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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Außenfläche eines Rohres, insbesondere eines vertikalen Rohres.
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In der petrochemischen Industrie werden Öfen, sogenannte Heater, eingesetzt, die mit Rohöl oder Gas geheizt werden. Derartige Öfen werden beispielsweise bei der katalytischen Reformierung von Kohlenwasserstoffen mittels sogenannter Reformer verwendet. Ebenso werden solche Öfen verwendet, um in Rohrleitungen, die durch diesen Öfen geführt sind, Rohöl zu erhitzen, um es anschließend weiterzuverarbeiten. Ein Reformer oder Heater besitzt typischerweise einen Reaktionsraum, indem ein Vielzahl von vertikal verlaufenden, in Reihe angeordneten Rohren angeordnet ist, in denen die Reformierung oder Erhitzung durchgeführt wird. Ferner besitzt der Reformer eine Brennkammer, die mit Rohöl oder Gas gespeist wird und mit deren Hilfe die Rohre beheizt werden sollen. Durch die Verbrennung entstehende Reststoffe gelangen in den Reaktionsraum und lagern sich an den Rohren an und verhindern so einen guten Wärmeübergang. Dies hat eine Verschlechterung des Wirkungsgrades im Vergleich zu einem Reformer mit sauberen Rohren zur Folge.
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Zur Reinigung der Rohre solcher Anlagen ist es nach dem Stand der Technik erforderlich, den Betrieb zu unterbrechen. Anschließend wurde ein Gerüst errichtet, um einen Zugang zu den Rohren für Personal zu schaffen, das schließlich die Rohre manuell reinigte. Erschwerend kam hinzu, dass der Abstand zwischen den Rohren und der nächstgelegenen Wand der Brennkammer typischerweise 30 cm und weniger beträgt. Aus diesem Grund kann der Abschnitt der Rohraußenwand, der der Wand der Brennkammer zugewandt ist, nur schlecht gereinigt werden, so dass die manuelle Reinigung nicht nur aufwendig, sondern auch noch unzureichend war.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohren angegeben werden, die insbesondere für die Reinigung im wesentlichen vertikal verlaufender Rohre geeignet ist, eine vollständige Reinigung ermöglicht und gleichzeitig möglichst aufwandsarm durchführbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10.
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Nach Maßgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Reinigung der Außenfläche eines Rohres mit einer Längsachse vorgesehen, wobei die Vorrichtung
- – ein Gestell mit Antriebs- und Andruckmitteln zur längsgerichteten Bewegung der Vorrichtung auf der Außenfläche der Rohres und
- – einen Läufer, der eine längsgerichteten Durchgang zur Hindurchführung des Rohres aufweist und an dem Gestell um die Längsache des Rohres drehbar befestigt ist, wobei der Läufer Reinigungselemente trägt, die sich beim Betrieb der Vorrichtung in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres befinden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Reinigung von Rohren mit vertikaler Längsachse geeignet. Die Vorrichtung wird dazu am Fuße des Rohres befestigt. Sie kann sich anschließend selbsttätig nach oben, d. h. entlang der Längsachse des Rohres, bewegen. Während dieser vertikalen Bewegung dreht sich gleichzeitig der Läufer um die Längsachse des Rohres, wodurch die Reinigungselemente, die sich in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres befinden, entlang des Umfanges des Rohres bewegt werden. Dabei reinigen die Reinigungselemente die Außenfläche des Rohres.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ebenso zur Reinigung von Rohren mit horizontaler Längsachse oder von Rohren mit zur Vertikalen oder Horizontalen geneigten Längsachsen verwendet werden. Dies ist insbesondere bei Rohren vorteilhaft, deren Abstand zur Wand so gering ist, dass eine manuelle Reinigung nicht möglich ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders zur Reinigung von Rohren von chemischen, insbesondere von petrochemischen Anlagen wie Reformern geeignet. In solchen Umgebungen besteht jedoch häufig Brandgefahr. Aus diesem Grund sollten die Antriebsmittel mit Druckluft betrieben werden. Demzufolge umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ausschließlich mit Druckluft betriebene