EP2215396A1 - Vorrichtung zum aushärten von kunststofflinern zur kanalsanierung - Google Patents

Vorrichtung zum aushärten von kunststofflinern zur kanalsanierung

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Publication number
EP2215396A1
EP2215396A1 EP08701455A EP08701455A EP2215396A1 EP 2215396 A1 EP2215396 A1 EP 2215396A1 EP 08701455 A EP08701455 A EP 08701455A EP 08701455 A EP08701455 A EP 08701455A EP 2215396 A1 EP2215396 A1 EP 2215396A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
camera
sensors
light
control unit
curing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08701455A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Reutemann
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2215396A1 publication Critical patent/EP2215396A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/18—Appliances for use in repairing pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/165—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0822—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using IR radiation
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    • B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/10—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation for articles of indefinite length

Definitions

  • the invention relates to a device for curing plastic refiners for sewer rehabilitation with at least one UV light source, wherein rollers for supporting the device in the sewer pipe and a video camera are provided and wherein a traction device is provided, with which the device pulled through the sewer pipe to be rehabilitated becomes.
  • the known devices are very inflexible. Either they are suitable for larger pipe diameters and longer lengths or for smaller pipe diameters and shorter lengths.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned and to propose a device which can be used flexibly, the application of which is also comprehensible at any time and can be documented.
  • the video camera may be oriented counter to the pulling direction.
  • Two or more rows of light emitting diodes arranged side by side may be provided, preferably three or more rows for illuminating the tube, wherein the respective rows may be arranged at an angle to the longitudinal axis of the device.
  • the angles of the individual rows can be different from each other. It has proven to be very advantageous if a row of LEDs has an angle of 90 ° to the pulling direction. It is also very advantageous if a row of LEDs has an angle of 110 ° to the pulling direction. In addition, it is very advantageous if a row of LEDs has an angle of 120 ° to 125 ° to the pulling direction.
  • a combination of these three rows results in a very good illumination of the recording field of the camera with these orientations both for small and large pipe diameters.
  • the video camera should as well as the ring of light-emitting diodes or the like heat resistant to at least 12O 0 C be formed.
  • the video camera preferably has an opening angle for the recordings between 130 and 150 °.
  • Another camera may be provided, which is aligned in the pulling direction.
  • the second camera should be designed in a miniature construction and have a maximum diameter of 25mm.
  • the first and the second camera should be heat resistant formed to at least 12O 0 C.
  • At least one device for position detection can be provided, which can also be designed as a rotary encoder.
  • This device for detecting the position should also be heat-resistant to at least 12O 0 C.
  • At least one sensor may be provided for scanning the pipe inside, but it is very advantageous if a plurality of sensors are arranged uniformly on the circumference of the device. It has proved to be particularly advantageous if three sensors are provided.
  • the sensors can be designed as infrared sensors and should be heat-resistant to at least 12O 0 C.
  • the light source, cameras, sensors are connected to a control unit, wherein the control unit can be modular.
  • the control unit has at least one module for controlling a UV light source. It is also possible to use several modules for the control of UV Be provided light sources with different power. The modules themselves can have a controllable output for controlling a UV light source.
  • a recording module for recording process parameters and / or images and / or videos can be provided.
  • a control module For controlling and controlling all parts of the control unit, a control module may be provided.
  • connection between the light source, cameras, sensors and control unit can be designed as a CAN bus.
  • the second camera can be configured to be switchable to the camera signal of the first camera via a preferably heat-resistant switching unit.
  • the cable connection between the light source, cameras, sensors and control unit can be made interchangeable.
  • the liner can be monitored after curing via the first camera, whereby the camera's exposure field is illuminated via the illumination ring.
  • the second camera can be used to monitor the liner before curing.
  • the recorded parameters can be recorded and correlated with each other.
  • the camera images can be correlated with the orientation and thus adjusted according to the pipe position.
  • the extension of the opening angle of the optics of the first video camera from 90 ° to now 145 ° also allows the detection of pipes with a diameter of up to 1200mm or even more. This makes it possible for the first time the renovation of such large sewer pipes by drawing a liner and its curing with UV light.
  • the field of vision In order to be able to recognize any liner defects in the field of vision of the first video camera, the field of vision must be illuminated. This is not possible with the known lighting. It can not be achieved uniform illumination. In order to solve this consequential problem, a lighting ring made of very bright light-emitting diodes is used, as already explained. These ensure a uniform and sufficiently bright illumination. For different pipe diameters, the LEDs would have to be aligned differently, respectively, in order to achieve the intended and desired illumination in the relevant area. Therefore, the use of a multiple ring is proposed according to the invention, in which the light emitting diodes of the individual rings each have a different orientation.
