DE102011080340A1

DE102011080340A1 - Reinigungsroboter

Info

Publication number: DE102011080340A1
Application number: DE201110080340
Authority: DE
Inventors: Thomas Hagen; Jona Hampe; Steffen Himmel; Jörg Lengert; Nico Wassermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2013-02-07
Also published as: WO2013017501A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter zum Entfernen von Verunreinigungen an einer Tunnelinnenwand (1) eines von einem Medium (M) durchströmten Tunnels (10), wobei der Tunnel (10) eine weitgehend kreisförmige Querschnittsfläche (A) aufweist, und wobei eine Anzahl von Bürsten (2,2’) so an einer an die Querschnittsfläche (A) angepassten und in der Querschnittsfläche (A) drehbaren Laufschiene (3) angebracht ist, dass die Bürsten (2,2’) in der Querschnittsfläche (A) mit geringem Abstand entlang der Tunnelinnenwand (1) bewegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter zum Entfernen von Verunreinigungen an einer Tunnelinnenwand eines von einem Medium durchströmten Tunnels gemäß Anspruch 1.
An den Innenwänden von Tunneln oder auch Röhren, die kontinuierlich von einem Medium durchströmt werden, bilden sich je nach durchströmendem Medium zunehmend Ablagerungen. Solche Ablagerungen müssen regelmäßig entfernt werden, da sie ansonsten den Tunnelquerschnitt kontinuierlich verkleinern und damit die Strömung des Mediums behindern.
So wird beispielsweise das bei Kraftwerken benötigte Kühlwasser, das aus dem Meer oder einem Fluss entnommen wird, über einen Tunnel mit einem Querschnitt von mehreren Metern Durchmesser zum Kraftwerk geführt. Da in aller Regel aber das Kühlwasser vor Eintritt in den Kühlwassertunnel nicht gefiltert wird, kommt es im laufenden Betrieb aufgrund von Ablagerungen und Biomassenwachstum zu einer stetigen Verringerung des Tunnelquerschnitts und damit zu einem erhöhten Druckverlust im Kühlwasserkreislauf.
Heute bekannte Maßnahmen bestehen darin, dass der Tunnel regelmäßig durch Reinigungspersonal oder Taucher gereinigt wird. Erfolgt die Reinigung durch Reinigungspersonal kann das Kraftwerk in dieser Reinigungsphase nicht betrieben werden, da der Tunnel frei von Kühlwasser sein sollte. Die Reinigung durch Taucher ist dagegen sehr ineffizient und gefährlich, da Tauchvorgänge in aller Regel auf wenige Stunden beschränkt sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einem Reinigungsroboter eine Alternative bereit zu stellen, der die zuvor beschriebenen Nachteile überwindet.
Diese Aufgabe wird mit dem Reinigungsroboter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass eine Anzahl von Bürsten so an einer an die Querschnittsfläche des Tunnels angepassten und in der Querschnittsfläche drehbaren Laufschiene angebracht ist, dass die Bürsten in der Querschnittsfläche mit geringem Abstand entlang der Tunnelinnenwand bewegbar sind, kann die gesamte Oberfläche der Tunnelinnenwand auch während des Kraftwerkbetriebs – also auch während das Medium wie beispielsweise Kühlwasser den Tunnel durchströmt – gereinigt werden. Optional vom Reinigungsroboter mitgeführte Beleuchtung und Kamera ermöglichen gleichzeitig die Kontrolle des Reinigungsvorgangs von einer Leitwarte aus.
Vorzugsweise wird die Anzahl der Bürsten in eine erste Gruppe für die Grobreinigung und eine zweite Gruppe für die Feinreinigung unterteilt, die auch in Strömungsrichtung in mehreren Reihen angeordnet sein können.
Wird ein Ritzelmotor vorgesehen, der so mit der Laufschiene zusammenwirkt, dass die Bürsten in der Querschnittsfläche kontinuierlich entlang der Tunnelinnenwand bewegt werden, kann bereits mit wenigen über den Umfang angeordneten Bürsten eine effektive Reinigung der Tunnelinnenwand erreicht werden.
Zur Reduzierung des Strömungswiderstands bei durchströmenden Medium im laufenden Anlagebetrieb ist vorteilhafterweise ein Strömungsblech vorgesehen, dass die Laufschiene und die Bürsten auf der der Tunnelinnenwand abgewandten Seite umgibt und in Richtung des strömenden Mediums ein strömungsoptimiertes Profil aufweist.
Zur Fortbewegung des Reinigungsroboters in Strömungsrichtung des Mediums sind vorzugsweise regelbare Klappen vorgesehen, mit denen der Strömungswiderstand verändert und damit die Geschwindigkeit des Reinigungsroboters im Tunnel eingestellt werden kann.
Die Rückführung des Roboters in seine Ausgangsposition erfolgt üblicherweise durch entsprechende mechanische Vorrichtungen wie beispielsweise Seilzüge oder spezieller im Tunnel angeordneten Laufschienen mit Elektromotor.
Die Erfindung soll nun anhand der nachfolgenden Figuren beispielhaft erläutert werden. Es zeigen:
1 schematisch einen Tunnel mit erfindungsgemäßem Reinigungsroboter im Tunnelquerschnitt,
2 schematischer Aufbau des erfindungsgemäßen Reinigungsroboters in Strömungsrichtung.
1 zeigt eine weitgehend kreisförmige Querschnittsfläche A eines Tunnels mit einer Tunnelinnenwand 1. Eine Anzahl von Bürsten 2 und 2’ – hier insgesamt 12 – sind hier so an einer an die Querschnittsfläche A angepassten und in der Querschnittsfläche A drehbaren – hier im Uhrzeigersinn rotierenden – Laufschiene 3 angebracht, dass die Bürsten 2 in der Querschnittsfläche A mit geringem Abstand von typischerweise kleiner 1cm entlang der Tunnelinnenwand 1 bewegbar sind.
2 zeigt einen möglichen Aufbau eines Reinigungsroboters mit zwei Bürstenreihen in Strömungsrichtung. Hier ist zudem ein Ritzelmotor 4 vorgesehen, der so mit der Laufschiene 3 zusammenwirkt, dass die Bürsten 2 und 2’ in den jeweiligen Ebenen kontinuierlich entlang der Tunnelinnenwand (1) bewegt werden. Zudem ist ein Strömungsblech 5 vorgesehen ist, dass die Laufschiene 3 und die Bürsten 2 und 2’ auf der der Tunnelinnenwand 1 abgewandten Seite umgibt und in Richtung des strömenden Mediums M ein strömungsoptimiertes Profil aufweist. Sofern der Reinigungsroboter nicht durch entsprechende Maßnahmen in einer bestimmten Ebene festgehalten wird, wird er aufgrund seines Strömungswiderstandes vom fließenden Medium kontinuierlich in Strömungsrichtung entlang des Tunnels fortbewegt, so dass sich die Bürsten auf einer Art Helixbahn über die Oberfläche der Tunnelinnenwand bewegen. Werden zudem in Strömungsrichtung des Mediums am Reinigungsroboter regelbare Mittel wie beispielsweise Klappen vorgesehen, mit denen der Strömungswiderstand verändert und damit die Geschwindigkeit des Reinigungsroboters im Tunnel eingestellt werden kann, kann die Ganghöhe der Helixbahn und damit der Reinigungsgrad des Reinigungsroboters eingestellt werden.

