DE102022108937A1

DE102022108937A1 - Reinigungssystem für einen Rohrabschnitt

Info

Publication number: DE102022108937A1
Application number: DE102022108937.1A
Authority: DE
Inventors: Hans Väth
Original assignee: Algoliner & Co Kg GmbH
Current assignee: Algoliner & Co Kg GmbH
Priority date: 2022-04-12
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2023-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reinigungssystem (1) für einen Rohrabschnitt (2) mit einem eine Reinigungsvorrichtung (8) aufweisenden Molch (5) und einer Antriebseinrichtung. Der Molch (5) wird bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung der Antriebseinrichtung innerhalb des Rohrabschnitts (2) verlagert, um mit der Reinigungsvorrichtung (8) eine Innenwand (9) des Rohrabschnitts (2) zu reinigen, Daas Reinigungssystem (1) weist eine Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) sowie eine in dem Molch (5) angeordnete Magneteinrichtung (16) aufweist, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Reinigungssystems (1) den Rohrabschnitt (2) in Umfangsrichtung mindestens abschnittsweise umgibt, und wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) und die Magneteinrichtung (15) so zusammenwirken, dass der Molch (5) bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Reinigungssystems (1) über eine magnetische Wechselwirkung zwischen der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) und der Magneteinrichtung (15) um eine parallel zu einer axialen Richtung des Rohrabschnitts (2) verlaufenden Rotationsachse verdreht und durch eine axiale Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) in einer axialen Richtung innerhalb des Rohrabschnitts (2) verlagert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reinigungssystem für einen Rohrabschnitt mit einem eine Reinigungsvorrichtung aufweisenden Molch und mit einer Antriebseinrichtung, wobei der Molch bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung der Antriebseinrichtung innerhalb des Rohrabschnitts verlagert wird, um mit der Reinigungsvorrichtung eine Innenwand des Rohrabschnitts zu reinigen.
Zur Reinigung, zur Überwachung oder zur Wartung von Rohrabschnitten in industriellen Anlagen werden meist Molche eingesetzt. Unter einem Molch wird ein oft tropfenförmiges oder zylinderförmiges technisches Gerät verstanden, welches dazu eingerichtet ist, die anfallenden Reinigungs-, Überwachungs- oder Wartungsaufgaben erfüllen zu können und zu diesem Zweck durch den Rohrabschnitt hindurch verlagert wird. Die Ausgestaltung der Molche ist dabei aber nicht auf die genannten Formgebungen beschränkt, sondern ein Molch kann je nach den geforderten speziellen Anforderungen auch zylinderförmige, runde, ovale oder anderweitige vorteilhafte Formgebungen aufweisen.
Gewöhnliche und handelsübliche Ausführungsvarianten weisen meist zur Verlagerung des Molchs innerhalb eines Rohrabschnitts eine dafür eingerichtete Antriebseinrichtung auf. Beispielsweise kann die Antriebseinrichtung als ein an dem Molch festgelegtes Seil oder als eine Kette realisiert sein, wobei der Molch durch Zugkräfte, die über das Seil oder die Kette auf den Molch übertragen werden, durch den Rohrabschnitt gezogen werden kann. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung ist der Molch jedoch regelmäßig nur in eine Richtung des Rohrabschnitts verlagerbar und es können mit einem Seil oder mit einer Kette keine Druckkräfte in die entgegengesetzte Richtung aufgebracht werden, um den Molch auch in diese Richtung zu verlagern. Neben Seilen oder Ketten sind weiterhin auch in einer axialen Richtung steife und in einer radialen Richtung elastische oder flexible Spiralen bekannt, mit denen der Molch durch den Rohrabschnitt verlagert werden kann, wobei eine relative Bewegung in beide Richtungen des Rohrabschnitts ermöglicht wird.
Weiterhin sind für komplexe Reinigungs-, Überwachungs- oder Wartungsaufgaben auch selbstfahrende Molche mit den unterschiedlichsten Mess- oder Sensoreinrichtungen für vielfältige Zwecke bekannt.
Ein weiteres Antriebsverfahren setzt eine Formgebung des Molchs voraus, die an die Formgebung des mit dem Molch zu reinigenden Rohrabschnitts beziehungsweise an dessen Rohrdurchmesser angepasst sein muss. Dann verschließt der Molch eine Querschnittsfläche des Rohrabschnitts vollständig und kann durch einen Differenzdruck eines in dem Rohrabschnitts fließenden Mediums oder mit Druck einer externen Fluidquelle beaufschlagt und auf diese Weise durch den Rohrabschnitt gepresst werden kann. Eine präzise Kontrolle der Bewegung ist dabei oft nicht möglich, da die Geschwindigkeit des Molchs nicht in einfacher Weise beeinflusst oder der Molch gar zum Stillstand gebracht werden kann. Insbesondere bei Reinigungsaufgaben kann diese Einschränkung nicht oder wenig relevant sein, da bei lokal anhaftenden starken Verschmutzungen oder Ablagerungen an der Innenwand des Rohrabschnitts die Verlagerung des Molches entsprechend verlangsamt wird eine zeitlich länger andauernde und damit effektivere Reinigung durchgeführt werden kann.
Zweckmäßigerweise weist ein für Reinigungszwecke eingesetzter Molch eine Reinigungsvorrichtung auf, welche in der Lage ist, die anfallenden Reinigungsaufgaben während der Verlagerung des Molchs durch den Rohrabschnitt zu übernehmen. Hierfür sind aus der Praxis an einem Gehäuse des Molchs angebrachte Reinigungsbürsten, Schaber, Lamellen, Messer, sowie anderweitig ausgeführte Schneid-, Schab-, oder Kratzwerkzeuge bekannt. Beispielsweise werden Molche in der technischen Industrie dazu eingesetzt, eine saubere Trennung und damit eine Verunreinigung von zwei aufeinanderfolgenden Produktchargen zu ermöglichen, welche nacheinander durch dieselben Rohrabschnitte befördert werden sollen. Neben diesen Reinigungsaufgaben können Molche auch dazu eingerichtet sein, Wartungs- und Inspektionsaufgabe zu erfüllen, und somit beispielsweise an der Innenwand aufgetretene Beschädigungen zu detektieren, zu überprüfen oder zu reparieren. All diese Ausführungsvarianten von verschieden ausgestalteten Molchen haben gemeinsam, dass sie einen großen technischen Aufwand bei der Benutzung des Molchs erfordern.
In der Chemie-, der Kosmetik- oder aber auch in der Lebensmittelindustrie werden an die an den Molchen angeordneten Reinigungsvorrichtungen spezifische Anforderungen gestellt. Im Gegensatz zu denen in beispielsweise der Gas- oder Erdölindustrie verwendeten blickdichten Rohren aus robustem Metall werden unter anderem in Forschungsanlagen oder in Bioreaktoren Rohrabschnitte aus einem transparenten und damit oft weniger strapazierfähigen Kunststoff verwendet. Diese transparenten Rohrabschnitte erfordern den Einsatz von darauf abgestimmten Reinigungsvorrichtungen, da eine zu invasive und aggressive Reinigung die transparenten Rohrabschnitte trüben könnte, wodurch eine Beobachtung und Überprüfung des in dem Rohrabschnitt transportierten Mediums erschwert oder verhindert werden könnte.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es deshalb angesehen, ein Reinigungssystem für Rohrabschnitte bereitzustellen, mit welchem insbesondere transparente Rohrabschnitte oder Rohrabschnitte mit einem kleinen Rohrdurchmesser wirksam gereinigt werden können.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Reinigungssystem eine Magnetfelderzeugungseinrichtung sowie eine in dem Molch angeordnete Magneteinrichtung aufweist, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung mindestens ein ein Magnetfeld erzeugendes Magnetelement aufweist, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung so ausgebildet ist, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Reinigungssystems den Rohrabschnitt in Umfangsrichtung mindestens abschnittsweise umgibt, und wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung und die Magneteinrichtung so zusammenwirken, dass der Molch bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Reinigungssystems über eine magnetische Wechselwirkung zwischen der Magnetfelderzeugungseinrichtung und der Magneteinrichtung um eine parallel zu einer axialen Richtung des Rohrabschnitts verlaufenden Rotationsachse verdreht und durch eine axiale Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung in einer axialen Richtung innerhalb des Rohrabschnitts verlagert werden kann. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung in oder an dem Molch angeordnet ist und die Magneteinrichtung so ausgebildet ist, dass sie den Rohrabschnitt in Umfangsrichtung umgibt und durch eine Verlagerung der Magneteinrichtung entlang des Rohrabschnitts den Molch mit der Magnetfelderzeugungseinrichtung in dem Rohrabschnitt mitführt.
