Verfahren zur Innenreinigung von Rohrleitungen und Einrichtung zur Ausübung desselben Es ist bekannt, dass Wasser führende Rohr leitungen, wie Trinkwasserleitungen, Drainage leitungen, Hochdruckleitungen, Kanalisations- leitungen und dergleichen, mit der Zeit ver kalken. Rohrleitungen, die meistens nur teil weise gefüllt sind, wie z.
B. Kanalisations- und Drainageleitungen, werden durch An sammlungen von Schlamm leicht verstopft, insbesondere dann, wenn sie mit einem ver hältnismässig geringen Gefälle angelegt sind. Durch diese Erseheinungen wird der Durch fluss durch solche Rohrleitungen öfters ganz erheblich behindert oder sogar ganz verhin dert.
Aber auch eine den Durehflussquer- schnitt der Rohrleitung nicht stark beeinflus sende Verrostung oder Verkrustung wirkt sich bereits schädlich aus, da dadurch der R.ohr- leitungswideratand ganz erheblich ansteigen kann.
Es sind daher, insbesondere für Hoch- diliekleitungen von Kraftwerken, Reinigungs maschinen entwickelt worden, die mit rotie renden Kratzer- imdloder Bürstenkränzen ver sehen sind. Für die oben erwähnten Rohrlei- t.ungen mit verhältnismässig kleinen Durch- messern eignen sich diese Reinigungsmaschi- nen jedoch nicht, da sie, bedingt durch ihren konstruktiven Aufbau, zu gross sind.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren bewirkt man in der Rohrleitung vermittels Vibrationsbewegungen einen sukzessiven Vor schub eines ersten, sich in der Rohrleitung ab- stützenden Bauteils. Wiederum vermittels Kraftimpulse führt man, bei eigenem Vor schub, die Arbeitsbewegungen eines zweiten, mit Reinigungswerkzeugen versehenen Bau teils herbei.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Ausübung des genannten Verfahrens zeichnet sich aus durch zwei gelenkig miteinander verbundene Bauteile, von denen der eine einen Schlagkopf und Mittel besitzt, um dem Schlagkopf fortwährend schlagartige Bewe gungen erteilen zu können, während der an dere mehrere sich gegen die Rohrinnenwan- dung abzustützen bestimmte Sperrkörper so wie Mittel aufweist,
um in ihm Kraftimpulse für seine Vorschubbewegung erzeugen zu kön nen.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Ein richtung schematisch dargestellt, an Hand von welcher auch das erfindungsgemässe Ver fahren beispielsweise erläutert wird.
Es zeigen Fig.1 einen Längsschnitt einer Rohrlei tung mit darin befindlicher Reinigungsein richtung, Fig.2 einen Längsschnitt durch den hin- tern Bauteil der Reinigungseinrichtung in einem grösseren Alassstab, Fig. 3 einen entsprechenden Längsschnitt durch den vordern Bauteil der Reinigungs- einiichtung,
ebenfalls in grösserem Massstab und Fig. 4 bis 7 verschiedene Querschnitte nach den Linien IV-IV, V-V, VI-VI, VII-VII der Fig.1.
In der Zeichnung bedeutet l eine Rohr leitung im Längsschnitt bzw. im Querschnitt, in welcher eine Reinigungseinrichtung gemäss der Erfindung liegt,. Diese Reinigungseinrich tung besteht aus einem vordern Bauteil 2 und einem hintern Bauteil 3, die miteinander durch ein Kreuzgelenk 4 verbunden sind.
Der vordere Bauteil 2 ist an seinem vordern Ende mit einem mehrere radial angeordnete Messer 5 aufweisenden Schlagkopf 6 versehen, der, beispielsweise pneumatisch angetrieben, schlag artige Vorschubbewegungen ausführt und sich dabei jeweils gleichzeitig um seine Längsachse um etwa 90 dreht,
so dass die vordern ge zahnten Schneidkanten der Messer 5 fortwäh rend auf andere Stellen des an der Rohrinnen- Wandung fest haftenden Belages 7, der durch die Reinigungseinrichtung zu entfernen ist, auftreffen und denselben absprengen. Die abgelösten Belagsteile werden durch einen Wasserstrom 8 in oder entgegen der Vorschub richtung der Reinigungseinrichtung fort.ge- spü@lt.
