DE102004059892A1 - Radiation source for irradiation of inner walls of elongated cavities, and method for introducing a radiation source in an elongated cavity - Google Patents
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Abstract
Eine Strahlungsquelle (1) zur Bestrahlung von Innenwänden lang gestreckter Hohlräume, insbesondere zur Aushärtung strahlungshärtbarer Kunstharz-Laminate mittels UV- oder IR-Strahlung, mit einem mehrere gelenkig miteinander verbundene Module (2a, 2b, 2c) mit daran aufgenommenen Lichtquellen (6) aufweisenden Grundkörper (2), an dem Räder (26) zum Führen des Grundkörpers (2) innerhalb eines Hohlraumes aufgenommen sind, die über ein Stellelement (30) in radialer Richtung relativ zum Grundkörper aus einer zusammengefahrenen, radial innen liegenden ersten Position in eine ausgefahrene, radial außen liegende zweite Position bewegbar sind, zeichnet sich dadurch aus, dass die Räder (26) am Grundkörper (2) an verschwenkbaren Armen (24) aufgenommen und durch das Stellelement (30) gemeinsam verschwenkbar sind, derart, dass das Verhältnis des von den Rädern (26) aufgespannten Durchmessers in der ersten Position zu dem von den Rädern (26) aufgespannten Durchmesser in der zweiten Position größer als 1 : 1,5 ist.A radiation source (1) for irradiating inner walls of elongated cavities, in particular for curing radiation-curable synthetic resin laminates by means of UV or IR radiation, having a plurality of articulated modules (2a, 2b, 2c) with light sources (6) received thereon Basic body (2) on which wheels (26) for guiding the base body (2) are accommodated within a cavity, which via an adjusting element (30) in the radial direction relative to the base body from a contracted, radially inner first position into an extended, radially outer second position are movable, characterized in that the wheels (26) on the base body (2) are received on pivotable arms (24) and pivotable together by the adjusting element (30), such that the ratio of the Spaced diameter wheels (26) in the first position to the diameter spanned by the wheels (26) in the second position tion is greater than 1: 1.5.
Description
Die Erfindung betrifft eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung von Innenwänden langgestreckter Hohlräume, insbesondere zur Strahlungshärtung von Linern bei der Rohrsanierung, sowie ein Verfahren zum Einbringen einer solchen Strahlungsquelle in einen langgestreckten Hohlraum gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 23.The The invention relates to a radiation source for irradiating inner walls of elongate cavities, in particular for radiation curing liners in pipe rehabilitation, as well as a method of introduction such a radiation source in an elongated cavity according to the generic term of claims 1 and 23.
Strahlungsquellen zur Bestrahlung der Innenwände von langgestreckten Hohlräumen werden bekannter Weise dazu eingesetzt, bei der Sanierung von Rohrleitungs- und Kanalsystemen die aus einem Kunstharz-Laminat gefertigten Auskleidungsschläuche (Liner) mittels UV-Licht zu härten, nachdem die Liner in die Innenräume der zu sanierenden Rohrleitung eingezogen und beispielsweise mittels Pressluft expandiert wurden.radiation sources for irradiation of the inner walls of elongated cavities are known to be used in the rehabilitation of pipeline and duct systems made of a synthetic resin laminate lining hoses (liner) to cure with UV light, after the liners in the interiors pulled the pipeline to be rehabilitated and, for example by means of Compressed air were expanded.
Aus
der
Darüber hinaus ist die beschriebene Strahlungsquelle infolge des vergleichsweise geringen Verfahrweges der Teleskoparme nicht in Kanalsystemen mit unterschiedlichen Innendurchmessern und Formen einsetzbar, so dass für jede Kanalform und jeden Durchmesserbereich ein entsprechend angepasstes Modul benötigt wird.Furthermore is the described radiation source due to the comparatively low travel of the telescopic arms not in channel systems with different inner diameters and shapes can be used, so that for every Channel shape and each diameter range a correspondingly adapted Module needed becomes.
