DE19956421C2 - Inspektionsroboter für Rohrsysteme - Google Patents
Inspektionsroboter für RohrsystemeInfo
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/005—Investigating fluid-tightness of structures using pigs or moles
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Inspektionsroboter
für Rohrsysteme mit einem in diesen beweglichen Fahrwerk,
an welchem Vorrichtungen zur Rohrinspektion angebracht,
sind, die vom Fahrwerk aus in Abzweigungen des Rohrsystemes
eingebracht werden.
Aus der EP 0 683 348 A2 ist eine Vorrichtung zum Abdichten
von Kanalwandungen im Bereich des Anschlusses eines Neben
kanals an einen Hauptkanal bekannt. Die Vorrichtung weist
ein im Hauptrohr bewegliches Fahrwerk auf, von welchem aus
die Abdichtung des Nebenkanals direkt an der Einmündungs
stelle erfolgt. Die Vorrichtung ist jedoch nicht in der La
ge weiter in solche Nebenkanäle vorzudringen, oder diese
auf grössere Entfernungen vom Hauptkanal aus zu kontrollie
ren.
Eine Einrichtung zum Vorschub eines Prüf oder Bearbeitungs
systems in einer Rohrleitung ist aus der DE 44 17 428 C1
bekannt, die ein von außerhalb der Rohrleitung antreibba
res, hohles Vorschubelement aufweist, mit welchem Prüf- o
der Bearbeitungssysteme in die Rohrleitung eingebracht wer
den, sollen. Diese Einrichtung stellt jedoch keinen fernge
steuerten Roboter dar, der mehr oder weniger unabhängig in
einem Hauptrohr operieren soll.
Dagegen wird in DE 38 03 274 A1 eine ferngesteuerte Vor
richtung beschrieben, bei der eine auf einer biegsamen Wel
le angeordnete Fernsehkamera durch eine als Komponente ei
nes in einem Hauptrohr verfahrbaren Wagens integrierten, um
die Längsachse des Wagens verdrehbaren Träger sowie einen
auf diesen aufgesetzten zur Seite hin schwenkbaren Drehschemel
in ein Nebenrohr eingeschwenkt werden kann. Auf
dem Träger und dem Drehschemel sind Führungs- und Antriebs
vorrichtungen für die biegsame Welle angeordnet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen In
spektionsroboter anzugeben, der sich ferngesteuert in einem
Hauptrohr bewegen und von diesem Hauptrohr aus Inspektionen
in sich verzweigenden Nebenrohrsystemen vornehmen kann. Be
sonders wichtig ist dabei, dass die Inspektionssysteme des
Roboters leicht und ohne Verhakungsgefahr in die Nebenrohre
ein- und dort möglichst weit vordringen können.
Zu Lösung der Aufgabe schlagt die vorliegende Erfindung die
Merkmale vor, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches
1 angeführt sind. Weitere, vorteilhafte Ausgestaltun
gen der Erfindung sind in den kennzeichnenden Merkmalen der
Unteransprüche zu sehen.
Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im folgenden
und anhand der Fig. 1 bis 9 beschrieben. Es zeigen:
die Fig. 1 eine schematische Darstellung des Roboters im
Einsatz,
die Fig. 2 den gesamten Roboter im Querschnitt,
die Fig. 3 das Kopfstück,
die Fig. 4 das Getriebegehäuse,
die Fig. 5 einen Schnitt entlang AA in der Fig. 4,
die Fig. 6 das Fahrwerk und
die Fig. 7 einen Schnitt durch das Fahrwerk gem. Fig. 5
die Fig. 8 die Drehdurchführung
die Fig. 9 das Abbiegen des Kopfstückes.
