DE2532023A1

DE2532023A1 - Rohrmolch

Info

Publication number: DE2532023A1
Application number: DE19752532023
Authority: DE
Inventors: Robert Louis Kendall; Larry Don Payne; Burton Vernooy
Original assignee: WILLIAMSON Inc T; TD Williamson Inc
Current assignee: WILLIAMSON Inc T; TD Williamson Inc
Priority date: 1974-07-19
Filing date: 1975-07-17
Publication date: 1976-02-05
Also published as: FR2279065B1; US3940855A; CA1033161A; BE831156A; NO752573L; NL7508604A; AU8165775A; GB1502830A; GB1502829A; AU496980B2; FR2279065A1

Description

Licht Schmidt, Hansmann & Herrmann Patentanwälte

2532023 München: Dipl.-Ing. Martin Licht

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

■ Patentanwälte Licht. Hansmann. Herrmann 8 München 2 Theresienstr. 33 " OppenaU: Dr. Reinhold Schmidt

8 München 2 Theresienstraße 33

16. Juli 1975 vRi/Lü

T. D. WILLIAMSON, INC. 2733 East Latimer Street Tulsa, Oklahoma
V. St. A.

Rohrmolch

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rohrmolch, der besonders dazu geeignet ist, durch eine vom Festland entfernte Rohrleitung gezogen zu werden, wenn diese verlegt wird, um durch die Verlegung hervorgerufene Verformungen der Sollquerschnittsform der Rohrleitung festzustellen. Gemäss einem weiteren Gesichtspunkt bezieht sich die Erfindung auf ein System, bei dem ein Rohrmolch dazu dient, einen Zustand entlang einer Rohrleitung abzutasten und die abgetastete Information im Inneren des Rohrmolchs zu speichern, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass die gespeicherte Information periodisch zu zweckmässigen Zeitpunkten von einer von dem Rohrmolch entfernten Stelle abgerufen werden kann.

509886/0432 -2-

Telefon (0 89)2812 02 Telegramm: Lipatli München Bayer Vereinsbank München, Kto.-Nr. 882495 Postscheck München Nr. 163397-802

Bei dem Verlegen einer vom Festland entfernten Rohrleitung wird ein grosser Lastkahn verwendet, und das Ende der Rohrleitung, an dem Anschlussteile anzufügen sind, wird auf dem Lastkahn gehaltert, wobei die übrige Rohrleitung über das Ende des Lastkahns in einem leichten Bogen nach unten verläuft, bis sie von dem Meeresboden getragen wird. Bei fortschreitender Herstellung der Rohrleitung werden die hinzugefügten Anschlußstücke an das Ende der Rohrleitung angeschweisst, während der Lastkahn entsprechend vorbewegt wird und die entsprechende zusätzliche Länge der Rohrleitung auf dem Meeresboden zu liegen kommt. Auf diese Weise wird die Rohrleitung schrittweise verlängert, wobei jedoch immer ein Stück der Rohrleitung, dessen Länge im wesentlichen konstant ist, zwischen einem Ende des Lastkahns und dem Meeresboden verläuft. Der Lastkahn ist so ausgebildet, dass er eine Zugspannung an der Rohrleitung aufr echter hai t, die zwischen dem Lastkahn und dem Meeresboden verläuft, so dass dieses Stück der Rohrleitung eine leichte Krümmung behält, die nicht scharf genug ist, um eine Durchbiegung der Rohrleitung hervorzurufen, wenn sie auf den Meeresboden gesenkt wird. Zeitweise unterliegt die Rohrleitung jedoch starken Biegebeanspruchungen, durch die Knicke, Einbeulungen oder andere Verformungen in der Rohrleitung entstehen. Um solche Einbeulungen festzustellen, war es einerseits üblich^ die Rohrleitung bei ihrer Verlegung von Tauchern abgehen zu lassen. Ein anderes Verfahren bestand darin, einen Messrohrmolch durch die Leitung zu schicken, nachdem sie fertiggestellt war. Beide Verfahren haben jedoch offensichtliche Nachteile und daher wäre es in höchstem Maße wünschenswert, die Verwendung von Tauchern zu vermeiden und dennoch jegliche Einbeulungen festzustellen, die kurz hinter dem Verlegungsschiff in

-3 -

50988670432

2 b 'λ 2 Ο 2 3

der Rohrleitung gebildet werden können, zum Beispiel an der Stelle, an der die Rohrleitung schliesslich auf dem Meeresboden aufliegt. Dies würde die Instandsetzung oder den Austausch des eingebeulten Rohrabschnittes erleichtern und würde ferner eine genaue Bestimmung des Ortes der Einbeulung ermöglichen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher in der Schaffung eines Rohrmolchs, der hinter dem Verlegungsschiff in einer Rohrleitung gezogen wird, wenn sie auf dem Meeresboden verlegt wird, und der ohne weiteres Einbeulungen in der Rohrleitung feststellen kann und das Vorhandensein solcher Einbeulungen dem Verlegungsschiff durch ein Signal mitteilen kann, während sich das Schiff noch in unmittelbarer Nähe des Rohrleitungsabschnittes befindet, der die Einbeulung aufweist.

Ferner soll erfindungsgemäss ein Rohrmolch geschaffen werden, der den Mindestinnendurchmesser der Rohrleitung abtastet, wenn diese auf dem Meeresboden verlegt wird, und diese Information auf dem Deck eines Rohrverlegungsschiffes anzeigt, wobei dies mit einer minimalen Unterbrechung der normalen Rohrverlegungsarbeiten auf dem Schiff vor sich geht.

Ferner soll erfindungsgemäss ein derartiger Rohrmolch geschaffen werden, um an grösseren Einbeulungen vorbeibewegt zu werden, ohne dass er in der Rohrleitung steckenbleibt.

