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