DE102016102837B4 - Device for the internal renovation of a pipeline - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Innensanierung einer Rohrleitung mittels eines Auskleidungsschlauchs im Umstülpverfahren, wobei sich der Auskleidungsschlauch durch seinen an der Vorrichtung fixierten Anfang hindurch fortschreitend wendet und aufbläht, und wobei mindestens eine druckabdichtende Schleuse ein Vortriebsmedium für den Auskleidungsschlauch entgegen der Vortriebsrichtung des Auskleidungsschlauchs absperrt, wobei die Schleuse (12) zwei in einem Gehäuse (12.1) quer zur Vortriebsrichtung gegenüberliegend gelagerte Walzen (12.3) aufweist,
und zwischen die beiden Walzen (12.3) der flachliegende Auskleidungsschlauch (14) hindurchführbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Radius der gegenüber gelagerten Walzen (12.3) sich unter Innendruckbeaufschlagung (pw) vergrößert,
dass die Walzen (12.3) einen gegensinnigen Drehantrieb (12.6, 12.7) für eine Förderung des Auskleidungsschlauchs (14) durch die Walzen (12.5) hindurch besitzen, und
dass die Walzen (12.3) in Abhängigkeit ihres Blähzustandes die Schleuse (12) von einem hinreichend geöffneten Zustand bis hin zu einem druckdicht verschlossenen Zustand versetzen.
Device for the internal renovation of a pipeline by means of a lining hose in the inversion process, wherein the lining hose progressively turns and inflates through its beginning fixed to the device, and wherein at least one pressure-sealing lock blocks a propulsion medium for the lining hose against the propulsion direction of the lining hose, wherein the lock (12) has two rollers (12.3) mounted opposite one another in a housing (12.1) transversely to the propulsion direction,
and the flat lining hose (14) can be passed between the two rollers (12.3),
characterized,
that the radius of the oppositely mounted rollers (12.3) increases under internal pressure (p w ),
that the rollers (12.3) have a counter-rotating drive (12.6, 12.7) for conveying the lining hose (14) through the rollers (12.5), and
that the rollers (12.3), depending on their state of inflation, move the lock (12) from a sufficiently open state to a pressure-tight closed state.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Innensanierung einer Rohrleitung mittels eines Auskleidungsschlauchs im Umstülpverfahren, wobei sich der Auskleidungsschlauch durch seinen an der Vorrichtung fixierten Anfang hindurch fortschreitend in der Rohrleitung wendet, und wobei mindestens eine druckabdichtende Schleuse ein Vortriebs- und Anpressmedium für den Auskleidungsschlauch entgegen der Vortriebsrichtung des Auskleidungsschlauchs absperrt. Als Vortriebs- und Anpressmedium kommen flüssige, dampfförmige oder gasförmige Fluide zum Einsatz.The invention relates to a device for the internal renovation of a pipeline using a lining hose in an inversion process, whereby the lining hose turns progressively in the pipeline through its beginning fixed to the device, and whereby at least one pressure-sealing lock blocks a propulsion and pressing medium for the lining hose against the propulsion direction of the lining hose. Liquid, vaporous or gaseous fluids are used as the propulsion and pressing medium.
Ein Auskleidungsschlauch für die Sanierung eines Rohres, wie insbesondere eines Abwasserrohrs, im Umstülpverfahren, ist äußerst flexibel und üblicherweise zweischichtig aufgebaut. Eine dicke, vor dem Umstülpen innere Filzschicht wird vor dem Einbringen in das Rohr mit einem licht- und/oder wärmeaushärtbaren Bindemittel, meist ein Zweikomponenten-Kunstharz, getränkt. Eine dünne, reißfeste Kunststofffolie aus zum Beispiel Polypropylen oder Polyethylen bildet die Deckschicht. Das Endstück wird fluiddicht verknotet und beim Vortreiben im Leitungsrohr mit einem Rückhalteband gesichert. In der Rohrleitung kommt dann infolge des Umstülpvorgangs die kunstharzgetränkte Filzschicht zur satten Anlage mit der Innenrohrwand und verklebt sich im anschließenden Aushärtungsvorgang fest mit dieser. Der Knoten am Endstück wird gekappt, so dass die Passage durch das Leitungsrohr frei liegt, und die Einläufe werden mittels Rohrrobotern freigeschnitten. Die dann abwasserseitige Kunststofffolie des Auskleidungsschlauchs dichtet das sanierte Leitungsrohr ab und bietet dem Abwasser nur wenig Reibungswiderstand, wodurch sich der maximal mögliche Abwasserdurchsatz infolge des verringerten Rohrinnendurchmessers keineswegs verschlechtert, sondern eher sogar verbessert.A lining hose for the renovation of a pipe, such as a sewage pipe, using the inversion process is extremely flexible and usually has a two-layer structure. A thick inner felt layer is impregnated with a light- and/or heat-curing binding agent, usually a two-component synthetic resin, before being inserted into the pipe. A thin, tear-resistant plastic film made of polypropylene or polyethylene, for example, forms the cover layer. The end piece is knotted in a fluid-tight manner and secured with a retaining band as it is driven forward in the pipe. In the pipe, as a result of the inversion process, the resin-impregnated felt layer then comes into close contact with the inner pipe wall and bonds firmly to it during the subsequent curing process. The knot on the end piece is cut so that the passage through the pipe is free, and the inlets are cut free using pipe robots. The plastic film of the lining hose on the downstream side seals the renovated pipe and offers only little frictional resistance to the wastewater, which means that the maximum possible wastewater throughput is not worsened by the reduced inner pipe diameter, but rather even improved.