Ferner soll erfindungsgemäss ein derartiger Rohrmolch geschaffen werden, der mehrere flache sphäroidförmige Rollen aufweist, die so angeordnet sind, dass sie die Innenwand der Rohrleitung in einem

509886/0432

7532023

-A-

vollen Kreis berühren und dabei nur mit einem kleineren Teil der Länge jeder Rolle in eigentlicher Berührung mit der Rohrleitung stehen, um den Reibungswiderstand herabzusetzen, der dabei auftritt, wenn der Rohrmolch entlang der Rohrleitung gezogen wird, und um den Verschleiss an den Rollen zu verringern.

Ferner soll erfindungsgemäss ein System geschaffen werden, durch das an entfernt gelegener Stelle ein Zustand in der Rohrleitung festgestellt werden kann, wobei eine diesen Zustand betreffende Information vorübergehend in dem Rohrmolch gespeichert und dann an einer Stelle angezeigt wird, die von dem Rohrmolch entfernt liegt, während sich der Rohrmolch selbst noch immer in der Rohrleitung befindet.

Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor.

In den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist, sind:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Rohrleitungsabschnittes bei seiner Verlegung auf dem Meeresboden, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rohrmolchs gemäss der vorliegenden Erfindung im Inneren der Rohrleitung gezeigt ist, der dazu dient, Einbeulungen in der Rohrleitung festzustellen,

509866/0432

7532023

***■ ö "™

Fig. 2 die schematische Darstellung eines Rohrleitungsverlegungsschiffes, in der die Art und Weise gezeigt ist, mit der das Rohr bei der Verlegung von dem Schiff gehaltert wird,

Fig. 3 eine waagerechte Aufrissansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Rohrmolchs in seiner Stellung in einem Rohrleitungsabschnitt,

Fig. 4 eine Stirnansicht des in Fig. 3 gezeigten Rohrmolchs, in der ferner die Bildebene der Fig. 3 durch die Linie 3-3 in Fig. 4 angedeutet ist,

Fig. 5 eine teilweise als Schnitt gezeigte Teilansicht, in der der Rohrmolch beim Vorbeilaufen an einer Einbeulung in der Rohrleitung gezeigt ist,

Fig. 6 ein Blockschema, in dem eine bevorzugte Anordnung für die Speicherung und Übertragung von Information von einem Rohrmolch in einer Rohrleitung zu dem Rohrverlegungsschiff oder einer anderen entfernt gelegenen Stelle gezeigt ist,

Fig. 7 eine teilweise als Schnitt gezeigte Aufrissansicht, in der eine andere Form des erfindungsgemässen Rohrmolchs gezeigt ist,

Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht, wobei jedoch weggelassen sind, um die Anordnung des Rohrmolchkörpers deutlicher zu veranschaulichen,

5Ö9D8S/0432

2 F λ 7 O 2

- 6 Fig. 9 eine Ansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. 7 und

Fig. 10 eine Querschnittsansicht entlang der einer Linie 10-10 in Fig. 7.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Rohrlei tu ngsmolch geschaffen, der dazu dient, Einbeulungen oder andere Verformungen gegenüber den Sollabmessungen an der Innenwand einer Rohrleitung festzustellen. Ein mittlerer Rohrmolchkörper trägt eine Vielzahl von an dem Körper angebrachten Rollen so, dass die Rollen sich von dem Rohrmolchkörper nach innen und aussen im wesentlichen radial zu dem Körper bewegen können und dass die Rollen nach aussen in Richtung auf die Innenwand der Rohrleitung vorgespannt sind, um an der Innenwand anzuliegen, wenn sie an ihr entlangrollen. Die Rollen sind so ausgebildet, dass sie mit ihrer Länge über einen wesentlichen Teil des Innenumfangs der Rohrleitungswand verlaufen, und haben die allgemeine Form eines flachen sphäroiden Körpers. Ein kleinerer Teil der Länge der Rollen ist radial erweitert, so dass nur dieser kleinere Teil normalerweise an der Rohrleitungswand anliegt, und der übrige grössere Teil der Länge der Rollen befindet sich in Abstand von aber nahe genug an der Innenwand der Rohrleitung, um an Einbeulungen oder anderen Verformungen anzugreifen und dadurch die gesamte Rolle nach innen zu-bewegen, wodurch eine derartige Einbeulung oder Verformung abgetastet wird» Mit Rollen dieser allgemeinen Ausbildung kann die gesamte Innenwand der Rohrleitung mit einer verhältnismässig kleinen Anzahl von Rollen überprüft werden, vorzugsweise sechs Rollen in zwei hintereinander angeordneten Dreiergruppen. Bei dieser Ausbildung befindet sich nur ein kleinerer Teil der Rollen in rollender Berührung mit der

509886/0432

Rohrleitung, wenn keine Einbeulungen vorhanden sind. Ohne den kleineren, radial erweiterten Teil würde die gesamte Länge der Rolle normalerweise an der Rohrleitungswand anliegen, und da sich der Radius der Rolle entlang ihrer Länge verändert, so dass die gesamte Aussenfläche der Rolle nahe an der Rohrleitungswand verlaufen kann, ist es ersichtlich, dass die Rollenteile mit kleinerem Durchmesser, falls sie in Berührung mit der Rohrleitung stünden, sich mit einer höheren Umdrehungszahl pro Rohrleitungslänge drehen würden, als die Teile mit grösserem Durchmesser. Infolgedessen nnüssten bestimmte Teile der Rollen an der Rohrleitung entlanggleiten, wodurch der Verschleiss an den Rollen erhöht und das Hindurchziehen des Rohrmolchs durch die Rohrleitung erschwert würde. Dadurch, dass der Hauptteü der Rollen in Abstand von der Wand der Rohrleitung gehalten wird, wie es oben angedeutet ist, kann dieser Teil nicht an der Rohrleitung entlanggleiten, und dadurch, dass der kleinere Teil der Länge der Rollen mit vergrössertem Durchmesser ausgebildet ist, so dass nur ein kleiner Teil der Rollenlänge die Rohrleitung berührt, werden Reibung und Verschleiss auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

