Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung der Innenwand eines, insbesondere von der Kreisform abweichenden Profiles eines Erdbauwerkes

Abstract

 Bei einer Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung der Innen­wand eines, insbesondere von der Kreisform abweichenden Profi­les eines Erdbauwerkes, z.B. eines Kanales, mit einem moto­risch angetriebenen Werkzeug wird zum einfachen, profil­genauen, erschütterungsarmen und raschen Vergrößern des lich­ten Querschnittes des zu sanierenden Erdbauwerkes vorge­schlagen, daß ein Gestell (2) vorgesehen ist, das einen im wesentlichen in Längsrichtung des zu bearbeitenden Profiles (1) verlaufenden Träger (4) und mit diesem verbundene Spreiz­füße (3) zur Lagefixierung des Träges im Erdbauwerk aufweist, an welchem Gestell (2) ein Bearbeitungswerkzeug (12), z .B. eine Fräse, Schleifscheibe od. dgl. , entsprechend dem Umriß des zu bearbeitenden Profils, vorzugsweise entlang einer Ku­isse (6), bewegbar gehalten ist, wobei die Kulisse (6) dem zu bearbeitenden Profil ähnlich ist und im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des zu bearbeitenden Kanals (1) steht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungsein­richtung zur Bearbeitung der Innenwand eines, insbesondere von der Kreisform abweichenden Profiles eines Erdbauwerkes, mit einem motorisch angetriebenen Werkzeug.

[0002] Bei Sanierungen von z.B. Kanälen wird häufig in der Weise vorgegangen, daß im Inneren des zu sanierenden Kanalpro­files entweder durch vorgefertigte Profilstücke, die selbst­tragend im Inneren des alten Profiles aufgestellt werden, oder durch entsprechende verlorene Schalstücke praktisch im Inneren des alten Kanales ein neuer Kanal errichtet wird, wobei in letzterem Falle der Raum zwischen der verlorenen Schalung und der Innenwand des alten Kanalprofiles hinterfüllt wird.

[0003] Damit läßt sich zwar der Kanal relativ rasch und ein­fach sanieren, doch nimmt dessen Querschnitt entsprechend ab. Bei Kanälen mit sehr großen Querschnitten ist dies meist nicht besonders störend, da aufgrund der glatteren Wände das Schluckvermögen des Kanals kaum abnimmt. Bei kleineren Kanälen ergibt sich jedoch trotz glatteren Wänden und eines wesentlich geringeren Strömungswiderstands keine ausreichende Kompen­sation für den verminderten Querschnitt.

[0004] Um diese Querschnittsverminderung zu vermeiden, wird daher vorgeschlagen den Querschnitt des zu sanierenden Kanals vor dem Einbau des neuen Kanals zu vergrößern, z.B. durch Aus­fräsen oder Ausschleifen des alten Querschnittes.

[0005] Ziel der Erfindung ist es daher eine Bearbeitungsein­richtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die ein einfaches, profilgenaues, erschütterungsarmes und rasches Ver­größern des lichten Querschnittes eines zu sanierenden Erdbau­werkes ermöglicht.

[0006] Erfindungsgemäß wird hiezu vorgeschlagen, daß ein Ge­stell vorgesehen ist, das einen im wesentlichen in Längsrich­tung des zu bearbeitenden Profiles verlaufenden Träger und mit diesem verbundene Spreizfüße zur Lagefixierung des Trägers im Erdbauwerk aufweist, an welchem Gestell ein Bearbeitungswerk­zeug, z .B. eine Fräse, Schleifscheibe od. dgl. , entsprechend dem Umriß des zu bearbeitenden Profils, vorzugsweise entlang einer Kulisse, bewegbar gehalten ist, wobei die Kulisse dem zu bearbeitenden Profil ähnlich ist und im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des zu bearbeitenden Kanals steht.

[0007] Die Führung des Bearbeitungswerkzeuges entlang einer Kulisse führt zu einer relativ einfachen Konstruktion, erfor­dert allerdings für jedes zu bearbeitende Profil eine ent­sprechend gestaltete Kulisse. Es ist aber auch möglich das Be­arbeitungswerkzeug an einem frei geführten Roboterarm zu hal­ten, dessen Bewegungen mit einer entsprechenden Software pro­filkonform gesteuert werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges an jedes Profil auf einfache Weise anpassen.

[0008] Dabei ist es auch möglich eine der gewünschten Querschnittsform entsprechende Vergrößerung des Querschnittes des zu sanierenden Kanales vorzusehen.

