DE4424365C2 - Einrichtung zum Prüfen oder Bearbeiten der Innenoberfläche einer Rohrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Prüfen oder Bearbeiten der Innenoberfläche einer Rohrleitung mit ei­ nem im Inneren dieser Rohrleitung fortbewegbaren, eine Prüf- oder Bearbeitungseinheit umfassenden fortbewegbaren Manipula­ tor.

Bei bekannten Rohrinnenmanipulatoren sind die zum Fortbewegen innerhalb der Rohrleitung erforderlichen Antriebsaggregate, sowie weitere Antriebsaggregate zum Drehen der an diesem Rohrinnenmanipulator angeordneten Prüf- oder Bearbeitungsvor­ richtungen um die Längsachse der Rohrleitung in einem Gehäuse des Rohrinnenmanipulators untergebracht. Dies hat zur Folge, daß die bekannten Rohrinnenmanipulatoren relativ groß sind, d. h. einen großen Durchmesser oder eine relativ große Baulän­ ge haben. Mit dem bekannten Rohrinnenmanipulator können somit Rohrleitungssysteme mit Rohren, deren Nenndurchmesser kleiner ist als 100 mm, und die Rohrbögen aufweisen, deren Radien in der Größenordnung dieses Nenndurchmessers liegen, nicht mehr geprüft oder bearbeitet werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zum Prüfen oder Bearbeiten der Innenoberfläche einer Rohrleitung mit einem im Inneren der Rohrleitung fortbewegba­ ren Manipulator anzugeben, die auch zum Durchführen von Ar­ beiten in Rohren mit kleinen Nennweiten eingesetzt werden kann.

Die genannte Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1. Eine Einrichtung zum Prüfen oder Bearbeiten der Innenoberfläche einer Rohrleitung enthält einen im Inne­ ren dieser Rohrleitung fortbewegbaren Manipulator, der eine Prüf- oder Bearbeitungseinheit umfaßt, wobei der Manipulator an einen biegsamen hohlen Vorschubschlauch gekoppelt ist, der von einer außerhalb der Rohrleitung angeordneten Vorschubein­ heit angetrieben wird. Dieser Vorschubschlauch nimmt in sei­ nem Inneren biegsame Wellen auf, die die zum Betrieb der Prüf- oder Bearbeitungseinheit erforderlichen Momente von außerhalb der Rohrleitung angeordneten Antriebseinheiten zur Prüf- oder Bearbeitungseinheit übertragen. Da die Antriebs­ einheiten außerhalb der Rohrleitung angeordnet sind, kann der Manipulator kompakt und klein gebaut werden, so daß er auch noch in Rohren mit Nenndurchmessern in der Größenordnung von 50 mm eingesetzt werden kann.

Die Verwendung eines Vorschubschlauches zum Vorwärtsbewegen von Prüfeinrichtungen ist zwar beispielsweise aus der euro­ päischen Patentanmeldung EP-A1 0 392 295 oder EP-A2 0 346 688 bekannt. Dort sind jedoch entweder starre, unbewegliche Prüf­ einrichtungen vorgesehen, oder es ist der zur Drehbewegung der Prüfeinrichtung erforderliche Antrieb in die Prüfeinrich­ tung integriert.

Vorzugsweise umfaßt der Manipulator wenigstens ein Antriebs­ fahrzeug, das mit einem biegsamen Verbindungselement an die Prüf- oder Bearbeitungseinheit angkoppelt und mit einem An­ triebsrad versehen ist, das von einer im Vorschubschlauch ge­ führten biegsamen Welle angetrieben wird. Durch diese Maßnah­ men wird die vom Vorschubschlauch und der Vorschubeinheit er­ zeugte Fortbewegung des Manipulators zusätzlich durch einen Eigenantrieb des Manipulators unterstützt, so daß die Tiefe, mit der der Manipulator in das Innere der Rohrleitung fortbe­ wegt werden kann, zunimmt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausfüh­ rungsbeispiel der Zeichnung verwiesen, in deren einziger Fi­ gur eine Einrichtung zum Prüfen oder Bearbeiten der Innen­ oberfläche einer Rohrleitung gemäß der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.

Entsprechend der Figur ist in eine Rohrleitung 2 ein Manipu­ lator 4 zum Prüfen oder Bearbeiten der Innenoberfläche dieser Rohrleitung 2 eingeführt. Der Manipulator umfaßt eine Prüf- oder Bearbeitungseinheit 20, die im Beispiel der Figur eine Schleifeinrichtung 22 enthält. Die Schleifeinrichtung 22 um­ faßt eine schnell rotierende Schleifscheibe und kann radial an die Innenoberfläche der Rohrleitung 2 zugestellt werden. Zum Bearbeiten der gesamten Innenoberfläche der Rohrleitung 2 kann die Schleifeinrichtung 22 außerdem in der Prüf- oder Be­ arbeitungseinheit 20 um die Rohrleitungsachse gedreht werden.

Anstelle einer Schleifscheibe zum Bearbeiten der Innenober­ fläche der Rohrleitung 2 kann die Prüf- oder Bearbeitungsein­ heit 20 auch andere zur mechanischen Bearbeitung geeignete Werkzeuge enthalten. Anstelle eines Bearbeitungswerkzeuges oder zusätzlich zu einem Bearbeitungswerkzeug kann die Prüf- oder Bearbeitungseinheit 20 auch einen oder mehrere Prüfköpfe zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, beispielsweise zur elektrischen Wirbelstromprüfung, sowie außerdem eine Videoka­ mera mit Beleuchtung zur visuellen Inspektion der Rohrleitung 2, tragen.

