DE102022102176A1 - Curing system for curing tube liners impregnated with light-curing plastic - Google Patents
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Abstract
Aushärteanlage (100) zum Aushärten von mit lichthärtendem Kunststoff getränkten Schlauchlinern, mit einem wenigstens eine Lichtquelle (12) aufweisenden Kopf (10), einem mit dem Kopf (10) zur Versorgung der Lichtquelle (12) mit Strom eingerichteten Kabel (20) und einer zur Aufnahme und Abgabe des Kabels (20) eingerichteten Kabeltrommel (30) mit einem sich axial erstreckenden Wickelkörper (32), dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeltrommel (30) eine sich axial entlang des Wickelkörpers (32) erstreckende erste Reihe (34) einer Mehrzahl von äquidistant angeordneten sich radial erstreckenden Stäben (38) und eine sich axial entlang des Wickelkörpers (32) erstreckende zweite Reihe (36) einer Mehrzahl von äquidistant angeordneten sich radial erstreckenden Stäben (38) aufweist, wobei die erste Reihe (34) und die zweite Reihe (36) zueinander parallel an sich gegenüberliegenden Positionen des Wickelkörpers (32) ausgebildet sind, der Abstand der Stäbe (38) der ersten Reihe (34) untereinander und der Abstand der Stäbe (38) der zweiten Reihe (36) untereinander identisch ist und wenigstens dem Durchmesser des Kabels (20) entspricht, und die Stäbe (38) der zweiten Reihe (36) gegenüber den Stäben (38) der ersten Reihe (34) in axialer Richtung um die Hälfte des Abstands der Stäbe (38) untereinander versetzt angeordnet sind.Curing system (100) for curing tube liners impregnated with light-curing plastic, with a head (10) having at least one light source (12), a cable (20) equipped with the head (10) for supplying the light source (12) with electricity, and a Cable reel (30) equipped for receiving and releasing the cable (20) and having an axially extending winding body (32), characterized in that the cable reel (30) has a first row (34) of a plurality, extending axially along the winding body (32). of equidistant radially extending bars (38) and a second row (36) extending axially along the bobbin (32) of a plurality of equidistantly arranged radially extending bars (38), the first row (34) and the second row (36) are formed parallel to one another at opposite positions of the winding body (32), the distance between the bars (38) of the first row (34) and the distance between the bars (38) of the second row (36) is identical and corresponds at least to the diameter of the cable (20), and the bars (38) of the second row (36) are offset relative to the bars (38) of the first row (34) in the axial direction by half the distance between the bars (38). are.
Description
Die Erfindung betrifft eine Aushärteanlage zum Aushärten von mit lichthärtendem Kunststoff getränkten Schlauchlinern, mit einem wenigstens eine Lichtquelle aufweisenden Kopf, einem mit dem Kopf zur Versorgung der Lichtquelle mit Strom eingerichteten Kabel und einer zur Aufnahme und Abgabe des Kabels eingerichteten Kabeltrommel mit einem sich axial erstreckenden Wickelkörper.The invention relates to a curing system for curing hose liners impregnated with light-curing plastic, with a head having at least one light source, a cable equipped with the head for supplying the light source with electricity, and a cable drum equipped for receiving and releasing the cable, with an axially extending winding body .
Derartige Anlagen sind aus offenkundiger Vorbenutzung bekannt, wobei bei nicht begehbaren schadhaften Rohrleitungen im sogenannten Relining-Verfahren vor Ort aus aushärtbaren Formmassen ein Neurohr hergestellt wird. Dazu wird ein mit aushärtbarem Kunststoff getränkter Träger- bzw. Verstärkungswerkstoff (Schlauchliner) in ein zu sanierendes Altrohr eingebracht, wobei als aushärtbarer Kunststoff meist strahlungshärtende Harze verwendet werden. Nachdem der eingebrachte Schlauchliner positioniert und mittels Druckluft an die Innenwandung des Altrohrs gepresst ist, werden Strahlungsquellen durch den Schlauchliner bewegt, um den Schlauchliner von innen mittels der abgegebenen Strahlung auszuhärten.Systems of this type are known from public prior use, with damaged pipelines that cannot be walked on being used to produce a new pipe on site from curable molding compounds using the so-called relining process. For this purpose, a carrier or reinforcement material (hose liner) impregnated with curable plastic is introduced into an old pipe to be rehabilitated, with radiation-curing resins usually being used as the curable plastic. After the inserted pipe liner has been positioned and pressed against the inner wall of the old pipe using compressed air, radiation sources are moved through the pipe liner in order to harden the pipe liner from the inside using the emitted radiation.