In einer bevorzugtenAusführungsform sind eine Vielzahl von Rollen in vorderen und hinteren Gruppen angeordnet und so mit einem Rohrmolchkörper verbunden, dass, wenn eine oder mehrere Rollen einer Gruppe beispielsweise durch eine Einbeulung der Rohrleitung eingedrückt werden, diese Bewegung durch eine Abtastvorrichtung gefühlt wird. Die Anordnung ist derart, dass die andere Gruppe der Rollen durch das Zusammendrücken der ersten Rollengruppe nicht ebenfalls zusammengedrückt wird, aber falls die andere Rollengruppe auf eine Einbeulung trifft, die Einwärtsbewegung einer oder

509886/0432

mehrerer Rollen dieser Gruppe die Fühlvorrichtung veranlasst, das Vorhandensein einer Einbeulung anzuzeigen, ohne gleichzeitig die erste Rollengruppe zusammenzudrücken. Bei einer anderen Anordnung, wenn eine Rollengruppe auf eine Einbeulung trifft, ermöglicht die Einwärtsbewegung der Rollen eine entsprechende Einwärtsbewegung des anderen Rollensatzes, selbst wenn der letztere nicht auf eine Einbeulung getroffen ist. Bei dieser Anordnung kann eine geeignete Stossdämpfüngsvorrichtung an der Rückseite des Rohrmolchs vorgesehen sein, so dass, falls der Rohrmolch in der Rohrleitung festsitzt, ein nachfolgender Rohrmolch von hinten an den festsitzenden Rohrmolch herangepumpt werden kann, und wenn dieser nachfolgende Rohrmolch auf die Stossdämpfüngsvorrichtung auftrifft, werden dadurch beide Rollengruppen einwärtsbewegt, so dass der Rohrmolch an dem Hindernis vorbeigestossen werden kann.

Ebenfalls gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Feststellung eines Zustandesjin der Rohrleitung an entfernt gelegener Stelle geschaffen. Ein Rohrmolch ist mit einer Einrichtung zur Feststellung eines in der Rohrleitung herrschenden Zustandes ausgerüstet. Das von dieser Einrichtung abgegebene Ausgangssignal wird in einer von dem Rohrmolchkörper getragenen Speichervorrichtung gespeichert. Der Rohrmolch ist durch eine geeignete Übertragungseinrichtung mit einer entfernt gelegenen Stelle verbunden, die die Speichervorrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung an der entfernt gelegenen Stelle verbindet, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass die Speichereinrichtung durch die Anzeigevorrichtung je nach Bedarf befragt werden kann, um jegliche in der Speichervorrichtung gespeicherte Information zu erhalten. Vorzugsweise sind auch Mittel vorgesehen, durch die die Speichervorrichtung

9 -

509886/0432

in die Lage versetzt wird, weitere Ausgangssignale zu empfangen, nachdem die in der Speichervorrichtung gespeicherten Informationen abgerufen worden sind. Auf diese Weise kann der Rohrmolch entlang der Rohrleitung bewegt werden, während er Informationen über einen Zustand speichert, und die gespeicherte Information kann in zweckmässigen Zeitabständen abgerufen werden, ohne eine fortlaufende Abrufung dieser Informationen erforderlich zu machen. Dies vermeidet eine fortlaufende Aufzeichnung und gestattet, dass eine Aufzeichnung nur dann gemacht wird, wenn der Zustand in der Rohrleitung um einen bestimmten Betrag von einer Sollgrösse abgewichen ist.

Fig. 2 der Zeichnungen zeigt in sehr schematischer Weise ein Rohrverlegungsschiff 10, das durch Anker 11 verankert ist. Von einem Ende des Rohrverlegungsschiffes verläuft ein Rohrleitungsabschnitt 12, der als Verlängerung einer bereits verlegten Rohrleitung 13 auf den Meeresboden abgesenkt wird. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, wird der Rohrleitungsabschnitt 12 teilweise durch eine an dem Schiff befestigte Halterungsanordnung 14 gehaltert und getragen, und hat im wesentlichen die Form einer leichten S-Kurve. Wenn weitere Rohrleitungsabschnitte an das Ende der Rohrleitung auf dem Schiff 10 angeschweisst werden, wird dieses entsprechend vorbewegt, um an seinem hinteren Ende einen entsprechenden Rohrleitungsabschnitt ablaufen zu lassen. In dem Abschnitt 12 der Rohrleitung, der zwischen dem Meeresboden und dem Schiff verläuft, können Einbeulungen oder andere Verformungen auftreten, die durch den Rohrverlegungsvorgang entstehen können. Daher wird gemäss der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass ein Rohrmolch 15 in der Rohrleitung so angeordnet wird, dass er über ein Kabel 16, das mit der Rückseite einer Rohrausrichtklemmvorrichtung 17 verbunden