Stand der TechnikState of the art
Es sind Vorrichtungen in der Bauweise druckdicht verschließbarer Inversionstrommeln bzw. Inversionsbehälter im Einsatz, die den benötigten Vorrat an Auskleidungsschlauch insgesamt in ihrem Druckbehälter aufgewickelt (wie
Zur rückwärtigen fluiddruckdichten Abdichtung des Vortriebs- und Anpressdrucksystems der Vorrichtung gegenüber der Umwelt sind sowohl fluiddruckbeaufschlagte Dichtlippen-Schleusen als auch federbeaufschlagte Dichtlippen- oder Dichtwalzenschleusen für das Durchschleusen des im flachen und noch nicht umgestülpten Zustand zugeführten Auskleidungsschlauchs bekannt.For the rear fluid pressure-tight sealing of the propulsion and contact pressure system of the device against the environment, both fluid pressure-loaded sealing lip locks and spring-loaded sealing lip or sealing roller locks are known for the passage of the lining hose fed in the flat and not yet turned inside out state.
Die Schleuse nach
Die Schleuse nach DD 99 643 A1 für Druckwasser besteht aus nicht näher offenbarten Dichtungsmitteln, die geeignet sind, trotz vorhandenem Überdruck in dem Druckbehälter den zusammengefalteten Schlauchstrang einziehen zu können. Die Zugvorrichtung besteht aus zwei motorisch oder manuell antreibbare Walzen im Druckbehälter, die durch Federdruck aufeinander gepresst werden.The lock according to DD 99 643 A1 for pressurized water consists of sealing means not disclosed in detail, which are suitable for pulling in the folded hose strand despite the existing excess pressure in the pressure vessel. The pulling device consists of two motor- or manually driven rollers in the pressure vessel, which are pressed against one another by spring pressure.
Nach
Gemäß der
In der
Nach der
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the nature of the invention
Zu lösendes technisches ProblemTechnical problem to be solved
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Rohrsanierung mittels Auskleidungsschläuchen im Umstülpverfahren zu schaffen, die eine erhöhte Funktionalität und Zuverlässigkeit aufweist. Die Vorrichtung soll baukurz sein, mit wenigen Bauteilen auskommen, gewichtsarm, flexibel im Einsatz und einfacher zu montieren und zu bedienen sein. Insbesondere auch soll die Gleitfähigkeit des Auskleidungsschlauchs durch die Schleuse hindurch verbessert werden und es soll ein kontinuierlicher oder getakteter Vortrieb aus der Ruhelage des Auskleidungsschlauchs heraus mit einfachen Mitteln geregelt oder gesteuert werden können. Die Schleuse soll befähigt sein, den Endknoten, eine Schlauchkupplung, eine Kamera und andere Hilfsmittel ohne Umrüstung und größeren Druckverlust passieren zu lassen und es sollen mit lediglich einer einzigen Größe der Vorrichtung Auskleidungsschläuche verschiedener Nennweiten verlegbar sein.The aim of the invention is to create a device for pipe rehabilitation using lining hoses in the inversion process, which has increased functionality and reliability. The device should be short in construction, have few components, be lightweight, flexible in use and be easier to assemble and operate. In particular, the sliding ability of the lining hose through the lock should be improved and it should be possible to regulate or control continuous or timed propulsion from the rest position of the lining hose using simple means. The lock should be able to let the end node, a hose coupling, a camera and other aids pass through without conversion and major pressure loss and it should be possible to lay lining hoses of different nominal widths using just one size of device.
