DE3840604A1 - Verlegen von abdichtungsbahnen auf deponie-planum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Steuerung der Abrollbewegung einer Bahnen­ rolle beim Verlegen von Abdichtungsbahnen auf dem Planum einer Depo­ nie.

Neuzeitliche Deponien werden immer mit einer Abdichtung angelegt. Die Abdichtung besteht in der Regel auf mehreren mineralischen Schichten mit zwischenliegender Kunststoffabdichtung. Die Kunststoffabdichtung wird aus Fertigungs-, Transport- und Handhabungsgründen aus einzelnen Abdichtungsbahnen zusammengesetzt. Die Abdichtungsbahnen werden so verlegt, daß sie einander an den Rändern überlappen und dort mitein­ ander verschweißt werden können.

Die Kunststoffabdichtungbahnen werden in Rollenform angeliefert und auf dem vorbereiteten Deponie-Planum ausgerollt. Nach Möglichkeit werden dazu breite Bahnen verwendet. Die üblichen Bahnenbreiten liegen zwischen 5 und 6 m. Die übliche Bahnenlänge beträgt zwischen 50 und 100 m. Daraus ergeben sich erhebliche Rollengewichte. Derartige Rollen lassen sich mit geringer Verlegemannschaft nur maschinell handhaben.

Es ist bekannt, Bahnenrollen in einem verfahrbaren Ständer drehbeweg­ lich anzuordnen und beim Verfahren des Ständers auf dem Deponie-Planum auszurollen. Es ist auch bekannt, die Bahnen mit Hilfe eines Baggers auszurollen. Dann werden die Bahnenrollen in einer Ausrollvorrichtung gehalten, welche am Greiferarm des Baggers aufgehängt ist.

Die bekannte Abrollvorrichtung und der Bagger beinhalten jedoch immer die Gefahr einer Beschädigung des Deponie-Planums. Deshalb sollen nach neueren Vorschlägen Vorrichtungen Anwendung finden, welche das Depo­ nie-Planum bzw. die bereits verlegte Abdichtungsbahn nur noch in vernachlässigbar geringem Umfang oder gar nicht mehr belasten.

Allen bisherigen Abrollvorgängen ist gemeinsam, daß die Genauigkeit des Abrollens bzw. die Genauigkeit der Einhaltung des für die Schweißung optimalen Überlappungsmaßes sehr problematisch ist. Bislang wird das Überlappungsmaß nur mit dem Auge kontrolliert. Nach Abrollen der Abdichtungsbahn ist es dann erste Aufgabe der Verlegemannschaft, die Abdichtungsbahn auszurichten. Der Ausrichtvorgang ist sehr kompli­ ziert. Er bedingt eine sehr erfahrene Verlegemannschaft. Die Schwie­ rigkeit besteht darin, daß ein Luftpolster unter die Abdichtungsbahn gebracht werden muß, auf dem die Abdichtungsbahn ins Schwimmen kommt. Das geschieht in der Weise, daß sich die Verlegemannschaft gleichmäßig auf die Länge der Abdichtungsbahn verteilt und den Abdichtungsbahnen­ rand auf Kommando anhebt und sofort wieder nach unten drückt. Dadurch wird die nach Anheben des Bahnenrandes unter den Bahnenrand einge­ strömte Luftmenge gehindert, auf umgekehrtem Wege wieder zurückzu­ fließen. Diese Menge verteilt sich dann unter der gesamten Bahn. Wenn das Luftpolster ausreichend groß ist, trägt es die Abdichtungsbahn, so daß die Abdichtungsbahn gezogen werden kann. Für das dann mögliche Positionieren steht jedoch nur ein geringer Zeitraum zur Verfügung, weil ein seitliches Austreten von Luft unvermeidbar ist. Ungeübte Verlegemannschaften haben nicht nur bei der Erzeugung eines aus­ reichend großen Luftpolsters Schwierigkeiten, sondern auch noch extreme Schwierigkeiten beim nachfolgenden Positionieren der Abdich­ tungsbahn auf dem Luftpolster. Es kommt immer wieder vor, daß ein extremer Aufwand für das Ausrichten der Abdichtungsbahn notwendig wird.