- 10 -

509006/0432

ist, entlang der Rohrleitung gezogen wird. Die Ausrichtklemmvorrichtung weist eine Steuerstange 18 auf, die dazu verwendet wird, mit der Hand die verschiedenen von der Ausrichtklemmvorrichtung ausgeübten Funktionen zu steuern. Wenn sich die Ausrichtklemmvorrichtung in der gezeigten Stellung befindet, in der sie die Verbindungsstelle 19 zwischen dem Rohrleitungsabschnitt 12 und einem neuen Rohrstück 20 überbrückt, das an den Rohrleitungsabschnitt 12 angefügt werden soll, verläuft die Steuerstange eine kurze Strecke aus dem offenen Ende des Rohrabschnittes 20 heraus. Bei einer Betriebsweise, nachdem die Schweissverbindung der Verbindungsstelle 1 9 teilweise fertiggestellt ist, wird die Steuerstange so betätigt, dass die Ausrichtklemmvorrichtung ihre Klemmbacken einzieht und sich genügend weit in denAbschnitt 12 hineinbewegt, so dass die Steuerstange nicht mehr aus dem Ende des Rohr Stückes 20 hervorsteht. Wenn dann die Schweissverbindung an der Verbindungsstelle 19 fertiggestellt ist (oder zumindest an dieser besonderen Schweissstation beendet ist) wird ein neues Rohrstück 21 in Ausrichtung auf das Rohrstück 20 jedoch in Abstand von diesem angebracht, so dass eine Bedienungsperson die Steuerstange mit der Hand betätigen kann, um die Rohrausrichtklemmvorrichtung (die eigenen Antrieb besitzt) nach vorn zu bewegen, um dadurch die neue Verbindungsstelle zwischen den Rohrstücken 20 und 21 zu überbrücken. Dabei wird die Steuerstange veranlasst, in der gleichen Weise aus dem offenen Ende des neuen Rohrstückes 21 herauszuverlaufen, wie es in Fig. 1 für das Rohrstück 2O gezeigt ist. Wenn sich die Ausrichtklemmvorrichtung in dieser Weise durch die Verbindungsstelle 19 nach Vorn bewegt^ wird der Rohrmolch 15 ebenfalls nach vorn bewegt und untersucht dabei das Rohrleitungsstück, durch das er bewegt wird. Wie es weiter unten erläutert wird^ ist nach der An-

- 11 -

509886/0432

bringung des neuen Rohrleitungsstückes 21 und nach der Vorwärtsbewegung der Ausrichtklemmvorrichtung, so dass die Steuerstange 18 über die neue Verbindungsstelle hinausverläuft, die Anzeigevorrichtung (die in der Steuerkonsole 22 enthalten sein kann) mit einem elektrischen Leiter verbunden, der entlang der Steuerstange durch die Ausrichtklemmvorrichtung und von dort durch das Kabel 16 zu dem Rohrmolch verläuft. Die Ergebnisse der von dem Rohrmolch während seiner letzten Bewegung durchgeführten Abtastung des Rohrleitungszustandes können dann abgelesen werden, und sodann kann die Steuerkonsole von der Steuerstange getrennt werden. Auf diese Weise wird eine ständige Verbindung zwischen der Konsole und dem Rohrmolch vermieden, und die Verbindung wird nur periodisch (einmal pro Verbindungsstelle) hergestellt, und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem dadurch die normalen Rohrverlegungsarbeiten nicht in der Weise behindert werden, dass dadurch der Zyklus der Rohrverlegungsarbeiten verlängert würde.

In den Fig. 3 bis 5 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Rohrmolchs veranschaulicht. Der Rohrmolch weist einen mit der Bezugszahl 23 bezeichneten mittleren Körper auf, der einen rohrförmigen Teil 23a, in Abstand voneinander an dem rohrförmigen Körper 23a befestigte Platten 23b und 23c, von den Platten getragene Halteklammern 23d bzw. 23e und eine Nase 23f umfasst.

Mehrere Rollen sind dafür vorgesehen, die Innenwand der Rohrleitung rollend zu berühren, wenn der Rohrmolchkörper durch die Rohrleitung bewegt wird. Vorzugsweise sind die Rollen in vorderen und hinteren Gruppen so angeordnet, dass sie die Innenwand der

- 12 -

509886/0432

Rohrleitung in einem vollständigen Kreis berühren, und dass sich dabei die Rollen in jeder Gruppe verhältnismässig nahe an dem Rohrmolchkörper bewegen, ohne sich gegenseitig zu behindern, wenn beispielsweise der Rohrmolch an einer grösseren Einbeulung der Rohrleitung vorbeibewegt wird. Es sind Mittel vorgesehen, durch die die Rollen an dem Rohrmolchkörper nach innen und aussen im wesentlichen radial zu dem Rohrmolchkörper bewegbar angebracht sind und die Rollen nach aussen in Berührung mit der Innenwand der Rohrleitung vorgespannt werden. Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, kann diese Einrichtung für jede Rolle die Form eines L-förmigen Hebelarms 25 haben, der bei 26 an einer der Halteklammern 23d oder 23e angelenkt ist. Die kurzen Schenkel 25a der Hebelarme jeder Rollengruppe sind gelenkig mit Platten

27 bzw. 28 verbunden. Diese Platten sind verschiebbar auf einer Verschiebevorrichtung angebracht, die Stangen 29 bzw. 30 umfasst, die durch eine Zwischenplatte 31 miteinander verbunden sind. Die Verschiebevorrichtung wird an dem Rohrmolchkörper durch die Platten 23b und 23c gehaltert, durch die die Stangen gleitend verlaufen. Eine hintere Feder 32 und eine vordere Feder 33 liegen an den Platten 23b und 23c an einem Ende und an den Platten 27 bzw,

28 an dem anderen Ende an, um die entsprechende Rollengruppe nach aussen in Berührung mit der Rohrleitung zu drucken. Bei dieser Anordnung ist ersichtlich, dass die hintere Feder 32 die Platte 27 so beaufschlagt, dass sie entlang den Stangen 29 gleitet, wodurch die Hebelarme 25 die hintere Rollengruppe nach aussen bewegen, bis sie sich in Berührung mit der Rohrleitungswand befinden. In entsprechender Weise beaufschlagt die vordere Feder 33 die Platte 28 so, dass sie auf den Stangen 3O entlanggleitet, um die vordere Rollengruppe nach aussen zu bewegen. Die Federn

- 13 -

509886/0432

und 33 sollten stark genug sein, um nicht nur die Rollen nach aussen zu drücken, sondern auch zu gewährleisten, dass alle Rollen jeder Gruppe in Berührung mit der Rohrleitungswand stehen, wenn sie sich in einem Rohrleitungsabschnitt mit normaler oder Sollform befinden. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Rohrmolchkörper in der Rohrleitung zentriert wird.

