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Maschine zur Überwachung, Wartung und Instandsetzung von
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Rohrleitungen, wie Müllschlucker-Schächte Die vorliegende Erfindung
betrifft eine ferngesteuerte Vorrichtung, die zur Überwachung, Wartung und Instandsetzung
von hauptsächlich lotrechten Rohrleitungen, wie Nüllschlucker-Schächte oder Lüftungakanäle,
Ableitungsrohre für Verbrennungs- oder Rauchgase usw., bestimmt ist.
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Die Müllschlucker werden trotz Benutzungsvorschriften oft durch das
Einwerfen von harten und schweren Gegenständen in die Nüllschlucker-Einwürfe beschädigt.
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Die bestehenden und bekannten Instandsetzungsmassnahmen bestehen entweder
in der Auswechslung eines Rohrleitungsteils
oder in der Reparatur
mittels Befestigung eines Metallgewebes oder -gitters als Träger eines Bindemittels
(Mörtels) oder Belages, die von Hand aufgetragen werden. In allen Fällen erfordern
diese Reparaturen erhebliche Handarbeit, die oft als Schwerarbeit zu bezeichnen
ist.
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Die Erfindung soll nun diesen Mängeln durch die Schaffung einer ferngesteuerten
Maschine abhelfen, die alle erforderlionen Punktionen ausführen kann: Beobachtung
und OrtULg von Beschädigungen, Anbringung eines stützenden Netallge-feves oder -gitters,
Aufspritzen von Mörtel entweder tot leise auf die beschädigte Stelle oder auf die
gesamte Schachtanordnung ohne Einsatz von Hand- oder Schwerarbeit.
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Dir; erfindungsgemässe Maschine umfa ast einen Werkzeughalter, der
so angeordnet ist, dass er über ein AuShängekabel mit einer Winde verbunden werden
kann, ferner Kabel und/oder Zuführungsleitungen für elektrische, pneumatische und/oder
hydraulische Steuerung, Werkzeuge und ein Steuerpult für die Winde und die Werkzeuge,
wobei der Werkzeughalter weiterhin eine Bernsehkamera und vom Steuerpult aus geschaltete
Beleuchtungsmittel trägt, so dass die Bedienungsperson den Vorgang überwachen kann,
ohne den Werkzeughalter aus der Rohrleitung nehmen zu müssen.
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Vorzugsweise ist die Fernsehkamera sichtbar auf der Achse des Werkzeughalters
angebracht, und dieser enthält einen rohrförmigen Werkzeugträger, der um die lotrechte
Achse des Werkzeughalters drehbar ist. Vorzugsweise enthält der
Werkzeughalter
auch Mittel zur Anpassung von abnehmbaren Werkzeugen verschiedener Art, wobei die
Fernsehkamera an ihrer Stelle verbleibt.
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Vorteilhaft enthält die Maschine ein abnehmbares Werkzeug, mindestens
eine Winde zum Anpressen eines vorgummierten Gitters auf eine Wand der Rohrleitung
unter Aufstützen auf die gegenüberliegende Wand, zum Einsetzen von Verschlussgittern
umfasst, ferner elektromagnetische Sauger zum vorläufigen Festhalten des Gitters
vor dessen Anbringung und Kupplungsstangen zum Aufhängen der von der Winde und den
Saugern gebildeten Anordnung am We~rkzeughalter, wobei diese Anordnung sich immer
noch lotrecht zur Ronrleitungawand bewegen kann.
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Die Maschine enthält auch ein banehmbares Werkzeug zum Spritzen von
Mörtel, das eine horizontale Mörtelspritzpistole umfasst und oberhalb einer Mörtelglättvorrichtung
angeordnet ist. Die Winde, an der das Aufhängekabel befestigt ist, ist mit Mitteln
zum Synchronisieren der Bewegung dieses Kabels mit derjenigen der Kabel oder Rohre
für die Zuleitung und/oder elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Steuerung
versehen.
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Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung
und der Biguren der beifolgenden Zeichnungen, und zwar zeigen
Fig.
1 eine schematische Darstellung des Werkzeughalters im lotrechten Schnitt, Fig.
