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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von invertier- ten Linerschläuchen gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derzeit werden undicht gewordene unterirdische Rohrleitungen mittels einfachsten Vorrichtun- gen, der sogenannten "Liner-gun" oder einfachen Druckbehältern mit der Inversionstechnologie, sehr zeitaufwändig und von der Handhabung her sehr umständlich durchgeführt.
Der derzeitige Arbeitsablauf für die Sanierung einer Rohrleitung besteht aus nachfolgenden Arbeitsschritten: (Auf die erforderlichen Fräs-, Reinigungsarbeiten an dem zu sanierendem Rohr vor und nach der Linerschlauchverlegung wird bei der Beschreibung nicht eingegangen).
Befüllung des Linerschlauches mit Harz, der zu verarbeitenden Leitungsmenge entsprechend,
Verteilung des Harzes im Linerschlauch mittels einer Quetschwalzenvorrichtung,
Zwischenlagerung des Linerschlauches; entweder durch Stapeln oder Aufrollen,
Invertieren des Linerschlauches über eine Liner-gun oder einem einfachen Druckbehälter mit- tels Druckluft,
Beaufschlagung des Linerschlauches mittels Wasserdampf und Temperatur zur Anpressung desselben im zu sanierenden Rohr und zur Aushärtung des Harzes.
Der Erfindung liegt nachfolgendes zugrunde:
Der Linerschlauch wird direkt nach dem Imprägnieren mit Harz über einem textilen Vorspann- band in die neuartig entwickelte Druckkammer auf die Antriebswelle motorisch aufgerollt. Diese Druckkammer ist mit entsprechenden in der Breite verstellbaren Seiteführungen ausgestattet, welche ein exaktes Auftrommeln der unterschiedlichen Linerschlauchdimensionen sicherstellen sollen. Die Druckkammer wird derart konstruiert, dass mehrere unterschiedliche Linerschlauch- nennweiten in Längen bis zu 100 Metern in einem mit der Anlage verarbeitet werden können.
Hierzu muss nur der entsprechende Inversionsschnabel entsprechend der Linerschlauchnennweite gewechselt und die Seitenführung in der Trommel eingestellt werden. Die Verstellung der Seiten- führungen wird durch das auf der Gegenseite des Inversionsschnabels installierte Mannloch oder vom Inversionsschnabel aus durchgeführt.
Das Aufrollen des Liners in die Druckkammer erfolgt über einen drehzahlgeregelten, elektrisch angetriebenen, Antriebsgetriebemotor.
Die Druckkammer lagert auf einer Gestellkonsole und ist um die Wellen- und Antriebsachse drehbar gelagert ausgeführt. Mit einer entsprechenden Positioniereinrichtung, mittels Bolzen und Bohrungen, kann der Inversionsschnabel des Druckbehälters von horizontal bis vertikal, in einer Winkeleinstellung von 9 mal 10 eingestellt und fixiert werden. Diese Möglichkeit bietet wesentliche Vorteile beim Aufrollen des Liners wie auch beim Einbringen des invertierten Liners in die zu sanie- renden Rohrleitungen.
Die Druckkammer wird, wie bereits beschrieben, mit einem Mannloch für die Wartung und mit drei Sichtfenstern zur Kontrolle des einwandfreien Betriebes der Anlage ausgestattet.
Nach erfolgtem Aufrollen des Linerschlauches in den Druckbehälter wird das Ende des Liner- schlauches mit einer neuartig entwickelten Doppelkonus-Klemmvorrichtung, dem sogenannten Inversionsschnabel, welcher der entsprechenden Rohr- und Linerschlauchnennweiten entsprechen soll, mechanisch festgeklemmt.
Nach entsprechender Druckluftbeaufschlagung der Trommel invertiert der Linerschlauch an der Klemmvorrichtung des Inversionsschnabels. Der Luftdruck und die Luftmenge werden von der Bedienperson manuell eingestellt. Die Einbringgeschwindigkeit des Liners in die zu sanierende Rohrleitung wird durch die Höhe des Luftdruckes und der Druckluftmenge geregelt.