Eine weitere Schwierigkeit besteht bei den bekannten Strahlungsquellen darin, dass die Module bei größeren Rohrdurchmessern in der Regel nur mit großen Mühen in die Liner eingeschoben werden können, da die Liner infolge ihres Eigengewichts nach dem Expandieren mittels Druckluft wieder zusammenfallen, und die Strahlungsquellen infolge ihrer vergleichsweise großen Durchmesser im zusammengefahrenen Zustand nicht weiter in die Liner eingeschoben werden können, ohne diesen zuvor nicht wieder mit Druckluft zu expandieren.A further difficulty exists with the known radiation sources in that the modules with larger pipe diameters usually only with big ones Trouble in the liners can be pushed in, because the liner due to their own weight after expansion by means of Compressed air collapse again, and the radiation sources due their comparatively large Diameter in the contracted state not further into the liner can be inserted, without having previously not to expand it again with compressed air.
Aufgrund des erheblichen Zeitaufwandes, der hierdurch zum Einbringen der modularen Strahlungsquellen in die Liner erforderlich ist, besteht insbesondere bei sehr großen Kanalsystemen mit einer Vielzahl von Zuläufen das Problem, dass beispielsweise durch zwischenzeitlich einsetzenden Regen größere Mengen Flüssigkeit zwischen die Außenwand des Liners und die Innenwand des Kanalsystems gelangen können, die nach der Aushärtung des Liners zu Hohlräumen führen, welche die Festigkeit des Liners in unerwünschter Weise herabsetzen.by virtue of the considerable amount of time, thereby contributing to the introduction of modular sources of radiation is required in the liner especially for very large ones Channel systems with a variety of inlets the problem that, for example by intermittent rain larger amounts of liquid between the outer wall the liner and the inner wall of the channel system can pass, the after curing of the liner to cavities to lead, which undesirably degrade the strength of the liner.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Strahlungsquelle zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche ein Einbringen der Strahlungsquelle auch bei engen Platzverhältnissen auf einfache Weise und in kurzer Zeit ermöglichen.Accordingly, it is an object of the present invention, a method and a Radiation source for implementation of the method, which involves introducing the radiation source as well in tight spaces in a simple way and in a short time.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und 23 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 and 23 solved.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further Features of the invention are described in the subclaims.
Gemäß der Erfindung umfasst eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung der Innenwände von langgestreckten Hohlräumen, insbesondere von Linern aus durch UV-Licht härtbaren Kunstharz-Laminaten, einen Grundkörper, der aus mehreren miteinander gelenkig gekoppelten Modulen zusammengesetzt ist, an denen jeweils eine oder mehrere Lichtquellen, vorzugsweise UV-Lampen, angeordnet sind.According to the invention comprises a radiation source for irradiation of the inner walls of elongated cavities in particular of liners made of UV-curable synthetic resin laminates, a basic body, composed of several mutually articulated coupled modules is, in each case one or more light sources, preferably UV lamps are arranged.
An jedem Modul sind ferner wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch drei oder mehr Räder zum Führen des Grundkörpers innerhalb des Hohlraumes angeordnet, die an Armen aufgenommen sind, welche sich pfeilförmig von der zuerst in den Liner eingeführten Spitze des Grundkörpers weg zu dessen Ende hin erstrecken, wobei die Räder über ein auf diese wirkendes Stellelement in radialer Richtung, d.h. senkrecht zur Bewegungsrichtung oder Längsachse des Liners, mechanisch oder auch motorisch gemeinsam auseinander gefahren werden können, um den Durchmesser der Strahlungsquelle an den Querschnitt des zu sanierenden Kanals anzupassen.At Each module also has at least two, but preferably three or more wheels to lead of the basic body arranged inside the cavity, which are accommodated on arms, which is arrow-shaped away from the tip of the body first inserted into the liner extend to the end, the wheels have an acting on this Control element in the radial direction, i. perpendicular to the direction of movement or longitudinal axis of the Liners, mechanically or jointly driven apart can be to the diameter of the radiation source to the cross section of the to adapt to the rehabilitation canal.