2 eine schematische Darstellung des Gitter-Sinsetzwerkzeugs im Schnitt, Fig. 3 eine
schematische Darstellung des Mörtelspritzwerkzeuges im Schnitt und Fig. 4 eine schematische
Darstellung auf die Zuganordnung.
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Der Werkzeughalter (Fig. 1) setzt sich zusammen aus einem Körper (1),
der in einer mittleren Lagerung (2) eine Fernsehkamera (3) enthält, die mit einem
durch das System (5) ferngesteuerten Objektiv mit veränderlicher Brennweite (53
und einer Ringbeleuchtung (5A) ausgestattet ist.
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Um die Kamera vor Unfällen zu schützen, ist ein durchsichtiges Fenster
(6) am Ende der mittleren Lagerung befestigt.
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Eine rohrförmige Werkzeugstütze (7) wird im Innern des Körpers durch
Rollen (8) gehalten, die ihr eine stetige Drehbewegung oder Umkehrbewegung mit zwei
Geschwindigkeiten ermöglichen. Diese Drehung wird durch ein Untersetzungsgetriebe
(10) mittels eines mit diesem festverbundenen Ritzels (11) und eines auf der rohrförmigen
Werkzeugstütze (7) befestigten Zahnkranzes (12) erreicht. Diese rohrförmige Stütze
(7) ist an ihrem unteren Ende mit einem Bügel (13) versehen, an dem die verschiedenen
Werkzeuge befestigt werden.
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Zwei auf der Motorschutzhaube (16) befestigte Steckdosen (14) und
(15) sind mit dem Steuerpult über Kabel 14A und
15A verbunden, wovon
das eine zur allgemeinen Speisung des Werkzeughalters und das andere zur Speisung
der Kamera dient, wobei diese Kabel über weiter unten beschriebene Wickelrollen
verlaufen. Diese Steckdosen dienen der Speisung der den Werkzeughalter zusammensetzenden
Organe, und zwar des Unteraetzungsgetriebes (10) der Fernsehkamera (3) und des Metallgitter-Einsetzwerkzeuges,
wenn dieses im Betrieb ist. Die Speisung des letzteren erfolgt mittels eines Drehringes,
der sich aus zwei Teilen zusammensetzt, und zwar einem an die oberen Steckdosen
angeschlossenen, festen Ring (17) und einem sich drehenden Bürstenhalter, der der
sich drehenden, rohrförmigen Werkzeugstütze zugeordnet ist. Der Bürstenhalter (18)
ist mittels Drähten (20) an eine auf dem Bügel (13) befestigte, untere Steckdose
(19) angeschlossen.
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Der Werkzeughalter ist gleichermassen mit einem auf der Haube (16)
befestigten Fallschirmsystem (21) ausgerüstet.
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Es dient dazu, im Falle eines Reissens des Zugkabels (22) die Vorrichtung
am Hinunterfallen in die Rohrleitung zu hindern.
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Das Abdicht-Einsetzwerkzeug (Fig. 2) setzt sich zusammen aus einer
Winde, die aus einem Körper (23) und zwei Eolben (24) und (25) mit den Rückzugfedern
(24A) und (25A) besteht. Der Kolben ist einem Gitterträger (26) zugeordnet, der
durch Magnetsauger (27) elektromagnetisch wirkt.
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Dieser elektromagnetische Träger nimmt ein auf der Aussen-
seiLe
vorgummiertes Metallgewebe (28) auf, das auf die Innenseite des Schachtes zum Abdichten
des beschädigten Teils aufgelegt werden soll.
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Der oben (25) ist mit einem Ansatz (29) verbunden, der als Stützpunkt
auf der dem zu befestigenden, vcrgummierten Gewebe gegenüberliegenden Seite dient.
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Die Winde wird mit Druckluft durch einen Stutzen (30) gespeist 7 der
durch einen Schlauch (31) mit dem Kompressor verbunden ist. Das Öffnen oder Schliessen
der Druckluftzufuhr erfolgt durch ein Magnetventil, das mit dem Kompressor est verbunden
ist und vom Steuerpult aus gesteuert wird Die Ende ist mit dem Werkzeughalter durch
eine Platte (32) verbunden, die auf dem Bügel (13) durch Schnellbefestigungsmittel
(13A) festgespannt ist. Der Stutzen (33) ist mit der Steckdose (19) verbunden und
sichert die Stromzuführung zu den Magnetsaugern (27).
