EP2891526A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Kanalwandungen mittels Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Kanalwandungen mittels Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen Download PDF

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EP2891526A1
EP2891526A1 EP14199558.9A EP14199558A EP2891526A1 EP 2891526 A1 EP2891526 A1 EP 2891526A1 EP 14199558 A EP14199558 A EP 14199558A EP 2891526 A1 EP2891526 A1 EP 2891526A1
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EP
European Patent Office
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channel
nozzle body
nozzle
jet
carriage
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EP14199558.9A
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English (en)
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EP2891526B1 (de
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Volker Galinsky
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Mauerspecht GmbH
Original Assignee
Mauerspecht GmbH
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Publication date
Application filed by Mauerspecht GmbH filed Critical Mauerspecht GmbH
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Publication of EP2891526B1 publication Critical patent/EP2891526B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
    • B08B9/0433—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes provided exclusively with fluid jets as cleaning tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
    • B08B9/047—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes the cleaning devices having internal motors, e.g. turbines for powering cleaning tools

Definitions

  • the invention generally relates to a device for processing duct walls by means of high-pressure liquid jet. It relates in particular to a device which operates in closed channels, even in non-accessible channels, thereby removing obstacles or adhesions to the surfaces of the channel wall with the high-pressure liquid jet.
  • the invention also relates to a high pressure liquid jet method using such a device.
  • the devices can be designed for various processing, so that the applicability of the high-pressure liquid jet extends to very different areas.
  • the devices In order to maintain the ductility of a channel, obstacles or buildup on the channel walls, which can lead to blockages, are regularly eliminated.
  • line cuts are made or cut through appropriate beam management even complex shapes. It is known to add solid particles to the liquid jet in order to enhance the abrasive action.
  • the abrasive jet is directed in the channel direction or at a deviating from them by degrees angle for section or even progressing processing, so that an obstacle or an attachment is removed.
  • the device is moved forward through the channel.
  • the device must then regularly moved out of the channel and the removed materials are eliminated.
  • One application is the processing of the inner surfaces of closed channels with various cross-sections.
  • a channel When closed, a channel is to be understood, whose wall is fully formed, wherein the shape of the cross section may be arbitrary.
  • Such channels often also have channel branches which lead into side channels. The latter usually have a smaller cross section than the main channel and are often not accessible for inspection and cleaning purposes. If channels and channel branches are described below, this is done only to distinguish the position and size. In any case, these are channels that work on their walls is.
  • the obstacles or adhesions to be removed from the channel wall, from main and side channels, can have very different extents. They may be localized or may be partially to nearly complete closures of the channel. In any case, a replacement is up to the sewer wall the goal. This often requires a very high radiation power and sometimes leads to large amounts accumulated Abraumguts. Both complicates the treatment of the channel wall itself as well as the forward movement of the device through the channel, especially in small inaccessible channels.
  • a device for cutting and removing obstacles and deposits in non-accessible and walk-in pipes and channels discloses DE 20 2010 016 857 U1 wherein the cutting and ablation takes place by means of a water abrasive suspension jet.
  • a mobile, motorized tool carrier is moved in the channel, while the processing of the channel wall takes place, and thereby positioned by means of a supporting wheels having support device in the channel.
  • This device is particularly designed for a targeted removal of uniform and, relative to the channel diameter, thin coatings such as protective layers, wherein it depends on a uniform effect of the jet medium on the entire circumference of the channel and the channel length. Uneven and extensive obstacles and closures are often not eliminated with the nozzle assembly and the tool carrier. Due to the high impact force required for larger obstacles or buildup, the device may be forced out of position so that the force does not efficiently act on the material being abraded.
  • a propulsion of the device after a processing step be it during an interruption of processing or after complete elimination of a bottleneck in the channel, done without always fetch the device from the channel to remove the spoil can.
  • the passage between the processing space in front of the device and the space behind the device, which is left open by the device and the fixing pad, makes it possible to move the device as well as to flush out material to be excavated by the blasting medium or, optionally, to add additional flushes during operation.
  • the processing can be significantly accelerated, without having to compromise on the result.
  • bottom is gravity, since the more or less inclined, d. H. essentially horizontally extending channels, the removal of blasting medium and overburden takes place predominantly in the lower region of the cross section. With vertically ascending channels no underside is to be defined in this sense. Nevertheless, according to the invention, at least one region of the cross section for removal, analogously to horizontal channels, should also be kept free here. For the sake of simplicity, this area should also be referred to as "underside”, whereby it is irrelevant due to the uniform gravity which area serves as the "underside”, in particular since according to the invention a distance to the channel wall can also exist in other areas of the cross section or completely.
  • the propulsion direction of the device is used for processing the channel.
  • processing methods in which Only relatively thin coatings of the channel wall are eliminated, it is necessary in the elimination of bulky obstacles and adhesions that they must be removed in the direction of advancement, to allow movement through the channel.
  • the device or at least the component of the device which has the nozzle body is kept constant during the entire operation in the position in the channel cross-section, so that even with a locomotion the distance between the bottom and the channel wall is maintained.
  • the trolley comprises suitable movement and support elements that allow the movement of the trolley and support it in at least two directions to the channel wall. Supporting in more than two directions allows clamping in the channel cross-section.
  • the pressing force for supporting and the connection of the movement and support elements on the channel wall can vary. In the simplest case, the e.g. via slide bearings, skids or support wheels done.
  • the device described can also be moved backwards through the channel and the processing on the front side, e.g. in sections, make.
  • the alternating activation of the fixing pad during processing and deactivation during the movement also supports this mode of operation.
  • the fixing pad can basically be activated pneumatically or hydraulically, as far as the fixation can be ensured even under the load during operation of the device.
  • the existing media supply can be used effectively.
  • fixation pad is pneumatically activated, this has the additional advantage that activation and deactivation, i. Filling and emptying of the Fixierpolsters, can be done faster and, since a complete emptying is expensive, the volume of the deactivated Fixierpolsters and the weight of the device can be reduced.
  • the orientation of a forward beam includes that the beam direction coincides with the channel axis and also that the beam or beams have an angle of -90 ° ⁇ ⁇ + 90 ° with respect to the channel axis, depending on the nature and extent of the channel obstacles and attachments to be removed.
  • a beam which is greatly limited in diameter by means of the nozzle opening is regarded as a "collimated" beam, with which a locally limited high force can be exerted on the material to be ablated.
  • a larger number of nozzles is used and / or the surface is swept over by movement of the nozzle or the jet.
  • a sweeping is achieved, for example, by a rotary nozzle in which either the nozzle body rotates itself or rotates in the nozzle body in the region of the jet exit, for example, a finger-like insert in the cavity before the exit, so that the exiting jet gyrates and forms a conical jet as a result.
  • the media supply for the high-pressure jet is independent of to ensure the selected movement and processing regime of the vehicle and also in a remote-controlled operation.
  • it can be mounted on the carriage, be guided through it or directly to the nozzle body, depending on the design of the device, the trolley and the movements of the nozzle to be performed.
  • the carriage and the nozzle body are two components which can be moved and positioned separately in the channel. This makes it possible to introduce only the nozzle body in less accessible sections of the channel, especially in those in which the carriage can not retract due to a smaller cross-section or too sharp bend in the channel course. These can be bottlenecks or channel branches, for example.
  • the gripping of the nozzle body implies that it is either grasped on and detached from the vehicle or at a position away from the vehicle, provided that the nozzle body has already been separated from the vehicle before this step of insertion into the channel section.
  • the holding and moving of the nozzle body by means of the gripping and guiding element includes that the nozzle body can be inserted into the respective channel section and positioned there. It may also include propulsion of the nozzle body for machining the channel wall. Since in this embodiment the nozzle body has the fixing pad described in detail in any case, the embodiments and advantages of the fixing pad for the processing of these sections with the beam can also be used in the sections of the channel not traveled by the carriage.
  • the extent of the required movement of the nozzle body using the gripping and guiding element depends on the equipment of the nozzle body. If this includes its own movement unit, it is sufficient to grasp and insert the nozzle body into the channel section.
  • An additional support of the independent movement of the nozzle body by means of the gripping and guiding element is optionally possible as well as a movement by an external device.
  • movement units are various known, for example, wheels with or without drive. The latter can interact with the support of the gripping and guiding element.
  • mechanical muscle is described for small diameter channels. These are designed as a multi-limbed cylinder-like crawler body, whose sections are moved against each other, whereby a forward movement is generated.
  • One way of moving the nozzle body in such a channel section is also the use of propulsion nozzles, which, as set forth below for moving the device by means of such nozzles, are arranged on the nozzle body or on complementary components associated therewith and produce a jet counter to the direction of movement.
  • the fixing pad which is inflated (hydraulically) for activation by compressed air (pneumatic) or a pressurized fluid, so that it compresses in the channel and thereby fixes the entire device or the separated nozzle body closes the channel or channel section, in which the nozzle body was introduced, not completely.
  • this is possible by a central, ie central open passage is formed or such passages between channel wall and fixing pad exist.
  • the fixing pad on the Outer shell surface of a hollow cylinder sitting.
  • the fixing pad may be made of a plurality of pad segments, which are at least in the region of the channel wall spaced from each other.
  • the carriage whether separate or connected to the nozzle body, to be positioned and held in the channel in other ways known from the prior art.
