DE19520755A1 - Vorrichtung zum Ausbessern von Schadstellen in Kanälen, Rohrleitungen oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbessern von Schadstellen in Kanälen, Rohrleitungen oder dergleichen.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen ein selbstfahrender oder mit Seilen im Kanal verfahrbarer Kanalsanierungsroboter eine Tragvorrichtung für verschiedene Sanierungswerkzeuge bildet. Diese Werkzeuge, insbesondere eine Spachteleinrichtung, lassen sich nach Positionierung des Roboters im Schadstellenbereich vom Kanaläußeren aus steuern.

Für die Reparatur von Schadstellen im Bereich des Anschlusses eines Nebenkanals an einen Hauptkanal sind Kanalsanierungsvorrichtungen bekanntgeworden, bei denen der im Hauptkanal verfahr- und positionierbare Kanalsanierungsroboter eine Tragvorrichtung für einen im Bereich des Nebenkanalanschlusses an die Wandung des Hauptkanals anlegbaren Schild bildet. Der Schild trägt seinerseits einen in den Nebenkanal einbringbaren, aufweitbaren Dehnkörper. Im aufgeweiteten Zustand liegt dieser Dehnkörper gegen die Wandung des Nebenkanals an und bildet dann zusammen mit dem Schild eine Schalung, die eine in diese Schalung eingebrachte viskose Dichtmasse stützt, welche nach ihrem Aushärten die wiederhergestellten, vorher schadhaften Kanalwandungsbereiche bildet.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit die von Vorrichtungen der beschriebenen Art verwendete viskose aushärtbare Dichtmasse vom Kanaläußeren aus über Schläuche oder andere bewegliche Leitungen dem Kanalsanierungsgerät zuzuführen. Diese Lösung ist aber nicht nur aufwendig, sondern auch in vielerlei Hinsicht nachteilig. Das Nachziehen von Leitungen schränkt die Manövrierfähigkeit des Roboters im Kanal erheblich ein. Da der Roboter über eine beträchtliche Länge, beispielsweise 80 Meter, in den Kanal einfährt, müssen die Zuführleitungen für die Spachtel- oder Dichtmasse sehr lang sein.

Die zähe Reparaturmasse durch derart lange Leitungen zu drücken bereitet erhebliche Probleme. Zähe, insbesondere tixotrope Medien bewirken einen geschwindigkeitsabhängigen Druckverlust bei jeder Bewegung in der Leitung. Bingham′sche Flüssigkeiten - um solche handelt es sich bei den Reparaturmassen meist - erfordern einen von Null verschiedenen Startdruck, um überhaupt Bewegungen zuzulassen. Die Zahlenwerte für Viskosität und Schubspannung in der Reparaturmasse variieren stark mit der Leitungsgeometrie, der Temperatur und dem genauen Zustand der oft körnige Anteile enthaltenden Reparaturmasse. Bei diesen Unwägbarkeiten ist der Gerätebediener, der oft 30 bis 80 Meter von der Schadstelle entfernt an den Steuergeräten sitzt, in der Regel damit überfordert, den Förderdruck für die Reparaturmasse so einzustellen, daß diese Masse mit dem erforderlichen Druck im Bereich der Spachteleinrichtung bzw. der mit einem Schild und einem Dehnkörper gebildeten Schalung ankommt. Gerade bei den mit Schalungen arbeitenden Vorrichtungen ist die Einhaltung bestimmter Druckbereiche beim Verpressen der Dichtmasse besonders wichtig. Der Druck muß wenigstens so hoch sein, daß gewährleistet ist, daß die Dichtmasse alle schadhaften Kanalwandungsbereiche vollständig ausfüllt. Der Druck darf aber nicht so hoch sein, daß er die schadhaften und brüchigen Kanalwandbereiche zu hoch belastet.