Gemäß der Erfindung ist die gelenkige Verbindung zwischen jeweils zwei Modulen des Grundkörpers in der Weise ausgebildet ist, dass die Module relativ zueinander um wenigstens 70°, vorzugsweise jedoch um 90° abwinkelbar sind.According to the invention, the articulated connection between each two modules of the base body is formed in such a way that the modules relative to each other by at least 70 °, but preferably by 90 ° are bendable.
Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass Strahlungsquellen mit einer Vielzahl von Modulen auch bei vergleichsweise schmalen Zugangschächten in kürzester Zeit mit nur wenigen Handgriffen in die jeweiligen Liner eingebracht werden können. Hierbei ergibt sich durch die Aufnahme der Räder an verschwenkbaren Armen in Verbindung mit der gelenkigen Kopplung der einzelnen Module bei einem sehr großen Verstellweg der Räder zwischen eingefahrenem und ausgefahrenem Zustand gleichzeitig eine kurze Baulänge eines jeden Moduls, was wiederum die Möglichkeit eröffnet, mehr Module – und damit Lichtquellen – pro Längeneinheit unterzubringen, so dass sich die Länge des Grundkörpers bei gleicher Lichtquellenanzahl insgesamt reduzieren lässt.The Invention has the advantage that radiation sources with a Variety of modules even with comparatively narrow access shafts in short Time with just a few steps in the respective liner introduced can be. This results from the inclusion of the wheels on pivotable arms in conjunction with the articulated coupling of the individual modules a very large adjustment path the wheels between retracted and extended state simultaneously short length of each module, which in turn opens up the possibility of more Modules - and so that light sources - per unit of length accommodate, so that the length of the body at reduce the same number of light sources in total.
Zudem können durch die erfindungsgemäße Konstruktion sowohl Hohlräume mit sehr kleinen Durchmessern, z.B. mit lediglich 25 cm, als auch Hohlräume mit mittleren und großen Durchmessern, z.B. 1.25 m, mit ein und derselben Strahlungsquelle bestrahlt werden, da die Arme bevorzugt stufenlos verstellbar sind.moreover can by the construction according to the invention both cavities with very small diameters, e.g. with only 25 cm, as well as cavities with medium and large Diameters, e.g. 1.25 m, irradiated with one and the same radiation source be, since the arms are preferably infinitely adjustable.
Zwischen jeweils zwei Modulen – von denen je nach benötigter Leistung der Strahlungsquelle z.B. 6, 8 oder mehr Module vorgesehen sein können – sind bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Sperrelemente vorgesehen, mit denen die gelenkige Verbindung zwischen den betreffenden Modulen in der Weise gesperrt oder versteift werden kann, dass ein in sich eigensteifer Grundkörper entsteht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das gemeinsame Auseinanderfahren oder Expandieren der Strahlungsquelle sehr einfach über eine einzige Zug- oder Druckstange erfolgen kann, wie dies nachfolgend im einzelnen noch näher beschrieben wird.Between two modules each - from depending on the required Power of the radiation source e.g. 6, 8 or more modules provided can be - are at the preferred embodiment the invention provides locking elements with which the articulated Connection between the relevant modules blocked in the way or it can be stiffened that a self-rigid basic body arises. This has the advantage that the common moving apart or expanding the radiation source very easily over one only pull or push rod can be done, as follows in detail even closer is described.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Gelenke durch Scharniere gebildet, die vorzugsweise im Abstand von einigen Zentimetern an der Außenseite des Grundkörpers angeordnet sind, so dass die zugehörigen Module um einen Winkel von vorzugsweise wenigstens 90° relativ zueinander aufgeklappt werden können, und vorzugsweise ein seitliches Abwinkeln der Module relativ zueinander verhindert wird.at the preferred embodiment the invention, the joints are formed by hinges, the preferably at a distance of a few centimeters on the outside of the basic body are arranged so that the associated modules at an angle preferably at least 90 ° relative to each other can be unfolded, and preferably a lateral bending of the modules relative to each other is prevented.