Das erfindungsgemäße Reinigungssystem ermöglicht eine effiziente aber gleichzeitig schonende Reinigung von Innenwänden von Rohrabschnitten und insbesondere von transparenten Rohrabschnitten, ohne dass es zu einer Trübung und damit zu einer Beeinträchtigung der Transparenz der Rohrabschnitte kommt. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Reinigungssystem eine einfache, schnelle und mit nur geringem Aufwand durchzuführende Reinigung von Rohrabschnitten in Forschungsanlagen, in Bio- oder Laborreaktoren. Derartige Forschungsanlagen und Laborreaktoren weisen oftmals im Vergleich zu Rohrabschnitten in industriellen Anlagen eine erheblich kürzere Rohrabschnittslänge auf, wobei in vielen Fällen Rohrabschnittslängen von 2 Metern bis etwa 200 Metern relevant sind. Grundsätzlich kann die Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung dabei entweder automatisiert oder aber manuell per Hand erfolgen, wobei gerade bei vergleichsweise kurzen Rohrabschnittslängen eine manuelle Verlagerung oftmals effizient und rasch und gleichzeitig mit geringem Kostenaufwand durchgeführt werden kann.
Die Magnetfelderzeugungseinrichtung kann bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Reinigungssystems in Umfangsrichtung an dem Rohrabschnitt den Rohrabschnitt zumindest teilweise umgreifend angeordnet werden, während der Molch mit der an dem Molch angeordneten Magneteinrichtung innerhalb des Rohrabschnitts angeordnet wird. Durch die magnetische Wechselwirkung zwischen der Magnetfelderzeugungseinrichtung und der Magneteinrichtung folgt der Molch bei einer Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung in der axialen Richtung entlang des Rohrabschnitts dem sich verlagernden Magnetfeld und kann somit ebenfalls in dieselbe Richtung wie die Magnetfelderzeugungseinrichtung verlagert werden. Durch die den Rohrabschnitt von außen umklammernde Ausgestaltung der Magnetfelderzeugungseinrichtung kann diese zusammen mit dem Molch in beide Richtungen entlang des Rohrabschnitts verlagert werden.
Diese Verlagerungsfähigkeit kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung nicht bündig an dem Rohrabschnitt anliegt, sondern ein Spalt zwischen der Magnetfelderzeugungseinrichtung und einer Außenwand des Rohrabschnitts freigehalten wird. Auf diese Weise kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung ebenfalls einem Kurvenverlauf des Rohrabschnitts folgen und in einer radialen Richtung nach außen abstehende Rohrabschnittverbindungsstellen wie Flansche überwunden werden. Die zwischen der Magnetfelderzeugungseinrichtung und der Magneteinrichtung wirkende magnetische Wechselwirkung ist dabei abhängig von deren Entfernung, sodass der Abstand vorzugsweise nur gering ist, um eine effektive Verlagerung des Molchs zu ermöglichen. Bei einem größeren Abstand zwischen dem Rohrabschnitt und der Magnetfelderzeugungseinrichtung, beziehungsweise bei magnetisch abschirmenden Eigenschaften des Rohrabschnitts selbst muss auf eine geeignete Magnetfeldstärke der Magnetfelderzeugungseinrichtung geachtet werden, wobei es gegebenenfalls von Vorteil sein könnte eine dafür geeignete Vorrichtung zu verwenden, die einen gezielten und damit gerichteten Austritt der Feldlinien ermöglicht.
Durch die Verlagerung des Molchs kann beispielsweise eine mit Borsten ausgebildete Reinigungsvorrichtung die Innenwand des Rohrabschnitts abstreifen, um Schmutz oder Ablagerungen von der Innenwand zu entfernen. Vorzugsweise kann die Reinigungsleistung bei größeren oder stark anhaftenden Verschmutzungen oder Ablagerungen an der Innenwand durch eine wiederholte Bewegung in beide Richtungen entlang des Rohrabschnitts durch ein wiederholtes Abstreifen der Innenwand mit der Reinigungsvorrichtung gesteigert werden. Die transparente Ausgestaltung des Rohrabschnitts ermöglicht eine manuelle Führung der Magnetfelderzeugungseinrichtung, wobei der Benutzer ständig optisch die Position des Molchs innerhalb des Rohrabschnitts überwachen und insbesondere an Stellen mit einer starken Verschmutzung eine wiederholte Reinigung durchführen kann. Weiterhin kann optisch der Erfolg der Reinigung laufend überwacht und gegebenenfalls nachgebessert werden.
Neben dem einfachen Abstreifen der Innenwandung kann die Reinigungsleistung dadurch weiter gesteigert werden, dass der Molch um eine parallel zu der axialen Richtung des Rohrabschnitts verlaufenden Rotationsachse gedreht wird. Hierfür kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung in Umfangsrichtung um einen beliebigen Winkel gedreht werden, wodurch der Molch durch die magnetische Wechselwirkung zwischen den beiden ebenfalls gedreht wird. Eine besonders hohe Reinigungsleistung kann dadurch erzielt werden, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung zur Reinigung des Rohrabschnitts in der axialen Richtung verlagert und der Molch dabei durch eine wiederholte Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts um die Rotationsachse gedreht wird.
Darüber hinaus ist optional angedacht, dass das mindestens eine Magnetelement ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet ist. Das mindestens eine Magnetelement kann als kostengünstiger und stabiler Permanentmagnet ausgebildet sein. Ein Permanentmagnet kann aus einem hartmagnetischen Material hergestellt sein. Es ist ebenfalls möglich, dass ein Permanentmagnet beispielsweise eine geeignete magnetische Metalllegierung, Ferrite oder Kunststoffe mit permanentmagnetischen Eigenschaften aufweist oder auch als Seltenerdmagnet ausgebildet ist. Gemeinsam ist allen Permanentmagneten, dass sie ein über einen ausreichend langen Zeitraum gleichbleibendes und damit stabiles Magnetfeld erzeugen.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann das mindestens eine Magnetelement als Elektromagnet ausgestaltet sein. Unter einem Elektromagnet wird ein Magnetfeld erzeugender stromdurchflossener Leiter verstanden, welcher meist als Spule mit mehreren Windungen realisiert ist. Eine derartige Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass durch den regelbaren Stromfluss durch die Spule die Magnetfeldstärke innerhalb eines Betriebsbereichs vorgegeben und je nach Anforderung auch verändert werden kann. Weiterhin erlaubt die Ausgestaltung als Elektromagnet eine Phasenumpolung des Magnetelements.