  • a second camera may be provided, which is aligned in the pulling direction of the device.
  • This camera has a very small construction and has a maximum diameter of 25mm.
  • the second camera can be switched by means of a switching device to the camera signal of the first camera, so that especially with analog transmission to the control unit transmission channels, ie wires of the cable connection can be saved.
  • the course of curing is detected by sensors. Since the curing takes place as an exothermic polymerization, temperature sensors, preferably IR temperature sensors can be used. These are distributed uniformly over the circumference of the device. Since such temperature sensors always determine an average value from the detection range and advocatesf ern and the detection range depends very much on the distance between the sensor and the surface to be measured, very ambiguous values can be determined. This is due to the fact that the device is not pulled centrally through the pipe. A complete adaptation to the pipe diameter is not possible because then the device can not be pulled through due to irregularities in the pipe. Therefore, the device will always lie deeper than the center of the pipe. In addition, there is the problem that it can not be guaranteed from the outset, which orientation the device has inside the tube. In addition, the device can rotate when pulling around its longitudinal axis.
  • the determined values of the sensors can be better correlated, evaluated and interpreted.
  • a rotary encoder is provided, by means of which the orientation of the device in the tube can be determined. With this information, the recorded temperature data and also the video images can be adapted to an artificial horizon. The data and images are then very easy to understand and understand.
  • a CAN bus is proposed according to the invention. This uses a serial transmission method, which can be backed up by additional parity information and thus is very susceptible to interference in comparison to analog transmission methods. This not only enables longer transmission lengths, but also allows more information to be transmitted. Thus, it is conceivable that the video images of the first and second camera are transmitted simultaneously. At the same time, the temperature information and the position information are transmitted. In addition, further information about the already traveled distance or monitoring data for the UV lamps can be transmitted.
  • All components of the device should be heat resistant to 12O 0 C, so that they survive the temperatures occurring during curing harmless.
  • Precision parts in particular must be made of special heat-resistant materials so that they do not change their shape or size significantly.
  • the control unit can be modular and have one or more modules for controlling UV lamps.
  • a recording module for images and other data over the time or pipe position can be provided.
  • a control module controls the device.
  • the device and the control unit can be connected to each other via various cables, so that different lengths can be realized. It is also possible to connect devices with different lamp configurations.
  • a plastic liner is introduced into a sewer pipe and then cured with the device by UV radiation, the process parameters are monitored during curing, the curing temperatures recorded via infrared sensors, the positions of the device in the tube are determined and recorded ,
  • This recording makes it possible to record not only the internal pressure, air and surface temperatures, speeds, distances traveled, time, ignited emitters, video images, performances of the ignited emitters, horizontal and vertical position of the device and / or UV intensity, but to relate all these parameters to each other.
  • the tube length for each tube position, the real-time video images are retrievable, as well as the entire relevant data. It is also conceivable that the Aushärte Scheme be retrievable depending on the recorded video.
  • the recording data can be stored for example via a video PC on a data carrier and are thus kept for documentation purposes. The proper execution of the renovation can be proven at any time.
  • Fig. 1 shows a schematic structure of a device according to the invention for curing plastic inner liners for sewer rehabilitation by means of UV light and
  • Fig. 2 shows a schematic structure of a complete system which the
  • Control and recording units contains and is provided with control and recording units.
  • a device for curing plastic inner liners for sewer renovation by means of UV light is designated.
  • This device is provided with adjustable wheels 10, which are adaptable to the respective pipe diameter.
  • the device is equipped with eight UV lamps 2, each with an adjustable power between 400 and 650W.
  • the device 1 is pulled by a pull rope 3 through the pipe. Contrary to the defined by the pull rope 3 Pulling direction, a video camera 4 is mounted, which monitors the cured liner.
  • the camera 4 has an optical system with approximately 145 ° aperture angle, aperture approximately 2.0.
  • a triple lighting ring 5 is provided, which is equipped with very bright LEDs.
  • the individual diode rows 5a, 5b and 5c each have a different orientation.
  • the diode row 5a is oriented at 90 ° to the pulling direction, whereas the diode row 5b is aligned at 110 ° and the diode row 5c at 125 °, which ensures excellent illumination for pipe diameters between DN 150 and DN 1200 or even greater.