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Die Verbindung zwischen dem Körper der Winde (23) und der Platte (32)
erfolgt mechanisch durch Gelenkstangen (34) auf den Achsen (35) in mit dem Körper
der Winde fest verbundenen Lappen einerseits und den Bügel andererseits. Diese Gelenkatangen
haben ausreichende Länge, um den Gitterträger (26) in den Bereich der Kamera zu
bringen. Sie bilden ausserdem ein Gelenkparallelogramm, das es der Winde er?$glicht,
eine Horizontallage beizubehalten und Belastaugen des Werkzeughalterkörpers zu verhindern.
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Das Mörtelspritzwerkzeug (Fig. 3) besteht aus einer Spritzpistole
(36), die auf einer Platte (37) mittels eines Bügels (38) befestigt ist. Die Platte
(37) ist auf dem Bügel (13) des Werkzeughalters mit Hilfe von Schnellbefestigungsmitteln
(13h) festgespannt. Die Spritzpistole ist mit einem Drehatutzen (39) versehen, der
die stetige Drehung der Pistole während des Spritzvorganges ermöglicht. Dieser Drehstutzen
(39) ist durch ein Rohr (40) mit dem ihn mit Mörtel speisenden Mischapparat verbunden.
Derselbe Drehstutzen ermöglicht die Zufuhr von Druckluft zur Spritzpistole und wird
durch einen Anschlussstutzen (14) gespeist, der an den mit dem Mischapparat durch
ein Rohr (42) fest verbundenen Kompressor angeschlossen ist.
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Eine Glättvorrichtung (43) ist der Spritzpistole zugeordnet. Sie besteht
aus einem Bügel (44), der mit der Spritzpistole und einem Satz von elastischen Blechen
(45) fest verbunden ist, die zweckmässigerweise auf einem Ringbügel (46) mit Hilfe
eines Gegenbügels (47) angebracht sind, der so einen Glätter wahrend der Drehung
des Werkzeuges bildet.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Glättvorrichtung eine elastische
Membran, z.B. in Form eines Ereisringes oder Halbtorus, enthalten, der mit Druckluft
aufgeblasen wird.
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In einer weiteren Ausführungsform kann man, um die Mörtel-
schicht
einzuebnen und zu glätten, eine Glocke benutzen, die im Iftillschlucker von oben
nach unten bewegt wird und, z.B. mit Hilfe eines Schwingungserzeugers mit Druckluftbetätigung,
Schwingungen unterworfen wird, wobei dieser Schwingungserzeuger regelbar ist und
sich vorzugsweise auf etwa 10 000 U/min. einstellen kann.
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Am oberen Ende des Müllachlucker-Schachtes besteht die Zuganordnung
(Fig. 4) aus einer Winde (48), auf der das an den Werkzeughalter angeschlossene
Metallkabel aufgewickelt wird. Die Zuganordnung wird durch ein stufenlos regelbares
Untersetzungsgetriebe (49) gesteuert, um nach Wahl die Verschiebungsgeschwindigkeit
der Werkzeuge oder die Beobachtungsgeschwindigkeit im Schacht zu regeln. Die Winde
ist mit zwei Wicklern (50) und (51) verbunden, die dazu dienen, einerseits die Stromzuführungakabel
zum Motor und den Magnetsaugern und andererseits das elastische Stromzuführungskabel
für die Fernsehkamera aufzuwickeln.
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Diese Wickler werden durch Antriebsmomente gesteuert, die das Auf-
und Abwickeln des Schlauches und des Stromkabels gemäss der Geschwindigkeit der
Auf- und Abbewegung der Winde ermöglichen. Das Ganze ist auf einem Gestell (52)
angebracht.