Die Gelenke sind hierbei in vorteilhafter Weise an der Oberseite des in den Liner eingesetzten Grundkörpers angeordnet, wodurch sich das Einbringen erheblich erleichtert, da der zur Verfügung stehende Raum wesentlich besser genutzt werden kann.The Joints are in this case advantageously at the top of the used in the liner body arranged, whereby the introduction considerably easier, since the available standing room can be used much better.
Zum Einbringen der Strahlungsquelle in den Liner wird der vorzugsweise versteifte Grundkörper mit allen Modulen durch einen vertikalen Schachtabschnitt oder Zugangsschacht hängend bis in Höhe des zu sanierenden horizontal verlaufenden Kanalabschnitts oder Hohlraums herabgelassen und das Sperrelement zwischen dem ersten und dem zweiten Modul entriegelt. Anschließend wird das erste Modul von Hand um 90° abgewinkelt, das Sperrelement zwischen dem zweiten und dritten Modul entriegelt und das erste Modul sowie ein Teil des zweiten Moduls durch Herablassen der Module im vertikalen Schachtabschnitt in den Packer eingeschoben. der das Ende des Liners in bekannter Weise zur Bildung einer Schleuse abschließt und im Kanal fixiert.To the Incorporation of the radiation source in the liner is the preferred stiffened body with all modules through a vertical shaft section or access shaft hanging up to the amount of to be rehabilitated horizontally extending channel section or cavity lowered and the blocking element between the first and the second module unlocked. Subsequently the first module is bent by 90 ° by hand, the blocking element between unlocked the second and third module and the first module as well a part of the second module by lowering the modules in the vertical shaft section inserted into the packer. the end of the liner in known Closes way to form a lock and fixed in the channel.
Nachdem das erste und zweite Modul in den Packer eingeführt worden sind, wird das vorzugsweise als Rastelement ausgestaltete Sperrelement eingerastet, um die Gelenkverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Modul in erfindungsgemäßer Weise zu versteifen.After this the first and second modules have been introduced into the packer, this is preferably Lock element designed as a latching element engages around the articulated connection between the first and the second module according to the invention to stiffen.
Im Anschluss daran werden in analoger Weise die übrigen Module sukzessive nacheinander durch Öffnen der Sperrelemente, abwinkeln der Module um 90°, Einschieben derselben in den Packer und Einrasten der Sperrelemente in den Liner eingeführt, wobei der bereits versteifte Teil des Grundkörpers Schritt für Schritt weitergeschoben wird.in the Following this, the other modules are successively successively successively opened by opening the Locking elements, bend the modules 90 °, insert them into the Packer and locking the locking elements inserted into the liner, where the already stiffened part of the body step by step is pushed further.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Räder während des gesamten Einführungsvorgangs in radialer Richtung bevorzugt soweit zum Grundkörper hin eingefahren dass sie zum Schutz der Lichtquellen gegen Beschädigungen geringfügig radial über diese hinausstehen. Hierdurch lässt sich die Strahlungsquelle auch durch enge Zugangsschächte hindurch besonders leicht in den Packer/Liner einschieben, was aufgrund der bevorzugten pfeilförmigen Anordnung der Arme zusätzlich begünstigt wird.at the preferred embodiment The invention is the wheels while the entire implementation process in the radial direction preferably retracted as far as the base body that they to protect the light sources against damage slightly radially over this protrude. This leaves The radiation source also passes through narrow access shafts very easy to insert into the packer / liner, which is due to the preferred arrow-shaped Arrangement of the arms in addition favored becomes.