  • a rotation sensor 6 is provided, which is able to detect the rotational position of the device 1 in the tube.
  • three infrared sensors 7 are provided, which are distributed uniformly over the circumference of the device 1. But it is also conceivable that further sensors 7 are provided.
  • the device 1 is controlled by a control unit 11.
  • the connection between device 1 and control unit 11 is made via a cable 8.
  • the cable 8 can be used simultaneously as a traction cable 3.
  • a second camera 9 is mounted, which is able to monitor the liner before its curing.
  • the control unit 11 is modular.
  • a power module 12 is provided for controlling and igniting the lamps.
  • This power module 12 is equipped for 10 spotlights with a power of between 400 and 650 watts.
  • the power module 12 in this case has a ballast 12a, which performs the actual control of the lamps 2.
  • the ballast 12a in turn is controlled by a frequency converter 12b, whereby control and adjustment of the Lamp power between 400 and 650 watts is possible without leaving the optimal working range of the lamps 2.
  • This relatively low power module 12 is intended to drive devices 1 used to rehabilitate sewer pipes having a maximum diameter of DN600.
  • a second power module 13 may be provided, which is intended to drive 6 radiators with a power between 800 and 1200 watts.
  • the actual lamp control via a ballast 13 a, which is controlled by a frequency converter 13 b, so that the lamp power can be made for example to the levels 800 watts, 1000 watts or 1200 watts.
  • Devices 1 with these lamp powers are intended for the rehabilitation of sewer pipes with a diameter of up to DN 1200 or more.
  • the power modules 12 and 13 are controlled by a control module 14.
  • a data and video recording module 15 is also provided, which is responsible for the recording of the process parameters, the video images and their representation in correlation and on an artificial horizon.
  • All modules 12, 13, 14 and 15 are integrated together in a rack and are easily interchangeable.
  • cables are provided with 140m and 300m, which can be used optionally.
  • the 140m cable 8 is wound on a portable cable drum, whereas the 300m cable 8 is fixedly mounted on a truck.
  • the cables can be connected in a simple manner both to the power modules 11 and 12 and to the device 1.

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Aushärten von Kunststofflinern zur Kanalsanierung mit wenigstens einer UV-Lichtquelle (2), wobei Rollen (10) zur Lagerung der Vorrichtung (1) im Kanalrohr und eine Videokamera (4) vorgesehen sind und wobei eine Zugvorrichtung (3) vorgesehen ist, mit der die Vorrichtung durch das zu sanierende Kanalrohr gezogen wird, wobei ein mit Leuchtdioden oder dergleichen bestückter Ring (5) zur Ausleuchtung des Rohres im Aufnahmebereich der Videokamera (4) vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Aushärten von Kunststofflinern zur Kanalsanierung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aushärten von Kunststofflinern zur Kanalsanierung mit wenigstens einer UV-Lichtquelle, wobei Rollen zur Lagerung der Vorrichtung im Kanalrohr und eine Videokamera vorgesehen sind und wobei eine Zugvorrichtung vorgesehen ist, mit der die Vorrichtung durch das zu sanierende Kanalrohr gezogen wird.
Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Allerdings weisen alle diese bekannten Vorrichtungen mehrere gewichtige Nachteile auf. Einerseits ist die nötige, genaue Kontrolle des ausgehärteten Kunststoffliners insbesondere bei größeren Rohrdurchmessern nur eingeschränkt möglich, da keine ausreichende Ausleuchtung des Kamerablickfeldes sichergestellt wird.
Andererseits besteht auch das Problem, daß nicht kontrolliert werden kann, wie sich die Vorrichtung im Rohr vorwärtsbewegt und welchen Zustand der Liner vor Aushärtung hat. Zudem besteht das Problem, daß eine genaue Analyse der aufgenommenen Kamerabilder nur schwer möglich ist, da diese nicht referenziert werden können.
Außerdem sind die bekannten Vorrichtungen sehr unflexibel. Entweder sind sie für größere Rohrdurchmesser und größere Längen geeignet oder aber für kleinere Rohrdurchmesser und kürzere Längen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu überwinden und eine flexibel einsetzbare Vorrichtung vorzuschlagen, deren Anwendung auch jederzeit nachvollzogen und dokumentierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches, auch ergänzbar durch die Unteransprüche gelöst.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn ein mit Leuchtdioden oder dergleichen bestückter Ring zur Ausleuchtung des Rohres im Aufnahmebereich der Videokamera vorgesehen ist.
