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Vorrichtung zum Setzen einer Hutmanschette in eine Kanalabzweigung.
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Die Erfindung betrifft eine Sanierungsvorrichtung (1) zum Setzen einer Hutmanschette (13) in eine Kanalabzweigung (20) eines Hauptkanals (6); die Sanierungsvorrichtung (1) weißt eine fahrbare Setzvorrichtung (5) auf, an der eine Kamera (19) für eine Ortung der Kanalabzweigung(20) angeordnet ist und an der mit einem winkelsteuerbaren Drehmotor (29) eine Zentralrohr (9) verschwenkbar gelagert ist, das von einem in den-Hauptkanal (6) passenden Blähbalg (10) umschlossen ist und eine Seitenöffnung (11) aufweist, die einen mittels eines Mediums in die Kanalabzweigung (20) ausstülbaren Blähkörper 812) enthält, der mit einem Zylinderteil (14) der Hutmanschette (13) überziehbar ist, deren Hutkrempe (15) auf dem Blähkörper (12) auflegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (19) radial ortend seitlich gerichtet an dem Zentralrohr (9) nur um einen Versatzwinkel (W) zur Seitenöffnung (11) zirkulär versetzt, dabei mindestens die Breite einer Hutkrempe (15) freilassend, angeordnet ist und dass der Blähbalg (10) und der Blähkörper (12) eine Einheit bilden und einen gemeinsamen Druckraum für das Medium umschließen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verwendung einer solchen Sanierungsvorrichtung.
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Aus der
DE 29 714 601 U1 ist eine dehnbare Hutmanschette bekannt, die mit einem aushärtbaren Dichtmittel getränkt ist und deren zylindrischer Teil in einen Abzweigkanal so einzubringen ist, dass die Hutkrempe am Hauptkanal fest anliegt. Die so in die Abzweigung eingebrachte Hutmanschette wird zwecks Verfestigung des Dichtmittels an die angrenzenden Kanalwandungen mittels eines Druckmediums angepresst und durch Energiezufuhr in Form von Wärme oder Strahlung verfestigt und ausgehärtet.
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Das Einsetzen, Anpressen und Aushärten sowie das Orten des Abzweigs des Kanals und das abschließende Öffnen des Kanals erbringt beispielsweise eine Sanierungsvorrichtung mit einer Setzvorrichtung nach der
DE 29 707 089 U1 , die aus einem axial im Kanal fahrbaren, mit einem Blähbalg überzogenen Zentralrohr besteht, das eine Seitenöffnung aufweist, durch die ein entfaltbarer ausstülpbarer Blähkörper, auch Abzweigbalg genannt, mit einer flexiblen plastischen Hutmanschette in einen Abzweigkanal mittels eines Führungs- und Innendrucks im Blähkörper eingeführt wird, worauf die Hutmanschette an der umgebenden Wandung unter einem Blähdruck fixiert und ausgehärtet wird, indem Wärme und/oder Strahlung appliziert wird. Obwohl die Hutmanschette außerordentlich dehnbar und verformbar ist, gelingt nur dann eine qualitativ hochwertige Kanalsanierung, wenn eine möglichst genaue Ausrichtung des Blähkörpers auf die Kanalabzweigung vorgenommen wird. Dazu dient das axiale Verfahren der Setzvorrichtung im Hauptkanal und deren Verdrehung durch einen Drehmotor um die Hauptkanalachse, wobei die Bildsignale einer Kamera zur Positionsbestimmung ausgewertet werden. Nachteilig ist hierbei, dass die Kamera jeweils vor dem einbringen des noch nicht aufgeblähten Blähkörpers mit der unverfestigten, mit ihrem ausstülpbaren Teil noch im Zentralrohr befindlichen, Hutmanchette an dieser so angebracht werden muss, dass eine genaue Positionierung der Kanalabzweigung nach Lage und Richtung erfolgen kann, bevor die Einbringung des Blähkörpers erfolgt, und dass sie nach der Aushärtung der Hutmanschette aus dieser herausgelöst und zurückgezogen werden kann.
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Des Weiteren ist es bekannt, eine Kamera axial versetzt zur Setzvorrichtung zur Ortung des Kanalabzweigs zu benutzen und durch eine Kamerabildauswertung und mittels relativer Ortsangaben die Setzvorrichtung axial gesteuert/bewegt in ihre Setzposition zu verbringen. Bei den separaten Ortungs-, Auswertungs- und Setzvorgängen treten unvermeidliche erhebliche axiale Toleranzen auf, die die Qualität der Abzweigsanierung mindern, weil das axiale Verfahren der Vorrichtung in dem verbogenen und gewöhnlich unebenen Hauptkanal auf kontaminiertem Grund erfolgt.