Offenbarung der technischen LösungRevelation of the technical solution
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Fortbildungen sind in den begleitenden Ansprüchen aufgezeigt.The object is achieved according to the invention by the features of
Indem die Vorrichtung zwei sich gegenüberliegende, quer zur Förderrichtung gelagerte Walzen trägt, die fluidisch in ihrem Radius und in ihrer Drehzahl veränderbar sind, und zwischen denen der flachliegende Auskleidungsschlauch geführt ist, wird die Möglichkeit einer einfachen dynamischen Steuerung und Regelung des Vorschubs an Auskleidungsschlauch geschaffen. Der Walzendruck auf den Auskleidungsschlauch und die Rotationsgeschwindigkeit der beiden gegenläufig angetriebenen Walzen werden zueinander angepasst. Mit der Walzentraktion kann je nach der Rotationsgeschwindigkeit, dem Drehmoment und dem Innendruck der Walzen der Auskleidungsschlauch beschleunigt, in der Vortriebsgeschwindigkeit konstant gehalten, abgebremst oder ganz gestoppt werden. Es versteht sich, dass dabei eine enge Beziehung zu dem Vortriebsdruck auf den Auskleidungsschlauch und den weiteren Zuführkomponenten für den Auskleidungsschlauch besteht. Die Walzen sind außerdem derart in der Vorrichtung gelagert und radial dehnfähig, dass sie in Abhängigkeit ihres Blähzustandes sowohl den Durchgang des Auskleidungsschlauchs durch die Vorrichtung freigeben als auch im Sinne von Druckdichtheit verschließen können.Because the device has two opposing rollers mounted transversely to the conveying direction, whose radius and speed can be fluidically changed, and between which the flat lining hose is guided, the possibility of simple dynamic control and regulation of the feed of the lining hose is created. The roller pressure on the lining hose and the rotation speed of the two counter-rotating rollers are adapted to each other. Depending on the rotation speed, the torque and the internal pressure of the rollers, the roller traction can accelerate the lining hose, keep the feed speed constant, slow it down or stop it completely. It goes without saying that there is a close relationship to the feed pressure on the lining hose and the other feed components for the lining hose. The rollers are also mounted in the device in such a way and are radially expandable that, depending on their state of inflation, they can both open the passage of the lining hose through the device and close it off in terms of pressure tightness.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Vorrichtung erlaubt das dynamisch gesteuerte oder geregelte Einschleusen eines Auskleidungsschlauchs im Umstülpverfahren bei gleichzeitigem Absperren des Vortriebsdruckes zum Zwecke eines fortschreitenden Umstülpens des Auskleidungsschlauchs sowie das vollständige und sichere Absperren des unter Druck stehenden Auskleidungsschlauchs für die Zeit des Aushärteprozesses des Dichtmittels. Die Vorrichtung ist einfach und preisgünstig im konstruktiven Aufbau und zugleich sehr robust, erlaubt das Durchführen des Endknotens des Auskleidungsschlauchs oder von Zubehör für die Sanierung, wie zum Beispiel eine Kamera mit Beleuchtung, eine Schlauchkupplung oder ein Bestrahlungsgerät zum schnelleren Aushärten des Haftmittels. Aufgrund der Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der unter Innendruck stehenden Walzen ist sie zum Durchschleusen unterschiedlich großer Nennweiten von Auskleidungsschläuchen ohne signifikanten Druckverlust im System geeignet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Vorrichtung als autarkes Modul realisierbar ist, welches zum An- oder Einbau für die unterschiedlichsten Inversierapparate prädestiniert ist. Dabei ist es gleichgültig, ob die Inversierapparate mit einer oder zwei Schleusen auskommen, ob bei mehreren Schleusen eine Kombination mit einer anderen Schleusenvorrichtung erwünscht ist und ob an den Ausgang der Schleusenvorrichtung direkt das umgekrempelte Ende des Auskleidungsschlauches festgeklemmt werden soll oder zunächst Zubehör angeflanscht werden soll, wie ein Trichter mit Umkehrkopf zur Befestigung des umgekrempelten Endes oder ein Schlauchmantel für eine Führung des Auskleidungsschlauchs bis zum Anfang der Rohrleitung.The device allows the dynamically controlled or regulated introduction of a lining hose in the inversion process while simultaneously shutting off the propulsion pressure for the purpose of progressive inversion of the lining hose and the complete and safe shutting off of the pressurized lining hose for the duration of the curing process of the sealant. The device is simple and inexpensive in its construction and at the same time very robust, allows the end knot of the lining hose or accessories for the renovation to be passed through, such as a camera with lighting, a hose coupling or an irradiation device for faster curing of the adhesive. Due to the flexibility and adaptability of the rollers under internal pressure, it is suitable for the passage of different nominal widths of lining hoses without significant pressure loss in the system. Another advantage is that the device can be implemented as a self-sufficient module, which is predestined for attachment or installation in a wide variety of inversion devices. It does not matter whether the inversion devices have one or two locks, whether a combination with another lock device is desired in the case of several locks and whether the rolled-up end of the lining hose is to be clamped directly to the outlet of the lock device or whether accessories are to be flanged on first, such as a funnel with a reversing head for securing the rolled-up end or a hose jacket for guiding the lining hose to the beginning of the pipeline.