Die Videokamera kann entgegen der Zugrichtung ausgerichtet sein. Es können zwei oder mehr nebeneinander angeordnete Reihen Leuchtdioden, vorzugsweise drei oder mehr Reihen zur Ausleuchtung des Rohres vorgesehen sein, wobei die jeweiligen Reihen in einem Winkel zur Längsachse der Vorrichtung angeordnet sein können. Die Winkel der einzelnen Reihen können voneinander unterschiedlich sein. Als sehr vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn eine Reihe Leuchtdioden einen Winkel von 90° zur Zugrichtung aufweist. Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es, wenn eine Reihe Leuchtdioden einen Winkel von 110° zur Zugrichtung aufweist. Zudem sehr vorteilhaft ist es, wenn eine Reihe Leuchtdioden einen Winkel von 120° bis 125° zur Zugrichtung aufweist. Eine Kombination dieser drei Reihen ergibt mit diesen Ausrichtungen sowohl bei kleinen als auch bei großen Rohrdurchmessern eine sehr gute Ausleuchtung des Aufnahmefeldes der Kamera. Die Videokamera sollte ebenso wie der Ring aus Leuchtdioden oder dergleichen hitzefest bis mindestens 12O0C ausgebildet sein.
Die Videokamera hat vorzugsweise einen Öffnung swinkel für die Aufnahmen zwischen 130 und 150°.
Eine weitere Kamera kann vorgesehen sein, die in Zugrichtung ausgerichtet ist.
Dabei soll die zweite Kamera in Kleinstbauweise ausgeführt sein und einen Durchmesser von maximal 25mm aufweisen.
Die erste und die zweite Kamera sollen hitzefest bis mindestens 12O0C ausgebildet sein.
Desweiteren kann wenigstens eine Einrichtung zur Lageerkennung vorgesehen sein, die auch als Rotationsgeber ausgebildet sein kann.
Diese Einrichtung zur Lageerkennung soll ebenfalls hitzefest bis mindestens 12O0C ausgebildet sein.
Zusätzlich kann wenigstens ein Sensor zur Abtastung der Rohrinnenseite vorgesehen sein, wobei es jedoch sehr vorteilhaft ist, wenn mehrere Sensoren gleichmäßig am Umfang der Vorrichtung angeordnet sind. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn drei Sensoren vorgesehen sind. Die Sensoren können alsa Infrarot Sensoren ausgebildet sein und sollen hitzefest bis mindestens 12O0C sein.
Die Lichtquelle, Kameras, Sensoren sind mit einer Steuereinheit verbunden, wobei die Steuereinheit modular aufgebaut sein kann.
Die Steuereinheit weist dabei wenigstens ein Modul zur Ansteuerung einer UV- Lichtquelle auf. Es können auch mehrere Module zur Ansteuerung von UV- Lichtquellen mit unterschiedlicher Leistung vorgesehen sein. Die Module selbst können zur Ansteuerung einer UV-Lichtquelle einen regelbaren Ausgang aufweisen.
Desweiteren kann ein Aufzeichnungsmodul zur Aufzeichnung von Verfahrensparametern und/oder Bildern und/oder Videos vorgesehen sein.
Zur Ansteuerung und Kontrolle aller Teile der Steuereinheit kann ein Steuerungsmodul vorgesehen sein.
Die Verbindung zwischen Lichtquelle, Kameras, Sensoren und Steuereinheit kann als CAN-Bus ausgebildet sein. Die zweite Kamera kann über eine vorzugsweise hitzefest ausgeführte Umschalteinheit auf das Kamerasignal der ersten Kamera umschaltbar ausgebildet sein.
Die Kabelverbindung zwischen Lichtquelle, Kameras, Sensoren und Steuereinheit kann auswechselbar ausgebildet sein.
Für ein Verfahren zur Kanalrohrsanierung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn ein Kunststoffliner in ein Kanalrohr eingebracht und anschließend mit der Vorrichtung durch UV-Strahlung ausgehärtet wird, wobei die Verfahrensparameter während der Aushärtung überwacht werden, die Aushärtetemperaturen über Infrarot-Sensoren aufgenommen, die Lagen der Vorrichtung im Rohr bestimmt und aufgezeichnet werden.
Zusätzlich kann über die erste Kamera der Liner nach der Aushärtung überwacht werden, wobei das Aufnahmefeld der Kamera über den Beleuchtungsring ausgeleuchtet wird.