Claims

Reinigungsroboter zum Entfernen von Verunreinigungen an einer Tunnelinnenwand (1) eines von einem Medium (M) durchströmten Tunnels (10), wobei der Tunnel (10) eine weitgehend kreisförmige Querschnittsfläche (A) aufweist, und wobei eine Anzahl von Bürsten (2, 2’) so an einer an die Querschnittsfläche (A) angepassten und in der Querschnittsfläche (A) drehbaren Laufschiene (3) angebracht ist, dass die Bürsten (2, 2’) in der Querschnittsfläche (A) mit geringem Abstand entlang der Tunnelinnenwand (1) bewegbar sind.
Reinigungsroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Bürsten in eine erste Gruppe (2) für die Grobreinigung und eine zweite Gruppe (2’) für die Feinreinigung unterteilt ist.
Reinigungsroboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ritzelmotor (4) so mit der Laufschiene (3) zusammenwirkt, dass die Bürsten (2, 2’) in der Querschnittsfläche (A) kontinuierlich entlang der Tunnelinnenwand (1) bewegt werden.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsblech (5) vorgesehen ist, dass die Laufschiene (3) und die Bürsten (2, 2’) auf der der Tunnelinnenwand (1) abgewandten Seite umgibt und in Richtung des strömenden Mediums (M) ein strömungsoptimiertes Profil aufweist.
Reinigungsroboter nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Reinigungsroboter Mittel zum Einstellen des Strömungswiderstands des Reinigungsroboters im vom Medium (M) durchströmten Tunnels (10) vorgesehen sind.