WO1996007850A1 - Gerät zur sanierung nicht begehbarer rohrleitungen - Google Patents

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WO1996007850A1
WO1996007850A1 PCT/EP1995/003377 EP9503377W WO9607850A1 WO 1996007850 A1 WO1996007850 A1 WO 1996007850A1 EP 9503377 W EP9503377 W EP 9503377W WO 9607850 A1 WO9607850 A1 WO 9607850A1
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WO
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metering
drive
component
pump
pressure
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PCT/EP1995/003377
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Eisinger
Original Assignee
Gerhard Eisinger
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Publication date
Application filed by Gerhard Eisinger filed Critical Gerhard Eisinger
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • 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
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects

Definitions

  • the invention relates to a device for the rehabilitation of non-accessible pipelines of a gas or water supply network or a sewer system by filling in defects in a damaged area with a self-curing viscous or pasty multi-component material and with the other, in the preamble of the claim 1 generic features.
  • a device of this type is known from EP-0 204 694 B1.
  • the known sewer rehabilitation device is designed for the processing of a two-component resin, the base and hardener components of which are formed by long, flexible hoses that are e.g. 60 m can be conveyed to a mixer installed on the device, pumps, by means of which each of the components are conveyed to the mixer, being arranged in a vehicle parked outside the duct system and serving as a service station.
  • the hardenable material prepared for processing by the mixing of its components passes directly from the mixer into a compression nozzle which is pivotably arranged on the carriage of the work train carrying it.
  • This type of preparation of the resin by conveying its components from the service station to the mixer arranged on the sanitizing device, the conveying pumps also having to be used as metering pumps, has the grave disadvantage that one for the material's own ⁇ shaft - strength and tightness of the cured material decisive - stoichiometric - mixing ratio of the parent and hardener components of the resin can not be kept within sufficiently narrow tolerances with which Consequence that the pipelines rehabilitated with the known device can be in need of rehabilitation after a relatively short time.
  • the reason why the mixing ratio of the components in the resin ultimately to be processed is subject to drastic fluctuations can be e.g. at various times in the - flexible - hoses, via which the individual components are transported to the mixer, there are stick-slip effects which, even if on average over time the amounts of the components corresponding to the mixing ratio are conveyed to the mixer that the mixer is sometimes fed more stock and sometimes more hardener component than the stoichiometric ratio, which must be maintained within narrow tolerances.
  • Such differences inevitably arise if, for example, assuming the same cross sections of the hose supply lines, different amounts of the parent and hardener components are transported via these and / or if the viscosities of the parent component and the hardener component differ significantly which is usually the case.
  • a further known sewer rehabilitation device (EP 0 211 825 B1) which does not carry the disadvantages explained so far carries a storage container which is in the processable state, ie contains resin which is already mixed in the stoichiometric mixing ratio, and which is equipped with a pump system which , hydraulic or pneumatic driven, the promotion of the processable resin to the injection nozzle.
  • a metering device on the work train, which is provided hereafter, comprises metering pumps which are individually assigned to the components from which the resin is prepared by mixing the same and which can be charged with the pure components from the service station, the metering pumps being closed Periodically running dosing cycles can be driven, by means of which partial batches of the component materials corresponding to the mixer can be conveyed to the mixer, a relay station is created on the work train, which, regardless of how the Pressure conditions in the component lines at the inlet of the metering device ensure that the components are supplied to the mixer at a sufficiently high pressure level and thus defined batches of the components reach the mixer within a cycle time.
  • the metering pumps are designed as plunger pumps and have a double-acting drive, so that their plungers can also be driven in filling operation in order to overcome the friction of the pistons in the pump housings and thereby fill the pump chambers with the am End of the long supply lines to ease pressure still available.
  • the metering device In the preferred embodiment of the metering device designed for a fixed mixing ratio of the resin components, the metering device can be implemented very easily, both in terms of construction and control technology, or operable, with the features of claims 7 and 8 resulting in control simplifications.
  • the one according to claim 9 is to be regarded as particularly advantageous since, with a small space requirement, it also requires only short line pieces for connection to the mixer.
  • the dosing operation is easy to control electronically.
  • the stroke of the pump piston can be changed in a simple manner.
  • a position encoder which is designed as an absolute encoder and generates an electrical output signal which is a measure of the respective instantaneous position of the pistons, i.e. is in monotonous and the amount according to a defined relation to the piston position
  • a speed-dependent control of the speed is also possible with which the pistons of the metering pumps carry out their filling and delivery strokes.
  • the reversal points of the piston movements can be determined electronically by the adjustable specification of comparison threshold values at a comparison stage of the electronic control unit of the renovation device, i.e. Assembly work is avoided which would be necessary for the implementation of a "pure" end position sensor.
  • Position transmitters or electronic setting of end position-characteristic comparison values on the electronic control unit can be adjusted to mixing ratios of the material components that vary within wide limits depending on the material.
  • this flow resistance can be set electronically controlled from the service station.
  • the metering device Due to the provision of the metering device according to this, by means of flow-rate measuring devices installed on the work train and individually assigned to the component materials, which generate characteristic electrical output signals for the time-related amount of the volume flows, and indirectly or directly electrically controllable upstream of the flow-rate measuring devices metering valves by means of which the volume flows, controlled by an electronic control unit, which are flowing through components amounts defined set the measuring instruments flow, wherein the elec ⁇ tronic control unit the necessary actuation signals for electric pilot valves of a verglei ⁇ sponding processing of the volume flow characteristic from - output signals of the flow rate measuring instruments produced by christisti ⁇ a defi ⁇ ned mixing ratio of components rule set points, a very simple construction of the device as a whole is achieved which nevertheless alone using electronic control systems, a variable Einstel ⁇ development of the device to the mix operation relevant parameters, in particular the mixing ratio of the components and their conveying speed through the mixer,
  • Hydraulic rotary motors that can be used as flow rate measuring devices can also be equipped with their own electrical or hydraulic see drive motor can be provided and used as additional "relay" pumps.
  • Fig. 1 is a schematically simplified view of an inventive apparatus for the rehabilitation not walk-in pipes by means of the same seal ei ⁇ nes two-component resin ⁇ exchanger by means of a dosing device on-board the unit and a Mi ⁇ is preparable for processing;
  • FIG. 2 shows a hydraulic circuit diagram of a first exemplary embodiment of a metering device that can be used in the renovation device according to FIG. 2, with hydraulically driven metering pumps,
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of such a metering device in a circuit diagram representation corresponding to FIG. 2 and
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a metering device which can be used in the sanitation device according to FIG. 1, with passive flow-rate measuring devices, in a circuit diagram representation corresponding to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 1 This is denoted overall in Fig. 1 with 10 apparatus for Sa ⁇ discrimination not walk-in pipeline, eg the Hauptleitun ⁇ gen 11 a in Fig. 1 only by a short in certain sections of a main line and a radially into this münden ⁇ the portion of a House connection line 12 represented water supply network is designed as a work train, the - via a walk-in - maintenance shaft, not shown of the network, which is laid at a depth of approximately 1.5 m in the ground, can be introduced from a maintenance station designated 40 in FIGS. 2 and 3, for example a service vehicle, into the pipeline network designated overall by 13.
  • a maintenance station designated 40 in FIGS. 2 and 3 for example a service vehicle
  • the restoration unit 10 includes a drive carriage 14 with four ange ⁇ driven wheels 16, the assigned individually on a common or bei ⁇ the axes 17 and 18 of each pair of driven road wheels 16, not shown electric or hy wherein ge parchmentl ⁇ for explaining th embodiment ⁇ draulic drive motors with reversible direction of rotation with equal amounts of the expandable driving moments drivable ⁇ are bar.
  • a non-driven carriage 21 is coupled to the drive carriage 14 by means of a coupling device 19, which is only schematically indicated and which also provides the function of a universal joint, on which a metering device to be explained in more detail with reference to FIG. 2 22 is installed, which can be supplied from the service station 40 via separate, flexible, high-pressure-resistant supply lines 23 and 24 components of a self-curing two-component resin, which is used to seal a damaged point 26, for example a crack, the main line 11 and / or for filling larger defects in the piping system.
  • the metering device 22 provides the components in the stoichiometric quantitative ratio to be maintained for the component resin used in each case and brings them together in a mixer 27 in which the components can be mixed to form a homogeneous, processable resin composition which can harden quickly after processing.
  • the mixer 27 is arranged on a device carriage 28, which is in turn connected to the first non-driven - middle - carriage 21 of the work train via a coupling device 19 in a manner that is resistant to pulling and pushing, on which the implements are also arranged necessary for the repair work to be carried out, as well as a television camera 29, with which defective spots 26 of the piping system can be found on the one hand and the work area can be observed during a repair work on the other, the repair work being remotely controlled from the service station 40, where a controller can observe this and the progress of the repair work on the basis of the work area displayed on a monitor and can control its progress remotely.
  • the equipment trolley 28 is designed as a carriage, on which, if necessary, various work tools can be permanently installed or exchangeably installed, which can be used for different purposes in successive journeys of the work train 10.
  • Root pieces that have grown into the tube 11 are milled away and the tube 11 is thereby brought back to its original circular clear cross-section and then the damaged area is drilled out to a defined cross-section so that it subsequently reliably works with the curable resin can be pressed in a sealing manner, or only in that only the defective area is drilled out, after which the next defective area is sought, localized and prepared accordingly for the repairing operation in an analogous manner.
  • a compression unit designated overall with 31 which comprises a shield 32 which is curved on the outside with the inside radius of the pipe 11 to be repaired and which in a point 26 to be repaired on the inside is complete and with a positive overlap of its edge sealing position can be brought, as well as a spray nozzle 34 opening inside the area 33 to be filled, via which the nozzle 36 for filling the pipe defect and, if necessary, a cavity radially on the outside, which may have been created by flushing out the adjacent soil 37, required resin material is displaceable, which in the mixer 27 after prior exact dosing of its parent and hardener components by means of the metering device 22 and subsequent mixing by means of the mixer 27, which is designed, for example, as a passive mixing tube, into the mixture required for rapid curing. "stoichiometric" composition has been brought.
  • the metering device 22 comprises a metering pump 38 provided for supplying the mixer 27 with parent component material, the pump chamber 39 thereof via an inlet valve 41 to the master component supply line 23 coming from the service station 40 and alternatively via an outlet valve 42 can be connected to an output line 43 leading to the mixer 27, and a further metering pump 44, the pump chamber 46 of which, via an inlet valve 47 assigned to this pump 44, to the hardener component supply line 24 coming from the service station 40 and, alternatively, An outlet valve 48 can also be used to connect the outlet line 43 connecting the metering device 22 to the mixer 27.
  • the inlet valves 41 and 47 as well as the outlet valves 42 and 48 are designed as electrically pilot-operated, hydraulically actuable 2/2-way seat valves which, by applying control pressure to a first control chamber 49 and simultaneously relieving pressure in a second control chamber 51, achieve their blocking position 0 and assume their flow position I when their second control chamber 51 is pressurized and the first control chamber 49 is depressurized.
  • control chambers 49 and 51 of the inlet valves 41 and 47 and the outlet valves 42 and 48 axially movable limiting control surfaces, not shown, of actuating pistons of these valves are designed such that, if the pressure on both control chambers 49 and 51 is incorrect, the control valves act upon the inlet valves 41 and 47 and the outlet valves 42 and 48 assume their blocking position 0.
  • the control chambers 49 which are accordingly limited in area, As a result of the pressurization thereof, the inlet valves 41 and 47 can be controlled in blocking positions, a pilot valve 53 designed as a 4/2-way solenoid valve is connected to a first control outlet 52, which valve valve 53 takes this valve when the solenoid 54 is de-energized Basic position 0 of the same is connected to the (high pressure) -P supply outlet 56, also on the hydraulic pressure supply unit 59 arranged on the carriage 21 carrying the dosing device 22, while the small-area control chambers 51 of the inlet valves 41 and 47 are again connected to a second one Control output 57 of the pilot valve 53 are connected, which in the basic position 0 of the pilot valve 53 assigned to the inlet valves 41 and 47 is connected to the unpressurized T-supply connection 58 of the pressure supply unit 59.
  • a pilot valve 53 designed as a 4/2-way solenoid valve is connected to a first control outlet 52, which valve valve 53 takes this valve when the solenoid 54 is de
  • the two outlet valves 42 and 48 can be controlled together via a pilot valve 61 designed as a 4/2-way solenoid valve, in the basic position 0 of which when the control magnet 62 is de-energized, the two control chambers 49 of the outlet valves 42 which are limited in area and 48 are connected to the P-supply line 56 and the two control chambers 51 with limited clamping area are connected to the T line 58, and in their functional position I when the control magnet 62 is energized with a control current, the control chambers 51 of the exhaust valves 42 are limited with the clamping area and 48 are acted upon by the high control pressure provided via the P supply line 56 and the control chambers 49 with a larger area are connected to the T line 58 and are therefore kept depressurized.
  • a pilot valve 61 designed as a 4/2-way solenoid valve
  • the two metering pumps 38 and 44 are designed as plunger pumps, each of which is provided with a double-acting hydraulic cylinder 63 and 64 with piston rod 66 and 67 emerging from the housing on one side, with which the plunger 68 and 69 respectively Metering pumps 38 and 44 rigidly are bound, whereby these plungers 68 and 69 can each be designed as a - slimmer - extension of the piston rod 66 or 67 of the respective drive hydraulic cylinder 63 or 64.
  • a 4/2-way solenoid valve 71 or 72 is provided in the particular exemplary embodiment shown, which in its basic position 0 has the P-supply line 56 at a high pressure level with the drive pressure chamber on the bottom 73 or 74 of the respective drive cylinder 63 or 64 and the unpressurized T line 58 connects to the respective rod-side drive pressure chamber 76 or 77 of the respective drive hydraulic cylinder 63 and in its excitation when its control magnet 78 or 79 assumed functional position I the rod-side drive pressure chamber 76 or 77 of the respective drive hydraulic cylinder 63 or 64 with the P-supply line 56 at a high pressure level and the bottom-side drive pressure chamber 73 or 74 of the respective drive hydraulic cylinder 63 or 64 connects to the unpressurized T supply line 58.
  • An ⁇ drive control valve 71 or 72 is switched depending on a Einstelldros ⁇ el 81 and 82, respectively, through whose Strömungswider ⁇ tand in the filling operation of the dosing pumps 38 and 44 a limitation of the Ge ⁇ speed of the filling stroke of the respective pump plunger 68 or 69 is achieved.
  • a check valve 83 or 84 is connected in parallel to each of the two adjustment throttles 81 and 82, which in relatively high pressure at the control connection 86 or 87 of the respective drive control valve 71 or 72 than in the connected bottom-side drive pressure chamber 73 or 74 in Direction of opening is applied and is blocked at relatively higher pressure in the bottom drive pressure chamber 73 or 74.