Über die zweite Kamera kann der Liner vor der Aushärtung überwacht werden. Die aufgenommenen Parameter können aufgezeichnet und miteinander korreliert werden.
Die Kamerabilder können mit der Lagebestimmung korreliert werden und so entsprechend der Rohrlage angepasst werden.
Die Erweiterung des Öffnungswinkels der Optik der ersten Videokamera von bislang 90° auf nunmehr 145° ermöglicht auch die Erfassung von Rohren mit einem Durchmesser von bis zu 1200mm oder auch mehr. Dadurch wird erstmals die Sanierung auch derart großer Kanalrohre durch Einziehen eines Liners und dessen Aushärtung mit UV Licht möglich.
Um nun im Blickfeld der ersten Videokamera etwaige Linerdefekte erkennen zu können, muss das Blickfeld ausgeleuchtet werden. Dies ist mit den bekannten Beleuchtungen nicht möglich. Es kann keine gleichmäßige Ausleuchtung erzielt werden. Um dieses Folgeproblem nun zu lösen, wird - wie bereits ausgeführt - ein Beleuchtungsring aus sehr hellen Leuchtdioden eingesetzt. Diese sorgen für eine gleichmäßige und ausreichend helle Beleuchtung. Bei unterschiedlichen Rohrdurchmessern müssten die Leuchtdioden jeweils unterschiedlich ausgerichtet werden, um im relevanten Bereich die vorgesehene und erwünschte Ausleuchtung zu erzielen. Deswegen wird erfindungsgemäß die Verwendung eines Mehrfachringes vorgeschlagen, bei dem die Leuchtdioden der einzelnen Ringe jeweils eine andere Ausrichtung haben.
Zur besseren Überwachung des Aushärtevorganges und auch zur besseren Orientierung im Rohr kann eine zweite Kamera vorgesehen sein, die in Zugrichtung der Vorrichtung ausgerichtet ist. Diese Kamera ist in Kleinstbauweise ausgeführt und weist einen Durchmesser von maximal 25mm auf. Die zweite Kamera kann mittels einer Umschalteinrichtung auf das Kamerasignal der ersten Kamera aufgeschaltet werden, so daß gerade bei analoger Übertragung zur Steuereinheit Übertragungskanäle, sprich Adern der Kabelverbindung gespart werden.
Der Verlauf der Aushärtung wird über Sensoren erfasst. Da die Aushärtung als eine exotherme Polymerisation abläuft, können Temperatursensoren, vorzugsweise IR Temperatursensoren eingesetzt werden. Diese sind gleichmäßig über den Umfang der Vorrichtung verteilt. Da derartige Temperatursensoren immer einen Mittelwert aus dem Erfassungsbereich ermitteln und zurücklief ern und der Erfassungsbereich sehr von der Entfernung zwischen Sensor und zu messender Oberfläche abhängt, können sehr missverständliche Werte ermittelt werden. Dies ist dadurch begründet, daß die Vorrichtung nicht zentrisch durch das Rohr gezogen wird. Eine vollständige Anpassung an den Rohrdurchmesser ist nicht möglich, da dann die Vorrichtung aufgrund von Unregelmäßigkeiten im Rohr nicht mehr hindurchgezogen werden kann. Deswegen wird die Vorrichtung immer tiefer als der Rohrmittelpunkt liegen. Zusätzlich besteht das Problem, daß von vornherein nicht sichergestellt werden kann, welche Ausrichtung die Vorrichtung im Rohrinneren hat. Zudem kann sich die Vorrichtung beim Durchziehen um ihre Längsachse drehen.
Indem der Rohrinnendurchmesser und auch der Durchmesser und die Lage der Vorrichtung und damit der Temperatursensoren bekannt sind, können die ermittelten Werte der Sensoren noch besser ins Verhältnis gesetzt, ausgewertet und interpretiert werden.