Zum Stand der Technik gehören bereits Lösungen, bei denen auf Zuleitungen von außen verzichtet und die Reparaturmasse am Kanalsanierungsgerät mitgeführt wird. Aus der DE-OS 36 18 963 ist eine mit Schild und Dehnkörper ausgestattete Kanalsanierungsvorrichtung bekannt, bei der die Reparaturmasse um den zunächst schlaffen Dehnkörper herum angeordnet und dann zusammen mit diesem in den Nebenkanal eingefahren wird. Beim Aufweiten des Dehnkörpers drückt dieser die Reparaturmasse radial gegen die schadhafte Kanalwand. Hier wird also die Reparaturmasse offen am Kanalsanierungsgerät mitgeführt. Dies bietet den Nachteil, daß die Masse verschmutzen kann, worunter möglicherweise die Qualität der Reparatur leidet. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß nur Reparaturmasse für eine einzige Schadstelle mitgeführt werden kann.

Mit der EP-PS 211 825 ist eine Kanalsanierungsvorrichtung bekannt geworden, bei der Spachtelmasse in einem am Sanierungsfahrzeug abnehmbar befestigten Rohr aufgenommen ist, das durch einen in seinem Inneren frei beweglichen, über eine Leitung mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben in die Spachtelvorrichtung hinein entleerbar ist.

Die DE-OS 42 04 174 offenbart eine als sogenannter Packer ausgebildete Sanierungsvorrichtung, bei der dem Packer zum Einbringen der aushärtbaren Dichtmasse in den Schalungsraum ein diese Masse aufnehmender Zylinder zugeordnet ist, der einen zum Ausbringen der Dichtmasse beweglichen Kolben aufweist, welcher durch eine zweite Kolben- Zylindereinheit kraftbeaufschlagbar ist.

Schließlich ist aus der EP-OS 621 434 ein Kanalsanierungsgerät bekannt, bei dem die Spachtelmasse in einer Kartusche am Sanierungsfahrzeug mitgeführt wird.

Alle diese Lösungen weisen Nachteile auf. Die Bevorratung in einer Kartusche mit direkt pneumatisch oder hydraulisch angetriebenem Ausdruckzylinder kann durch Leckage zu einer Vermischung des Antriebsmediums (Luft, Hydraulikflüssigkeit) mit der Reparaturmasse führen. Ein kontrolliertes Ausbringen der reinen Dichtmasse wird hierdurch zumindest erschwert.

Die Mitführung der Reparaturmasse in einem Zylinder mit Antrieb über eine Pumpe vermeidet die Probleme der Leckage zwischen Antriebsmedium und Dichtmasse, bedingt aber große Baulängen. Angesichts des knappen Platzes im Kanal sind hier Zugeständnisse beim mitgeführten Volumen der Reparaturmasse unumgänglich.

Bei der Ausbringung von Reparaturmasse durch Kolbendruck ist in jedem Fall, unabhängig davon, ob der Kolben direkt oder indirekt angetrieben wird, eine erhöhte Reibung oder sogar Beschädigung der Zylinderlaufbahn durch körnige Reparaturmassen, z. B. sandhaltiger Mörtel, zu erwarten.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für ein mit Schild und Dehnkörper bzw. mit einer Spachteleinrichtung ausgestattetes Kanalsanierungsgerät eine Lösung für die Versorgung des Geräts mit Reparaturmasse aufzufinden, die die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß für eine mit Schild und Dehnkörper ausgestattete Vorrichtung mit den im Anspruch 1, für eine mit einer Spachteleinrichtung ausgestattete Vorrichtung mit den im Anspruch 2 angegebenen Maßnahmen und Merkmalen. Vorteilhafte weitere Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die wesentlichen Vorteile der Vorrichtungen nach der Erfindung liegen in folgendem: Die Ausbildung des Behälters mit einem von zwei Halbkugelschalen begrenzten Innenraum - im Sonderfall ist das eine Kugel - ermöglicht ein maximales Verhältnis von Nutzvolumen zur Außenabmessung des Behälters. Der kompakt bauende und dennoch großvolumige Behälter läßt sich dicht am Verbrauchsort der Reparaturmasse anordnen. Damit sind in vorteilhafter Weise extrem kurze Leitungswege möglich. Bei der mit Schild und Dehnkörper ausgestatteten Vorrichtung ist die Leitungslänge sogar nahezu Null, denn der oder die Behälter können unmittelbar am Schild befestigt und durch einen Durchgang im Schild unmittelbar in den Schalungsraum hinein entleert werden. Die Verwendung einer Membran führt dazu, daß keine gleitenden Dichtungen benötigt werden. Undichtigkeiten oder Vermischungen des antreibenden Druckmediums mit der Reparaturmasse können nicht auftreten. Es findet praktisch kein Verschleiß mehr im Behälter statt. Jeglicher für eine Kolben-Zylinder- Anordnung typische stick-slip-Effekt ist vermieden. Der Ausbringdruck auf der Druckseite der Membran läßt sich exakt und optimal einstellen. Die bis an Null heranreichende kurze Leitungslänge zwischen Behälter und Verbrauchsort der Reparaturmasse ermöglicht niedrige Ausbringdrücke. Besonders bei stark geschädigten Kanälen kann diese schonende Reparatur für den Gesamterfolg entscheidend sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung im Rahmen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Teilschnitt durch eine mit einem Schild und einem Dehnkörper ausgestattete Kanalsanierungsvorrichtung.