In der Fig. 1 ist schematisch in der Gesamtansicht ein In
spektionsroboter für Rohrsysteme mit einem darin bewegli
chen Fahrwerk dargestellt, an welchem Vorrichtungen zur In
spektion angebracht sind, die vom Fahrwerk aus in Abzwei
gungen des Rohrsystemes eingebracht werden können. Speziell
handelt es sich dabei um eine kamerageführte Inspektions
einheit an einem Spiralsystem 3 für Rohrsysteme komplexer
Geometrie mit einem Durchmesserbereich von etwa 60 bis 500 mm
Rohrweite. Der Inspektionsroboter ist besonders geeignet
für große Einfahrtiefen bei sich verzweigenden Rohren und
besteht im wesentlichen aus zehn Baugruppen, dem Fahrwerk
1, dem Außenrohr 2 als Antriebsgehäuse, dem Spiralsystem 3,
der Spiralabwinkelungseinrichtung 4, der Spiralspitze 5,
der Inspektionskamera 6, dem Reinigungseinheit 7, der Fahr
kamera 8, der elektropneumatischen Drehdurchführung 9 und
der Gehäusevertikalverstellung 10. Davon bilden die Teile
5, 6 und 7 das Kopfstück, die Teile 2, 3, 4 8 und 10 das
Gehäuse und das Teil 1 das eigentliche Fahrwerk zur Posi
tionierung im Rohrsystem. Die Drehdurchführung 9 ist noch
vor dem Fahrwerk angeordnet. Das Fahrwerk mit dem Gehäuse
operiert in dem Hauptkanal 11, von dem sich verzweigende
Nebenkanäle 12 ausgehen, die inspiziert werden sollen. Da
bei wird der Inspektionsroboter über ein mit ihm verkabel
tes Bedienpult 13 über Joysticks 14 gesteuert. Dabei ist
ein Kabel 15 für die Bewegungen des Fahrwerkes 1 und des
Außenrohres 2 an diese angeschlossen, sowie ein weiteres
Kabel 16 mit mehreren Funktionen über die Drehdurchführung
9 drehungsfrei durch das Spiralsystem 3 zur Inspektionska
mera 6 geführt. Integriert ist dazu noch eine Druckluft
steuerung zur fernhantierten Beobachtung und Steuerung der
aktiven Freiheitsgrade.
Gemäß den Fig. 1 und 2 weist der Roboter in Arbeitsrich
tung gesehen das Fahrwerk 1, das an dieses angebaute und
ihm gegenüber drehbare Außenrohr 2 als Gehäuse, die an die
ses angesetzte Abwinkelungseinrichtung 4, die durch alle
Elemente über deren gesamte Länge durchgehende Spirale 3,
sowie eine Vorschubeinrichtung für den Axialvorschub der
Spirale 4 auf. Die Spirale 3 ist über ihre gesamte Länge
drehbar, ragt aus der Abwinkelungseinrichtung 4 mit ihrem
Arbeitsende heraus und ist gegenüber dem Außenrohr 2 hinter
diesem durch die Abwinkelungseinrichtung 4 um ihre Mittel
achse schwenkbar. Am Arbeitsende der Spirale 4 sind die
Vorrichtungen 6, 7 zur Inspektion angebracht, wobei im In
neren der Spirale 4 die Versorgungsleitungen für die Vor
richtungen 6, 7 untergebracht sind. Die Spirale 3 ist in ih
rem vorderen Teil 64 etwa ab der Abwinkelungseinrichtung 4
bis zu ihrer Spitze 5 biegeweicher als in ihrem hinteren
Teil, dem Bereich in dem Fahrwerk 1 und dem Gehäuse bzw.
Aussenrohr 2 ausgebildet. In diesem biegeweicheren Teil 64
soll die Spirale 3, wie später beschrieben, auf besondere
Art gekrümmt und abgebogen werden.
Durch die einzelnen Baugruppen des Inspektionsroboters kön
nen nun die folgenden Freiheitsgrade realisiert werden:
- - Fahren mit dem Fahrwerk in einem Rohr -
- - Translation der Spirale -
- - Rotation der Spirale -
- - Abwinkeln der Spirale -
- - pneumatische Krümmung der Spirale -
- - Rotation des Spiralmanipulationsgehäuses -
- - Gehäusevertikalverstellung -,
wobei sich die Aktivierung der Relativdrehung für den Rei
nigungsring und die Drehdurchführung aus der Rotation der
Spirale ableiten.
Ein Hauptelement des Roboters ist das Außenrohr 2 als An
triebsgehäuse, welches mit den weiteren Bauelementen in der
Fig. 3, sowie vergrößert in der Fig. 4 dargestellt ist. Das
Außenrohr 2 ist über die Vertikalverstellung 10 mit den
Fahrwerk 1 verbunden, welches in den Fig. 5 und 6 in ei
ner Seiten- und einer Draufsicht mit Teilschnitt darge
stellt ist.