Darüber hinaus ist es optional erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung teilringförmig oder ringförmig ausgebildet ist und den Rohrabschnitt in Umfangsrichtung mehr als 180°, vorzugsweise mehr als 270° umgeben kann. Neben der Ausgestaltung der Magnetfelderzeugungseinrichtung als einfacher zylinderförmiger Stabmagnet mit nur einem Magnetelement, welcher von außen an dem Rohrabschnitt entlanggeführt wird, um eine Verlagerung des Molchs in dem Rohrabschnitt zu erreichen, kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung auch so ausgebildet sein, dass sie mehrere Magnetelemente aufweisen kann. Dazu kann es vorteilhaft sein, wenn die Magnetfelderzeugungseinrichtung, welche die Magnetelemente aufweist, den Rohrabschnitt bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung zumindest teilweise umgreift. Die Bedeutung in Umfangsrichtung umgreifend kann dabei weit ausgelegt werden. Darunter fallen erfindungsgemäß Ausführungsformen eines Stabmagneten, welcher eine an den Rohrabschnitt angepasste Formgebung aufweist, bis hin zu Ausführungsvarianten, welche den Rohrabschnitt vollständig umgeben und dabei einen geschlossenen Ring ausbilden können. Die Magnetfelderzeugungseinrichtung ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und umgibt den Rohrabschnitt in Umfangsrichtung mit mehr als 180° und besonders vorzugsweise mit mehr als 270°. Die Magnetelemente können dabei nebeneinander oder beabstandet zueinander angeordnet sein. Eine derartige umgreifende Ausgestaltung ermöglicht es jedoch, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung mehrere beabstandet zueinander entlang des Rings vorzugsweise äquidistant angeordnete Magnetelemente aufweisen kann. Diese können beispielsweise in einem Gehäuse in der Magnetfelderzeugungseinrichtung eingebettet sein, um sie effektiv vor äußeren Einflüssen schützen zu können. Vorteilhafterweise sind die Magnetelemente so angeordnet, dass Sie bei einer Umklammerung des Rohrabschnitts durch die Magnetfelderzeugungsvorrichtung den Rohrabschnitt von allen Seiten umgeben, sodass die Magneteinrichtung des Molchs möglichst gut durch das entstehende und sich überlagernde Magnetfeld der Magnetelemente erfasst und bei einer Verlagerung effektiv mitgezogen werden kann.
Weiterhin bietet eine derartige den Rohrabschnitt umgebende Anordnung der Magnetelemente die Möglichkeit, dass durch das entstehende Magnetfeld der Magnetelemente die Magneteinrichtung des Molchs und damit der Molch selbst in dem Rohrabschnitt zentriert wird. Durch die Zentrierung kann einem Verkanten des Molchs innerhalb des Rohrabschnitts vorgebeugt werden und die auf den Molch einwirkende radiale Kraft während der Drehung oder Rotation des Molchs reduziert werden. Weiterhin ist durch die zentrierte Anordnung der Anpressdruck der Reinigungsvorrichtung an die Innenwand gleichmäßig verteilt, wodurch eine gewünschte gleichmäßige Reinigung ermöglicht wird, wobei der Molch nur mit der Reinigungsvorrichtung an der Innenwand und nicht mit dem Gehäuse des Molchs selbst an der Innenwand anliegen kann bzw. mit der Innenwand in Berührung kommen kann.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung eine erste Ringhälfte und eine relativ zu der ersten Ringhälfte verlagerbare zweite Ringhälfte aufweist. Die Magnetfelderzeugungseinrichtung ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie aus zwei miteinander beweglich verbundenen Ringhälften ausgebildet ist, die relativ zueinander verlagerbar sind. Die beiden Ringhälften können so ausgebildet sein, dass sie in einem geschlossenen Zustand die Formgebung eines in sich geschlossenen Rings aufweisen. Die beiden Ringhälften können in einem offenen Zustand relativ zueinander verlagert werden, sodass ein Öffnungswinkel in dem offenen Zustand größer ist als der Öffnungswinkel in dem geschlossenen Zustand. Auf diese Weise kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung in einfacher Weise in Umfangsrichtung an dem Rohrabschnitt angeordnet werden, indem die Magnetfelderzeugungseinrichtung in dem offenen Zustand in Umfangsrichtung an dem Rohrabschnitt angelegt und um Anschluss geschlossen wird, sodass die Magnetfelderzeugungseinrichtung mit nur einem geringen Spalt an dem Rohrabschnitt anliegt.
Der Innendurchmesser dieses Rings ist dabei vorteilhafterweise etwas größer als ein Außendurchmesser des zu reinigenden oder zu überwachenden Rohrabschnitts, sodass die Magnetfelderzeugungseinrichtung in einfacher Weise entlang der axialen Richtung des Rohrabschnitts verlagert werden kann. Durch diese Ausgestaltung, welche bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung einen Spalt zwischen der Magnetfelderzeugungseinrichtung und dem Rohrabschnitt aufweist, kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung auch entlang gekrümmten Rohrabschnitte in einfacher Weise verlagert werden.
Weiterhin können die erste und die zweite Ringhälfte auch so ausgestaltet sein, dass Sie im geschlossenen Zustand keinen vollständig geschlossenen Ring bilden, sondern dass ein offener Ring entsteht, welcher beispielsweise in dem geschlossenen Zustand einen Öffnungswinkel von 60° aufweisen kann. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung in einfacher Weise entlang der axialen Richtung verlagert werden kann, wobei etwaige Befestigungen oder Stützen des Rohrabschnitts sowie Verbindungen einzelner Rohrabschnitte miteinander durch den teilweise geöffneten Ring überfahren werden können, ohne die beiden Ringhälften zu öffnen und im Anschluss wieder schließen zu müssen.
Neben einer Ausgestaltung der beiden Ringhälften als offener oder geschlossener Ring kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung auch andere Formgebungen aufweisen, wobei auch eine Anpassung der Formgebung an die Formgebung des gewünschten Rohrabschnitts möglich ist.