Antriebsmittel. Dazu ist ein am Boden befindlicher Kompressor zur Erzeugung der Druckluft vorgesehen, der über Schlauchleitungen den Antriebsmitteln der erfindungsgemäßen Vorrichtung Druckluft zuführt. Die Antriebsmittel sind dabei zweckmäßigerweise luftbetriebener Motoren, beispielsweise solche mit Turbine und/oder Zylinder, in denen bei der Entspannung der komprimierten Luft eine Drehbewegung erzeugt wird. Auch die übrigen Einrichtungen der Vorrichtung, beispielsweise Schalten, werden mit Druckluft betrieben. Da die Vorrichtung ausschließlich mit Druckluft betrieben wird und beispielsweise keine elektrischen Einreichungen und Verbrennungsmotoren aufweist, beseht beim Betrieb der Vorrichtung keine Explosionsgefahr.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Antriebs- und Andruckmittel einen ersten mit Druckluft betriebenen Motor und ein erstes Zugmittelgetriebe mit zur Außenfläche des Rohres gerichteten Andruckelementen, die bei Betrieb der Vorrichtung nacheinander in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres gelangen, um die längsgerichtete Bewegung des Gestells entlang der Längsachse des Rohres zu bewirken.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst vorzugsweise darüber hinaus einen zweiten mit Druckluft betriebenen Motor, der ebenfalls an dem Gestell befestigt ist und über einen Antrieb die Drehbewegung des Läufers bewirkt. Sowohl der erste Motor als auch der zweite Motor können über denselben Kompressor mir Druckluft versorgt werden.
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Zur Erleichterung der Montage und Demontage der Vorrichtung weist das Gestell ein erstes Gestellteil und ein zweites Gestellteil aufweist, das von dem ersten Gestellteil trennbar ist. Zur Montage werden die beiden zuvor getrennten Gestellteile um das Rohr geführt, so dass Andruckelemente des Zugmittelgetriebes derart an die Außenfläche des Rohres angedrückt werden, dass das Gestell die Bewegung entlang der Längsachse des Rohres bei Betrieb der Vorrichtung ausführen kann. Der notwendige Druck für das Andrücken der Andruckelemente des Zugmittelgetriebes wird mittels des zweiten Gestellteiles erzeugt.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist auf dem zweiten Gestellteil ein zweites Zugmittelgetriebe mit zur Außenfläche des Rohres gerichteten Andruckelementen montiert, die bei Betrieb der Vorrichtung nacheinander in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres gelangen, um gemeinsam mit dem ersten Zugmittelgetriebe die längsgerichtete Bewegung des Gestells entlang der Längsachse des Rohres zu bewirken. Die Andruckelemente des zweiten Zugmittelgetriebes, die sich in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres befinden, sollten dabei den Andruckmitteln des ersten Zugmittelgetriebes, die sich ebenfalls in Kontakt mit der Ausfläche des Rohres befinden, gegenüberliegen, so dass das Rohr von den Andruckmitteln, die sich in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres befinden, auf die Andruckmittel des ersten Zugmittelgetriebes gepresst wird, die sich in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres befinden. Vorzugsweise weist die Fläche der Andruckmittel, die in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres gelangt, eine konkave Form auf, die der Krümmung der Außenfläche des Rohres entspricht.
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Der Begriff „Zugmittelgetriebe” wird hier so verstanden, dass auf einer ersten Welle, die in einer Ebene orthogonal zur Längsachse des Rohres angeordnet ist, ein von dem Motor angetriebenes Antriebsrad sitzt, und auf einer zweiten Welle oder einer Achse, die jeweils parallel zu der ersten Welle verlaufen, ein Führungsrad sitzt, und um das Antriebsrad und dem Führungsrad ein bandförmiges Element, beispielsweise ein Band oder eine Kette läuft, auf dessen äußerer Flächenseite Andruckelemente, beispielsweise aus Hartgummi befestigt sind, die in Umlaufrichtung des Bandes voneinander beabstandet sind. Beim Umlauf des Bandes gelangen die Andruckelemente nach einander in Kontakt und anschließend wieder außer Kontakt mit der Außenfläche des Rohres, wodurch die Bewegung der Vorrichtung in Längsrichtung des Rohres bewirkt wird.