Das Fahrwerk 1 weist gemäß der Fig. 6 angetriebene Hinter
räder 17 auf, die paarweise je durch einen Getriebemotor 18
über einen Kegelradsatz 19 angetrieben, werden. Über die
Hinterräder 17 läuft ein Rundschnurring 20 zu den Vorderrä
dern 21, läuft ebenfalls über diese hinweg und wird zwi
schen ihnen durch eine Spannrolle 21 umgelenkt. Dadurch
werden die Umfangskräfte des Rundschnurringes 20 auf die
Vorderräder 21 erhöht. Beide Getriebemotoren 18 sind elek
trisch parallel geschaltet und gewährleisten eine synchrone
Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 17 und 21. Durch
einen mittleren Hohlraum des Fahrwerkes 1 wird die Spirale
3 horizontal geführt, deren Funktion später genauer be
schrieben wird. Dies geschieht, um extreme Umlenkungen der
Spirale 3 zu vermeiden. Dazu ist das Fahrwerk 1 in seinem
vorderen Bereich 22 offen und im Übergang Richtung Getrie
begehäuse 2 mit einer Verrundung 23 versehen. Eine Haube 28
schließt den Getriebebereich des Fahrwerkes 1 nach oben
wasserdicht ab und kann als Füllraum für Aus
gleichsmassen zu Erhöhung der Traktion durch Eigengewicht
auf die Antriebsräder 17 und 21 dienen.
Die erwähnte Gehäusevertikalverstellung 10 geschieht durch
Verstellen der über den Anschlußflansch 29 am Außenrohr 2
befestigten Anschlußtraverse 24 (siehe die Fig. 4). Die
Traverse 24 läuft dabei auf einer vertikalen Schiene 25,
die mittels der Momentenstützen 26 an des Fahrwerksgehäuse
27 angeflanscht sind. Das Verstellen durch die Traverse 24
erlaubt das Einstellen der Höhe des Außenrohres 2 ohne
Einschränkung der Bewegungsmöglichkeiten der Spirale 3.
Wie bereits erwähnt, ist das in den Fig. 4 und 5 im
Schnitt dargestellte Außenrohr 2 als Antriebsgehäuse ein
zentrales Element des Roboters. Über den, am Außenrohr 2
mittels des Rollenlagers 36 drehbar gelagerten Anschluß
flansch 29 ist das Außenrohr 2 über die Gehäusevertikalver
stellung 10 mit dem Fahrwerk 1 bzw. dessen Gehäuse 27 ver
bunden. In dem drehbaren Anschlußflansch 29 sitzt dazu eine
Innenverzahnung 30, in die ein Zahnrad 31 eingreift. Dieses
Zahnrad 31 sitzt auf einer am oberen Teil des Außenrohres 2
gelagerten Antriebswelle 32, die über eine Kupplung 33 von
einem Getriebemotor 34 angetrieben wird, wobei zwischen der
Kupplung 33 und dem Motor 34 auf dessen Achse ein weiteres
Zahnrad 47 sitzt. Dieser Getriebemotor 34 ist über den La
gerbock 35 im oberen Teil des Außenrohres 2 befestigt und
verdreht somit in seiner einen Funktion den Anschlußflansch
29 gegenüber dem Außenrohr 2, das heisst dieses gegenüber
dem Fahrwerk 1 bzw. dessen Gehäuse 27. Diese Drehung wird
über die Kupplung 33 ein- oder ausgeschaltet. Die Innenver
zahnung 30 mit dem Zahnrad 31 ermöglicht somit über die An
triebswelle 32 und die Kupplung 33 eine kraftschlüssige
Drehung des Außenrohres 2 durch den Getriebemotor 34 und
das Lager 63.
Zur Verriegelung des Außenrohres 2 mit dem Anschlußflansch
29 ist im Außenrohr 2 an dessen Drehflansch 40 ein Elektro
magnet 37 mit einen Verriegelungstift 39 befestigt, der
durch eine Feder 38 in die Zähne des Zahnrades 31 gedrückt
wird. Bei aktivierter Kupplung 33 wird der Stift 39 des
Elektromagneten 37 gegen die Zugfeder 38 zurückgezogen und
rastet aus dem Zahnrad 31 aus. Die Kupplung 33 und der
Elektromagnet 37 sind parallel geschaltet. Der Drehflansch
40 ist mit dem Außenrohr 2 verschraubt und nimmt den Elek
tromagneten 37, die Lagerung für die Antriebswelle 32 sowie
das Spiraleinführungsrohr 41 auf. Durch die Drehung des Au
ßenrohres 2 wird die später beschriebene Spiralabwinke
lungseinrichtung 4 mitgedreht.