Wenn eine oder mehrere Rollen einer Rollengruppe auf eine Einbeulung in einer Rohrleitung trifft, wie es zum Beispiel in Fig. 5 angedeutet ist, werden diese Rollen dadurch nach innen bewegt. Diese Einwärtsbewegung bewirkt eine Bewegung der Platten 27 bzw. 28 nach vorn. Durch diese Bewegung ergibt sich eine nach vorn gerichtete Bewegung der Verschiebevorrichtung. Wenn beispielsweise eine hintere Rolle auf eine Einbeulung in der Rohrleitung trifft, wird die hintere Platte 27 an einem Anschlagstift 34 in den Gleitstangen 29 angreifen, wodurch die Gleitstangen 29 nach vorn durch die Platte 23b geschoben werden. Durch diese Bewegung wird jedoch die vordere Rollengruppe nicht beeinflusst, da die Stangen lediglich durch die Platte 28 gleiten. Nach dem Passieren der Einbeulung bewegt die hintere Feder 32 die Platte 27 wieder nach hinten, bis sie ihre Sollstellung wieder erreicht. Die Verschiebeanordnung wird durch die Rückholfeder 36 ebenfalls nach hinten bewegt. Wenn eine oder mehrere Rollen der vorderen Gruppe auf eine Einbeulung trifft, wird in entsprechender Weise die Platte 28 nach vorn an einen Anschlagstift 35 bewegt, um dadurch eine nach vorn gerichtete Bewegung der Stangen 30 hervorzurufen. Die Vorwärtsbewegung der Stangen 30 führt zu einer Vorwärtsbewegung der Stangen 29, aber dies beeinflusst nicht die Ausrichtung der hinteren Rollengruppe, da sich der Anschlagstift 34 von der Platte 27 hinwegbewegt.

- 14 -

509886/0432

Eine Anzeigeeinrichtung ist vorgesehen, die anzeigt, wenn eine Rolle nach innen bewegt wird, wenn sie auf eine Einbeulung trifft. Diese Anzeigeeinrichtung ist mit einer Stoßstange 37 gezeigt, die mit ihrem äusseren Ende mit einer Platte 38 verbunden ist, die ihrerseits an den Stangen 29 befestigt ist. Das andere Ende der Stoßstange weist eine mit Spiel behaftete Verbindung mit einem Potentiometer 39 auf. Letzteres ist hier als ein Potentiometer mit geradliniger Bewegung gezeigt. Die mit Spiel behaftete Verbindung ist schematisch mit einem Schlitz 40 in dem inneren Ende der Stoßstange 37 und einem Querstift 41 gezeigt, der von einem Schleifkontaktteil 42 des Potentiometers getragen wird. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, führt bei dieser Ausbildung bei dem Auftreffen einer Rolle auf eine Einbeulung die sich daraus ergebende Vorwärtsbewegung der Verschiebeanordnung und der Stoßstange 37 dazu, dass das Schleifkontaktteil 42 nach vorn geschoben wird, um dadurch den Widerstand des Potentiometers 39 zu ändern. Wenn jedoch der Rohrmolch an der Einbeulung vorbeigelaufen ist, und die Rollen wieder in ihre normale Stellung zurückgeWnrt sind, ist die Stoßstange 37 durch die Verschiebeanordnung nach hinten bewegt worden, aber die mit Spiel behaftete Verbindung fuhrt nicht zu einer entsprechenden Rückwärtsbewegung des Schleifkontaktteils 42. Die Röckbewegung des Schleifkontaktteils in seine normale oder Nullstellung wird durch Betätigung eines Elektromagneten 43 hervorgerufen, wie es weiter unten ausführlicher erläutert wird.

Die Nase 23f des Rohrmolchs ist mechanisch mit dem Kabel 16 verbunden, wie es in Fig. 3 angedeutet ist. Dieses Kabel umfasst innere elektrische Leiter, die von dem Kabelanschluss zu dem des Rohrmolchs verlaufen, wie es bei 4-4 angedeutet ist.

- 15 -

5Ö9886/Ö432

Eine Funktion der Leiter besteht darin, Elektromotoren 45 Strom zuzuführen, von denen jeweils einer an den Hebelarmen 25 angebracht ist. Wie in Fig. 3 angedeutet ist, weist jeder Elektromotor ein Kettenzahnrad 46 auf, das eine Kettenantriebsverbindung 47 mit einer Welle 48 aufweist, auf der die Rollen angebracht sind. Die elektrische Verbindung zwischen dem Kabel 16 und den Motoren 45 verläuft über den Leiter 44, Anschlussauslässe 48 und Leiter 49. Die Motoren 45 sind vorzugsweise umkehrbar und weisen eine innere Kupplung auf, durch die sie von dem Kettenantrieb getrennt werden, wenn die Motoren keinen Strom führen. Mit dieser Anordnung kann der Rohrmolch in das offene Ende der Rohrleitung eingeführt und dann angetrieben werden, um sich selbst durch die Rohrleitung zu bewegen,bis er die in Fig. 1 gezeigte gewünschte Stellung erreicht. Umgekehrt kann er aus der Rohrleitung herausbewegt werden, indem die Drehrichtung der Motoren umgekehrt wird und der Rohrmolch nach vorn bewegt wird. Das Merkmal der Umkehr barkeit der Motoren ist nicht unbedingt erforderlich, da der Rohrmolch durch das Kabel 16 aus der Rohrleitung gezogen werden kann. Es ist jedoch ein zweckmässiges Merkmal, da es die Möglichkeit schafft, den Rohrmolch über eine Einbeulung vor- und zurückzubewegen, ohne das Kabel 16 zu be&tigen, um sich zu vergewissern, dass eine Einbeulung vorhanden ist.

