DE102008032564A1

DE102008032564A1 - Vorrichtung eines Rohrreinigungsroboters und das Verfahren zu dessen Betreiben

Info

Publication number: DE102008032564A1
Application number: DE200810032564
Authority: DE
Inventors: Jonathan Herrle; Ralf Kittmann; Josef Niedermeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-01-14

Abstract

Rohrleitungssysteme zu Reparieren und zu Warten ist eine vordringliche Aufgabe für die Ver- und Entsorgung mit Medien für Endverbraucher und Industrie. Konventionell werden aufwendige Untersuchungen an stillgelegten Rohrleitungen durchgeführt und die Reparatur durch Austausch vorgenommen. Prozessparallele Analyse, Wartung, Instandhaltung und anderer Arbeiten in Rohrsystemen soll mit Hilfe einer hier vorgestellten Vorrichtung eines autarken, mobilen Roboters ermöglicht werden. Der Rohrroboter bewegt sich in geschlossenen röhrenförmigen Systemen. Zum Agieren verwendet die Vorrichtung die dem System über den Medienfluss und den Mediendruck umgebende Energie. Auf Basis der Energiewandlung von hydromechanische in elektrische Energie im integrierten Generator werden die erforderlichen Funktionen wie Halten, Fortbewegen und arbeitstechnische Aufgaben erfüllt. Der Rohrroboter bewegt sich in geschlossenen Systemen, wie beispielsweise Wasserleitungen, Pipelines und chemischen Industrierohranlagen. Die Energiewandlung ermöglicht die autarke Fortbewegung und arbeitstechnische Funktionserfüllung.

Description

Die Erfindung betrifft ein mobiles, autarkes Robotersystem, das zur optischen Inspektion und Wartung von Rohrleitungssystemen. Beispielhaft seien Wasserleitungen, Pipelines und chemischen Industrierohranlagen angeführt. Allen Rohrsystemen ist gemein, dass sie unter Einsatzbedingungen ein vorzugsweise flüssiges Medium transportieren.
Bekannte mobile Einsatzgeräte zur Rohrinspektion können nur im prozessfreien Raum und ohne Mediumfluss agieren. Systeme die mittels Räder oder ähnliche nicht komplett abformende Wirkflächen agieren, werden unter Druckbedingungen auch gleichermaßen ausgespült und können nicht mit hinreichender Präzision eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine prozessparallele Inspektion und Wartung von Rohrleitungssystemen ermöglicht. Diese Vorrichtung soll von einer Basisstation aus autark sich fortbewegen und eine Aufgabe verrichten. Die dazu erforderlichen Werkzeuge werden mitgeführt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale der Ansprüche 1 und 6.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass durch die wechselseitige Expansion von axialen und radialen Expandern eine Fortbewegung durch komplett abformende Geometrien ermöglicht wird. Vorzugsweise kommen hierzu Werkstoffe zum Einsatz, die sich durch hohe Verschleißfestigkeit bei hoher Affinität zur Wandanhaftung auszeichnen. Durch diesen Vorgang kann eine Vorwärtsbewegung wie auch Rückwärtsbewegung durch Expansion der axialen Expander realisiert werden (2).
Die Vorrichtung führt der Aufgabenstellung entsprechend Werkzeuge mit. Durch eine beiderseits ausgeführte Expansion der radialen Expander wird die Vorrichtung im Rohr an einer Stelle gehalten und kann an dieser sie Aufgabenstellung vorzugsweise Inspektion oder Wartung ausführen.
Sollten für die Aufgabenstellung zusätzliche Energien erforderlich werden kann erfindungsgemäß mittels einer hydromechanischen Energiewandlung elektrische Energie erzeugt werden. Eine entsprechende Turbinen/Generatoreinheit ist hierzu in das System integriert. Auf diese Weise kann auf das Mitführen zusätzlicher Energiespeicher verzichtet werden.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Robotersystems bestehen in der universellen Einsetzbarkeit.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 die Vorrichtung eines Rohrreinigungsroboters bestehend aus radialen Expandern, axialen Expandern, einem Bypass, einem Festkörper, einem Werkzeug sowie einer Turbinen/Generatoreinheit.
2 eine mögliche Ausprägungsform der Fortbewegung und damit das Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung.
Die Vorrichtung nach 1 stellt eine Ausprägung der hier dargestellten Erfindung dar. Die radialen und axialen Expander dienen hierzu in der nach 1 dargestellten Weise der Fortbewegung durch Kontraktion und Expansion. Eine Abformung an den Rohrinnenwänden ermöglicht den sicheren Halt des Systems und stellt gleichermaßen die Wirkfläche zur Krafteinleitung zur Fortbewegung dar. Die innenliegende Turbine/Generatoreinheit ermöglicht die Energieumwandlung von hydromechanischer in elektrische Energie und ermöglicht so, dass der Roboter autark agieren kann.

Claims

Vorrichtung zur Fortbewegung in röhrenförmigen Leitungssystemen, die mit einem flüssigen unter Druck stehenden Medium gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortbewegung innerhalb der Rohrleitungen durch radiale und axiale Expander ermöglicht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Generator beinhaltet, der durch Turbinenschaufeln aus dem unter Druck stehende vorzugsweise flüssige Medium elektrische Energie gewinnt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es Werkzeuge zur optischen Diagnose und Wartung der Rohrleitungen mitführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass keine zusätzliche Energiespeichervorrichtung für Vorschub und Werkzeug erforderlich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch alternierende Expansion der radialen und axialen Expander und unter Nutzung der Druckverhältnisse im Medium eine Fortbewegung ermöglicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur schnelleren Fortbewegung die Turbine als zusätzlicher hydromechanischer Wasserradantrieb genutzt wird..