Problematisch an der bekannten Technologie ist jedoch, dass aufgrund der zur Aushärtung des Schlauchliners erforderlichen Leistungsaufnahme der Lichtquellen und der dafür erforderlichen Leistungsabgabe des entsprechenden Steuergeräts im Bereich der Kabelwicklungen der Kabeltrommel zugleich eine wärmebedingte hohe Verlustleistung auftritt.The problem with the known technology, however, is that due to the power consumption of the light sources required for curing the hose liner and the power output required for this by the corresponding control device in the area of the cable windings of the cable drum, a high heat-related power loss occurs at the same time.
Bei üblicherweise verwendeten Kabellängen von 300 m und einer Verlustleistung von ca. 9 W/m entspricht das einer von Gesamtverlustleistung von 2700 W, sodass an den als Winden ausgebildeten Kabeltrommeln zur Kühlung des Kabels eingerichtete Ventilatoren und Klimageräte vorgesehen sind. Trotz dieser Maßnahme kommt es bei hohen Temperaturen von ca. 150 °C immer wieder zum Verformen oder Verschmelzen des Kabelmantels, sodass es bei einem Verschmelzen des Kabelmantels zum Ausfall der Anlage und im schlimmsten Fall zu einem Einbaufehler des maßgefertigten Inliners kommen kann. Dieser muss dann zumindest teilweise entfernt werden und ein neuer maßgefertigter Inliner eingebaut werden. Darüber hinaus muss das zerstörte Kabel aufwändig entfernt und entsorgt werden.With cable lengths of 300 m commonly used and a power loss of approx. 9 W/m, this corresponds to a total power loss of 2700 W, so that fans and air-conditioning units designed as winches are provided on the cable drums to cool the cable. Despite this measure, at high temperatures of approx. 150 °C, the cable sheath repeatedly deforms or fuses, so that if the cable sheath melts, the system can fail and, in the worst case, the custom-made inliner can be installed incorrectly. This must then be at least partially removed and a new custom-made inliner installed. In addition, the destroyed cable has to be removed and disposed of in a complicated manner.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine leistungsfähige Aushärteanlage zu schaffen.The object of the invention is therefore to create an efficient curing system.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Aushärteanlage mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.According to the invention, this object is achieved by the curing system having the features of claim 1 . The dependent claims reflect advantageous refinements of the invention.
Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass bei marktüblichen Leistungen die Erwärmung der Kabeltrommel die Leistung der Aushärteanlage begrenzt. Um bei gleichem Kabelquerschnitt und gleicher Kabellänge die Leistung zu erhöhen, muss also vom Kabel mehr Wärme an die Umgebung abgeführt werden. Aufgrund dieses Zusammenhangs kann mit Hilfe von geringeren Temperaturen am Kabel die Standzeit des Kabels, die Zuverlässigkeit, die Leistung der Anlage und die maximale Einbaulänge von Inlinern erhöht werden.The invention is based on the observation that the heating of the cable drum limits the performance of the curing system with standard market performance. In order to increase the power with the same cable cross-section and cable length, more heat must be dissipated from the cable to the environment. Due to this connection, the service life of the cable, the reliability, the performance of the system and the maximum installation length of inliners can be increased with the help of lower temperatures on the cable.
Grundgedanke der Erfindung ist es also, das Kabel auf dem Wickelkörper der Kabeltrommel mithilfe von Abstandhaltern so anzuordnen, dass zwischen den benachbarten Kabelwicklungen einer Wicklungslage jeweils (rautenförmige) Spalte entstehen, die eine radiale Belüftung durch die vom Wickelkörper aufgenommenen Wicklungslagen hindurch ermöglichen. Aufgrund der gegenüber herkömmlichen Systemen für die Kühlung zur Verfügung stehenden vergrößerten Oberfläche kann eine verbesserte Kühlung des Kabels erreicht werden. Des Weiteren können auch die wärmsten Kabelstränge, die in der Mitte des Wickelkörpers liegen, direkt gekühlt werden.The basic idea of the invention is therefore to arrange the cable on the winding body of the cable drum using spacers in such a way that (rhombic) gaps are created between the adjacent cable windings of a winding layer, which allow radial ventilation through the winding layers accommodated by the winding body. Due to the increased surface area available for cooling compared to conventional systems, improved cooling of the cable can be achieved. Furthermore, the warmest cable strands, which are in the middle of the winding body, can also be cooled directly.