In dem Außenrohr 2 ist mittels Rollenlagern 43 das Inn
nerohr 42 frei drehbar exzentrisch gelagert. Das Reaktions
moment der Drehung der Spirale 3 wird dabei über den einge
rasteten Elektromagneten 37 zum ortsfesten Anschlußflansch
29 abgeleitet und verhindert die Drehung des Außenrohres 2.
An seiner Vorderseite ist das Innenrohr 42 durch einen
Flansch 44 verschlossen. In dem Innenrohr 42 sind auf La
gerböcken 46 Getriebemotoren 45 mittels Winkelflanschen 47
angeschraubt, die die Translationsbewegung der Spirale 4
auf später beschriebene Weise erzeugen. Der Drehantrieb für
die Drehbewegung des Innenrohres 42 mit der Spirale 3 er
folgt durch das auf der Abtriebswelle des Motores 34 sit
zende Zahnrad 47, das in den fest auf dem Innenrohr 42 sit
zenden Zahnkranz 48 eingreift. Die Spirale 3 wird in das
Innenrohr 42 über das Spiraleinführungsrohr 41 eingeführt
und im Innenrohr 42 mittels der Stützrollen 49 geführt
(siehe Fig. 4 und 5), die an der Innenseite des Innenrohres
42 befestigt sind.
Die Translationsbewegung der Spirale 3 erfolgt durch die
drei sternförmig angeordneten und ebenfalls an der Innen
seite des Innenrohres 42 befestigten Spiralantriebsrollen
50, 51 und 52 (siehe Fig. 5). Die eine Antriebsrolle 50
weist über ihren Umfang angeordnete, achsparallele Zylin
derstifte 53 auf, die in die Spirale 3 eingreifen und bei
Drehung der Antriebsrolle 50 durch Formschluß die Transla
tionsbewegung der Spirale 3 erzeugen. Die andere Antriebs
rolle 51 erzeugt einen Translationsvorschub durch Reib
schluß des auf ihr sitzenden O-Ringes 54 auf der Oberfläche
der Spirale 3. Die dritte Rolle ist die ebenfalls mit einem
O-Ring 54 versehene Stützrolle 52, die zur Einstellung des
Anpressdruckes an die Spirale 3 und somit des Kraftschlus
ses zur Spiralrotationsmitnahme dient. In einer zweiten
Reihe daneben sind die bereits erwähnten Stützrollen 49,
die ebenfalls mit reibschlüssigen O-Ringen 54 versehen
sind, die zur Erhöhunng des übertragbaren Rotationsmomentes
der Spirale 3 beitragen. Der Antrieb der Spiralantriebsrol
len 50 und 51 erfolgt über je einen Kegelradsatz 55 auf den
Wellen der beiden Getriebemotoren 45.
Die Fig. 3 zeigt durch das vordere Ende der Spirale 3 und
die mechanische Abwinkelungseinrichtung 4 der Spirale 3 am
vorderen Ende des Gehäuses 2. Die Abwinkelungseinrichtung
besteht im wesentlichen aus der am Gehäuse 2 befestigten
und mit auf einem Kreisbogen um einen Drehpunkt 60 angeord
neten Bohrungen 56 versehenen Verzahnungsscheibe 57. In die
Bohrungen 56 greifen Stifte eines nicht dargestellten Moto
res ein, der seine dadurch erzeugte Schrittbewegung durch
den kreisförmigen Schlitz 61 auf den um den Drehpunkt 60
schwenkbaren Hebel 62 auf nicht näher dargestellte Weise
überträgt. Auf diesem Hebel 62 sitzen drei Stützrollen,
zwei untere 58 und ein obere 59, zwischen denen das vordere
Ende der Spirale 3 hindurchgeführt ist. Der Hebel 62 wird
nun um den Drehpunkt 60 nach oben geschwenkt und krümmt die
zwischen den Rollen 58 und 59 zwangsgeführte Spirale 3. Ei
ne am Gehäuse 2 angebrachte Gehäusekamera 63 ermöglicht da
bei einen Schrägblick nach vorne zu den abzweigenden Neben
rohren 12 und ermöglicht damit ein fernhantiertes Orien
tieren und Einführen der Spirale 3 in die Nebenrohre 12
(siehe die Fig. 1).