[0009] In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn Spreizfüße an den beiden Enden des Gestells kreuz- bzw. stern­förmig angeordnet sind. Hiedurch können die bei der Bearbei­tung der Innenwand des Kanals auftretenden Kräfte optimal ab­gestützt werden. Außerdem wird durch diese Maßnahmen auch auf einfache Weise eine Einstellung des Gestelles in bezug auf die Längsachse des zu sanierenden Kanals ermöglicht.

[0010] Zur Schnittiefeneinstellung des Werkzeuges kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß das Werkzeug auf einem im wesentlichen parallel zum Träger verlaufenden und relativ zu diesem, vorzugsweise mittels eines Antriebes, ver­stellbaren Halterahmen angeordnet ist.

[0011] In Weiterbildung der Erfindung kann so vorgegangen werden, daß mit dem Halterahmen und/bzw. oder einer Halterung des Werkzeuges Antriebselemente, wie z.B. angetriebene Ket­ten-, Zahn- oder Reibräder, verbunden sind, die mit in den Ku­lissen gehaltenen Gegenelementen, wie z.B. Ketten, Zahnstangen oder Reibflächen, Zusammenwirken.

[0012] Insbesondere bei einem Antrieb mittels Kettenrädern und Ketten ergibt sich der Vorteil einer einfachen Ausbildung solcher Antriebe und der Vorteil einer weitgehenden Schlupf­freiheit eines solchen Antriebes.

[0013] Mit einem solchen Antrieb kann ein sicherer und ent­lang der beiden Kulissen gleichmäßiger Vorschub des Werkzeuges sichergestellt werden.

[0014] Weiters kann vorgesehen sein, daß der Halterahmen an den Kulissen in deren Umfangsrichtung, z.B. mittels dreier Rollen, einem Gleitschlitten od.dgl., verschiebbar geführt ist. Bei Verwendung von Rollen kann gegebenenfalls eine dieser Rollen in deren radialer Richtung federnd gehalten sein.

[0015] Dadurch wird eine sichere Führung des Werkzeuges, bez. dessen Führung, entlang der Kulissen sichergestellt.

[0016] Eine solche Führung des Werkzeugs weist auch den Vor­teil auf, daß sie mit verschiedenen Kulissen problemlos ver­wendet werden kann.

[0017] Um das Fortschreiten des Gestelles besonders einfach zu gestalten, kann weiters vorgesehen sein, daß der Träger mittels eines Antriebes an einem Schreitgestell verschiebbar gehalten ist, das im wesentlichen durch, vorzugsweise zwei, über einen Balken miteinander verbundene teleskopartig verstellbare Standfüße gebildet ist.

[0018] Damit ist es möglich, mehrere der Breite des Werkzeu­ges, z.B. eines Fräskopfes, entsprechende, in Umfangsrichtung des Querschnittes des Kanals verlaufende Abschnitte desselben dadurch zu bearbeiten, daß der Träger auf dem Schreitgestell in Bearbeitungsrichtung vorgerückt wird. Damit kann eine ent­sprechende Verminderung der Rüstzeiten bei der Sanierung des Kanales erreicht werden. Hiedurch ist es ferner möglich, das Schreitgestell bei noch verspreiztem Gestell gegenüber diesem um etwa die Trägerlänge zu verstellen, wodurch eine einfache Vorschubmöglichkeit der Bearbeitungseinrichtung längs des zu sanierenden Erdbauwerkes geschaffen wird.

[0019] Um ein sicheres Verspreizen des Gestelles sicherzu­stellen, kann weiters vorgesehen sein, daß die Spreizfüße des Gestelles ausfahr- und verrastbare Stellfüße aufweisen.

[0020] Damit können die Spreizfüße auch an Stellen abge­stützt werden, an denen sich Vertiefungen und Auskolkungen oder Ausbrüche befinden.

[0021] Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Spreizfüße des Gestelles ausfahr- und verrastbare Stell­füße aufweisen.

[0022] Dies ermöglicht relativ kleine Antriebe, die relativ große Kräfte entwickeln können.

[0023] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher er­läutert: Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Ein­richtung und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung nach der Fig. 1.