Durch eine derartige Ausgestaltung der Erfindung wird es ermöglicht, dass die erste Ringhälfte und die zweite Ringhälfte mit Hilfe eines Scharnierelements miteinander verbunden sind, sodass die Magnetfelderzeugungseinrichtung geöffnet und der Rohrabschnitt in einfacher Weise umgriffen werden kann. Das Scharnierelement ermöglicht das einfache schließen und Öffnen der Magnetfelderzeugungseinrichtung. Das Scharnierelement kann dabei als Scharnier ausgebildet sein, welches eine Relativbewegung der beiden Ringhälften relativ zueinander ermöglicht.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung eine Fixiervorrichtung aufweist, wodurch die erste Ringhälfte und die zweite Ringhälfte in Ihrer Anordnung relativ zueinander fixierbar sind. Die Fixiereinrichtung ermöglicht es, dass die beiden beweglich zueinander gelagerten Ringhälften nach der Anordnung der Magnetfelderzeugungseinrichtung in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts fixiert werden, sodass eine Relativbewegung der beiden Ringhälften zueinander unterbunden werden kann. Dies ist besonders dann als vorteilhaft anzusehen, falls eine Drehung der Magnetfelderzeugungseinrichtung in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts während der axialen Verlagerung notwendig ist, um ein unbeabsichtigtes Öffnen der beiden Ringhälften zu verhindern.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung mehrere ringförmig und beabstandet zueinander angeordnete Elektromagnete aufweist, wobei die Polung zweier benachbart angeordneter Elektromagnete entgegengesetzt ist, sodass der Molch bei einer konstanten Umpolung der Elektromagnete um die Rotationsachse rotiert, wie es auch bei einem Elektromotor mit einem Stator und einem relativ dazu rotierenden Rotor der Fall ist. Neben einer einfachen Drehung des Molchs durch eine Drehung der Magnetfelderzeugungseinrichtung in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts kann der Molch durch eine geeignete Anordnung und Umpolung der in der Magnetfelderzeugungseinrichtung angeordneten Elektromagnete um die Rotationsachse rotieren, ohne dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung ebenfalls in Umfangsrichtung gedreht werden muss. Dies kann durch beabstandet und vorzugsweise entlang der Umfangsrichtung des Rohrabschnitts an der Magnetfelderzeugungseinrichtung angeordnete Elektromagnete realisiert werden. Dabei weisen die jeweils benachbart angeordneten Elektromagnete eine entgegengesetzte Polung auf, die konstant umgepolt werden kann. Die Pole der Magneteinrichtung des Molchs kann dabei von dem sich konstante ändernden Magnetfeld der Elektromagnete entweder abgestoßen oder angezogen werden, wodurch der Molch einen Drehimpuls erfährt und in eine kontinuierliche Rotation um die Rotationsachse versetzt wird. Somit wird es ermöglicht, dass der Molch bei einer Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung in axialer Richtung nicht nur durch das vorhandene Magnetfeld mitgezogen wird, sondern zur selben Zeit ohne eine Drehung der Magnetfelderzeugungseinrichtung um seine Rotationsachse rotiert, um somit besonders effizient und schonend die Innenwand des Rohrabschnitts zu reinigen. Neben einer Ausgestaltung der Elektromagnete, wobei jeweils benachbarte Elektromagnete eine entgegengesetzte Polung aufweisen, können auch zwei oder mehr benachbart angeordnet Elektromagnete dieselbe Polung aufweisen.
Es ist auch möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Magneteinrichtung mehrere Permanentmagnete aufweist. Die Permanentmagnete können dabei als Stabmagnete mit einer zylinderförmigen Formgebung ausgestaltet sein, welche beabstandet und vorzugsweise äquidistant zueinander radial von der Rotationsachse abstehend in oder an dem Molch angeordnet sind. Benachbart zueinander angeordnete Permanentmagnete können dabei eine entgegengesetzte Polung aufweisen, um eine möglichst gleichmäßige Rotation des Molchs durch eine Auslenkung des Magnetfelds der Magnetfelderzeugungseinrichtung zu ermöglichen. Weiterhin können zwei oder mehrere der Permanentmagnete dieselbe Polung aufweisen.
Weiterhin ist auch eine Ausgestaltung der Magneteinrichtung als Elektromagnete denkbar. Dabei können die Elektromagnete entweder bei einer Ausgestaltung der Magnetfelderzeugungseinrichtung mit sich konstant umpolenden Elektromagneten als Elektromagnete mit einer konstanten Polung, oder bei einer Ausgestaltung der Magnetfelderzeugungseinrichtung mit Permanentmagneten oder Elektromagneten mit konstanter Polung als Elektromagnete mit sich konstant ändernder Polung ausgestaltet sein.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass der Molch durch die Anordnung der mehreren Permanentmagneten als Rotor ausgebildet ist, sodass bei einem konstanten Wechsel des Magnetfeldes der als Stator ausgebildeten Magnetfelderzeugungseinrichtung der Molch um die Rotationsachse rotiert. Neben der Ausgestaltung analog zu einem Elektromotor kann die Anordnung aus der Magnetfelderzeugungseinrichtung sowie der Magneteinrichtung des Molchs auch als Schrittmotor ausgestaltet sein, wobei der Rotor durch ein gesteuertes und schrittweise rotierendes Magnetfeld des Stators um einen vorgegebenen Winkel beziehungsweise sein Vielfaches gedreht werden kann. Durch die fortlaufende Umpolung der Elektromagnete können die Drehgeschwindigkeit und die Drehdauer kontrolliert werden.
Dabei kann die Anzahl der Magnetelemente und die Anzahl der Magneteinrichtungen aneinander angepasst sein, sodass vorzugsweise jedem Magnetelement der Magnetfelderzeugungseinrichtung eine Magneteinrichtung des Molchs gegenübersteht. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist dabei aber nicht auf diese Anordnung beschränkt, sondern es sind auch Anordnung erfindungsgemäß, bei denen sich die Anzahl der Magnetelemente und die Anzahl der Magneteinrichtungen unterscheidet, wobei auch nicht jedes Magnetelement und/oder Magneteinrichtung einem Gegenspieler gegenüberstehen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Reinigungsvorrichtung zumindest teilweise in Umfangsrichtung an einer Außenwand eines Gehäuses des Molchs in radialer Richtung vorspringend angeordnet ist. Die Reinigungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, bei einem mechanischen Abstreifen der Innenwand des Rohrabschnitts an der Innenwand anhaftende Verunreinigungen zu entfernen. Die Reinigungsvorrichtung kann dabei an der Außenwand an dem Gehäuse des Molchs angeordnet sein. Weiterhin kann die Reinigungsvorrichtung aber auch an einer separaten Vorrichtung an dem Gehäuse des Molchs angeordnet sein. Die Reinigungsvorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass sie bei der Anordnung des Molchs in dem Rohrabschnitt an der Innenwand anliegt. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Reinigungsvorrichtung auch federbelastet gegen die Innenwand des Rohrabschnitts gedrückt werden, um einen ständigen Kontakt der Reinigungsvorrichtung mit der Innenwand zu ermöglichen. Die Reinigungsvorrichtung kann an der Außenwand des Molchs das Gehäuse des Molchs umgebend oder umklammernd angeordnet und festgelegt sein. Weiterhin kann die Reinigungsvorrichtung als eine Anzahl einzelner und in Umfangsrichtung des Molchs beabstandet zueinander angeordneter Streifen- oder Flächenelemente ausgebildet sein.
Optional ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Außenwandreinigungselement an der Magnetfelderzeugungseinrichtung so angeordnet ist, dass die Reinigungsvorrichtung bei einer bestimmungsgemäßen Anordnung der Magnetfelderzeugungseinrichtung an einem Rohrabschnitt an einer Außenwand des Rohrabschnitts anliegt. Das Außenwandreinigungselement ermöglicht es, bei einer Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung nicht nur den in dem Innenraum des Rohrabschnitts angeordneten Molch zu verlagern, sondern zusätzlich durch das Abstreifen der Außenwand des Rohrabschnitts diese vor Schmutz, Staub sowie anderen Ablagerungen zu befreien und diese dabei mechanisch abzutragen. Das Außenwandreinigungselement kann an einer der Außenwand des Rohrabschnitts zugewandten Seite an der Magnetfelderzeugungseinrichtung angeordnet und beispielsweise als Borsten, oder Lamellen ausgestaltet sein. Das Außenwandreinigungselement kann dabei dieselbe Ausgestaltung wie die Reinigungsvorrichtung mit Borsten aufweisen, oder sich von dieser unterscheiden.