  • the position of the trolley can be realized by means of a pressure bar, while the nozzle body is fixed in position by pressing its fixing pad in the channel.
  • the device according to the invention in one embodiment comprises a rotatable nozzle bar.
  • This has an arrangement of a plurality of side by side, for example in series, lying jet nozzles for generating a plurality of front-directed, focused beams.
  • This nozzle bar is rotatable by means of a motor, so that a uniform processing of the entire closure surface can take place.
  • the device for a variety of requirements can be assembled.
  • angles ⁇ of the jet direction of the jet nozzles are independently adjustable. Often an angle adjustability in the range of -15 ° ⁇ ⁇ + 15 ° is sufficient.
  • other nozzle body with one or more jet nozzles can be used, with the described angle adjustability also advantageous here can prove.
  • a pneumatic motor or in other alternatives, a hydraulic or Elekromotor used to rotate the nozzle beam For example, in one embodiment, a pneumatic motor or in other alternatives, a hydraulic or Elekromotor used to rotate the nozzle beam.
  • Such motors in which, as a result of the flowing compressed air or the liquid flowing directly a rotational movement of the rotor of the motor is generated, provide a reliable and robust, with the advantageous for processing low and continuously variable speeds yet high-torque drive, which is also among the special Conditions in a channel during high-pressure liquid jet can be used.
  • the two alternatives allow, as already explained above, an adaptation of the media used in the device, whereby the technical complexity of the device can be further reduced and the reliability can be increased.
  • an hydraulic motor is optionally also an oil hydraulic motor into consideration, which allows very precise movements and is very robust.
  • the carriage is formed from two or more carriage segments, which are mutually pivotable by means of a joint.
  • Such a configuration supports the possibility of the device to be applicable even in small channels, for example, with diameters of 100 mm. Because with such small channels sometimes tight bends are linked.
  • the articulated connection of the carriage segments facilitates cornering.
  • the mobile curve radii can also be reduced in size if, alternatively or in addition to this embodiment, the fixing cushion also constitutes a separate carriage segment of the vehicle.
  • the device has at least one further nozzle which, as a propulsion nozzle, moves the device when the fixing pad is deactivated through the channel utilizing the recoil principle and for this purpose generates a backward liquid jet.
  • This jet can be generated in a further advantageous embodiment with the jet medium by the media supply for the jet medium comprises a two-way valve, with which the jet medium can be selectively directed to the jet nozzle or to the tunneling nozzle.
  • the one or more propulsion nozzles can be used for the carriage and / or for the nozzle body and are accordingly and depending on the possibility of separation of the nozzle body from the carriage on the vehicle and / or arranged on the nozzle body.
  • the adjacent media here the jet medium
  • multiple times used which reduces the technical complexity of the device and the controller. Due to the high dynamic pressure of the high-pressure jet of the jet medium, a sufficiently high propulsive force is available in order to be able to overcome obstacles due to the waste lying in the canal.
  • the waste can be flushed at the same time behind the device and in particular behind the Fixierpolster by appropriate arrangement of the propulsion nozzles, so that the movement of the device or the nozzle body is facilitated and the activation of the Fixierpolsters and fixation in the channel is not hindered with only a small propulsion ,
  • the drive of the device may alternatively be carried out by a combination of a motorized, such as a hydraulic or servo-electric drive, with the drive of the propulsion nozzles, so that, for example, longer distances with the motorized drive and the sections forward movement during the removal are realized by the propulsion nozzles. For shorter distances is also an external drive of the nozzle body, for example, by manually inserting the stiffened media supply conceivable.
  • a motorized such as a hydraulic or servo-electric drive
  • the type of motorized drive depends in particular on the application areas. While a hydraulic drive, water- or oil-hydraulic, has a fixed relationship between the volume flow of the hydraulic working fluid and the speed and is very robust and less susceptible to interference, servo-electric drives for movements with high precision and dynamics are made. Here, the power consumption is controlled, so that with servo drives with the corresponding characteristics for the dynamic behavior and the precision, the quantities torque, speed and position can be kept constant with the required precision.
  • the drive used of the device can be mounted on the carriage and drive the device directly or alternatively formed as a separate component and connected by means of suitable transmission means.
  • An external drive can be realized, for example, when the carriage is pulled through a channel and to a traction device is to be obtained evenly.
  • the carriage is cylindrical in shape and the support of the device and its movement in the channel by support wheels, which are arranged such that the cylindrical carriage is positionable in the channel with a circumferential to the entire surface of the cylinder distance to the channel wall.
  • the remote controlled operation of the device is realized by a suitable control unit, which may be connected to an external operating unit via lines or by radio.
  • control unit can be stored on a memory unit in the complete movement of the trolley, the gripping and guiding element and the swivel head, even automated or semi-automated machining processes can be realized.
  • This may be assisted by a camera capable of detecting the environment, e.g. branching in the channel or obstacles is suitable, so that according to the currently detected situation pre-programmed reactions of the device or messages to an operator can be done outside the channel.
  • a camera also supports operator control by transmitting the captured images to the operator in real time and allowing the operator to control the device in response to events in the channel. In addition, it allows the documentation of processing on electronic data carriers.
  • control unit allows process monitoring.
  • the signals emitted by the high-pressure generating unit as well as the trolley or the nozzle body are processed and made available to the operator in a suitable manner.
  • control circuits which influence the machining process when the input limit or threshold values are exceeded, in particular in the sense of an emergency stop function.
  • Fig. 1 represents an embodiment of the device according to the invention, in which on a cylindrical carriage 1, which can move by means of front and rear four support wheels 8 in the direction of travel 7 in the direction of the obstacles and adhesions 4.
  • the support wheels 8 hold as supporting and moving elements the carriage 1 approximately in the middle of the channel 10 (cylinder axis coincides with the channel axis 11 almost together), so that a risk of collision with residues of the ablated obstacles or adhesions 4 can be largely avoided and almost completely a removal of the worn material and blasting medium from the work area is possible.
  • a servo-electric drive (not shown) is integrated.
  • the carriage 1 holds at its, viewed in the direction of travel 7, the front end of a nozzle body 15 in the form of a nozzle beam with several in the direction of travel 7 forwardly directed jet nozzles 2 (in Fig. 2 shown).
  • the nozzle bar rotates by means of a motor 9, in Embodiment of a compressed air motor, which is arranged between the carriage 1 and nozzle bar, to the cylinder axis and thus to the channel axis eleventh
  • a fixing pad 12 which is formed of four padding segments 13.
  • the cushion segments 13 press against the wall of the channel 10 and each have a distance from the adjacent cushion segment 13, so that open passages to the channel section behind the device exist.
  • the fixing pad 12 thus fixed in the illustrated activated state the carriage 1 in its position in the channel 10, without closing it completely.
  • the activation of the fixing pad 12 is pneumatic, in that the compressed air provided by means of the media supply 5 inflates the pad so that it presses firmly against the wall of the channel 10.
  • the compressed air is also used to operate the engine 9.
  • the media supply is realized in the embodiment by means of flexible lines, which are passed through the fixing pad 12 into the nozzle holder 1 at the rear end of the device.
  • the media supply 5 holds in addition to the compressed air and the power supply line and the jet medium ready. Also integrated in the power supply line are signal lines for transmitting the control signals to and from an operating unit (not shown) as well as images received by a camera (not shown).
  • the jet medium is water under a pressure of about 10,150 to 37,500 psi (about 70 to 250 MPa or 700 and 2,500 bar) or an abrasive suspension. Depending on the application, other pressures in the pressure range usual for high-pressure liquid jets can be used.
  • the jet medium is within the nozzle device 1 and through the stator of the motor 9 to the Jet nozzles 2 led to the formation of forward, in the direction of the obstacles and adhesions 4, directed rays 3 of the jet medium (shown in phantom).
  • Some of the jet nozzles 2 deviate with their orientation by angles ⁇ in the range of degrees from the channel axis 11, so that the obstacles and adhesions 4 can be removed in their entire thickness in one operation.
  • the media supply 5 comprises a two-way valve (not shown) arranged in the interior of the nozzle holder 1, which allows the jet medium to be selectively redirected to the jet nozzles 2 or to the propulsion nozzles 17.
  • the latter are circumferentially distributed on the mantle surface of the nozzle holder 1 in a front and a rear portion with a jet direction to the rear, i. opposite to the direction of travel 7, arranged.
  • Fig. 2 provides the device according to Fig. 1 in the view from the front, viewed from the section line AA.
  • the Fig. 2 to take the shape of the nozzle beam, the arrangement of the jet nozzles 2 in the nozzle beam and the circumferential distribution of the support wheels 8 and the propulsion nozzles 17.
  • the elongated nozzle bar arranged centrally on the nozzle holder 1 is positioned centrally in the channel 11.
  • a series of eight jet nozzles 2 are arranged in the rotatable nozzle bar. Due to the rotation and the angular orientation of the jet nozzles 2, the rays (in Fig. 2 not shown) in a rotation the obstacles and adhesions 4 (in Fig. 2 not shown) in their entire thickness.
  • the nozzle body 15 comprises only one nozzle, which as Rotary nozzle is formed and generates a cone-shaped spread beam 3 of the jet medium.
  • the nozzle body itself is rigid in the embodiment.
  • the carriage 1 is composed of three carriage segments 6, which are pivotally connected to each other by joints 18 with each other as members of a chain. This facilitates cornering in tight radii.