Bei einem Versuch mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kabeltrommel konnte bei vier Wicklungslagen eine Beharrungstemperatur zwischen 90 °C und 95 °C gemessen werden, wobei diese Temperatur bei einer herkömmlich ausgebildeten Trommel bereits bei einer Bewicklung mit zwei bis drei Lagen erreicht ist. Eine weitere Steigerung der übertragbaren Verlustleistung lässt sich bevorzugt mit einem Ventilator und/oder Klimageräten erreichen, die eine erzwungene Konvektion zwischen den Leitungen herbeiführen.In a test with a cable drum designed according to the invention, a steady-state temperature of between 90° C. and 95° C. was measured with four winding layers, this temperature having already been reached with a conventionally designed drum with a winding of two to three layers. A further increase in the transferrable power loss can preferably be achieved with a fan and/or air conditioning units that bring about forced convection between the lines.
Erfindungsgemäß wird also eine Aushärteanlage zum Aushärten von mit lichthärtendem Kunststoff getränkten Schlauchlinern vorgeschlagen, die einen wenigstens eine Lichtquelle aufweisenden Kopf, ein mit dem Kopf zur Versorgung der Lichtquelle mit Strom eingerichtetes Kabel und eine zur Aufnahme und Abgabe des Kabels eingerichtete Kabeltrommel mit einem sich axial erstreckenden Wickelkörper aufweist, wobei die Kabeltrommel eine sich axial entlang des Wickelkörpers erstreckende erste Reihe einer Mehrzahl von äquidistant angeordneten sich radial erstreckenden Stäben und eine sich axial entlang des Wickelkörpers erstreckende zweite Reihe einer Mehrzahl von äquidistant angeordneten sich radial erstreckenden Stäben aufweist, wobei die erste Reihe und die zweite Reihe zueinander parallel an sich gegenüberliegenden Positionen des Wickelkörpers ausgebildet sind, der Abstand der Stäbe der ersten Reihe untereinander und der Abstand der Stäbe der zweiten Reihe untereinander identisch ist und wenigstens dem Durchmesser des Kabels entspricht, und die Stäbe der zweiten Reihe gegenüber den Stäben der ersten Reihe in axialer Richtung um die Hälfte des Abstands der Stäbe untereinander versetzt angeordnet sind.According to the invention, a curing system for curing hose liners impregnated with light-curing plastic is proposed, which has a head having at least one light source, a cable equipped with the head for supplying the light source with electricity, and a cable drum equipped for receiving and delivering the cable, with an axially extending cable drum winding body, wherein the cable drum has a first row of a plurality of equidistantly arranged radially extending rods extending axially along the winding body and a second row of a plurality of equidistantly arranged radially extending rods extending axially along the winding body, the first row and the second row are formed parallel to each other at opposite positions of the winding body, the distance between the bars of the first row and the distance between the bars of the second row is identical and at least the diameter diameter of the cable, and the rods of the second row are offset in the axial direction relative to the rods of the first row by half the distance between the rods.
Der Wickelkörper weist insbesondere zwei stirnseitig angeordnete Flansche auf, zwischen denen das Kabel in mehreren Lagen aufgenommen werden kann. Weiter ist der Wickelkörper speziell als Haspel ausgebildet, weist also eine den Wickelkörper aufbauende Gitter- oder Rahmenstruktur auf, die eine Belüftung des vom Wickelkörper aufgenommenen Kabels von außen und von innen ermöglicht. Die sich radial vom Wickelkörper erstreckenden Stäbe sind insbesondere als Rundstäbe ausgebildet, wobei der Durchmesser der Stäbe besonders bevorzugt geringer als der Durchmesser des Kabels ist. Die Länge der sich radial erstreckenden Stäbe ist derart ausgebildet, dass eine gewünschte Anzahl von Wickellagen in geordneter Anordnung zwischen den Stäben erfolgen kann.The winding body has, in particular, two flanges arranged on the face side, between which the cable can be accommodated in several layers. Furthermore, the winding body is specially designed as a reel, ie it has a lattice or frame structure building up the winding body, which allows the cable held by the winding body to be ventilated from the outside and from the inside. The rods extending radially from the winding body are in particular in the form of round rods, with the diameter of the rods particularly preferably being smaller than the diameter of the cable. The length of the radially extending rods is designed in such a way that a desired number of winding layers can take place in an orderly arrangement between the rods.