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Weiterhin ist aus der
DE 103 16 161 B4 eine Ausgestaltung einer Hutmanschetten-Setzvorrichtung bekannt, bei der der Blähkörper mit der Hutmanschette beim Entfalten und Ausfahren durch das Medium durch ein inneres Zugmittel so gesteuert sukzessiv entfaltet wird, dass eine faltenfreie Auskleidung des Abzweigkanals erfolgt. Mit dem Zugmittel erfolgt das Zurückziehen des Zusatzdichtkörpers aus der verfestigten Hutmanschette nach Beendigung der Aushärtung der Hutmanschette. Auch die Entfaltungsverrichtung erfordert nach einer Ortung des Abzweigs eine axiale Positionierung, die mit störenden Toleranzen behaftet ist; eine Kamera ist an dem Zentralrohr mit dem Blähbalg nicht vorgesehen.
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Weiterhin ist aus der
DE 196 27 312 C1 ein Kanalfräsroboter bekannt, der in einer axial verfahrbaren Vorrichtung ein Innenrohr enthält, das motorisch axial verschieblich und motorisch verschwenkbar ist und stirnseitig an motorisch verstellbaren Parallelogrammschwenkarmen einen Arbeitskopf trägt, der um 180° versetzt eine radialgerichtete Sensoreinheit mit einem Magnetfeldsensor und einem Ultraschallsensor sowie einen Fräskopf trägt. Mittels der Ultraschallabstandssignale werden jeweils bei einer Ortung die Parallelogrammarme so gesteuert, dass bei einer motorischen Verschwenkung des Innenrohres die Sensoreinheit einen konstanten vorgegebenen Abstand zur Kanalrohrwand hält und ein axialer Versatz der Innenrohrachse zur Kanalrohrachse ausgeglichen wird. Wenn eine Ortung eines Abzweigkanals erfolgreich war, wird das Innenrohr um 180° verdreht, wobei zudem die Ausgleichsbewegung der Parallellenker mittels der Sondensignale gesteuert erfolgt und dann eine Auslenkung zur Positionierung des Fräsers in die Arbeitsstellung vorgenommen wird, wobei eine ausgleichende Axialverschiebung des Innenrohres vorgenommen wird.
Weiterhin ist aus der
DE 32 28 818 A1 ein Sicherheitsprüfgerät für Rohrleitungen bekannt, das an einem Wagen frontseitig eine schräg nach unten gerichtete Kamera trägt und an einem Schwenkarm ein magnetisch arbeitendes Materialfehlersuchgerät zirkular beweglich trägt. Die Fehlersignale, der Wagenfahrweg und die Größe der Schwenkbewegung werden registriert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfachere Setzvorrichtung als die eingangs bezeichnete zu offenbaren, die bei geringerem Steuerungsaufwand ein genaueres Setzen von Hutmanschetten erbringt.
Die Lösung besteht darin, dass die Kamera (19) radial ortend seitlich gerichtet an dem Zentralrohr (9) nur um einen Versatzwinkel (W) zur Seitenöffnung (11) zirkulär versetzt, dabei mindestens die Breite einer Hutkrempe (15) freilassend, angeordnet ist und dass der Blähbalg (10) und der Blähkörper (12) eine Einheit bilden und einen gemeinsamen Druckraum für das Medium umschließen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Da die Hutkrempe der bekannten Hutmanschette weit ausladend ist, sodass sie beim noch eingezogenen Zustand des Zylinderteils den zentralen Blähbalg nach allen Seiten weit überdeckt, ist es besonders vorteilhaft, die Kamera um einen Versatzwinkel von 180°, also diametral zur Seitenöffnung des Zentralrohres, anzuordnen. Die Beleuchtung und die Kamera sind im Zentralrohr versenkt befestigt und von einem durchsichtigen oder durchscheinenden schützenden Blähbalg überdeckt. Oder im Balg sind Bullaugen eingeschnitten, durch die die Kameras durchblicken, dass der Positioniervorgang eines Abzweigs mit für das Setzen der Hutmanschette ausreichend hoher Genauigkeit erfolgt.
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Die Kamera ist mit einer abgedichteten Fassung im Blähbalginneren angeordnet.
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Die Kameras ist alternativ in einer Halbschale eingebaut, die 180° versetzt zur Seitenöffnung des Blähbalges positioniert ist. Bei einer Druckbeaufschlagung des Hauptbalges presst sich dieser gegen die Innenseite der Halbschale. Hierdurch bedingt bleibt zwischen dem Kanalrohr und der Halbschale ein Spalt, durch den das Abwasser während des Setz- und Aushärtevorgangs weiter abfließen kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind anhand der 1,2A-2C dargestellt.