Des Weiteren ist es möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Reinigungsvorrichtung und/oder das Außenwandreinigungselement radial abstehende Borsten aufweist. Die Borsten sind dazu eingerichtet, bei einer Verlagerung des Molchs in axialer Richtung oder bei einer Rotation des Molchs um die Rotationsachse an der Innenwand des Rohrabschnitts entlanggeführt zu werden, wodurch etwaige Ablagerungen durch die Borsten mechanisch abgetragen und entfernt werden können. Die Borsten des Außenwandreinigungselement erfüllen dabei eine ähnliche Aufgabe, indem Sie bei einer Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung an der Außenwand des Rohrabschnitts entlanggeführt werden und dabei Verschmutzungen auf der Oberfläche mechanisch abtragen. Neben der Verwendung nur einer Sorte Borsten kann die Reinigungsvorrichtung verschieden ausgebildete Borsten sowie Borsten mit einem verschiedenen Härtegrad aufweisen. Weiterhin kann die Reinigungsvorrichtung neben Borsten auch Lamellen, Schwämme oder anderen Reinigungswerkzeuge aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Molch entlang einer Umfangsrichtung über den gesamten Umfang verteilt radial nach außen abstehende Borsten aufweist. Durch allseitig radial nach außen abstehende Borsten kann der Molch zum einem in dem zugeordneten Rohrabschnitt zentriert werden und zum anderen liegen lediglich die Borsten an der Innenwand an, wodurch ein Kontakt des Gehäuses des Molchs mit der Innenwand und damit eventuelle Beschädigungen durch den Kontakt des Gehäuses des Molchs mit der Innenwand verhindert werden können. Die Borsten weisen dazu vorzugsweise dieselbe Länge auf. Weiterhin kann durch die zentrierte Anordnung die radial auf den Molch einwirkenden Kräfte bei der Rotation um die Rotationsachse durch das von außen angelegte Magnetfeld reduziert werden.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Molch eine Zentriereinrichtung zur Zentrierung des Molchs in dem Rohrabschnitt aufweist, wobei die Zentriereinrichtung mindestens zwei in Umfangsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten des Molchs angeordnete und in einer radialen Richtung nach außen vorspringende formstabile Zentrierelemente aufweist. Neben einer anderweitig bewirkten Zentrierung des Molchs in dem Rohrabschnitt beispielsweise durch radial von dem Gehäuse des Molchs abstehende Borsten kann der Molch auch oder zusätzlich mit Hilfe der Zentriereinrichtung zentriert werden. Die Zentriereinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Molch bei einer bestimmungsgemäßen Anordnung des Molchs in dem Rohrabschnitt über nur die Zentriereinrichtung an der Innenwand des Rohrabschnitts anliegt. Eine Zentrierung des Molchs in dem Rohrabschnitt ermöglicht zu einem eine sichere und verklemmungsfreie Verlagerung des Molchs in einem gekrümmten Rohrabschnitt und reduziert weiterhin, insbesondere während der Rotation des Molchs um die Rotationsachse, die auf den Molch einwirkenden Kräfte.
Durch die Verwendung von zwei und vorzugsweise von mehreren auf jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses des Molchs angeordneten Zentrierelementen kann der Molch zusätzlich zu den angesprochenen Borsten der Reinigungsvorrichtung in dem Rohrabschnitt zentriert werden. Die Zentrierelemente sind dabei vorzugsweise formstabil ausgestaltet und ragen über das Gehäuse des Molchs hervor und können mit einer beispielsweise als einen Gleitschuh, oder Gleitkugel ausgebildeten Kontaktfläche an der Innenwand des Rohrabschnitts anliegen. Dabei kann der Gleitschuh oder die Gleitkugel optional einen vollständigen oder bereichsweise angeordneten reibungsreduzierenden Überzug aufweisen, um etwaige Reibungen während der Verlagerung in dem Rohrabschnitt zwischen dem Gleitschuh oder der Gleitkugel und der Innenwand weiter reduzieren zu können.
Es ist auch möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Zentrierelemente mindestens ein bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Molchs an der Innenwand des Rohrabschnitts anliegendes Zentrierrad aufweisen. Die Verwendung mindestens eines an der Innenwand des Rohrabschnitt anliegendes Zentrierrads, kann in einer axialen Richtung sowie während einer Rotation des Molchs um die Rotationsachse die Reibungskraft des sich verlagernden Molchs durch die Abrollbewegung des mindestens einen Zentrierrads während der Bewegung, gegenüber der Ausgestaltung mit einem Gleitschuh, minimiert werden. Das mindestens eine Zentrierrad kann dabei so ausgestaltet sein, dass eine Bewegung des Rads in allen nötigen Freiheitsgraden ermöglicht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Zentriereinrichtung mehrere in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnete und in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung ausgerichtete Zentrierräder aufweist, die bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Molchs an der Innenwand des Rohrabschnitts entlang einer Schraubenlinie abrollen. Eines der Zentrierräder oder vorzugsweise mehrere Zentrierräder können in radialer Richtung federnd gelagert sein, so dass alle Zentrierräder nach dem Einführen des Molchs in den Rohrabschnitt mit einem durch eine Federkraft vorgebbaren Anpressdruck an die Innenwand des Rohrabschnitts angedrückt werden. Durch die Ausrichtung der Zentrierräder in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung wird bei einer erzwungenen Rotationsbewegung des Molchs um die Rotationsachse gleichzeitig eine axiale Verlagerung des Molchs durch die jeweils entlang einer Schraubenlinie an der Innenwand abrollenden Zentrierräder bewirkt. Die Zentrierräder können demzufolge sowohl einer radialen Zentrierung des Molchs innerhalb des Rohrabschnitts als auch einer geführten axialen Verlagerung des Molchs dienen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung eine Verlagerungseinrichtung aufweist, wobei die Verlagerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Magnetfelderzeugungseinrichtung entlang des Rohrabschnitts zu verlagern. Neben einer händischen Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung kann die Verlagerung über die Verlagerungseinrichtung erfolgen. Dabei kann die Verlagerung entlang der axialen Richtung des Rohrabschnitts in beiden Richtungen erfolgen. Die Verlagerung kann dabei entweder wie angesprochen manuell erfolgen oder auch teilweise autonom oder vollständig autonom, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung als Roboter ausgestaltet ist. Insbesondere bei längeren Rohrabschnitten sowie bei einer häufigen Reinigung kann eine autonome Reinigung von Vorteil sein. Die Magnetfelderzeugungseinrichtung kann dabei zusätzlich mit Sensor- und Messinstrumenten ausgestaltet sein, um beispielsweise über eine optische Kamera den Erfolg der Reinigung zu überwachen und gegebenenfalls die Reinigung an ausgewählten Stellen zu wiederholen. Weiterhin können derartige überwachende Systeme auch dazu eingesetzt werden, Beschädigungen wie Risse nicht nur zu detektieren, sondern auch an eine geeignete Vorrichtung weiterzuleiten, damit der Anwender darauf angemessen reagieren kann.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die Verlagerungseinrichtung einen Haltegriff zur manuellen Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung aufweist. Durch den Haltegriff kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung durch einen Benutzer in einfacher Weise verlagert werden. Der Haltegriff kann dabei beispielsweise eine zylinderförmige Formgebung aufweisen, wobei der Haltegriff mit einer Stirnseite an der Magnetfelderzeugungseinrichtung angeordnet und festgelegt ist. Der Haltegriff kann dabei bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung mit einer oder beiden Händen des Benutzers umfasst und verlagert werden. Neben der Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung über den Haltegriff in der axialen Richtung kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung auch dazu verwendet werden eine Drehung der Magnetfelderzeugungseinrichtung in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts zu ermöglichen.
Des Weiteren ist es möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Verlagerungseinrichtung mindestes ein Antriebsrad aufweist, welches bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung der Magnetfelderzeugungseinrichtung an der Außenwand des Rohrabschnitts anliegt, sodass die Magnetfelderzeugungseinrichtung mit Hilfe des mindestens einen Antriebsrads entlang der axialen Richtung des Rohrabschnitts verlagerbar ist. Die Magnetfelderzeugungseinrichtung kann beispielsweise ein Antriebsrad aufweisen, welches bei einer Anordnung der Magnetfelderzeugungseinrichtung an der Außenwand des Rohrabschnitts aufliegt. Weiterhin kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung mehrere beabstandet zueinander angeordnete Antriebsräder aufweisen, die den Rohrabschnitt gegebenenfalls von sich gegenüberliegenden Seiten umgeben.
