DE4205113C1 - Radiation source for irradiating inner walls of long hollow chambers - has framework contg. central, carrier in which 1st set of lamps are arranged equidistantly and 2nd set are displaced w.r.t. 1st set - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlungsquelle mit Lampen für die Bestrahlung von Innenwänden langgestreckter Hohlräume unter kontinuierlicher Bewegung der Strahlung längs der Achse des Hohlraums, insbesondere für die Aushärtung strahlungshärt­ barer Kunstharze bei der Innensanierung von Rohren und Kanali­ sationsleitungen mittels UV-Strahlung, mit einem Fahrgestell, auf dessen Umfang mehrere Lampen angeordnet sind.

Derartige Strahlungsquellen werden, insbesondere wenn sie mit UV-Lampen bestückt sind, bei der Innensanierung von Rohr- und Kanalisationsleitungen benötigt. Diese Innensanierung ge­ schieht dadurch, daß ein mehrlagiges, schlauchförmiges Gebilde, von dem mindestens eine Lage mit einem strahlungshärtbaren Harz getränkt ist, in den zu sanierenden Rohrleitungsabschnitt eingezogen und in diesem durch den Druck eines Fluids flächig gegen die Rohr- oder Kanalisationsleitung gepreßt wird. Durch das Hindurchführen der Strahlungsquelle wird das auf die Wel­ lenlänge der Strahlungsquelle eingestellte Harz ausgehärtet. Dieser Vorgang setzt voraus, daß das betreffende Harz von der energiereichen Strahlung beaufschlagt wird, zu welchem Zweck entweder die harzimprägnierte Schlauchlage unmittelbar der Strahlungsquelle zugekehrt ist, oder die harzimprägnierte Schlauchlage eine gleichzeitig oder nachträglich eingebrachte Innenfolie aufweist, die für die betreffende Strahlung durch­ lässig ist.

Von besonderer Bedeutung ist hierbei aus Wirtschaftlichkeits­ überlegungen die Bewegungsgeschwindigkeit bzw. Fahrgeschwindig­ keit der Strahlungsquelle, und diese ist wiederum abhängig von der Strahlungsintensität der Lampen in Bezug auf jeweils ein Flächenelement der zu bestrahlenden Innenwand. Unter "Innen­ wand" wird hierbei diejenige Oberfläche verstanden, die schließ­ lich die erneuerte Innenwand der Rohr- oder Kanalisationslei­ tung bildet, also die Innenfläche des eingezogenen und aufge­ blasenen Schlauches.

Durch die US-PS 41 35 958 ist eine Strahlungsquelle der ein­ gangs beschriebenen Gattung bekannt, bei der auf dem Umfang eines als Rotationskörper ausgebildeten Schirmes eine Vielzahl von Lampen angeordnet ist, die entweder sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung zum Aushärten des Harzes aussenden. Die be­ kannte Lösung eignet sich jedoch nur für einen engen Durch­ messerbereich der zu sanierenden Rohrleitung, da mit zu­ nehmendem Abstand der Lampen von der zu bestrahlenden Ober­ fläche nicht nur die Strahlungsintensität, sondern auch die Wirkung der Abschirmung abnimmt. Man müßte also für die Viel­ zahl der möglichen Leitungsdurchmesser eine entsprechende Vielzahl von Strahlungsquellen zur Verfügung stellen, wodurch die Sanierung erheblich verteuert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Strah­ lungsquelle der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, die sich leicht auf unterschiedliche, zu sanierende Rohrleitungs­ durchmesser umrüsten läßt und dabei einfach im Aufbau und zu­ verlässig in der Wirkung ist. Insbesondere soll hierbei trotz räumlich begrenzter Strahlung der einzelnen Lampen eine mög­ lichst gleichförmige Bestrahlung der zu behandelnden Innen­ wände zu erreichen sein.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs angegebenen Strahlungsquelle erfindungsgemäß dadurch, daß

• a) das Fahrgestell einen in Achsrichtung verlaufenden zentralen Träger besitzt, an dem jede der Lampen mit einem nach außen gerichteten Reflektor befestigt ist,
• b) jeweils eine erste Gruppe der Lampen in einem ersten axialen Bereich des Trägers zumindest im wesentlichen äquidistant auf den Umfang des Trägers verteilt angeordnet ist und
• c) mindestens eine weitere gleichgroße Gruppe der Lampen in mindestens einem sich anschließenden weiteren axialen Bereich des Trägers in Umfangsrichtung um einen Teil des Winkelabstandes der Lampen der ersten Gruppe versetzt gleichfalls zumindest im wesentlichen äquidistant auf dem Umfang des Trägers verteilt angeordnet ist.

Durch die Verwendung eines zentralen Trägers ist es möglich, auf dessen Außenseite Lampen mit Reflektoren in unterschied­ lichen radialen Abständen vom Träger anzuordnen, gleichzeitig aber in einem optimalen und für alle Anwendungsfälle gleich­ bleibenden Abstand von der zu bestrahlenden Innenfläche.

