HUT67874A - Method and device for treatment of interior of non-accessible pipelines - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés belül nem járható csővezetékek, például csatornák, szennyvízvezetékek stb. kezelésére. A találmány különösen alkalmas csővezetékek oldalirányú leágazásaiban történő felhasználásra, csővezetékszakaszok lezárására, nyitására, vezetékszakaszok karbantartására és sérült felületek javítására.

Ismertek olyan ún. csatornázó robotok, amelyeknek kisméretű, hosszúkás, önjáró vontatóeszközük van, amely a csővezetékben képes mozogni, és amely robotként van kialakítva, amely különböző megmunkálóeszközökkel, szerszámokkal, például marófejjel, fecskendező/szóróeszközzel és glettelőeszközzel van felszerelve. A robotjármű továbbá videokamerát hordoz, és ily módon külszíni ellátó- és vezérlőegységgel irányítható a működése. Az ellátó- és vezérlőegység többnyire rögzítetten be van építve egy céljárműbe, például egy tehergépkocsi kocsiszekrényébe, vagy egy hordozható konténerbe. A marófej marószerszáma mozgatható, segítségével egy szanálandó szakasz videofelügyelet mellett kimarható, és ezután a robotjárműben elhelyezett tartályból a kimart tartományba spatulyázó massza hordható fel. Ezt követően a javított helyett préselő papuccsal préselik, majd glettelik.

Az ilyen célra alkalmazott hagyományos robotok olyan hiányosságokkal rendelkeznek, amelyek alkalmazási lehetőségeiket korlátozzák, illetőleg alkalmazásuk hatékonyságát behatárolják. Ilyen hiányosság például, hogy a maróeszköz haladási irányban előre nem dolgozik hatékonyan, csupán oldalirányú munkavégzésre

-3képes. A hagyományos robotok maróeszközei műszaki okokból - gondolunk itt elsősorban a korlátozott fordulatszámra - nem képesek kellően nagy teljesítményre. Hátrányos továbbá az is, hogy például rétegbevonat kialakítása esetén a robotjárművet a csővezetékből a kiürült tartály cseréje vagy spatulyázó masszával történő feltöltése céljából gyakran ki kell venni, ami komoly időveszteséget jelent.

A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, olyan eljárás és berendezés kifejlesztése, amelynek alkalmazási lehetőségei kevésbé korlátozottak, az ismert technológiákhoz képest hatékonyabban alkalmazhatók és műszaki szempontból előnyösen megvalósítható.

A kitűzött feladat megoldására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek keretében videofelügyelt munkafejjel ellátott távvezérelt robotot külszínen elrendezett ellátó- és vezérlőegység segítségével a kezelendő csővezetékbe vezetünk, és a robottal a felnyitandó vagy kezelendő/javítandó helyet kimarjuk, vagy a lezárandó helyen csőgörényt helyezünk el és felfújással a csővezetékbe szorítva rögzítjük. A találmány lényege, hogy

a) kimarás esetén pneumatikus hajtású marófejet használunk, amelyet 35000 fordulat/perc-nél nagyobb fordulatszámon működtetünk ;

b) a javításhoz kétkomponensű epoxigyantát használunk, amelynek komponenseit ellátó- és vezérlőegységtől külön anyagvezetékeken keresztül nyomással továbbítjuk a robothoz;

c) a két komponenst közvetlenül a munkafej elérése előtt csigás keverőben keverjük össze kikeményedő epoxigyanta-keverékké, és

d) a kimart helyre vagy a beszorítva rögzített csőgörény előtti szakaszra a kikeményedő epoxigyanta-keveréket felvisszük és legletteljük.

A találmány szerinti eljárást előnyösen úgy valósíthatjuk meg, hogy a felnyitandó hely kimarása során a felnyitandó helyet videokamera segítségével vagy ultrahangérzékelő segítségével meghatározzuk, a felnyitandó helyre befúrunk, a furatból kiindulva két egymást keresztező irányban ütközésig végezzük a marást, ahol a marási szakaszokat elektronikus úton kimérjük, és ennek alapján a betorkolló cső és a hozzátartozó marási görbe középpontját és méreteit kiszámoljuk és tároljuk, és az elektronikus úton tárolt marási görbén végighaladva a csővezetéket á kívánt helyen felnyitjuk.

A találmány szerinti eljárás megvalósítására a találmány szerint olyan berendezést alakítottunk ki, amely a kezelendő csővezetékbe bevezethető robottal rendelkezik, amely videofelügyelt munkafejjel van ellátva, és a robottal külszínen elrendezett ellátó- és vezérlőegység van kapcsolatban, ahol a robot orrészén hossztengelye körül 360°-nál nagyobb szögben elforgatható tányérformájú tárcsa van elrendezve, amelyet billenőcsuklóval felszerelt villás befogópofa hordoz, amelynek villavégei között a munkafej billenthetően, valamint kivehetően van ágyaz

-5va, amely munkafej maróegységként csőgörény csővezetékben történő beszorítására szolgáló felfújóegységként, epoxigyanta felvitelére szolgáló préselő-/simítóegységként, belső rétegbevonat felvitelére szolgáló forgó szóróegységként vagy ezek kombinációjaként van kialakítva.

A találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli alakjánál a robothoz vezérlőszelep-blokk és mozdony csatlakozik, a mozdony, a vezérlőszelep-blokk és a robot együttmozgó rendszert képeznek, amelynek tagjai billenőcsuklóval, de egymáshoz képest hossztengely körül nem elfordíthatóan kapcsolódnak, ahol a robot a csővezeték belsejében külön feszítőeszköz nélkül elfordulás ellen biztosítva van, továbbá az együttmozgó rendszer mozgásállapotait, különösen a mozdony vízszintes mozgását a villás befogópofa elfordulását, valamint a munkafej billenősét és kifutását érzékelő és vezérlő elektronikus mérőeszköze van.

A találmány egy további előnyös változatánál a munkafej pneumatikusan működtethető felfújó- és maróegységgel rendelkezik, amely minden kimozdulás! helyzetben pneumatikus működtetésű hidraulikus ólajfékhengerrel van beállítva, amelynek a maróegység belsejében zárt olajkörforgása van.

A felfújtó- és maróegységnek adott esetben háza van, amelyben a maróegység fejrésze csúszócsapágyakkal kivehetően van ágyazva, ahol a csúszócsapágyakat a fejrész két oldalán két-két párhuzamosan elrendezett edzett köracélszál és ezekkel szemben a ház belső felületén elrendezett egy-egy edzett köracélszál képezi, úgy, hogy az utóbbi köracélszálak a szembenlévő két

-6köracélszál között érintőlegesen helyezkednek el, és a ház falában csavarok vannak elrendezve, amelyek belső vége a köracélszálakon ütközik fel, amely csavarok segítségével a csúszócsapágyak játéka a préselőnyomás beállításával szabályozható.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakjának a munkafejet pneumatikus-mechanikus úton billentő és billentett helyzetben önzárással rögzítő csigahajtása van, továbbá felfújó- és maróegységként kialakított munkafejnél a marófej turbinával van pneumatikus hajtott kapcsolatban, továbbá egy üreges tengellyel rendelkezik, amelyen keresztül a marófej belső vízhűtéssel van ellátva, és a hűtővíz a marófej belső oldalától ki van vezetve.

A munkafej előnyösen préselő-/simítóegységként alakítható ki, ahol a vezérlőszelep-blokkban a munkafej előtt epoxigyantakomponenseket közvetlenül a munkafejbe történő benyomás előtt összekeverő ellenáramú csigás keverő van elrendezve, továbbá a epoxigyanta-keveréket a kezelendő helyre préselő és ott leglettelő préselő-/simítóegység lekerekített felületű préselő papuccsal és simítókéssel van felszerelve, amely préselőpapucs két csúszótalppal rendelkezik.

A mozdony célszeren egydarabból kialakított, belső nitrogén-túlnyomással ellátott gázzáró mozdonyházzal rendelkezik, és négy fogazott abronccsal ellátott kerékkel van felszerelve, amelyekkel villamos motor fogaskerekeken keresztül szinkron hajtókapcsolatban van, ahol a villamos motor tachogenerátorral van felszerelve, úgy, hogy a villamos motor fordulatszámcsökkenése nyomán bekövetkező feszültségesés az ellátó- és vezérlőegység

-7által transzformátoron és erősítőn keresztül optimalizált motorspecifikus jelleggörbének megfelelően megnövelt áramerősséggel automatikusan kompenzálva van.

A találmány szerinti berendezésben a videokamera célszerűen közvetlenül a munkafejen van elrendezve, és a videokamera objektívje a marási tengelyhez képest 45° körüli szögben van a megmunkálási helyére irányítva.

A préselő- és simítóegység előnyösen közvetlenül a munkafej fejrészére szerelhető van kialakítva.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös változatánál a robot legalább két helyen csillagalakban kiinduló, pneumatikusan működtethető és pneumatikusan működtetett olajfékhengerrel beállítható futóműlábakkal rendelkezik, amelyek szabadon futó kerekekkel vannak felszerelve, amely beállítható futóműlábak révén a robot nagyobb átmérőjű csővezetékek középső részén hossztengely körüli elfordulással szemben stabilizálhatóan van elrendezve.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakjánál a villás befogópofa villavégei között forgó szóróegység van elrendezve, amelynek segítségével a kezelendő csővezeték belső falfelületére rétegbevonat vihető fel.

A találmány lehetővé teszi a csővezetékben való előrehaladás irányában történő kezelést is, tehát például egy csővezeték holt végződésének megmunkálását vagy egy előrehaladási irányban kialakult tömítődés megszüntetését. A robot sajátos műszaki kialakításának köszönhetően rendkívül hatékony és sokol

-8dalúan alkalmazható.

Annak köszönhetően, hogy a spatulyázó masszát képező keverék a két komponens folyamatos bevezetése és a helyszínen történő keverése útján készül, jelentős időmegtakarítás érhető el. Előnyös természetesen az is, hogy a helyszínen történő keverésnek köszönhetően mindig csak annyi spatulyázó massza készül el, amennyire valójában szükség van, tehát felesleges hulladékot sem termelünk.

A találmányt, különös tekintettel a javasolt berendezésre, részletesebben a rajz alapján ismertetjük. A rajzon, az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakjának vázlatát tüntettük fel, perspektivikus nézetben;

a 2. ábrán a találmány szerinti berendezésben alkalmazott robot munkafejének példakénti kialakítása látható, felülnézetben;

a 3. ábra a robot marófejként kialakított munkafejét és a videokamerát mutatja, oldalnézetben;

a 4. ábrán a marófejként kialakított munkafejet hosszmetszetben tüntettük fel;

az 5. ábra a marófejként kialakított munkafej példakénti kiviteli alakjának elölnézete;

a 6. ábrán a marófejként kialakított munkafejre szerelt préselőegység példakénti kiviteli alakja látható, perspektivikus nézetben;

• · ♦ ♦ ··

a 7. ábra a találmány szerinti berendezésben alkalmazott ellenáramú csigás keverő példaként! kiviteli alakjána vázlatát mutatja, oldalnézetben, részben hosszmetszetben;

a 8. ábrán a találmány szerinti berendezés mozdonyának példakenti szinkron-hajtását ábrázoltuk, oldalnézetben.