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Sind zwei Zugmittelgetriebe vorgesehen, so werden beide Zugmittelgetriebe vorzugsweise von dem ersten Motor über ein gemeinsames Getriebe angetrieben. Dazu kann ein Getriebeelement des gemeinsamen Getriebes auf dem ersten Gestellteil und ein anderes Getriebeelement des gemeinsamen Getriebes auf dem zweiten Gestellteil montiert sein, wobei das zweite Getriebeelemente von dem ersten Getriebeelement in eine Drehbewegung versetzt wird, die das zweite Zugmittelgetriebe antreibt. Beispielsweise kann das gemeinsame Getriebe ein Zahnradgetriebe sein, wobei ein erstes Zahnrad, das von dem ersten Motor angetrieben wird, auf dem ersten Gestellteil montiert ist und in ein zweites Zahnrad eingreift, das auf dem zweiten Gestellteil montiert ist und das zweite Zugmittelgetriebe antreibt.
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In einer anderen Ausführungsform sind nur auf dem ersten Gestellteil ein erster mit Druckluft betriebener Motor und ein erstes Zugmittelgetriebe mit Andruckelementen montiert, während auf dem zweiten Gestellteil Räder montiert sind, die auf der Außenfläche des Rohres aufsitzen und deren Drehachsen in einer Ebenso orthogonal zur Längsachse des Rohres verlaufen. Die Räder pressen das Rohr gegen Andruckelemente des ersten und einzigen Zugmittelgetriebes und sorgen so dafür, dass die vom ersten Motor erzeugt Kraft auf die Außenfläche des Rohres übertragen wird, wodurch die Vorrichtung in die längs der Längsachse gerichtete Bewegung versetzt wird.
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An dem Gestell ist zweckmäßigerweise ein koaxial zum Rohr verlaufender Führungsring befestigt, der von dem Rohr beabstandet ist und durch den das Rohr bei Betrieb der Vorrichtung geführt ist. Der Führungsring besteht vorzugsweise aus einem ersten Halbring und einem zweiten Halbring, der von dem ersten Halbring lösbar ist, um den Ring um das Rohr legen zu können. Anschließend werden die beiden Halbringe miteinander verbunden und an dem Gestell, vorzugsweise der Gestellunterseite befestigt. Der Führungsring weist vorzugsweise eine koaxial zum Rohr umlaufende Führungsschiene auf, in die ein komplementäres Führungselement des Läufers eingreift.
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Der Läufer weist vorzugsweise einen ersten Läuferring und einen zweiten Läuferring auf, die koaxial zur Längsachse des Rohres angeordnet sind und in Bezug auf die Längsachse des Rohres voneinander beanstandet sind, wobei an dem ersten Läuferring das Führungselement zum Eingriff in die Führungsschiene ausgebildet ist und an einem der Läuferringe ein Getriebeelement ausgebildet ist, das in Antriebsverbindung mit dem zweiten mit Druckluft betriebenen Motor steht. Der Durchmesser der radial inneren Mantelfläche des ersten Läuferringes entspricht vorzugsweise dem Durchmesser der radial inneren Mantelfläche des zweiten Läuferringes. Der Durchmesser beider inneren Mantelflächen sollte größer als der Außendurchmesser des Rohres ein. Ebenso kann der Durchmesser der radial äußeren Mantelfläche des ersten Läuferringes dem Durchmesser der radial äußeren Mantelfläche des zweiten Läuferringes des entsprechen.