Bei horizontal ausgerichteten Rohren, welche auf einem Untergrund aufliegen, können an der Magnetfelderzeugungseinrichtung zwei oder mehrere Antriebsräder angeordnet sein, sodass bei einer Anordnung der Magnetfelderzeugungseinrichtung an dem Rohrabschnitt die Antriebsräder auf dem Untergrund aufliegen. Bei der Verwendung von zwei oder mehreren Rädern kann eine Anzahl von Rädern als Antriebsräder und eine Anzahl von Rädern als antriebslose Räder ausgestaltet sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung einen Elektromotor aufweist, wobei die Rotation des mindestens einen Antriebsrads über den Elektromotor antreibbar ist. Der Elektromotor ist vorzugsweise in einem Innenraum der Magnetfelderzeugungseinrichtung angeordnet und damit möglichst von der Umgebung abgeschirmt. Über eine geeignete elektrische Weiterleitung kann der Elektromotor mit dem mindestens einen Antriebsrad verbunden sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung einen Verbindungsabschnitt aufweist, zur lösbaren Verbindung der Magnetfelderzeugungseinrichtung mit dem Haltegriff. Der Verbindungsabschnitt kann an der ersten oder an der zweiten Ringhälfte angeordnet sein. Beispielsweise kann der Verbindungsabschnitt eine Ausnehmung aufweisen, wobei der Haltegriff in die Ausnehmung eingeführt und dort mit Hilfe eines Verbindungselements wie einem Bolzen oder einem Stift festgelegt werden kann. Alternativ kann der Handgriff auch über eine klemmende Verbindung oder über eine Bajonettverbindung festgelegt sein. Weiterhin kann der Haltegriff auch einstückig an dem Verbindungsabschnitt ausgebildet sein. Durch die lösbare Anordnung des Haltegriffs kann dieser bei Beschädigung ausgetauscht werden. Dasselbe gilt für den Austausch des Haltegriffs gegen einen Haltegriff mit einer anderen möglicherweise für den jeweiligen Einsatz besser geeigneten Ausführungsform.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass der Molch eine Verbindungseinrichtung aufweist, sodass der Molch über die Verbindungseinrichtung mit einem weiteren Molch verbindbar ist. Die Verbindungseinrichtung kann an einer oder auch an beiden Stirnseiten des Gehäuses des Molchs angeordnet sein. Der Molch ist dabei über die Verbindungseinrichtung mit mindestens einem weiteren Molch verbindbar. Auf diese Weise können zwei oder mehrere Molche miteinander verbunden werden um eine verbundene kettenartige Anordnung von Molchen zu erreichen. Durch die Anordnung mehrerer Molche hintereinander kann eine besonders gründliche Reinigungsleistung durch das Abstreifen der Innenwand durch die Reinigungsvorrichtung mehrerer Molche ermöglicht werden. Dabei können die verschiedenen Molche auch unterschiedlich ausgebildete Reinigungsvorrichtungen aufweisen.
Hierzu kann die Verbindungseinrichtung direkt an dem Gehäuse des Molchs oder an einem vorzugsweise in einem Winkel von dem Gehäuse hervorspringenden Fortsatz festgelegt sein. Über einem an dem Gehäuse oder dem Fortsatz, den Fortsatz oder das Gehäuse durchringenden Ausnehmung kann durch einen Stift oder einen Bolzen gesichert ein weiterer Molch festgelegt werden. Das Verbindungselement kann dabei beispielsweise als flexibles Seil, Spirale oder Kette ausgestaltet sein, oder auch eine starre Verbindung aufweisen.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung eine Gelenkverbindung aufweist. Neben einer starren Verbindung eines oder mehrerer Molche untereinander kann die Verbindungseinrichtung vorzugsweise eine Gelenkverbindung aufweisen, die eine flexible Bewegung zweier verbundener Molche ermöglicht. Unter einer Gelenkverbindung wird dabei eine Verbindung verstanden, die es ermöglicht, dass die beiden verbundenen Teile entlang mindestens eines Freiheitsgrads relativ zueinander verschwenkt werden können. Dies kann insbesondere bei gekrümmten Rohrabschnitten und der Verwendung mehrere verbundene Molche eine Verlagerung der Molche in diesem Bereich ermöglichen, ohne dass die Molche sich in dem gekrümmten Abschnitt verkeilen oder steckenbleiben. Dabei kann die Gelenkverbindung als Drehgelenk oder als Kugelgelenk ausgestaltet sein.
Optional ist vorgesehen, dass die Gelenkverbindung eine Kardanwelle ist, sodass über die Kardanwelle ein Drehmoment von dem Molch mit der Magnetfelderzeugungseinrichtung angetriebenen Moch auf den weiteren Molch übertragbar ist. Eine Ausgestaltung als Kardanwelle bietet den Vorteil, dass die beiden Elemente verschwenkbar zueinander gelagert werden können und weiterhin Drehmomente von einem auf das andere Element beziehungsweise von einem Molch auf einen weiteren Molch übertragbar sind. Somit wird es ermöglicht, dass durch eine einzelne Magnetfelderzeugungseinrichtung, deren Magnetfeld nur einen Molch erfasst, mehrere Molche durch den Rohrabschnitt verlagert werden können, wobei dennoch eine im Vergleich kleindimensionierte Magnetfelderzeugungseinrichtung verwendet werden kann.
Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen des Reinigungssystems für einen Rohrabschnitt werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht des Reinigungssystems bestehend aus einer Magnetfelderzeugungseinrichtung sowie einem Molch zur Reinigung eines transparent ausgebildeten Rohrabschnitts,
2 eine perspektivische Ansicht des Reinigungssystems im geöffneten Zustand der Magnetfelderzeugungseinrichtung,
3 eine schematische Schnittansicht des Reinigungssystems entlang der Schnittlinie III-III aus 1,
4 eine schematische Seitenansicht des Reinigungssystems aus 3 bei einer Drehung der Magnetfelderzeugungseinrichtung,
5 eine schematische Schnittansicht des Reinigungssystems mit einem als Stator ausgebildeten Magnetfelderzeugungseinrichtung und einem als Rotor ausgebildeten Molch,
6 eine schematische Schnittansicht des Reinigungssystems aus 5, wobei der Rotor um eine Schrittweite gedreht ist,
7 eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Reinigungssystems mit einer Zentriereinrichtung,
8 eine schematische Schnittansicht des Reinigungssystems bei einer Reinigung eines auf einem Untergrund aufliegenden Rohrabschnitts, und
9 eine schematische Schnittansicht eines Rohrabschnitts mit drei miteinander jeweils über eine Verbindungseinrichtung verbundenen Molchen.

In 1 ist eine perspektivische Ansicht des Reinigungssystems 1 zur Reinigung eines transparenten Rohrabschnitts 2 dargestellt. Das Reinigungssystem 1 weist dabei eine Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 mit einem Haltegriff 4 sowie einen Molch 5 mit einer in 1 nicht näher dargestellten Magneteinrichtung auf. Bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung der Reinigungssystems 1 umgreift die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 den Rohrabschnitt 2 in Umfangsrichtung, während der Molch 5 mit der in dem Molch 5 eingebetteten Magneteinrichtung innerhalb des Rohrabschnitt 2 angeordnet ist. Die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 wirkt mit der Magneteinrichtung des Molchs 5 so zusammen, dass durch die magnetische Wechselwirkung zwischen der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 und der Magneteinrichtung der Molch 5 bei einer Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 in einer axialen Richtung entlang des Rohrabschnitts 2 dem sich verlagernden Magnetfeld folgt und der Molch 5 somit ebenfalls verlagert wird.