Amint az 1. ábrából kitűnik, a találmány szerinti berendezésnek 8 mozdonya van, amelyhez 15 billenőcsuklóval 14 vezérlőszelep-blokk kapcsolódik. A 14 vezérlőszelep-blokk 16 billenőcsuklón keresztül csatlakozik a berendezés 1 robotjára. Az 1 robot, a 8 mozdony és a 14 vezérlőszelep-blokk egymáshoz képest fel-le és oldalirányban billenthető, ezért az egész együttmozgó rendszer rendkívül mozgékony és jól manőverezhető, az együttmozgó rendszer tagjai azonban egymáshoz képest nem tudnak elcsavarodni. Az egész együttmozgó rendszert a 8 mozdony tolja illetve húzza. A 8 mozdony tehát kellő hajtóteljesítményt nyújt, amelyet példánk esetében szinkron négykerék-hajtás biztosít, 28 fogazott abroncsokkal felszerelt 12 kerekeken keresztül. A 28 fogazott abroncsok nedves és síkos felületeken is biztos előrehaladást tesznek lehetővé. A 8 mozdony hajtását előnyösen villamos motor szolgáltatja, megfelelő áttételeken keresztül. A hajtás példakénti kialakítását a későbbiekben még részletesebben ismertetjük.

A 8 mozdonyon 3 ellátóvezetékek futnak keresztül, amelyek példánk esetében a 33 vezérlő és tápvezeték, 34 pneumatikus tápvezeték és 35 anyagvezetékek, amelyek adott esetben többszáz méter hosszúak lehetnek, hogy az együttmozgó rendszer csőveze• · * «4· ··*

-10téken belül történő előrehaladása a 3 ellátóvezetékek miatt ne legyen korlátozott. A 33 vezérlő és tápvezeték elektromos vezeték, amely egyrészt a villamos motor tápellátását, másrészt a vezérlő és mérőjeleket vezeti. A 34 pneumatikus tápvezeték a pneumatikus tápközeget szállítja, a 35 anyagvezetékek pedig a kétkomponensű epoxigyanta komponenseit továbbítják a berendezés keverőeszközéhez, adott esetben egészen a 14 vezérlőszelep-blokkig, ahol egy ellenáramú csigás keverő van elrendezve, amely az epoxigyanta két komponensét megfelelően összekeveri. Egy ellenáramú csigás keverő példaként! kialakítását a későbbiekben még részletesebben ismertetjük.

A 14 vezérlőszelep-blokkból a csigás keverő után már csak egy 35 anyagvezeték lép ki, amely a készre kevert epoxigyantát szállítja az 1 robot 2 munkafejéhez.

A 34 pneumatikus tápvezeték a 14 vezérlőszelep-blokkon keresztül az 1 robotba van bevezetve, ahol a pneumatikus nyomóközeg különböző funkciók ellátásához szükséges.

Az 1 robot példánk esetében hengeres 36 hajtó- és vezérlőegységet foglal magában, amely 37 csúszótalpakkal, adott esetben kerekekkel van felszerelve, amelyeken az 1 robot a csővezeték belsejében csúszik vagy gördül anélkül, hogy eszközei károsodást szenvednének. A hengeres kialakítású 36 hajtó- és vezérlőegység viszonylag nagy tömegű, hiszen a műveletek során reakcióerőket kell felvennnie, és az 1 robotnak megfelelő stabilitást, tehetetlenséget kell biztosítania. A 36 hajtó- és vezérlőegység hengeres részének előrenéző végén zárófedélszerűen 9 tányérformájú tárcsa van elrendezve, amely fogaskerékhajtáson • · ·

-11keresztül pneumatikus motorral van hajtott kapcsolatban, úgy, hogy az 1 robot hossztengelye körül mintegy 420° szögelfordulást képes végezni.

A 9 tányérformájú tárcsán 10 villás befogópofa van elrendezve, amely 13 billenőcsuklóval rendelkezik. A 10 villás befogópofa 11 villavégei között motorikusán billenthetően van elrendezve az 1 robot 2 munkafeje, amely adott esetben 4 maróegységként van kialakítva, amely a csővezeték kiválasztott helyének kimarására szolgál. A 2 munkafej továbbá kialakítható például csőgörény csővezeték belsejében történő rögzítésére szolgáló felfújó egységként, adott esetben 23 préselő-/simítóegységként (6. ábra), a csővezeték belső felületén rétegbevonatot kialakító forgó szóróegységként vagy ezek kombinációjaként is.

Az 1. ábra szerinti példában a 2 munkafej 4 maróegységként van kialakítva, amely 5 marófejjel rendelkezik. A 2 munkafej mögött a 10 villás befogópofa villái között 21 halogénlámpával felszerelt 7 videokamera van billenthetően elrendezve, úgy, hogy tetszőleges billentési helyzetben rögzíthető.