Durch diese Unwägbarkeiten werden die aufgezeichneten Werte nur schwer interpretierbar. Um diesem Teilproblem zu begegnen wird ein Rotationsgeber vorgesehen, über den die Ausrichtung der Vorrichtung im Rohr festgestellt werden kann. Mit dieser Information lassen sich auch die aufgezeichneten Temperaturdaten und auch die Videobilder an einen künstlichen Horizont anpassen. Die Daten und Bilder sind dann sehr gut verständlich und nachvollziehbar. Um die Datenübertragung zwischen Steuereinheit und Vorrichtung zu verbessern wird erfindungsgemäß der Einsatz eines CAN Busses vorgeschlagen. Dieser verwendet ein serielles Übertragungsverfahren, das durch zusätzliche Paritätsinformation gesichert werden kann und so im Vergleich zu analogen Übertragung s verfahren sehr störunanfällig ist. Damit werden nicht nur größere Übertragungslängen ermöglicht, vielmehr können auch mehr Informationen übertragen werden. So ist es denkbar, daß die Videobilder von erster und zweiter Kamera simultan übertragen werden. Gleichzeitig werden die Temperaturinformationen und die Lageinformation übertragen. Zusätzlich können weitere Informationen über die bereits zurückgelegte Wegstrecke oder auch Überwachungsdaten für die UV-Lampen übertragen werden.
Alle Komponenten der Vorrichtung sollen hitzefest bis 12O0C ausgebildet sein, damit diese die beim Aushärten auftretenden Temperaturen schadlos überstehen. Gerade Präzisionsteile müssen aus speziellen hitzefesten Materialien gefertigt sein, damit diese weder ihre Form noch Größe signifikant ändern.
Die Steuereinheit kann modular aufgebaut sein und ein oder mehrere Module zur Ansteuerung von UV-Lampen aufweisen. Zusätzlich kann ein Aufzeichnungsmodul für Bilder und weitere Daten über die Zeit bzw. Rohrposition vorgesehen sein. Über ein Steuermodul wird die Vorrichtung gesteuert.
Die Vorrichtung und die Steuereinheit können über verschiedene Kabel miteinander verbunden werden, so daß verschiedene Längen realisiert werden können. Auch lassen sich Vorrichtungen mit unterschiedlichen Lampenausstattungen anschließen.
Bei der Durchführung des Verfahrens wird ein Kunststoffliner in ein Kanalrohr eingebracht und anschließend mit der Vorrichtung durch UV-Strahlung ausgehärtet, wobei die Verfahrensparameter während der Aushärtung überwacht werden, die Aushärtetemperaturen über Infrarot-Sensoren aufgenommen, die Lagen der Vorrichtung im Rohr bestimmt und aufgezeichnet werden. Durch diese Aufzeichnung wird es möglich, einerseits nicht nur den Innendruck, Luft- und Oberflächentemperaturen, Geschwindigkeiten, gefahrene Strecken, Zeit, gezündete Strahler, Videobilder, Leistungen der gezündeten Strahler, horizontale und vertikale Position der Vorrichtung und/oder UV-Intensität zu protokollieren, sondern alle diese Parameter auch miteinander in Bezug zu bringen. So ist es denkbar, daß die Rohrlänge zu jeder Rohrposition die Echtzeitvideobilder abrufbar sind, ebenso wie die gesamten relevanten Daten. Auch ist es denkbar, daß die Aushärtedaten in Abhängigkeit des aufgezeichneten Videos abrufbar sind.
Die Aufzeichnungsdaten lassen sich beispielsweise über einen Video PC auf einem Datendträger abspeichern und sind somit für Dokumentationszwecke vorgehalten. Die ordentliche Ausführung der Sanierung kann jederzeit nachgewiesen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aushärten von Kunststoff- Innenlinern zur Kanalsanierung mittels UV-Licht und
Fig. 2 einen schematischen Aufbau einer Komplettanlage welche die
Vorrichtung enthält und mit Steuerungs- und Aufzeichnungseinheiten versehen ist.
Mit 1 ist in Fig. 1 eine Vorrichtung zum Aushärten von Kunststoff- Innenlinern zur Kanalsanierung mittels UV-Licht bezeichnet. Diese Vorrichtung ist mit verstellbaren Rädern 10 versehen, die an den jeweiligen Rohrdurchmesser anpassbar sind. Die Vorrichtung ist mit acht UV-Strahlern 2 ausgerüstet, die jeweils eine einstellbare Leistung zwischen 400 und 650W aufweisen. Die Vorrichtung 1 wird mittels einem Zugseil 3 durch das Rohr gezogen. Entgegen der durch das Zugseil 3 definierten Zugrichtung ist eine Videokamera 4 angebracht, die den ausgehärteten Liner überwacht. Hierzu weist die Kamera 4 eine Optik mit etwa 145° Offnungswinkel, Blende etwa 2,0 auf. Um die nötige Ausleuchtung des Aufnahmefeldes der Kamera 4 sicherzustellen ist ein dreifacher Beleuchtungsring 5 vorgesehen, der mit sehr hellen Leuchtdioden bestückt ist. Die einzelnen Diodenreihen 5a, 5b und 5c weisen dabei eine jeweils unterschiedliche Ausrichtung auf. Die Diodenreihe 5a ist in 90° zur Zugrichtung ausgerichtet, wohingegen die Diodenreihe 5b in 110° ausgerichtet ist und die Diodenreihe 5c in 125°, wodurch eine hervorragende Ausleuchtung bei Rohrdurchmessern zwischen DN 150 und DN 1200 oder auch größer gewährleistet ist.