[0024] In dem zu sanierenden Kanal 1 ist ein Gestell 2, das im wesentlichen durch zwei Paare von kreuzweise angeordneten Spreizfüßen 3 und einem diese miteinander verbindenden Trä­ger 4 gebildet ist, sodaß das Gestell 2 gegen die Innenwand des Erdbauwerkes verspreizbar ist. Naturgemäß ist die Erfin­dung auf vier kreuzförmige Spreizfüße nicht beschränkt, deren Zahl und Art der gegenseitigen Anordnung, z.B. sternförmig, wird im wesentlichen durch die besondere Form des Profilquer­schnittes des zu bearbeitenden Erdbauwerkes bestimmt sein.

[0025] An den kreuzweise angeordneten Spreizfüßen, die mit­tels Zylinder-Kolbenanordnungen 5 ausfahrbar sind, sind Kulis­sen 6 angeordnet, deren Umrißform dem Querschnitt des zu sa­nierenden Kanales 1 ähnlich ist und die senkrecht zu dem sich im wesentlichen in Richtung der Längsachse des zu sanierenden Kanals 1 erstreckenden Träger 4 angeordnet sind.

[0026] Auf diesen Kulissen 6 sind Ketten 7 angeordnet, mit denen Kettenräder 8 kämmen, die über weitere Kettenräder 9 und eine Kette 19 von einem Motor 10 angetrieben sind. Die Ketten­räder 8 und der Motor 10 sind mit einem Halterahmen 11 verbun­den bzw. von diesem gehalten. Anstelle des Kettenantriebes ist auch ein Zahnstangen- oder Reibradantrieb möglich. Weiters sind von diesem Halterahmen 11 noch drei weitere Rollen 18 ge­halten, von denen eine in radialer Richtung federnd angeordnet sein kann. Diese Rollen gleiten längs der Kulissen 6, sodaß der Halterahmen 11 den Kulissen entlang bewegt werden kann. Anstelle der Rollen können auch ein Gleitschlitten od. dgl. zum Einsatz kommen.

[0027] Der Halterahmen 11 ist zweiteilig ausgebildet. Auf dem Halterahmen 11a ist ein Bearbeitungswerkzeug, z.B. eine Fräse 12 oder ein Schleif- bzw. Hobelwerkezug, samt zuge­hörigem Antrieb 13 angeordnet, wobei auch eine Kühlwasserlei­tung 27 für das Werkzeug vorgesehen ist. Der Halterahmenteil 11b trägt die Rollen 18 und ist bei 25 am Halterahmenteil 11a verschiebbar gehalten. Durch ein Zylinder-Kolbenaggregat 24 sind die Halterahmenteile 11a und 11b relativ zueinander ver­stellbar, wodurch die Einstellung der Schnittiefe des Bearbei­tungswerkzeuges in einfacher Weise erreicht werden kann. Der mögliche Verstellweg kann durch einen Anschlag, z.B. durch eine Anschlagschraube 26, begrenzt werden.

[0028] Gleichfalls im Rahmen der Erfindung liegt eine kon­struktive Ausgestaltung, bei welcher keine Kulissen vorgesehen sind und das Werkzeug 12 an einem frei geführten Roboterarm angeordnet ist, dessen sowohl Radial- als auch Längsbewegungen relativ zum Erdbauwerk von einer Software, insbesondere profilkonform gesteuert sind.

[0029] In dem Träger 4, der durch ein Hohlprofil gebildet ist, ist ein Schreitgestell 14 geführt, das im wesentlichen durch zwei miteinander über einen Balken 15 verbundene Stand­füße 16 gebildet ist. Die Verstellung des Trägers 4 am Schreitgestell 14 erfolgt durch eine weitere Zylinder-Kolben­anordnung 20. Diese Standfüße 16 sind teleskopartig ausgebil­det und jeweils mittels einer Zylinder-Kolbenanordnung 5 verstellbar.

[0030] Nach dem Verspreizen der Stützfüße 3 gegen die Wand des zu bearbeitenden Kanals 1 kann die Fräse 12 zunächst unter Abarbeitung des Kanals in Schneidrichtung 21 längs der Kulis­sen 6 bis zur Stirnseite 22 der Kanalsohle 23 bewegt werden, von wo sie wieder in ihre Ausgangslage entgegen der Schneid­richtung 21 zurücktransportiert wird. Sodann werden die Stütz­füße 3 eingezogen und die Fräse um die Breite des Werkzeugs 12 unter Schnittiefenanpassung dadurch verstellt, daß der Träger 4 samt Halterahmen 11 längs des Balkens 15 des Schreitgestel­les 14 verschoben wird. Nunmehr werden die Stützfüße 3 ausge­fahren und neuerlich der Halterahmen 11 samt dem Werkzeug den Kulissen in Schneidrichtung 21 entlang geführt werden. Bei neuerlichem Erreichen von 22 erfolgt der Rücktransport, sodann die Versetzung des Werkzeuges usf., solange bis eine Endstel­lung des Gestells 2 in Bezug auf den Balken 15 erreicht ist.