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Der erste und der zweite Läuferring sind vorzugsweise über Verbindungsstreben mit einander verbunden, die parallel zu der Längsachse des Rohres verlaufen. Der radiale Abstand zwischen der Längsachse des Rohres und den Längsachsen der Verbindungsstreben ist größer als der Abstand zwischen der Längsache des Rohres und den radial inneren Mantelflächen der Läuferringe und kleiner als der Abstand zwischen der Längsache des Rohres und der radial äußeren Mantelfläche der Läuferringe. Es sind zumindest zwei Verbindungsstreben vorgesehen, die um 180° versetzt, bezogen auf den Umfang der Läuferringe, angeordnet sind.
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Vorzugsweise ist jeder der beiden Läuferringe aus zwei Halbringen zusammengesetzt, die voneinander lösbar sind. Zur Montage werden die zuvor voneinander gelösten Läuferhalbringe um das Rohr geführt, so dass das Führungselement des Läufers in die Führungsschiene des Gestells eingreift und miteinander verschraubt. Jeder Halbring weist mindestens eine der Verbindungsstreben auf. Der Läufer besteht dann aus zwei Läuferelementen, wobei jedes Läuferelement aus einem Halbring des ersten Ringes und einem Halbring des zweiten Ringes gebildet ist, die parallel zueinander angeordnet und durch die Verbindungsstreben miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind die Verbindungsstreben an den Stirnseiten der Halbringe und damit der Läuferelemente ausgebildet, so dass durch Verschrauben der stirnseitigen Verbindungstreben des ersten Läuferrings mit den stirnseitigen Verbindungsstreben des zweiten Läuferringes der Läufer erhalten wird.
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Zum Antrieb des Läufers ist ein Getriebe vorgesehen. Eines der Getriebeelemente dieses Getriebes ist an einem der Läuferringe ausgebildet. Vorzugsweise ist das Getriebeelement ein Zahnkranz, der auf einer der Läuferringe ausgebildet ist, wobei der Zahnkranz bei Betrieb der Vorrichtung in ein Zahnrad eingreift, das auf dem Gestell angeordnet ist. Der Zahnkranz ist vorzugsweise auf der radial äußeren Mantelfläche des ersten Läuferringes ausgebildet. Ebenso bevorzugt ist das Führungselement auf der radial inneren Mantelfläche des ersten Läuferringes ausgebildet. Bei diesem Führungselement kann es sich um einen zur Führungsschiene des Gestellringes komplementär verlaufenden Steg handeln, der in Eingriff mit der Führungsschiene steht. Wird der Läufer angetrieben, so gleitet das Führungselement in der Führungsschiene. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Drehbewegung des Läufers auf das Gestell übertragen wird. Eine Drehbewegung des Gestells wird ferner durch die Andruckmittel verhindert.
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Zwischen dem ersten Läuferring und dem zweiten Läuferring sind vorzugsweise eine Vielzahl von Reinigungselementen angeordnet, die sich von dem ersten Läuferring zu dem zweiten Läuferring erstrecken und die voneinander in Umfangsrichtung der Läuferringe gleichmäßig beabstandet sind. Vorzugsweise sind die Reinigungselemente Bürsten mit Borsten, die an parallel zur Längsachse des Rohres verlaufenden stabartigen Halteelementen befestigt sind, wobei sich zumindest ein Teil der Borsten beim Betrieb der Vorrichtung in Kontakt mit der Oberfläche des Rohres befinden. Die stabartigen Halteelemente können starr oder um ihrer Längsachse drehbar in den beiden Läuferringen befestigt sein. Dreht sich der Läufer um seine Drehachse, so werden die Reinigungselemente aufgrund ihres Kontaktes mit der Außenfläche des Rohres ebenfalls in eine Drehbewegung um ihre Drehachse versetzt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die die Erfindung nicht einschränken sollen, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
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1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ein vertikales Rohr umgibt;
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2 eine weitere Seitenansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei das vertikale Rohr nicht gezeigt ist;
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3 eine Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang Schnittlinie A-A;
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4 eine Seitenansicht eines Gestellungsringes der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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5 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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6 eine schematische Ansicht eines Zugmittelantriebs wie es in einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann; und
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7 eine vereinfachte Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang Schnittlinie B-B;
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Nach den 1 und 2 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 aus einem Gestell 2, die einen Teil des vertikalen Rohrs 4 umgeben. Das Gestell 2 weist ein erstes Gestellteil 5 und zweites Gestellteil 6 auf, die miteinander über Gewindestangen 7 verschraubt sind. Dadurch werden die Antriebs- und Andruckmittel 8 des ersten Gestellteils 5 und die Antriebs- und Andruckmittel 9 des zweiten Gestellteils 6 auf die Außenfläche des Rohres gedrückt, so dass sich die Vorrichtung 1 in vertikaler Richtung auf dem Rohr 4 bewegt werden kann.