A gyakorlatban a 8 mozdonyból a 14 vezérlőszelep-blokkból és az 1 robotból álló együttmozgó rendszert egy aknából vezetjük be a kezelendő vagy javítandó csővezetékbe. A 10 villás befogópofa billentési szöghelyzetét a 13 billenőcsuklónál a kezelendő csővezeték belső átmérőjének megfelelően kell beállítani. A 13 billenőcsuklónak köszönhetően, amelynek révén a 10 villás befogópofa mintegy 60° szögtartományban billenthető, viszonylag nagyméretű, például 850 mm átmérőjű csővezetékek is megmunkálhatok. A 8 mozdony maga előtt tolja a 14 vezérlőszelep-blokkot • · ·

-12és a 8 mozdonyt, mindaddig, amíg az 1 robot 2 munkafeje a csővezeték kiválasztott helyére érkezik. A csővezeték belseje a 21 halogénlámpával biztosított megvilágításnak és a 7 videokamerának köszönhetően folyamatosan felügyelhető, így az 1 robot pozicionálása is kívülről vezérelhető. A berendezés ellátó- és vezérlőegysége célszerűen egy tehergépkocsi zárt kocsiszekrényében, utánfutójában, vagy egy könnyen szállítható konténerben helyezhető el. Az 1 robot csővezetékbe történő bevezetése után az összes többi művelet az ellátó- és vezérlőegység vezérlőpultjáról felügyelhető. Az 1 robot betolása után a 8 mozdony maga után húzza a csővezetékbe a 3 ellátóvezetékeket, tehát a 33 vezérlő és tápvezetéket, a 34 pneümatikus tápvezetéket és a 35 anyagvezetékeket. Ehhez természetesen megfelelő mozdonyteljesítményre van szükség.

A 2 munkafej, példánk esetében a 4 marófej felépítését részletesebben a 2-5. ábrák alapján ismertetjük. Amint a 2. ábrából kitűnik, a 4 maróegység az ábra szerinti helyzetben vízszintes billenési tengelyt meghatározó 11 villavégek között billenthetően van elrendezve. A 4 maróegység egyik oldalán helyezkedik el a billentés motoros hajtását biztosító áttétel, amelyet példánk esetében 39 fogaskerék és a vele együttműködő 41 csiga valósít meg, amellyel az 1 robot 36 hajtó- és vezérlőegysége van hajtókapcsolatban. A hajtást adott esetben pneumatikus motor szolgáltatja. Az erőátvitel például kardántengellyel és keresztcsuklóval, vagy más ismert átvitellel valósítható meg.

A csővezetékben a kiválasztott helyre érkezve a 4 maróegység megfelelő billentési helyzete videofelügyelet mellett ·: ·: ··:···. .:. .:. ... .....

-13távvezérléssel állítható be; a csigahajtás önzárása biztosítja a megfelelő stabilitást, így a 4 maróegység a beállított billentési helyzetben képes felvenni a műveletek során fellépő terheléseket. A 4 maróegység hátsó oldala a billentési szögnek megfelelően lekerekített, így a motorikusán működtetett billentés közben általában sehol nem ütközhet fel.

A 3. ábra szerint a 10 villás befogópofa a 9 tányérformájú tárcsán van elrendezve, amely pneumatikus motor segítségével, fogaskerékhajtáson keresztül mintegy 420° szögtartományban elfordítható. A 9 tányérformájú tárcsával tehát a 10 villás befogópofa is együttforog, és forgatja a 11 villavégei között billenthetően ágyazott 4 maróegységet. A 10 villás befogópofa 13 billenőcsuklója körül a 10 villás befogópofa elülső része mintegy 60° szögben felfelé billenthető. A 9 tányérformájú tárcsa elfordulásával együtt tehát már egy jelentős megmunkálási tartomány érhető el a 4 maróegység számára, amely a 9 tányérformájú tárcsa forgása közben adott esetben viszonylag egész nagy átmérőjű kört írhat le.

A 7 videokamera példánk esetében célszerűen a 10 villás befogópofa középvonala mentén van elrendezve, a 21 halogénlámpával együtt. A 7 videokamera és a 21 halogénlámpa billentési helyzetét célszerűen úgy rögzítjük, hogy a 7 videokamera 30 objektív je a megmunkálási pontja irányul. Annak érdekében, hogy a 30 objektív a marási művelet közben viszonylag tiszta maradjon, a 30 objektív felületére vízszelep van irányítva, amelyen keresztül szükség esetén nagynyomású víz spriccelhető a 30 objektívre. Elöl a 11 villavégek között billenthetően ágyazott 4 ma-14róegység a már említett csigahajtás segítségével a 3. ábrán feltüntetett ívelt nyíl szerint fel-lebillenthető. Mivel a 7 videokamera ugyancsak távvezérelten billenthető, adott esetben a 2 munkafejre is felszerelhető. Adott esetben ez az elrendezés a belső csőfal pontosabb megfigyelését teszi lehetővé, különösen becsatlakozó csőleágazások esetén.

Amint a 4. ábrán látható, a 4 maróegység 18 házzal rendelkezik, amelyben 17 fejrész előretolhatóan van elrendezve. A 4 maróegység 5 marófeje 40 turbina révén pneumatikus hajtást kap. A 4 maróegység hossztengelye vonalában 6 üreges tengely van elrendezve, amelyen keresztül hűtővíz szivattyúzható, amely az 5 marófejet kívülről hűti, és oldálirányban kivezethető. A 17 fejrész 18 házban való eltolása mindkét irányban pneumatikus úton történik. A 17 fejrész adott pozícióban tartása pneumatikusan működtetett olajfékhengerrel van megoldva, ily módon tehát annak ellenére, hogy a 4 marófej csupán levegővel van ellátva, igen nagy fékezőerő érhető el, aminek köszönhetően a 18 házban eltolható 17 fejrész marás közben nagy reakcióerőket képes felvenni.