  • the two front carriage segments 6 each have two support wheels 8, which have such a diameter that the carriage segments 6 are positioned laterally and in height in the channel cross section. Alternatively, other arrangements of support wheels 8 can be used, as far as they are suitable to define the path of the trolley in the channel.
  • the last carriage segment 6 comprises a hollow cylinder as a holder 19 for an annular, arranged on the outer circumferential surface of the hollow cylinder Fixierpolster 12.
  • the hollow cylinder is a central open passage through the Fixierpolster 12 for the discharge of blasting medium and spoil material to guide the last car segment 6, the Holder 19 of the Fixierpolsters front and rear four support wheels 8, all abutting the wall of the channel 10.
  • the media supply 5 is guided in the embodiment by the entire carriage 1 to the nozzle body, may alternatively extend outside of the vehicle.
  • the drive of the device can be effected by a combination of a motorized drive with the drive of the propulsion nozzles, so that, for example, larger distances with the motorized drive and the section-wise forward movement during the removal by the propulsion nozzles can be realized.
  • the environment of the device can also be detected by means of a camera.
  • Fig. 4 is used to edit the wall of a Kanalabzweigs 20, whose cross section does not allow the retraction of the trolley 1.
  • the carriage 1 corresponds by way of example, but not limiting, almost that of Fig. 3 , so that reference can be made to the statements there.
  • the fixing pad 12 can be omitted on the carriage, because of the separation of the Trolley 1 from the nozzle body 15, a fixation of the trolley 1 against the force of the beam 3 is not required. In cases where a fixation of the trolley 1 still makes sense, this can alternatively be achieved by means of a pressure bar or Andruckzylindern.
  • the carriage 1 is different from that of Fig. 3 merely by the arrangement of a gripping and guiding element 21 and the connection of the media supply 5 with the nozzle body 15 in addition to its own media supply 5 of the trolley 1.
  • the latter serves in particular the power supply and control of trolley 1 and gripping and guide element 21 and the air supply of the fixing pad 12th of the trolley 1.
  • the gripping and guiding element is used to grasp the nozzle body 15 and its introduction into the channel branch 20. In the exemplary embodiment, it then performs the media supply 5 of the nozzle body 15 to facilitate its movement in Kanalabzweig.
  • the nozzle body 15 comprises a nozzle head 22, which by way of example has two jet nozzles 2 for generating the jet 3 and for processing the wall of the channel branch 20. In addition, it has two propulsion nozzles 17, which are directed against the direction of movement 7 of the nozzle body 15 in the channel branch 20.
  • the media supply 5 of the nozzle body 15 comprises a separate conduit for the propulsion nozzle 17.
  • the liquid medium can be distributed to the individual nozzles 2, 17 by means of the media distributor 23 of the nozzle body 15 into which a part of the media supply 5 opens the location of Propulsion nozzle 17 favors this.
  • a looking in the beam direction camera 25 is arranged.
  • the nozzle body further comprises a nozzle arm 24, with which media distributor 23 and nozzle head 22 with the holder 19 of the arranged at the end of the nozzle body 15 further fixing pad 12 are connected.
  • the media supply 5 unlike the fixing pad 12 of the trolley in Fig. 3 , passed between the wall of the channel branch 20 and fixing pad 12 on the fixing pad 12.
  • the fixing pad 12 does not lie against the wall in this area, so that here too the channel is not completely closed and the blasting medium and the dissolved adhesions can flow away.
  • This area of the Fixierpolsters 12 is therefore to be regarded as the "bottom" according to the description of the invention.
  • the operation of such an embodiment of the device according to the invention begins with the introduction of the nozzle body 15 with the fixing pad 12 and the media supply 5 in the Kanalabzweig.
  • the nozzle body 15 for example by means of its propulsion nozzles 17, moves from one side in the channel 10 to the channel branch 20 and the carriage 1 from the other side.
  • the gripping and guiding element 21 engages the nozzle body 15 and introduces it into the channel branch, wherein the process can be observed and controlled by means of the camera looking to the front.
  • both components can be moved from the same direction to the channel branch 20.
  • the processing of the wall can be carried out as described above.
  • a processing of the channel 10 can take place, if this has a constriction or the required processing of the wall makes the separation between the nozzle body 15 and trolley 1 required.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Kanalwandungen von geschlossenen Kanälen 10 mittels Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen mit einer Strahldüse 2 zur Erzeugung eines nach vorn gerichteten, gebündelten Strahls eines flüssigen Strahlmediums, mit einem Fahrwagen 1 zum Bewegen und Positionieren des Düsenkörpers 15 im Kanal 10 und mit einer Medienzufuhr 17, zur Versorgung der Strahldüse 2 mit dem unter Hochdruck stehenden Strahlmedium. Um Anhaftungen in Kanälen, auch Verschlüsse, unabhängig von deren Art und Umfang effektiv beseitigt werden können, sind Fahrwagen 1 sowie der Düsenkörper 15 derart ausgebildet, dass beide zumindest entlang ihrer gesamten Unterseite mit einem Abstand zur Wandung des Kanals 10 positionierbar und bewegbar sind und dass am hinteren Ende des Fahrwagens 1 und/oder des Düsenkörpers 15 ein pneumatisch oder hydraulisch aktivierbares Fixierpolster 12 angeordnet ist, welches derart ausgebildet ist, dass es im aktivierten Zustand die Position des Fahrwagens 1 und/oder des Düsenkörpers 15 durch Verpressen des Fixierpolsters 12 im Kanal 10 fixiert, ohne den Kanal 10 zu verschließen.

Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Kanalwandungen mittels Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung, die in geschlossenen Kanälen, auch in nicht für Personen zugänglichen Kanälen, arbeitet und dabei Hindernisse oder Anhaftungen an den Flächen der Kanalwandung mit dem Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl abträgt.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlverfahren unter Verwendung einer solchen Vorrichtung.
  • Unter dem bekannten Begriff des Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlens sind Vorrichtungen bekannt, bei denen ein unter hohem Druck erzeugter Strahl eines flüssigen Strahlmediums, häufig Wasser, mittels einer oder mehrerer Düsen auf eine zu bearbeitende Oberfläche gerichtet wird und dort eine lokal begrenzbare abrasive Wirkung hervorruft. Gegenwärtig werden Drücke im Bereich von ca. 80 bar bis ca. 6000 bar verwendet, wobei Druckbereiche über ca. 700 bar auch als Höchstdruck bezeichnet wird und die Entwicklung fortwährend zu höheren Drücken voranschreitet, so dass sich zumindest die obere Grenze in der Zukunft durchaus auch verschieben kann.
  • Durch entsprechende Gestaltung und Strahlrichtung der Düsen oder deren Düsenöffnungen sowie des verwendeten Drucks können die Vorrichtungen für verschiedene Bearbeitungen konzipiert werden, so dass sich die Anwendbarkeit des Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlens auf sehr verschiedene Bereiche erstreckt. Um die Durchlassfähigkeit eines Kanals aufrechtzuerhalten sind regelmäßig Hindernisse oder Anhaftungen an den Kanalwandungen, die zu Verstopfungen führen können, zu beseitigen. Im Unterschied dazu können mit anderen Vorrichtungen mit fein fokussierten Strahlen linienförmige Schnitte geführt werden oder durch entsprechende Strahlführung auch komplexe Formen geschnitten werden. Es ist bekannt, dem Flüssigkeitsstrahl feste Partikel zuzusetzen, um die abrasive Wirkung zu verstärken.
  • Von einer im Kanal platzierte Vorrichtung, die der Beseitigung von Hindernissen und Anhaftungen im Kanal mittels Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen dient, wird zur abschnittsweisen oder gleichmäßig fortschreitenden Bearbeitung der abrasiv wirkende Strahl in Kanalrichtung oder mit einem davon um Grade abweichenden Winkel gerichtet, so dass ein Hindernis oder eine Anhaftung abgetragen wird. Während der Bearbeitung, meist jedoch erst nach Erzielen einer begrenzten Abtragstiefe, wird die Vorrichtung vorwärts durch den Kanal bewegt. Je nach Umfang der Abtragung muss die Vorrichtung dann regelmäßig aus dem Kanal bewegt und die abgetragenen Materialien beseitigt werden. Diese Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen müssen durch eine entsprechende Medienzuführung insbesondere für Wasser und gegebenenfalls auch für die festen Partikel und Gas unterstützt werden, so dass weder die Bearbeitung noch die Bewegung behindert noch die Medienzuführung beschädigt werden.
  • Eine Anwendung ist das Bearbeiten der Innenflächen von geschlossenen Kanälen mit verschiedensten Querschnitten. Als geschlossen ist ein Kanal zu verstehen, dessen Wandung vollumfänglich ausgebildet ist, wobei die Form des Querschnitts beliebig sein kann. Derartige Kanäle weisen häufig auch Kanalabzweigungen auf, die in Seitenkanäle führen. Letztere haben meist einen geringeren Querschnitt als der Hauptkanal und sind für Inspektions- und Reinigungszwecke häufig nicht begehbar. Sofern nachfolgend Kanäle und Kanalabzweigungen beschreiben sind, erfolgt dies lediglich zur Unterscheidung der Lage und Größe. In jedem Fall handelt es sich um Kanäle, deren Wandung zu bearbeiten ist.