Zusätzlich ist ein Rotationssensor 6 vorgesehen, der die Rotationslage der Vorrichtung 1 im Rohr zu erfassen vermag. Zur Aufnahme der Aushärtetemperaturen sind drei Infrarotsensoren 7 vorgesehen, die gleichmäßig über den Umfang der Vorrichtung 1 verteilt sind. Es ist aber auch denkbar, daß weitere Sensoren 7 vorgesehen sind.
Zur Aufnahme weiterer Kenngrößen können auch weitere, nicht dargestellte Sensoren vorgesehen sein.
Die Vorrichtung 1 wird über eine Steuereinheit 11 gesteuert. Die Verbindung zwischen Vorrichtung 1 und Steuereinheit 11 wird über ein Kabel 8 vorgenommen. Das Kabel 8 kann dabei gleichzeitig als Zugseil 3 verwendet werden.
In Richtung des Zugseiles 3 ist eine zweite Kamera 9 angebracht, die den Liner vor seiner Aushärtung zu überwachen vermag.
Die Steuereinheit 11 ist modular aufgebaut. Zunächst ist ein Leistungsmodul 12 zur Steuerung und Zündung der Lampen vorgesehen. Dieses Leistungsmodul 12 ist dabei für 10 Strahler mit einer Leistung von jeweils zwischen 400 und 650 Watt ausgerüstet. Das Leistungsmodul 12 weist dabei ein Vorschaltgerät 12a auf, das die eigentliche Ansteuerung der Lampen 2 vornimmt. Das Vorschaltgerät 12a seinerseits wird mit einem Frequenzumrichter 12b gesteuert, wodurch eine Steuerung und Einstellung der Lampenleistung zwischen 400 und 650Watt ermöglicht wird, ohne dabei den optimalen Arbeitsbereich der Lampen 2 zu verlassen. Dieses relativ schwache Leistungsmodul 12 ist für die Ansteuerung von Vorrichtungen 1 vorgesehen, die zur Sanierung von Kanalrohren mit einem Durchmesser von maximal DN600 verwendet werden.
Zusätzlich kann ein zweites Leistungsmodul 13 vorgesehen sein, das zur Ansteuerung von 6 Strahlern mit einer Leistung zwischen 800 und 1200 Watt vorgesehen ist. Auch hier erfolgt die eigentliche Lampensteuerung über ein Vorschaltgerät 13 a, welches von einem Frequenzumrichter 13b gesteuert wird, so daß die Lampenleistung beispielsweise auf die Stufen 800 Watt, 1000 Watt oder 1200 Watt gestellt werden kann. Vorrichtungen 1 mit diesen Lampenleistungen sind zur Sanierung von Kanalrohren mit einem Durchmesser von bis zu DN 1200 oder mehr vorgesehen.
Die Leistungsmodule 12 und 13 werden von einem Steuermodul 14 angesteuert.
Zusätzlich ist noch ein Daten- und Videoaufzeichnungsmodul 15 vorgesehen, das für die Aufzeichnung der Verfahrensparameter, der Videobilder und deren Darstellung in Korrelation und auf einen künstlichen Horizont ausgerichtet zuständig ist.
Alle Module 12, 13, 14 und 15 sind gemeinsam in ein Rack integriert und einfach austauschbar.