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In 7 ist zu erkennen, dass vier Gewindestangen 7 vorgesehen sind, um die beiden Gehäuseteile miteinander zu verbinden. Dabei werden wird von Gestellteilen jeweils ein Andruckmittel 3.1 der auf den Bänder 16, 21 umlaufenden Andruckmittel 3 auf Die Außenfläche des Rohres 4 gedrückt. In 7 ist zur Vereinfachung auf die Wiedergabe der Zahnräder 22 und 23 verzichtet worden.
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Die Antriebs- und Andruckmittel 8 des ersten Gestellteils 5 weisen einen mittels Druckluft betriebenen Motor 10 auf, der ein erstes Zugmittelgetriebe über ein Antriebsrad 14 antreibt, das in dem ersten Gestellteil 5 auf einer Welle 11 befestigt ist, die in einer Ebene orthogonal zur Längsachse des Rohres 4 verläuft und in dem ersten Gehäuseteil 5 gelagert ist (siehe die schematische Darstellung in 6). In Längsrichtung des Rohres 4 beabstandet von der Welle 11 ist eine parallel zu der ersten Welle 11 verlaufende Achse 12 angeordnet, die in dem ersten Gehäuseteil 5 befestigt ist und auf der ein Führungsrad 15 umläuft. Der Abstand zwischen der Welle 11 und der Außenfläche des Rohres 4 entspricht dem Abstand zwischen Achse 12 und der Außenfläche des Rohres 4.
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Um das Antriebsrad 14 und das Führungsrad 15 läuft ein gespanntes bandförmiges Element 16, beispielsweise ein Band oder eine Kette, das von dem Antriebsrad 14 in eine umlaufende Bewegung gebracht wird. Auf der äußeren Flachseite des bandförmigen Elementes sind eine Vielzahl von Andruckelementen 13 ausgebildet, die gleichmäßig in Umlaufrichtung des bandförmigen Elementes voneinander beabstandet sind. Beim Umlauf des Bandes 16 entlang Pfeil A gelangen die Andruckelemente 13 nacheinander in Kontakt und anschließend wieder außer Kontakt mit der Außenfläche des Rohres 4, wodurch die Bewegung der Vorrichtung 1 in Längsrichtung des Rohres 4 (Pfeil B) bewirkt wird.
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In der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist auch das zweite Gestellteil 6 ein Antriebs- und Andruckmittel 9 in Form eines zweiten Zugmittelgetriebes auf. Das zweite Zugmittelgetriebe verfügt über ein Antriebsrad 19, das in dem zweiten Gestellteil 6 auf einer Welle 17 befestigt ist, die parallel zu der Welle 11 des ersten Zugmittelgetriebes und im selben Abstand wie diese von der Außenfläche des Rohres 4 verläuft und in dem Gehäuseteil 5 gelagert ist. In Längsrichtung des Rohres 4 beabstandet von der Welle 17 ist eine parallel zu der Welle 17 verlaufende Achse 18 angeordnet, die ebenso in dem zweiten Gehäuseteil 6 befestigt ist und auf der ein Führungsrad 20 läuft. Der Abstand zwischen der ersten Welle 17 und der Außenfläche des Rohres 4 entspricht dem Abstand zwischen der zweiten Welle 18 und der Außenfläche des Rohres 4.