An der Spiralspitze 5, am Ende des biegeweicheren Teiles 64
der Spirale 3, ist ein Kamerakopf 65 angebracht, der den
Blick in die Rohre 11 und 12 mittels einer Schwarz-Weiss-
Kamera ermöglicht. Der im Vergleich zu ihr biegeweichere
Teil 64 der Spirale 3 ist an den Kamerakopf 65 angeschraubt
und erleichtert die pneumatische Krümmbarkeit der Spirale 3
unter den gegebenen Platzverhältnissen. Innerhalb dieses
Teiles 64 verläuft ein elastischer Schlauch 66 mit einem
geschlossenen Volumen, der mit seinem einen Ende zum Aus
senrohr bzw. Antriebsgehäuse 2 führt und mit seinem anderen
Ende in der Spirale 64 hinter der Gehäusekamera 65 ebenfalls
abgedichtet befestigt ist. Der Schlauch 66 ist daher
aus der Richtung des Gehäuses 2 aufblasbar, wobei der bie
geweichere Teil 64 der Spirale zum Schutz des Schlauches
66, zur Drehmomentübertragung und zur Rückstellung der
Spitze dient. An der einen Seite des Schlauches 66 ist zwi
schen diesem und der Spirale 64 eine Blattfeder 67 ange
bracht, deren beide Enden jeweils am Gehäuse 2 und am Kame
rakopf 65 fixiert sind. Diese in ihrer Steifigkeit abge
stimmte Blattfeder 67 ermöglicht eine druckproportionale
Krümmung der Spitze mit dem Kamerakopf 65. Der Luftab
schluss des Schlauches 66 wird über eine luftdichte Kabel
durchführung 68 nach vorne zum Kopf hin und durch eine wei
tere luftdichte Kabeldurchführung 69 mit offenem Luftan
schluß nach hinten zu einem Drucksteuerventil realisiert
(siehe die Fig. 4). Der Kamerakopf 65 ist mit der Kabel
durchführung 68 verschraubt. An seiner Vorderseite befindet
sich eine Frontscheibe 70, hinter welcher sich die Kamera
optik 71 und eine Beleuchtung 72 befinden. Vor dieser
Frontscheibe 70 befindet sich eine Wischvorrichtung 7, die
durch Drehung der Spirale 64 im Zusammenhang mit dem an der
Rohrwand gleitenden Ring 73 am Kamerakopf 65 betätigt wird.
Die krümmbare Spitze 64 der Spirale 3, deren Krümmungsra
dius pneumatisch druckproportional veränderbar ist, ermög
licht somit eine vollkommene Rundschau bzw. räumliche Be
stimmung im Rohr, solange der Kamerakopf sich im ausge
leuchteten Kamerabeobachtungsfeld befindet. In größeren
Rohrdurchmessern ist sogar ein Rückblick möglich. Weiter
ermöglicht die pneumatische Spiralkrümmung eine aktive Ab
zweigmöglichkeit in einem sich verzweigenden Rohrsystem.
Gemäß der Fig. 8 ist am rückwärtigen Ende der Spirale 3 ei
ne elektropneumatische Drehdurchführung 9 angeschraubt.
Durch die notwendige freie Rotation der Spirale 3 dient sie
zum Verdrillschutz der Kabel 74 und der an den Stutzen 75
angeschlossenen, nicht dargestellten Pneumatikschläuche,
die durch den gesamten Roboter bis zur Spitze der Spirale
3, 64 an der Kamera 6 führen. Die Spirale 3 wird durch ein
Gewinde auf das Gehäuse 76 der Drehdurchführung 9 aufge
schraubt, welches mittels Rollenlagern auf der inneren Wel
le 78 drehbar gelagert ist. Diese drehbare Welle 78 bildet
somit zusammen mit dem Druckluftanschluß sowie der Stec
keranschlußhülse 80 einen stationären Teil, während sich
das Gehäuse 76 darum mit der Spirale 3 frei drehen kann.