Wenn sich die Verlegemannschaft das Ausrichten vereinfacht und darauf vertraut, daß die für das Überlappungsschweißen verwendete Schweißvor­ richtung auch mit ungenügendem Überlappungsmaß fertig wird, so führt das zu einer Kette nachteiliger Folgen. Bei zu starker Überlappung und bei zu geringer Überlappung bleibt die Maschine stehen oder läuft aus der Naht. Beim Stehenbleiben brennen die bislang verwendeten Vorrich­ tungen ein Loch in die Abdichtungsbahn. Dies ist auf die bislang verwendeten Heizkeile zurückzuführen, die auch bei sofortiger Stromab­ schaltung noch nachlaufende Wärme in die Schweißnaht abgeben. Bei strengen Anforderungen an die Nahtverschweißung werden Flicken an den oben beschriebenen Lochstellen als unzulässig angesehen. Das hat dann zur Folge, daß beiderseits der versuchten Schweißnaht ein Material­ streifen abgetrennt, erneut eine Überlappung hergestellt und ein neuer Schweißversuch gestartet werden muß. Abgesehen von dem Arbeitsaufwand für das Abtrennen der Bahnenränder stellt sich das Problem der Ge­ nauigkeit. Erfahrungsgemäß sind unterschiedliche Breiten nicht zu vermeiden. D. h. es läßt sich kein genau paralleler Schnitt herstel­ len. Das kompliziert in extremer Weise den nachfolgenden Überlappungs­ versuch und den daran sich anschließenden Schweißversuch.

Da zugleich während des Schweißens ein Nachkorrigieren der Bahnenposi­ tion nicht möglich ist, ist die Verlegemannschaft im Ergebnis darauf angewiesen, im ersten Versuch ein exaktes Überlappungsmaß einzuhalten. Dies ist umso schwieriger, je kleiner die Verlegemannschaft ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einhaltung eines exakten Überlappungsmaßes zu erleichtern. Nach der Erfindung wird das mit Hilfe einer Steuerung erreicht, bei der jeweils ein Antrieb an jedem Rollenende vorgesehen ist und beide Antriebe unabhängig voneinander betätigbar sind. Dies erlaubt eine Korrektur der Rolle beim Verlegen. Durch unterschiedliches Betätigen der Antriebe läßt sich die Bahnen­ rolle in der einen und der anderen Richtung schwernken. Die notwen­ digen Steuerimpulse für die Schwenkbewegung erfahren die Antriebe durch fortlaufende Messung des Überlappungsmaßes, wobei vor Unter­ schreiten eines als zulässig angesehenen Mindestüberlappungsmaßes und bei Überschreiten eines als zulässig angesehenen maximalen Über­ lappungsmaßes Impuls zur Betätigung der Antriebe gegeben wird.

Für die erfindungsgemäße Steuerung findet wahlweise eine Vorrichtung Verwendung, die mit der abzuwickelnden Rolle mitgeführt wird und einen an der Kante der vorher verlegten Abdichtungsbahn entlanggleitenden oder -rollenden Fühler besitzt.

Dazu eignet sich z. B. eine in die Rolle geschobene Achse, welche durch seitliche Anschläge an einer Verschiebung innerhalb der Rolle bzw. an einer Relativbewegung in Rollenlängsrichtung gehindert ist. Auf dem aus der Rolle an der Überlappungsseite herausragenden Achsen­ ende kann ein Gehäuse für die Meßvorrichtung drehbeweglich angeordnet werden. An dem Gehäuse kann über einen Ausleger der Fühler befestigt werden. Es ist zweckmäßig, wenn der Fühler in Abrollrichtung der Rolle vor der Rolle läuft und die bereits verlegte Abdichtungsbahn am Rand unterfaßt. Dabei kann sich der Fühler auf dem Planum abstützen. Vorzugsweise wird der Fühler jedoch in seiner Höhenstellung über den Ausleger und das Gehäuse und eine mitlaufende Verlegevorrichtung gehalten.