Unter dynamischer Steuerung oder Regelung ist zu verstehen, dass es mit der Vorrichtung gelingt, die Ruhereibung und die Trägheit des Auskleidungsschlauchs zum Startbeginn und im Falle eines diskontinuierlichen Nachladens des Druckbehälters aus jeder Ruhelage heraus sanft und unter geringer Gleitreibung auf eine gewünschte Geschwindigkeit zu beschleunigen und in dieser Geschwindigkeit zu halten. Das dynamische Dichtungs- und Steuerungssystem der erfindungsgemäßen Schleuse nimmt somit erheblichen Einfluss auf die Qualität des Sanierungsergebnisses, indem sich der Auskleidungsschlauch satt und ohne Blasenbildung an die Innenwand der Rohrleitung anpresst. Ein weiterer Vorteil ist darin begründet, dass bei einem kontrolliert langsamen Vortrieb der Auskleidungsschlauch in der Lage ist, während des Sanierprozesses kleine Steinchen, Scherben und andere Verunreinigungen vor sich herschiebend aus der Rohrleitung zu entfernen, und nicht, wie nach dem Stande der Technik üblich, über diese hinwegschnellt und zwischen der Rohrwand und dem Auskleidungsschlauch einschließt. In bekannten Vorrichtungen schießt nämlich unvermittelt der umgestülpte Auskleidungsschlauch ab Erreichen des Startdrucks an Vorschubdruck „von null auf hundert“, um nach einigen Metern wieder abzusinken, bis das Druckreservoir oder ein Kompressor entsprechend Druckluft nachgeladen hat. Dies kann zu mangelhafter Qualität führen, auch wenn mit einem am Endknoten befestigten Rückhalteband ein gewisser Einfluss auf das Vorschnellen des Auskleidungsschlauchs genommen werden kann.Dynamic control or regulation means that the device makes it possible to accelerate the rest friction and the inertia of the lining hose at the start and in the case of discontinuous recharging of the pressure vessel from any rest position gently and with low sliding friction to a desired speed and to maintain it at this speed. The dynamic sealing and control system of the lock according to the invention thus has a significant influence on the quality of the rehabilitation result, in that the lining hose presses firmly against the inner wall of the pipeline without the formation of bubbles. A further advantage is that with a controlled slow advance, the lining hose is able to push small stones, shards and other contaminants out of the pipeline during the rehabilitation process, and does not, as is usual in the state of the art, rush over them and trap them between the pipe wall and the lining hose. In known devices, the inverted lining hose suddenly shoots from zero to one hundred when the starting pressure is reached, only to drop again after a few meters until the pressure reservoir or a compressor has recharged the necessary compressed air. This can lead to poor quality, even if a retaining band attached to the end node can be used to exert a certain influence on the forward movement of the lining hose.
AusführungsbeispielExample
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, wobei als Druckmedium Luft verwendet wird. Es lassen sich als Druckmedium jedoch ebenso ein anderes Fluid, wie Gas, Dampf oder Druckwasser einsetzen. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
-
1 eine Inversionstrommel mit angebautem Zubehör, -
2 eine Schema einer Rohrleitungssanierung im Umstülpverfahren, -
3 ein Prinzipbild mit einer erfindungsgemäßen Schleuse in der Seitenansicht und -
4 ein Prinzipbild der Schleuse nach3 , von der Stirnseite gesehen.