  • the hydraulic drive cylinders 63 and 64 and the metering pumps 38 and 44 driven by these are designed so that the metering pumps 38 and 44 can operate at an output pressure level of up to 80 bar.
  • the feed pumps 88 and 89 installed in the service station 40 by means of which the base component and the hardener component of the resin to be prepared in the remediation device 10 by metering and mixing for processing can be conveyed via the up to 60 m long supply lines 23 and 24 to the metering device 22 are, are designed for a significantly higher output pressure level of, for example 450 bar, which is Lich because of the over the long conveyor lines 23 and 24 and the intake valves 41 and 47 pressure drop occurring erforder ⁇ , so that the resin components downstream valves of the inlet ⁇ 41 and 47 of the metering device 22 are still under a sufficiently high pressure which ensures a quantitative filling of the pump chambers 39 and 46 of the metering pumps 38 and 44 when their pump pistons 68 and 69 carry out their filling strokes.
  • the electric voltage output signals produce, according to the level and / or frequency a measure of are the pressure in the respective pump chamber 39 and 46 of the metering pumps 38 and 44, respectively.
  • the output signals of the pressure sensors 91 and 92 are a forwards as home formations input signals zuge ⁇ also in the Servicesta ⁇ tion 40 installed electronic control unit 93, which au ⁇ a processing of these signals by Position ⁇ gebern 94 and 96 and 97 produced réellesigna ⁇ len, the the information on the end and / or the momen ⁇ tanwolfen of the pistons 68 and 69 of the metering pumps 38 and 44 contain, for the conveying operation of the conveying pumps 88 and 89 and the metering operation of the metering pumps 38 and 44, necessary control signals for the pilot valve 53 of the inlet valves 41 and 47, the pilot valve 61 of the outlet valves 42 and 48 and the drive control valves 71 and 72 the two drive hydraulic cylinders 63 and 64 of the metering pumps 38 and 44 are produced.
  • the electronic control unit 93 also generates drive signals for the sake of simplicity, not shown drive control valves individually assigned to the feed pumps 88 and 89, which in one of the drive control valves 71 and 72 of the drive cylinders 63 and 64 for the metering pumps 38 and 44 analog design as 4/2-way solenoid valves or can also be designed as 4/3-way solenoid valves which, in addition to the two "parallel" and "crossed” flow positions, have a neutral - blocking - central position.
  • the plunger 69 of the metering pump 46 for the hardener component of the casting resin to be achieved by metered mixing of the two components corresponds to the ratio of the volume of the two components, which in turn corresponds to the mass ratio of the two components in which they must be mixed , so that an optimally hardening resin results, and that the two plungers 68 and 69 of the metering pumps 38 and 44 have the same filling and delivery strokes between a minimum volume of the pump chambers 39 and 46 and an almost maximum volume during a metering cycle Volume of the pump chambers 39 un d 46 execute the corresponding end positions.
  • end position sensors 94 and 96 are designed as inductive proximity switches or as electromechanical limit switches, one end position sensor 94 emitting a high-level signal, for example, when and as long as the piston 98 is in its maximum volume of the pump chambers 39 of the parent component metering pump 38 corresponding end position and the other end position transmitter 96 generates a high-level output signal when and as long as the piston 98 of the drive cylinder 63 or the plunger 68 of the master component metering pump 38 is in the minimum volume of pump chamber 39 of this pump entspre ⁇ sponding end position is, the leadership with the full Aus ⁇ a Forderhubes is achieved.
  • a displacement sensor can be implemented, for example, as a voltage divider circuit which, as a divider resistor, comprises a slide potentiometer, the tap contact of which is mechanically connected to the piston rod 67 and its movements with.
  • the metering operation of the metering device 22 is e.g. controllable as follows, it being assumed that the pistons 98 and 99 of the hydraulic drive cylinders 63 and 64 are each in a position between their possible end positions.
  • an output signal from the electronic control unit 93 first switches the pilot valve 61 for the outlet valves 42 and 48 into its functional position I, as a result of which the outlet valves 42 and 48 reach their open position and a further control output signal for the electronic one Control unit 93 switched on the pressure supply pump 59.
  • the electronic control unit 93 recognizes that the output signal of the end position transmitter 96 of the master component metering pump 38 is high.
  • the level signal is and the output signal level of the travel sensor 97 has the value which is set for the corresponding end position of the plunger 69 of the hardener metering pump 44 and furthermore that the output signals of the pressure sensors 91 and 92 are again in the sense of a reduction of the pressures prevailing in the pump chambers 39 and 46 begin to drop, the pilot valve 61 for the outlet valves 42 and 48 is switched back to its basic position 0, in which the outlet valves 42 and 48 are hydraulically actuated again in order to assume their blocking position 0 are.
  • the inlet valves are switched 41 and 47 by control of its pilot valve 53 with the Ausgang ⁇ signal the electro ⁇ African control unit 93 hydraulically in their open position I and component for the Stammkom ⁇ the feed pumps 88 and 89 and switches on the curative component.
  • the two drive control valves 71 and 72 each individually assigned to the hydraulic drive cylinders 63 and 64, controlled by output signals from the electronic control unit 93, are switched to their functional position I, in which the bottom-side drive chambers 73 and 74 of the two drive hydraulic cylinders 63 and 64 are connected to the unpressurized T line 58 and the rod-side drive chambers 76 and 77 of the drive hydraulic cylinders 63 and 64 are subjected to the high outlet pressure of the pressure supply unit 59, so that the drive hydraulic cylinders 63 and 64 are now controlled to carry out the filling strokes of the metering pumps 38 and 44, ie in the sense of
  • the drive control valves 71 and 72 are switched back to their basic position 0, in which the bottom drive chambers 73 and 74 of the drive hydraulic cylinders 63 and 64 are acted upon by the output pressure of the hydraulic pump 59 and the rod-side drive chambers 76 and 77 with connected to the unpressurized T line 58 and thereby the metering pumps 38 and 44 are driven in the sense of executing the delivery strokes of their plungers 68 and 69.
  • the metering device 22 If the metering device 22 malfunctions, it can be switched off automatically by means of the electronic control unit 93, e.g. then take place when
  • the mixing ratio of the base and hardener components in the resin prepared for processing is determined by the ratio of the cross sections of the plungers 68 and 69 of the metering pumps 38 and 44 which perform the same strokes .
  • the metering device 22 'shown in FIG. 3, the details of which are now referred to, offers the possibility of a desired metering
  • the various mixing ratios of the base and hardener components which can be varied within relatively wide limits can ultimately correspond to resin which can be processed without the metering pumps 38 and 44 being operated with the same filling and conveying volume and without the metering pumps 38 and 44 having specific cross-sectional areas F and F 2 of their plunger which are adapted to the desired mixing ratio ⁇ ben 68 and 69 must be realized, even if it is nevertheless expedient, for the metering pumps 38 and 44 used in the metering device 22 'according to FIG. 3, plungers 68 and 69 with a conventional mixture ratio corresponding to the area ratio F / F 2 of their To use piston cross sections.
  • this Verän ⁇ derans of Constant ⁇ finances or its adjustment ⁇ bility realized in that the strokes of the plungers 68 and 69 of the two metering pumps can be controlled electronically 38 and 44 such that the plunger 68 of the metering pump 38 for the base component and the plunger 39 of the metering pump 44 for the hardener component can carry out different strokes, the ratio of which allows the mixing ratio of the resin components to be set in an adjustable manner.
  • the metering device 22 ' can be implemented in a largely structural analogy to the metering device 22 according to FIG. 2 and differs from it in an otherwise identical design - essentially - by the following hydraulic-circuitry-technical and electronic-control-technical measures:
  • the metering pump 38 of the stem component is a "continuously operating" position encoder 101, 3 is functionally analogous and electrical Ausgang ⁇ signa ⁇ le generated, to the encoder 97 of the metering device 22 according to Fig which is a measure for the -.
  • Absolute - Position of the plunger 68 of the metering pump 38 or of the piston 98 which is firmly connected to it are their drive cylinders 63, whereby of course corresponding end elements 94 and 96 of the metering device 22 according to FIG. 2 are omitted.
  • Control valve 72 is a 2/2-way valve designed to be controlled by output signals from the electronic control unit 93 'of the metering device 22' according to FIG.
  • the basic position 0 is the control output 87 of the Drive control valve 72 with the bottom-side drive pressure chamber 74 of the drive hydraulic cylinder 64 of the hardener component metering pump 44 connecting flow position and as the excited position I, which it assumes when its control magnets 106 are excited with an output signal from the electronic control unit 93 ', has a blocking position I.
  • the electronic control unit 93 provides, zusharm ⁇ Lich to the functions by the ervenez elektroni ⁇ che Steu ⁇ 93 of Do ⁇ ier streets 22 according to Fig 2 it ⁇ ind ⁇ targetable, at least the following functions.:
  • the metering device 22 'of FIG. 3 made possible in that the stroke speeds of the plungers 68 and 69 of the metering pumps 38 and 44 components in the mixing ratio of the compo ⁇ of being adjustable resin to be processed, to achieve a very homogeneous component mixture containing is again advantageous for the curing properties of the seal material to be processed.
  • the metering device 22 according to FIG. 2 can, as not specifically shown, be modified in such a way that the plungers 68 and 69 of the two metering pumps 38 and 44 for the parent component, on the one hand, and the hardener component, on the other hand, are rigid with one another are connected and are displaceable by means of only a single drive hydrocylin not shown.
  • the - only - drive hydraulic cylinder acts on the two plungers 68 and 69 in a balanced manner in such a way that the distances a and a 2 of the central longitudinal axis of its piston rod from the central longitudinal axes of the plungers 68 and 69 of the metering pumps 38 and 44 in the ratio F 2 / F, the effective cross-sectional areas of which are in relation to one another, with al being the distance that the central longitudinal axis of the drive cylinder piston has from the central longitudinal axis of the pump piston of the area F 1 and with a 2 the one that the central longitudinal axis of the drive cylinder piston has that of the pump piston of area F 2 .
  • the metering devices 22 according to FIG. 2 or 22 'according to FIG. 3 can be designed in a modification in such a way that with them more than two components in can be metered and mixed with each other in a defined relationship to one another to form a resin that is ultimately to be processed.
  • FIG. 4 In which the same reference numerals are used to denote components and functional elements already explained with reference to FIGS. 2 and 3 .
  • the metering device 22 ′′ comprises two metering valves 41 ′ and 47 ′, each individually assigned to the component supply lines 23 and 24, via the stock and hardener components of the plastic material present in a suitable mixture in a defined - stoichiometric - ratio of the starting materials - device 43 of the metering device 22 ′′ and thus can be fed to the mixer 27.
  • a flow meter 111 or 112 is connected to produce an electrical output signal which is based on level and / or frequency is a measure of the amount of the parent component or the hardener component, which in a defined unit of time via the respective metering valve 41 'or 47' and that downstream flow meter 111 or 112 into the outlet line 43 of the metering device 22 '' initiated and thus sent to Mi ⁇ cher 27.
  • the metering valves 41 'and 47' are designed as hydraulically pressure-controlled 2/2-way valves which have a control chamber 113 which is directly connected to the respective supply line 23 or 24 and into which the pressure is thus permanently coupled is, ' under which the medium, master or hardener component, and a control chamber 116 connected via a throttle 114 to the respective supply line 23 or 24, which is assigned to the respective metering valve 41' or 47 ' Switch-over control valve 117 or 118 can be connected to the input 119 or 121 of the respective flow rate measuring device 111 or 112.
  • the switchover control valves 117 and 118 are designed as pneumatically actuated, electrically pilot operated 2/2-way valves, which are 0 in their basic position and in their switching position I, which are connected via the throttle 114 to the respective supply line 23 or 24 Connect the connected control chamber 116 of the respective metering valve 49 'or 47' to the inlet 119 or 121 of the respective flow rate measuring device 111 or 112.
  • the pilot valves 122 and 123 provided for controlling the changeover control valves 117 and 118 are designed as 3/2-way solenoid valves which can be controlled by output signals from the electronic control unit 93 ′′, the basic position 0 of which their control magnets 124 are in the de-energized state Venting position, in which the pneumatic control chamber 126 of the respective change-over control valve 117 or 118 is depressurized and shut off against a pneumatic pressure source 127 provided in the service station 40 ′′; in In the switching position I of the respective pilot valve 122 or 123 which is assumed when the control magnet 124 is excited, the output pressure of the pneumatic pressure source 127 is coupled into the control chamber 126 of the respective switching control valve 117 or 118, thereby switching it to its flow position I.
  • control chambers 113 and 116 of the metering valves 41 'and 47' which is assumed as an explanatory example, they remain in their blocking basic position 0, if and as long as the ratio p 2 / p of the pressure p 2 prevailing in the control chamber 116, which is limited over a large area
  • the pressure p prevailing in the small-area control chamber 113, the pressure p prevailing in the small-area control chamber 113, is greater than 1/10 and assume their flow position I if and as long as this ratio p 2 / p 1 is less than Is 1/10.
  • the metering device 22 explained in terms of its structural details operates as follows: In an introductory phase of the mechanical operation, the pilot valves 122 and 123 are initially not activated and the changeover control valves are thereby kept in their blocking basic positions 0. As a result, the same pressure is coupled into the control chambers 113 and 116 of the metering valves 41 'and 47' in a pressure build-up phase of the delivery operation of the delivery pumps 88 and 89, which are thereby switched into their blocking positions 0.
  • the change-over control valves 117 and 118 are switched to their flow position I by actuation by means of the pilot valves 122 and 123, as a result of which the control pressure prevailing in the control chambers 116 of the metering valves 41 'and 47', which are limited in area, by the control pressure occurring above the throttle 114 Pressure drop compared to the pressure prevailing in the respective supply line 23 or 24 is reduced.
  • the throttle 114 is designed so that this pressure drop is sufficiently large that the pressure ratio p 2 / P ⁇ . when the value falls below the respective metering valve 41 'or 47' switches into its flow position, the value falls below it with sufficient certainty.
  • the flow rates which can be compared with one another on the basis of the volume flow-proportional output signals of the flow measuring devices 111 and 112, and ultimately their ratio, are constantly compared with the relevant target values by means of the electronic control unit 93 '' and from this generates the control signals required for a pulsed downshift of the metering valve 41 'or 47' via which the excessively high volume flow flows.
  • the electronic control unit 93 '' By appropriately matching the opening and closing times of the metering valves 41 'and 47' to one another, in principle any desired values of mixing ratios for the master and hardener components of the material to be processed can be set.
  • simple flow gear hydraulic motors with externally toothed gear wheels 128 are provided as flow measuring devices, which in combination with contact los appealing inductive sensors which th to the Vorbeitre ⁇ appeal of the gear teeth, al ⁇ jan ⁇ institute selb ⁇ t electronic speed sensor exploitable are.
  • gear pumps which can be "actively” driven by means of an electric or hydraulic drive motor can also be used - with justifiable additional outlay - for measuring the flow rate.