Diese Variationsmöglichkeit setzt einen gewissen Mindestdurch­ messer eines Kreises voraus, auf dem die Längsachsen der Lampen angeordnet sind, desgleichen in Umfangsrichtung einen entsprechenden Abstand der Lampen und Reflektoren, der in dem Maße größer wird, wie die einzelnen Lampen beim Einsatz in größeren Leitungsdurchmessern in radialer Richtung nach außen versetzt werden müssen. Dadurch entstehen wiederum zwischen den einzelnen Lampen sogenannte "Dunkelräume", in denen sich in einer weiter unten noch zu beschreibenden Weise in vorteil­ hafter Weise Stützrollen unterbringen lassen. Zur Vergleich­ mäßigung der Strahlungsintensität auf den Gesamtumfang der Innenwand werden daher die Lampen der zweiten Gruppe in Umfangsrichtung um einen Teil des Winkelabstandes der Lampen der ersten Gruppe versetzt und gleichfalls äquidistant auf dem Umfang des Trägers verteilt angeordnet. In besonders vorteilhafter Weise werden die einzelnen Lampen der zweiten Gruppe in den winkelhalbierenden Ebenen angeordnet, die zwischen den Lampen der ersten Gruppe liegen. Bei entsprech­ ender Anordnung der Lampen und Dimensionierung der Reflektoren läßt sich hierdurch eine außerordentlich gleichmäßige Strah­ lungsintensität erreichen, die zu einer sehr gleichmäßigen Aus­ härtung des Harzes führt.

Derartige Harze sind mit entsprechenden Aktivatoren konfektio­ niert im Handel erhältlich, und zwar abgestimmt auf die je­ weilige Wellenlänge bzw. das Wellenlängenspektrum der ein­ zelnen Lampen. Auch über Werkstoffe für die einzelnen Lagen des Sanierungsschlauches finden sich im Hinblick auf die Strahlungsdurchlässigkeit (Innenfolie, Faserlage) oder -undurchlässigkeit (Außenfolie) Hinweise in der Literatur.

Durch den Versatz der einzelnen Lampengruppen in Umfangsrich­ tung (die Anordnung der Lampen der zweiten Gruppe in der Winkelhalbierenden der Lampen der ersten Gruppe wird beim Vorhandensein von zwei Lampengruppen angewandt) wird eine äußerst gleichförmige Verteilung der energiereichen Strahlung auf den Gesamtumfang der zu bestrahlenden Innenwand erreicht, jedenfalls in dem Augenblick, in dem die jeweils in Fahrtrich­ tung hinterste Lampengruppe einen bestimmten axialen Punkt der Rohrleitung passiert hat.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn in den Winkelhal­ bierenden zwischen den Lampen und Reflektoren einer jeden Gruppe am Träger radial ausgerichtete Stützrollen befestigt sind.

Hierbei wechseln sich auf dem Umfang Lampen und Stützrollen ab, und zwar jeweils den entsprechend den Lampen gleichfalls in Umfangsrichtung versetzt, wodurch eine ausgezeichnete Stabilität des Fahrgestells erreicht wird, und zwar auch dann, wenn die Strahlungsquelle über seitliche Rohreinmündungen oder Abzweigungen bewegt wird, wodurch eine einzelne Stützrolle die Bodenhaftung verliert. Eine Strahlungsquelle mit drei Lampen in jedem der beiden axialen Bereiche fährt somit auf insgesamt sechs Fahrspuren, die auf der Innenwand der Rohrleitung ver­ teilt sind. Auch die damit verbundene Lastverteilung bringt erhebliche Vorteile im Hinblick auf die Verformung des anfäng­ lich noch plastischen Harzes mit sich. Außerdem wird dadurch eine kurze Baulänge der gesamten Strahlungsquelle ermöglicht, was wiederum das die Handhabung der Strahlungsquelle erleich­ tert.

Es ist dabei weiterhin vorteilhaft, wenn die Lampen mit den Reflektoren als Baugruppen über radiale Steckverbindungen mit dem Träger verbunden sind.

Zur Anpassung der Strahlungsquelle an Rohrleitungen unterschied­ lichen Innendurchmessers oder der Querschnittsform können Bau­ gruppen mit unterschiedlich langen Verbindungsstücken zwischen den Steckverbindungen und den Lampen und Reflektoren bereit gehalten werden, so daß es bei einem Einsatz des Fahrgestells in einer Rohrleitung mit einem anderen Durchmesser lediglich erforderlich ist, die betreffenden Baugruppen auszutauschen, und in entsprechender Weise auch die Stützrollen auszutauschen, zu verstellen oder unter Zwischenschaltung von Distanzelemen­ ten wieder am Träger zu befestigen.

Eine besonders leistungsfähige Strahlungsquelle ist dann ge­ geben, wenn die Reflektoren als dünnwandige etwa quadratische Ausschnitte von Zylinderschalen mit einer Kantenlänge zwischen 80 und 100 mm und einem Krümmungsradius zwischen 80 und 96 mm ausgebildet sind und wenn der kleinste Abstand der Lampenachse

• a) vom Reflektor zwischen 15 und 25 mm und
• b) von der zu bestrahlenden Wandfläche zwischen 60 und 80 mm beträgt.

Die bei Optimierungsversuchen gefundenen Werte liegen genau in der Mitte der angegebenen Bereiche für Kantenlänge, Krümmungs­ radius und Abstände der Lampenachse.