Der Kopf der Aushärteanlage kann neben einer Lichtquelle auch eine Kamera zur Überwachung des Aushärteprozesses aufweisen, wobei das Kabel nicht nur zur Energieversorgung der Lichtquelle, sondern auch zur Energieversorgung der Kamera und Datenübertragung und Steuerung dieser und weiterer am Kopf angeordneter Elemente verwendet werden kann. Insbesondere kann der Kopf als Fahrwagen mit oder ohne Eigenantrieb ausgebildet sind.In addition to a light source, the head of the curing system can also have a camera for monitoring the curing process, in which case the cable can be used not only to supply energy to the light source, but also to supply energy to the camera and transmit data and control this and other elements arranged on the head. In particular, the head can be designed as a carriage with or without its own drive.
Wenngleich das Kabel auf der erfindungsgemäßen Kabeltrommel manuell ab- und aufgespult werden kann, ist bevorzugt ein den Wickelkörper drehender Antrieb vorgesehen, der insbesondere als Motor, speziell als Elektromotor ausgebildet ist. Der Abtrieb des Elektromotors ist dabei beispielsweise mittels eines Riemens mit der Welle des Wickelkörpers verbunden.Although the cable can be wound and unwound manually on the cable drum according to the invention, a drive that rotates the winding body is preferably provided, which is designed in particular as a motor, specifically as an electric motor. The output of the electric motor is connected to the shaft of the winding body by means of a belt, for example.
Für eine automatische Handhabung der Anlage ist weiter eine vom Wickelkörper angetriebene Spulvorrichtung vorgesehen, die eine auf einer parallel zur Achse des Wickelkörpers angeordneten Reversierspindel verschieblich angeordnete Kabelführung aufweist. Die Kabelführung ist insbesondere als Umlenkrolle ausgebildet.For automatic handling of the system, a winding device driven by the winding body is also provided, which has a displaceably arranged cable guide on a reversing spindle arranged parallel to the axis of the winding body. The cable guide is designed in particular as a deflection roller.
Wenngleich sich eine zusätzliche Belüftung des aufgewickelten Kabels mit einem Ventilator als nicht zwingend notwendig herausgestellt hat, ist bevorzugt ein einen radial durch den Wickelkörper geführten Luftstrom bewirkender Ventilator vorgesehen, der die Verlustwärme effektiv abführen kann.Although additional ventilation of the wound cable with a fan has not been found to be absolutely necessary, a fan is preferably provided which causes an air flow guided radially through the winding body and which can effectively dissipate the heat loss.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten, besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 den grundsätzlichen Aufbau eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung in einem Übersichtsschema; -
2 eine perspektivische Ansicht einer besonders bevorzugt ausgestalteten Kabeltrommel eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels; -
3 eine Frontalansicht der in2 dargestellten Kabeltrommel; -
4 eine Draufsicht auf die in2 dargestellte Kabeltrommel; -
5 eine geschnittene Frontalansicht im Bereich der Kabeltrommelwelle.
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1 the basic structure of a particularly preferred embodiment according to the invention in an overview scheme; -
2 a perspective view of a particularly preferred configured cable drum of a particularly preferred embodiment; -
3 a frontal view of the in2 illustrated cable drum; -
4 a top view of the in2 shown cable drum; -
5 a sectional front view in the area of the cable drum shaft.
Zur Aufwicklung des Kabels 20 auf den Wickelkörper 32 der Kabeltrommel 30 ist ein als Elektromotor ausgebildeter Antrieb vorgesehen, der den Wickelkörper 32 über einen Riemen antreibt. Darüber hinaus weist die Kabeltrommel 30 eine vom Wickelkörper 32 angetriebene Spulvorrichtung 40 auf, die eine auf einer parallel zur Achse des Wickelkörpers 32 angeordneten Reversierspindel 42 verschieblich angeordnete Kabelführung 44 aufweist.To wind the
Die Rotationsbewegung des Wickelkörpers 32 und die durch die Kreuzgewindespindel 42 bewirkte lineare Bewegung der als Umlenkrolle ausgebildeten Kabelführung 44 sind derart synchronisiert, dass eine geordnete Aufwicklung des Kabels 20 zwischen den endständigen Flanschen erfolgen kann.The rotational movement of the
Speziell ist die Synchronisierung zwischen der Spulvorrichtung 40 und dem Wickelkörper 32 so vorzunehmen, dass das Kabel 20 - wie
Aus
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