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Um das Antriebsrad 19 und das Führungsrad 20 läuft ein gespanntes bandförmiges Element 21, beispielsweise ein Band oder eine Kette, das von dem Antriebsrad 19 in eine umlaufende Bewegung gebracht wird. Auf der äußeren Flachseite des bandförmigen Elementes sind eine Vielzahl von Andruckelementen 13 ausgebildet, die gleichmäßig in Umlaufrichtung des bandförmigen Elementes voneinander beabstandet sind. Beim Umlauf des Bandes 21 entlang Pfeil A gelangen die Andruckelemente 13 nacheinander in Kontakt und anschließend wieder außer Kontakt mit der Außenfläche des Rohres 4, wodurch gemeinsam mit dem ersten Zugmittelgetriebe die Bewegung der Vorrichtung 1 in Längsrichtung des Rohres 4 (Pfeil B) bewirkt wird.
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Zur Synchronisierung des ersten Zugmittelgetriebes mit dem zweiten Zugmittelgetriebe ist als gemeinsames Getriebe ein Zahnradgetriebe vorgesehen. Das Zahnradgetriebe weist ein als erstes Getriebeelement ein erstes Zahnrad 22 auf, das auf der Welle 11 des ersten Zugmittelgetriebes sitzt und in Eingriff mit einem zweiten Zahnrad 23 als zweites Getriebeelement steht, das auf der Welle 17 des zweiten Zugmittelgetriebes sitzt und ebenso wie das erste Zahnrad 22 dimensioniert ist. Die beiden Zahnräder 22, 23 verlaufen in einer Ebene, die von der Außenfläche des Rohres 4 beabstandet ist, um eine Berührung der Zahnräder 22, 23 mit dem Rohr zu verhindern (siehe 2 in der im Gegensatz zu 1 das Rohr 4 nicht dargestellt ist).
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An dem ersten Gestellteil 5 ist ein zweiter druckluftbetriebener Motor 24 befestigt, der ein Zahnrad 25 antreibt, das auf einer Welle sitzt, die achsparallel zur Längsachse des Rohres und radial beabstandet von der Außenfläche des Rohres 4 verläuft. Das Zahnrad 25 greift in ein Zahnrad 26 des Läufers 3 ein.
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Der Läufer 3 weist einen ersten Läuferring 27 und einen zweiten Läuferring 28 auf, die koaxial zur Längsachse des Rohres 4 angeordnet sind und in Bezug auf die Längsachse des Rohres 4 voneinander beanstandet sind. Der Durchmesser des radial inneren Randes des ersten Läuferringes 27 entspricht dem Durchmesser des radial inneren Randes des zweiten Läuferringes 28. Der Innendurchmesser beider Läuferringe 27, 28, d. h. der Durchmesser beider radial innerer Mantelflächen, ist größer als der Außendurchmesser des Rohres 4, um einen Kontakt der Läuferringe 27, 28 mit dem Rohr zu verhindern. Ebenso entspricht der Außendurchmesser, d. h. der Durchmesser der radial äußeren Mantelfläche des ersten Läuferringes 27 dem Durchmesser der radial äußeren Mantelfläche des zweiten Läuferringes 28. Durch die Läuferringe verläuft das Rohr 4 (siehe auch 3). Die Innenräume der Läuferringe 27, 28 bildet somit den Durchgang für das Rohr 4.
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Der erste und der zweite Läuferring 27, 28 sind über Verbindungsstreben 29, 30 mit einander verbunden, die parallel zu der Längsachse des Rohres 4 verlaufen (siehe 3). Der radiale Abstand zwischen der Längsachse des Rohres 4 und den Längsachsen der Verbindungstreben 29, 30 ist größer als der Abstand zwischen der Längsachse des Rohres 4 und den radial inneren Mantelflächen der Läuferringe 27, 28 und kleiner als der Abstand zwischen der Längsachse des Rohres 4 und den radial äußeren Mantelflächen der Läuferringe 27, 28.