In den Fig. 3 und 4 ist die bevorzugte Ausführungsform der Rollen veranschaulicht. Jede Rolle ist mit einer Länge ausgebildet, dass sie über einen nennenswerten Teil des inneren Umfangs der Rohrleitung verläuft. Jede Rolle hat ferner die allgemeine Form eines flachen Sphäroidkörpers. Die Form der Rollen kann auch als ein

- 16 -

509886/0432

7532023

Umdrehungsbogen beschrieben werden, wobei der Bogen einen Radius hat, der im wesentlichen gleich dem Innenradius der Rohrleitung ist, in der der Rohrmolch Verwendung finden soll. Jede Rolle weist einen radial erweiterten Teil auf, der ein kleinerer Teil ihrer Länge ist und so angeordnet ist, dass nur der radial erweiterte Teil an der Innenwand der Rohrleitung angreift, wenn letztere die Sollquerschnittsform hat, und sich der übrige Teil der Rolle in Abstand von aber nahe genug an der Innenwand der Rohrleitung befindet, um an Einbeulungen und anderen Verformungen anzugreifen. Genauer gesagt umfasst jede Rolle, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, mehrere in axialen Abständen voneinander befindliche Segmente, wobei jedes einzelne Segment seinem Wesen nach die Form eines Rades hat. Jede Rolle weist also äussere Segmente 50, zwei innere Segmente 51 und zwei Zwischensegmente 52 auf. Wie es am deutlichsten in Fig. 4 gezeigt ist, sind die inneren Segmente 51 radial so erweitert, dass die äusseren Segmente 50 und die Zwischensegmente 52 normalerweise nicht an der Rohrleitung anliegen, aber nahe genug an der Innenwand der Rohrleitung liegen, um auf Einbeulungen zu treffen, die eine bestimmte Grosse überschreiten, und dadurch die entsprechende Rolle nach innen bewegen, um eine derartige Einbeulung anzuzeigen. Es ist ersichtlich, dass bei dieser Anordnung normalerweise nur die inneren Rollensegmente 51 in Berührung mit der Rohrleitungswand stehen, und da sie den gleichen Durchmesser haben, rollen sie glatt an der Wand entlang. Dadurch, dass die Rollensegmente 50 und 52. sich nicht in Berührung mit der Rohrinnenwand befinden, gleiten keine Teile der Rolle an der Wand entlang, wie es der Fall wäre, wenn die RoUensegmente 50 und 52 in ständiger Berührung mit der Wand stehen würden..

- 17 -

509886/0432

7 B 3 2 Π 7

In Fig. 6 ist eine bevorzugte Form einer Schaltungsanordnung zur Informationsspeicherung in einem Rohrmolch und für den Abruf der Information an einer von dem Rohrmolch entfernt gelegenen Stelle gezeigt, während sich der Rohrmolch in der Rohrleitung befindet. Von den gezeigten Einzelteilen sind die unter der gestrichelten Linie 53 gezeigten in dem Rohrmolch enthalten, während die über der gestrichelten Linie in der Konsole 22 (natürlich mit Ausnahme des Kabels 16) sein können. Bei dieser besonderen Ausführungsform ist das Potentiometer 39 mit einer konstanten Stromquelle 54 über ein Kalibrierpotentiometer 55 verbunden. Das Potentiometer 39 wird durch ein Hindernis in der Rohrleitung zu einem geringeren Widerstand betätigt und verbleibt in dieser Stellung. Bei jeder Hinzufügung eines neuen Rohrleitungsteils wird ein Mehrleiterkabel zwischen der Konsole 22 und den Leitern in dem Zugkabel 16 an dessen oberem Ende angeschlossen. Durch Herstellung dieser Verbindung wird die Prüfschrittfolge eingeleitet. Der konstante Strom, der durch das Potentiometer 55, den Widerstand des Zugkabels 16 und das Durchmesser-Messpotentiometer 39 fliesst, erzeugt eine Spannung, die dem Rohrdurchmesser proportional ist und über ein Kalibrierpotentiometer 56a digitalen Voltmetern 56 und 60 zugeführt wird. Der Ablesungswert an dem Digital voltmeter 56 wird in seiner jeweiligen Grosse durch ein Stromtor 57 den Komparatoren 63 und 64 und einer Schreibvorrichtung 58 zugeführt.

Wenn die Spannung ausserhalb der Grenzen liegt, die durch Schalter 67 für maximale oder minimale Grosse eingestellt sind, wird eine entsprechende Alarmvorrichtung 65 bzw. 66 betätigt.

- 18 -

509886/0432

Sodann wird der Wechselstromoszillator 68 vorübergehend in die Zugleitung eingeschaltet und betätigt den Freigabeelektromagneten 43, der das Potentiometer 39 in die Einstellung zurückkehren lässt, in der es sich vor dem Auftreffen der Vorrichtung auf ein Hindernis in der Rohrleitung befand. Der Ausgangswert des Digitalvoltmeters 60 wird dann durch ein Stromtor 61 der Grössenvergleichsschaltung und der Schreibvorrichtung zugeführt, wie zuvor der Ausgangswert des Digital voltmeters 56. Dies zeigt an, dass das Potentiometer 39 richtig zurückgestellt ist. Wenn die Schreibvorrichtung 58 jeden Spannungsablesungswert ausdruckt, wird ferner eine Hilfsinformation ausgedruckt: Die eine bezieht sich auf die Tageszeit von einer Uhr 59 und die andere ist eine Vorgangszählung von einer Vorgangszählvorrichtung 62, die die gesamte Anzahl der durchgeführten Prüfvorgänge anzeigt.

Ferner kann ein Motorumkehrmagnet 69 vorgesehen sein, der dazu dient, die Drehrichtung der Elektromotoren 45 umzukehren.