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Abstract

Bei einem Gerät zur Sanierung nicht begehbarer Rohrleitungen durch Ausfüllen von Defekten einer schadhaften Stelle mit einem selbst-aushärtenden 2-Komponenten-Harz, mit einer von einem Antriebswagen gezogenen oder geschobenen, mit dem Antriebswagen einen Arbeitszug bildenden Lafette, auf der Arbeitsgeräte zum Ausbringen des zur Sanierung verwendeten Werkstoffes in den Sanierungsbereich sowie zum Mischen der Komponenten installiert sind, die über getrennte, flexible Versorgungsleitungen von einer Service-Station aus, von der aus auch die Fernsteuerung der Zugbewegungen und der von den Arbeitsgeräten auszuführenden Arbeitsgänge erfolgt, zu dem Arbeitszug gepumpt werden, ist auf diesem eine Dosiereinrichtung (22) installiert, die den Komponenten des Harzes einzeln zugeordnete Dosierpumpen (38 und 44) umfasst, die zu periodisch ablaufenden Dosierzyklen antreibbar sind, durch die zu dem Mischer (27) dem vorgegebenen Mischungsverhältnis entsprechende Teilchargen der Komponentenmaterialien förderbar sind. Die Füll- und Förderhübe der Dosierpumpen erfolgen innerhalb einer Zykluszeit jeweils zeitgleich. Die Dosierpumpen sind als Tauchkolbenpumpen (38, 39, 68 und 44, 46, 69) ausgebildet, die einen doppelt-wirkenden Antrieb haben.

Description

Gerät zur Sanierung nicht begehbarer Rohrleitungen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Sanierung nicht begeh¬ barer Rohrleitungen eines Gas- oder Wasserversorgungsnetzes oder eines Abwasserkanalsystems durch Ausfüllen von Defekten einer schadhaften Stelle mit einem selbst aushärten zähflüs¬ sigen oder pastösen Mehr-Komponenten-Werkstoff und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.
Ein Gerät dieser Art ist durch die EP-0 204 694 Bl bekannt.
Das bekannte Kanalsanierungsgerät ist auf die Verarbeitung eines zwei-Komponenten-Harzes ausgelegt, dessen Stamm- und Härter-Komponente über lange, flexible Schläuche, die eine Länge von z.B. 60 m haben können, einem auf dem Gerät instal¬ lierten Mischer gefördert werden, wobei Pumpen, mittels derer je eine der Komponenten zu dem Mischer gefördert werden, in einem außerhalb des Kanalsystems geparkten, als Servicesta¬ tion dienenden Fahrzeug angeordnet sind. Das durch die Mi¬ schung seiner Komponenten für die Verarbeitung vorbereitete, aushärtbare Material gelangt von dem Mischer unmittelbar in eine Verpreßdüse, die schwenkbar an dem sie tragenden Wagen des Arbeitszuges angeordnet ist.
Diese Art der Vorbereitung des Harzes durch Förderung seiner Komponenten von der Service-Station aus zu dem auf dem Sa¬ nierungsgerät angeordneten Mischer, wobei die Förderpumpen auch als Dosierpumpen benutzt werden müssen, ist mit dem gra¬ vierenden Nachteil behaftet, daß ein für die Materialeigen¬ schaft - Festigkeit und Dichtheit des ausgehärteten Materials entscheidendes - stöchiometrisches - Mischungsverhältnis der Stamm- und der Härter-Komponente des Harzes nicht innerhalb hinreichend enger Toleranzen gehalten werden kann, mit der Folge, daß die mit dem bekannten Gerät sanierten Rohrleitun¬ gen schon nach relativ kurzer Zeit wieder sanierungsbedürftig werden können.
Ursächlich dafür, daß das Mischungsverhältnis der Komponenten in dem letztendlich zu verarbeitenden Harz drastischen Schwan¬ kungen unterworfen ist, können z.B. zu verschiedenen Zeiten in den - flexiblen - Schläuchen, über die die einzelnen Kom¬ ponenten zu dem Mischer transportiert werden, auftretende Stick-slip-Effekte sein, die, auch wenn im zeitlichen Mittel dem Mischungsverhältnis entsprechende Mengen der Komponenten zu dem Mischer gefördert werden bewirken, daß dem Mischer zeitweise mehr Stamm- und zeitweise mehr Härter-Komponente zugeführt wird, als es dem stöchiometrischen Verhältnis, das in engen Toleranzen einzuhalten ist, entspricht. Derartige Unterschiede ergeben sich zwangsläufig, wenn z.B., gleiche Querschnitte der Schlauch-Zuführungsleitungen vorausgesetzt, über diese unterschiedliche Mengen der Stamm- und der Här¬ terkomponente transportiert werden und/oder, wenn sich die Viskositäten der Stamm-Komponente und der Härter-Komponente deutlich unterscheiden, was in der Regel der Fall ist.
Dies gilt umso mehr für ein mit dem aus der EP-0 204 694 be¬ kannten Gerät bau- und funktionsanaloges, durch die DE 30 49 867 Cl bekanntes Gerät der eingangs genannten Art, bei dem das für die Rohr-Abdichtung benutzte Harz ein 3-Kompo¬ nenten-Harz ist, bei dem eine Stamm-Komponente, eine Härter- Komponente und Wasser als zusätzliche Komponente miteinander zu dem verarbeitbaren Harz gemischt werden müssen.
Mit den insoweit erläuterten Nachteilen nicht behaftet ist ein weiter bekanntes Kanal-Sanierungsgerät (EP 0 211 825 Bl) , das einen im verarbeitungsfähigen Zustand befindliches, d.h. schon im stöchiometrischen Mischungsverhältnis gemisch¬ tes Harz enthaltenden Vorratsbehälter mitführt, der mit einem Pumpsystem ausgerüstet ist, das, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben, die Förderung des verarbeitungsfähigen Harzes zur Verpreßdüse ermöglicht.
Als ein erheblicher Nachteil dieses weiter bekannten Geräts ist jedoch anzusehen, daß nur ein begrenzter Vorrat schon gemischten Harzes in dem Behälter mitführbar ist, d.h., daß das bekannte Gerät nur eine begrenzte Anzahl von Sanierungs¬ operationen ausführen kann. Es muß daher, wenn innerhalb ei¬ nes sanierungsbedürftigen Rohrabschnittes mehrere Schadens- stellen vorhanden sind, mehr oder weniger häufig zur Service¬ station zurückgefahren werden, um mit einem neuen Vorratsbe¬ hälter für verarbeitungsfähiges Harz bestückt zu werden. Die zwangsläufige Folge hiervon ist eine lange Dauer der Sanie¬ rungsarbeiten und eine entsprechende Erhöhung der hierfür anfallenden Kosten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß es von der Ser¬ vice-Station aus mit den Komponenten des Harz-Materials be¬ schickbar ist und gleichwohl eine exakte Dosierung der Kom- pontenten des Harzes am Verarbeitungsort desselben ermög¬ licht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die hiernach vorgesehene Installation einer Dosierein¬ richtung auf dem Arbeitszug, die den Komponenten, aus denen das Harz durch Mischung derselben vorbereitet wird, einzeln zugeordnete Dosierpumpen umfaßt, die von der Service-Station aus mit den reinen Komponenten beschickbar sind, wobei die Dosierpumpen zu periodisch ablaufenden Dosierzyklen antreib¬ bar sind, durch die zu dem Mischer dem vorgegebenen Mischungs¬ verhältnis entsprechende Teilchargen der Komponentenmateria¬ lien förderbar sind, wird auf dem Arbeitszug gleichsam eine Relais-Station geschaffen, die, unabhängig davon, wie die Druckverhältnisse in den Komponenten-Leitungen am Eingang der Dosiervorrichtung sind, sicherstellt, daß die Komponenten dem Mischer auf hinreichend hohem Druckniveau zugeführt werden und damit innerhalb einer Zykluszeit definierte Chargen der Komponenten zu dem Mischer gelangen.
Durch diese - erfindungsgemäße - Maßnahme ist es möglich, das Sanierungsgerät von der Service-Station aus mit für die Durch¬ führung auch umfangreicher Sanierungsarbeiten ausreichenden Mengen der benötigten Harz-Komponenten zu versorgen und zeit¬ raubende Hin- und Herfahrten des Arbeitsgeräts, die ansonsten zum Aufnehmen - "Auftanken" - begrenzter Mengen schon gemisch¬ ten Harz-Materials notwendig wären, zu vermeiden. Die hier¬ durch erzielbare Verkürzung von Kanal-Sanierungsarbeiten ist erheblich und führt zu entsprechenden Kostensenkungen.
Wenn die Förderung der Komponenten-Chargen zu dem Mischer gleichzeitig erfolgt, so ist es nicht erforderlich, einen aktiven Mischer zu verwenden, der ein antreibbares Rührwerk hat, sondern es kann stattdessen ein konstruktiv sehr ein¬ facher passiver, d.h. allein durch seine Gestaltung die Mi¬ schung der Komponenten vermittelnder Mischer verwendet wer¬ den, der nach einer Arbeitsfahrt ausgetauscht wird.
In bevorzugter Gestaltung des Sanierungsgeräts sind die Do¬ sierpumpen als Tauchkolbenpumpen ausgebildet und haben einen doppelt-wirkenden Antrieb, so daß ihre Tauchkolben auch im Füllbetrieb antreibbar sind, um die Reibung der Kolben in den Pumpengehäusen zu überwinden und dadurch die Befüllung der Pumpenkammern mit dem am Ende der langen Zuführungsleitungen noch verfügbaren Druck zu erleichtern.
In der gemäß Anspruch 6 vorgesehenen, bevorzugten Gestaltung der auf ein festes Mischungsverhältnis der Harzkomponenten ausgelegten Dosiereinrichtung ist diese, sowohl konstruktiv als auch steuerungstechnisch sehr einfach realisierbar bzw. betreibbar, wobei sich durch die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 steuerungstechnisch weitere Vereinfachungen ergeben.
Von den konstruktiv möglichen Realisierungen der Dosierein¬ richtung gemäß Anspruch 8 ist diejenige gemäß Anspruch 9 als besonders vorteilhaft anzusehen, da sie bei geringem Raumbe¬ darf auch nur kurze Leitungsstücke zur Verbindung mit dem Mischer benötigt.
In Kombination hiermit ist durch die Merkmale des Anspruchs 10 eine momentausgeglichene Anordnung des Antriebszylinders und der Dosierpumpen zueinander angegeben, die ausschließt, daß auf die Kolben Querkräfte ausgeübt werden, aus denen ein erhöhter Verschleiß oder gar zu ein Blockieren der Kolben in den sie führenden Gehäusebohrungen resultieren könnten.
Durch eine in bevorzugter Gestaltung des erfindungegemäßen Sanierungsgeräts vorgesehene, durch die Merkmale des An¬ spruchs 11 hinsichtlich ihres grundsätzlichen Aufbaues um- rissene und durch die Merkmale der Ansprüche 12 bis 15, die alternativ oder in Kombination realisiert sein können, näher spezifizierte Positionsüberwachungseinrichtung wird bei einem erfindungsgemäßen Sanierungsgerät, bei dem die Kolben der Dosierpumpen gemeinsam angetrieben sind, eine Vielzahl von steuerungstechnischen Vorteilen erzielt, von denen beispiel¬ haft lediglich die folgenden erwähnt seien:
1. Der Dosierbetrieb ist elektronisch einfach steuerbar.
2. Es kann auf mechanische Anschläge zur Hubbegrenzung ver¬ zichtet werden, was einen schonenden Betrieb der Dosier¬ pumpen gewährleistet.
3. Aus der Zeitspanne, die zwischen dem Auftreten der al¬ ternativen End-Stellungssignale verstreicht, kann auf den Zustand der Harz-Komponenten geschlossen werden und gege- benenfalls die Antriebsleistung der Dosierpumpen gesteu¬ ert verändert werden.
4. Durch Veränderung der Position mindestens eines Endstel- lungsgebers kann auf einfache Weise der Hub der Pumpen¬ kolben definiert verändert werden.
5. Bei Verwendung eines Positionsgebers, der als Absolutge¬ ber ausgebildet ist, und ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das ein Maß für die jeweilige Momentanposition der Kolben ist, d.h. in monotoner und dem Betrage nach definierter Relation zur Kolbenposition steht, ist auch eine geschwindigkeitsabhängige Regelung der Geschwindig¬ keit möglich, mit der die Kolben der Dosierpumpen ihre Füll- und Förderhübe ausführen. Bei Verwendung eines der¬ artigen Absolut-Positionsgebers können die Umkehrpunkte der Kolbenbewegungen elektronisch durch einstellbare Vor¬ gabe von Vergleichs-Schwellenwerten an einer Vergleichs¬ stufe der elektronischen Steuereinheit des Sanierungsge¬ räts bestimmt werden, d.h. Montagearbeiten vermieden wer¬ den, die für die Umsetzung eines "reinen" Endstellungsge- bers erforderlich wären.
Diese Vorteile lassen sich auch bei den durch die Merkmale der Ansprüche 16 und 17 angegebenen Gestaltungen bei dem Sa¬ nierungsgerät einsetzbarer Dosiereinrichtungen erzielen, die individuell antreibbare Dosierpumpen haben und daher die wei¬ teren Vorteile vermitteln, daß sie durch mechanische Verstel¬ lung von End-Stellungsgebern oder elektronische Einstellung von End-Stellungs-charakteristischen Vergleichswerten an der elektronische Steuereinheit auf materialspezifisch in weiten Grenzen variierende Mischungsverhältnisse der Materialkom¬ ponenten einstellbar sind.
Anhand von Ausgangssignalen gemäß den Ansprüchen 18 und/oder 19 vorgesehener und ausgelegter Drucksensoren ist feststell- bar, ob der am geräteseitigen Ende in den Förderleitungen, über die dem Gerät die Materialkomponenten zugeführt werden, herrschende Druck für eine sichere Befüllung der Dosierpumpen ausreichend ist oder nicht und erforderlichenfalls eine Erhö¬ hung der Förderleistung der Förderpumpen oder deren Abschal¬ tung gesteuert werden, falls ein hinreichender Druck nicht erreichbar ist.
Durch die den Merkmalen des Anspruchs 20 entsprechende Ein¬ stellbarkeit eines Strömungswiderstandes im hydraulischen Antriebs-Steuerkreis eines hydraulischen Antriebszylinders der Dosierpumpen, läßt sich mit einfachen Stellmitteln errei¬ chen, daß im Füllbetrieb der Dosierpumpen in deren Pumpenkam¬ mern ein hinreichend hoher Druck aufgebaut werden kann.
In Kombination hiermit wird durch die Merkmale des Anspruchs 21 erreicht, daß dieser Strömungswiderstand von der Service¬ station aus elektronisch gesteuert einstellbar ist.