-
1 an inversion drum with attached accessories, -
2 a diagram of a pipeline rehabilitation using the inversion method, -
3 a schematic diagram with a lock according to the invention in side view and -
4 a schematic diagram of the lock according to3 , seen from the front.
Die mobile Inversionstrommel nach den
Am Einfüllstutzen 2 ist eine Einlassschleuse 11 angeflanscht und an den Auslassstutzen 3 eine Auslassschleuse 12, die ihrerseits einen Trichter 13 trägt, an den ein Umkehrkopf 13a angeflanscht ist. Die Auslassschleuse 12 soll im Beispiel eine erfindungsgemäße Schleuse sein. Es können aber auch beide Schleusen 11, 12 von erfindungsgemäßer Art sein oder nur die Einlassschleuse 11.An
In
In den
Im skizzierten Beispiel ist das umgestülpte Ende des Auskleidungsschlauchs 14 zwischen dem Trichter 13 und dem Umkehrkopf 13a druckdicht an geklemmt. Es kann aber auch am oder vor dem einlassseitigen Flansch 12.2 der Auslassschleuse 12, an einem speziellen Befestigungsflansch oder zum Beispiel am Ende des Führungsrohrs 16 an geklemmt sein. Der Anschluss für den Vortriebsdruck pv in den umgestülpten Auskleidungsschlauch 14 hinein liegt stets nach der Auslassschleuse 12, ist aber ebenfalls variabel ausführbar.In the example shown, the turned-over end of the lining
In
In
Es versteht sich, dass bezüglich der Prinzipfiguren mannigfache konstruktive Abweichungen möglich sind, ohne den Erfindungsgegenstand zu verlassen. So können beispielsweise anstelle des Motors 12.6 und Getriebes 12.7 Rohrmotoren in die Walzenwellen 12.5 eingesetzt sein, und für weniger anspruchsvolle Saniervorrichtungen kann anstelle des gesteuerten oder geregelten Motorantriebs für die Walzen 12.3 ein rein manueller Antrieb vorgesehen sein.It is understood that a variety of design deviations are possible with respect to the principle figures without departing from the subject matter of the invention. For example, instead of the motor 12.6 and gear 12.7, tubular motors can be used in the roller shafts 12.5, and for less demanding rehabilitation devices, a purely manual drive can be provided instead of the controlled or regulated motor drive for the rollers 12.3.
Wenngleich die im Beispiel modulartige Schleuse 12 fluiddrucktechnisch mit einer Druckkammer 1 zusammenarbeitet, so liegt es dennoch im Geltungsbereich der Erfindung, die Schleuse 12 in eine komplexere als die beschriebene Saniervorrichtung einzubinden oder einzeln als eine dynamisch steuer- oder regelbare Schließkammer einzusetzen.Although the
BezugszeichenReference symbols
- 11
- Druckbehälterpressure vessel
- 22
- EinfüllstutzenFiller neck
- 33
- AusgangsstutzenOutlet nozzle
- 44
- SchauglasSight glass
- 5, 65, 6
- ArmaturenFittings
- 77
- Stützesupport
- 88th
- KlappbügelFolding bracket
- 99
- Radwheel
- 1010
- HandradHandwheel
- 1111
- EinlassschleuseInlet lock
- 1212
- AuslassschleuseOutlet lock
- 12.112.1
- GehäuseHousing
- 12.212.2
- FlanscheFlanges
- 12.312.3
- WalzenRollers
- 12.412.4
- GehäuseschalenHousing shells
- 12.512.5
- HohlwellenHollow shafts
- 12.612.6
- Motorengine
- 12.712.7
- Getriebetransmission
- 1313
- Trichterfunnel
- 13a13a
- UmkehrkopfReversing head
- 1414
- AuskleidungsschlauchLining hose
- 1515
- SchlauchtrommelHose reel
- 1616
- FührungsrohrGuide tube
- 1717
- Leitungsrohr Pipeline
- pwpw
- Blähdruck innerhalb der WalzenInflation pressure within the rollers
- pvpv
- Vortriebsdruck auf den umgestülpten AuskleidungsschlauchPropulsion pressure on the inverted lining tube
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- 2016-02-18 DE DE102016102837.1A patent/DE102016102837B4/en active Active
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