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Relativ klein bemessen dient das Steuerpult zum Verbleiben im Werkatattwagen,
der als Träger für die Störbeseiti' gungsanordnung bestimmt ist. Es schaltet die
gesamte Hubvorrichtung, Schützen, usw., die für den allgemeinen Be-
trieb
der Maschine erforderl~ich sind, sowie alle "EIN/AUS"-Druckknöpfe, die Antriebs-
und Geschwindigkeitsregelung für die Auf- und Abbewegung der Winde, die Drehamplitudensteuerung
des Werkzeughalters, die Elektroschieber- und Nagnetplatten-Steuerung.
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Die Arbeitsweise ist wie folgt: Die Winde für die Auf- und Abbewegung
ist am oberen Ende des Müllschlucker-Schachtes angebracht und an das Steuerpult
mittels Kabeln angeschlossen, die an jedem Ende in Nehrstift-Steckdosen auslaufen.
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Das Metallkabel wird nun (ebenso wie die biegsamen Stromzuführungskabel)
bis zum unteren Teil des Müllschlucker-Schachtes abgewickelt.
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Der am Boden des Schachtes aufgestellte Werkzeughalter wird an das
Zugkabel angeschlossen. Die Stromzuführungskabel werden angeschlossen. Das Ganze
ist nunmehr betriebsbereit.
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Ein erster Arbeitsgang erfolgt zunächst nur durch den Werkzeughalter
mit seiner Fernsehkamera. Im Laufe der inneren Überprüfung des Schachtes ortet die
Bedienungsperson die Beschädigungen, bestimmt ihren Umfang und vermerkt ihre Lage.
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Der Werkzeughalter wird nun wieder zum Boden des Schachtes herabgelassen;
man geht nun zum Anschluss des Metallgitter-Einsetzwerkzeuges zum Anbringen der
Mörtelträger über.
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Der so ausgerüstete Werkzeughalter wird nun zum oberen
bunde
des Schachtes hochgezogen. Die Metallgewebe werden vorgeschnitten und sind zum Gummieren
bereit. Die Vorgänge des Verkittens erfolgen vom oberen zum unteren Ende des Schachtes.
Dies bedeutet, dass man mit dem Aufsetzen der Metalltücher auf die oberste Schadensstelle
beginnt, um dann mit der untersten aufzuhören.
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Um ituf- und Abbewegungen über die gesamte Höhe des Schachtes zu vermeiden,
können die Metallgewebe auf dem elektromagnetischen Träger in der Höhe des Müllschluckers
unmittelbar unter der Reparaturstelle dargeboten und aufgesetzt werden.
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Beispiel: Zwei Löcher sind zwischen dem 9. und 10 Stockwerk auszubessern.
Die Bedienungsperson betätigt die Abwärtsbewegung des Werkzeughalters so, dass der
elektromagnetische Träger in der Höhe des Müllschluckers des 9. Stockwerkes stehenbleibt.
Er stellt den Träger zum Müllschluckereinwurf ein. E Gehilfe, der sich auf diesem
9. Stockwerk befindet, gummiert ein Gewebestück und legt dieses auf den Trager.
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Die Bedienungsperson zieht den Werkzeughalter bis zur Höhe der oberen
Schadenstelle hinauf und stellt den elektroniagnetischen Träger zum auszubessernden
toch ein, wobei sie die Drehung des Werkzeughalters betätigt. Sie setzt nun die
Winde in Tätigkeit. Der elektromagnetische Träger und der gegenüberliegende Ansatz
legen sich nun an
die Schachtwand und üben einen ausreichenden
Druck aus, um das gummierte Gewebe an die Wand zu drücken. (Während der Tätigkeit
der Winde wird die Hub- und Drehbewegung des Werkzeughalters gestoppt, um ein falsches
Manöver zu vermeiden). Nach Aufsetzen des Gewebes stoppt die Bedienungsperson den
die Winde betätigenden Druckluftantrieb. Gleichzeitig wird die Stromzufuhr zu den
Magnetsaugern abgeschaltet und setzt erst nach einer Verzögerungszeit von einigen
Sekunden wieder ein. Die Federn der Winde bringen den elektromagnetischen Träger
und den stützenden Ansatz wieder in Ruhestellung; das Gewebe verbleibt auf der auszubessernden
Stelle.