Als besonders vorteilhaft in der Verarbeitung haben sich UV- strahlungshärtbare Harze erwiesen, so daß es besonders vor­ teilhaft ist, wenn die Lampen achsparallel angeordnete UV- Quarzlampen sind. Die entsprechend gebogenen und angeordneten Reflektoren können beispielhaft aus Metall bestehen, werden aber besonders vorteilhaft aus einem entsprechend gebogenen mineralischen Substrat gebildet, das auf der Seite der Lampen eine UV-reflektierende Beschichtung aufweist. Es handelt sich hierbei um sogenannte "Kaltlichtspiegel", die die Infrarot­ strahlung von der zu bestrahlenden Oberfläche sehr weitgehend fernhalten, so daß keine merkliche thermische Schädigung der einzelnen Schlauchlagen eintritt, und zwar auch dann nicht, wenn die Strahlungsquelle wider Erwarten vorübergehend ange­ halten wird.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die UV-Quarz­ lampen von einem zusätzlichen Quarzkolben umgeben sind, der die Quarzlampen gegen Umgebungseinflüsse schützt, insbesondere gegen eine Luftbewegung, die wegen unvermeidbarer Leckagen einerseits und der Verfahrbewegung des Fahrgestells anderer­ seits während des Betriebes auftritt.

Mit ganz besonderem Vorteil wird der Träger als regelmäßiges polygonales Hohlprofil ausgebildet, dessen Längskanten zah­ lenmäßig der doppelten Zahl der in einem axialen Bereich an­ geordneten Lampen entspricht, wobei auf den ebenen Seitenflä­ chen des Hohlprofils auf dem Umfang abwechselnd Steckverbin­ dungen für die Lampen und Lagerböcke für die Stützrollen an­ geordnet sind.

Für das Bestrahlen der Innenwände von Rohrleitungen am unteren Ende der möglichen Durchmesserskala wird zweckmäßig ein Träger verwendet, der aus einem hohlen Sechskantprofil gebildet wird. Mit zunehmenden Rohrleitungsdurchmesser wird man Träger mit einer größeren Zahl von Längskanten verwenden, beispielsweise Hohlprofile mit zehn Längskanten, so daß in einem axialen Be­ reich jeweils fünf Lampen mit Reflektoren und fünf Stützrollen abwechselnd auf dem Umfang angeordnet sind. Der Begriff "Rohr­ leitungen" ist nicht auf solche mit Kreisring-Querschnitt be­ grenzt. Vielmehr kann der Erfindungsgegenstand auch in Kanal­ querschnitten mit Eiform, Maulform oder anderen von der Kreis­ form abweichenden Querschnitten zum Einsatz kommen. Die Mög­ lichkeit unterschiedlicher Achsabstände von Lampen und Stütz­ rollen läßt die Anpassung der Strahlungsquelle an nahezu be­ liebige Kanal- oder Rohrquerschnitte zu.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstan­ des sind in den übrigen Unteransprüchen enthalten.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und ihre Variationsmöglichkeiten werden nachstehend anhand der Fig. 1 bis 9 näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Radialschnitt durch eine zu sanierende Rohr­ leitung mit einer Strahlungsquelle mit insgesamt sechs Lampen und Reflektoren sowie sechs Stützrol­ len,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die zu sanierende Rohrlei­ tung nach Fig. 1 mit einer entsprechenden Seiten­ ansicht der Strahlungsquelle,

Fig. 3 einen Teilausschnitt aus Fig. 2 im Bereich einer Stützrolle in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 eine Variante des Gegenstandes nach Fig. 3, bei der der Lagerbock vom Träger abgenommen und auf einem Distanzelement befestigt ist, das seinerseits mit dem Träger verbunden ist,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Steckverbindung zwischen dem Träger und einer Lampe in zusammengestecktem Zustand in einer Phantomdarstellung,

Fig. 6 das Vaterteil der Steckverbindung nach Fig. 5,

Fig. 7 das Mutterteil der Steckverbindung nach Fig. 5,

Fig. 8 drei verschiedene Montagezustände einer Strahlungs­ quelle für drei verschiedene Durchmesser der zu sa­ nierenden Rohrleitung, und

Fig. 9 einen Radialschnitt analog Fig. 1 mit einer grö­ ßeren Anzahl von Lampen, Reflektoren und Stützrollen für einen größeren Durchmesserbereich der zu sanierenden Rohrleitung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine zu sanierende Rohrleitung 1 dargestellt, die aus einem im Erdreich verlegten Betonrohr besteht, aber auch aus anderen bekannten Rohrwerkstoffen be­ stehen kann wie aus Mauerwerk, Gußeisen, Kunststoff etc. In diese Rohrleitung wurde bereits ein Sanierungsschlauch 2 ein­ gezogen, der in einer hier nicht näher dargestellten Weise aus mehreren Lagen aufgebaut ist, von denen mindestens eine Lage aus einem Faservlies und/oder Gewebe besteht, das mit einem Harz imprägniert ist, das durch den Zusatz bestimmter Aktiva­ toren durch UV-Strahlung aushärtbar ist und nach dem Aushärten ein festes Rohr bildet. Die Bedingungen für ein solches Aus­ härten sind in der Literatur beschrieben und brauchen daher an dieser Stelle nicht näher erläutert zu werden.

Das Aushärten geschieht durch eine Strahlungsquelle 3, die in Achsrichtung der Rohrleitung 1 durch diese kontinuierlich, d. h. mit konstanter Geschwindigkeit hindurchgezogen wird, so daß das ursprünglich noch weitgehend fließfähige bzw. plastische Harz nach dem Passieren der Strahlungsquelle mit dem übrigen Schlauchmaterial ein festes Rohr bildet.