Von einem Gerät der eingangs genannten Art ausgehend, wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe auch durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 22 gelöst.
Durch die hiernach vorgesehene Realisierung der Dosierein¬ richtung mittels auf dem Arbeitszug installierter, den Kom¬ ponenten-Materialien einzeln zugeordneter Durchflußmengen- Meßgeräte, die für den zeitbezogenen Betrag der Volumenströme charakteristische elektrische Ausgangssignale erzeugen, sowie den Durchflußmengen-Meßgeräten vorgeschalteter mittelbar oder unmittelbar elektrisch ansteuerbarer Dosierventile, mittels derer die Volumenströme, gesteuert von einer elektronischen Steuereinheit, die die Durchfluß-Meßgeräte durchströmenden Komponentenmengen definiert einstellbar sind, wobei die elek¬ tronische Steuereinheit die hierfür erforderlichen Ansteuer- signale für elektrische Vorsteuerventile aus einer verglei¬ chenden Verarbeitung der volumenstrom-charakteristischen Aus- gangssignale der Durchflußmengen-Meßgeräte mit für ein defi¬ niertes Mischungsverhältnis der Komponenten charakteristi¬ schen Sollwerten erzeugt, wird insgesamt ein sehr einfacher Aufbau des Geräts erzielt, der gleichwohl allein mit Mitteln der elektronischen Steuerungstechnik eine variable Einstel¬ lung des Geräts auf die für den Mischungsbetrieb relevanten Parameter, insbesondere das Mischungsverhältnis der Komponen¬ ten und deren Fördergeschwindigkeit durch den Mischer erlaubt,
Dies gilt in bezug auf die Einfachheit des Aufbaues der Do¬ siereinrichtung a forteriori, wenn deren Dosierventile gemäß den Merkmalen des Anspruchs 22 als druckbetätigte Ventile ausgebildet sind, deren Steuerdruck von dem Druck, unter dem die Komponenten-Materialien in den Versorgungsleitungen ste¬ hen, direkt abgeleitet ist und das Fördermedium gleichzeitig als Steuermedium für die druckbetätigten Dosierventile ausge¬ nutzt ist, so daß eine ansonsten erforderliche hydraulische Hilfsdruckquelle nicht benötigt wird.
In Kombination hiermit ist es vorteilhaft, wenn die den Do¬ sierventilen zugeordneten Umschalt-Steuerventile als pneuma¬ tisch betätigbare, elektrisch vorgesteuerte Ventile ausgebil¬ det sind, zu deren Ansteuerung eine für die Sanierungεarbei- ten ohnehin benötigte pneumatische Druckquelle der Service¬ station ausnutzbar ist.
Wenn die Durchflußmeßgeräte als hydraulische Drehmotore mit elektromechanischer oder elektronischer Drehzahl-Meßeinrich¬ tung ausgebildet sind, so ist es besonders vorteilhaft, wenn diese als Zahnradmotore mit außenverzahnten Zahnrädern ausge¬ bildet sind, die als Winkelgeber-Elemente eines berührungs¬ los, z.B. induktiv arbeitenden elektronischen Drehzahl-Sen- sorsystems ausnutzbar sind.
Als Durchflußmengen-Meßgeräte nutzbare hydraulische Drehmoto¬ re können auch mit einem eigenen elektrischen oder hydrauli- sehen Antriebsmotor versehen sein und als zusätzliche "Re¬ lais"-Pumpen genutzt werden.
Weitere Einzelheiten des erfindungegemäßen Sanierungsgeräts ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh¬ rungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen
Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines erfin¬ dungsgemäßen Geräts zur Sanierung nicht begehbarer Rohrleitungen durch Abdichtung derselben mittels ei¬ nes Zweikomponenten-Harzes, das mittels einer bord¬ eigenen Dosiereinrichtung des Geräts und eines Mi¬ schers zur Verarbeitung vorbereitbar ist;
Fig. 2 ein Hydraulikschaltbild eines ersten Ausführungsbei¬ spiels einer in dem Sanierungsgerät gemäß Fig. 2 ein¬ setzbaren Dosiereinrichtung mit hydraulisch angetrie¬ benen Dosierpumpen,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer solchen Do¬ siereinrichtung in einer der Fig. 2 entsprechenden Schaltbild-Darstellung und
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer in dem Sanie¬ rungsgerät gemäß Fig. 1 einsetzbaren Dosiereinrich¬ tung mit passiven Durchflußmengen-Meßeinrichtungen, in einer den Fig. 2 und 3 entsprechenden Schaltbild- Darstellung.
Das in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Gerät zur Sa¬ nierung nicht begehbarer Rohrleitungen, z.B. der Hauptleitun¬ gen 11 eines in der Fig. 1 lediglich durch einen kurzen Ab¬ schnitt einer Hauptleitung und einen radial in diese münden¬ den Abschnitt einer Haus-Anschlußleitung 12 repräsentierten Wasser-Versorgungsnetzes ist als Arbeitszug ausgebildet, der über einen nicht dargestellten - begehbaren - Wartungsschacht des Netzes, das in einer Tiefe von etwa 1,5 m im Erdreich verlegt ist, von einer in den Fig. 2 und 3 mit 40 bezeichne¬ ten Wartungsstation, z.B. einem Servicefahrzeug, aus in das insgesamt mit 13 bezeichnete Rohrleitungsnetz einführbar ist. Das Sanierungsgerät 10 umfaßt bei dem zur Erläuterung gewähl¬ ten Ausführungsbeispiel einen Antriebswagen 14 mit vier ange¬ triebenen Rädern 16, die über einen gemeinsamen oder den bei¬ den Achsen 17 und 18 je zweier angetriebener Fahrzeugräder 16 einzeln zugeordnete, nicht dargestellte elektrische oder hy¬ draulische Antriebsmotore mit umkehrbarer Drehrichtung mit gleichen Beträgen der entfaltbaren Vortriebsmomente antreib¬ bar sind.
An den Antriebswagen 14 ist mittels einer lediglich schema- tisch angedeuteten Kupplungs-Vorrichtung 19, die auch die Funktion eines Kreuzgelenks vermittelt, zug- und schubfest ein nicht-angetriebener Wagen 21 angekuppelt, auf dem eine anhand der Fig. 2 noch näher zu erläuternde Dosiereinrichtung 22 installiert ist, der von der Service-Station 40 aus über getrennte, flexible, hochdruckfeεte Versorgungsleitungen 23 und 24 Komponenten eines selbstaushärtenden Zwei-Komponenten- Harzes zuführbar sind, das zur Abdichtung einer schadhaften Stelle 26, z.B. eines Risses, der Haupt-Leitung 11 und/ oder zum Ausfüllen größerer Defekte im Rohrleitungssystem benutzt wird. Die Dosiereinrichtung 22 stellt die Komponenten in dem für das jeweils verwendete Komponentenharz einzuhaltenden stöchiometrischen Mengenverhältnis bereit und führt diese in einem Mischer 27 zusammen, in dem die Komponenten zu einer homogenen verarbeitungsfähigen Harzmasse mischbar sind, die nach dem Verarbeiten rasch aushärten kann.
Der Mischer 27 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem wiederum über eine Kupplungsvorrichtung 19 zug- und schubfest an den ersten nicht angetriebenen - mittleren - Wagen 21 des Arbeitszuges angekuppelten Gerätewagen 28 an¬ geordnet, auf dem auch die Arbeitsgeräte angeordnet sind, die für die auszuführenden Ausbesserungsarbeiten notwendig sind, sowie eine Fernsehkamera 29, mit der zum einen schadhafte Stellen 26 des Rohrleitungssystems auffindbar sind und zum anderen während einer Reparaturarbeit der Arbeitsbereich be¬ obachtbar ist, wobei die Reparaturarbeiten von der Service¬ station 40 aus ferngesteuert werden, wo ein Kontrolleur an¬ hand des auf einem Monitor dargestellten Arbeitsbereiches diesen sowie den Fortgang der Ausbesserungsarbeiten beobach¬ ten und deren Ablauf ferngesteuert kontrollieren kann.
Der Gerätewagen 28 ist als Lafette ausgebildet, auf der er¬ forderlichenfalls verschiedene Arbeitsgeräte fest installiert oder auswechselbar installierbar sind, die in aufeinanderfol¬ genden Fahrten des Arbeitszuges 10 zu unterschiedlichen Zwecken einsetzbar sind.
Entsprechend einer typischen Verfahrensweise werden im Zuge einer ersten Fahrt des Arbeitεzuges 10 durch den Sanierungs¬ bereich des Rohrleitungssystems 13 dessen schadhafte Stellen 26 mittels der Fernsehkamera 29 ermittelt - lokalisiert - und in unmittelbarem Anschluß an die Erkennung auch für die sa¬ nierende Bearbeitung vorbereitet, je nach Art der schadhaften Stelle z.B. dadurch, daß das Rohr 11, falls in dieses Hinder¬ nisse hineinragen, z.B. Wurzelstücke, die in das Rohr 11 hin¬ eingewachsen sind, weggefräst und dadurch das Rohr 11 wieder auf seinen ursprünglichen kreisrunden lichten Querschnitt gebracht wird und anschließend die schadhafte Stelle auf ei¬ nen definierten Querschnitt aufgebohrt wird, so daß sie an¬ schließend zuverlässig mit dem aushärtbaren Harz dichtend verpreßt werden kann, oder auch nur dadurch, daß lediglich das Aufbohren der schadhaften Stelle erfolgt, wonach auf ana¬ loge Weise die nächste schadhafte Stelle gesucht, lokalisiert und entsprechend für die ausbessernde Bearbeitung vorbereitet wird.
Im Zuge einer nachfolgenden, der Ausbesserung der gefundenen schadhaften Stellen 26 dienenden Fahrt des Sanierungsgeräts 10 kommt eine insgesamt mit 31 bezeichnete Verpreß-Einheit zum Einsatz, die einen außenseitig mit dem Innenradius des auszubessernden Rohres 11 gekrümmten Schild 32 umfaßt, der in eine die auszubessernde Stelle 26 innenseitig vollständig und mit positiver Überdeckung ihres Randes abdichtende Position bringbar ist sowie eine innerhalb des auszufüllenden Berei¬ ches 33 mündende Spritzdüse 34, über die das zum Ausfüllen des Rohr-Defektes und eines radial außen an diesen gegebenen¬ falls anschließenden Hohlraumes 36, der durch Ausspülung des benachbarten Erdreichs 37 entstanden sein kann, erforderliche Harz-Material hinein-verdrängbar ist, das in dem Mischer 27 nach vorheriger exakter Dosierung seiner Stamm- und seiner Härterkomponente mittels der Dosiereinrichtung 22 und an¬ schließender Mischung mittels des z.B. als passives Mischrohr ausgebildeten Mischers 27 in die für ein rasches Aushärten erforderliche - "stöchiometrische" - Zusammensetzung gebracht worden ist.
Damit diese Ausbesserungs-Arbeitsgänge, an die sich mittels eines - nicht dargestellten - Spachtels durchführbare - die innere Mantelfläche des ausgebesserten Kanalrohres 11 glät¬ tende - Spachtelvorgänge anschließen können, im Zuge einer einzigen Fahrt des Geräts 10 durch ein mit mehreren Defekt- Stellen 26 behaftetes Kanalrohr 11 durchführen lassen, d.h., genügend Füllmaterial während einer solchen Fahrt bereitge¬ stellt werden kann, ist die im mittleren Wagen 21 des Ar¬ beitszuges 14, 21, 28 angeordnete Dosiereinrichtung 22, zu deren mehr in die Einzelheiten gehender Erläuterung nunmehr auf die Fig. 2 bezug genommen sei, wie mehr im einzelnen nachfolgend geschildert, ausgebildet, wobei davon ausgegangen ist, daß das zum Abdichten schadhafter Stellen 26 verwendete Material ein Zwei-Komponenten-Werkstoff ist, der aus einer Mischung einer Stamm-Komponente mit einer Härter-Komponente in einem definierten Mischungsverhältnis besteht. Soweit Ele¬ mente der Fig. 2 mit demselben Bezugszeichen versehen sind wie Elemente der Fig. 1, jedoch anhand der Fig. 2 nicht ei¬ gens erwähnt werden, soll diese Bezeichnung den Verweis auf die anhand der Fig. 1 gegebene Beschreibung beinhalten.
Die Dosiereinrichtung 22 umfaßt eine zur Beschickung des Mi¬ schers 27 mit Stammkomponenten-Material vorgesehene Dosier¬ pumpe 38, deren Pumpenkammer 39 über ein Einlaßventil 41 an die von der Service-Station 40 kommende Stammkomponenten-Ver¬ sorgungsleitung 23 und alternativ dazu über ein Auslaßventil 42 an eine zum dem Mischer 27 führende Ausgangsleitung 43 anschließbar ist, sowie eine weitere Dosierpumpe 44, deren Pumpenkammer 46 über ein dieser Pumpe 44 zugeordnetes Einla߬ ventil 47 an die von der Servicestation 40 kommende Härter- Komponenten-Versorgungsleitung 24 und, alternativ hierzu, über ein Auslaßventil 48 ebenfalls an die die Dosiereinrich¬ tung 22 mit dem Mischer 27 verbindende Ausgangsleitung 43 an¬ schließbar ist.
Die Einlaßventile 41 und 47 sowie die Auslaßventile 42 und 48 sind als elektrisch vorgesteuerte, hydraulisch betätigbare 2/2-Wege-Sitzventile ausgebildet, die durch Steuerdruck-Be¬ aufschlagung einer ersten Steuerkammer 49 und gleichzeitiger Druckentlastung einer zweiten Steuerkammer 51 ihre Sperrstel¬ lung 0 einnehmen und bei Druckbeaufschlagung ihrer zweiten Steuerkammer 51 und Druckentlaεtung der ersten Steuerkammer 49 ihre Durchflußstellung I einnehmen.
Die Steuerkammern 49 und 51 der Einlaßventile 41 und 47 und der Auslaßventile 42 und 48 axial beweglich begrenzende Steu¬ erflächen nicht dargestellter Betätigungskolben dieser Venti¬ le sind dahingehend ausgelegt, daß bei - fehlerhafter - Druckbeaufschlagung beider Steuerkammern 49 und 51 mit Steu¬ erdruck die Einlaßventile 41 und 47 und die Auslaßventile 42 und 48 ihre Sperrstellung 0 einnehmen.