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Die Bedienungsperson betätigt von neuem die Abwärtsbewegung des Werkzeughalters
bis zur Höhe des Müllschluckereinwurfes des 9. Stockwerkes und stellt den elektromagnetischen
Träger mit der Vorderseite zum Müllschluckereinwurf ein. Nach der Verzögerungszeit
setzt die Stromversorgung zu den Magnetsaugern erneut ein. Der Gehilfe, der das
zweite Gewebe gummiert hat, legt dieses auf den Träger.
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Die Bedienungsperson bewirkt nun das Anheben des Werkzeughalters bis
zur Höhe des zweiten Loches, stellt seinen elektromagnetischen Träger richtig ein;
die Vorgänge laufen in der Form wie zuvor ab.
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Zum Verstopfen sämtlicher Löcher zwischen dem 8. und 9.
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Stockwerk stellt sich der Gehilfe im 8. Stockwerk auf; die Vorgänge
laufen wieder wie oben ab. Dasselbe wiederholt sich bis zum Boden des Schachtes
L:ach
beendigung aller Ausbesserungen befindet sich der Werzeuglialter am Boden des Schachtes.
Das Werkzeug zum Anbringen der Metallgewebe wird abgebaut und gegen die Spritzvorrichtung
in Verbindung mit der Glätteinrichtung ausgetauscht. Sie hat ihre Stelle auf demselben
Bügel.
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Die Druckluft- und Stromanschlüsse erfolgen gleichzeitig.
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Die Spritzpistole wird an die Misch- und Hubmaschine angeschlossen.
Der Antrieb der Spritzpistole betätigt gleichzeitig die Maschine für die Nörtelzufuhr
zur Pistole.
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Der Spritzvorgang erfolgt im Schacht von unten nach oben.
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Zwei Möglichkeiten bieten sich an: -- 1) Teilweise Ausbesserung (Aufspritzen
des s Mörtels nur auf die Fläche der gummierten Gewebe).
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In diesem Fall bringt die Bedienungsperson unter Führung des Fernsehgerätes
den Werkzeughalter vor das erste Metallgewebe. Sie betätigt das automatische Hochziehen
des Werkzeughalters mit einer nach der Dicke des gewünschten Mörtelauftrages gewählten
Geschwindigkeit.
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Sie betätigt den Antrieb der Spritzpistole und bewirkt andererseits
eine Umkehrdrehbewegung des Werkzeughalters, wodurch eine Durchspülung der Pistole
erfolgt. Auf diese Weise wird das gesamte Metallgewebe abgedeckt. Nach völligem
Abdecken desselben stellt die Bedienungsperson den Spritzvorgang ab. Das Hochziehen
des Werkzeughalters setzt sich nach Beendigung des Glättens fort. Nach Beendigung
des gesamten Vorganges geht die Bedienungsperson zum
zweiten Metallgewebe
über und verfährt so weiter bis zum oberen Ende des Schachtes.
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- 2) Totalausbesserung (eine Mörtelschicht wird auf den gesamten Schacht
aufgetragen).
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In diesem Fall verlaufen die Vorgänge selbsttätig. Wie oben beschrieben
wird die Hochziehgeschwindigkeit des Werkzeughalters nach Massgabe der gewünschten
Belagdicke geregelt. Die Spritzapistole wird so gesteuert, wie sich ihre Drehung
fortsetzt. Die Rolle der Bedienungsperson beschränkt sich auf die Überwachung der
Abwicklung der Vorgänge entsprechend den Wahrnehmungen des Fernsehgerätes und auf
das Einschreiten, wenn die Maschine die Höhe der Müllschluckereinwürfe erreicht.
Wenn der Spritzvorgang den Grund eines Nüllschluckereinwurfes erreicht, setzt sich
das automatische Hochziehen ebenso wie das Spritzen fort.
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Nur die selbsttätige Drehung wird durch die Bedienungsperson ausgeschaltet,
die von Hand die Amplitude der Umkehrbewegung des Werkzeughalters so regelt, dass
das Spritzen allseits des Müllschluckereinwurfes aufhört. Wenn das obere Ende des
Einwurfes erreicht ist, schaltet die Bedienungsperson die selbsttätige Drehbewegung
wieder ein, bis der nächste Nüllschluckereinwurf usw. erreicht ist.
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