Eine weitere Neuigkeit der Inversionsanlage ist die hydraulisch betätigte Scheibenbremsanla- ge, welche die Inversionsgeschwindigkeit gemeinsam mit der Höhe des Luftdruckes und der Druckluftmenge feinfühlig regeln kann.
Nach erfolgter Inversion von 50 % der zu sanierenden Rohrleitungslänge wird der Liner- schlauch durch das auf der Drucktrommelwelle aufgewickelte und am Linerschlauchende und auf der Antriebswelle festgeklemmten Gewebezugband mit der Scheibenbremsanlage entsprechend der erforderlichen Geschwindigkeit Linereinbringgeschwindigkeit abgebremst und einreguliert.
Nach erfolgter Inversion der gesamten Linerschlauchlänge erfolgt die Beaufschlagung der Drucktrommel und somit auch des invertierten Linerschlauches mit Wasserdampf um einerseits den Lineschlauch optimal an das zu sanierende Rohr anzupressen und andererseits das Harz bei
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der eingestellten Sattdampftemperatur von ca. 90 C auszuhärten. Dieser Vorgang kann ca. 1 bis 3 Stunden in Anspruch nehmen.
Die gesamte Anlage ist mobil ausgeführt. Durch die entsprechende Konstruktion des Fahrge- stelles wird eine einfache Manipulation der Anlage auch in unwegsamen Gelände sichergestellt.
Auflistung der in der Anlage enthaltenen Komponenten :
1- Druckbehälter
2- Inversionsschnabel
3- Doppelkonus Klemmvorrichtung für Linerschlauch
4- Dreh-, Winkelpositionierungsvorrichtung für Druckbehälter
5- Drehzahlgeregelter Antrieb
6- Scheibenbremsanlage
7- Linerschlauch
8- Luftanschluss
9- Dampfanschluss
10- Sicherheitsventil
11- Druckanzeigegeräte
12- Sichtfenster
13- Mannloch
14- Handrad
15- Antriebswelle
16- Seitenführungen, verstellbar
17- Fahrgestell mit Luftbereifung
18- Anhängekupplung
19- Stützrad
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung
Fig. 3 eine Klemmvorrichtung
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung.
Wie aus den Figuren ersichtlich besteht die Anlage prinzipiell aus einem Druckbehälter (1) mit einem integrierten Inversionskonus (2), einer elektrisch angetriebenen Antriebseinheit (15) mit drehzahlgeregeltem Motor (5), sowie einer Bremseinheit Position 6, des weiteren aus einem Inver- sionsschnabel (3), welcher in der Dimension dem zu verarbeitenden Linerschlauchdurchmesser entsprechen soll.
Dieser Inversionsschnabel (3) bildet das Werkzeug der Anlage und ist so konstruiert, dass ein leichtes Auswechseln bei Umstellung auf die Verarbeitung einer anderen Linergrösse sichergestellt ist.
Die gesamte oben beschriebene Druckbehältereinheit ist schwenkbar gelagert, (Dreh-, Winkel- positioniervorrichtung (4) und auf ein fahrbares, im Gelände leicht manipulierbares Fahrgestell mit Luftbereifung (17) montiert.
Die Anlage wurde zur einfachen und rationellen Verarbeitung von Inversionslinerschläuchen entwickelt. Durch die entsprechende Konstruktion können beispielsweise mit dieser Anlage Liner- schläuche von Nennweiten DN 100 bis zu Nennweiten DN 500 verarbeitet werden.
Nach der Imprägnierung des Linerschlauches (7) an der inneren filzartigen Oberfläche der Li- nerschlauches mit Harz, wird dieser motorisch mit einem drehzahlgeregelten Antrieb auf die An- triebswelle in den Druckbehälter aufgewickelt. Der Antrieb ist derart ausgelegt, dass der mit Harz imprägnierte Linerschlauch optimal mit einer entsprechenden Presskraft aufgewickelt werden kann.
Diese Anpresskraft stellt sicher dass das Harz über die Linerbreite bestens verteilt wird und auch entsprechend in den Filz penetriert. Dies stellt eine entsprechend gute Verarbeitungsqualität des Linerschlauches (7) sicher.