Zur Strahlungsquelle 3 gehört ein Fahrgestell 4, dessen Kern­ stück ein in Achsrichtung verlaufender zentraler Träger 5 ist, der durch ein regelmäßiges polygonales Hohlprofil 6 gebildet ist, das im vorliegenden Fall aus einem Sechskant-Aluminium- Profil mit eloxierter Oberfläche besteht. Dieses Hohlprofil besitzt Längskanten 6a und dazwischen liegende ebene Seiten­ flächen 6b. Auf drei dieser ebenen Seitenflächen 6b sind mit einem Winkelabstand von 120 Grad drei zylindrische Stützrollen 7 angeordnet, deren Mittenebenen radial verlaufen. Diese Stützrollen sind in Lagerböcken 8 gelagert, die ihrerseits auswechselbar auf den besagten Seitenflächen 6b befestigt sind. Mit diesen Stützrollen 7 wird das Fahrgestell 4 exakt konzentrisch in der Rohrleitung 1 geführt, wie sich unschwer aus Fig. 1 ergibt.

In den jeweils dazwischen liegenden ebenen Flächen 6b sind - gleichfalls in Winkelabständen von jeweils 120 Grad - elek­ trische und mechanische Steckverbindungen 9 mit radialer Steckrichtung angeordnet. Die Zuleitungen zu den Steckverbin­ dungen 9 befinden sich - hier nicht näher dargestellt - gegen die Strahlung geschützt im Innenraum des Hohlprofils 6.

Auf den Außenseiten führen die Steckverbindungen 9 entweder unmittelbar oder gegebenenfalls über Distanzstücke 10 bzw. 11 (siehe Fig. 8) zu drei Lampen 12, deren achsparallele Längs­ achsen sich in den winkelhalbierenden Ebenen zwischen den Stützrollen 7 befinden. Auf den der Rohrleitung 1 abgekehrten Seiten der Lampen 12, die als UV-Strahler ausgeführt und zu­ sätzlich mit einem äußeren Lampenkolben 13 versehen sind, be­ finden sich Reflektoren 14, deren Krümmungsradius 88 mm bis 90 mm beträgt und deren Krümmungsachsen parallel zu den Lam­ penachsen verlaufen. Der kleinste Abstand zwischen den Lam­ penachsen und der Reflektoroberfläche beträgt 20 mm, der kleinste Abstand zwischen den Lampenachsen und der Innenfläche des Sanierungsschlauches 2 beträgt 70 mm. Die Kantenlängen des etwa quadratischen Reflektors betragen jeweils 90 mm. Es hat sich gezeigt, daß bei den beschriebenen geometrischen Ver­ hältnissen eine sehr gleichförmige Bestrahlung der Innenfläche des Sanierungsschlauchs erfolgt, und zwar im Bereich einer jeden Lampe auf einem Umfang von mindestens etwa 60 Winkelgrad (bezogen auf die Rohrachse), so daß mit der in Fig. 1 ge­ zeigten Lampen- und Reflektoranordnung ein Summenumfang des Sanierungsschlauchs von mindestens etwa 180 Grad durch die UV-Strahlung beaufschlagt wird. Die Stützrollen 7 selbst liegen außerhalb des Strahlungsbereichs, werden also von der Primärstrahlung zumindest im wesentlichen nicht getroffen und können daher auch keine Strahlung ungleichmäßig auf den Sa­ nierungsschlauch reflektieren.

Aus Fig. 2 geht noch hervor, in welcher Art und Weise die Lampen und Reflektoren an dem Träger 5 befestigt sind. Die Reflektoren 14 sind an beiden Enden durch die beschriebenen Steckverbindungen gehalten, wobei jeweils die eine der beiden Steckverbindungen eine blinde Steckverbindung ist, d. h. keine elektrischen Kontakte aufweist, sondern nur zur mechanischen Halterung des jeweiligen Reflektorendes dient. Die jeweils andere Steckverbindung 9 ist als elektrische Steckverbindung ausgeführt und jeweils mit einer Lampenfassung 15 elektrisch und mechanisch verbunden. Es ist Fig. 2 zu entnehmen, daß auf diese Weise eine sehr zuverlässige beidendige Halterung des Reflektors erreicht wird, und daß insbesondere auch die Lampe 12 zuverlässig mit ihrer Lampenachse parallel zur Achse A-A des Trägers 5 gehalten wird.

Am jeweils in Fahrtrichtung vorderen Ende des Fahrgestells 4 befindet sich eine Fernsehkamera 16, mit der die gesamte Innen­ fläche des Sanierungsschlauchs 2 vor dem Aushärten beobachtet werden kann. Dadurch ist es möglich, den Sanierungsschlauch 2 auf eine faltenfreie Verlegung hin zu überprüfen. Dies ist insofern wichtig, als eine etwaige Faltenbildung einerseits zu einer ungenügenden Durchhärtung des Harzes führen kann, ande­ rerseits aber auch zu einer oberflächlichen übermäßigen Be­ strahlung, die zu einer Schlauchschädigung führen kann.

Am jeweils in Fahrtrichtung hinteren Ende befindet sich eine Steckverbindung 17, die als Vielfachstecker ausgeführt ist und beispielhaft 36 Steckkontakte aufweist, von denen nicht not­ wendigerweise alle belegt sein müssen.

Die bisher beschriebene Strahlungsquelle 3 ist mit insgesamt jeweils sechs Lampen und Reflektoren bestückt, die auf zwei Gruppen G1 und G2 aufgeteilt sind, von denen in Fig. 1 nur eine Gruppe zu sehen ist. Insbesondere aus Fig. 2 geht her­ vor, daß der Träger durch die beiden Gruppen G1 und G2 sinn­ gemäß in einen ersten axialen Bereich B₁ und in einen zweiten axialen Bereich B₂ gegliedert ist, die in Fahrtrichtung in der Reihenfolge ihrer Bezifferung hintereinander angeordnet sind.