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Jeder der beiden Läuferringe 27, 28 ist aus zwei Halbringen 27.1, 27.2, 28.1, 28.2 zusammengesetzt, die von einer lösbar sind. Zur Montage werden die zuvor voneinander gelösten Halbringe 27.1, 27.2, 28.1, 28.2 um das Rohr 4 geführt und miteinander verschraubt. Dazu weist jeder Halbring 27.1, 27.2, 28.1, 28.2 an seiner Stirnseite eine Verbindungstrebe 29 auf, so dass durch Verschrauben dieser Verbindungsstreben 29 des ersten Läuferrings 27 und des zweiten Läuferrings 28 und damit der Läufer 3 erhalten wird.
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Zwischen dem ersten Läuferring 27 und dem zweiten Läuferring 28 sind ferner eine Vielzahl von Reinigungselementen 31 angeordnet, die sich von dem ersten Läuferring 27 zu dem zweiten Läuferring 28 erstrecken und die voneinander in Umfangsrichtung der Läuferringe 27, 28 gleichmäßig beabstandet sind. Die Reinigungselemente sind Bürsten mit Borsten 32, die an parallel zur Längsachse des Rohres 4 verlaufenden stabartigen Haltelementen 33 befestigt sind. Zumindest ein Teil der Borsten 32 befindet sich beim Betrieb der Vorrichtung in Kontakt mit der Oberfläche des Rohres. Die stabartigen Haltelemente 33 sind um ihre Längsachse drehbar in den beiden Läuferringen 27, 28 gelagert. Dreht sich der Läufer 3 um seine Drehachse (Pfeilrichtung C), die koaxial mit der Längsachse des Rohres 4 ist, so werden die Reinigungselemente 31 aufgrund ihres Kontaktes mit der Außenfläche des Rohres 4 ebenfalls in eine Drehbewegung um ihre Drehachse (Pfeil D) versetzt. Zwischen benachbarten Reinigungselementen 32 sind entweder Verbindungsstreben 29 oder Verbindungsstreben 30 angeordnet.
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An den Gestellteilen 5 und 6 ist ein koaxial zum Rohr verlaufender Führungsring 34 befestigt, dessen radial innere Mantelfläche von dem Rohr 4 beabstandet ist und durch den das Rohr 4 bei Betrieb der Vorrichtung 1 geführt ist. Der Führungsring 34 besteht vorzugsweise aus einem ersten Halbring 34.1 und einem zweiten Halbring 34.2, der von der ersten Halbring 34.1 lösbar ist, um den Führungsring um das Rohr führen zu können. Anschließend werden die beiden Halbringe 34.1, 34.3 beispielsweise über eine Schelle miteinander verbunden. Wie in 4 zu erkennen ist, weist der Führungsring 34 an seiner oberen Schmalseite einen umlaufenden Steg 35 auf, der sich in radialer Richtung erstreckt. Über diesen Steg 35 ist der Führungsring 34 an der Unterseite der Gestellteile 5 und 6 mittels einer Schraubverbindung befestigt.
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In der radial äußeren Mantelseite des Führungsringes 34 ist eine koaxial umlaufende Führungsschiene 36 ausgebildet, beispielsweise in Form einer Nut. In diese Führungsschiene 36 greift ein komplementäres Führungselement 37 des Läufers 3 ein, beispielsweise ein Steg, der an der radial inneren Mantelfläche des ersten Läuferringes 27 ausgebildet. Bei einer Drehbewegung des Läufers 3 gleitet das Führungselement 37 des Läufers 3 in der Führungsschiene 36 des Gestells 2. Das Gestell 2 ermöglicht somit die Drehbewegung des Läufers 3, während es ihn gleichzeitig entlang der Längsachse des Rohres bewegt (Pfeil B). Mit anderen Worten, über das Führungselement 37 ist der Läufer 3 an dem Gestell 2 drehbar befestigt.