Der oben beschriebene Fühler ist ein Kontaktfühler. Der Fühler kann schwenkbeweglich und/oder in Rollenlängsrichtung verschiebbar angeord­ net sein. Ein Steuerimpuls läßt sich mit Hilfe einer Potentiometer­ brückenschaltung erzeugen. Dabei kann die Potentiometerbrückenschal­ tung so ausgelegt werden, daß bei Erreichen eines idealen Überlap­ pungsmaßes eine Steuerspannung Null anfällt und bei Unterschreiten des Überlappungsmaßes z. B. eine positive Spannung und bei Überschreiten des Überlappungsmaßes eine negative Spannung erzeugt wird. Darüber hinaus kann die Steuerspannung mit zunehmender Abweichung gesteigert werden, um die Steuerbewegung zu beschleunigen.

Anstelle der oben beschriebenen Kontaktfühler kann auch eine berüh­ rungslose Messung des Überlappungsmaßes eingesetzt werden. Dazu eignen sich Ultraschallmessungen, Infrarotmessungen und optische Meßver­ fahren.

Von Vorteil kann auch sein, die oben beschriebene Messung des Überlap­ pungsmaßes mit einer Messung des Geradlaufes der Bahnenrolle zu koppeln. Für die Messung des Geradlaufes eigenen sich Zieleinrichtun­ gen mit Laserstrahlen oder anderen optischen Einrichtungen. Durch Messung des Geradlaufes und Umwandlung des Meßwertes in Steuerimpulse kann verhindert werden, daß die Bahnenrolle in einen unerwünschten starken Zickzacklauf gerät.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge­ stellt.

In der Zeichnung ist mit 1 das Deponie-Planum bezeichnet. Es handelt sich um eine Sandschicht oder andere Feinschichten, ggf. um einen Schichtenaufbau mit dichtenden Mineralien.

Auf dem Deponie-Planum ist bereits eine mit 2 bezeichnete Abdichtungs­ bahn verlegt worden. Es handelt sich um HDPE-Material. Fig. 1 und 2 zeigen eine Bahnenrolle beim Auslegen einer weiteren mit 4 bezeich­ neten Abdichtungsbahn. Die Abdichtungsbahnen sollen sich im Ausfüh­ rungsbeispiel am Rand mit einem Maß von b = 100 mm überlappen. Dieses Überlappungsmaß soll die Erzeugung einer Doppelnaht ermöglichen. Bei einer Doppelnaht werden nebeneinander zwei Schweißnähte im Überlap­ pungsbereich erzeugt. Durch Beaufschlagung des Zwischenraumes mit Druckluft kann die mängelfreie Schweißung geprüft werden.

Die Bahnenrolle 3 besitzt ein gestrichelt dargestellten hohlen Kern 5. In dem Kern 5 sitzt eine Achse 6, die an beiden Rollenenden aus der Rolle 3 herausragt. Die Achse 6 ist mit Anschlägen 7 in ihrer axialen Stellung gesichert. Zugleich drücken die Anschläge 7 gegen die Rollen­ stirnseiten, so daß Reibungsschluß mit dem Kern 5 entsteht. Es kann aber auch in anderer Weise Reibungsschluß erzeugt werden, z. B. mit Hilfe einer konischen Erweiterung der Achse an einem Rollenende oder aber durch Arretierungskragen der Scheiben 7, die in den Kragen 5 greifen.

Die Scheiben bzw. Anschläge 7 sitzen drehfest auf der Achse 6, während Gehäuse 8 drehbeweglich auf der Achse 6 sitzen. Die Gehäuse 8 um­ schließen nicht dargestellte Antriebe und werden von einem nicht dargestellten Bedienungsmann an einem Griff 9 in der dargestellten Lage gehalten. Vorzugsweise ist der Griff 9 verlängerbar. Mit dem Antrieb läßt sich auf die Rolle 3 ein Drehmoment aufbringen, so daß die Rolle 3 in der mit Pfeil 10 gekennzeichneten Bewegungsrichtung in Gang gesetzt werden kann. Dies entspricht einem älteren Vorschlag.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 sind an beiden Rollenenden Antriebe vorgesehen. Beide Antriebe besitzen eine Steuerung, die sowohl Gleichlauf ermöglicht als auch unterschiedliche Drehbewegungen erzeugen läßt. Z. B. wird das mit Hilfe von Gleichstrom-Elektromotoren erzeugt, die über eine elektrische Schaltung miteinander verbunden sind. Es sind auch andere elektrische Antriebe geeignet. Der elek­ trische Antrieb hat den Vorteil, daß elektrische Steuerimpulse mit geringem Aufwand umgesetzt werden können.