Es ist also ersichtlich, dass ein Rohrmolch geschaffen wird, der eine Speichereinrichtung^um Speichern eines Ausgabewertes von einer von dem Rohrmolch getragenen Detektoreinrichtung aufweist» Ferner ist eine Ableseeinrichtung, die hier in Form der Schreibvorrichtung 58 und der ihr zugeordneten Schaltungen gezeigt ist, von dem Rohrmolch entfernt und in diesem Fall auf dem Verlegungsschiff W angeordnet, F^rem&r^> ist eine Übertragungseinrichtung in Form des Kabels 16 vorgesehen, mittels derer die Speichereinrichtung mit der Ableseeinrichtung verbunden ist, um periodisch die in der Speichereinrichtung gespeicherte Ausgabe— grösse abzulesen, während sich der Rohrmolch in der Rohrleitung

- 19 -

SO9886/Ö432

7532023

befindet. Ferner sind Mittel vorgesehen, durch die die Speichereinrichtung in empfangsbereiten Zustand für ein weiteres Ausgangssignal versetzt wird, nachdem ein Ausgangssignal abgelesen worden ist, und dies ist in Form des Freigabeelektromagneten 43 gezeigt.

In den Fig. 7 bis 10 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässenRohrmolchs veranschaulicht, die jedoch weniger bevorzugt wird. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Verschiebeanordnung bewegliche Platten 27 und 28, die durch Stangen 70 miteinander verbunden sind, die verschiebbar durch Halterungsplatten 71 verlaufen, die an dem rohrförmigen Teil 23a des Rohrmolchkörpers befestigt sind. Die Hebelarme 25 bei dieser Ausführungsform sind durch Halteklammern 23d gelenkig angebracht, die direkt mit dem rohrförmigen Teil 23a des Rohrmolchkörpers verbunden sind. Ferner ist bei dieser Ausführungsform eine einzige Rückholfeder 72 vorgesehen, die sowohl den vorderen als auch den hinteren Rollensatz nach aussen in Anlage an die Rohrleitungstnnenwand drückt. Ferner ist die Stoßstange 37 direkt mit der vorderen Platte 28 verbunden und das Potentiometer und der Freigabeelektromagnet sind in einem abgedichteten Behälter 73 angeordnet, mit dem die Stoßstange 37 in gleitendem Dichtungseingriff steht.

Bei dieser Anordnung ist es ersichtlich, dass, wenn eine oder mehrere Rollen 24 auf eine Einbeulung der Rohrleitung auftreffen, die gesamte Verschiebeanordnung nach vorn bewegt wird, wodurch alle Rollen des Rohrmolchs um den gleichen Betrag nach innen bewegt werden. Wenn jedoch die Rolle an der Einbeulung vorgelaufen ist, bewegt die Feder 72 alle Rollen nach aussen und zentriert den Rohrmolch wieder in der Rohrleitung.

- 20 -

509886/0432

7532023

Ausser ihrer verhältnismässigen Einfachheit weist diese Ausbildung den zusätzlichen Vorteil auf, dass eine Stosseinrichtung in Form einer Stossplatte 74 über eine Stange 75 mit der Verschiebeanordnung, beispielsweise mit der Platte 27, verbunden werden kann. Falls also der Rohrmolch in der Rohrleitung steckenbleibt, könnte ein zweiter, mit Schalen versehener Rohrmolch hinter den ersten Rohrmolch gepumpt werden, bis der zweite Rohrmolch auf die Stossdämpferplatte 74 auftrifft. Bei Ausübung von weiterer Kraft auf den zweiten Rohrmolch, beispielsweise durch Einpumpen von zusätzlicher Flüssigkeit hinter den zweiten Rohrmolch, kann die Stossdämpferplatte nach vorn bewegt werden, wodurch alle Rollen soweit wie möglich nach innen bewegt werden und dadurch die beste Möglichkeit zur Loslösung des Rohrmolchs aus der Rohrleitung geschaffen wird.

In den Fig. 9 und 10 ist gezeigt, dass die Rollen 24 die gleiche flache sphäroide Form aufweisen, wie die in Fig. 3 gezeigten Rollen. In diesem Fall weisen die Rollen jedoch nur drei Segmente, nämlich äussere Segmente 75 und ein radial erweitertes Mittelsegment 76 auf. Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, ist das Mittelsegment das einzige Segment, das normalerweise das Rohr berührt, aber die äusseren Segmente 75 befinden sich nahe genug an der Innenwand, so dass sie jede nennenswerte Einbeulung in der Rohrwand berühren.

5Ö9886/G432

Claims

7 5 3 2 0 2

PATENTANSPRÜCHE

1 . ) Rohrmolch zur Feststellung von Abweichungen der Innenwand ?Tner Rohrleitung gegenüber ihrer Sollquerschnittsform, gekennzeichnet durch einen mittleren Rohrmolchkörper (23), mehrere Rollen (24), die dazu bestimmt sind, in Berührung mit der Innenwand einer Rohrleitung an dieser entlangzurollen, wenn der Rohrmolchkörper durch die Rohrleitung bewegt wird, die Rollen an dem R ohr molchkör per im wesentlichen radial zu dem Rohrmolchkörper nach innen und aussen bewegbar tragende und die Rollen nach aussen in Berührung mit der Innenwand einer Rohrleitung vorspannende Teile, wobei jede Rolle so lang ist, dass sie über einen wesentlichen Teil des Innenumfangs einer Rohrleitung verläuft und daran entlangrollt und wobei die Rollen die Form eines flachen Sphäroidkörpers aufweisen, von dessen Länge ein kleinerer Teil radial so erweitert ist, dass nur dieser kleinere Teil der Länge an der Innenwand einer Rohrleitung anliegt, wenn die letztere die Sollquerschnittsform aufweist, während der übrige grössere Teil der Rolle in Abstand von aber nahe genug an der Innenwand der Rohrleitung liegt, um nach innen gerichtete Verformungen der Wand zu berühren und von diesen nach innen bewegt zu werden, und eine Einrichtung zur Anzeige einer derartigen Einwärts bewegung einer Rolle.