Mit 1 ist der Schild angedeutet, der sich an die Wand eines nicht gezeigten Hauptkanals anlegen läßt. Von diesem Schild 1 steht der Dehnkörper 2, wenn er in geeigneter Weise mit einem Innendruck beaufschlagt wird, radial ab und ragt in einen nicht gezeigten Nebenkanal hinein. Zum Einbringen der Reparaturmasse in den von dem Schild 1 und dem Dehnkörper 2 einerseits, und den Wandungen des Hauptkanals und des Nebenkanals andererseits gebildeten Schalungsraum ist wenigstens ein die Reparaturmasse aufnehmender Behälter 3 vorgesehen. Der Behälter 3 weist einen Durchgang 5 auf, durch den hindurch er in dem gewünschten Maße, je nach Größe der Schadstelle, entleerbar ist. Dazu ist in dem Behälterinnenraum eine in der Zeichnung nicht dargestellte Membran vorgesehen, die in an sich bekannter Weise mit hydraulischem oder pneumatischem Druck beaufschlagbar ist. Der Druck kann über nicht gezeigte Druckleitungen von einem Druckdepot am Sanierungsgerät in den Behälter 3 hinter die Membran eingebracht werden. Es ist aber auch denkbar, im Behälter 3 selbst ein Druckmedium zu speichern und durch insbesondere ferngesteuertes Öffnen eines Ventils in den Raum hinter der Membran zu entspannen.

In der Zeichnung rechts ist ein lösbar am Schild 1 befestigter Behälter 3 gezeigt. Die Befestigungsstelle befindet sich im Bereich der Behälteröffnung 5. Die Befestigung erfolgt mit einem Schnellverschluß, zum Beispiel mittels einer Klauenkupplung oder mittels eines Bajonettverschlusses. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Behälteröffnung 5 direkt mit einem Durchgang 4 im Schild 1 kommuniziert, der seinerseits direkt in den Schalungsraum hinter dem Schild 1 mündet. Die Länge der Zuführleitung für die Reparaturmasse von dem Behälter 3 zum Verbrauchsort ist daher nahezu Null.

In der Zeichnung links ist ein teilweise fest im Schild 1 integrierter Behälter 3 dargestellt, der aber sonst dieselben Merkmale wie der rechts dargestellte Behälter aufweist.

Die Behälter 3 sind in allen Fällen so gestaltet, daß ihr Innenraum im wesentlichen von zwei Halbkugel schalen begrenzt wird. Zwischen den Halbkugel schalen kann ein schmaler zylindrischer Mittenbereich vorgesehen sein. Der so gestaltete Behälter 3 verbindet die Vorteile einer kompakten Bauweise und eines großen Innenvolumens, das je nach Größe der Schadstellen in den Kanalwandungen durchaus für die Aufnahme von Reparaturmasse für mehrere Reparaturstellen ausreichen kann.

Die Halbkugelschalen können, gegebenenfalls mit dem schmalen zylindrischen Mittenbereich, als getrennte, lösbar miteinander verbindbare Bauteile ausgebildet sein. Der Behälter 3 kann aber auch einstückig vorgesehen sein.