Die - demgemäß größerflächig begrenzten - Steuerkammern 49, durch deren Druckbeaufschlagung die Einlaßventile 41 und 47 in Sperrstellungen steuerbar sind, sind gemeinsam an einen ersten Steuerausgang 52 eineε als 4/2-Wege-Magnetventιl aus¬ gebildeten Vorsteuerventils 53 angeschloεεen, der in der bei stromlosen Zustand des Steuermagneten 54 dieses Ventils ein¬ genommenen Grundstellung 0 desselben mit dem (Hochdruck) -P- Verεorgungεauεgang 56 eineε ebenfalls auf dem die Dosierein¬ richtung 22 tragenden Wagen 21 angeordneten hydrauliεchen Druckversorgungεaggregats 59 verbunden ist, während die klei¬ nerflächig begrenzten Steuerkammern 51 der Einlaßventile 41 und 47 wiederum gemeinεam an einen zweiten Steuerausgang 57 des Vorsteuerventils 53 angeschlossen sind, der in der Grund¬ stellung 0 dieses den Einlaßventilen 41 und 47 zugeordneten Vorsteuerventils 53 mit dem drucklosen T-Versorgungεanschluß 58 des Druckversorgungsaggregats 59 verbunden ist.
Auf analoge Weise sind die beiden Auslaßventile 42 und 48 gemeinsam über ein als 4/2-Wege-Magnetventil auεgebildeteε Vorεteuerventil 61 ansteuerbar, in dessen im stromlosen Zu¬ stand des Steuermagneten 62 eingenommener Grundstellung 0 die beiden grόßerflächig begrenzten Steuerkammern 49 der Ausla߬ ventile 42 und 48 mit der P-Versorgungεleitung 56 und die beiden klemerflächig begrenzten Steuerkammern 51 mit der T- Leitung 58 verbunden sind, und in dessen bei Erregung des Steuer-Magneten 62 mit einem Steuerstrom eingenommener Funk- tionsstellung I die klemerflächig begrenzten Steuerkammern 51 der Auslaßventile 42 und 48 mit dem über die P-Versor- gungεleitung 56 bereitgeεtellten hohen Steuerdruck beauf¬ schlagt und die größerflachig begrenzten Steuerkammern 49 mit der T-Leitung 58 verbunden und daher drucklos gehalten sind.
Die beiden Dosierpumpen 38 und 44 sind als Tauchkolbenpumpen ausgebildet, zu deren Antrieb j e ein doppelt wirkender Hydro- zylinder 63 bzw. 64 mit einseitig aus dem Gehäuse austreten¬ der Kolbenstange 66 bzw. 67 vorgesehen ist, mit denen die Tauchkolben 68 bzw. 69 der Dosierpumpen 38 bzw. 44 starr ver- bunden sind, wobei diese Tauchkolben 68 und 69 jeweils als - schlankerer - Fortsatz der Kolbenstange 66 bzw. 67 des jewei¬ ligen Antriebs-Hydrozylinders 63 bzw. 64 ausgebildet sein können.
Zur Antriebssteuerung der Antriebs-Hydrozylinder 63 und 64 ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel je ein 4/2-Wege-Magnetventil 71 bzw. 72 vorgesehen, das in seiner Grundεtellung 0 die auf hohem Druckniveau befindliche P-Ver- sorgungsleitung 56 mit dem bodenseitigen Antriebsdruckraum 73 bzw. 74 des jeweiligen Antriebszylinders 63 bzw. 64 und die drucklose T-Leitung 58 mit dem jeweils stangenseitigen An¬ triebsdruckraum 76 bzw. 77 des jeweiligen Antriebs-Hydrozy- linders 63 verbindet und in seiner bei Erregung seines Steu¬ ermagneten 78 bzw. 79 eingenommenen Funktionsstellung I den stangenseitigen Antriebεdruckraum 76 bzw. 77 des jeweiligen Antriebs-Hydrozylinderε 63 bzw. 64 mit der auf hohem Druckni¬ veau befindlichen P-Versorgungsleitung 56 und den bodenseiti¬ gen Antriebsdruckraum 73 bzw. 74 des jeweiligen Antriebs-Hy- drozylinderε 63 bzw. 64 mit der drucklosen T-Versorgungslei- tung 58 verbindet.
Zwischen den bodenseitigen Antriebsdruckraum 73 bzw. 74 des jeweiligen Antriebs-Hydrozylinderε 63 bzw. 64 und deεεen An¬ triebs-Steuerventil 71 bzw. 72 ist je eine Einstelldrosεel 81 bzw. 82 geschaltet, durch deren Strömungswiderεtand im Füll- Betrieb der Dosierpumpen 38 und 44 eine Begrenzung der Ge¬ schwindigkeit des Füll-Hubes des jeweiligen Pumpenkolbens 68 bzw. 69 erzielbar ist. Zu den beiden Einstelldrosseln 81 und 82 ist je ein Rückschlagventil 83 bzw. 84 parallel geschal¬ tet, das durch relativ höheren Druck am Steueranschluß 86 bzw. 87 des jeweiligen Antriebs-Steuerventilε 71 bzw. 72 als im angeschlossenen bodenseitigen Antriebsdruckraum 73 bzw. 74 in Öffnungsrichtung beaufschlagt und bei relativ höherem Druck im bodenseitigen Antriebsdruckraum 73 bzw. 74 sperrend ist. Die Antriebs-Hydrozylinder 63 und 64 und die mittels dieser angetriebenen Dosierpumpen 38 und 44 sind so ausgelegt, daß die Dosierpumpen 38 und 44 auf einem Ausgangsdruckniveau von bis zu 80 bar arbeiten können.
Die in der Serviceεtation 40 installierten Förderpumpen 88 und 89, mittels derer die Stammkomponente und die Härterkom¬ ponente des in dem Sanierungsgerät 10 durch Dosierung und Mischung für die Verarbeitung vorzubereitenden Harzes über die bis zu 60 m langen Versorgungεleitungen 23 und 24 zu der Dosiereinrichtung 22 förderbar sind, sind auf ein wesentlich höheres Ausgangsdruckniveau von z.B. 450 bar ausgelegt, das wegen des über den langen Förderleitungen 23 und 24 und den Einlaßventilen 41 und 47 auftretenden Druckabfalls erforder¬ lich ist, damit die Harz-Komponenten stromab von den Einla߬ ventilen 41 und 47 der Dosiereinrichtung 22 noch unter einem hinreichend hohen Druck stehen, der eine quantitative Befül- lung der Pumpenkammern 39 und 46 der Doεierpumpen 38 und 44 sicherstellt, wenn deren Pumpenkolben 68 und 69 ihre Füllhübe ausführen.
Zur Überwachung der in den Pumpenkammern 39 und 46 der Do¬ sierpumpen 38 und 44 herrschenden Drücke ist je ein Drucksen¬ sor 91 bzw. 92 vorgesehen, die elektrische Spannungs-Aus- gangssignale erzeugen, die nach Pegel- und/ oder Frequenz ein Maß für den Druck in der jeweiligen Pumpenkammer 39 und 46 der Dosierpumpen 38 bzw. 44 sind.
Die Ausgangssignale der Drucksensoren 91 und 92 sind als In- formations-Eingangssignale einer ebenfalls in der Servicesta¬ tion 40 installierten elektronischen Steuereinheit 93 zuge¬ leitet, die auε einer Verarbeitung dieser Signale mit von Positionεgebern 94 und 96 sowie 97 erzeugten Ausgangssigna¬ len, die die Informationen über die End- und/oder die Momen¬ tanstellungen der Kolben 68 und 69 der Dosierpumpen 38 und 44 enthalten, für den Förderbetrieb der Förderpumpen 88 und 89 und den Doεierbetrieb der Dosierpumpen 38 und 44 erforderli¬ chen Ansteuersignale für das Vorεteuerventil 53 der Einla߬ ventile 41 und 47, das Vorsteuerventil 61 der Auslaßventile 42 und 48 sowie die Antriebs-Steuerventile 71 und 72 der bei¬ den Antriebs-Hydrozylinder 63 und 64 der Dosierpumpen 38 und 44 erzeugt.
Von der elektronischen Steuereinheit 93 werden auch Anεteuer- signale für der Einfachheit halber nicht dargeεtellte, den Förderpumpen 88 und 89 einzeln zugeordnete Antriebs-Steuer¬ ventile erzeugt, die in einer zu den Antriebsεteuerventilen 71 und 72 der Antriebszylinder 63 und 64 für die Dosierpumpen 38 und 44 analogen Ausführung alε 4/2-Wege-Magnet-Ventile auεgebildet εein können oder auch als 4/3-Wege-Magnetventile, die zusätzlich zu den beiden "parallelen" und "gekreuzten" Durchflußstellungen eine neutrale - sperrende - Mittelstel¬ lung haben.
Zur Erläuterung einer möglichen Betriebsart der innerhalb des Sanierungsgerätε 10 vorgeεehenen Doεiereinrichtung 22 εei zunächεt vorauεgeεetzt, daß das Verhältnis F1/F2 der wirksa¬ men Querschnittεflache F, deε Tauchkolbenε 68 der Dosierpumpe 38 für die Stammkomponente zu der wirksamen Querschnittsflä¬ che F2 des Tauchkolbens 69 der Dosierpumpe 46 für die Härter- Komponente deε durch dosierte Mischung der beiden Komponenten zu erzielenden Verguß-Harzes demjenigen Verhältnis der Volu¬ mina der beiden Komponenten entspricht, das wiederum demjeni¬ gen Massenverhältnis der beiden Komponenten entspricht, in dem diese gemischt werden müsεen, damit sich ein optimal aus¬ härtendes Harz ergibt, und daß die beiden Tauchkolben 68 und 69 der Dosierpumpen 38 und 44 während eines Dosierzyklus die¬ selben Füll- und Förderhübe zwischen einer gleichsam minima¬ lem Volumen der Pumpenkammern 39 und 46 und einer gleichsam maximalem Volumen der Pumpenkammern 39 und 46 entsprechenden Endstellungen ausführen. Des weiteren ist angenommen, daß diese Endεtellungen zwischen denen die Kolben 98 und 99 der Antriebszylinder 63 und 64 der Dosierpumpen 38 und 44 in dem jeweiligen Gehäuse 107 bzw. 108 der Antriebszylinder 63 und 64 hin- und her-verschiebbar εmd, durch die - einεtellbare - Anordnung der alε End-Stellungsgeber ausgebildeten Positions¬ geber 94 und 96 markierbar sind. Diese Endstellungsgeber 94 und 96 sind als induktive Naherungsschalter oder als elektro- mechanische Endschalter ausgebildet, wobei der eine Endstel¬ lungsgeber 94 z.B. ein Hoch-Pegel Signal abgibt, wenn und solange der Kolben 98 sich in seiner maximalem Volumen der Pumpenkammern 39 der Stammkomponenten-Dosierpumpe 38 entspre¬ chenden Endstellung befindet und der andere End-Stellungsge¬ ber 96 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal erzeugt, wenn und solan¬ ge sich der Kolben 98 des Antriebszylinderε 63 bzw. der Tauchkolben 68 der Stammkomponenten-Doεierpumpe 38 in der minimalem Volumen der Pumpenkammer 39 dieser Pumpe entspre¬ chenden Endstellung befindet, die mit der vollständigen Aus¬ fuhrung eines Forderhubes erreicht wird. Funktionsentεpre- chende Endεtellungεgeber konnten auch zur Überwachung der End-Poεitionen des Kolbens 99 des Antriebs-Hydrozylinderε 64 der Dosierpumpe 44 für die Harter-Komponente vorgesehen sein; im Unterschied hierzu ist jedoch der bei den in der Fig. 2 und auch in der Fig. 3 dargestellten Auεfu rungεbeiεpielen zur Überwachung der Position des Kolbens 99 des Antπebs-Hy- drozylmderε und des Tauchkolbens 69 der Dosierpumpe 44 vor¬ gesehene Positionεsensor als Weg-Geber 97 ausgebildet, desεen Ausgangssignal in einer monotonen Relation zur Kolbenposition zwischen den Endstellungen stetig variiert und daher ein Maß für die momentane Kolbenpoεition lεt, εo daß aus einer zeit¬ lich differenzierenden Verarbeitung des Weggeber-Ausgangs- εignals auch auf die Geεchwindigkeit geschlossen werden kann, mit der sich der Kolben 99 des Antriebs-Hydrozylinders 64 bewegt. Ein derartiger Wegsensor ist z.B. als Spannungs-Tei¬ ler-Schaltung realiεierbar, die alε Teiler-Widerεtand ein Schiebe-Potentiometer umfaßt, deεsen Abgriff-Kontakt mit der Kolbenstange 67 mechanisch verbunden ist und deren Bewegungen mit auεführt.
Für die Drucksensoren 91 und 92 sei angenommen, daß ihr Aus- gangssignal ein mit dem Druck in der jeweiligen Dosierpumpen¬ kammer 39 bzw. 46 variierendes, zu diesem proportionales Spannungs-Ausgangssignal und daher als ein direkteε Maß für den jeweiligen Druck auεwertbar.
Mit der inεoweit geschilderten Gestaltung und Funktionεweiεe der Doεierpumpen 38 und 44 εowie der Poεitionε- und Druck- Senεoren iεt der Doεierbetrieb der Dosiereinrichtung 22 z.B. wie folgt steuerbar, wobei davon ausgegangen sei, daß sich die Kolben 98 und 99 der Antriebs-Hydrozylinder 63 und 64 jeweils in einer Position zwischen ihren möglichen Endstel¬ lungen befinden.
Diese Ausgangssituation wird von der elektronischen Steuer¬ einheit 93 nach deren Aktivierung daran erkannt, daß das Aus- gangssignal des Weggebers 97 einer Mittelposition des Tauch¬ kolbens 69 der H rter-Dosierpumpe 44 entspricht, die beiden End-Stellungεgeber 94 und 96 kein Ausgangssignal erzeugen und daß, erkennbar an den Ausgangssignalen der Drucksensoren 91 und 92, die Pumpenkammern 39 und 46 der Dosierpumpen 38 und 44 drucklos sind.