  • Die von der Kanalwandung, von Haupt- und Seitenkanälen, abzutragenden Hindernisse oder Anhaftungen können sehr unterschiedlichen Umfang aufweisen. Sie können lokal begrenzt sein oder teilweise bis nahezu vollständige Verschlüsse des Kanals darstellen. In jedem Fall ist eine Ablösung bis auf die Kanalwandung das Ziel. Dies erfordert häufig eine sehr hohe Strahlkraft und führt mitunter zu großen Mengen anfallenden Abraumguts. Beides erschwert die Behandlung der Kanalwandung an sich als auch die Vorwärtsbewegung der Vorrichtung durch den Kanal, insbesondere in kleinen unzugänglichen Kanälen.
  • Eine Vorrichtung zum Schneiden und Abtragen von Hindernissen und Ablagerungen in nicht begehbaren und begehbaren Rohren und Kanälen offenbart beispielsweise die DE 20 2010 016 857 U1 , wobei das Schneiden und Abtragen mittels eines Wasserabrasivsuspensionsstrahls erfolgt. Dabei wird ein fahrbarer, motorisierter Werkzeugträger im Kanal bewegt, während die Bearbeitung der Kanalwandung erfolgt, und dabei mittels einer Stützräder aufweisenden Stützvorrichtung im Kanal positioniert. Diese Vorrichtung ist insbesondere für eine gezielte Abtragung von gleichmäßigen und, relativ zum Kanaldurchmesser, dünnen Beschichtungen, wie Schutzschichten, konzipiert, wobei es auf eine gleichmäßige Wirkung des Strahlmediums auf dem gesamten Umfang des Kanals und über die Kanallänge ankommt. Ungleichmäßige und umfangreiche Hindernisse und Verschlüsse sind mit der Düsenanordnung und dem Werkzeugträger häufig nicht zu beseitigen. Aufgrund der erforderlichen hohen Strahlkraft bei größeren Hindernissen oder Anhaftungen kann die Vorrichtung aus ihrer Position gedrückt werden, so dass die Kraft nicht effizient auf das abzutragende Material wirkt.
  • Neben der effizienten Bearbeitung ist eine weitere Forderung an derartige Vorrichtungen, dass sie so einfach, so klein und so leicht wie es die jeweilige Anwendung gestattet ausgeführt sein soll. Damit können auch sehr kleine Kanäle bearbeitet, die Zuverlässigkeit der Vorrichtung erhöht und die Kosten für die Vorrichtung und die Durchführung der Bearbeitung vermindert werden.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen, insbesondere auch im Höchstdruckbereich, anzugeben, mit der Hindernisse und Anhaftungen in Kanälen, auch Verschlüsse, unabhängig von deren Art und Umfang effektiv beseitigt werden können. Mit der Vorrichtung und dem Verfahren sollen auch Nebenkanäle bearbeitet werden können.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Kanalwandungen von geschlossenen Kanälen mittels Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 12 vorgeschlagen. Darauf bezogene abhängige Ansprüche stellen jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen von Vorrichtung und Verfahren dar.
  • Die Verwendung eines den Kanal nicht vollständig verschließenden Fixierpolsters am hinteren, d.h. am zu den Strahldüsen entgegengesetzten, Ende des Fahrwagens und/oder des Düsenkörpers in Verbindung mit der Ausgestaltung von Fahrwagen und Düsenkörper in der Art, dass zumindest unterhalb der Vorrichtung entlang der gesamten Längsausdehnung beider Komponenten, d.h. entlang der gesamten Unterseite, im Kanal ein Abstand zwischen Kanal und Vorrichtung besteht, gestattet es im Gegensatz zum Stand der Technik, dass die Vorrichtung auch bei dem durch den Hochdruck- und Höchstdruck-Flüssigkeitsstrahl erzeugten hohen Rückstoß während der Bearbeitung im Kanal fest positioniert bleibt und dennoch die Bearbeitung nicht durch sich im Kanal sammelndes Abraumgut oder Strahlmedium behindert wird.
  • Gleichzeitig kann ein Vortrieb der Vorrichtung nach einem Bearbeitungsschritt, sei es während einer Unterbrechung der Bearbeitung oder nach vollständiger Beseitigung einer Engstelle im Kanal, erfolgen, ohne stets die Vorrichtung aus dem Kanal holen, um das Abraumgut entfernen zu können. Der durch die Vorrichtung und das Fixierpolster offen gelassene Durchgang zwischen dem Bearbeitungsraum vor der Vorrichtung und dem Raum hinter der Vorrichtung ermöglicht die Fortbewegung der Vorrichtung und auch das Ausspülen von Abraumgut durch das Strahlmedium oder optional auch ergänzende Spülungen während des Betriebs. Damit kann die Bearbeitung wesentlich beschleunigt werden, ohne Abstriche am Ergebnis hinnehmen zu müssen.
  • Als Bezug für den Begriff der "Unterseite" dient dabei die Schwerkraft, da bei den mehr oder weniger geneigten, d. h. im Wesentlichen horizontal verlaufenden, Kanälen der Abtransport von Strahlmedium und Abraum vorwiegend im unteren Bereich des Querschnitts erfolgt. Bei senkrecht aufsteigenden Kanälen ist keine Unterseite in diesem Sinne zu definieren. Dennoch soll erfindungsgemäß auch hier zumindest ein Bereich des Querschnitts für den Abtransport, analog zu horizontalen Kanälen, freigehalten werden. Dieser Bereich soll der Einfachheit halber ebenfalls als "Unterseite" bezeichnet sein, wobei es aufgrund der einheitlichen Schwerkraft unerheblich ist, welcher Bereich als "Unterseite" dient, insbesondere da erfindungsgemäß auch in anderen Bereichen des Querschnitts oder vollumfänglich ein Abstand zur Kanalwandung bestehen kann.
  • Als Bezug für die Anordnung der Strahldüse am "vorderen" Ende und des Fixierpolsters am "hinteren" Ende des Fahrwagens und/oder des Düsenkörpers sowie der Strahlrichtung nach "vorn" dient die Vortriebsrichtung der Vorrichtung durch den Kanal zu dessen Bearbeitung. Im Unterschied zu solchen Bearbeitungsmethoden, bei denen lediglich relativ dünne Beschichtungen der Kanalwandung beseitigt werden, ist es bei der Beseitigung von großvolumigen Hindernissen und Anhaftungen erforderlich, dass diese in dessen Vortriebsrichtung beseitigt werden müssen, um eine Fortbewegung durch den Kanal zu ermöglichen.
  • Die Vorrichtung oder zumindest die Komponente der Vorrichtung, welche den Düsenkörper aufweist wird während des gesamten Betriebs in der Position im Kanalquerschnitt gleichbleibend gehalten, so dass auch bei einer Fortbewegung der Abstand zwischen Unterseite und der Kanalwandung erhalten bleibt. Dazu umfasst der Fahrwagen geeignete Bewegungs- und Stützelemente, die die Bewegung des Fahrwagens ermöglichen und ihn in zumindest zwei Richtungen zur Kanalwandung abstützen. Ein Abstützen in mehr als zwei Richtungen gestattet ein Verspannen im Kanalquerschnitt. Je nach Größe der Vorrichtung und des Kanals können die Andruckkraft zum Abstützen und der Anschluss der Bewegungs- und Stützelemente an der Kanalwandung variieren. Im einfachsten Fall kann das z.B. über Gleitlager, Gleitkufen oder über Stützräder erfolgen.
  • Ist der Abstand der Vorrichtung zur Kanalwandung vollumgänglich in ausreichendem Maße ausgebildet, kann die beschriebene Vorrichtung selbstverständlich auch rückwärts durch den Kanal bewegt werden und die Bearbeitung an der Vorderseite, z.B. abschnittsweise, vornehmen. Die wechselnde Aktivierung des Fixierpolsters während der Bearbeitung und Deaktivierung während der Bewegung unterstützt auch diese Arbeitsweise.
  • Das Fixierpolster kann grundsätzlich pneumatisch oder hydraulisch aktiviert werden, soweit die Fixierung auch unter der Belastung während des Betriebs der Vorrichtung gewährleistet werden kann. Mit der einen oder anderen Alternative kann je nach Konfiguration der Vorrichtung die vorhandene Medienversorgung effektiv genutzt werden. Insbesondere ist es möglich die benötigten Medien mit Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen und den weiteren Komponenten der Vorrichtung, wie z.B. benötigte Motoren, aufeinander abzustimmen, damit im günstigsten Fall nur ein flüssiges Medium für die Vorrichtung zugeführt werden muss.
  • Wird das Fixierpolster pneumatisch aktiviert, hat dies den zusätzlichen Vorteil, dass Aktivierung und Deaktivierung, d.h. Füllen und Leeren des Fixierpolsters, schneller erfolgen können und, da eine vollständige Entleerung aufwendig ist, das Volumen des deaktivierten Fixierpolsters und das Gewicht der Vorrichtung verringert werden können.
  • Die Ausrichtung eines Strahls "nach vorn" schließt ein, dass die Strahlrichtung mit der Kanalachse übereinstimmt und ebenso, dass der Strahl oder die Strahlen einen Winkel -90° < α < +90° bezogen auf die Kanalachse aufweisen, je nach Art und Umfang der zu beseitigenden Hindernisse und Anhaftungen.