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Das Zahnrad 26 des Läufers 3, das erforderlich ist, um über das Zahnrad 25 des Gestells 2 den Läufer 3 in eine Drehbewegung zu versetzen, ist vorzugsweise auf der äußeren Mantelfläche des ersten Läuferringes 27 ausgebildet.
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An der Oberseite des Gestells 2 ist ein mit Druckluft beaufschlagter Schalter 38 befestigt. Kommt dieser Schalter 38 bei der Bewegung der Vorrichtung in Pfeilrichtung B in Kontakt mit einem Hindernis beispielsweise einer Decke, an der das Rohr enden oder durch die das Rohr verläuft, so gibt er über eine Druckluftleitung ein Drucksignal an den ersten Motor, was ein Stoppen des Längsbewegung in der bisherigen Richtung bewirkt. Wird die Vorrichtung anschließend wieder nach unten bewegt, also entgegengesetzt zu Pfeilrichtung B bewegt, wobei auch die mit den Pfeilen A, C und D gekennzeichneten Bewegungen ihre Bewegungsrichtung umkehren.
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Die in 5 gezeigte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht der in den 1 bis 4 und 6 gezeigten Ausführungsform, außer dass anstelle des zweiten Gestellelements 6, das ein zweites Zugmittelgetriebe trägt, ein zweites Gestellelement 6 ohne zweites Zugmittelgetriebe vorgesehen ist. Die Bezugszeichen entsprechen im Übrigen den in den 1 bis 4, 6 und 7.
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Das in 5 gezeigte zweite Gestellelement 6 weist als Andruckmittel vier Räder 39 auf, die auf der Außenfläche des Rohres 4 aufliegen und die bei der Längsbewegung der Vorrichtung (Pfeil B) aufgrund ihres Kontaktes mit der Außenfläche des Rohres 4 eine Drehbewegung ausführen, ohne selbst aktiv angetrieben zu sein. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Raumbedarf geringer als bei der ersten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist, so dass auch bei geringen Abständen zwischen einer Wand und Rohren die Vorrichtung 1 eingesetzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohrreinigungsvorrichtung
- 2
- Gestell
- 3
- Läufer
- 4
- Rohr
- 5
- erstes Gestellteil
- 6
- zweites Gestellteil
- 7
- Gewindestangen
- 8
- Antriebs- und Andruckmittel des ersten Gestellteils
- 9
- Antriebs- und Andruckmittel des zweiten Gestellteils
- 10
- erster druckluftbetriebener Motor
- 11
- Welle des ersten Zugmittelgetriebes
- 12
- Achse des ersten Zugmittelgetriebes
- 13
- Andruckelemente
- 13.1
- Andruckelement, das sich in Kontakt mit der Außenfläche des Rohres befindet
- 14
- Antriebsrad des ersten Zugmittelgetriebes
- 15
- Führungsrad des ersten Zugmittelgetriebes
- 16
- bandförmiges Element des ersten Zugmittelgetriebes
- 17
- Welle des zweiten Zugmittelgetriebes
- 18
- Achse des zweiten Zugmittelgetriebes
- 19
- Antriebsrad des zweiten Zugmittelgetriebes
- 20
- Führungsrad des zweiten Zugmittelgetriebes
- 21
- bandförmiges Element des zweiten Zugmittelgetriebes
- 22
- erstes Zahnrad
- 23
- zweites Zahnrad
- 24
- zweiter druckluftbetriebener Motor
- 25
- Zahnrad
- 26
- Zahnrad
- 27
- erster Läuferring
- 28
- zweiter Läuferring
- 29
- stirnseitige Verbindungsstrebe
- 30
- weitere Verbindungsstrebe
- 31
- Reinigungselement
- 32
- Borsten
- 33
- Stabförmige Halterungen
- 34
- Führungsring
- 35
- Steg am Führungsring
- 36
- Führungsschiene
- 37
- Führungselement
- 38
- Druckluftschalter
- 39
- Rad