In dieser Anfangssituation wird durch ein Ausgangsεignal der elektronischen Steuereinheit 93 zunächst das Vorsteuerventil 61 für die Auslaßventile 42 und 48 in seine Funktionsεtellung I umgeεchaltet, wodurch die Auεlaßventile 42 und 48 in ihre Offen-Stellung gelangen und durch ein weiteres Steuer-Aus¬ gangssignal der elektronischen Steuereinheit 93 die Druck- verεorgungspumpe 59 eingeschaltet. Hierdurch werden die bo¬ denseitigen Antriebskammern 73 und 74 der beiden Antriebs- Hydrozylinder 63 und 64 über die zunächst in ihren Grundstel¬ lungen 0 verbleibenden Antriebs-Steuerventile 71 und 72 mit dem Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe 59 beaufschlagt und da- durch ihre Antriebεkolben 98 und 99 und die mit dieεen ver- schiebefest verbundenen Tauchkolben 68 und 69 der Dosierpum¬ pen 38 und 44 in deren mit minimalem Volumen ihrer Pumpenkam¬ mern 39 und 46 verknüpften Endstellungen geεchoben, waε die elektroniεche Steuereinheit 93 anhand der anεteigenden druck¬ proportionalen Auεgangεsignale der Drucksenεoren 91 und 92 εowie anhand der - sich ändernden - Ausgangεsignale des Weg- geberε 97 der Dosierpumpe 44 für die Härter-Komponente er¬ kennt. Sobald beide Kolben 68 und 69 der Dosierpumpen 38 und 44 ihre minimalem Volumen der jeweiligen Pumpenkammern 39 bzw. 46 entεprechende Endpoεition erreicht haben, waε die elektronische Steuereinheit 93 daran erkennt, daß das Aus- gangεεignal deε Endstellungsgebers 96 der Stammkomponenten- Doεierpumpe 38 ein Hoch-Pegel-Signal iεt und der Auεgangεεi- gnalpegel deε Wegεenεorε 97 den für die entsprechende Endpo¬ sition deε Tauchkolbenε 69 der Härter-Doεierpumpe 44 charak- teriεtiεchen eingestellten Wert hat und weiterhin daran, daß die Ausgangεsignale der Drucksensoren 91 und 92 wieder im Sinne einer Erniedrigung der in den Pumpenkammern 39 und 46 herrschenden Drücke abzufallen beginnen, wird das Vorsteuer¬ ventil 61 für die Auslaß-Ventile 42 und 48 wieder in seine Grundstellung 0 zurückgeschaltet, in der die Auslaßventile 42 und 48 wieder im Sinne der Einnahme ihrer Sperrεtellung 0 hydraulisch angesteuert sind.
Hierauf werden die Einlaßventile 41 und 47 durch Ansteuerung ihres Vorsteuerventils 53 mit dem Ausgangεsignal der elektro¬ nischen Steuereinheit 93 hydraulisch in ihre Offen-Stellung I umgeschaltet und die Förderpumpen 88 und 89 für die Stammkom¬ ponente und die Härterkomponente eingeschaltet. Sobald die hierdurch in den Pumpenkammern 39 und 46 der Dosierpumpen 38 und 44 anεteigenden Drücke einen Schwellenwert von z.B. 50 bar erreichen, wobei vorausgesetzt ist, daß die beiden Förderpumpen 88 und 89 gleichsam unabhängig voneinander der¬ art εteuerbar sind, daß in beiden Pumpenkammern 39 und 46 der Dosierpumpe 38 und 44 stets etwa gleiche Werte des Komponten- ten-Druckeε herrschen, werden die beiden, den Antriebs-Hydro- zylindern 63 und 64 je einzeln zugeordneten Antriebs-Steuer¬ ventile 71 und 72, gesteuert durch Ausgangssignale der elek¬ tronischen Steuereinheit 93, in ihre Funktionsstellung I um¬ geschaltet, in denen die bodenεeitigen Antriebεkammern 73 und 74 der beiden Antriebs-Hydrozylinder 63 und 64 mit der druck¬ losen T-Leitung 58 verbunden und die εtangenεeitigen An¬ triebskammern 76 und 77 der Antriebs-Hydrozylinder 63 und 64 mit dem hohen Ausgangsdruck des Druckversorgungsaggregats 59 beaufschlagt sind, so daß die Antriebs-Hydrozylinder 63 und 64 nunmehr zur Ausführung der Füllhübe der Dosierpumpen 38 und 44 angesteuert sind, d.h. im Sinne einer Vergrößerung der Volumina der Pumpenkammern 39 und 46 der Doεierpumpen 38 und 44, in die nunmehr Stamm- und Härterkomponentenmaterial hineinverdrängt wird.
In dieεem Füllbetrieb der Dosierpumpen 38 und 44 wird durch die in den bodenseitigen Antriebskammern 73 und 74 ihrer An¬ triebs-Hydrozylinder 63 bzw. 64 herrschenden, über den Stau- Drosseln 81 und 82 abfallenden Drücke eine Begrenzung der Kolben-Geschwindigkeit erzielt und dadurch auch erreicht, daß in den Pumpenkammern 39 und 46 während des Füllbetriebeε ein für deren quantitative Befüllung erforderlicher Mindest-Druck aufrechterhalten werden kann, der mittels der Drucksensoren 91 und 92 überwacht wird.
Nachdem beide Pumpenkammern 39 und 46 der Dosierpumpen 38 und 44 vollständig befüllt sind, was die elektronische Steuer¬ einheit 93 anhand der diesbezüglich Endstellungs-charakteri- stischen Ausgangssignale des einen Endstellungεgeberε 94 der Doεierpumpe 38 für die Steuerungεko ponente und des Weggebers 97 der Dosierpumpe 44 für die Härterkomponente erkennt, wer¬ den - durch Zurückschalten deε Vorsteuerventils 53 der Ein¬ laßventile 41 und 47 in dessen Grundstellung 0 - die Einla߬ ventile 41 und 42 wieder in deren Sperrstellungen 0 zurück¬ geschaltet und hiernach durch Anεteuerung des Vorsteuerven- tils 61 der Auslaßventile 42 und 48 in dessen Funktionsstel¬ lung I die Auslaßventile 42 in deren Offen-Stellung I umge¬ schaltet. Gleichzeitig hiermit oder geringfügig hiergegen verzögert werden die Antriebs-Steuerventile 71 und 72 in ihre Grundstellung 0 zurückgeschaltet, in denen die bodenseitigen Antriebskammern 73 und 74 der Antriebs-Hydrozylinder 63 und 64 mit dem Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe 59 beaufschlagt und die stangenεeitigen Antriebskammern 76 und 77 mit der drucklosen T-Leitung 58 verbunden und dadurch die Dosierpum¬ pen 38 und 44 im Sinne der Ausführung der Förderhübe ihrer Tauchkolben 68 und 69 angetrieben sind.
Das insoweit erläuterte Funktionsεpiel der Doεereinrichtung 22 wird im Sinne einer duch die elektroniεche Steuereinheit 93 vermittelten Folgeεteuerung εelbεttätig wiederholt, εobald der Kolben 68 der Stammkomponenten-Doεierpumpe 38 sowie der Kolben 69 der Härter-Komponenten-Dosierpumpe 44 die jeweils mit minimalem Volumen ihrer Pumpenkammern 39 bzw. 46 ver¬ knüpften End-Stellungen wieder erreicht haben.
Eine aus Gründen einer Fehlfunktion der Dosiereinrichtung 22 zweckmäßige Abschaltung derεelben kann mittels der elektroni¬ schen Steuereinheit 93 selbsttätig z.B. dann erfolgen, wenn
a) im Füllbetrieb der Dosierpumpen 38 und 44 der Druck in mindestens einer der Pumpenkammern 39 und/oder 46 unter einen für deren Befüllung als notwendig erachteten Schwel¬ lenwert abfällt und/oder
b) im Füll- oder im Förderbetrieb der Dosierpumpen 39 und 44 nach einem Abfallen des Ausgangssignals eines der beiden Endstellungsgebers 94 oder 96 mehr als eine Sicherheits- Zeitεpanne verstreicht, bis das Ausgangsεignal des anderen Endstellungεgeberε erzeugt wird und/oder
c) die zeitliche Änderungsrate des Ausgangεεignalε deε Wegge- berε 97 einen Schwellenwert überεteigt oder konεtant bleibt.
Bei der anhand der Fig. 2 erläuterten Doεiereinrichtung 22 ist das Mischungsverhältniε der Stamm- und der Härterkompo¬ nente in dem für die Verarbeitung aufbereiteten Harz durch daε Verhältniε der Querεchnitte der jeweilε gleiche Hübe aus¬ führenden Tauchkolben 68 und 69 der Dosierpumpen 38 und 44 bestimmt.
Im Unterschied dazu bietet die in der Fig. 3, auf deren Ein¬ zelheiten nunmehr verwiesen sei, dargestellte Dosiereinrich¬ tung 22' die Möglichkeit einer erwünschten Dosierung, die verschiedenen, innerhalb relativ weiter Grenzen veränderbaren Mischungsverhältnissen der Stamm- und Härter-Komponenten in dem letztlich verarbeitbaren Harz entsprechen kann, ohne daß hierzu die Dosierpumpen 38 und 44 mit gleichem Füll- und För¬ dervolumen betrieben und ohne daß die Dosierpumpen 38 und 44 mit beεtimmten, an das erwünschte Mischungsverhältniε ange¬ paßten wirkεamen Querεchnittsflachen F, und F2 ihrer Tauchkol¬ ben 68 und 69 realisiert sein müssen, auch wenn eε gleichwohl zweckmäßig ist, für die bei der Dosiereinrichtung 22' gemäß Fig. 3 verwendeten Dosierpumpen 38 und 44 Tauchkolben 68 und 69 mit einem einem üblichen Mischungεverhältnis entsprechen¬ den Flächenverhältnis F /F2 ihrer Kolbenquerschnitte zu ver¬ wenden.
Bei der Dosiereinrichtung 22' gemäß Fig. 3 ist diese Verän¬ derbarkeit des Mischungεverhältnisses bzw. dessen Einstell¬ barkeit dadurch realisiert, daß die Hübe der Tauchkolben 68 und 69 beider Dosierpumpen 38 und 44 elektronisch steuerbar sind, derart, daß der Tauchkolben 68 der Dosierpumpe 38 für die Stammkomponente und der Tauchkolben 39 der Dosierpumpe 44 für die Härter-Komponente unterschiedliche Hübe ausführen können, durch deren Verhältnis das Miεchungεverhältnis der Harzkomponenten einstellbar vorgebbar ist. Die Doεiereinrichtung 22' ist in weitgehender baulicher Ana¬ logie zu der Dosiereinrichtung 22 gemäß Fig. 2 realisierbar und unterscheidet sich von dieser bei ansonεten baugleicher Ausführung - im wesentlichen - durch die folgenden hydrau- liεch-εchaltungstechnischen und elektronisch-εteuerungεtech- nischen Maßnahmen:
1. Es ist auch für die Dosierpumpe 38 der Stammkomponente ein "kontinuierlich arbeitender" Weggeber 101 vorgesehen, der zu dem Weggeber 97 der Dosiereinrichtung 22 gemäß Fig. 3 funktionsanalog ist und elektrische Ausgangεsigna¬ le erzeugt, die ein Maß für die - absolute - Position des Tauchkolbens 68 der Dosierpumpe 38 bzw. des mit diesem fest verbundenen Kolbenε 98 ihreε Antriebszylinders 63 sind, wobei natürlich den End-Stellungsgebern 94 und 96 der Doεiereinrichtung 22 gemäß Fig. 2 entεprechende Ge¬ ber-Elemente entfallen.
2. Anεtelle der Einstelldrossel 81 und eines dazu parallel geschalteten Rückschlagventilε 83, die bei der Doεier¬ einrichtung 22 gemäß Fig. 2 zwiεchen den bodenseitigen Antriebsdruckraum 73 deε zum Antrieb der Stammkomponen¬ ten-Dosierpumpe 38 vorgesehenen Antriebs-Hydrozylinders 63 und den Steuerausgang 86 des diesem zugeordneten An- triebε-Steuerventilε 71 geεchaltet εind, ist bei der Do¬ siereinrichtung 22' gemäß Fig. 3 zwischen den Antriebε- druckraum 73 dieεes Antriebs-Hydrozylinders 63 und den Steuerausgang 86 des diesem zugeordneten Antriebs-Steuer- ventilε 71 ein als 2/2-Wege-Ventil ausgebildetes, durch Ausgangεεignale der elektronischen Steuereinheit 93 der Dosiereinrichtung 22' gemäß Fig. 3 ansteuerbares Magnet¬ ventil 102 vorgesehen, das als Grundstellung 0 eine den Steuerausgang 86 des Antriebs-Steuerventilε 71 mit dem bodenseitigen Antriebsdruckraum 73 des Antriebs-Hydrozy¬ linderε 63 der Stammkomponenten-Doεierpumpe 38 verbinden- de Durchfluß-Stellung und alε erregte Stellung I, die es bei Erregung eines Steuermagneten 103 mit einem Ausgangs¬ signal der elektronischen Steuereinheit 93' einnimmt, eine Sperrstellung I hat.
3. Anstelle der Einstelldrossel 82 und eines dazu parallel geschalteten Rückschlagventilε 84, die bei der Doεierein¬ richtung 22 gemäß Fig. 2 zwischen den bodenseitigen An¬ triebsdruckraum 74 des zum Antrieb der Härter-Komponen- ten-Dosierpumpe 44 vorgesehenen Antriebs-Hydrozylinders 64 und den Steuerausgang 87 des disem zugeordneten An- triebε-Steuerventilε 72 geεchaltet sind, ist bei der Do¬ siereinrichtung 22' gemäß Fig. 3 zwischen den bodenseiti¬ gen Antriebsdruckraum 74 dieses Antriebs-Hydrozylinderε 64 und den Steuerauεgang 87 deε diesem zugeordneten An- triebs-Steuerventilε 72 ein alε 2/2-Wege-Ventil ausgebil- deteε, durch Auεgangεsignale der elektronischen Steuer¬ einheit 93' der Dosiereinrichtung 22' gemäß Fig. 3 an- steuerbares Magnetventil 104 vorgesehen, das alε Grund- εtellung 0 eine den Steuerauεgang 87 des Antriebs-Steuer¬ ventils 72 mit dem bodenseitigen Antriebsdruckraum 74 des Antriebε-Hydrozylinderε 64 der Härter-Ko ponenten-Doεier- pumpe 44 verbindende Durchflußεtellung und als erregte Stellung I, die es bei Erregung seineε Steuermagneten 106 mit einem Auεgangεsignal der elektronischen Steuereinheit 93' einnimmt, eine Sperr-Stellung I hat.
4. Die elektronische Steuereinheit 93' vermittelt, zusätz¬ lich zu den Funktionen, die durch die elektroniεche Steu¬ ereinheit 93 der Doεiereinrichtung 22 gemäß Fig. 2 er¬ zielbar εind, zumindest die folgenden Funktionen:
4.1 Steuerbare Drosselwirkung der 2/2-Wege-Magnet-Ventile 102 und 104 durch gepulste Ansteuerung derselben, wenn die Dosierpumpen 38 und 44 im Füllbetrieb arbeiten. 4.2 Eingrenzung der Füll- und Förderhübe der Tauchkolben 68 und 69 der Stamm-Komponenten-Dosierpumpe 38 und der Här- ter-Komponenten-Doεierpumpe 44 durch einstellbare Vorgabe von Endεtellungs-Kolbenpositionen, die mittels der Wegge¬ ber 97 und 101 überwachbar sind und
4.3 Auswertung der Ausgangssignale der Weggeber 97 und 101 in Einheiten der Verschiebungε-Geεchwindigkeit der Tauchkol¬ ben 68 und 69 der Doεierpumpen 38 und 44 bzw. der Kolben 98 und 99 ihrer Antriebεzylinder 63 bzw. 64, um deren Bewegungsgeschwindigkeiten dahingehend aufeinander ab¬ stimmen zu können, daß in der Zeiteinheit jeweils dem erforderlichen Mischungsverhältnis entsprechende - zeit¬ bezogene - Chargen von Stamm- und Härter-Komponente dem
- passiven - Mischer 27 zugefördert werden.