Um weiter ein exaktes Aufwickeln sicherzustellen werden die Seitenführungen im Druckbehäl- ter (1) auf der Antriebswelle axial entsprechend der Linerschlauchbreite eingestellt und mittels Klemmhebel an der Antriebswelle festgeklemmt.
Nach erfolgter Aufwicklung der zu sanierenden Rohrlänge wird das Ende des Linerschlauches
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(7) in der neu entwickelten Doppelkonus Klemmvorrichtung, dem Inversionsschnabel (2), festge- klemmt.
Hierbei kann als Montagehilfe ein Heissluftgerät herangezogen werden um das Ende des Liner- schlauches (7) leichter auf den Klemmkonus schieben zu können und zu positionieren. Durch Festschrauben des Klemmkonusflansches gegen den Gegenkonus erfolgt das Fixieren und das Abdichten des Linerschlauches (7) gegenüber dem Druckbehälter (1).
Eine weitere Neuigkeit der Anlage besteht in der Möglichkeit der Winkelverstellung des Inversi- onsschnabels (2) durch die neu entwickelte Dreh-, und Winkelpositioniervorrichtung.
Hiermit ist es möglich den Inversionsschnabel von horizontaler Stellung in 10 Winkelschritten bis zur vertikaler Stellung des Inversionsschnabels (2) den Einbringerfordernissen des Liner- schlauches (7) anzupassen. Dies reduziert erforderliche Umlenkrollenstationen welche sich im praktischen Einsatz nicht besonders positiv auf die Verarbeitungsqualität der Rohrsanierung aus- wirkt. (Abstreifen des Harzes an den Umlenkvorrichtungen).
Durch Anlegen von Druckluft in den Druckbehälter wird der Linerschlauch am Inversions- schnabel (2) umgestülpt sodass die innere, harzimprägnierte filzartige Linerinnenseite nach aussen umgedreht, sogenannt invertiert wird.
Durch entsprechende Druckluftmenge und Druckeinstellung, welche manuell durch die Be- dienperson eingestellt wird, erfolgt der Transport des Linerschlauches (7) aus dem Druckbehälter in das zu sanierende unterirdische Rohr. Mit der Luftregelung und der Scheibenbremsvorrichtung wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit den Bedürfnissen der Verarbeitung eingestellt.
Nach der Hälfte des zu sanierenden unterirdischen Rohres ist der gesamte Linerschlauch (7) von der Trommel abgewickelt. Ab diesem Zeitpunkt kommt das Gewebeband, welches vor dem Linerschlauch (7) in den Druckbehälter (1) aufgerollt wurde, zum Einsatz. Das heisst der Liner- schlauch (7) wird nun vom Gewebeband zurückgehalten und die Verarbeitungsgeschwindigkeit entsprechend den Erfordernissen gebremst.
Nach Verlegung des gesamten Schlauches (7) wird das Gewebeband am Ende des Liners ge- löst und wiederum zurück in den Druckbehälter aufgerollt.
Das Ende des Linerschlauches (7) wird dann mit entsprechenden Rohrstutzen mit dichtge- schweisstem Boden verschlossen. Im Anschluss daran wird in den Druckbehälter (1) Wasserdampf mit entsprechender Harzreaktionstemperatur eingebracht. Um eine Durchströmung durch den installierten Linerschlauch (7) zu gewährleisten und somit eine Wärmeverteilung über die gesamte Rohrlänge sicher zu stellen werden am Ende des Linerschlauches (7) in die Rohrböden entspre- chende Dampfanschlüsse mit Messleitungen vorgesehen.
Der Druck und die entsprechende Temperatur des Wasserdampfes führt dann zum Aushärten des Linerschlauches (7). Die erste und wesentliche Stufe der Sanierung des Abwasserrohres ist somit abgeschlossen.
ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von invertierten Linerschläuchen in zu sanie- rende Rohrleitungen mit einer Vorratstrommel für den Linerschlauch, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Vorratstrommel in einem Druckbehälter (1) untergebracht ist, wobei am
Druckbehälter (1 ) Anschlüsse (8,9) zum Einbringen von Druckluft und Dampf und eine
Klemmvorrichtung (3) an einer Öffnung (2) des Behälters (1) vorgesehen sind.