[0031] Nunmehr kann bei arretiertem Gestell 2 und entarre­tiertem Schreitgestell 14 letzteres gegenüber dem Gestell 2 mittels der Zylinder-Kolbenanordnung 20 in Bearbeitungsrich­tung des Kanals 1 verschoben werden, wonach die Stützfüße 16 des Schreitgestelles in Kontakt mit dem Boden des Kanals ge­bracht werden können, sodaß das Schreitgestell aufsteht. An­ schließend kann die Abarbeitung des Erdbauwerkes in der weiter oben erläuterten Weise fortgesetzt werden.

[0032] Im Falle eines bogenförmigen Verlaufes des Kanales 1 ist es möglich des Gestell 2 entsprechend der Krümmung einzu­stellen. Dies ist durch Querverschub der Aufstandsfüße 28, des Schreitgestells 14, mittels einer Zylinder-Kolbenanordnung und eine entsprechende Einstellung der Spreizfüße 3 möglich. Diese sind an ihren Stützflächen mit ausfahrbaren und feststellbaren Stellfüßen 17 versehen, mit denen eine Abstützung des Gestelles auch im Bereich von Gruben und Vertiefungen in der Wand des Kanals möglich ist.

[0033] Alle Zylinder-Kolbenanordnungn werden bevorzugt hydraulisch betätigt.

Ansprüche

1. Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung der Innenwand eines, insbesondere von der Kreisform abweichenden Profiles eines Erdbauwerkes, z.B. eines Kanales, mit einem motorisch angetriebenen Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ge­stell (2) vorgesehen ist, das einen im wesentlichen in Längs­richtung des zu bearbeitenden Profiles (1) verlaufenden Trä­ger (4) und mit diesem verbundene Spreizfüße (3) zur Lage­fixierung des Trägers im Erdbauwerk aufweist, an welchem Ge­stell (2) ein Bearbeitungswerkzeug (12), z .B. eine Fräse, Schleifscheibe od. dgl., entsprechend dem Umriß des zu bear­beitenden Profils, vorzugsweise entlang einer Kulisse (6), be­wegbar gehalten ist, wobei die Kulisse (6) dem zu bearbeiten­den Profil ähnlich ist und im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des zu bearbeitenden Kanals (1) steht.

2. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (12) am Gestell (2) durch einen frei geführten Roboterarm gehalten ist, dessen Be­wegungen profilkonform steuerbar sind.

3. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (12) auf einem im we­sentlichen parallel zum Träger (4) verlaufenden und relativ zu diesem, vorzugsweise mittels eines Antriebes (24), verstell­baren Halterahmen (11) angeordnet ist.

4. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Halterahmen (11) an den Kulissen (6) in deren Umfangsrichtung, z .B. mittels dreier Rollen (18), einem Gleitschlitten od. dgl., verschiebbar geführt ist.

5. Bearbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Halterahmen (11) und/bzw. oder einer Halterung des Werkzeuges (12) Antriebsele­mente, wie z.B. angetriebene Ketten-, Zahn- oder Reibräder verbunden sind, die mit in den Kulissen (6) gehaltenen Gegen­elementen, wie z.B. Ketten, Zahnstangen oder Reibflächen, zu­sammenwirken.

6. Bearbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) mittels eines Antriebes an einem Schreitgestell (14) verschiebbar ge­halten ist, das im wesentlichen durch, vorzugsweise zwei, über einen Balken (15) miteinander verbundene teleskopartig ver­stellbare Standfüße (16) gebildet ist.

7. Bearbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Spreizfüße (3) an den bei­den Enden des Gestells (2) kreuz- bzw. sternförmig angeordnet sind.

8. Bearbeitungseinrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizfüße (3) des Ge­stelles (2) ausfahr- und verrastbare Stellfüße (17) aufweisen.

9. Bearbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb für die Spreizfüße (3), der Antrieb (24) zur Verstellung des Werk­zeuges (12) und/oder der Antrieb (20) zur Verstellung des Trä­gers (4) am Schreitgestell (14) durch insbesondere hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbenanordnungen gebildet sind.

Zeichnung