Der Molch 5 weist ein zylinderförmiges Gehäuse 6 mit einer allseitig radial nach außen abstehenden Borsten 7 aufweisenden Reinigungsvorrichtung 8 auf. Während einer Verlagerung des Molchs 5 innerhalb des Rohrabschnitts 2 liegen äußere Enden der Borsten 7 an der Innenwand 9 des Rohrabschnitts 2 an und sind dafür vorgesehen, bei der Verlagerung etwaige Ablagerungen oder Verschmutzungen an der Innenwand 9 mechanisch abzutragen. Dies ermöglicht eine effiziente aber gleichzeitig schonende Reinigung von empfindlichen Oberflächen wie der Innenwand 9 von transparenten Rohrabschnitten 2, ohne dass es zu einer Trübung und damit Beeinträchtigung der Transparenz der Rohrabschnitte 2 kommt.
Durch die allseitige Anordnung der Borsten 7 liegen lediglich diese an der Innenwand 9 des Rohrabschnitts 2 an und zentrieren durch die symmetrische Ausgestaltung der Borsten 7 den Molch 5 innerhalb des Rohrabschnitts 2. Somit wird ein Kontakt eines starren Gehäuses des Molchs 5 mit der Innenwand 9 verhindert, wodurch eventuelle Beschädigungen der Innenwand 9 während der Reinigung vermieden werden.
Die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 selbst weist weiterhin eine erste Ringhälfte 11 sowie eine mit der ersten Ringhälfte 11 schwenkbar verbundene zweite Ringhälfte 12 auf. Die beiden Ringhälften 11, 12 sind über ein als Scharnier ausgebildetes Scharnierelement 13 miteinander verbunden und bilden zusammen in einem geschlossenen Zustand einen Ring mit einem Öffnungswinkel von annähernd 60° aus. Die erste Ringhälfte 11 weist weiterhin einen Verbindungsabschnitt 14 auf, welche dazu eingerichtet ist, einen zylinderförmigen Haltegriff 4 mit der ersten Ringhälfte 11 zu verbinden. Im vorliegenden Beispiel ist der Haltegriff 4 mit einer nicht gezeigten Vorrichtung lösbar mit der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 verbunden. Der Haltegriff 4 ist dazu eingerichtet, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 in einfacher Weise mit Hilfe des Haltegriffs 4 in axialer Richtung sowie in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts 2 verlagert werden kann.
In 2 ist eine perspektivische Ansicht des Reinigungssystems 1 bestehend aus der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 sowie aus dem Molch 5 dargestellt. In dieser Darstellung befindet sich die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 in einem geöffneten Zustand, wobei die erste Ringhälfte 11 und die zweite Ringhälfte 12 in einem im Vergleich zu dem geschlossenen Zustand in 1 relativ zueinander verlagert sind, wodurch sich der Öffnungswinkel vergrößert. In diesem geöffneten Zustand kann in einfacher Weise ein Rohrabschnitt 2 durch die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 umgriffen werden.
In 3 ist eine schematische Schnittansicht des Reinigungssystems 1 entlang der Schnittlinie III-III aus 1 dargestellt. Dabei ist die Magneteinrichtung 15 des Molchs 5 als Permanentmagnet ausgebildet und innerhalb des Molchs 5 eingebettet. Die den Rohrabschnitt 2 umklammernde Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 weist jeweils eine in der ersten Ringhälfte 11 und in der zweiten Ringhälfte 12 eingebettetes Magnetelement 16 auf. Die Magnetelemente 16 sind ebenfalls als Permanentmagnete ausgeführt, wobei sich die beiden Magnetelemente 16 auf gegenüberliegen Seiten der Magneteinrichtung 15 befinden.
In 4 ist das Reinigungssystem aus 3 dargestellt, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 in Umfangsrichtung gegen den Uhrzeigersinn 17 im Vergleich zu der Situation aus 3 gedreht ist. Bei der Drehung der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 wird ebenfalls der Molch 5 in dieselbe Richtung entlang der Rotationsachse gedreht.
In den 5 und 6 ist jeweils eine schematische Schnittansicht des Reinigungssystems 1 mit einem als Stator ausgebildeten Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 und einem als Rotor ausgebildeten Molch 5 mit Borsten 7 und Lamellen 19 dargestellt. Die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 weist dabei mehrere beabstandet und äquidistant zueinander angeordnete Magnetelemente 16 auf, die in die erste Ringhälfte 11 sowie in die zweite Ringhälfte 12 eingebettet sind. Die Magnetelemente 16 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Elektromagnete ausgestaltet und derart ausgeführt, dass jeweils zwei benachbart angeordnete Elektromagnete eine entgegengesetzte Polung aufweisen. Die Magneteinrichtung 15 des Molchs 5 ist dabei als mehrere ebenfalls beabstandet zueinander angeordnete Permanentmagnete ausgestaltet, die radial nach außen abstehend in dem Molch 5 eingebettet sind. Die Magnetelemente 16 und die Magneteinrichtung 15 sind dabei so ausgebildet, dass sich jeweils ein Elektromagnet und ein Permanentmagnet gegenüberstehen. Durch eine kontinuierliche Umpolung der Elektromagnete erfährt der Molch 5 ein Drehmoment und beginnt entlang einer parallel zu der axialen Richtung verlaufenden Rotationsachse zu rotieren. Hierbei kann der Molch 5 als Rotor sowie die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 als Stator eines Schrittmotors angesehen werden. Durch ein gesteuertes und schrittweise rotierendes Magnetfeld des Stators kann der Rotor um einen vorgegebenen Winkel beziehungsweise sein Vielfaches gedreht werden. Durch die fortlaufende Umpolung der Elektromagnete kann die Drehgeschwindigkeit und die Drehdauer kontrolliert werden. In 6 ist das Reinigungssystem 1 aus 5 gezeigt, wobei der Rotor durch das angelegte Magnetfeld eine Schrittweite gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist.
In 7 ist eine schematische Schnittansicht des Reinigungssystems 1 aus 3 mit einer Zentriereinrichtung mit Zentrierelementen 20 dargestellt. Die drei in Umfangsrichtung des Gehäuses 6 des Molchs 5 beabstandet zueinander angeordneten Zentrierelemente 20 selbst weisen jeweils ein Zentrierrad 21 auf, welches an der Innenwandung 9 des Rohrabschnitts 2 angeordnet ist. Die Zentrierelemente 20 beziehungsweise die Zentrierräder 21 sind dazu eingerichtet, den Molch 5 neben den Borsten 7 der Reinigungsvorrichtung 8 in dem Rohrabschnitt 2 zu zentrieren, um zum einen den Rohrabschnitt 2 bei einer Verlagerung nicht durch den Kontakt mit dem Gehäuse 6 des Molchs 5 zu beschädigen und zum anderen die auf den Molch 5 während der Rotation um die Rotationsachse auftretenden Kräfte zu reduzieren.
