DE4417428C1 - Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssystems in einer Rohrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssystems in einer Rohrleitung.

Zum Einbringen und Positionieren von Prüf- oder Bearbeitungs­ systemen in einer Rohrleitung, die nur von einem Ende aus zu­ gänglich ist, sind prinzipiell zwei Möglichkeiten bekannt. Bei Rohrleitungen mit größerem Durchmesser können Manipulato­ ren eingesetzt werden, die sich selbsttätig innerhalb des Rohres fortbewegen können und die Prüf- oder Bearbeitungssy­ steme tragen. Solche sogenannten Rohrkrabbler sind beispiels­ weise aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 061 078 A2 be­ kannt. Mit diesen bekannten Rohrkrabblern können jedoch Rohr­ leitungssysteme, die Durchmessersprünge, enge Biegeradien oder Rohrabzweige enthalten, nicht überwunden werden. Außer­ dem sind sie für Rohrleitungssysteme mit kleinen Durchmessern aufgrund ihrer konstruktiv bedingten großen Eigenabmessungen nicht geeignet.

Für Rohrleitungssysteme mit kleinem Durchmesser, beispiels­ weise die Heizrohre eines Dampferzeugers, ist es beispiels­ weise aus der DE 32 02 883 C2 bekannt, das Prüfsystem, bei­ spielsweise eine Ultraschallsonde, mit Hilfe eines aus einem drucksteifen Kunststoffmaterial bestehenden Schubschlauchs innerhalb des Rohres vorwärts zu bewegen. Dieser Schub­ schlauch enthält in der bekannten Ausführungsform an seinem Mantel äquidistante Löcher, in die Dorne eines Antriebsrades zum Antreiben des Schubschlauches eingreifen.

Die Verwendung eines Schubschlauches ist jedoch nur bei klei­ nen Rohrdurchmessern möglich, da seine Druckfestigkeit nicht ausreicht, um in großen Rohren ein unkontrolliertes Verbiegen und Stauchen zu verhindern.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssystems in ei­ ner Rohrleitung anzugeben, die sowohl in Rohren mit kleinem Durchmesser als auch in Rohren mit großem Durchmesser einge­ setzt werden können.

Die genannte Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1. Eine Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssystems einer Rohrleitung gemäß der Erfin­ dung enthält ein von außerhalb der Rohrleitung anzeigbares hohles Vorschubelement, dessen drucksteifer Mantel einen spi­ ralförmig aufgewickelten Draht enthält. Durch diese Maßnahme erhält man ein Vorschubelement, dessen Drucksteifigkeit ge­ genüber den bekannten Schubschläuchen wesentlich erhöht ist. Vorzugsweise wird das hohle Vorschubelement durch eine zylin­ drische Schraubenfeder (Druck- oder Zugfeder) gebildet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind auf dem spiralförmig aufgewickelten Draht zusätzlich Rollen, insbe­ sondere Rollen aus einem widerstandsfähigen Kunststoff, bei­ spielsweise Polyamid PA, aufgefädelt. Dadurch wird die Gleit­ fähigkeit des Vorschubelementes deutlich erhöht.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Unteransprüchen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausfüh­ rungsbeispiele der Zeichnung verwiesen, in deren

Fig. 1 eine an einem Rohrende angeordnete Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssystems mit einem in das Rohr eingeführten Prüfsystem schematisch veranschaulicht ist.

Fig. 2 zeigt schematisch einen zum Vorschub des erfin­ dungsgemäßen Vorschubelementes geeigneten Antrieb.

In Fig. 3 ist eine weitere Möglichkeit der zum Vorschub des erfin­ dungsgemäßen Vorschubelementes geeigneten Einrichtung veran­ schaulicht.

In den Fig. 4 und 5 sind jeweils Ausführungsformen mit unter­ schiedlichen Speichereinrichtungen für das Vorschubelement dargestellt.

In Fig. 6 ist eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Vor­ schubelementes in einer Prinzipdarstellung veranschaulicht.

In Fig. 1 ist ein Rohrleitungssystem 2 veranschaulicht, das eine Reihe von Hindernissen, beispielsweise eine Pumpe 21, Rohrkrümmer 22, 23, einen Sperrschieber 24 sowie einen Rohr­ abzweig 25 enthält, die von im Stand der Technik bekannten Rohrkrabblern nicht überwunden werden können und in dem auch bekannte Schubschlauchsysteme aufgrund der großen Nennweite und der Rohrkrümmer nicht einsetzbar sind.

An einem Ende des Rohrleitungssystems 2 ist eine Einrichtung 10 zum Vorschub eines Prüfsystems 4 angedockt. Die Vorschub­ einrichtung 10 umfaßt ein hohles Vorschubelement 8, das in Richtung seiner Mittelachse drucksteif und quer dazu flexibel ist. Das Vorschubelement 8 trägt an seinem Ende das Prüfsy­ stem 4. Zum Unterstützen der Vorschubbewegung ist zusätzlich ein Auftriebskörper 6 zwischengeschaltet, der bei einem im wesentlichen senkrecht stehenden, gefluteten Rohrleitungssy­ stem 2 den von außerhalb der Rohrleitung mechanisch durchge­ führten Vorschub des Prüfsystems 4 unterstützt.

Die Vorschubeinrichtung 10 enthält eine motorisch angetrie­ bene Wickeleinrichtung 11, auf die das Vorschubelement 8 aufgewickelt ist. Diese Wickeleinrichtung 11 dient in dieser Ausführungsform sowohl als Speicher für das Vorschubelement 8 als auch für die in ihm geführten elektrischen Versorgungs- und Signalleitungen für das Prüfsystem 4. In der Vorschubein­ richtung 10 ist das Vorschubelement 8 durch eine Antriebsein­ richtung 14 hindurchgeführt, das beispielsweise zwei Zahnrä­ der 15 enthält, mit denen die axiale Vorschubbewegung des Schubelements 8 durchgeführt wird.