- 1 zeigt einen axialen Schnitt durch einen Kanal 6 mit einer Sanierungsvorrichtung 1.
- 2A-2C zeigen einen Querschnitt einer Kanalabzweigung 20 in drei Betriebsphasen der Erkennung, Ausrichtung und beim Setzen der Hutmanschette 13.
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1 zeigt mit einem Trennschnitt einen Längsschnitt durch einen Kanal 6 und Abzweigkanal 8 und teilweise durch die Sanierungsvorrichtung 1. Diese besteht aus einem Fahrzeug 2 mit einem steuerbaren Fahrantriebsmittel 3, das beim Einfahren in einen Hauptkanal einenends Versorgungskabel und/oder -schläuche 4 nachzieht und andernends elastisch angelenkt eine Setzvorrichtung 5 vorausschiebt, die endseitig einen Kamerakopf 7 trägt, der Inspektionszwecken und dem Auffinden eines Abzweigkanals 8 dient.
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Die Setzvorrichtung 5 besteht aus einem Zentralrohr 9, das mit einem steuerbaren Drehmotor 29 gegenüber dem Fahrantriebsmittel 3 um die Achse A der Setzvorrichtung 5 verdrehbar ist, die im wesentlichen parallel zum Hauptkanal 6 orientiert ist.
Das Zentralrohr 9 ist mit einem Blähbalg 10 an den Enden abgedichtet vollständig oder überwiegend umgeben, der mit einem ein Medium führenden Schlauch 40 kommuniziert. Seitlich befindet sich im Zentralrohr 9 eine Seitenöffung 11 durch die ein plastischer, aufblasbarer Zusatzdichtkörper 12 eingezogen oder ausgestülpt entfaltet werden kann, der mit dem Blähbalg 10 abgedichtet verbunden ist.
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Der Blähkörper 12 passt entfaltet in einen Abzweigkanal 8 und dient so dem Anpressen des Zylinderteils 14 einer aufgezogenen Hutmanschett 13, deren Hutkrempe 15 ausgebreitet auf dem Blähbalg 10 anliegt und bei aufgeblähtem Blähbalg an die Wandung des Hauptkanals 6 angepresst wird.
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Am Ende des Blähkörpers 12 ist in bekannter Weise ein Zugmittel 16 befestigt, das über Führungsmittel mit einer Umlenkung 17 im inneren des Zentralrohres 9 an eine steuerbare motorische Wickelvorrichtung 18 angeschlossen ist, die dem kontrollierten faltenfreien Ein- und Ausfahren des Zylinderteils 14 der Hutmanschette 13 dient.
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Um einen Drehwinkel W von 180° zur Seitenöffnung versetzt ist eine Sensoranordnung aus Beleuchtung und Kamera 19, zur genauen radialen Positionierung der Kanalabzweigung 20 im Zentralrohr 9 angeordnet. Der Blähbalg 10 ist entweder vollständig oder in dem Bereich der Kamera 19 transparent.
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Alternativ ist die Kamera 19 selbst mit einer Kamerafassung 21 in den Blähbalg 10 abgedichtet eingesetzt, oder befindet sich als weitere Alternative in der Halbschale gegenüber der auszustülpenden Abzweigöffnung des Blähkörpers. Vorzugsweise ist deren Optik 22 zur Balgoberfläche oder Halbschale 23 zurückversetzt, um sie bei Andrück- oder Verfahrvorgägngen vor einer Beschädigung zu schützen.
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Nach einem Entfalten des Blähkörpers 12 mit dem aufgesetztem Zylinderteil 14 der Hutmanschette 13 durch Zuführung eines Blähmediums wird dessen Druck so gesteigert, dass das Zylinderteil 14 fest an die Wandung des Abzweigkanals 8 angepresst ist. Zuvor wird ein in dem Blähbalg 10 aufgebauter Druck genutzt um die Hutkrempe 15 im Hauptkanal 6 im Bereich der Kanalabzweigung 20 zu fixieren, bevor das angesetzte Zylinderteil durch Nachgeben an der Zugvorrichtung ausstülpt und dabei gleichzeitig die Hutmanschette im Abzweigkanal fest an das Rohr anpresst. Danach erfolgt das Einbringen des Härtemediums, wie heiße Flüssigkeit gefolgt von Kühlflüssigkeit oder härtende Strahlung, im Inneren der Hutmanchette 13, wobei das Härtemedium entweder in bekannter Weise durch die elastischen Wandungen des Blähkörpers 12 und des Blähbalges 10 auf die Hutmanschette 13 einwirkt oder bei einem kontrollierten Zurückziehen des Blähkörpers 12 mit dem Zugmittel 16 unmittelbar von einer endseitig des Blähkörpers 12 angeordneten Strahlungsquelle auf die Hutmanschette 13 einwirkt. Anschließend wird auch das Medium aus dem Blähbalg abgezogen.