In dem zweiten axialen Bereich B₂ sind die Lanpen 12a der zweiten Gruppe G2 in Umfangsrichtung um den halben Winkelab­ stand, also um 60 Grad, in Umfangsrichtung gegenüber den Lam­ pen 12 der ersten Gruppe G1 versetzt angeordnet, in der Pro­ jektion auf eine radiale Ebene gesehen, also gewissermaßen "auf Lücke" angeordnet, räumlich gesehen allerdings mit dem aus Fig. 2 ersichtlichen axialen Abstand. Daraus folgt, daß in Fahrtrichtung jeweils eine Stützrolle 7 und eine Lampe 12 bzw. 12a hintereinander angeordnet sind, allerdings alternie­ rend in jeweils umgekehrter Reihenfolge.

Da gemäß den weiter oben gemachten Ausführungen jede der Lam­ pengruppen in der Summe einen Gesamtumfang des Sanierungs­ schlauches von mindestens etwa 180 Grad bestrahlt, wird da­ durch eine Bestrahlung des Gesamtumfanges des Sanierungs­ schlauches von 360 Grad sichergestellt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Stützrollen und Lam­ pen einschließlich der Lampenreflektoren läßt sich ein äußerst kompakter Gesamtaufbau erzielen, insbesondere aber eine sehr kurze Baulänge des Fahrgestells 4 und damit der gesamten Strahlungsquelle 3, so daß diese problemlos auch in unterir­ dische Rohrleitungen eingebracht werden kann, die in der Regel durch senkrechte Schächte zugänglich sind, die das Einbringen von sperrigen Strahlungsquellen behindern würden.

Aus Fig. 3 gehen Einzelheiten der Lagerung der Stützrollen 7 hervor. Jeder Lagerbock 8 besitzt zwei zur jeweiligen Seiten­ fläche 6b des Hohlprofils 6 parallele und zur Achse A-A des Trägers 5 senkrecht verlaufende Schwenkachsen 18 und 19, die in Achsrichtung des Trägers 5 einen Abstand D voneinander aufweisen. Die eine Schwenkachse 18 trägt eine Schwinge 20, während die andere Schwenkachse 19 einen in Ausdehnungsrich­ tung durch eine Feder 21 vorgespannten Stoßdämpfer 22 trägt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die dem Lagerbock 8 abgekehrten Enden der Schwinge 20 und des Stoßdämpfers 22 von der Achse 23 der jeweiligen Stützrolle 7 durchdrungen sind. Es geht aus der Zeichnung näher hervor, daß der Stoßdämpfer 22 eine Kolbenstange 24 besitzt, die an ihrem freien Ende eine Lasche 25 trägt, die zusammen mit einem Schenkel der Schwinge 20 auf der Achse 23 gelagert ist. Die Abstände der Achsen 18, 19 und 23 sind dabei so gewählt, daß Lagerbock, Schwinge und Stoßdämpfer ein spitzwinkliges Dreieck beschreiben. Auf die angegebene Weise wird die Stützrolle 7 stets zuverlässig an die Innenfläche des Sanierungsschlauches 2 angedrückt, wobei die Kennlinie der Feder 21 so gewählt ist, daß einerseits je­ weils das anteilige Gewicht der Strahlungsquelle aufgenommen wird, andererseits aber keine unzulässige Zusammenpressung des Sanierungsschlauchs 2 erfolgt. Trifft eine solche Stützrolle 7 auf einen Vorsprung oder eine Ausnehmung in der Rohrleitung 1, so kann diese Unregelmäßigkeit ohne Nachteile für die Posi­ tionierung der einzelnen Lampen gegenüber dem Sanierungs­ schlauch überfahren werden.

Wie bereits einleitend gesagt, ist es Aufgabe der Erfindung, die Strahlungsquelle auf einfache Weise so umrüsten zu können, daß sie in Rohrleitungen unterschiedlicher Innendurchmesser oder Querschnittsformen eingesetzt werden kann. Da es zu die­ sem Zwecke auch notwendig werden kann, die einzelnen Stütz­ rollen mit ihren Lagerböcken auszutauschen und durch Fahrelemente zu ersetzen, die einen größeren radialen Abstand zwischen dem Träger 5 und dem Sanierungsschlauch 2 ermögli­ chen, ist jeder der Lagerböcke 8 mittels zweier Kopfbolzen 26 und 27 im engsten Bereich schlüssellochförmiger achsparalleler Langlöcher 28 gehalten und gegen axiales Verschieben durch einen mit einer Rastvorrichtung 29 versehenen Sperrbolzen 30 gesichert. Dieser Sperrbolzen kann aus einem handelsüblichen Kugel-Sperrbolzen bestehen, der diametral bewegliche Sperrku­ geln besitzt, die unter Federdruck in ihrer Spreizstellung gehalten werden. Mittels einer Handhabe 31 kann ein solcher Sperrbolzen alsdann unter Überwindung entsprechender Rück­ haltekräfte aus dem Träger 5 herausgezogen werden, worauf der betreffende Lagerbock 8 nach Längsverschiebung von dem Träger 5 abgehoben werden kann, d. h. die Köpfe der Kopfbolzen 26 und 27 können aus dem erweiterten Bereich der Langlöcher 28 her­ ausgehoben werden. Es ist jetzt beispielsweise möglich, den Lagerbock 8 durch einen solchen zu ersetzen, bei dem die Schwinge 20 und/oder der Stoßdämpfer 22 größere oder kleinere Längen aufweisen, oder bei denen die Stützrollen 7 größere oder kleinere Durchmesser aufweisen.