Der vordere Bauteil 2 überträgt die bei seinem Arbeiten entstehenden Reaktionskräfte über das Kreuzgelenk 4 auf den hintern Bau teil 3, welcher diese seinerseits über Hebel 9 und über mit diesen gelenkig verbundene, eine Aussenzahnung aufweisende Sperrschuhe 1.0 auf die Rohrinnenwandung überträgt. Es sind z. B. drei solcher Sperrschuhe 10 vorge sehen.
Der hintere Bauteil 3 der Reinigungs einrichtung dient gleichzeitig ass Vorschu b- aggregat für den vordern Baliteil 2. Auch er wird beispielsweise pneumatisch angetrieben. Die Zufuhr der für die beiden Antriebe be nötigten Pressluft findet über eine Druck leitung 11 statt.
Der hintere Bauteil 3 der Reinigungsein richtung weist einen Zylinder 12 auf, in .dem ein Kolben 13, gegen den eine Druckfeder 14 wirkt, längsverschiebbar gelagert ist. Mit dem Kolben 13 ist, eine Kolbenstange 15 fest ver bunden, welche mit ihrem hintern Ende aus dem Zylinder 12 herausragt. Dort ist die Kolbenstange 15 mit einer Verdickung 16 versehen, an welcher die Hebel 9 der Sperr schuhe 10 angelenkt sind.
Die Hebel 9 sind je mit einem Absatz 17 versehen, auf denen das vordere Ende einer Spannfeder 18 auf liegt, deren hinteres Ende sich gegen einen Federteller 19 abstützt, der durch eine im Kolben 15 eingeschraubte Schraube 20 gehal ten wird. Durch die Spannfeder 18 werden die Sperrschuhe 10 radial nach aussen gedrückt, so dass sie an der Rohrinnenwandung stets mit einem gewissen Druck anliegen.
Wird auf die Kolbenstange 15 nun ein Druck nach hinten ausgeübt, so ersieht man leicht., dass dieser Druck infolge der Kniehebelwirkung der Hebel 9 entsprechend vergrössert auf die Sperrschuhe 10 übertragen wird. Die Zahnung der Sperrschuhe 10 wird dann in die Rohr wandung eingedrückt und verhindert., dass die Sperrschuhe 10 nach hinten weggleiten.
Er fährt hingegen der Bauteil 3 die Wirkung irgendeiner nach vorn gerichteten Kraftkom ponente, so kann die Bewegung nach vorn durch die Sperrschuhe 10 mitgemacht werden, da sie für eine nach vorn gerichtete Bewe gung keine genügende Sperrwirkung ausüben können. Eine Vorschubbeweging wird nun dem hintern Bauteil 3 dadurch erteilt, dass in ihm periodisch Kraftimpulse zur Auswir kung gebracht, werden. Zu diesem Zweck ist am Zylinder 12 ein Steuerzylinder 21 be festigt, welcher einen unter der Wirkung einer Feder 22 stehenden Steuerkolben 23 ent hält.
Dieser Steuerkolben ist mit einer Ein drehung 24 versehen und wird in seiner Ruhe lage gegen einen Absatz 25 im Steuerzylinder gehalten. Bei 26 ist eine Öffnung vorgesehen, die mit der von der Pressluftleitung 11 ab gezweigten Pressluftleitung 27 in Verbindung steht. Gegenüber dieser Öffnung ist ein Kanal 28 angeschlossen, der in den Raum zwischen dem vordern Ende des Zylinders 12 und dem Kolben 13 einmündet.