Die Kabel 74 aus dem Inneren der Spirale 3 werden druck
dicht in der Gehäusebohrung abgedichtet und mit dem Bür
stenblock 77 verbunden. Die Druckluft 79 für die Pneumatik
bzw. die Leitungen an dem Stutzen 75 wird durch die innere
Welle 78 des Gehäuses 76 geleitet. Die Drehdurchführung 9
ermöglicht somit drehungsfrei eine Druckzuführung, sowie
die Durchleitung der notwendigen Elektro- und Videokabel in
bzw. durch den Roboter bis zur Spitze der Spirale 3, ohne
durch deren Drehung beeinflusst oder verdrillt zu werden.
1
Fahrwerk
2
Außenrohr, Antriebsgehäuse
3
Spirale
4
Spiralabwinkelungseinrichtung
5
Spiralspitze
6
Inspektionskamera
7
Reinigungsring
8
Fahrkamera
9
Drehdurchführung
10
Gehäusevertikalverstellung
11
Hauptrohr
12
Nebenrohre
13
Bedienpult
14
Joystick
15
Kabel
16
Kabel
17
Hinterräder
18
Getriebemotor
19
Kegelradsatz
20
Rundschnurring
21
Umlenkrolle
22
vorderer Bereich
23
Verrundung
24
Traverse
25
Schiene
26
Momentenstützen
27
Fahrwerksgehäuse
28
Haube
29
Anschlußflansch
30
Innenverzahnung
31
Zahnrad
32
Antriebswelle
33
Kupplung
34
Getriebemotor
35
Lagerbock
36
Lager
37
Elektromagnet
38
Zugfeder
39
Verriegelungsstift
40
Drehflansch
41
Spiraleinführrohr
42
Innenrohr
43
Rollenlager
44
Flansch
45
Getriebemotoren
46
Lagerböcke
47
Zahnrad
48
Zahnkranz
49
Stützrollen
50
Antriebsrolle
51
Antriebsrolle
52
Stützrolle
53
Zylinderstifte
54
O-Ring
55
Kegelradsatz
56
Bohrungen
57
Verzahnungsscheibe
58
Stützrollen
59
Stützrollen
60
Drehpunkt
61
Schlitz
62
Hebel
63
Gehäusekamera
64
biegeweicherer Spiralteil
65
Kamerakopf
66
Schlauch
67
Blattfeder
68
Kabeldurchführung
69
Kabeldurchführung
70
Frontscheibe
71
Kameraoptik
72
Beleuchtung
73
Ring
74
Kabel
75
Stutzen
76
Gehäuse
77
Bürstenblock
78
innere Welle
79
Druckluftanschluß
80
Steckeranschlußbüchse
Claims (7)
1. Inspektionsroboter für Rohrsysteme mit einem in diesen
beweglichen Fahrwerk (1), an welchem Vorrichtungen zur
Rohrinspektion angebracht sind, die vom Fahrwerk aus in
Abzweigungen des Rohrsystems eingebracht werden, nämlich
einem an das Fahrwerk (1) angebautes und ihm gegenüber
drehbares Außenrohr (2) als Gehäuse, eine an dieses an
gesetzte Abwinkelungseinrichtung (4), eine Spirale (3),
sowie eine Vorschubeinrichtung für den Axialvorschub der
Spirale (3), wobei diese über ihre gesamte Länge drehbar
ist, aus der Abwinkelungseinrichtung (4) mit ihrem Ar
beitsende herausragt, gegenüber dem Außenrohr (2) hinter
diesem durch die Abwinkelungseinrichtung (4) um ihre
Mittelachse schwenkbar ist und am Arbeitsende der Spira
le (4) die Vorrichtungen (6, 7) zur Inspektion ange
bracht sind, wobei im Inneren der Spirale (4) die Ver
sorgungsleitungen für die Vorrichtungen (6, 7) unterge
bracht sind,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- a) Das Fahrwerk (1), das Außenrohr (2) und die Abwick lungseinrichtung (4) sind in Arbeitsrichtung gesehen hintereinander angebaut und die Spirale (3) verläuft durch alle Elemente über deren gesamte Länge,
- b) die Spirale (3) ist in ihrem vorderen Teil (64) etwa ab der Abwinkelungseinrichtung (4) bis zu ihrer Spit ze (5) biegeweicher als in ihrem hinteren Teil, dem Bereich in dem Fahrwerk (1) und dem Außenrohr (2) ausgebildet, wobei innerhalb dieses Teiles (64) ein elastischer Schlauch (66) mit einem geschlossenen Volumen angeordnet ist, der mit seinem einen Ende zum Außenrohr (2) führt und mit seinem anderen Ende in nerhalb der Spirale (64) in der Spitze (5) abgedich tet befestigt und aus der Richtung des Gehäuses (2) aufblasbar ist,
- c) an der einen Seite des Schlauches (66) ist zwischen diesem und der Spirale (64) eine in ihrer Steifigkeit abgestimmte Blattfeder (67) angebracht, deren beide Enden jeweils am Gehäuse (2) und an der Spitze (5) fixiert sind.