Eine besonders vorteilhafte Lösung für die Anpassung an un­ terschiedliche Durchmesser zeigt Fig. 4. Der Lagerbock 8 nach Fig. 3 wurde vom Träger 5 abgenommen. Auf dem Träger 5 wird jetzt ein Distanzelement 40 befestigt, das aus zwei Flansch­ platten 41 und 42 besteht, die durch radiale Stützen 43 und 44 parallel zueinander gehalten sind. Die radial einwärts gele­ gene Flanschplatte 41 besitzt zwei Kopfbolzen 45 und 46, die in die Langlöcher 28a im Träger 5 eingreifen. Zur Sicherung gegen axiales Verschieben ist auch hier ein Sperrbolzen 30a vorgesehen, der eine Fläche des Trägers 5 und die Flanschplatte 41 durchdringt. Die radial auswärts gelegene Flanschplatte 42 besitzt in gleicher relativer geometrischer Anordnung wie der Träger 5 zwei Langlöcher 28b mit Schlüsselloch-Form, in die die Kopfbolzen 26 und 27 des Lagerbocks 8 eingreifen, und eine Bohrung 47 für den Eingriff des gleichfalls zum Lagerbock 8 gehörenden Sperrbolzens 30. Die Stützen 43 und 44 können durch solche unterschiedlicher Länge ersetzt werden.

Fig. 5 zeigt eine der Steckverbindungen 9 in zusammenge­ setztem Zustand. Diese Steckverbindung 9 besitzt ein Mutter­ teil 32, das in Fig. 7 einzeln dargestellt ist und mit seiner Schulter 32a gegen die entsprechende ebene Innenfläche des Hohlprofils 6 verschraubt ist. Dadurch ragt ein zylindrischer Fortsatz 32b durch das Hohlprofil 6 nach außen. Die im Hohl­ profil 6 verlaufende Zuleitung 33 ist gleichfalls schematisch angedeutet. Das Mutterteil 32 besitzt eine Kugelrastung, die mehrere auf den Umfang verteilte Kugeln aufweist, die radial einwärts durch entsprechende Druckfedern vorgespannt sind.

Die Steckverbindung 9 besitzt weiterhin ein Vaterteil 34, das in Fig. 6 einzeln dargestellt ist und an seinem in das Mut­ terteil 32 eingreifenden Ende eine Umfangsrille 34a aufweist, die mit der Kugelrastung 48 des Mutterteils 32 zusammenwirkt. Dieses Zusammenwirken ist in Fig. 5 dargestellt. Auch das Vaterteil 34 ist mit einer Zuleitung 35 versehen, die zu der zugehörigen Lampenfassung 15 führt. Das Vaterteil 34 kann in unterschiedlichen Längen ausgeführt sein und besitzt an seinem jeweils radial äußeren Ende ein Gewinde 34b, auf dem der zu­ gehörige Reflektor 14 und/oder die Lampenfassung 15 befestigt werden kann. Es ist zu erkennen, daß auch die Steckverbindung 9 durch Trennen der Kugelrastung 48 leicht gelöst werden kann, d. h. die einzelnen Lampen und Reflektoren können in radialer Richtung vom Träger 5 getrennt werden. Die Isolierstoffteile der Steckverbindung bestehen aus einer hochfesten Keramikmas­ se.

Die Auswirkungen der vorstehend beschriebenen Maßnahmen werden nachfolgend anhand der Fig. 8 näher erläutert:

Der links oben gezeigte Sektor mit einem Zentriwinkel von 120 Grad zeigt die Verhältnisse in Übereinstimmung mit Fig. 1, d. h. bei einem Innendurchmesser der Rohrleitung 1 von 300 mm. Der links unten gezeigte Sektor mit einem Zentriwinkel von gleichfalls 120 Grad zeigt die Verhältnisse bei Verwendung der Strahlungsquelle in einer Rohrleitung mit einem Durchmes­ ser von 400 mm. Die Steckverbindung 9 ist über Distanzstücke 10 entsprechend größerer Länge mit der Kombination aus Lampe 12 und Reflektor 14 verbunden. Die betreffenden Distanzstücke werden zweckmäßig einstückig mit dem Vaterteil 34 gemäß Fig. 5 ausgebildet. Auch die Schwinge 20a für die Stützrolle 7 hat entsprechend längere Schenkel 36. Der rechte Sektor mit einem Zentriwinkel von wiederum gleichfalls 120 Grad zeigt die Ver­ hältnisse bei einer Rohrleitung mit einem Innendurchmesser von 450 mm. In diesem Falle werden Distanzstücke 11 mit einer wiederum größeren Länge verwendet, und auch die Schenkel 37 der Schwinge 20b für die Lagerung der Stützrolle 7 haben eine wiederum größere Länge. Die in Fig. 8 dargestellten geome­ trischen Verhältnisse muß man sich in Analogie auf die Ver­ hältnisse in Fig. 2 übertragen denken. Die Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Träger 5 und den Lampen 12 bzw. 12a findet ihre Grenze dann, wenn die Gesamtstrahlung der auf Lücke gesetzten Lampen 12 bzw. 12a nicht mehr den gesamten Innenumfang des Sanierungsschlauches 2 erreicht. In diesem Falle muß ein Fahrgestell 4a mit einem Hohlprofil verwendet werden, das die Bestückung mit einer größeren Zahl von Lampen 12 bzw. 12a ermöglicht.