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Beim oder nach dem Aushärten der Hutmanschette 13 wird der Blähkörper 12 mit dem Zugmittel 16 in das Zentralrohr 9 eingezogen, so dass danach die Sanierungsvorrichtung 1 aus dem Hauptkanal 6 entfernt werden kann.
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Die lediglich im einen bestimmten Versatzwinkel W versetzte Anbringung der radial wirkenden Kamera (19)in Bezug auf den ausstülpenden Blähkörper 12 mit dem eingelagerten Zylinderteil 14 der Hutmanschette 13 ermöglicht, nach einer exakten Ortung des Abzweigkanals 9 eine ganz genaue Zentrierung der Hutmanschette 13 im Abzweigkanal 9 vorzunehmen, indem das Zentralrohr 9 mit dem Drehmotor 29 gesteuert genau um den Versatzwinkel W verdreht wird. Eine toleranzbehaftete Axialbewegung der Setzvorrichtung 5 erfolgt dabei nämlich nicht.
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2A bis 2C zeigen einen Hauptkanal 6 radial geschnitten und einen Abzweigkanal 8 axial geschnitten. Im Hauptkanal 6 befindet sich axial ausgerichtet die Setzvorrichtung 5 mit dem Zentralrohr 9, das mit einem Blähbalg 10 umschlossen ist und eine Seitenöffnung 11 sowieso um einen Versatzwinkel W zirkulär versetzt eine Kamera 19 mit einer Beleuchtungsvorrichtung trägt.
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Am Ende der Ortungsphase ist in 2A die Kamera 19 zentriert auf den Abzweigkanal 8 ausgerichtet. Eine Hutmanschette 13 liegt mit ihrer Hutkrempe 15 auf dem Blähbalg 10, die Seitenöffnung 11 umschließend auf und ist mit ihrem Zylinderteil 14 in den eingestülpten Blähkörper 12 eingelagert.
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Der Ortungsphase folgt die Ausrichtungsphase durch ein Verdrehen des Zentralrohres 9 um den Versatzwinkel W, hier 180°, so dass die Seitenöffnung 11 zum Abzweigkanal 8 zentriert ist, wie z. B. 2B zeigt.
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Anschließend werden der Blähbalg 10 und der Blähkörper 12 mit einem Medium beaufschlagt und entfaltet wie 2C zeigt. Die Hutkrempe 15 wird an die Wandung des Hauptkanals 6 angepresst und der Zylinderteil 14 wird nach und nach mit dem Blähkörper 12 in den Abzweigkanal 8 eingelegt und an dessen Wandung angepresst. Hiernach erfolgt eine Fixierung und Aushärtung der Hutmanschette 13, wonach das Medium abgezogen und damit der Blähkörper 12 und der Blähbalg 10 zusammengezogen werden, wobei das Zugmittel 16 den Zusatzdichtkörper 12 zurückzieht.
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Der Blähbalg 10 und Blähkörper 12 sind eine miteinander vulkanisierte oder gegossene Einheit, die einen gemeinsamen Druckraum umschließen.
Beim Setzen der Hutmanschette 13 wird dieser Druckraum mit Überdruck beaufschlagt, und durch den ausdehnenden Blähbalg 10 wird die Hutkrempe 15 bei festgehaltenem Zugmittel 16 an die Kanalwandung gepresst und somit dort fixiert. Danach wird das Zugmittel 16 entspannt, und der Blähkörper 12 mit dem Zylinderteil 14 der Hutmanschette 13 kann sich in den Abzweigkanal 8 einstülpen und wird dabei an die Wandung des Abzweigkanals 8 angepresst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sanierungsvorrichtung
- 2
- Fahrzug
- 3
- Fahrantriebsmittel
- 4
- Versorgungskabel und -schläuche
- 5
- Setzvorrichtung
- 6
- Hauptkanal
- 7
- Kamerakopf
- 8
- Abzweigkanal
- 9
- Zentralrohr
- 10
- Blähbalg
- 11
- Seitenöffnung im Zentralrohr
- 12
- Blähkörper
- 13
- Hutmanchette
- 14
- Zylinderteil
- 15
- Hutkrempe
- 16
- Zugmittel
- 17
- Umlenkung von 16
- 18
- Wickelvorrichtung
- 19
- Kamera mit Beleuchtung
- 20
- Kanalabzweigung
- 21
- Kamerafassung
- 22
- Optik
- 23
- Balgoberfläche
- 29
- Drehmotor
- 40
- Mediumschlauch
- A
- Achse der Setzvorrichtung
- W
- Versatzwinkel