In der dargestellten Lage des Steuerkolbens 23 kann die Pressluft demnach in diesen Raum ungehindert ein strömen und auf den Kolben 13 einen Druck ausüben. Da sich jedoch die Kolbenstange 15 über die Sperrschuhe 10 an der Rohrinnen- wand abstützt, bleibt der Kolben 13 im Raume stehen und der Zylinder 12 bewegt sich nach vorn, wobei die Druckfeder 14 zusammen gedrückt wird. Sobald der Kolben 13 eine den Zylinder 12 mit dem Steuerzylinder 21 ver bindende Öffnung 29 passiert hat, gelangt die Pressluft auch in den hintern Teil des Steuerzylinders 21.
Dadurch wird aber der Steuerkolben 23 entgegen dem Wirkung der Feder 22 nach vorn gedrückt und gibt zwei einander gegenüberliegende Öffnungen 30 frei, während er die Verbindung zwischen der Öffnung 26 und dem Kanal 28 unterbricht.
Infolge der nun vor dem Kolben 13 entwei chenden Pressluft hat die Druckfeder 14 die blögliehkeit, sich zu entspannen. Wegen den unterschiedlichen, an der Bewegung teihneh- nienden Massen, bleiben der Zylinder 12 und die mit diesem verbundenen Teile in der Hauptsache stehen, während die Kolbenstange 15 in den Zylinder 12 hineingezogen wird, wobei die Sperrschuhe 10 eine entsprechende Vorschubbewegung ausführen. Sobald der Drrrek im hintern Teil des Steuerzylinders 21 nachlässt, bewegt sich der Steuerkolben 23 in die dargestellte Ruhelage zurück.
Es strömt wieder Pressluft in den Raum zwischen Kol ben 13 und Zylinder 12 usw. Praktisch wer den auf diese Weise dem Bauteil 3 fortwäh rend kleinere Vorschubbewegungenerteilt, die über das Kreuzgelenk 4 auf den vordern Bauteil 2 übertragen werden.
Im vordern Bauteil 2 bedeutet 31 einen Zylinder, in dem ein Kolben 32 längsver schiebbar gelagert ist. Letzterer ist in seinem vordern Teil mit einer Querbohrung 33 ver sehen, die mit einer hinten offenen Längs bohrung 34 in Verbindung steht. Der Kolben 32 ist, abgesetzt ausgeführt., so dass zwischen ihm und der Wand des Zylinders 31 ein freier Raum 35 vorhanden ist, welcher über eine Öffnung 36, einen Kanal 37 und eine flexible Verbindungsleitung 38 mit.
der Press- luftleitung 11 verbunden ist. Die in den Raum 35 einströmende Pressluft gelangt über die Querbohrung 33 und die Längsbohrung 34 hinter das hintere Ende des Kolbens 32 und drüekt diesen nach vorn. Diese Bewegung er- folgt schlagartig und dauert, so lange, bis der hintere verdickte Teiil es Kolbens 32 die Presslufteintrittsöffnung abdeckt.
In dieser Lage des Kolbens 32 befindet sich die Quer bohrung 33 desselben so weit vorn, dass sie mit einem durch eine zylindrische Verlänge rung 39 es Zylinders 31 gebildeten Raum. 40 in Verbindung steht. Die hinter denn Kolben 32 sich befindliehe Pressluft entweicht daher in den Raum 40 und über Öffnungen 41 in einem auf der zylindrisehen Verlängerung 39 beweglich gelagerten zylindrischen Führungs teil 42 des Schlagkopfes 6 ins Freie.
Am Füh rungsteil 42 ist das eine Ende eines Gummi schlauches 43 befestigt, dessen anderes Ende rnit,dem Zylinder 31 fest verbunden ist. Bei der schlagartigen Vorwärtsbewegung des Kol bens 32 schlägt sein vorderes Ende auf einen in der zylindrischen Verlängerung 39 beweg lich gelagerten Drallkern 44 und bewegt die sen samt dem Schlagkopf 6 nach vorn, wo durch der Gummischlauch 43 gespannt wird.