Für die Abstandsänderung der Stützrollen 7 zum Träger 5 kann bevorzugt die Lösung nach Fig. 4 eingesetzt werden.

Fig. 9 zeigt die geometrischen Verhältnisse anhand eines Fahrgestells 4a mit einem Träger 5a, der aus einem Hohlprofil 38 mit zehn Längskanten 38a und zehn ebenen Seitenflächen 38b besteht, auf denen in Umfangsrichtung alternierend Lampen 12 bzw. 12a und Stützrollen 7 angeordnet sind, wobei wiederum zwei Gruppen G1 und G2 von jeweils fünf Lampen 12 und fünf Lampen 12a gebildet werden, die in Umfangsrichtung um den halben Winkelabstand zwischen zwei Lampen der jeweils anderen Gruppe versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise kommen beim Bewegen des Fahrgestells 4a nacheinander jeweils zwei Gruppen von je fünf Lampen zum Einsatz, insgesamt also zehn Lampen, mit denen der gesamte Innenumfang des Sanierungsschlauchs be­ strahlt wird, so daß das im Sanierungsschlauch enthaltene Harz ausgehärtet wird. Unter Anwendung entsprechender Baugruppen nach den Fig. 4 und 8 läßt sich auch die Strahlungsquelle 3a nach Fig. 9 zur Verwendung in Rohrleitungen mit verschie­ denen Innendurchmessern anwenden, und zwar ist es bei einer Bestückung mit insgesamt zehn Lampen möglich, einen Durchmes­ serbereich zwischen 500 und 800 mm zu bestrahlen.

Unter einem "zentralen Träger" 5 bzw. 5a wird eine langge­ streckte Einrichtung verstanden, die auf ihrer gesamten Länge einen solchen Abstand von der Innenfläche des Sanierungs­ schlauches bzw. der Rohrleitung aufweist, daß in dem dadurch gebildeten, etwa kreisringförmigen Zwischenraum Lampen mit und ohne entsprechende Distanzstücke 10 und 11 untergebracht wer­ den können, desgleichen Schwingen 20, 20a und 20b mit ent­ sprechend unterschiedlicher Länge der Schenkel 36 und 37, oder mit Distanzelementen 40 nach Fig. 4. Die Radiusdifferenz zwischen dem Träger 5 und der Innenseite des Sanierungs­ schlauchs 2 ist dabei zweckmäßig geringfügig größer als der Durchmesser der Stützrollen 7, bezogen auf den kleinsten Durchmesser der Rohrleitung, für den die betreffende Strah­ lungsquelle zum Einsatz kommen soll.

Besondere Beachtung ist dabei den Reflektoren 14 zu schenken. Bezüglich der geometrischen Ausbildung dieser Reflektoren wurden weiter oben bereits hinreichende Angaben gemacht. Als Material für diese Reflektoren können beispielsweise hoch­ glänzende Aluminiumbleche verwendet werden, deren Reflexions­ eigenschaften allerdings mit zunehmender Gebrauchsdauer ab­ nehmen. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn die Reflek­ toren aus einem infrarotdurchlässigen mineralischen Substrat bestehen, das auf der Seite der Lampen 12 bzw. 12a eine UV- reflektierende Beschichtung aufweist. Diese Beschichtung kann aus im Vakuum aufgebrachten alternierenden Schichten aus ab­ wechselnd hoch- und niedrigbrechenden Dielektrika bestehen, deren Dicke in etwa einer Viertelwellenlänge der Strahlungs­ wellenlänge entspricht, die von den Reflektoren auf den Sa­ nierungsschlauch reflektiert werden soll. Schichten und Substrat sind andererseits aber strahlungsdurchlässig für die entstehende Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung), die zu einem großen Teil in Richtung auf den Träger 5 bzw. 5a durchgelassen wird und mithin zur Erwärmung des Sanierungsschlauches nichts beiträgt. Durch die üblicherweise unvermeidbaren Luftverluste durch Leckagen wird dabei der Sanierungsschlauch von nachge­ förderter Luft durchströmt, die eine ausreichende Kühlung auch der Strahlungsquelle gewährleistet.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist die Strahlungsquelle in Modulbauweise ausgeführt, d. h. die ein­ zelnen Bauteile bzw. Baugruppen sind leicht auswechselbar, und die Strahlungsquelle kann durch Verwendung anderer Baugruppen mit unterschiedlicher Länge von Distanzstücken und Schenkeln an den Lagerböcken leicht auf unterschiedliche Rohrleitungs­ durchmesser umgerüstet werden. Dabei kann durch Verwendung einer größeren Anzahl von Lampen Rücksicht auf die bei grö­ ßeren Leitungsdurchmessern zu bestrahlende Oberfläche genommen werden, so daß es nicht erforderlich ist, bei größeren Rohr­ leitungsdurchmessern geringere Fahrgeschwindigkeiten der Strahlungsquelle anzuwenden, um die Abnahme der Strahlungsin­ tensität zu kompensieren. Das Fahrgestell kann hierbei gezogen oder mit einem Eigenantrieb versehen sein. Der Querschnitt des Trägers 5 muß nicht notwendigerweise ein regelmäßiges Polygon sein. Für den Einsatz in Rohren mit von der Kreisform abwei­ chenden Querschnitten können auch Hohlprofile mit ungleichmä­ ßigen polygonalen Querschnitten verwendet werden.