Der Behälter 3 kann wiederbefüllbar sein. Die Wiederbefüllung kann durch die Behälteröffnung 5 erfolgen. Es kann aber auch eine gesonderte Befüllöffnung am Behälter 1 vorgesehen sein. Es versteht sich, daß in gleicher Weise wie bei einer Vorrichtung mit Schild und Dehnkörper die mit einer druckbeaufschlagbaren Membran entleerbaren, mit einem im wesentlichen von zwei Halbkugel schalen begrenzten Innenraum ausgebildeten Aufnahmebehälter mit allen Vorteilen entsprechend bei einer Kanalsanierungsvorrichtung mit einer Spachteleinrichtung eingesetzt werden können.

Bezugszeichenliste

1 Schild
2 Dehnkörper
3 Behälter
4 Durchgang
5 Behälteröffnung

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Abdichten von schadhaften Kanalwandungen im Bereich des Anschlusses eines Nebenkanals an einen Hauptkanal, mit einer im Kanal verfahrbaren und im Schadstellenbereich positionierbaren Tragvorrichtung für einen im Bereich des Nebenkanalanschlusses an die Wandung des Hauptkanals anlegbaren Schild (1), der einen in den Nebenkanal einbringbaren, aufweitbaren Dehnkörper (2) trägt, der im aufgeweiteten Zustand gegen die Wandung des Nebenkanals anliegt und dann zusammen mit dem Schild (1) eine Schalung bildet, derart, daß in den Raum zwischen dieser Schalung und den ihr benachbarten Wandungen des Haupt- und des Nebenkanals eine viskose, aushärtbare Dichtmasse unter Druck einbringbar ist, wobei die Dichtmasse in wenigstens einem an dem Schild (1) befestigten Behälter (3) angeordnet ist, dieser Behälter (3) einen im wesentlichen von zwei Halbkugelschalen begrenzten Innenraum aufweist, die Dichtmasse aus dem Behälter (3) durch Druckbeaufschlagung einer im Behälterinneren angeordneten Membran ausbringbar und über eine unmittelbar in einen durch den Schild (1) geführten Durchgang (4) mündende Behälteröffnung (5) in den Raum hinter der Schalung einbringbar ist.

2. Vorrichtung zum Ausbessern von Schadstellen in Kanälen, Rohrleitungen oder dergleichen, insbesondere zum Abdichten von schadhaften Kanalwandungen im Bereich des Anschlusses eines Nebenkanals an einen Hauptkanal, mit einer im Kanal verfahrbaren und im Schadstellenbereich positioniterbaren Tragvorrichtung für eine bewegungssteuerbare, insbesondere vom Kanaläußeren fernsteuerbare, Spachteleinrichtung zum Aufbringen und Verstreichen einer viskosen, aushärtbaren Dichtmasse auf die schadhaften Kanalwandungsbereiche, wobei die Dichtmasse in wenigstens einem an der Tragvorrichtung befestigten Behälter angeordnet ist, dieser Behälter einen im wesentlichen von zwei Halbkugelschalen begrenzten Innenraum aufweist und die Dichtmasse aus dem Behälter durch Druckbeaufschlagung einer im Behälterinneren angeordneten Membran ausbringbar und über eine an eine Behälteröffnung angeschlossene Rohr- oder Schlauchleitung der Spachteleinrichtung zuführbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Membran durch hydraulischen Druck beaufschlagbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Membran durch pneumatischen Druck beaufschlagbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, bei der zur Befestigung des Behälters (3) an dem Schild (1) bzw. an der Tragvorrichtung ein lösbarer Schnellverschluß vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Schnellverschluß eine Klauenkupplung umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Schnellverschluß nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, bei der der Schnellverschluß im Bereich der Behälteröffnung (5) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, bei der der Behälter (3) wenigstens teilweise fest mit dem Schild (1) bzw. mit der Tragvorrichtung integriert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Behälter (3) zusätzlich zu der Behälteröffnung (5), durch die die Dichtmasse ausbringbar ist, eine zu seiner Wiederbefüllung dienende Füllöffnung aufweist.