DE19738663A1 - Rohrsanierungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohrsanierungsverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Rohre, die beispielsweise in Abwasserkanälen eingesetzt werden, weisen nach einiger Zeit häufig Leckagen auf. Um nicht das gesamte Kanalrohr auswechseln zu müssen, ist es bekannt, die entsprechenden Stellen mittels Dichtmassen abzudichten. Hierzu werden Roboter einge­ setzt, die in dem Rohr verfahrbar sind und beispiels­ weise mittels Kameras die entsprechende Stelle orten. Von dem Roboter wird die Dichtmasse mitgeführt und von einem entsprechenden Verspritzwerkzeug in die abzudich­ tende Stelle eingebracht. Auf entsprechende Weise wer­ den beispielsweise auch Abzweigungen abgedichtet.

Da es aufgrund der Aggressivität der Abwässer unbedingt erforderlich ist, daß die Dichtmasse aushärtet, werden als Dichtmasse Zweikomponentenmassen eingesetzt, deren eine Komponente ein Härter ist. Das Verwenden von Zwei­ komponentenmassen hat jedoch den Nachteil, daß die Zweikomponentenmasse nach dem Mischen der beiden Kom­ ponenten nur innerhalb eines begrenzten Zeitraums ver­ arbeitbar ist. Um ein Aushärten der Zweikomponentenmas­ se in einem Vorratsbehälter des Roboters zu vermeiden, kann nur eine geringe Menge gemischter Zweikomponenten­ masse vom Roboter mitgeführt werden. Daher muß der Ro­ boter nach relativ kurzer Zeit wieder an den Kanalan­ fang zurückgebracht werden, um einerseits den Behälter für die Zweikomponentenmasse nachzufüllen und anderer­ seits das Spritzwerkzeug sowie den Zuführkanal zu rei­ nigen. Es ist somit nicht möglich, längere Kanalab­ schnitte ohne Unterbrechung zu sanieren.

Die beiden Komponenten der Zweikomponentenmasse müssen stets unmittelbar vor dem Einfüllen in den Vorratsbe­ hälter des Roboters von Hand gemischt werden, da die gemischte Zweikomponentenmasse nicht lagerfähig ist. Hierbei ist es nicht oder nur sehr schwer möglich, stets das exakte Mischungsverhältnis der beiden Kompo­ nenten einzuhalten. Von dem Mischungsverhältnis ist jedoch die Festigkeit der ausgehärteten Zweikomponen­ tenmasse sowie die maximale Verarbeitungszeit abhängig. Bei einer Abweichung von dem entsprechenden Mischungs­ verhältnis treten Leckagen häufig nach kurzer Zeit er­ neut auf. Das erforderliche Nacharbeiten ist äußerst zeit- und kostenaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Rohrsanie­ rungsverfahren zu verbessern, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist dies durch die Merkmale des An­ spruchs 1 bzw. 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Rohrsanierungsverfahren ist eine der beiden Komponenten einer Zweikomponentenmasse verkapselt. Eine Reaktion und damit ein Aushärten der Zweikomponentenmasse findet erst statt, wenn die ver­ kapselte Komponente, vorzugsweise der Härter, aufgebro­ chen wird. Es handelt sich hierbei vorzugsweise um Mi­ krokapseln, d. h. Hohlkörper, die beispielsweise aus Wachs oder Kunststoff bestehen und in welchen der Här­ ter enthalten ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß die beiden Komponenten nicht erst direkt vor dem Verarbeiten vermischt werden können, sondern die vor­ gemischte Zweikomponentenmasse lagerfähig ist. Aufgrund der Verkapselung einer der Komponenten ist es somit möglich, beide Komponenten auf industriellem Wege zu vermischen. Somit kann ein Mischungsverhältnis der bei­ den Komponenten genau eingestellt werden. Erfindungs­ gemäß wird die verkapselte Komponente erst direkt vor dem Verarbeiten von einer Mühle aufgebrochen und die beiden Komponenten werden hierbei vermischt.

Insofern kann in einem Vorratsbehälter des Roboters zur Kanalsanierung eine sehr große Menge einer bereits vor­ gemischten Zweikomponentenmasse mitgeführt werden, da diese nicht aushärtet, weil eine der beiden Komponenten verkapselt ist. Zum Verarbeiten wird die vorgemischte Zweikomponentenmasse aus dem Vorratsbehälter in die ebenfalls von dem Roboter mitgeführte Mühle gefördert. Die Mühle ist möglichst nahe am Spritzwerkzeug angeord­ net, damit nur kleine Mengen gemischter Zweikomponen­ tenmasse aushärten können. In dieser werden die Kapseln aufgebrochen und die beiden Komponenten vermischt, so daß diese zur Verarbeitung bereitstehen. Da die Ein­ satzdauer eines solchen Roboters zur Kanalsanierung nunmehr lediglich von der Größe des Vorratsbehälters abhängig ist, können auch lange Kanalstrecken in einem Arbeitsgang saniert werden.

Um größere Mengen der Zweikomponentenmasse kontinuier­ lich verarbeiten zu können, wird die vorgemischte Zwei­ komponentenmasse aus dem Vorratsbehälter unter Druck kontinuierlich der Mühle zugeführt.