Az 5. ábrán a 10 villás befogópofa 11 villavégei között billenthetően ágyazott 4 maróegység elölnézetben látható. Amint az ábrából kitűnik, a 10 villás befogópofa külső oldalai le vannak kerekítve, így a 9 tányérformájú tárcsa csővezeték belsejében történő forgatása közben a 10 villás befogópofa élei nem ütközhetnek fel.

Az ábrán látható a 2 munkafej, példánk esetében a 4 maróegység billentését biztosító csigahajtás is, amelynek elemei a .: ·· · • · ··*.

_a · ' • _ a a · · · ··· · · ·

-1541 csiga és a kapcsolódó 39 fogaskerék, amely a 18 ház billenőtengelyével merev összeköttetésben van. A 17 fejrész a 18 ház belsejében két csúszócsapággyal van ágyazva, amelyek a 17 fejrész két oldalán vannak elrendezve. A csúszócsapágyakat egy pár 19 köracélszál és egy velük érintőlegesen szembeállított 20 köracélszál valósítja meg, ahol a 19 köracélszálak egymással párhuzamosan a 17 fejrész oldalán vannak rögzítve, míg a velük együttműködő 20 köracélszál a 18 ház befelé néző falfelületén van rögzítve. Az így kialakított csúszócsapágyak játéka 22 csavar segítségével állítható be, amely a 18 házba van behajtva, és vége a 20 köracélszálon ütközik fel. Segítségével tehát a 20 köracélszál 19 köracélszálakra kifejtett nyomóereje szabályozható.

A 17 fejrész belsejében van elrendezve továbbá egy 42 pneumatikus henger és mellette egy 43 olaj fékhenger. Abban az esetben, ha a 17 fejrészre egy préselőfej, a 6. ábra szerinti példa esetében 24 préselő papucs van felszerelve, az epoxigyantát szállító vezeték 48 csatlakozópontba van bekötve.

A 2 munkafej a találmány szerint kialakítható a fenti példától eltérően, adott esetben maróegység nélkül is, például csőgörény felfújó tömlőjéhez való nyomólevegő-csőkapcsolóval is felszerelhető. Az 1 robot segítségével a csőgörény a csővezetékben a megfelelő helyre, adott esetben egy elzárandó csőcsatlakozáshoz vezethető, ahol a csővezeték belsejében felfújással rögzíthető. Ezután a csővezeték falában lévő felületi üregek a csőgörény körül epoxigyantával kifújhatok.

-16Α 2 munkafej továbbá forgó szóróegység is lehet, amely lényegében pneumatikus hajtású szórótárcsát foglal magában, amelyre a létrehozandó rétegbevonat anyagát vagy festékmázat képező folyékony festéket spriccelünk a munkafejen elrendezett és a szórótárcsára irányított szelep segítségével. Ilyen szóróegység segítségével a csővezeték belső falfelületén különböző rétegbevonatok alakíthatók ki, amelyek jellemzője, hogy a rétegbevonat anyagának felületi eloszlása rendkívül egyenletes.

A 14 vezérlőszelep-blokk az 1 robot vezérléséhez szükséges elektromosan működtetett pneumatikus szelepeket foglal magában. Az 1 robot valamennyi hajtása pneumatikus vagy pneumatikus-mechanikus. A 9 tányérformájú tárcsa fogaskerékhajtáson keresztül kap forgatóhajtást egy pnematikus motorról. A 2 munkafej, illetve a 4 maróegység billentését a mechanikus csigahajtás biztosítja, amely ugyancsak pneumatikus motorral van kapcsolatban. A 17 fejrész előre-hátramozgatása pneumatikus úton történik, és ugyancsak pneumatikusan működtetett ólajfékhenger biztosítja a megfelelő helyzetben történő rögzítést. A tulajdonképpeni maróegység-hajtás ugyancsak pneumatikus, aholis a 40 turbina a 4 maróegység belsejében nyomólevegővel van táplálva. Ez a hajtás mintegy 45000 fordulat/perc fordulatot képes biztosítani, és ennek megfelelően nagy maróteljesítményt szolgáltat. Valamennyi fenti funkciót a 14 vezérlőszelep-blokk elektromosan vezérelhető légszelepei vezérlik.

A 14 vezérlőszelep-blokk alatt van a csigás keverő elren dezve.

-17Αζ 1 robot 36 hajtó- és vezérlőegysége belsejében előnyösen egy tengelyirányban elrendezett keresztprofillal rendelkezik, így négy V-alakú bemélyedés van kiképezve. Az első bemélyedésben az első pneumatikus motor a második és negyedik bemélyedésekben a 33 vezérlő és tápvezeték és a 34 pneumatikus tápvezetékek, a harmadik bemélyedésben pedig a második pneumatikus motor van elrendezve.