- 22 -

509886/0432

75 3 2 0 2
2. Rohrmolch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen aus mehreren in axialem Abstand voneinander befindlichen Segmenten bestehen.
3. Rohrmolch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente ihrem Wesen nach Räder sind, wobei mindestens eines der radartigen Segmente zwischen den Enden der Rolle angeordnet ist und der radial erweiterte Teil der Rolle ist, und dass der Rohrmolch eine Antriebseinrichtung trägt, mittels derer zumindest eines der radartigen Segmente angetrieben wird, um den Rohrmolch entlang einer Rohrleitung zu bewegen.
4. Rohrmolch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Rollen tragenden Teile ein Element umfassen, das von dem Rohrmolchkörper diesem gegenüber bewegbar getragen wird, und ferner Gelenkverbindungen zwischen den Rollen und diesem Teil umfassen, so dass die Einwärtsbewegung jeder Rolle eine Bewegung dieses Teils hervorruft, und dass die Anzeigeeinrichtung auf die Bewegung dieses Teils anspricht.
5. Rohrmolch zur Feststellung von Abweichungen der Innenwand einer Rohrleitung von einer Sollquerschnittsform, gekennzeichnet durch einen mittleren Rohrmolchkörper, mehrere Sätze von Rollen, die in Längsabständen entlang der Länge des Rohrmolchkörpers angeordnet sind und jeweils mehrere einzelne Rollen aufweisen, wobei die Rollen eines Satzes gegenüber den Rollen eines anderen Satzes in Umfangsrichtung versetzt sind, so dass die Rollen der Sätze gemeinsam einen im wesentlichen vollständigen Kreis an <i&r

-23 -

509886/0432

7 B 3 2 Π

Innenwand einer Rohrleitung beschreiben, die Rollen an dem Rohrmolchkörper im wesentlichen radial zu dem Rohrmolchkörper nach innen und aussen bewegbar tragende und die Rollen nach aussen zur rollenden Berührung mit der Innenwand einer Rohrleitung vorspannende Teile, die für jeden Rollensatz ein Teil umfassen, das gegenüber dem Rohrmolchkörper bewegbar ist und mit den Rollen des betreffenden Satzes so verbunden ist, um bei einer Einwärtsbewegung der Rolle dieses Satzes in dieser Weise bewegt zu werden, wobei die Rollen die allgemeine Form eines flachen Sphäroidkörpers haben, um im wesentlichen an die Krümmung der Innenwand einer Rohrleitung angepasst zu sein, eine Einrichtung, die anzeigt, wenn mindestens eines der Teile durch eine Rolle bewegt worden ist, und Verbindungsteile zwischen der Anzeigeeinrichtung und den Teilen, um eine Anzeige der Bewegung mindestens eines der Teile zu bewirken.
6. Rohrmolch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile starr miteinander verbunden sind, so dass die Bewegung eines der Teile die Bewegung des anderen bewirkt, und dass eine einzige Federvorrichtung die Teile in einer Richtung beaufschlagt, um die Rollen nach aussen vorzuspannen.
7. Rohrmolch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Rohrmolchkörpers eine Stosseinrichtung vorgesehen ist, die mit den Teilen verbunden ist, so dass die Bewegung der Stosseinrichtung gegenüber dem Rohrmolchkörper die nach aussen gerichtete Vorspannkraft der Rollen überwindet und dadurch gestattet, die Rollen nach innen zu bewegen.

-24 -

509886/0432

7 5 3 2 0 2
8. Rohrmolch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Rollen tragenden und vorspannenden Teile Einrichtungen für jeden Rollensatz umfassen, die dahingehend wirken, die Rollen dieses Satzes nach aussen vorzuspannen, und dass die Verbindungseinrichtung eine begrenzte Gleitberührung mit jedem der Teile aufweist, so dass die Bewegung eines der Teile die Verbindungseinrichtung veranlasst, die Anzeigeeinrichtung zu betätigen, ohne das andere Teil zu bewegen, und umgekehrt.
9. System zur Feststellung eines Zustandes in einer Rohrleitung an von der Rohrleitung entfernt gelegener Stelle, gekennzeichnet durch einen Rohrmolch, der Mittel zur Feststellung eines entlang einer Rohrleitung herrschenden Zustandes aufweist und der eine Speichereinrichtung trägt, die dazu dient, ein Ausgangssignal von der Detektoreinrichtung zu speichern, eine von dem Rohrmolch entfernt gelegene Ablese- oder Anzeigeeinrichtung, und eine Übertragungseinrichtung, die die Speichereinrichtung mit der Anzeigeeinrichtung verbindet, um periodisch das in der Speichereinrichtung gespeicherte Ausgangssignal abzulesen, während sich der Rohrmolch in der Rohrleitung befindet.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Speichereinrichtung in empfangsbereiten Zustand für ein weiteres Ausgangssignal gebracht werden kann, nachdem ein Ausgangssignal abgelesen worden
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung ein elektromechanisches Kabel ist, das

- 25 -

509686/0432

dazu dient, die in der Speichereinrichtung gespeicherte Information zu übertragen sowie den Rohrmolch entlang der Rohrleitung zu ziehen.
12. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung ein Potentiometer ist, das von dem Rohrmolch getragen wird und dessen effektiver Widerstand in Abhängigkeit von einer Änderung der Ausgangsgrösse der Detektor einrichtung geändert wird.
13. Rolle zur Verwendung mit einem Rohrmolch zum Abtasten von Unregelmässigkeiten der inneren Umfangsform einer Rohrleitung, gekennzeichnet durch eine Welle, mehrere auf der Welle angebrachte Rollensegmente, wobei die Segmente zusammen die Form eines flachen Sphäroidkörpers haben, und wobei mindestens ein Segment einen Radius aufweist, durch den der Umfang des Segmentes radial über die flache Spharoidform der anderen Segmente hinausverläuft.

509886/0432

Leerseite