Die Dosiereinrichtung 22' gemäß Fig. 3 ermöglicht dadurch, daß auch die Hub-Geschwindigkeiten der Tauchkolben 68 und 69 der Dosierpumpen 38 und 44 im Mischungsverhältnis der Kompo¬ nenten des zu verarbeitenden Harzes einstellbar sind, die Erzielung einer sehr homogenen Komponenten-Mischung, die wie¬ derum vorteilhaft für die Aushärtungs-Eigenschaften des zu verarbeitenden Dichtungε-Materials ist.
Davon ausgehend, daß elektronisch-schaltungstechniεche Reali- εierungen der elektroniεchen Steuereinheiten 93 und 93' der Doεiereinrichtungen 22 gemäß Fig. 2 bzw. 22' gemäß Fig. 3 dem einεchlägig vorgebildeten Fachmann bei Kenntnis des Steue- rungε-Zweckeε ohne weitereε möglich εind, wird die funktio¬ neile Erläuterung dieser elektronischen Steuereinheiten 93 und 93' auch als ausreichend für deren schaltungstechnische Erläuterung angesehen.
Soweit Funktionselemente der Dosiereinrichtung 22' gemäß Fig. 3 mit denselben Bezugεzeichen belegt sind, wie Funktionsele¬ mente der Dosiereinrichtung 22 gemäß Fig. 2, bei der Erläu- terung der Fig. 3 jedoch nicht eigens erwähnt sind, soll die Verwendung der identischen Bezugεzeichen den Hinweis auf die bauliche und funktioneile Identität dieser Elemente und auch den Verweis auf deren anhand der Fig. 2 gegebene Beschrei¬ bung beinhalten, um diesbezügliche Wiederholungen zu vermei¬ den.
Die Dosiereinrichtung 22 gemäß Fig. 2 kann, wie nicht eigens dargestellt, dahingehend abgewandelt sein, daß die Tauchkol¬ ben 68 und 69 der beiden Dosierpumpen 38 und 44 für die Stammkomponente, einerseits, und die Härter-Komponente, an- dererεeitε, εtarr miteinander verbunden sind und mittels nur eines einzigen - nicht dargestellten - Antriebs-Hydrozylin¬ ders verschiebbar sind.
Bei einer derartigen Gestaltung der Dosiereinrichtung 22 ge¬ nügt es, wenn zwei Endstellungεgeber 92 und 96 vorgeεehen εind oder nur ein Weggeber 97, der ein kontinuierlich vari- ierendeε Poεitionε-Auεganssignal erzeugt.
Es ist dann auch zweckmäßig, wenn der - einzige - Antriebs- Hydrozylinder momentausgeglichen an den beiden Tauchkolben 68 und 69 angreift, derart, daß die Abstände a, und a2 der zen¬ tralen Längsachse seiner Kolbenstange von den zentralen Längsachsen der Tauchkolben 68 und 69 der Dosierpumpen 38 und 44 im Verhältniε F2/F, deren wirkεamer Querschnittsflachen zueinanderstehen, wobei mit al derjenige Abstand bezeichnet ist, den die zentrale Längsachεe des Antriebszylinderkolbenε von der zentralen Längεachεe des Pumpenkolbens der Fläche F1 hat und mit a2 derjenige, den die zentrale Längεachεe deε An- triebεzylinderkolbenε von derjenigen deε Pumpenkolbenε der Fläche F2 hat.
Deε weiteren können die Doεiereinrichtungen 22 gemäß Fig. 2 oder 22' gemäß Fig. 3 in εinngemäßer Abwandlung dahingehend ausgelegt sein, daß mit diesen mehr als zwei Komponenten in einem definierten Verhältnis zueinander zu einem letztendlich zu verarbeitenden Harz dosierbar und miteinander mischbar sind.
Zur Erläuterung eines weiteren Ausführungεbeiεpiel , daε funktionell demjenigen gemäß Fig. 3 weitgehend analog ist, sei nunmehr auf die Fig. 4 Bezug genommen, in der zur Be¬ zeichnung schon anhand der Fig. 2 und 3 erläuterter Bau- und Funktionselemente dieεelben Bezugszeichen verwendet sind.
Die Dosiereinrichtung 22'' umfaßt zwei den Komponenten-Ver¬ sorgungsleitungen 23 und 24 je einzeln zugeordnete Dosier- Ventile 41' und 47', über die Stamm- und Härterkomponente des in geeigneter Mischung vorliegenden Kunstεtoff-Materials in definiertem - stöchiometrischem - Verhältniε der Auεgangεlei- tung 43 der Doεiereinrichtung 22' ' und damit dem Mischer 27 zuführbar εind.
Zwiεchen daε jeweilige Doεierventil 41' bzw. 47' und die Auε- gangεleitung 43 der Doεiereinrichtung 22' ' iεt je ein Durch¬ flußmengen-Meßgerät 111 bzw. 112 geεchaltet, daε ein elek- trisches Ausgangsεignal erzeugt, das nach Pegel und/oder Frequenz ein Maß für die Menge der Stammkomponente bzw. der Härter-Komponente ist, die in einer definierten Zeiteinheit über das jeweilige Dosierventil 41' bzw. 47' und daε dieεem nachgeschaltete Durchflußmengen-Meßgerät 111 bzw. 112 in die Ausgangsleitung 43 der Dosiereinrichtung 22'' eingeleitet und damit dem Miεcher 27 zugeleitet worden iεt. Die dieεbezüglich charakteristischen Ausgangεεignale der Durchflußmengen-Me߬ geräte 111 und 112 εind alε Informations-Eingangssignale der in der Service-Station 40' ' vorgesehenen elektronischen Steu¬ ereinheit 93'' zugeleitet, die aus einer vergleichenden Ver¬ arbeitung der Durch lußmengen-Istwert-Ausgangssignale der Durchflußmengen-Meßgeräte 111 bzw. 112 mit für das einzustel¬ lende Mischungsverhältniε charakteriεtiεchen Sollwert-Vorga¬ ben die erforderlichen Steuer-Ausgangsεignale erzeugt, mit¬ tels derer - über eine Vorsteuer-Ventilanordnung - die Do- sierventile 41' und 47' innerhalb relativ kurzer Zykluszeiten derart ansteuerbar sind, daß das Mischungεverhältnis der in die Ausgangsleitung 43 eingespeisten Stamm- und Härter-Kom- ponenten im erläuterten Sinne im zeitlichen Mittel stöchiome- trisch bleibt.
Die Dosierventile 41' nd 47' sind als hydrauliεch-druckge- εteuerte 2/2-Wege-Ventile auεgebildet, die eine direkt mit der jeweiligen Versorgungsleitung 23 bzw. 24 verbundene Steu¬ erkammer 113 haben, in die somit permanent der Druck einge¬ koppelt ist, 'unter dem das Fördermedium, Stamm- oder Härter¬ komponente, steht, sowie eine über eine Drossel 114 an die jeweilige Versorgungsleitung 23 bzw. 24 angeschlossene Steu¬ erkammer 116, die über ein dem jeweiligen Dosierventil 41' bzw. 47' zugeordnetes Umschalt-Steuerventil 117 bzw. 118 mit dem Eingang 119 bzw. 121 deε jeweiligen Durchflußmengen-Me߬ geräts 111 bzw. 112 verbindbar ist.
Die Umschalt-Steuerventile 117 und 118 εind als pneumatisch betätigbare, elektrisch vorgesteuerte 2/2-Wege-Ventile ausge¬ bildet, die in ihrer Grundεtellung 0 sperrend sind und in ihrer Schaltstellung I die über die Drossel 114 an die je¬ weilige Versorgungsleitung 23 bzw. 24 angeschloεsene Steuer¬ kammer 116 des jeweiligen Dosierventils 49' bzw. 47' mit dem Eingang 119 bzw. 121 des jeweiligen Durchflußmengen-Meßgeräts 111 bzw. 112 verbinden.
Die zur Ansteuerung der Umschalt-Steuerventile 117 und 118 vorgesehenen Vorsteuerventile 122 und 123 sind als durch Aus- ganssignale der elektronischen Steuereinheit 93'' ansteuerba¬ re 3/2-Wege-Magnetventile ausgebildet, deren im stromlosen Zustand ihrer Steuermagnete 124 eingenommene Grundεtellung 0 eine Entlüftungs-Stellung iεt, in der die pneumatische Steu¬ erkammer 126 des jeweiligen Umschalt-Steuerventils 117 bzw. 118 druckentlastet und gegen eine in der Servicestation 40'' vorgesehene pneumatische Druckquelle 127 abgesperrt ist; in der bei Erregung des Steuermagneten 124 eingenommenen Schalt¬ stellung I des jeweiligen Vorsteuerventils 122 bzw. 123 ist der Ausgangεdruck der pneumatischen Druckquelle 127 in die Steuerkammer 126 des jeweiligen Umschalt-Steuerventilε 117 bzw. 118 eingekoppelt und dieεes dadurch in seine Durchflu߬ stellung I geschaltet.
Die wirksamen Flächen f, und f2, auf denen die druckdicht be¬ weglichen Begrenzungen der Steuerkammern 113 und 116 der Do- εierventile 41' und 47' bildende Steuerkolben dem in der je¬ weiligen Steuerkammer 113 bzw. 116 herrεchenden Steuerdruck auεgeεetzt εind, haben unterεchiedliche Beträge, wobei die Steuerkolbenfläche f2, die die bewegliche Begrenzungsfläche der über die Drossel 114 an die jeweilige Versorgungsleitung 23 bzw. 24 angeschlosεenen und über das jeweilige Umεchalt- Steuerventil 117 bzw. 118 mit dem Eingang 119 bzw. 121 deε jeweiligen Durchflußmengen-Meßgerätε 111 bzw. 112 verbindba¬ ren Steuerkammer 116 deε jeweiligen Doεierventils 41' bzw. 47' bildet, etwa 10 mal größer ist als die Steuerkolbenfläche f2, die die druckdicht-bewegliche Begrenzung der jeweils un¬ mittelbar an die Versorgungsleitung 23 bzw. 24 angeschlosse¬ nen Steuerkammer 113 des jeweiligen Dosierventils 41' bzw. 47' bildet. Bei dieser alε Erläuterungεbeispiel angenommenen Auslegung der Steuerkammern 113 und 116 der Dosierventile 41' und 47' verharren diese in ihrer sperrenden Grundstellung 0, wenn und solange daε Verhältnis p2/p, des in der größerflä- chig begrenzten Steuerkammer 116 herrεchenden Druckeε p2 zu dem in der kleinerflächig begrenzten Steuerkammer 113 herr¬ εchenden Druck p, zu dem in der kleinerflächig begrenzten Steuerkammer 113 herrεchenden Druck p, größer alε 1/10 iεt und nehmen ihre Durchflußεtellung I ein, wenn und solange dieseε Verhältniε p2/p1 kleiner als 1/10 ist.
Die insoweit hinsichtlich ihrer baulichen Einzelheiten erläu¬ terte Dosiereinrichtung 22' ' arbeitet wie folgt: In einer einleitenden Phaεe des Miεchbetriebes werden die Vorεteuerventile 122 und 123 zunächεt nicht angeεteuert und dadurch die Umschalt-Steuerventile in ihren εperrenden Grund¬ stellungen 0 gehalten. Dadurch ist in einer Druckaufbau-Phase des Förderbetriebeε der Förderpumpen 88 und 89 derεelbe Druck in die Steuerkammern 113 und 116 der Dosierventile 41' und 47' eingekoppelt, die dadurch in ihre Sperrstellungen 0 ge¬ schaltet εind. Zur Einleitung des Mischbetriebes werden die Umschalt-Steuerventile 117 und 118 durch Ansteuerung mittelε der Vorεteuerventile 122 und 123 in ihre Durchflußstellung I umgeschaltet, wodurch der in den größerflächig begrenzten Steuerkammern 116 der Doεierventile 41' und 47' herrεchende Steuerdruck um den über der Drossel 114 auftretenden Druckab¬ fall gegenüber dem in der jeweiligen Versorgungεleitung 23 oder 24 herrεchenden Druck erniedrigt wird. Die Drossel 114 ist εo auεgelegt, daß dieεer Druckabfall hinreichend groß iεt, daß daε Druckverhältnis p2/Pι . bei dessen Unterschreiten das jeweilige Dosierventil 41' bzw. 47' in seine Durchflu߬ stellung umschaltet, hinreichend sicher unterschritten wird. Die anhand der volumenstrom-proportionalen Ausgangssignale der Durchfluß-Meßgeräte 111 und 112 für jeweils definierte, unmittelbar aufeinanderfolgende Zeitspannen miteinander ver¬ gleichbaren Durchflußmengen, letztlich deren Verhältnis, wer¬ den mittels der elektronischen Steuereinheit 93'' ständig mit diesbezüglichen Soll-Werten verglichen und hieraus die für eine impulsweise Zurückschaltung desjenigen Dosierventils 41' oder 47' erforderlichen Ansteuersignale erzeugt, über daε der zu hohe Volumenεtrom fließt. Durch zweckgerechte Abεtimmung der Öffnungε- und Schließ-Zeiten der Dosierventile 41' und 47' aufeinander sind im prinzip beliebige Werte von Mi- εchungεverhältniεεen für die Stamm- und die Härterkomponenten des zu verarbeitenden Materials einstellbar.
Als Durchfluß-Meßgeräte sind beim dargestellten Auεführungε- beiεpiel einfache Zahnrad-Hydromotore mit außenverzahnten Zahnrädern 128 vorgeεehen, die in Kombination mit berührungε- los ansprechenden induktiven Fühlern, die auf das Vorbeitre¬ ten der Radzähne ansprechen, selbεt alε Funktionεelemente elektronischer Drehzahlfühler ausnutzbar sind.