Der Drallkern 44 ist mit schraubenlinienför migen Nuten 45 versehen, in welche in der zylindrischen Verlängerung 39 gelagerte Ku geln 46 hineinragen.
Bei seiner Vorwärtsbewe- gung wird demnach .dem Sehdagkopf 6 gleich zeitig auch eine Drehbewegung um seine Längsachse erteilt. Sobald die Pressluft hin ter dem Kolben 32 entwichen ist, sorgt der Gummischlauch 43 dafür, dass. der Schlag kopf 6 die gezeichnete Stellung wieder ein nimmt, und sobald die Querbohrung 33 mit dem Raum 35 wieder in Verbindung tritt, beginnt wieder eine neue Schlagbewegung usw.
Der Schlagkopf 6 ist mit Leitblechen 47 und mit zu ihm radial abstehenden Messern 5 ver sehen. Statt mit Messern 5 versehen zu sein, kann der Schlagkopf 6 auch so ausgebildet sein, dass an ihm Bürsten oder Nadelköpfe befestigt werden können.
Zur zentrischen Führung der beiden Bau teile 2, 3 in der Rohrleitung 1 sind am Kreuz gelenk 4 mehrere radial gerichtete Führungs- stifte 48 angeordnet. Diese sind mit einem abgerundeten Kopf 49 versehen. Es könnten aber auch Führungsrädchen vorgesehen sein. Die beschriebene Reinigungseinrichtung für Rohrleitungen wird beim Gebrauch am einen Ende einer Rohrleitung eingesetzt und in der beschriebenen Weise in Betrieb genom men.
Sie bewegt sich .dann völlig selbsttätig bis zum Ende der Rohrleitung. Ist. letzteres zugänglich, so wird die Reinigungseinriehtung an dieser Stelle aus der Rohrleitung entfernt. Die Pressluftleitung 11 wird entweder nach gezogen oder von der Reinigungseinrichtung getrennt und nach der Einführungsseite hin entfernt.
Ist das Ende der Rohrleitung nicht zugänglich, so wird die Reinigungseinrichtung vermittels in Bohrungen 50 der Sperrschuhe 10 befestigter Kabel 51 nach der Einführungs- stelle herausgezogen. Dies ist .deshalb möglich, weil durch den Kabelzug die Sperrschuhe 10 unter Spannen der Spannfeder<B>18</B> einander genähert werden, so dass sie dann keine Sperr wirkung mehr ausüben können.
Durch -die Zweiteilung der Reinigungs- einrichtung und ihre Verbindung mit einem Kreuzgelenk wird erreicht, dass dieselbe auch in leicht gekrümmten Rohrleitungen verwen det werden kann.
Statt mit Pressluft kann der Antrieb auch mit Druckwasser erfolgen. Ferner fallen für den Antrieb auch elektromagnetische Antriebe in Betracht.
Method for cleaning the inside of pipelines and a device for exercising the same It is known that pipelines carrying water, such as drinking water lines, drainage lines, high-pressure lines, sewer lines and the like, ver lime over time. Pipelines that are usually only partially filled, such.
B. sewer and drainage lines are easily clogged by collections of sludge, especially if they are created with a relatively small slope ver. Due to these sights, the flow through such pipelines is often very significantly impeded or even completely prevented.
But even rusting or encrustation that does not have a strong influence on the flow cross-section of the pipeline has a damaging effect, as this can increase the resistance to the pipeline considerably.
Therefore, cleaning machines have been developed, in particular for high-level lines in power plants, which are provided with rotating scraper and brush rings. However, these cleaning machines are not suitable for the above-mentioned pipelines with relatively small diameters, since they are too large due to their design.
According to the method according to the invention, a successive advance of a first component supported in the pipeline is effected in the pipeline by means of vibratory movements. Again by means of force impulses, with its own advance, the working movements of a second construction part provided with cleaning tools are brought about.