Az 1 robot különböző mozgásait és az általa végrehajtott műveleteket a 10 villás befogópofán elrendezett 7 videokamera segítségével folyamatosan felügyelhetjük, és a vezérlést ennek megfelelően irányíthatjuk. A 36 hajtó- és vezérlőegység előre programozható marási görbe mentén történő automatikus marást is lehetővé tesz, ami különösen oldalsó torkolatokhoz szükséges nyílások kimarása esetében előnyös. Egy ilyen oldalsó becsatlakozás kialakítása vagy egy elzáródott nyílás felnyitása esetén a csőfalak lehetőleg pontosan a becsatlakozó illetve az elzáródott cső belső falfelületének körvonala mentén kell kimarni. Első fpladat a kimarandó hely meghatározása. Olyan esetekben, ahol egy előzőleg kizárt vagy elzáródott helyet kell újra felnyitni, a helymeghatározás általában optikai úton történhet, a videokamera és egy külszíni monitor segítségével. Olyan helyeken, ahol a művelet helyszíne optikai úton nem határozható meg, a 4 maróegységre szerelt ultrahangos érzékelőt alkalmazhatunk. A visszavert ultrahangjelek különbözőek attól függően, hogy csőfalról verődnek vissza, vagy olyan felületről, amely mögött üreg, például egy becsatlakozó cső belseje található. Ha a keresett helyet durván megtaláltuk, az 5 marófejjel videofelügye···

-18let meglett befúrhatunk, majd a furatból kiindulva az 5 marófejjel két egymást keresztező irányban haladhatunk alternálóan tovább. A marási utakat potenciométer segítségével érzékelhetjük.

A 36 hajtó és vezérlőegység adott esetben olyan elektronikával rendelkezik, amely lehetővé teszi a potenciométerek által elektromos jelek formájában közölt marási szakaszok és egyéb adatok alapján a becsatlakozó cső középvonala és méretei kiszámíthatók, és adatként tárolhatók. Az elektronika a rendelkezésre álló és tárolt adatok alapján meghatározza a megfelelő marási görbét, és adott esetben a 4 maróegység működése is ennek alapján vezérelhető.

Epoxigyanta felvitele és rápréselése a csővezeték belső falára a falfelület javítása vagy egy hely lezárása céljából a 23 préselő-/simítóegység segítségével történik, amely a 10 villás befogópofa 11 villavégei között a 2 munkafej helyén rendezhető el. A 23 préselő-/simítóegység azonban előnyösen kiegészítő alkatelemként is megvalósítható, amely közvetlenül a 17 fejrészre szerelhető, és ott csavarok segítségével rögzíthető, amint azt a 6. ábra mutatja. A példa szerint a 23 préselő-/simítóegység 24 préselő papuccsal rendelkezik, amely lényegében egy hengerpalást-szelvény. A 24 préselő papucs ívelt oldaléléi mentén 25 csúszótalpak vannak elrendezve, amelyek a művelet során a csővezeték belső falán fekszenek fel és egyrészt távtartó funkciót töltenek be, másrészt biztosítják a 24 préselő papucs akadálytalan elmozdulását. A 24 préselő papucs hátsó egyenes élével párhuzamosan 26 simítókés van elrendezve, amely a felvitt

-19epoxigyanta glettelésére szolgál. A 24 préselő papucs geometriai középpontjában 48 csatlakozópont látható, amely adott esetben kimenőnyílásként szolgál a préselt epoxigyanta számára.

A 24 préselő papucs hátoldalán, tehát homorú felületén a 48 csatlakozópont körül egy csőkapcsoló van elrendezve, amelyre az epoxigyantát szállító tömlő csatlakoztatható. A 23 préselő-/ simítóegység alkalmazása közben a 24 préselő papucsot videofelügyelet mellett irányítjuk a megfelelő helyre, úgy, hogy a kezelendő felület a 25 csúszótalpak közé essen. A 35 anyagvezetékeken keresztül szállított gyantakomponenseket közvetlenül a felhasználást megelőzően keverjük össze epoxigyanta-keverékké, és ezt a keveréket a csigás keverőtői, amelyet a későbbiekben még részletesebben ismertetünk, injektáljuk a kezelendő felületre. Amikor a videofelügyelet alapján megállapítható, hogy az injektált epoxigyanta a kezelendő felületet kielégítően kitöltötte, a 24 préselő papucsot a 4 maróegység megfelelő billentése vagy a 10 villás befogópofa 9 tányérformájú tárcsával együtttörténő elfordítása révén a 25 csúszótalpak mentén kb. azok görbületi sugarának megfelelő szögben elfordítjuk. A 26 simítókép eközben simára gletteli az epoxigyanta-réteget, így letisztított belső falfelület-rész képződik.

A 7. ábrán vázlatosan feltüntetett ellenáramú csigás keverőnek 46 műanyagcsöve van, amely előrehaladási irányban enyhén szűkülő keresztmetszettel rendelkezik. A 46 műanyagcső belsejében egy sor 47 keverőelem van elrendezve, amelyeket egymáshoz képest 180°-al elforgatott helyzetű párok alkotnak. A szomszédos 47 keverőelemek is egymáshoz képest elforgatott

-20szöghelyzetűek.

Az epoxigyanta csigás keverőn átpréselt komponenseit minden egyes 47 keverőelem 180°-al megforgatja, majd a komponenseket kettéosztva továbbítja a következő 47 keverőelem egyik ill. másik felébe. A következő 47 keverőelemek egy-egy részébe tehát kb. fele-fele arányban kerül az előző 47 keverőelem két elválasztott részéből származó keverék. A csigás keverőben történő előrehaladás során tehát a komponensek keveredése keverőelemről keverőelemre haladva egyre tökéletesebb lesz.

A csigás keverő 46 műanyagcsöve a 14 vezérlőszelep-blokk alatt van elrendezve (1. ábra). A csigás keverő kimenőnyílásából az epoxigyanta-keverék a 35 anyagvezetéken keresztül halad a 23 préselő-/simítóegységhez, amelynek segítségével az epoxigyanta-réteget a csővezeték belső falfelületének megfelelő helyére préseljük.