  • Als "gebündelter" Strahl wird hingegen ein mittels der Düsenöffnung im Durchmesser stark begrenzter Strahl angesehen, mit dem eine lokal begrenzte hohe Kraft auf das abzutragende Material ausgeübt werden kann. Um großflächige Materialien abzutragen wird entweder eine größere Anzahl von Düsen verwendet und/oder die Fläche wird durch Bewegung der Düse oder des Strahls überstrichen.
  • Ein Überstreichen wird beispielsweise durch eine Rotationsdüse erzielt, bei der entweder der Düsenkörper selbst rotiert oder im Düsenkörper im Bereich des Strahlaustritts ein beispielsweise fingerartiger Einsatz im Hohlraum vor dem Austritt rotiert, so dass der austretende Strahl kreiselt und im Ergebnis einen kegelförmigen Strahl bildet.
  • Die Medienzufuhr für den Hochdruckstrahl ist unabhängig von dem gewählten Bewegungs- und Bearbeitungsregime des Fahrwagens und auch bei einem ferngesteuerten Betrieb zu gewährleisten. Sie kann alternativ am Fahrwagen montiert, durch diesen hindurch oder direkt zum Düsenkörper geführt sein, in Abhängigkeit von der Gestaltung der Vorrichtung, des Fahrwagens sowie der auszuführenden Bewegungen der Düse.
  • Entsprechend einer Ausgestaltung der Vorrichtung sind Fahrwagen und Düsenkörper zwei Komponenten, die separat voneinander im Kanal bewegbar und positionierbar sind. Damit ist es möglich, allein den Düsenkörper in schwerer zugängliche Abschnitte des Kanals einzubringen, insbesondere in solche, in die der Fahrwagen aufgrund eines geringeren Querschnitts oder zu scharfen Biegung im Kanalverlauf nicht einfahren kann. Das können beispielsweise Engstellen oder Kanalabzweige sein. Für diese Zwecke weist der Fahrwagen ein Greif- und Führungselement auf, mit dem der Düsenkörper gehalten und bewegt werden kann sowie ergriffen. Das Ergreifen des Düsenkörpers schließt ein, dass er entweder am Fahrwagen erfasst und von diesem gelöst wird oder auf einer Position abseits des Fahrwagens, sofern der Düsenkörper bereits vor diesem Schritt des Einführens in den Kanalabschnitt von Fahrwagen separiert wurde. Das Halten und Bewegen des Düsenkörpers mittels des Greif- und Führungselements schließt ein, dass der Düsenkörper in den betreffenden Kanalabschnitt eingeführt und dort positioniert werden kann. Es kann auch einen Vortrieb des Düsenkörpers zur Bearbeitung der Kanalwandung einschließen. Da in dieser Ausführungsform der Düsenkörper das oben im Detail beschriebene Fixierpolster auf jeden Fall aufweist, sind auch in den durch den Fahrwagen nicht befahrenen Abschnitten des Kanals die Ausgestaltungen und Vorteile des Fixierpolsters für die Bearbeitung dieser Abschnitte mit dem Strahl nutzbar.
  • Der Umfang der erforderlichen Bewegung des Düsenkörpers mithilfe des Greif- und Führungselements hängt von der Ausstattung des Düsenkörpers ab. Umfasst dieser eine eigene Bewegungseinheit, genügt das Ergreifen und Einführen des Düsenkörpers in den Kanalabschnitt. Eine darüber hinausgehende Unterstützung der eigenständigen Bewegung des Düsenkörpers mittels des Greif- und Führungselements ist optional ebenso möglich, wie eine Bewegung durch eine externe Vorrichtung. Als Bewegungseinheiten sind verschiedene bekannt, beispielsweise Räder mit oder ohne Antrieb. Letztere können mit der Unterstützung des Greif- und Führungselements zusammenwirken. Auch mechanische Muskel werden für Kanäle mit geringem Durchmesser beschrieben. Diese sind als ein aus mehreren Gliedern bestehender zylinderähnlicher Raupenkörper gestaltet, dessen Abschnitte gegeneinander bewegt werden, wodurch eine Vorwärtsbewegung erzeugt wird.
  • Eine Möglichkeit der Bewegung des Düsenkörpers in solch einem Kanalabschnitt ist auch die Verwendung von Vortriebsdüsen, die, wie weiter unten zur Bewegung der Vorrichtung mittels solcher Düsen dargelegt, am Düsenkörper oder an ihm zugeordnete ergänzende Komponenten angeordnet sind und einen Strahl entgegen der Bewegungsrichtung erzeugen.
  • Erfindungsgemäß verschließt das Fixierpolster, welches zur Aktivierung durch Druckluft (pneumatisch) oder eine unter Druck stehende Flüssigkeit (hydraulisch) aufgeblasen wird, so dass es sich im Kanal verpresst und dadurch die gesamte Vorrichtung oder den separierten Düsenkörper fixiert, den Kanal bzw. den Kanalabschnitt, in welchen der Düsenkörper eingeführt wurde, nicht vollständig. In alternativen Ausgestaltungen ist dies möglich, indem ein zentraler, d.h. mittiger offener Durchgang ausgebildet ist oder solche Durchgänge zwischen Kanalwandung und Fixierpolster bestehen. Im ersten Fall kann das Fixierpolster auf der Außenmantelfläche eines Hohlzylinders sitzen. Im zweiten Fall kann das Fixierpolster aus mehreren Polstersegmenten gefertigt sein, die zumindest im Bereich der Kanalwandung zueinander beabstandet sind.
  • In der Ausgestaltung, in welcher der Düsenkörper ein eigenes Fixierposter aufweist, ist es auch möglich, dass der Fahrwagen, ob separiert oder mit dem Düsenkörper verbunden, auf andere, aus dem Stand der Technik bekannte Weise im Kanal positioniert und gehalten werden kann. Beispielsweise kann die Position des Fahrwagens mit Hilfe einer Andruckleiste realisiert werden, während der Düsenkörper in seiner Position durch Verpressen seines Fixierpolsters im Kanal fixiert wird.
  • Die Ausgestaltung der Düsenkörper kann sehr unterschiedlich sein. Um großflächige Bearbeitungen und/oder große Kanaldurchmesser bis zur Beseitigung eines Verschlusses des Kanals effektiv vornehmen zu können umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ausgestaltung einen rotierbaren Düsenbalken. Dieser weist eine Anordnung von mehreren nebeneinander, beispielsweise in Reihe, liegenden Strahldüsen zur Erzeugung mehrerer nach vorn gerichteter, gebündelter Strahlen auf. Dieser Düsenbalken ist mittels eines Motors rotierbar, so dass eine gleichmäßige Bearbeitung der gesamten Verschlussfläche erfolgen kann. Über die Zahl der Düsen, deren Anordnung zueinander und deren Winkel α ist die Vorrichtung für die verschiedensten Anforderungen konfektionierbar. Von Vorteil erweist es sich dabei, wenn die Winkel α der Strahlrichtung der Strahldüsen, gemessen zur Kanalachse, in dem Bereich von -90° < α < +90° unabhängig voneinander einstellbar sind. Häufig ist bereits eine Winkeleinstellbarkeit im Bereich von -15° < α < +15° ausreichend. Alternativ sind auch andere Düsenkörper mit einer oder mehr Strahldüsen verwendbar, wobei sich auch hier die beschriebene Winkeleinstellbarkeit als vorteilhaft erweisen kann.
  • Beispielsweise wird in einer Ausgestaltung ein Druckluftmotor oder in weiteren Alternativen ein Hydraulik-oder ein Elekromotor zur Rotation des Düsenbalkens verwendet. Solche Motoren, bei denen infolge der hindurchströmenden Druckluft oder der hindurchströmenden Flüssigkeit direkt eine Drehbewegung des Rotors des Motors erzeugt wird, bieten einen zuverlässigen und robusten, mit der für die Bearbeitung vorteilhaften geringen und dabei stufenlos regelbaren Drehzahlen dennoch hochmomentigen Antrieb, der auch unter den besonderen Bedingungen in einem Kanal während des Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlens einsetzbar ist. Zudem gestatten die beiden Alternativen, wie oben bereits dargelegt, eine Anpassung der in der Vorrichtung verwendeten Medien, wodurch der technische Aufwand der Vorrichtung weiter vermindert und die Betriebssicherheit erhöht werden kann. Als Hydraulikmotor kommt optional auch ein Ölhydraulikmotor in Betracht, der sehr präzise Bewegungen gestattet und dabei sehr robust ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist der Fahrwagen aus zwei oder mehr Wagensegmenten ausgebildet, welche mittels eines Gelenks zueinander schwenkbar sind. Eine solche Ausgestaltung unterstützt die Möglichkeit der Vorrichtung, auch in kleinen Kanälen, beispielsweise bei Durchmessern von 100 mm, anwendbar zu sein. Denn mit derart kleinen Kanälen sind mitunter auch enge Biegungen verknüpft. Die gelenkige Verbindung der Wagensegmente erleichtert die Kurvenfahrten. Die fahrbaren Kurvenradien können auch verkleinert werden, wenn alternativ oder ergänzend zu dieser Ausgestaltung auch das Fixierpolster ein eigenes Wagensegment des Fahrwagens darstellt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung zumindest eine weitere Düse auf, die als Vortriebsdüse der, bei deaktiviertem Fixierpolster, Bewegung der Vorrichtung durch den Kanal unter Ausnutzung des Rückstoßprinzips dient und zu diesem Zweck einen nach hinten gerichteten Flüssigkeitsstrahls erzeugt. Dieser Strahl kann in einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung mit dem Strahlmedium erzeugt werden, indem die Medienzufuhr für das Strahlmedium ein Zwei-Wege-Ventil umfasst, mit welchem das Strahlmedium wahlweise zur Strahldüse oder zur Vortriebsdüse geleitet werden kann. Die eine oder mehr Vortriebsdüsen können für den Fahrwagen und/oder für den Düsenkörper genutzt werden und sind dementsprechend und in Abhängigkeit von der Möglichkeit der Trennung des Düsenkörpers vom Fahrwagen am Fahrwagen und/oder am Düsenkörper angeordnet.