Anstelle durch den Fördermedium-Strom angetriebener Zahnrad- Hydromotore können - mit vertretbarem Mehraufwand - zur Durchflußmengen-Erfaεεung auch mittels je eines elektrischen oder hydrauliεchen Antriebεmotorε "aktiv" antreibbare Zahn¬ radpumpen verwendet werden.-

Claims

Patentansprüche
1. Gerät zur Sanierung nicht begehbarer Rohrleitungen eines Gas- oder Wasserverεorgungεnetzeε oder eineε Abwasser- kanalsystemε durch Ausfüllen von Defekten einer schad¬ haften Stelle mit einem selbst-aushärtenden zähflüsεigen oder paεtöεen Mehr-Komponenten-Werkεtoff, inεbeεondere einem 2-Komponenten-Harz, mit mindestenε einer εelbεt- fahrenden oder von einem Antriebεwagen gezogenen oder geεchobenen mit dem Antriebswagen einen Arbeitszug bil¬ denden Lafette(n), auf der/denen Arbeitsgeräte zum Aus¬ bringen des zur Sanierung verwendeten Werkstoffes in den Sanierungsbereich, zur Nachbearbeitung des Sanierungsbe¬ reichs sowie zum Mischen der Komponenten installiert sind, die über getrennte, flexible Versorgungsleitungen von einer außerhalb des Rohrnetzes angeordneten Service- Station aus, von der aus auch die Fernsteuerung der Zug¬ bewegungen und der von den einzelnen Arbeitεgeräten aus¬ zuführenden Arbeitsgänge erfolgt, zu dem Arbeitszug ge¬ pumpt werden, und mit einer zur Einstellung eines er¬ wünschten Mengenverhältnisses der miteinander zu mi¬ schenden Werkstoff-Komponenten dienenden Dosiereinrich¬ tung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (22,-22') auf dem Arbeitszug inεtallierte, den Komponen¬ ten, aus denen das Harz durch Mischung derselben vorbe¬ reitbar ist, einzeln zugeordnete Dosierpumpen (38 und 44) umfaßt, die von der Service-Station (40) aus mit den reinen Harz-Komponenten beεchickbar εind, daß dieεe Do¬ sierpumpen (38 und 44) zu intervallweise oder kontinu¬ ierlich ablaufenden Dosierzyklen antreibbar sind, durch die zu dem Mischer (27) dem vorgegebenen Mischungsver¬ hältnis entsprechende Teilchargen der Komponentenmate¬ rialien förderbar sind, die klein gegenüber der in dem Miεcher (27) enthaltenen Geεamtmenge der Komponentenma¬ terialien sind und daß die Förderphasen der Dosierpumpen (38 und 44) zeitlich derart aufeinander abgestimmt εind, daß innerhalb einer Zykluszeit die Förderung je einer Teilcharge der Komponenten zu dem Mischer (27) erfolgt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung der Komponenten-Chargen zu dem Mischer (27) innerhalb eines Doεierzykluε gleichzeitig erfolgt.
3. Gerät nach Anεpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpen (38 und 44) als Kolbenpumpen ausge¬ bildet sind, die ihre Füllhübe gleichzeitig auεführen.
4. Gerät nach Anεpruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Doεierpumpen als Tauchkolbenpumpen (38,39,68 und 44,46, 69) ausgebildet sind.
5. Gerät nach Anspruch 3 oder Anεpruch 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Dosierpumpen (38,44) einen doppelt¬ wirkenden Antrieb haben.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Verhältniε F^Fj der wirkεamen Quer¬ schnittsfläche F, des Kolbenε (68) der Doεierpumpe (38) für eine Stammkomponente zu der wirskamen Querschnitts- fläche F2 des Kolbens (69) der Dosierpumpe (44) für eine Härter-Komponente eines aushärtenden Zweikomponenten- Werkstoffes gleich dem Verhältnis der Volumina der Stammkomponente und der Härter-Komponente ist, das bei deren Mischung dem einzuhaltenden Mengenverhältniε die¬ ser Komponenten entspricht, und daß die Dosierpumpen (38,44) während eines Doεierzykluε gleiche Förderhübe auεführen.
7. Gerät nach Anεpruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Doεierpumpen (38 und 44) einen gemeinεa en Antrieb ha¬ ben.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinεame Antrieb alε doppelt-wirkender Linearzylinder, vorzugεweise alε Hydrozylinder ausgebildet ist, deεsen Kolbenstange(n) mit den Kolben (68 und 69) der Dosier¬ pumpen (38 und 44) schub- und zugfest bewegungsgekoppelt ist.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dosierpumpen (38 und 44) mit parallelem Verlauf ihrer zentralen Längsachsen nebeneinanderliegend vorzugsweise zwischen ihrem Antrieb und dem Mischer (27) angeordnet sind.
10. Gerät nach Anspruch 9 in Kombination mit Anspruch 7 oder Anεpruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben der Doεierpumpen über einen Querarm feεt miteinander verbun¬ den εind, mit dem die Kolbenεtange deε Antriebεzylinders mit zu den zentralen Achεen der Pumpenkolben parallelem Verlauf ihrer zentralen Achse derart verbunden ist, daß das Verhältnis a,/a2 des Abstandeε a, der zentralen Längεachεe deε Antriebszylinderkolbens von der zentralen Längsachse des Pumpenkolbens (68) der Querschnittεflache F, zu dem Abεtand a2 der zentralen Längεachεe des An- triebεzylinderkolbenε von der zentralen Längsachse des Pumpenkolbens (69) der Querschnittsfläche F2 dem Flä¬ chenverhältnis F2/F., entspricht.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 biε 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß mindeεtenε einer der Doεierpumpen (38,44) eine Positions-Überwachungseinrichtung (94,96:97) zuge¬ ordnet ist, die mindestenε ein für die minimal genutztem Volumen der Pumpenkammer (39 und/oder 46) entεprechende Poεition des Pumpenkolbens (68 bzw. 69) charakteristi- εcheε Auεgangssignal und mindestens ein für die maximal genutztem Volumen der Pumpenkammer (39 bzw. 46) charak- teriεtischeε Auεgangεsignal erzeugt, die einer zur Steu- erung der Dosierzyklen vorgesehenen elektronischen Steu¬ ereinheit (93:93') als Positions-Informationssignale zugeleitet werden.
12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Positionε-Überwachungε-Einrichtung einen ersten Endstel- lungε-Geber (94) für die maximal genutztem Volumen und einen zweiten Endstellungεgeber (96) für die minimal genutztem Volumen der Pumpenkammer (39 bzw. 46) der je¬ weiligen Dosierpumpe (38 und/oder 44) umfaßt.
13. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung mindestenε eines der Endεtellungsgeber (94 und/oder 96) definiert veränderbar iεt.
14. Gerät nach Anεpruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Positions-Überwachungseinrichtung mindestenε einen Po- sitionsgeber (97) umfaßt, der ein elektrisches Ausgangε- εingal erzeugt, das nach Pegel und/oder Frequenz ein Maß für die Momentanposition deε Kolbenε (68 bzw. 69) der jeweiligen Doεierpumpe (38 bwz. 44) iεt.
15. Gerät nach Anεpruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Endεtellungen der/des positionsüberwachten Kolben (s) der jeweiligen Dosierpumpe (48 und 44) durch einstellbare Vorgabe von Vergleichs-Schwellenwerten an einer Ver- gleichεεtufe der elektroniεchen Steuereinheit (93:93') vorgebbar εind.
16. Gerät nach einem der Anεprüche 1 biε 15, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Doεierpumpen (38,44) je einen eigenen, vorzugsweise als doppelt-wirkenden Hydrozylinder (63 bzw. 64) ausgebildeten Antrieb haben, und daß jeder Do¬ εierpumpe eine eigene Positionεüberwachungseinrichtung (94, 96,-97) zugeordnet ist.
17. Gerät nach Anεpruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Poεitions-Überwachungseinrichtungen mit der Posi- ton der Pumpenkolben (68,69) kontierlich variierende Auεgangssignale erzeugen, vorzugεweise als Absolutgeber
(97) ausgebildet sind.
18. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß für mindestenε eine der Dosierpumpen (38, 44), vorzugsweise für beide, ein Drucksenεor (91,92) vorgesehen ist, der ein elektrisches Ausgangεsignal min¬ destens dann erzeugt, wenn der in der jeweiligen Pumpen¬ kammer (39 bzw. 46) herrschende Druck größer als ein vorgebbarer Schwellenwert ist.
19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des jeweiligen Drucksensorε ein kontinu¬ ierliches Maß für den in der jeweiligen Pumpenkammer herrεchenden Druck ist.
20. Gerät nach einem der Ansprüche 1 biε 19, wobei zum An¬ trieb der Doεierpumpen mindeεtenε ein doppelt-wirkender Hydrozylinder vorgeεehen iεt, deεεen dem Füllhub der Doεierpumpe entsprechender Kolbenhub durch Druckentla¬ stung εeiner bodenseitigen Zylinderkammer bei gleich¬ zeitiger Druckbeaufschlagung seiner stangenseitigen An¬ triebskammer steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand deε Strömungspfades, über den Druckmedium aus der bodenεeitigen Kammer (73 bzw. 74) deε Pumpen-Antriebεzylinderε (63 bzw. 64) zum drucklosen Vorratsbehälter deε Druckverεorgungsaggregats (59) hin abströmen kann, einstellbar ist.
21. Gerät nach Anεpruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwi¬ schen den jeweils bodenseitigen Druckraum des Dosierpum- pen-Antriebszylinders (63 bzw. 64) und ein zu dessen Antriebssteuerung vorgesehenes Magnetventil (71 bzw. 72) ein als 2/2-Wege-Ventil ausgebildetes, elektrisch an¬ steuerbares Ventil geschaltet ist, durch dessen gepulste Ansteuerung mittelε der elektroniεchen Steuereinheit (93') ein effektiver Strömungswiderstand einstellbar ist.
22. Gerät zur Sanierung nicht begehbarer Rohrleitungen eines Gas- oder Wasεerverεorgungsnetzes oder eines Abwasser- kanalsystemε durch Ausfüllen von Defekten einer schad¬ haften Stelle mit einem selbεt-auεhärtenden zähflüεεigen oder paεtöεen Mehr-Komponenten-Werkεtoff, inεbeεondere einem 2-Komponenten-Harz, mit mindeεtenε einer selbst¬ fahrenden oder von einem Antriebswagen gezogenen oder geschobenen mit dem Antriebεwagen einen Arbeitεzug bil¬ denden Lafette (n) , auf der/denen Arbeitεgeräte zum Auε- bringen deε zur Sanierung verwendeten Werkεtoffes in den Sanierungsbereich, zur Nachbearbeitung des Sanierungεbe- reichε εowie zum Mischen der Komponenten installiert εind, die über getrennte, flexible Verεorgungεleitungen von einer außerhalb des Rohrnetzes angeordneten Service- Station aus, von der aus auch die Fernεteuerung der Zug¬ bewegungen und der von den einzelnen Arbeitεgeräten auε- zuführenden Arbeitεgänge erfolgt, zu dem Arbeitεzug ge¬ pumpt werden, und mit einer zur Einεtellung eineε er¬ wünschten Mengenverhältnisseε der miteinander zu mi¬ schenden Werkstoff-Komponenten dienenden Gerät, insbe- εondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (22' ') auf dem Arbeitszug installier¬ te, den Komponenten, aus denen das Harz durch Mischung derselben vorbereitbar ist, einzeln zugeordnete Durch¬ flußmengen-Meßgeräte (111 und 112) umfaßt, die von der Service-Station (40'') aus mit den reinen Harzkomponen¬ ten beschickbar sind und für die zeitbezogenen Durch¬ flußmengen der Komponenten-Materialien charakteristiεche elektriεche Ausgangsεignale erzeugen, daß den von den Komponenten-Materialien durchεtrömten Durchfluß-Meßgerä- ten (111 und 112) je ein mittelbar oder unmittelbar elektriεch ansteuerbares Dosierventil (41' und 47') vor¬ geschaltet ist, mittels derer die die Durchfluß-Meßgerä¬ te (111 und 112) durchströmenden Komponenten-Mengen de¬ finiert einstellbar sind, und daß eine elektronische Steuereinheit (93'') vorgesehen ist, die aus einer ver¬ gleichenden Verarbeitung der volumenstrom-charakteristi- εchen Auεgangεεignale der Durchflußmengen-Meßgeräte (111 udn 112) mit für ein definierteε Mischungsverhältniε der Komponenten charakteristischen Sollwerten die für eine diesem Verhältnis entsprechende Anεteuerung der Dosier¬ ventile (41' und 47') erforderlichen Ansteuersignale er¬ zeugt.
23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierventile (41' und 47') als druckbetätigte 2/2-Wege- Ventile mit einer Sperrstellung (0) , in der die ange¬ schlossene Komponenten-Versorgungsleitung (23 oder 24) gegen das in Strömungsrichtung nachfolgende Durchflu߬ mengen-Meßgerät (111 oder 112) abgesperrt iεt, und einer Durchflußstellung (I) , in der ein Haupt-Strömungspfad freigegeben ist, auεgebildet sind, die bei gleichzei¬ tiger Druckbeaufschlagung von Steuerkolbenflächen unter¬ schiedlicher Beträge f^ und f2 mit Steuerdrücken glei¬ chen Betrages ihre eine Funktionsstellung, vorzugsweise die Sperrstellung (0) einnehmen und bei Aufrechterhal¬ tung des auf die kleinere Steuerkolbenfläche f., wirken¬ den Druckes und Absenkung des auf die größere Steuerkol¬ benfläche f2 wirkenden Druckes in ihre zuerst genannten alternative Funktionsstellung, vorzugsweise die Durch¬ flußstellung (I) steuerbar sind, daß die kleinere Steu¬ erkolbenfläche f, permanent dem in der jeweiligen Kompo¬ nentenversorgungsleitung (23 bzw. 24) herrschenden Druck ausgesetzt ist, wogegen die größere Steuerkolbenfläche f2 dem an der Ausgangsseite einer an die jeweilige Kom- ponentenverεorgungεleitung (23 oder 24) angeschlossenen Drosεel (114) anεtehenden Druck ausgesetzt ist, mit der ein mittelbar oder unmittelbar elektrisch ansteuerbares Umschalt-Steuerventil (117 bzw. 118) hydraulisch in Rei¬ he geschaltet iεt, daε auε einer sperrenden Funktions- εtellung, vorzugsweise seiner Grundstellung (0) in eine Durchflußstellung (I) umschaltbar ist, in der ein von der Ko ponentenverεorgungεleitung (23 oder 24) über die Drossel (114) zur Eingangsseite des jeweiligen Durch¬ flußmengen-Meßgeräts (111 oder 112) führender Bypass- Strömungspfad freigegeben ist.
24. Gerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umεchalt-Steuerventile (117 und 118) als pneumatisch betätigbare, elektrisch vorgesteuerte 2/2-Wege-Ventile mit sperrender Grundεtellung (0) auεgebildet εind.
25. Gerät nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Durchflußmengen-Meßgeräte (111 und 112) als Drehmotore mit elektromechanischer oder elek¬ tronischer Drehzahl-Meßeinrichtung auεgebildet sind.
26. Gerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehmotore als Zahnradmotore mit außenverzahnten Zahnrä¬ dern ausgebildet sind, und daß die Drehzahl-Meßeinrich¬ tungen jeweils mindestens ein berührungsloε ansprechen¬ des, vorzugsweiεe induktives Sensorelement haben, das ein mit der Zahl der in der Zeiteinheit an ihm vorbei¬ tretenden Zähne variierendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt.
27. Gerät nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die hydraulischen Drehmotore der Durch¬ flußmengen-Meßgeräte (111 und 112) mit einem elektri¬ schen oder hydraulischen Antriebsmotor versehen sind.
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