Nachdem alle Module gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren in den Liner eingebracht worden sind, werden die Räder durch ein vorzugsweise gemeinsam auf alle Räder wirkendes Stellelement, vorzugsweise ein gelenkig mit den Hebelarmen der Räder verbundenes Gestänge oder ein sonstiges Zug/Druckelement, oder aber auch eine entsprechend ausgestaltete Pneumatik oder einen Bowdenzug von Hand, oder durch einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, gleichzeitig radial ausgefahren, um die Strahlungsquelle zu expandieren. Hierbei besteht die Möglichkeit, die radiale Position der Räder in Abhängigkeit von der Position des Stellelements beispielsweise elektronisch durch einen Sensor zu bestimmen und anzuzeigen, so dass der durch die Stellung der Räder definierte Abstand zwischen den Lichtquellen und der Innenwand des Liners präzise eingestellt und/oder überwacht werden kann, was ein kontrolliertes und zeitoptimiertes Aushärten des Liners beim anschließenden Hindurchziehen der erfindungsgemäßen Strahlungsquelle ermöglicht.After all modules have been introduced into the liner according to the method described above, the wheels by a preferably acting jointly on all wheels actuator, preferably a hingedly connected to the lever arms of the wheels linkage or other train / pressure element, or a corresponding designed pneumatics or a Bowden cable by hand, or by a motor, in particular an electric motor, at the same time radially extended to expand the radiation source. In this case, it is possible to electronically determine and display the radial position of the wheels as a function of the position of the adjusting element, for example, by a sensor so that the distance between the light sources and the inner wall of the liner defined by the position of the wheels is precisely set and / or can be monitored, allowing a controlled and time-optimized curing of the Li Ners during subsequent pulling through the radiation source according to the invention allows.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.The Invention will be described below with reference to the drawing based on preferred embodiments described.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
Wie
in den
Wie
den Zeichnungen weiterhin entnommen werden kann, sind an jedem Modul
Die
Module
Die
Sperrelemente
Wie
die Zeichnungen weiterhin zeigen, sind an jedem Modul
Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erstrecken sich die Arme
Die
Länge der
Arme
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens
sind die Arme
Durch
die erfindungsgemäße, in den
Figuren gezeigte pfeilspitzenförmige
Anordnung der Arme
Wie
den
Zusätzlich besteht
gemäß einer
weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform
der Erfindung die Möglichkeit,
den maximalen Durchmesser, auf den die Räder
Hierzu
kann die Länge
der Arme
Um
bei der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung – bei
der in vorteilhafter Weise
Die
Führungseinrichtung
kann im Falle eines aus rohrförmigen
Elementen aufgebauten Grundkörpers
In
gleicher Weise kann ein elektrischer Sensor, z.B. ein Näherungssensor,
zum Einsatz gelangen, der seine Positionssignale für die Räder
Um
eine möglichst
einfache Handhabung der erfindungsgemäßen Strahlungsquelle
Wie
in den
Die
Gelenkachsen der die Segmente
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann ein Versteifen der gelenkigen Verbindung zwischen
zwei Modulen
- 11
- Strahlungsquelleradiation source
- 22
- Grundkörperbody
- 2a,b,c2a, b, c
- Modulemodules
- 4a,b,c4a, b, c
- Gelenkejoints
- 66
- Lichtquellelight source
- 88th
- Sperrelementblocking element
- 1010
- Klinkepawl
- 1212
- Vertiefung/VorsprungRecess / projection
- 1414
- Druckelementpressure element
- 1616
- Vertikal verlaufender KanalabschnittVertical extending channel section
- 1818
- Packerpacker
- 2020
- Linerliner
- 2222
- Horizontal verlaufender KanalabschnittHorizontal extending channel section
- 2424
- Armpoor
- 2525
- Angriffspunktattackpoint
- 2626
- Radwheel
- 2828
- Stangenförmiges VerbindungselementBar-shaped connecting element
- 3030
- Stellelementactuator
- 3232
- Elektromotorelectric motor
- 3434
- Führungseinrichtungguide means
- 3636
- maulförmige GelenkaufnahmeMouth-shaped joint recording
- 3838
- federelastische Rastmittelspringy latching means
Claims (23)
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