  • Auch in diesen Ausgestaltungen sind die anliegenden Medien, hier das Strahlmedium, mehrfach verwendbar, was den technischen Aufwand der Vorrichtung und der Steuerung vermindert. Aufgrund des hohen dynamischen Drucks des Hochdruckstrahls des Strahlmediums steht eine ausreichend hohe Vortriebskraft zur Verfügung, um auch Hindernisse durch den im Kanal liegenden Abfall überwinden zu können. Darüber hinaus kann der Abfall durch geeignete Anordnung der Vortriebsdüsen gleichzeitig hinter die Vorrichtung und insbesondere hinter das Fixierpolster gespült werden, so dass die Bewegung der Vorrichtung bzw. des Düsenkörpers erleichtert wird und bei nur geringem Vortrieb die Aktivierung des Fixierpolsters und Fixierung im Kanal nicht behindert wird.
  • Der Antrieb der Vorrichtung kann alternativ auch durch eine Kombination eines motorisierten, z.B. eines hydraulischen oder servoelektrischen Antriebs, mit dem Antrieb der Vortriebsdüsen erfolgen, so dass beispielsweise größere Strecken mit dem motorisierten Antrieb und die abschnittsweise Vorwärtsbewegung während des Abtrags durch die Vortriebsdüsen realisiert werden. Bei kürzeren Strecken ist auch ein externer Antrieb des Düsenkörpers, beispielsweise durch manuelles Einschieben der versteiften Medienzufuhr denkbar.
  • Die Art des motorisierten Antriebs hängt insbesondere von den Einsatzgebieten ab. Während ein hydraulischer Antrieb, wasser- oder ölhydraulisch, einen festen Zusammenhang zwischen dem Volumenstrom des hydraulischen Arbeitsmittels und der Drehzahl aufweist und sehr robust ist sowie wenig störanfällig, sind servoelektrische Antriebe für Bewegungen mit hoher Präzision und Dynamik gemacht. Hier wird die Leistungsaufnahme geregelt, so dass bei Servoantrieben mit den entsprechenden Kennwerten für das dynamische Verhalten und die Präzision die Größen Drehmoment, Geschwindigkeit und Lage mit der erforderlichen Präzision konstant gehalten werden können.
  • Der verwendete Antrieb der Vorrichtung kann dabei am Fahrwagen montiert sein und die Vorrichtung direkt antreiben oder alternativ als separate Komponente ausgebildet und mittels geeigneter Übertragungsmittel verbunden sein. Ein externer Antrieb kann zum Beispiel realisiert werden, wenn der Fahrwagen durch einen Kanal gezogen und dazu ein Zugmittel gleichmäßig eingeholt werden soll.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Fahrwagen zylinderförmig ausgebildet und das Stützen der Vorrichtung und dessen Bewegung im Kanal erfolgt durch Stützräder, die derart angeordnet sind, dass der zylinderförmige Fahrwagen im Kanal mit einem zur gesamten Mantelfläche des Zylinders umlaufenden Abstand zur Kanalwandung positionierbar ist. Damit steht eine robuste Vorrichtung zur Verfügung, deren Bauteile gut vor Beeinträchtigung oder Beschädigung während Betrieb sowie Bewegung geschützt sind und welche die oben beschriebenen Vorteile hinsichtlich der Bewegung im Kanal und des Abtransports von Abfall und Strahlmedium nutzt.
  • Mithilfe der Fixierung des Fahrwagens in einer gewünschten Position im Querschnitt des Kanals ist auch ein ferngesteuerter Betrieb der Vorrichtung ohne manuellen Eingriff vor Ort möglich. Der ferngesteuerte Betrieb der Vorrichtung wird durch eine geeignete Steuereinheit realisiert, die mit einer externen Bedieneinheit über Leitungen oder über Funk verbunden sein kann.
  • Mittels der Steuereinheit können über eine Speichereinheit, in der vollständige Bewegungsabläufe des Fahrwagens, des Greif- und Führungselements und des Schwenkkopfes hinterlegt werden, auch automatisierte oder teilautomatisierte Bearbeitungsabläufe realisiert werden. Dies kann durch eine Kamera unterstützt werden, die zur Erfassung der Umgebung, z.B. von Verzweigungen im Kanal oder von Hindernissen geeignet ist, so dass entsprechend der aktuell festgestellten Situation vorprogrammierte Reaktionen der Vorrichtung oder Meldungen an einen Bediener außerhalb des Kanals erfolgen können. Eine Kamera unterstützt aber ebenso die Bedienersteuerung, indem die aufgenommenen Bilder in Echtzeit zum Bediener übertragen werden und diesem die Steuerung der Vorrichtung in unmittelbarer Reaktion auf Vorgänge im Kanal gestatten. Darüber hinaus gestattet sie die Dokumentation der Bearbeitung auf elektronischen Datenträgern.
  • Ferner erlaubt die Steuereinheit die Prozessüberwachung. Dazu werden die von der den Hochdruck erzeugenden Einheit ebenso wie des Fahrwagens oder des Düsenkörpers abgegebenen Signale verarbeitet und dem Bediener in geeigneter Weise zur Verfügung gestellt. In Kombination mit den vorgegebenen Grenz- und Schwellwerten lassen sich auch Regelkreise erstellen, welche bei der Überschreitung der eingegebenen Grenz- bzw. Schwellwerte den Bearbeitungsprozess beeinflussen, insbesondere im Sinne einer Notaus-Funktion unterbrechen.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt in
    • Fig. 1
    eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Kanal in Seitenansicht,
    Fig. 2
    eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 von der Schnittlinie A-A aus betrachtet,
    Fig. 3
    eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit segmentiertem Fahrwagen in Draufsicht und
    Fig. 4
    eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vom Fahrwagen getrenntem Düsenkörper.
  • Fig. 1 stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, bei der an einem zylinderförmigen Fahrwagen 1, der sich mittels vorn und hinten je vier Stützrädern 8 in Fahrtrichtung 7 in Richtung der Hindernisse und Anhaftungen 4 fortbewegen kann. Die Stützräder 8 halten als Stütz- und Bewegungselemente den Fahrwagen 1 ungefähr mittig im Kanal 10 (Zylinderachse fällt mit der Kanalachse 11 nahezu zusammen), so dass eine Kollisionsgefahr mit Resten der abzutragenden Hindernisse oder Anhaftungen 4 weitestgehend vermieden werden kann und annähernd vollumfänglich ein Abtransport des abgetragenen Materials und Strahlmediums vom Arbeitsbereich möglich ist. Im Fahrwagen 1 ist ein servoelektrischer Antrieb (nicht dargestellt) integriert.
  • Der Fahrwagen 1 hält an seinem, in Fahrtrichtung 7 betrachtet, vorderen Ende einen Düsenkörper 15 in Form eines Düsenbalkens mit mehreren in Fahrtrichtung 7 nach vorn ausgerichteten Strahldüsen 2 (in Fig. 2 dargestellt). Der Düsenbalken rotiert mittels eines Motors 9, im Ausführungsbeispiel eines Druckluftmotors, der zwischen Fahrwagen 1 und Düsenbalken angeordnet ist, um die Zylinderachse und damit um die Kanalachse 11.
  • Am hinteren Ende hält der Fahrwagen 1 ein Fixierpolster 12, welches aus vier Polstersegmenten 13 ausgebildet ist. Die Polstersegmente 13 pressen gegen die Wandung des Kanals 10 und haben jeweils einen Abstand zum benachbarten Polstersegment 13, so dass offene Durchgänge zum Kanalabschnitt hinter der Vorrichtung bestehen. Das Fixierpolster 12 fixiert somit im dargestellten aktivierten Zustand den Fahrwagen 1 in seiner Position im Kanal 10, ohne diesen vollständig zu verschließen. Die Aktivierung des Fixierpolsters 12 erfolgt pneumatisch, indem die mittels der Medienzufuhr 5 bereitgestellte Druckluft das Kissen aufbläst, so dass es sich fest gegen die Wandung des Kanals 10 presst. Die Druckluft wird auch zum Betrieb des Motors 9 verwendet.
  • Die Medienzufuhr ist im Ausführungsbeispiel mittels flexibler Leitungen realisiert, die am hinteren Ende der Vorrichtung durch das Fixierpolster 12 hindurch in die Düsenhalterung 1 geführt werden.