A 8. ábrán a 8 mozdony szinkronhajtásának példakénti áttétel-elrendezése látható. A hajtott első és hátsó 12 kerekek között egy sor azonos méretű 29 fogaskerék van elrendezve, amelyek a hátsó 44 hajtótengely nyomatékét az első 45 hajtótengelyre viszik át. ily módon az erőátvitel tökéletesen szinkron, a 8 mozdony négy 12 kereke lényegében játék nélkül együttforog, és az erőátvitel a lehető legkisebb helyigény mellett biztosítható. A 29 fogaskerekek egy külön 38 tartólemezen vannak elrendezve, amelyik a maga részéről a 27 mozdonyházon van rögzítve.

A 8 mozdony 27 mozdonyháza gázzáró kialakítású, és a környezethez képest mintegy 0,2 bar túlnyomású nitrogénnel van kitöltve annak érdekében, hogy a nedvesség vagy víz esetleges be-21hatolását megakadályozzuk. A túlnyomás rendszeresen ellenőrizhető és szükség esetén megfelelő szelepen keresztül pótolható.

A 8 mozdony 27 mozdonyházában elrendezett villamos motor például 5 A áramerősség mellett mintegy 60 V névleges motorfeszültséggel rendelkezik. Előnyösen tachogenerátorral van felszerelve, amely az ellátó- és vezérlőegységben elrendezett transzformátorral és erősítővel van kapcsolatban. A villamos motor fordulatszámcsökkenése következtében fellépő feszültségesés esetén az ellátó- és vezérlőegység a transzformátor és az erősítő segítségével automatikusan egy az optimális motor-jelleggörbének megfelelő magasabb áramerősséggel kompenzálja a feszültségesést. A minél tökéletesebb erőátvitel érdekében a 8 mozdony 12 kerekei 28 fogazott abroncsokkal van felszerelve, amelyek biztosítják az adott esetben sikamlós belső csőfelületekkel való kellő súrlódást.

Annak érdekében, hogy a találmány szerinti berendezés viszonylag nagy belső átmérőjű csővezetékekben is alkalmazható legyen, az 1 robot csúszótalpak helyett legalább két kerületi pontból csillagalakban kinyúló futóműlábakkal szerelhető fel. Ezek a futóműlábak hosszirányban például pneumatikus úton kitolhatók, és előnyösen pneumatikusan működtetett olajfékhenger segítségével bármely kitolt helyzetben rögzíthetők. A futóműlábak előnyösen szabadonfutó kerekekkel vannak felszerelve. Ilyen felszereltség esetén a találmány szerinti berendezés lényegesen nagyobb belső átmérőjű csővezetékekben használható annál, mint amit az 1 robot csúszótalpakon történő elrendezése lehetővé tenne. A futóműlábaknak köszönhetően az 1 robot a cső-

-22vezeték középvonala környezetében helyezkedik el, és a szabadonfutó kerekeknek köszönhetően a 8 mozdony által mozgatható.

Claims (13)

1. ) Eljárás belül nem járható csővezetékek belső kezelésére, amelynek keretében videofelügyelt munkafejjel ellátott távvezérelt robotot külszínen elrendezett ellátó- és vezérlőegység segítségével a kezelendő csővezetékbe vezetünk, és a robottal a felnyitandó vagy kezelendő/javítandó helyet kimarjuk, vagy a lezárandó helyen csőgörényt helyezünk el és felfújással a csővezetékbe szorítva rögzítjük, azzal jellemezve, hogy

a) a kimaráshóz pneumatikus hajtású marófejet (5) használunk, amelyet 35000 fordulat/perc fordulatszámnál nagyobb fordulatszámmal működtetünk;

b) a javításhoz kétkomponensű epoxigyantát használunk, amelynek komponenseit ellátó- és vezérlőegységtől külön anyagvezetékeken (35) keresztül nyomással továbbítjuk a robothoz (1);

c) a két komponenst közvetlenül a munkafej (2) elérése előtt csigás keverőben keverjük össze kikeményedő epoxigyanta-keverékké, és

d) a kimart helyre vagy a beszorítva rögzített csőgörény előtti szakaszra a kikeményedő epoxigyanta-keveréket felvisszük és legletteljük.

2. ) Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a felnyitandó hely kimarása során

a) a felnyitandó helyet videokamera (7) segítségével vagy ultrahangérzékelő segítségével meghatározzuk;

b) a felnyitandó helyre befúrunk;

c) a furatból kiindulva két egymást keresztező irányban ütközésig végezzük a marást, ahol a marási szakaszokat elektronikus úton kimérjük, és ennek alapján a betorkolló cső és a hozzátartozó marási görbe középpontját és méreteit kiszámoljuk és tároljuk; és

d) az elektronikus úton tárolt marási görbén végighaladva a csővezetéket a kívánt helyen felnyitjuk.

3.) Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás megvalósítására, amely a kezelendő csővezetékbe bevezethető robottal rendelkezik, amely videofelügyelt munkafejjel van ellátva, és a robottal külszínen elrendezett ellátó- és vezérlőegység van kapcsolatban, azzal jellemezve, hogy a robot (1) orrészén hossztengelye körül 360°-nál nagyobb szögben elforgatható tányérformájú tárcsa (9) van elrendezve, amelyet billenőcsuklóval (13) felszerelt villás befogópofa (10) hordoz, amelynek villavégei (11) között a munkafej (2) billenthetően, valamint kivehetően van ágyazva, amely munkafej (2) maróegységként (4) csőgörény csővezetékben történő beszórítására szolgáló felfújóegységként, epoxigyanta felvitelére szolgáló préselő-/simítóegységként (23), belső rétegbevonat felvitelére szolgáló forgós szóróegységként vagy ezek kombinációjaként van kialakítva.