The device according to the invention for carrying out the mentioned method is characterized by two articulated components, one of which has an impact head and means to continuously impart sudden movements to the impact head, while the other has several against the pipe inner wall to support certain locking bodies as well as means,
in order to be able to generate force pulses for its feed motion in it.
In the drawing, an example embodiment of the inventive device is shown schematically, by means of which the inventive method is also explained, for example.
1 shows a longitudinal section of a pipeline with a cleaning device located therein, FIG. 2 shows a longitudinal section through the rear component of the cleaning device in a larger scale, FIG. 3 shows a corresponding longitudinal section through the front component of the cleaning device,
also on a larger scale and FIGS. 4 to 7 different cross sections according to the lines IV-IV, V-V, VI-VI, VII-VII of FIG.
In the drawing, l denotes a pipe in longitudinal section or in cross section, in which a cleaning device according to the invention is located. This cleaning device consists of a front component 2 and a rear component 3, which are connected to one another by a universal joint 4.
The front component 2 is provided at its front end with a plurality of radially arranged knives 5 having impact head 6, which, for example pneumatically driven, executes sudden feed movements and rotates at the same time about its longitudinal axis by about 90,
so that the front ge toothed cutting edges of the knife 5 continuously hit other points of the coating 7 firmly adhering to the inner wall of the pipe, which is to be removed by the cleaning device, and blast it off. The detached covering parts are flushed away by a water stream 8 in or against the feed direction of the cleaning device.
The front component 2 transmits the reaction forces arising during its work via the universal joint 4 to the rear construction part 3, which in turn transfers this via lever 9 and via articulated locking shoes 1.0, which have external teeth, to the inner pipe wall. There are z. B. see three such locking shoes 10 easily.
The rear component 3 of the cleaning device simultaneously serves as a feed unit for the front Bali part 2. It is also driven pneumatically, for example. The compressed air required for the two drives is supplied via a pressure line 11.
The rear component 3 of the cleaning device has a cylinder 12 in .dem a piston 13, against which a compression spring 14 acts, is mounted to be longitudinally displaceable. With the piston 13, a piston rod 15 is firmly a related party, which protrudes with its rear end from the cylinder 12. There the piston rod 15 is provided with a thickening 16 to which the lever 9 of the locking shoes 10 are articulated.
The levers 9 are each provided with a shoulder 17 on which the front end of a tension spring 18 rests, the rear end of which is supported against a spring plate 19 which is held th by a screw 20 screwed into the piston 15. The locking shoes 10 are pressed radially outward by the tension spring 18, so that they always rest against the inner wall of the pipe with a certain pressure.
If a pressure is now exerted to the rear on the piston rod 15, it is easy to see that this pressure is transferred to the locking shoes 10 in a correspondingly increased manner due to the toggle action of the levers 9. The teeth of the locking shoes 10 is then pressed into the pipe wall and prevents. That the locking shoes 10 slide away to the rear.
On the other hand, he drives the component 3 the effect of any forward-facing Kraftkom component, so the forward movement can be made through the locking shoes 10, since they cannot exert a sufficient locking effect for a forward movement. A feed movement is now given to the rear component 3 in that force pulses are periodically brought into effect in it. For this purpose, a control cylinder 21 is fastened to the cylinder 12, which holds a control piston 23 under the action of a spring 22 ent.
This control piston is provided with a rotation 24 and is held in its rest position against a shoulder 25 in the control cylinder. At 26, an opening is provided which is connected to the compressed air line 27 branched off from the compressed air line 11. A channel 28 is connected opposite this opening and opens into the space between the front end of the cylinder 12 and the piston 13.
In the illustrated position of the control piston 23, the compressed air can therefore flow unhindered into this space and exert pressure on the piston 13. However, since the piston rod 15 is supported on the inner wall of the pipe via the locking shoes 10, the piston 13 remains in the space and the cylinder 12 moves forward, the compression spring 14 being compressed. As soon as the piston 13 has passed an opening 29 connecting the cylinder 12 with the control cylinder 21, the compressed air also reaches the rear part of the control cylinder 21.