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The invention relates to a device for the continuous introduction of inverted liner tubes according to the preamble of claim 1.
At present, underground pipelines that have become leaky are carried out using the simplest devices, the so-called "liner gun" or simple pressure vessels with the inversion technology, which is very time-consuming and very cumbersome to handle.
The current workflow for the renovation of a pipeline consists of the following steps: (The description does not go into the required milling, cleaning work on the pipe to be renovated before and after the liner hose is laid).
Filling the liner hose with resin, according to the amount of lines to be processed,
Distribution of the resin in the liner hose using a squeeze roller device,
Temporary storage of the liner hose; either by stacking or rolling up,
Inverting the liner hose using a liner gun or a simple pressure vessel using compressed air,
Steam and temperature are applied to the liner hose to press it into the pipe to be renovated and to harden the resin.
The invention is based on the following:
Immediately after impregnation with resin, the liner hose is motor-rolled onto the drive shaft via a textile pretensioning belt in the newly developed pressure chamber. This pressure chamber is equipped with corresponding width-adjustable side guides, which are to ensure an exact reeling of the different liner hose dimensions. The pressure chamber is designed in such a way that several different liner hose sizes in lengths of up to 100 meters can be processed in one with the system.
To do this, you only have to change the corresponding inversion beak in accordance with the liner tube nominal size and adjust the side guide in the drum. The side guides are adjusted through the manhole installed on the opposite side of the inversion beak or from the inversion beak.
The liner is rolled up into the pressure chamber via a speed-controlled, electrically driven, drive gear motor.
The pressure chamber is mounted on a frame bracket and is designed to be rotatable about the shaft and drive axis. With an appropriate positioning device, using bolts and bores, the inversion beak of the pressure vessel can be adjusted and fixed from horizontal to vertical, in an angle setting of 9 times 10. This possibility offers significant advantages when rolling up the liner as well as when inserting the inverted liner into the pipes to be rehabilitated.
As already described, the pressure chamber is equipped with a manhole for maintenance and with three viewing windows to check that the system is operating properly.
After the liner hose has been rolled up into the pressure vessel, the end of the liner hose is mechanically clamped with a newly developed double-cone clamping device, the so-called inversion beak, which should correspond to the corresponding pipe and liner hose nominal sizes.
After the drum has been pressurized accordingly, the liner hose inverts on the clamping device of the inversion beak. The air pressure and the air volume are set manually by the operator. The speed at which the liner is brought into the pipeline to be renovated is regulated by the level of air pressure and the amount of compressed air.
Another innovation of the inversion system is the hydraulically operated disc brake system, which can regulate the inversion speed together with the level of air pressure and the amount of compressed air.
After inversion of 50% of the pipeline length to be rehabilitated, the liner hose is braked and adjusted by the fabric tensioning belt wound on the pressure drum shaft and clamped on the end of the liner hose and on the drive shaft with the disc brake system according to the required speed.
After inversion of the entire length of the liner hose, the pressure is applied to the pressure drum and thus also the inverted liner hose with water vapor, on the one hand to optimally press the liner hose onto the pipe to be renovated and on the other hand to add the resin
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cure the set saturated steam temperature of approx. 90 ° C. This process can take about 1 to 3 hours.
The entire system is mobile. The appropriate construction of the chassis ensures that the system can be easily manipulated, even in rough terrain.
List of the components contained in the system:
1- pressure vessel
2- inversion beak
3- Double cone clamping device for liner hose
4- Rotary, angular positioning device for pressure vessels
5- Speed controlled drive
6- disc brake system
7- liner hose
8- air connection
9- steam connection
10- safety valve
11- Pressure gauges
12- viewing window
13- manhole
14- handwheel
15- drive shaft
16-side guides, adjustable
17- chassis with pneumatic tires
18- trailer coupling
19- jockey wheel
Show it:
Fig. 1 is a side view of the device
Fig. 2 is a front view of the device
Fig. 3 shows a clamping device
Fig. 4 is a perspective view of the device and
Fig. 5 is a perspective view of the device.