⁴ · · · · •« · • ··· ' · « · a · • · « · ·· · • ·

4.) A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a robothoz (1) vezérlőszelep-blokk (14) és mozdony (8) csatlakozik, a mozdony (8) , a vezérlőszelep-blokk (14) és a robot (1) együttmozgó rendszert képeznek, amelynek tagjai billenőcsuklóval (15, 16), de egymáshoz képest hossztengely körül nem elfordíthatóan kapcsolódnak, ahol a robot (1) a csővezeték belsejében külön feszítőeszköz nélkül elfordulás ellen biztosítva van, továbbá az együttmozgó rendszer mozgásállapotait, különösen a mozdony (8) vízszintes mozgását a villás befogópofa (10) elfordulását, valamint a munkafej (2) billenését és kifutását érzékelő és vezérlő elektronikus mérőeszköze van.

5. ) A 3. vagy 4. igénypont szerinti berendezés,, azzal jellemezve, hogy a munkafej (2) pneumatikusan működtethető felfújó- és maróegységgel rendelkezik, amely minden kimozdulási helyzetben pneumatikus működtetésű hidraulikus olajfékhengerrel van beállítva, amelynek a maróegység (4) belsejében zárt olajkörforgása van.

6. ) A 3-5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a felfújó- és maróegységnek (4) háza (18) van, amelyben a maróegység (4) fejrésze (17) csúszócsapágyakkal kivehetően van ágyazva, ahol a csúszócsapágyakat a fejrész (17) két oldalán két-két párhuzamosan el rendezett edzett köracélszál (19) és ezekkel szemben a ház (18) » · V · » « • · ·· · f

belső felületén elrendezett egy-egy edzett köracélszál (20) képezi, úgy, hogy az utóbbi köracélszálak (20) a szembenlévő két köracélszál (19) között érintőlegesen helyezkednek el, és a ház (18) falában csavar/ok/ (22) van/nak/ elrendezve, amelyek belső vége a köracélszál/ak/on (20) ütközik fel, amely csavar/ok/ (22) segítségével a csúszócsapágyak játéka a préselőnyomás ’beállításával szabályozható.

7. ) A 3-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a munkafejet (2) pneumatikus-mechanikus úton billentő és billentett helyzetben önzárással rögzítő csigahajtása van, továbbá felfújó- és maróegységként (4) kialakított munkaiéjnél (2) a marófej (5) turbinával (40) van pneumatikus hajtott kapcsolatban, továbbá egy üreges tengellyel (6) rendelkezik, amelyen keresztül a marófej (5) belső vízhűtéssel van ellátva, és a hűtővíznek a marófej (5) belső oldalától kivezetése van.

8. ) A 3-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a munkafej (2) préselő-/simítóegységként van kialakítva, ahol a vezérlőszelep-blokkban (14) a munkafej (2) előtt epoxigyanta-komponenseket közvetlenül a munkafejbe (2) történő benyomás előtt összekeverő ellenáramú csigás keverő van elrendezve, továbbá a epoxigyanta-keveréket a kezelendő helyre préselő és ott leglettelő préselő-/ simítóegység (23) lekerekített felületű préselő papuccsal ·· ·· « ,--, ♦ ’ • · ·♦· ·····« ··· ..·...·

-27(24) és simítókéssel (26) van felszerelve, amely préselőpapucs (24) két csúszótalppal (25) rendelkezik.

9. ) A 3-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a mozdony (8) egydarabból kialakított, belül túlnyomású nitrogénnel feltöltött gázzáró mozdonyházzal (27) rendelkezik, és négy fogazott abronccsal (28) ellátott kerékkel (12) van felszerelve, amelyekkel villamos motor fogaskerekeken (29) keresztül szinkron hajtókapcsolatban van, ahol a villamos motor tachogenerátorral van felszerelve, úgy, hogy a villamos motor fordulatszámcsökkenése nyomán bekövetkező feszültségesés az ellátó- és vezérlőegység által transzformátoron és erősítőn keresztül optimalizált motorspecifikus jelleggörbének megfelelően megnövelt áramerősséggel automatikusan kompenzálva van.

10. ) A 3-9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a videokamera (7) közvetlenül a munkafejen (2) van elrendezve, és a videokamera (7) objektívje (30) a marási tengelyhez képest 45° körüli szögben van a megmunkálási helyére irányítva.

11.) A 3-10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve hogy a préselő- és simítóegység közvetlenül a munkafej (2) fejrészére (17) szerelhetően van kialakítva.

• · I

12.) A 3-11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a robot (1) két helyen csillagalakban kiinduló, pneumatikusan működtethető és pneumatikusan működtetett olajfékhengerrel beállítható futóműlábakkal rendelkezik, amelyek szabadon futó kerekekkel vannak felszerelve, amely beállítható futóműlábak révén a robot (1) nagyobb átmérőjű csővezetékek középső részén hossztengely körüli elfordulással szemben stabilizálhatóan van elrendezve.

13.) A 3-12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a villás befogópofa (10) villavégei (11) között a kezelendő csővezeték belső falfelületére rétegbevonat felvitelére szolgáló forgó szóróegység van elrendezve.