Die Prüf- oder Bearbeitungseinheit 20 ist über zwei mit der Bearbeitungseinheit 20 und untereinander mit biegsamen Ver­ bindungselementen 42 gekoppelten Antriebsfahrzeugen 40 an ei­ nen biegsamen, drucksteifen hohlen Vorschubschlauch 6 gekop­ pelt. Mit dem Vorschubschlauch 6 kann über eine am Ende der Rohrleitung 2 angeordnete und mit Antriebsrollen 82 versehene Vorschubeinheit 8 eine Fortbewegung des Manipulators 4 ent­ lang der Rohrleitung 2 bewirkt werden.

Die im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Figur dargestell­ ten Antriebsfahrzeuge 40 umfassen jeweils mehrere federnd an die Innenoberfläche der Rohrleitung 2 andrückbare Antriebs­ rollen 44, die eine zusätzliche Unterstützung der Vorschubbe­ wegung des Manipulators 4 erleichtern. Eine solche zusätzli­ che Unterstützung der Vorschubbewegung ist unter Umständen erforderlich, wenn der Manipulator 4 in einer großen Tiefe einer geraden Rohrleitung oder in einer Rohrleitung einge­ setzt werden soll, bei denen mehrere Krümmungen den alleini­ gen Vortrieb durch den Vorschubschlauch 6 erschweren. Bei kleineren Fahrwegen und wenigen Krümmungen ist es ausrei­ chend, die Bearbeitungseinheit 20 unmittelbar an den Vor­ schubschlauch 6 anzukoppeln.

Im hohlen Vorschubschlauch 6 sind schmiergelagert mehrere biegsame Wellen 60, 62, 64 und 66 geführt, die von außerhalb der Rohrleitung angeordneten Antriebseinheiten 10, 12, 14 bzw. 16 angetrieben werden. Die Anzahl der erforderlichen An­ triebseinheiten hängt von der Anzahl der in der Prüf- oder Bearbeitungseinheit 20 durchgeführten Bewegungen sowie davon ab, ob zusätzliche Antriebsfahrzeuge 40 angetrieben werden müssen. In der in der Figur dargestellten Ausführungsform, in der die Prüf- oder Bearbeitungseinheit 20 eine Schleifein­ richtung 22 mit einer Schleifscheibe enthält, sind drei An­ triebseinheiten 10, 12 und 14 für die Vorschubbewegung der Schleifeinrichtung 22 in Umfangsrichtung des Rohres, die schnelle Drehbewegung der Schleifscheibe selbst bzw. für ihre radiale Zustellbewegung erforderlich. Außerdem ist im Ausfüh­ rungsbeispiel eine Antriebseinheit 16 zum Antreiben der An­ triebsfahrzeuge 40 vorgesehen.

Im Vorschubschlauch 6 sind die biegsamen Wellen 60, 62, 64 und 66 nebeneinander gelagert und berühren sich. Die dabei entstehenden gegenseitig ausgeübten Reibungskräfte werden durch entsprechende Schmiermittel hinreichend verringert.

Im Vorschubschlauch 6 sind außerdem noch andere zur Versor­ gung des Manipulators 4 erforderliche Versorgungsleitungen geführt. Dies ist beispielsweise ein Druckluftschlauch 70, mit dem in der Prüf- oder Bearbeitungseinheit 20 zum Fixieren ihrer Position pneumatisch betätigbare Kolben 24 angesteuert werden. Außerdem können noch zusätzliche elektrische Einrich­ tungen am Manipulator 4, beispielsweise eine Beleuchtung und eine Videokamera, vorgesehen sein, die durch entsprechende elektrische Versorgungsleitungen 72 bzw. 74 angesteuert wer­ den.

Die für die Prüf- oder Bearbeitungseinheit 20 erforderlichen biegsamen Wellen 60, 62 und 64 sowie der Druckluftschlauch 70 und die elektrischen Versorgungsleitungen 72 und 74 werden durch die Antriebsfahrzeuge 40 und durch die hohlen biegsamen Verbindungselemente 42 hindurch zur Prüf- oder Bearbeitungs­ einheit 20 weitergeleitet.

Claims (2)

1. Einrichtung zum Prüfen oder Bearbeiten der Innenoberfläche einer Rohrleitung mit einem im Inneren dieser Rohrleitung (2) fortbewegbaren Manipulator (4), der eine Prüf- oder Bearbei­ tungseinheit (20) umfaßt, wobei der Manipulator (4) an einen biegsamen, hohlen Vorschubschlauch (6) gekoppelt ist, der von einer außerhalb der Rohrleitung (2) angeordneten Vorschubein­ heit (8) angetrieben wird und in seinem Inneren biegsame Wel­ len (60, 62, 64) aufnimmt, die die zum Betrieb der Prüf- oder Bearbeitungseinheit (20) erforderlichen Momente von außerhalb der Rohrleitung (2) angeordneten Antriebseinheiten (10, 12 bzw. 14) zur Prüf- oder Bearbeitungseinheit (20) übertragen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Manipulator (4) we­ nigstens ein Antriebsfahrzeug (40) umfaßt, das mit einem biegsamen Verbindungselement (42) an die Prüf- oder Bearbei­ tungseinheit (20) gekoppelt und mit einem Antriebsrad (44) versehen ist, das von einer im Vorschubschlauch (6) geführten biegsamen Welle (66) angetrieben wird.