Unebenheiten in der Schweißnaht bei. Bei langen Produktionsserien können sich selbst geringfügige Abweichungen zu erheblichen strukturellen Unterschieden über die gesamte Länge der Auskleidung summieren.
Aus diesem Grund gewinnen automatisierte Nahtkontrollsysteme in der modernen automatisierten CIPP-Liner-Produktion zunehmend an Bedeutung.
Fertigungsfehler haben erhebliche finanzielle Folgen.
Wenn eine Auskleidung während der Installation oder kurz nach Inbetriebnahme versagt, sehen sich Bauunternehmer mit folgenden Problemen konfrontiert:
Im Gegensatz zu vielen anderen Herstellungsfehlern lässt sich eine defekte CIPP-Auskleidung nach dem Einbau im Erdreich nicht einfach reparieren. In vielen Fällen ist ein vollständiger Austausch erforderlich.
Die Kosten für präzise Fertigungsanlagen sind oft weitaus geringer als die Kosten selbst für ein einziges gescheitertes Sanierungsprojekt.
Die Entscheidung zwischen Schweißen und Nähen hängt in erster Linie von der Materialzusammensetzung des Innenfutters und den Anwendungsanforderungen ab.
Keine der beiden Methoden ist grundsätzlich besser. Der richtige Ansatz hängt ab von:
Beim Heißluftschweißen werden durch kontrollierte Wärme, Druck und Vorschubgeschwindigkeit thermoplastisch beschichtete Auskleidungsmaterialien zu einer durchgehenden Naht verbunden.
Zu den kompatiblen Materialien können gehören:
Eine Schweißnaht bietet:
Die Heißluftschweißtechnik wird häufig bei beschichteten Auskleidungssystemen eingesetzt, bei denen eine gleichmäßige Nahtintegrität und ein hoher Durchsatz im Vordergrund stehen.
Eine gleichmäßige Temperatur und eine präzise Vorschubgeschwindigkeit sind entscheidend, da eine zu geringe Erwärmung die Verbindung schwächt, während eine zu starke Erwärmung das Material selbst beschädigen kann.
Manche Auskleidungsmaterialien lassen sich nicht thermisch verschweißen.
Vlieseinlagen ohne thermoplastische Beschichtung müssen in der Regel mit industriellen Nähsystemen vernäht werden.
Das industrielle Nähen eignet sich nach wie vor für:
Die Präzision beim Nähen spielt nach wie vor eine wichtige Rolle. Fadenspannung, Stichdichte und Nahtausrichtung beeinflussen alle die strukturelle Zuverlässigkeit.
Eine genähte Naht sollte niemals als weniger präzise Alternative betrachtet werden. Eine ungleichmäßige Stichqualität kann genauso leicht zu Schwachstellen führen wie eine mangelhafte Schweißnaht.
| Faktor | Schweißnaht | Genähte Naht |
|---|---|---|
| Geeignete Materialien | Thermoplastbeschichtete Materialien | Unbeschichtete Filzstoffe |
| Nahtkonstruktion | Durchgehende Schweißverbindung | Mechanisch genähte Naht |
| Nadelstiche | Keine | Gegenwart |
| Produktionsgeschwindigkeit | Höher | Mäßig |
| Gleichmäßigkeit der Wand | Einheitlicher | Hängt vom Stichprofil ab |
| Beste Anwendungen | Beschichtete Einlagen für den Massenbedarf | Systeme mit reinem Filzfutter |
Die Nahtkonfiguration wirkt sich sowohl auf die Fertigungseffizienz als auch auf die endgültige Geometrie der Auskleidung aus.
Die beiden gängigsten Nahtkonfigurationen sind:
Jedes davon weist unterschiedliche strukturelle und maßliche Eigenschaften auf.
Überlappungsnähte entstehen, indem eine Materialkante vor dem Schweißen oder Nähen über die andere gelegt wird.
Das ergibt:
Überlappungsnähte führen jedoch auch zu einer doppelt so dicken Wulst entlang der Nahtlinie.
Bei kleineren Rohrdurchmessern kann diese Dickenschwankung:
Überlappungsnähte sind nach wie vor weit verbreitet, da sie vielseitig einsetzbar sind und mit vielen Produktionssystemen kompatibel sind.
Stumpfnähte verbinden Stoffkanten direkt miteinander, ohne dass sie sich überlappen.
Das ergibt:
Stumpfnähte erfordern jedoch:
Bei Auskleidungen der Strukturklasse und Systemen mit größerem Durchmesser, bei denen die Gleichmäßigkeit der Wandstärke entscheidend ist, werden oft Stumpfnähte bevorzugt.
Nicht alle Fertigungsanlagen bieten das gleiche Maß an Präzision, und unterschiedliche CIPP-Auskleidungsanlagen sowie CIPP-Auskleidungsanwendungen erfordern unterschiedliche Funktionsumfänge.