Es ist jedoch auch ein Antrieb mit Benzinmotoren geeignet. Von Vorteil ist, wenn die Motoren über Kupplungen auf die Welle 6 arbeiten. Dann kann mit Hilfe der Kupplungen bei entsprechender elektrischer Betäti­ gung der Kupplungen ein Gleichlauf herbeigeführt werden. Darüber hinaus ermöglichen elektrisch betätigte Kupplungen auch eine vorteil­ hafte Umsetzung von Steuerimpulsen mit geringem Aufwand.

Nach Fig. 1 und 2 werden die Steuerimpulse mit Hilfe eines Fühlers 11 erzeugt. Der Fühler 11 ist am Gehäuse 8 schwenkbeweglich gehalten und unterfaßt den mit 12 bezeichneten Rand der Abdichtungsbahn 2. Dabei läuft der Fühler 11 in Abrollrichtung 10 vor der Rolle 3 her. Der Fühler 11 wird mit Federkraft an der Kante 12 gehalten bzw. gleitet dort entlang. Die Kante 12 ist aufgrund der Materialeigenschaft von HDPE relativ steif.

Sobald das Überlappungsmaß b das gewünschte Sollmaß unterschreitet, wird der Antrieb an dem nicht dargestellten Rollenende betätigt, so daß die Rolle dort beschleunigt und gegen die bereits verlegte Abdich­ tungsbahn 2 geschwenkt wird. Dadurch vergrößert sich das Überlappungs­ maß b. Dies geschieht mit Hilfe einer nicht dargestellten Potentio­ meterbrückenschaltung, welche einen Steuerimpuls gibt, der mit gerin­ ger werdender Abweichung vom Sollmaß geringer wird, so daß die Schwenkbewegung nach Möglichkeit mit Erreichen des Sollmaßes ausläuft.

Bei Überschreiten des Sollmaßes wird der in Fig. 1 und 2 dargestellte Antrieb betätigt und das zugehörige Rollenende beschleunigt, so daß die Rolle 3 von der bereits verlegten Abdichtungsbahn 2 wegschwenkt und das Überlappungsmaß wieder geringer wird. Auch hier ist mit Hilfe einer Potentiometerbrückenschaltung und geringer werdendem Steuer­ impuls ein Auslaufen der Schwenkbewegung mit Erreichen des gewünschten Sollmaßes vorgesehen.

Claims (4)

1. Steuerung der Abrollbewegung einer Bahnenrolle beim Verlegen von Abdichtungsbahnen auf dem Planum einer Deponie, gekennzeichnet durch jeweils einen Antrieb an jedem Rollenende, wobei beide Antriebe unabhängig voneinander betätigbar sind und die Über­ lappungsbreite der vorher verlegten Bahn (2) mit der Rolle (3) fortlaufend gemessen und vor Unterschreiten der zulässigen Über­ lappungsbreite die Rolle (3) durch unterschiedliches Betätigen der Antriebe zur Bahn (2) hingeschwenkt wird bzw. vor Überschreiten eines zulässigen Überlappungsmaßes von der Bahn (3) weggeschwenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit der Rolle (3) mitgeführten und an der Kante der vorher verlegten Bahn (2) entlanggleitenden oder -rollenden Fühler (11).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ weichung des Fühlers von einer Soll-Lage mit Hilfe einer Potentio­ meterbrückenschaltung in einen Steuerimpuls umgewandelt wird, der mit Annäherung an die Soll-Lage geringer bzw. mit zunehmender Abweichung von der Soll-Lage größer wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch eine mit der Steuerung gekoppelte Zieleinrichtung.