Gemäß Fig. 2 enthält das Vorschubelement 8 einen spiralför­ mig aufgewickelten Draht 82, beispielsweise eine zylindrische Schraubenzugfeder, die aus einem eckigen oder runden Draht gewickelt ist. Als Drahtwerkstoff ist insbesondere rostfreier Stahl geeignet. Geeignete Werkstoffe für den Draht sind auch mechanisch hoch belastbare Kunststoffe, beispielsweise kohle­ faser- oder glasfaserverstärkte Kunststoffe oder aus Kohlefa­ ser selbst gewickelter Draht geeignet. Die Querschnittsfläche des Vorschubelementes 8 kann kreisförmig oder annähernd rechteckig mit abgerundeten Ecken sein.

In der Figur ist auch ein Teil der Antriebseinrichtung 14 für das Vorschubelement 8 veranschaulicht. Zum Antrieb sind hier zwei oder mehrere Zahnräder 15 vorgesehen, deren Zähne mit den Wicklungslücken des spiralförmig aufgewickelten Drahtes 82 fluchten und auf diese Weise eine schlupffreie Axialbewe­ gung des Vorschubelements 8 verursachen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist anstelle der Zahnrä­ der ein Antriebssystem vorgesehen, bei dem Klemmbacken 16 das Vorschubelement 8 aufnehmen und durch eine Axialverschiebung die Vorwärtsbewegung des Vorschubelements 8 bewirken. In die­ ser Ausführungsform kann zusätzlich ein in der Figur nicht dargestellter Hüllmantel aus einem Kunststoff, beispielsweise Teflon PTFE oder Polyamid PA, vorgesehen sein, der die Gleit­ fähigkeit des Vorschubelementes 8 in der Rohrleitung 2 er­ höht.

Gemäß Fig. 4 ist als Speichereinrichtung für das Vorschub­ element 8 ein Rohr 32 vorgesehen, das in einer fahrbaren Rohraufhängung 34 gelagert ist und dessen Länge dem Arbeits­ weg der Vorschubeinrichtung entspricht. Im Rohr 32 ist auch eine an das Ende des Vorschubelements 8 angeschlossene Ener­ gie- oder Kabelführungskette 36 angeordnet, in der die durch eine Leitungsdurchführung 37 an einem Endflansch 38 einer an der zu inspizierenden Rohrleitung (nicht dargestellt) fixier­ ten Vorschubeinrichtung 30 hindurchgeführten elektrischen Leitungen gelagert sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur ist außerdem am Ende des Rohres 32 eine Zugeinrichtung 40 vorgesehen, die in das Vorschubelement 8 eingreift und ein Herausziehen des Prüf- oder Bearbeitungssystems auch dann er­ möglicht, wenn die von der Antriebseinrichtung 14 ausgeübten axialen Kräfte zum Bergen der Prüf- oder Bearbeitungssysteme nicht mehr ausreichen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist als Speicher für das Vorschubelement 8 ebenfalls ein Rohr 42 vorgesehen, das aus Platzgründen schleifenförmig gebogen ist und in fahrbaren Rohraufhängungen 44 gelagert ist. Anstelle einer Kabel­ schleppkette als Speicher für die elektrischen Leitungen ist in diesem Ausführungsbeispiel eine motorisch angetriebene Wickeleinrichtung 110 vorgesehen, auf die die in einem Kunst­ stoffschlauch 112 eingebetteten elektrischen Leitungen aufge­ wickelt sind.

In Fig. 6 ist eine besonders bevorzugte Ausgestaltung eines Vorschubelements 80 veranschaulicht. Das Vorschubelement 80 enthält einen spiralförmig aufgewickelten Draht 82, auf dem zusätzlich Rollen 84 aus einem Kunststoff, beispielsweise Po­ lyamid PA, oder aus einem Metall aufgefädelt sind. Die Rollen 84 sind drehbar auf dem Draht 82 gelagert. Dadurch wird die Gleitfähigkeit des Vorschubelements 80 zusätzlich erhöht.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssy­ stems (4) in einer Rohrleitung (2) mit einem von außerhalb der Rohrleitung (2) antreibbaren hohlen Vorschubelement (8) mit einem drucksteifen Mantel, der einen spiralförmig aufge­ wickelten Draht (82) enthält.

2. Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssy­ stems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vor­ schubelement (8) eine zylindrische Schraubenfeder vorgesehen ist.

3. Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssy­ stems nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (82) mit um seine Achse drehbaren Rollen (84) versehen ist.

4. Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssy­ stems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum An­ treiben des Vorschubelements (8) ein Antriebssystem (14) vor­ gesehen ist, das ein in den spiralförmig aufgewickelten Draht eingreifendes Zahnrad (15) enthält.

5. Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssy­ stems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Vor­ ratsspeicher für das Vorschubelement (8) eine Wickeleinrich­ tung (11) vorgesehen ist.

6. Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssy­ stems nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Vor­ ratsspeicher für das Vorschubelement (8) ein Rohr (32, 42) vorgesehen ist.

7. Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssy­ stems nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Füh­ ren der elektrischen Versorgungsleitungen eine an das Ende des Vorschubelementes (8) angeschlossene Kabelschleppkette (36) vorgesehen ist.

8. Einrichtung zum Vorschub eines Prüf- oder Bearbeitungssy­ stems nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Spei­ cher für die elektrischen Versorgungsleitungen eine am Ende des Rohres (42) angeschlossene Wickeleinrichtung (110) vorge­ sehen ist.