As can be seen from the figures, the system basically consists of a pressure vessel (1) with an integrated inversion cone (2), an electrically driven drive unit (15) with speed-controlled motor (5), as well as a brake unit position 6, furthermore an inversion beak (3), which should correspond to the dimension of the liner hose diameter to be processed.
This inversion beak (3) forms the tool of the system and is designed in such a way that it is easy to replace when changing over to processing a different liner size.
The entire pressure vessel unit described above is pivotally mounted (rotary and angular positioning device (4) and mounted on a mobile, easily manipulated chassis with pneumatic tires (17).
The system was developed for the simple and efficient processing of inversion liner hoses. Thanks to the appropriate design, this system can be used, for example, to process liner hoses from nominal sizes DN 100 up to nominal sizes DN 500.
After the liner hose (7) has been impregnated with resin on the inner felt-like surface of the liner hose, the motor is wound onto the drive shaft in the pressure vessel by means of a speed-controlled drive. The drive is designed in such a way that the liner hose impregnated with resin can be optimally wound up with a corresponding pressing force.
This contact pressure ensures that the resin is optimally distributed over the liner width and also penetrates the felt accordingly. This ensures a correspondingly good processing quality of the liner hose (7).
In order to further ensure exact winding, the side guides in the pressure vessel (1) on the drive shaft are adjusted axially according to the liner hose width and clamped to the drive shaft using a clamping lever.
After the pipe length to be rehabilitated has been wound up, the end of the liner hose
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(7) clamped in the newly developed double cone clamping device, the inversion beak (2).
A hot air device can be used as an assembly aid to make it easier to push the end of the liner hose (7) onto the clamping cone and to position it. By screwing the clamping cone flange against the counter cone, the liner hose (7) is fixed and sealed off from the pressure vessel (1).
Another new feature of the system is the possibility of adjusting the angle of the inversion beak (2) using the newly developed rotating and angular positioning device.
This makes it possible to adapt the inversion beak from the horizontal position in 10 angular steps to the vertical position of the inversion beak (2) to the insertion requirements of the liner hose (7). This reduces the number of pulley stations required, which in practice does not have a particularly positive effect on the processing quality of the pipe renovation. (Wiping the resin on the deflection devices).
By applying compressed air to the pressure vessel, the liner hose on the inversion beak (2) is turned inside out so that the inner, resin-impregnated felt-like liner inside is turned over, so-called inverted.
The liner hose (7) is transported from the pressure vessel into the underground pipe to be rehabilitated by means of the corresponding amount of compressed air and pressure setting, which is set manually by the operator. With the air control and the disc brake device, the processing speed is adjusted to the needs of the processing.
Half of the underground pipe to be rehabilitated, the entire liner hose (7) is unwound from the drum. From this point on, the fabric tape that was rolled up into the pressure container (1) in front of the liner hose (7) is used. This means that the liner hose (7) is now held back by the fabric tape and the processing speed is slowed down according to the requirements.
After the entire hose (7) has been laid, the fabric tape is loosened at the end of the liner and rolled up again into the pressure vessel.
The end of the liner hose (7) is then closed with appropriate pipe sockets with a welded base. Subsequently, water vapor with the appropriate resin reaction temperature is introduced into the pressure vessel (1). In order to ensure a flow through the installed liner hose (7) and thus to ensure heat distribution over the entire length of the pipe, appropriate steam connections with measuring lines are provided in the pipe bottoms at the end of the liner hose (7).
The pressure and the corresponding temperature of the water vapor then cause the liner hose (7) to harden. The first and essential stage of the rehabilitation of the sewage pipe is now complete.
EXPECTATIONS :
1. Device for the continuous introduction of inverted liner hoses into pipelines to be rehabilitated with a storage drum for the liner hose, characterized in that the storage drum is accommodated in a pressure vessel (1)
Pressure vessel (1) connections (8,9) for introducing compressed air and steam and a
Clamping device (3) are provided at an opening (2) of the container (1).