As a result, however, the control piston 23 is pressed forward against the action of the spring 22 and releases two opposing openings 30, while it interrupts the connection between the opening 26 and the channel 28.
As a result of the compressed air escaping in front of the piston 13, the compression spring 14 has the blögliehkeit to relax. Because of the different masses, which are part of the movement, the cylinder 12 and the parts connected to it mainly stop while the piston rod 15 is pulled into the cylinder 12, the locking shoes 10 executing a corresponding advancing movement. As soon as the pressure in the rear part of the control cylinder 21 subsides, the control piston 23 moves back into the rest position shown.
Compressed air flows again into the space between the piston 13 and cylinder 12, etc. In practice, who in this way the component 3 continually rend smaller feed movements that are transmitted to the front component 2 via the universal joint 4.
In the front component 2, 31 means a cylinder in which a piston 32 is mounted in a longitudinally displaceable manner. The latter is seen in its front part with a transverse bore 33 ver, which is connected to a longitudinal bore 34 open at the rear. The piston 32 is carried out so that there is a free space 35 between it and the wall of the cylinder 31, which via an opening 36, a channel 37 and a flexible connecting line 38 with.
the compressed air line 11 is connected. The compressed air flowing into the space 35 passes through the transverse bore 33 and the longitudinal bore 34 behind the rear end of the piston 32 and presses it forward. This movement takes place suddenly and lasts until the rear thickened part of the piston 32 covers the compressed air inlet opening.
In this position of the piston 32, the transverse bore 33 of the same is so far forward that it is formed by a cylindrical extension 39 of the cylinder 31 space. 40 communicates. The compressed air located behind the piston 32 therefore escapes into the space 40 and through openings 41 in a cylindrical guide part 42 of the impact head 6 movably mounted on the cylindrical extension 39 into the open.
One end of a rubber hose 43 is attached to the guide part 42, the other end of which is firmly connected to the cylinder 31. During the sudden forward movement of the piston 32, its front end hits a swirl core 44 movably mounted in the cylindrical extension 39 and moves the sen together with the impact head 6 forward, where the rubber hose 43 is stretched.
The swirl core 44 is provided with schraublinienför shaped grooves 45 into which in the cylindrical extension 39 stored Ku rules 46 protrude.
During its forward movement, the Sehdagkopf 6 is accordingly given a rotary movement about its longitudinal axis at the same time. As soon as the compressed air has escaped behind the piston 32, the rubber hose 43 ensures that the impact head 6 resumes the position shown, and as soon as the transverse bore 33 reconnects with the space 35, a new impact movement begins again, etc. .
The impact head 6 is seen with baffles 47 and with knives 5 protruding radially from it. Instead of being provided with knives 5, the impact head 6 can also be designed so that brushes or needle heads can be attached to it.
For central guidance of the two structural parts 2, 3 in the pipeline 1, a plurality of radially directed guide pins 48 are arranged on the cross joint 4. These are provided with a rounded head 49. However, guide wheels could also be provided. The cleaning device for pipelines described is used in use at one end of a pipeline and men genom in the manner described.
It then moves completely automatically to the end of the pipeline. Is. if the latter is accessible, the cleaning device is removed from the pipeline at this point. The compressed air line 11 is either pulled or separated from the cleaning device and removed towards the inlet side.
If the end of the pipeline is not accessible, the cleaning device is pulled out to the insertion point by means of cables 51 fastened in bores 50 of the locking shoes 10. This is possible because the blocking shoes 10 are brought closer to one another by the pulling of the cable while tensioning the tension spring 18, so that they can then no longer exert a blocking effect.
By dividing the cleaning device into two and connecting it to a universal joint, it is achieved that it can also be used in slightly curved pipelines.
Instead of compressed air, the drive can also take place with pressurized water. Electromagnetic drives can also be used for the drive.