Für die Kabelverbindung zwischen Steuereinheit 11 und Vorrichtung 1 sind Kabel 8 mit 140m und mit 300m vorgesehen, die wahlweise einsetzbar sind. Das 140m Kabel 8 ist auf einer portablen Kabeltrommel aufgewickelt, wohingegen das 300m Kabel 8 fest auf einem LKW installiert ist. Die Kabel sind auf einfache Art und Weise sowohl an den Leistungsmodulen 11 und 12 als auch an der Vorrichtung 1 ansteckbar.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung(l) zum Aushärten von Kunststofflinern zur Kanalsanierung mit wenigstens einer UV-Lichtquelle(2), wobei Rollen(lO) zur Lagerung der Vorrichtung(l) im Kanalrohr und eine Videokamera(4) vorgesehen sind und wobei eine Zugvorrichtung(3) vorgesehen ist, mit der die Vorrichtung durch das zu sanierende Kanalrohr gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Leuchtdioden oder dergleichen bestückter Ring(5) zur Ausleuchtung des Rohres im Aufnahmebereich der Videokamera(4) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Videokamera(4) entgegen der Zugrichtung ausgerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr nebeneinander angeordnete Reihen(5a,5b,5c) Leuchtdioden, vorzugsweise drei oder mehr Reihen zur Ausleuchtung des Rohres vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Reihen(5a,5b,5c) in einem Winkel zur Längsachse der Vorrichtung(l) angeordnet sind und daß die Winkel der einzelnen Reihen(5a,5b,5c) voneinander unterschiedlich sein können.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe(5a) Leuchtdioden einen Winkel von 90° zur Zugrichtung aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe(5b) Leuchtdioden einen Winkel von 110° zur Zugrichtung aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe(5c) Leuchtdioden einen Winkel von 120° bis 125° zur Zugrichtung aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Videokamera(4) hitzefest bis mindestens 12O0C ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring(5) aus Leuchtdioden oder dergleichen hitzefest bis mindestens 12O0C ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Videokamera(4) einen Öffnung swinkel für die Aufnahmen zwischen 130 und 150° aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere, in Zugrichtung ausgerichtete Kamera(9) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kamera(9) in Kleinstbauweise ausgeführt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kamera(9) einen Durchmesser von maximal 25mm aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Kamera(9) hitzefest bis mindestens 12O0C ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Einrichtung(ό) zur Lageerkennung vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Rotationsgeber(ό) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung(6) zur Lageerkennung hitzefest bis mindestens 12O0C ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor(7) zur Abtastung der Rohrinnenseite vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren(7) gleichmäßig am Umfang der Vorrichtung angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß drei Sensoren(7) vorgesehen sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren(7) zur Abtastung Infrarot Sensoren vorgesehen sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren(7) hitzefest bis mindestens 12O0C ausgebildet sind.
23. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle(2), Kameras(4,9), Sensoren(6,7) mit einer Steuereinheit(l l) verbunden sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit 11) modular aufgebaut ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit(l l) wenigstens ein Modul(12,13) zur Ansteuerung einer UV- Lichtquelle aufweist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Module(12,13) zur Ansteuerung von UV-Lichtquellen mit unterschiedlicher Leistung vorgesehen sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul(12,13) zur Ansteuerung einer UV-Lichtquelle einen regelbaren Ausgang(12a,13a) aufweist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmodul(15) zur Aufzeichnung von Verfahrensparametern und/oder Bildern und/oder Videos vorgesehen ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerungsmodul(14) zur Ansteuerung und Kontrolle aller Teile der Steuereinheit vorgesehen ist.
30. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Lichtquelle, Kameras, Sensoren und Steuereinheit als CAN-Bus ausgebildet ist.
31. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kamera(9) über eine vorzugsweise hitzefest ausgeführte Umschalteinheit auf das Kamerasignal der ersten Kamera(4) umschaltbar ausgebildet ist.
32. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelverbindung(δ) zwischen Lichtquelle(2), Kameras(4,9), Sensoren(6,7) und Steuereinheit(l l) als auswechselbare Kabelverbindung(δ) ausgebildet ist.
33. Verfahren zur Kanalrohrsanierung mit einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunststoffliner in ein Kanalrohr eingebracht und anschließend mit der Vorrichtung durch UV- Strahlung ausgehärtet wird, wobei die Verfahrensparameter während der Aushärtung überwacht werden, die Aushärtetemperaturen über Infrarot- Sensoren(7) aufgenommen, die Lagen der Vorrichtung(l) im Rohr bestimmt und aufgezeichnet werden.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß über die erste Kamera(4) der Liner nach der Aushärtung überwacht wird, wobei das Aufnahmefeld der Kamera(4) über den Beleuchtungsring(5) ausgeleuchtet wird.
35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß über die zweite Kamera(9) der Liner vor der Aushärtung überwacht wird.
36. Verfahren nach Anspruch 33, 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgenommenen Parameter aufgezeichnet und miteinander korreliert werden.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamerabilder und/oder die Sensordaten mit der Lagebestimmung korreliert werden und so die Daten entsprechend der Rohrlage angezeigt werden.
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