Bestimmte Maschinenmerkmale entscheiden direkt darüber, wie gleichmäßig eine Produktionslinie die Maßgenauigkeit über große Stückzahlen hinweg aufrechterhalten kann.
Die Materialspannung beeinträchtigt die Genauigkeit bereits, bevor die Naht überhaupt entsteht.
Eine ungleichmäßige Abwickelspannung kann folgende Probleme verursachen:
Präzisionsabwickelsysteme sorgen für einen gleichmäßigen Materialvorschub, sodass die Trägerfolie gleichmäßig in die Schweiß- oder Nähzone gelangt.
Dies ist besonders bei langen Produktionsläufen von Bedeutung, bei denen sich geringfügige Spannungsänderungen über Hunderte von Metern hinweg summieren.
Die Schweißqualität hängt in hohem Maße von einer stabilen Temperaturregelung ab.
Temperaturschwankungen führen zu:
Temperaturregelungssysteme mit geschlossenem Regelkreis überwachen und regeln kontinuierlich die Wärmeabgabe über die gesamte Nahtbreite, um eine gleichmäßige Verklebung zu gewährleisten.
Dies ist besonders wichtig bei schwereren, beschichteten Auskleidungsmaterialien, die bei grabenlosen Sanierungsverfahren zum Einsatz kommen.
Die Vorschubgeschwindigkeit bestimmt, wie lange das Material unter dem Schweißkopf verbleibt.
Wenn die Vorschubgeschwindigkeit schwankt:
Automatische Zuführsysteme sorgen für eine konstante Verweildauer, unabhängig vom Materialgewicht oder von Abweichungen bei den Rollen.
Diese Beständigkeit gewinnt in automatisierten Produktionsumgebungen für CIPP-Liner zunehmend an Bedeutung, in denen Produktionsläufe über längere Zeiträume andauern können.
Die Materialkanten müssen während des gesamten Umformprozesses ausgerichtet bleiben.
Ursachen für seitliches Abdriften:
Inline-Führungssysteme korrigieren die Kantenpositionierung während der Produktion kontinuierlich.
Ohne Führungssysteme ist es äußerst schwierig, bei großen Stückzahlen enge Maßtoleranzen einzuhalten.
| Maschinenmerkmale | Was es steuert | Folgen bei Nichtteilnahme |
|---|---|---|
| Spannungsregelung | Materialbeständigkeit | Faltenbildung und Nahtverschiebung |
| Temperaturregelung im geschlossenen Regelkreis | Gleichmäßigkeit der Schweißnaht | Unter- oder Überbindung |
| Automatisierung der Vorschubgeschwindigkeit | Gleichmäßigkeit der Verweilzeit | Variable Nahtfestigkeit |
| Inline-Führung | Ausrichtung der Seitennaht | Ungleichmäßige Nahtbreite |
| Präzisionsschneiden | Rohrumfang | Schlechter Rohranschluss |
| Nahtprüfsysteme | Qualitätsprüfung | Unentdeckte Mängel |
Weitere technische Hinweise finden Sie unter „Auswahl von CIPP-Liner-Schweißmaschinen “ und „Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl einer CIPP-Liner-Maschine“.
Da der Bedarf an Sanierungslösungen in der Rohrauskleidungsbranche steigt, prüfen immer mehr Bauunternehmen und Hersteller, ob sie Auskleidungen lieber selbst herstellen sollten, anstatt fertige Rohre zu kaufen.
Die Eigenfertigung bietet mehrere Vorteile:
Bei ausreichenden Produktionsmengen können automatisierte Fertigungssysteme die Abhängigkeit von externen Liner-Lieferanten erheblich verringern.
Unternehmen erhalten zudem die Kontrolle über:
Einige Ausrüstungspartner bieten zudem fortlaufende technische Unterstützung sowie Vertriebs- und Marketingressourcen an, sodass wichtige betriebliche Anforderungen auch nach dem Kauf abgedeckt sind und zum Wachstum des Unternehmens beitragen können.
Maßgeschneiderte Fertigungsanlagen können Produktionslinien unter Berücksichtigung spezifischer Anforderungen an die Auskleidung weiter optimieren.
Eine eigene Produktion ist nicht für jeden Bauunternehmer die richtige Lösung.
Der Kauf von Fertigauskleidungen kann in folgenden Fällen vorteilhaft sein:
Die Entscheidung sollte auf der Grundlage der Produktionsökonomie, des Projektumfangs, der Prioritäten bei der Qualitätskontrolle sowie der jeweiligen Bedürfnisse und Standorte der Auftragnehmer getroffen werden.
Miller Weldmaster entwickelt automatisierte Fertigungssysteme speziell für die serienmäßige Sanierung ohne Aufgrabung. Entdecken Sie das gesamte Sortiment an CIPP-Liner-Fertigungsanlagen oder wenden Sie sich an das Miller Weldmaster , wenn Sie Ihre Anwendungsfälle und die Optionen für Fertigungssysteme besprechen möchten.