  • Die Medienzufuhr 5 hält neben der Druckluft auch die Stromversorgungsleitung und das Strahlmedium bereit. In der Stromversorgungsleitung integriert sind auch Signalleitungen zur Übertragung der Steuersignale von und zu einer Bedieneinheit (nicht dargestellt) sowie von einer Kamera (nicht dargestellt) empfangener Bilder. Das Strahlmedium ist im Ausführungsbeispiel Wasser unter einem Druck von ca. 10.150 bis 37.500 psi (ca. 70 bis 250 MPa bzw. 700 und 2500 bar) oder eine Abrasivsuspension. Je nach Anwendungsfall können auch andere Drücke im für Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen üblichen Druckbereich zur Anwendung kommen. Das Strahlmedium wird innerhalb der Düsenvorrichtung 1 und durch den Stator des Motors 9 zu den Strahldüsen 2 geführt zur Ausbildung von nach vorn, in Richtung der Hindernisse und Anhaftungen 4, gerichtete Strahlen 3 des Strahlmediums (gestrichelt dargestellt). Einige der Strahldüsen 2 weichen mit ihrer Ausrichtung um Winkel α im Bereich von Graden von der Kanalachse 11 ab, so dass die Hindernisse und Anhaftungen 4 in ihrer gesamten Dicke mit einem Arbeitsgang abgetragen werden können.
  • Die Medienzufuhr 5 umfasst ein im Inneren der Düsenhalterung 1 angeordnetes Zwei-Wege-Ventil (nicht dargestellt), welches es gestattet, das Strahlmedium wahlweise zu den Strahldüsen 2 oder zu den Vortriebsdüsen 17 umzuleiten. Letztere sind auf der Mantelfläche der Düsenhalterung 1 in einem vorderen und einem hinteren Abschnitt umfänglich verteilt mit Strahlrichtung nach hinten, d.h. entgegen der Fahrtrichtung 7, angeordnet.
  • Fig. 2 stellt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der Ansicht von vorn, von der Schnittlinie A-A aus betrachtet, dar. Ergänzend zu den obigen Darlegungen ist der Fig. 2 die Form des Düsenbalkens, die Anordnung der Strahldüsen 2 im Düsenbalken und die umfänglich Verteilung der Stützräder 8 und der Vortriebsdüsen 17 zu entnehmen.
  • Der längliche, mittig an der Düsenhalterung 1 angeordnete Düsenbalken ist zentral im Kanal 11 positioniert. Um die zu erzielende Wirkung des Wasserstrahls vollumfänglich zu gewährleisten ist eine Reihe von acht Strahldüsen 2 im rotierbaren Düsenbalken angeordnet. Infolge der Rotation und der winkligen Ausrichtung der Strahldüsen 2 überstreichen die Strahlen (in Fig. 2 nicht dargestellt) bei einer Rotation die Hindernisse und Anhaftungen 4 (in Fig. 2 nicht dargestellt) in ihrer gesamten Dicke.
  • Die Ausgestaltung der Vorrichtung in Fig. 3 unterscheidet sich von der in Fig. 1 durch mehrere Merkmale. So umfasst der Düsenkörper 15 lediglich eine Düse, die als Rotationsdüse ausgebildet ist und einen kegelförmig aufgespreizten Strahl 3 des Strahlmediums erzeugt. Der Düsenkörper selbst ist im Ausführungsbeispiel starr.
  • Der Fahrwagen 1 setzt sich aus drei Wagensegmenten 6 zusammen, die untereinander durch Gelenke 18 miteinander wie Glieder einer Kette schwenkbar verbunden sind. Dies erleichtert die Kurvenfahrten in engen Radien. Die beiden vorderen Wagensegmente 6 weisen je zwei Stützräder 8 auf, die solch einen Durchmesser haben, dass die Wagensegmente 6 seitlich und in der Höhe im Kanalquerschnitt positioniert sind. Alternativ können auch andere Anordnungen von Stützrädern 8 verwendet werden, soweit sie geeignet sind, die Bahn des Fahrwagens im Kanal zu definieren.
  • Das letzte Wagensegment 6 umfasst einen Hohlzylinder als Halterung 19 für ein ringförmiges, auf der Außenmantelfläche des Hohlzylinders angeordnetes Fixierpolster 12. Der Hohlzylinder stellt einen zentralen offenen Durchgang durch das Fixierpolster 12 zur Ableitung von Strahlmedium und Abraumgut dar. Zur Führung des letzten Wagensegments 6 weist die Halterung 19 des Fixierpolsters vorn und hinten je vier Stützräder 8 auf, die alle an der Wandung des Kanals 10 anliegen. Die Medienzufuhr 5 ist im Ausführungsbeispiel durch den gesamten Fahrwagen 1 bis zum Düsenkörper geführt, kann alternativ auch außerhalb des Fahrwagens verlaufen.
  • Zur Verdeutlichung der funktionellen Zusammenhänge der Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll die ausführbare Bearbeitung von Kanalwandungen anhand der Vorrichtung gemäß Fig. 1 beispielhaft dargestellt werden. Mit der oben beschriebenen Vorrichtung können Bearbeitungen von geschlossenen Kanälen mit den folgenden grundlegenden Schritten ausgeführt werden:
    • Bewegen der Vorrichtung im Kanal 10 bis zu einem zu beseitigenden Hindernis oder einer zu beseitigenden Anhaftung 4,
    • Aktivierung des Fixierpolsters 12 zur Fixierung der Vorrichtung in der angefahrenen Position im Kanal 10,
    • Erzeugen eines gerichteten, gebündelten Strahls 3 von jeder der Strahldüsen 2 durch Zufuhr eines flüssigen unter Hochdruck stehenden Strahlmediums zu den Strahldüsen 2 mittels einer Medienzufuhr 5 über deren Zweiwegeventil (nicht dargestellt),
    • Bewegen der Strahldüsen 2, im Ausführungsbeispiel durch Drehen des Düsenbalkens mittels des Motors 9, derart, dass die Strahlen 3 das Hindernis bzw. die Anhaftung 4 abtragen,
    • nach Beendigung des Abtrags Unterbrechung der Zufuhr des Strahlmediums zu den Strahldüsen und Deaktivierung des Fixierpolsters 12,
    • Zufuhr des unter Hochdruck stehenden Strahlmediums zu den Vortriebsdüsen 17 mittels der Medienzufuhr 5 durch Auswahl des entsprechenden Ausgangs des Zweiwegeventils der Medienzufuhr 5, wobei die Strahlrichtung nach hinten neben dem Vortrieb der Vorrichtung zudem das abgetragene Material hinter die Vorrichtung weiter abtransportiert,
    • Bewegen der Vorrichtung zum nächsten Arbeitsort mittels der durch die Vortriebsdüsen 17 nach hinten gerichteten Strahlen des Strahlmediums,
    • wobei die Steuerung der Rotation des Düsenbalkens und des Vortriebs der Vorrichtung sowie die Steuerung des Strahlmediums und die Aktivierung sowie Deaktivierung des Fixierpolsters 12 mittels einer geeigneten Steuereinheit erfolgt (nicht dargestellt).
  • Entsprechend verschiedener alternativer Ausgestaltungen der Flüssigkeitsstrahl-Vorrichtung sind verschiedene Variationen des mit der Vorrichtung ausführbaren Verfahrens möglich.
  • In Abhängigkeit von der Ausführung der Strahldüsen und/oder der Vortriebsdüsen kann deren Wirkung durch ein Schwenken erhöht und/oder die Anzahl der Düsen vermindert werden. Auch eine gleichmäßigere oder lokal differenzierbare Wirkung ist durch ein Schwenken der Düsen erzielbar.
  • Der Antrieb der Vorrichtung kann durch eine Kombination eines motorisierten Antriebs mit dem Antrieb der Vortriebsdüsen erfolgen, so dass beispielsweise größere Strecken mit dem motorisierten Antrieb und die abschnittsweise Vorwärtsbewegung während des Abtrags durch die Vortriebsdüsen realisiert werden.
  • Zur Kontrolle des Abtrags und Steuerung des Verfahrens kann zudem die Umgebung der Vorrichtung mittels einer Kamera erfasst werden.
  • Das beschriebene grundsätzliche, die Fixierung der Vorrichtung mittels Fixierpolster während der Strahleinwirkung nutzende Verfahren ist in analoger Weise auch mit der Ausgestaltung der Vorrichtung nach Fig. 4 ausführbar. Diese unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Vorrichtungen durch einen vom Fahrwagen 1 lösbaren Düsenkörper 15, welcher ein eigenes Fixierpolster 12 aufweist.
  • Die Ausgestaltung gemäß Fig. 4 dient der Bearbeitung der Wandung eines Kanalabzweigs 20, dessen Querschnitt das Einfahren des Fahrwagens 1 nicht gestattet. Der Fahrwagen 1 entspricht beispielhaft, nicht jedoch beschränkend, nahezu jenem der Fig. 3, so dass auf die dortigen Darlegungen verwiesen werden kann. Alternativ kann das Fixierpolster 12 am Fahrwagen entfallen, da wegen der Trennung des Fahrwagens 1 vom Düsenkörper 15 eine Fixierung des Fahrwagens 1 gegen die Kraft des Strahls 3 nicht erforderlich ist. In Fällen, in denen eine Fixierung des Fahrwagens 1 dennoch sinnvoll ist, kann diese alternativ mittels einer Andruckleiste oder Andruckzylindern erreicht werden.