In 8 ist eine Variante der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 dargestellt, welche dazu eingerichtet ist, Rohrabschnitte 2 zu reinigen, welche auf einem Untergrund 22 aufliegend angeordnet sind. In vergleichbarer Weise könnte der Rohrabschnitt 2 auch an einer Wand angeordnet sein. Zu diesem Zweck weist die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 eine Verlagerungseinrichtung mit mehreren Antriebsrädern 23 auf. Die Antriebsräder 23 sind über einen in der Abbildung nicht gezeigten Elektromotor antreibbar und dienen dazu die Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 entlang des Rohrabschnitts 2 auf dem Untergrund 22 zu verlagern. An einer Seite der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3, die einer Außenwand 24 des Rohrabschnitts 2 zugewandt ist, ist ein Außenwandreinigungselement 25 angeordnet. Das Außenwandreinigungselement wiederum weist mehrere Borsten auf, welche bei einer bestimmungsgemäßen Anordnung der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 an der Außenwand 24 des Rohrabschnitts anliegen und diesen während einer Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 abstreifen und somit von Schmutz und Staub befreien.
In 9 ist eine schematische Schnittansicht eines Rohrabschnitts mit drei miteinander verbundenen Molchen 5 gezeigt. Die Molche 5 weisen an ihren jeweiligen Stirnseiten eine Verbindungseinrichtung in Form einer Kardanwelle 26 auf, die jeweils zwei Molche 5 miteinander verbindet. Einer der Molche 5 wird von dem Magnetfeld einer Magnetfelderzeugungseinrichtung 3 erfasst, innerhalb des Rohrabschnitts 2 verlagert und um die Rotationsachse rotiert. Durch die kardanische Verbindung der Molche 5 untereinander werden alle Molche 5 der Molchkette zusammen verlagert und rotiert.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Reinigungssystem
2: Rohrabschnitt
3: Magnetfelderzeugungseinrichtung
4: Haltegriff
5: Molch
6: Gehäuse
7: Borsten
8: Reinigungsvorrichtung
9: Innenwand
10: Axiale Richtung des Rohrabschnitts
11: Erste Ringhälfte
12: Zweite Ringhälfte
13: Scharnierelement
14: Verbindungsabschnitt
15: Magneteinrichtung
16: Magnetelement
17: Drehung gegen den Uhrzeigersinn
19: Lamellen
20: Zentrierelemente
21: Zentrierrad
22: Untergrund
23: Antriebsrad
24: Außenwand
25: Außenwandreinigungselement
26: Kardanwelle

Claims

Reinigungssystem (1) für einen Rohrabschnitt (2) mit einem eine Reinigungsvorrichtung (8) aufweisenden Molch (5) und mit einer Antriebseinrichtung, wobei der Molch (5) bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung der Antriebseinrichtung innerhalb des Rohrabschnitts (2) verlagert wird, um mit der Reinigungsvorrichtung (8) eine Innenwand (9) des Rohrabschnitts (2) zu reinigen, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungssystem (1) eine Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) sowie eine in dem Molch (5) angeordnete Magneteinrichtung (16) aufweist, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) mindestens ein ein Magnetfeld erzeugendes Magnetelement (16) aufweist, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) so ausgebildet ist, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Reinigungssystems (1) den Rohrabschnitt (2) in Umfangsrichtung mindestens abschnittsweise umgibt, und wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) und die Magneteinrichtung (15) so zusammenwirken, dass der Molch (5) bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Reinigungssystems (1) über eine magnetische Wechselwirkung zwischen der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) und der Magneteinrichtung (15) um eine parallel zu einer axialen Richtung des Rohrabschnitts (2) verlaufenden Rotationsachse verdreht und durch eine axiale Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) in einer axialen Richtung innerhalb des Rohrabschnitts (2) verlagert werden kann.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Magnetelement (16) ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet ist.
Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) teilringförmig oder ringförmig ausgebildet ist und den Rohrabschnitt (2) in Umfangsrichtung mehr als 180°, vorzugsweise mehr als 270° umgeben kann.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) eine erste Ringhälfte (11) und eine relativ zu der ersten Ringhälfte (11) verlagerbare zweite Ringhälfte (12) aufweist.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ringhälfte (11) und die zweite Ringhälfte (12) mit Hilfe eines Scharnierelements (13) miteinander verbunden sind, sodass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) geöffnet und der Rohrabschnitt (2) in einfacher Weise umgriffen werden kann.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) eine Fixiervorrichtung aufweist, wodurch die erste Ringhälfte (11) und die zweite Ringhälfte (12) in Ihrer Anordnung relativ zueinander fixierbar sind.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) mehrere ringförmig und beabstandet zueinander angeordnete Elektromagnete aufweist, wobei die Polung zweier benachbart angeordneter Elektromagnete entgegengesetzt ist, sodass der Molch (5) bei einer konstanten Umpolung der Elektromagnete um die Rotationsachse rotiert.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinrichtung (15) mehrere Permanentmagnete aufweist.
Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (5) durch die Anordnung der mehreren Permanentmagnete als Rotor ausgebildet ist, sodass bei einem konstanten Wechsel des Magnetfeldes der als Stator ausgebildeten Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) der Molch (5) um die Rotationsachse rotiert.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (13) zumindest teilweise in Umfangsrichtung an einer Außenwand (24) eines Gehäuses (6) des Molchs (5) in radialer Richtung vorspringend angeordnet ist.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenwandreinigungselement (25) an der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) so angeordnet ist, dass die Reinigungsvorrichtung (8) bei einer bestimmungsgemäßen Anordnung der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) an einem Rohrabschnitt (2) an einer Außenwand (24) des Rohrabschnitts (2) anliegt.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (8) und/oder das Außenwandreinigungselement (25) radial abstehende Borsten (7) aufweist.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (5) entlang einer Umfangsrichtung über den gesamten Umfang verteil radial nach außen abstehende Borsten (7) aufweist.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (5) eine Zentriereinrichtung zur Zentrierung des Molchs (5) in dem Rohrabschnitt (2) aufweist, wobei die Zentriereinrichtung mindestens zwei in Umfangsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten des Molchs (5) angeordnete und in einer radialen Richtung nach außen vorspringende formstabile Zentrierelemente (20) aufweist.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente (20) mindestens ein bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Molchs (5) an der Innenwand (9) des Rohrabschnitts (2) anliegendes Zentrierrad (21) aufweisen.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung mehrere in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnete und in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung ausgerichtete Zentrierräder (21) aufweist, die bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Molchs (5) an der Innenwand (9) des Rohrabschnitts (2) entlang einer Schraubenlinie abrollen.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) eine Verlagerungseinrichtung aufweist, wobei die Verlagerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) entlang des Rohrabschnitts (2) zu verlagern.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung einen Haltegriff (4) zur manuellen Verlagerung der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) aufweist.
Reinigungssystem nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung mindestes ein Antriebsrad (23) aufweist, welches bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) an der Außenwand (24) des Rohrabschnitts (2) anliegt, sodass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) mit Hilfe des mindestens einen Antriebsrads (23) entlang der axialen Richtung des Rohrabschnitts (2) verlagerbar ist.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) einen Elektromotor aufweist, wobei die Rotation des mindestens einen Antriebsrads (23) über den Elektromotor antreibbar ist.
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) einen Verbindungsabschnitt (14) aufweist zur lösbaren Verbindung der Magnetfelderzeugungseinrichtung (3) mit dem Haltegriff (4) .
Reinigungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (5) eine Verbindungseinrichtung aufweist, sodass der Molch (5) über die Verbindungseinrichtung mit einem weiteren Molch verbindbar ist.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der die Verbindungseinrichtung eine Gelenkverbindung aufweist.
Reinigungssystem (1) nach Anspruch 23, dadurch kennzeichnet, dass die Gelenkverbindung eine Kardanwelle (26) ist, sodass über die Kardanwelle (26) ein Drehmoment von dem Molch (5) auf den weiteren Molch übertragbar ist.