2. Inspektionsroboter nach Anspruch, gekennzeichnet da
durch, dass das Fahrwerk (1), bei welchem die Spirale
(3) durch einen mittleren Hohlraum horizontal geführt
wird, angetriebene Hinterräder (17) aufweist, über wel
che ein Rundschnurring (20) zu den Vorderrädern (21) und
über diese hinweg läuft und zwischen ihnen durch eine
Spannrolle (21) umgelenkt wird.
3. Inspektionsroboter nach einem der vorstehenden Ansprü
che, gekennzeichnet dadurch, dass das Außenrohr (2)
durch einen Motor (34) dreh- und verriegelbar an einem
Anschlussflansch (29) gelagert ist, der über eine Gehäu
severtikalverstellung (10) mit dem Fahrwerk (1) bzw.
dessen Gehäuse (27) verbunden ist, wobei die Drehung ü
ber die Kupplung (33) ein- oder ausschaltbar ist.
4. Inspektionsroboter nach einem der vorstehenden Ansprü
che, gekennzeichnet dadurch, dass in dem Außenrohr (2)
ein Innenrohr (42) motorisch frei drehbar exzentrisch
gelagert ist, in welches die Spirale (3) über ein Spi
raleinführungsrohr (41) eingeführt und hinter diesem in
dem Innenrohr (42) mittels Stützrollen (49) unter Anpressung
zum Mitdrehen mit diesem geführt wird, die an
der Innenseite des Innenrohres (42) befestigt sind.
5. Inspektionsroboter nach einem der vorstehenden Ansprü
che, gekennzeichnet dadurch, dass an der Innenseite des
Innenrohres (42) sternförmig angeordnete Spiralantriebs
rollen (50, 51 und 52) befestigt sind, deren eine (50)
über ihren Umfang angeordnete, achsparallele Zylinder
stifte (53) aufweist, die in die Spirale (3) eingreifen
und bei Drehung der Antriebsrolle (50) durch Formschluss
die Translationsbewegung der Spirale (3) erzeugen und
deren andere (51 und 52) Translationsvorschub und An
pressdruck durch Reibschluss auf die Oberfläche der Spi
rale (3) erzeugen.
6. Inspektionsroboter nach einem der vorstehenden Ansprü
che, gekennzeichnet dadurch, dass die Abwinkelungsein
richtung (4) eine am Gehäuse (2) befestigte Verzahnungs
scheibe (57) und einen mittelbar über diese um einen
Drehpunkt (60) motorisch schwenkbaren Hebel (62) aufwei
sen, auf welchem untere und obere Stützrollen (58 und
59) sitzen, zwischen denen das vordere Ende der Spirale
(3) hindurch zur Abwinkelung zwangsgeführt ist.
7. Inspektionsroboter nach einem der vorstehenden Ansprü
che, gekennzeichnet dadurch, dass am rückwärtigen Ende
der Spirale 3 eine elektropneumatische Drehdurchführung
9 mit einem Gehäuse 76 angeschraubt ist, in welchem eine
innere Welle 78 drehbar gelagert ist, in bzw. an welcher
Druckluft- und elektrische Anschlüsse drehungsfrei zu
dem Gehäuse 76 geführt sind.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1999156421 DE19956421C2 (de) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Inspektionsroboter für Rohrsysteme |
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DE1999156421 DE19956421C2 (de) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Inspektionsroboter für Rohrsysteme |
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DE19956421A1 DE19956421A1 (de) | 2001-06-13 |
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DE (1) | DE19956421C2 (de) |
Cited By (2)
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