  • Der Fahrwagen 1 unterscheidet sich von dem der Fig. 3 lediglich durch die Anordnung eines Greif- und Führungselements 21 und die Verbindung der Medienzufuhr 5 mit dem Düsenkörper 15 ergänzend zu einer eigenen Medienzufuhr 5 des Fahrwagens 1. Letztere dient insbesondere der Stromversorgung und Steuerung von Fahrwagen 1 und Greifund Führungselement 21 sowie der Luftversorgung des Fixierpolsters 12 des Fahrwagens 1. Das Greif- und Führungselement dient dem Ergreifen des Düsenkörpers 15 und dessen Einführung in den Kanalabzweig 20. Im Ausführungsbeispiel führt es danach die Medienzuführung 5 des Düsenkörpers 15, um dessen Fortbewegung im Kanalabzweig zu erleichtern.
  • Der Düsenkörper 15 umfasst einen Düsenkopf 22, welcher beispielhaft zwei Strahldüsen 2 zur Erzeugung des Strahls 3 und zur Bearbeitung der Wandung des Kanalabzweigs 20 aufweist. Außerdem weist er zwei Vortriebsdüsen 17 auf, die entgegen der Bewegungsrichtung 7 des Düsenkörpers 15 im Kanalabzweig 20 gerichtet sind. In der dargestellten Anordnung von Düsenkörper 15 und dessen Fixierpolster 12 ist es von Vorteil, die Vortriebsdüsen 17, in Bewegungsrichtung 7 betrachtet, hinter dem Fixierpolster 12 anzuordnen. Aufgrund dessen umfasst die Medienzufuhr 5 des Düsenkörpers 15 eine eigene Leitung für die Vortriebsdüse 17. Alternativ kann mittels des Medienverteilers 23 des Düsenkörpers 15, in welchen ein Teil der Medienzufuhr 5 mündet, das flüssige Medium auf die einzelnen Düsen 2, 17 verteilt werden, sofern die Lage der Vortriebsdüse 17 dies begünstigt. An dem Medienverteiler 23 oder alternativ an anderer geeigneter Stelle ist eine in Strahlrichtung blickende Kamera 25 angeordnet.
  • Der Düsenkörper umfasst weiter einen Düsenarm 24, mit welchem Medienverteiler 23 und Düsenkopf 22 mit der Halterung 19 des am Ende des Düsenkörpers 15 angeordneten weiteren Fixierpolsters 12 verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel wird die Medienzufuhr 5, anders als am Fixierpolster 12 des Fahrwagens in Fig. 3, zwischen Wandung des Kanalabzweigs 20 und Fixierpolster 12 am Fixierpolster 12 vorbeigeführt. Dadurch legt sich das Fixierpolster 12 in diesem Bereich nicht an die Wandung an, so dass auch hier der Kanal nicht vollständig verschlossen ist und das Strahlmedium sowie die gelösten Anhaftungen abfließen können. Dieser Bereich des Fixierpolsters 12 ist folglich als die "Unterseite" gemäß der Beschreibung der Erfindung anzusehen.
  • Der Betrieb einer solchen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beginnt mit der Einführung des Düsenkörpers 15 mit dessen Fixierpolster 12 und der Medienzufuhr 5 in den Kanalabzweig. Dazu werden im dargestellten Ausführungsbeispiel der Düsenkörper 15, beispielsweise mittels seiner Vortriebsdüsen 17, von einer Seite im Kanal 10 bis zum Kanalabzweig 20 bewegt und der Fahrwagen 1 von der anderen Seite. Dort ergreift das Greif- und Führungselement 21 den Düsenkörper 15 und führt ihn in den Kanalabzweig ein, wobei mittels der nach vorn blickenden Kamera den Vorgang beobachtet und gesteuert werden kann. Alternativ können auch beide Komponenten aus derselben Richtung zum Kanalabzweig 20 bewegt werden.
  • Ist der Düsenkörper 15 im Kanalabzweig positioniert, kann die Bearbeitung der Wandung wie oben beschrieben ausgeführt werden. In analoger Weise kann auch eine Bearbeitung des Kanals 10 erfolgen, wenn dieser eine Einengung aufweist oder die erforderliche Bearbeitung der Wandung die Trennung zwischen Düsenkörper 15 und Fahrwagen 1 erforderlich macht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrwagen
    2
    Strahldüse
    3
    Strahl des Strahlmediums
    4
    Hindernisse und Anhaftungen
    5
    Medienzufuhr
    6
    Wagensegment
    7
    Fahrt- bzw. Bewegungsrichtung
    8
    Stützräder
    9
    Motor
    10
    Kanal
    11
    Kanalachse
    12
    Fixierpolster
    13
    Polstersegment
    14
    zentraler Durchgang
    15
    Düsenkörper
    16
    Rotationsdüse
    17
    Vortriebsdüse
    18
    Gelenk
    19
    Halterung
    20
    Kanalabzweig
    21
    Greif- und Führungselement
    22
    Düsenkopf
    23
    Medienverteiler
    24
    Düsenarm
    25
    Kamera

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Kanalwandungen von geschlossenen Kanälen (10) mittels Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen mit einem Düsenkörper (15) mit zumindest einer Strahldüse (2), die am vorderen Ende der Vorrichtung angeordnet ist, zur Erzeugung eines nach vorn gerichteten, gebündelten Strahls eines flüssigen Strahlmediums, mit einem Fahrwagen (1) zum Bewegen und Positionieren des Düsenkörpers (15) im Kanal (10) und mit einer Medienzufuhr (17), zur Versorgung der Strahldüse (2) mit dem unter Hochdruck stehenden Strahlmedium dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrwagen (1) sowie der Düsenkörper (15) derart ausgebildet sind, dass beide zumindest entlang ihrer gesamten Unterseite mit einem Abstand zur Wandung des Kanals (10) positionierbar und bewegbar sind und dass am hinteren Ende des Fahrwagens (1) und/oder des Düsenkörpers (15) ein pneumatisch oder hydraulisch aktivierbares Fixierpolster (12) angeordnet ist, welches derart ausgebildet ist, dass es im aktivierten Zustand die Position des Fahrwagens (1) und/oder des Düsenkörpers (15) durch Verpressen des Fixierpolsters (12) im Kanal (10) fixiert, ohne den Kanal (10) zu verschließen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Düsenkörper (15) besagtes Fixierpolster (12) aufweist und der Fahrwagen (1) und der Düsenkörper (15) im Kanal (10) separat voneinander im Kanal bewegbar und positionierbar sind und der Fahrwagen (1) ein Greif- und Führungselement (20) aufweist zum Ergreifen, Halten und Bewegen des Düsenkörpers (15) im Kanal.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (15) eine Bewegungseinheit zum Vortrieb des Düsen im Kanal aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierpolster (12) einen zentralen offenen Durchgang (14) aufweist und/oder aus, zumindest im Bereich der Kanalwandung, zueinander beabstandeten Polstersegmenten (13) besteht.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (15) als rotierbarer Düsenbalken ausgebildet ist, der eine Anordnung von mehreren nebeneinander liegenden Strahldüsen (2) zur Erzeugung mehrerer nach vorn gerichteter, gebündelter Strahlen aufweist, und einen Motor (9) zur Rotation des Düsenbalkens.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (9) ein Druckluftmotor oder ein Hydraulikmotor oder ein Elektromotor ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Fixierpolster (12) als auch besagter Motor (9) mit dem gleichen Medium betreibbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrwagen (1) aus zumindest zwei Wagensegmenten (6) ausgebildet ist, welche mittels eines Gelenks (18) zueinander schwenkbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine weitere Düse als Vortriebsdüse (17) zur Erzeugung eines nach hinten gerichteten Flüssigkeitsstrahls zur Vorwärtsbewegung der Vorrichtung oder des Düsenkörpers (15) im Kanal (10) aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienzufuhr (5) ein Zwei-Wege-Ventil umfasst, zur wahlweisen Umleitung des Strahlmediums zur Strahldüse (2) oder zur Vortriebsdüse (17).
  11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrwagen (1) zylinderförmig ausgebildet ist und Stützräder (8) umfasst, wobei die Stützräder (8) derart angeordnet sind, dass der zylinderförmige Fahrwagen (1) im Kanal (10) mit einem zur gesamten Mantelfläche des Zylinders umlaufenden Abstand zur Kanalwandung positionierbar ist.
  12. Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlverfahren zur Bearbeitung einer Fläche unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    • der Fahrwagen (1) sowie der Düsenkörper (15) zumindest entlang ihrer gesamten Unterseite mit einem Abstand zur Kanalwandung positioniert werden,
    • die Position des Fahrwagens (1) und/oder des Düsenkörpers (15) durch Verpressen des Fixierpolsters (12) im Kanal (10) fixiert wird, ohne den Kanal (10) zu verschließen und
    • mittels der Strahldüse (2) ein Strahl eines flüssigen, unter Hochdruck stehenden Mediums erzeugt und auf die zu bearbeitende Fläche gerichtet wird.
  13. Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Kanal (10) mittels Vortriebsdüsen (17) bewegt wird.
  14. Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlverfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10 der Düsenkörper (15) mittels des Greif- und Führungselements ergriffen und in einen Kanalabschnitt eingeführt wird, wo er während der Erzeugung des Strahls mittels seines Fixierpolsters (12) fixiert wird.
  15. Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (15) im Kanalabschnitt mittels Vortriebsdüsen (17) oder mittels der Bewegungseinheit bewegt oder extern angetrieben wird.
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