Claims (13)

1. Strahlungsquelle (3, 3a) mit Lampen für die Bestrahlung von Innenwänden langgestreckter Hohlräume unter kontinu­ ierlicher Bewegung der Strahlung längs der Achse des Hohlraums, insbesondere für die Aushärtung strahlungs­ härtbarer Kunstharze bei der Innensanierung von Rohren und Kanalisationsleitungen mittels UV-Strahlung, mit einem Fahrgestell (4, 4a), auf dessen Umfang mehrere Lampen (12, 12a) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das Fahrgestell (4, 4a) einen in Achsrichtung ver­ laufenden zentralen Träger (5, 5a) besitzt, an dem jede der Lampen mit einem nach außen gerichteten Reflektor (14) befestigt ist,
• b) jeweils eine erste Gruppe (G1) der Lampen (12) in einem ersten axialen Bereich B₁ des Trägers (5, 5a) zumindest im wesentlichen äquidistant auf den Umfang des Trägers verteilt angeordnet ist, und
• c) mindestens eine weitere gleichgroße Gruppe (G2) der Lampen (12a) in mindestens einem sich anschließenden weiteren axialen Bereich B₂ des Trägers (5, 5a) in Umfangsrichtung um einen Teil des Winkelabstandes der Lampen der ersten Gruppe versetzt gleichfalls zumindest im wesentlichen äquidistant auf dem Umfang des Trägers verteilt angeordnet ist.

2. Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Winkelhalbierenden zwischen den Lampen (12, 12a) und Reflektoren (14) einer jeden Gruppe am Träger (5, 5a) radial ausgerichtete Stützrollen (7) befestigt sind.

3. Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (12, 12a) mit den Reflektoren (14) als Baugruppen über radiale Steckverbindungen (9) mit dem Träger (5, 5a) verbunden sind.

4. Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (14) als dünnwandige etwa quadra­ tische Ausschnitte von Zylinderschalen mit einer Kanten­ länge zwischen 80 und 100 mm und einem Krümmungsradius zwischen 80 und 96 mm ausgebildet sind, und daß der kleinste Abstand der Lampenachse

• a) vom Reflektor zwischen 15 und 25 mm und
• b) von der zu bestrahlenden Wandfläche zwischen 60 und 80 mm beträgt.

5. Strahlungsquelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (12, 12a) achsparallel angeordnete UV- Quarzlampen sind und die Reflektoren (14) ein infrarot­ durchlässiges mineralisches Substrat besitzen, das auf der Seite der Lampen eine UV-reflektierende Beschichtung aufweist.

6. Strahlungsquelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Quarzlampen (12, 12a) von einem zusätzlichen Quarzkolben (13) umgeben sind.

7. Strahlungsquelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5, 5a) ein regelmäßiges polygonales Hohlprofil (6) ist, dessen Längskanten (6a) zahlenmäßig der doppelten Zahl der in einem axialen Be­ reich (B₁ oder B₂) angeordneten Lampen (12, 12a) ent­ spricht, und daß auf den ebenen Seitenflächen (6b) des Hohlprofils auf dem Umfang abwechselnd Steckverbindungen (9) für die Lampen (12, 12a) und Lagerböcke (8) für die Stützrollen (7) angeordnet sind.

8. Strahlungsquelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke (8) zwei zur jeweiligen Seitenfläche (6b) des Hohlprofils (6) parallele und zur Achse des Trägers (5, 5a) senkrechte Schwenkachsen (18, 19) auf­ weisen, die in Achsrichtung des Trägers einen Abstand "D" aufweisen, und von denen die eine Schwenkachse (18) eine Schwinge (20, 36, 37) und die andere Schwenkachse (19) einen in Ausdehnungsrichtung vorgespannten Stoßdämpfer (22) trägt, und daß die dem Lagerbock abgekehrten Enden von Schwinge und Stoßdämpfer von der Achse (23) der je­ weiligen Stützrolle (7) durchdrungen sind, und wobei die Achsabstände untereinander so gewählt sind, daß Lager­ bock, Schwinge und Stoßdämpfer ein spitzwinkliges Dreieck umschreiben.

9. Strahlungsquelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (8) mittels zweier Kopfbolzen (26, 27) im engsten Bereich schlüssellochförmiger achsparalleler Langlöcher (28) gehalten und gegen axiales Verschieben durch einen mit einer Rastvorrichtung (29) versehenen Sperrbolzen (30) gesichert ist.

10. Strahlungsquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Zuleitungen zu den Steckverbindungen (9) für die Lampen (12, 12a) im Innern des Trägers (5, 5a) geführt sind.

11. Strahlungsquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vater- und Mutterteile der Steckverbindungen (9) zu den Lampen (12, 12a) durch Rastelemente gegen unbeab­ sichtigtes Lösen gesichert sind.

12. Strahlungsquelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des radialen Abstandes der Stütz­ rollen (7) vom Träger (5) zwischen den Lagerböcken (8) und dem Träger (5 bzw. 5a) auswechselbare Distanzele­ mente (40) angeordnet sind.

13. Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am in Fahrtrichtung vorderen Ende des Trägers (5, 5a) eine Video-Kamera (16) mit mindestens einer Foto-Lampe angeordnet ist.