Zum Aufbrechen der Kapseln ist die Mühle so aufgebaut, daß auf die Kapseln Scherkräfte wirken. Vorzugsweise werden von einem Mahlkörper zusätzlich axiale Stoßbewe­ gungen ausgeführt, um sicherzustellen, daß sämtliche Kapseln in der Mühle aufgebrochen werden. Hierbei wird die Frequenz der Stoßbewegung so gewählt, daß die Kap­ seln möglichst direkt nach dem Eintritt in die Mühle aufgebrochen werden, um sicherzustellen, daß am Ausgang der Mühle ein homogenes Gemisch vorliegt.

Zum Einsatz in der Rohrsanierung werden vorzugsweise Zweikomponentenmassen auf Epoxydharz- oder Polyurethan­ basis eingesetzt. Solche Zweikomponentenmassen können nicht nur zum Abdichten von Leckagen eingesetzt werden, sondern eignen sich auch, um beispielsweise in ein vor­ handenes Rohr eingesetzte Rohre zu hinterspritzen oder Abzweigungsstellen abzudichten.

Zur Durchführung des Verfahrens ist eine erfindungsge­ mäße Mühle geschaffen, die von einem Roboter zur Rohr­ sanierung mitgeführt wird. Erfindungsgemäß sind der Zuführ- und Auslaßkanal der Mühle komplementär zu der Form eines rotierenden Mahlkörpers und so angeordnet, daß zwischen dem Zuführ- bzw. Auslaßkanal und dem Mahl­ körper ein enger Spalt entsteht. Die Breite des Spalts ist kleiner als der durchschnittliche Kapseldurchmes­ ser. Somit werden die Kapseln bereits beim Eintritt in die Mühle aufgebrochen.

Vorzugsweise weist die Mühle zusätzlich ein Gegenstück auf, in welches der Mahlkörper in eine Ausnehmung ein­ gesetzt ist. Die Ausnehmung ist derart ausgebildet, daß zwischen dem Mahlkörper und dem Gegenstück ein enger Spalt ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß eine homogen gemischte Zweikomponentenmasse entsteht. Ferner ist nur eine geringe Menge aushärtbarer Zweikomponen­ tenmasse in der Mühle.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Mühle wird der rotierende Mahlkörper mittels eines Vibrators zusätz­ lich axial bewegt. Aufgrund dieser axialen Stoßbewegung wird zusätzlich sichergestellt, daß sämtliche Kapseln in der Mühle aufgebrochen werden.

Vorzugsweise ist der Auslaßkanal konisch, damit in dem Auslaßkanal ausgehärtete Zweikomponentenmasse auf ein­ fache Weise von im nächsten Verarbeitungszyklus nach­ drückender Zweikomponentenmasse aus dem Auslaßkanal ausgedrückt wird. Im Normalfall sind diese geringen Mengen ausgehärtete Masse nicht störend. Sollte dies der Fall sein, kann die bereits ausgehärtete Masse in einen Auffangbehälter ausgedrückt werden, so daß keine ausgehärtete Masse zur Rearbeitungsstelle gelangt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Roboters zur Rohrsanierung mit Mühle zur Verarbeitung einer Zweikomponentenmasse und

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer bevor­ zugten Ausführungsform der Mühle.

Der in Fig. 1 in einer schematischen Ansicht darge­ stellte Roboter, der in einem unterirdischen Kanalrohr 13 eingesetzt wird, weist einen Wagen 1 mit Rädern 2 auf. Mit diesen ist ein Drehkopf 3 verbunden, der mit­ tels eines Drehmotors 4 um die Längsachse des Wagens 1 drehbar ist. Mit dem Drehkopf 3 ist ein Ausleger 5 ver­ bunden. An dem vom Drehkopf 3 abgewandten Ende des Aus­ legers 5 ist ein schematisch dargestelltes Spritzwerkzeug 6 vorgesehen.

Die zu verspritzende Zweikomponentenmasse wird von ei­ nem Vorratsbehälter 7, der in Fahrtrichtung F hinter dem Wagen 1 angeordnet ist, bereitgestellt. Die vorge­ mischte Zweikomponentenmasse, deren eine Komponente verkapselt ist, wird mittels Druck durch einen Schlauch 8, der durch den Wagen 1 verläuft, zur Mühle 9 trans­ portiert, die möglichst nahe beim Spritzwerkzeug auf dem Ausleger 5 angeordnet ist. In dieser wird, wie an­ hand der Fig. 2 näher erläutert, die verkapselte Kom­ ponente aufgebrochen und die beiden Komponenten werden vermischt. Die homogen gemischte Zweikomponentenmasse wird von der Mühle über einen Schlauch 10 zum Spritz­ werkzeug 6 transportiert.

Zum Bewegen des Roboters im Kanal weist dieser ferner eine Lokomotive 11 mit angetriebenen Rädern 12 auf, von der der Roboter während der Rohrsanierung in Richtung des Pfeils F bewegt wird.

In Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht der Müh­ le 9 dargestellt. Über einen Zuführkanal 21, der mit dem Schlauch 8 (Fig. 1) verbunden ist, wird die vorge­ mischte Zweikomponentenmasse, deren eine Komponente verkapselt ist, der Mühle 9 in Richtung des Pfeils a zugeführt. Das dem Mahlkörper 22 zugewandte Ende des Zuführkanals 21 ist komplementär zu dem kegelstumpfför­ migen Mahlkörper 22 ausgebildet. Somit ist ein enger Spalt zwischen dem Zuführkanal 21 und dem Mahlkörper 22 ausgebildet. Die Spaltbreite ist kleiner als der durch­ schnittliche Kapseldurchmesser. Ferner weist die Mühle 9 in ihrem Gehäuse 23, 24, 25 ein Gegenstück 26 auf, wel­ ches eine kegelstumpfförmige Ausnehmung aufweist, die derart ausgebildet ist, daß bei in das Gegenstück 26 eingesetztem Mahlkörper 22 ein Spalt zwischen dem Mahl­ körper 22 und dem Gegenstück 26 entsteht, welcher dem Spalt zwischen dem Zuführkanal 21 und dem Mahlkörper 22 entspricht. Das Gegenstück 26 ist so ausgebildet, daß im Mahlbereich des Mahlkörpers 22 stets ein gleichmäßi­ ger Spalt gebildet ist.

Der Mahlbereich des Mahlkörpers 22 ist durch Dichtringe 27, 28 begrenzt. Der Mahlkörper 22 wird über eine Welle 29, die über eine Nut 30 mit dem Mahlkörper 22 form­ schlüssig verbunden ist, mittels eines (nicht darge­ stellten) Motors angetrieben. Mittels Tellerfedern 31 wird der Mahlkörper 22 gegen die Dichtringe 27, 28 ge­ drückt, um ein Austreten der Zweikomponentenmasse aus dem Mahlbereich zu verhindern. Hierzu drücken die Tel­ lerfedern 31 gegen ein in dem Mahlkörper 22 angeordne­ tes Axialkugellager 32. Ferner ist die Druckkraft der Tellerfedern 31 über eine Mutter 33, die in einem Teil 24 des Mühlengehäuses angeordnet ist, einstellbar. Fer­ ner kann an der Welle 29 ein Vibrator angeschlossen sein, der eine Axialbewegung des Mahlkörpers 22 in Richtung des Pfeils b und damit eine Änderung des Spalts zwischen dem Mahlkörper 22 und dem Gegenstück 26 bewirkt.

Die in dem Spalt zwischen dem Mahlkörper 22 und dem Gegenstück 26 gemischte Zweikomponentenmasse wird durch einen Auslaßkanal 34 in Richtung des Pfeils c über den Schlauch 10 zu dem Spritzwerkzeug 6 (Fig. 1) befördert.

Zur Verbesserung der Fördereigenschaften der Mühle 9 ist der Auslaßkanal 34 an einem kleineren Durchmesser des Mahlkörpers 22 angeordnet als der Zuführkanal 21.

Die Mühle 9 ist beispielsweise mittels Schrauben 35 an dem Ausleger 5 (Fig. 1) des Roboters zur Kanalsanierung befestigt.

Claims (12)

1. Rohrsanierungsverfahren, bei dem die Komponenten einer Zweikomponentenmasse vor dem Verarbeiten vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Komponenten verkapselt ist und das Vermischen dadurch erfolgt, daß die verkapsel­ te Komponente in einer Mühle aufgebrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Zwei­ komponentenmasse der Mühle kontinuierlich unter Druck zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Kapseln überwiegend durch Scherkräfte aufgebrochen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, bei wel­ chem von einem Mahlkörper eine axiale Stoßbewegung ausgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, bei wel­ chem mindestens eine Komponente der Zweikomponen­ tenmasse auf Epoxydharz basiert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, bei wel­ chem mindestens eine der Komponenten der Zweikom­ ponentenmasse auf Polyurethan basiert.

7. Mühle zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-6, welche an einem Roboter zur Rohrsanierung vorgesehen ist und einen rotierenden Mahlkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Mahlkörper (22) zugewandten Enden ei­ nes Zuführ- (21) und eines Auslaßkanals (34) zu dem Mahlkörper (22) komplementär sind und so an­ geordnet sind, daß zwischen dem Zuführ- (21) bzw. Auslaßkanal (34) und dem Mahlkörper (22) ein enger Spalt ausgebildet ist.

8. Mühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlkörper (22) in einer Ausnehmung eines Ge­ genstücks (26) derart angeordnet ist, daß zwischen dem Mahlkörper (22) und dem Gegenstück (26) ein enger Spalt ausgebildet ist.

9. Mühle nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Mahlkörper (22) kegelstumpfförmig ist.

10. Mühle nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mahlkörper (22) mit einem Vibrator verbunden ist.

11. Mühle nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Auslaßkanal (34) an einem kleineren Durchmesser des Mahlkörpers (22) ange­ ordnet ist als der Zuführkanal (21).

12. Mühle nach einem der Ansprüche 7-11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Auslaßkanal (34) konisch ist.