MXPA97001727A - Herramienta para limpiar tuberias y metodo de uso - Google Patents

Herramienta para limpiar tuberias y metodo de uso

Info

Publication number
MXPA97001727A
MXPA97001727A MXPA/A/1997/001727A MX9701727A MXPA97001727A MX PA97001727 A MXPA97001727 A MX PA97001727A MX 9701727 A MX9701727 A MX 9701727A MX PA97001727 A MXPA97001727 A MX PA97001727A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
pipe
tool
roller
cutters
cutting head
Prior art date
Application number
MXPA/A/1997/001727A
Other languages
English (en)
Other versions
MX9701727A (es
Inventor
R Erich Richard
Original Assignee
R Erich Richard
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/301,070 external-priority patent/US5617604A/en
Application filed by R Erich Richard filed Critical R Erich Richard
Publication of MX9701727A publication Critical patent/MX9701727A/es
Publication of MXPA97001727A publication Critical patent/MXPA97001727A/es

Links

Abstract

La presente invención se refiere a una mejora en una herramienta para limpiar tuberías que tienen una unidad porpulsora y una cabeza cortadora acoplada a la unidad propulsora para limpiar una tuberia que tiene un fluido que fluye por la misma, la unidad propulsora para impulsar la herramienta por la tubería mediante el flujo del fluido a través de la tubería que comprende:una pluralidad de coradores de rodillos giratorios en pares colocados en la cabeza cortadora, cada uno de los cotadores de rodillos en pares estando pivotalmente acoplado como un par a la cabeza cortadora mediante un pivote cortador de rodillo correspondiente que se coloca de manera rígida sobre la cabeza cortadora, el eje de rotación de cada uno de los cortadores de rodillo estando sustancialmente paralelo al pivote de rodillo correspondiente y el eje de rotación de los cotadores de rodillo de cada par de cortadores de rodillo estando separado de y paralelo uno respecto del otro, de manera que la disposición radial de cada uno de los cortadores de ridillo en pares con respecto a la herramienta de limpieza tuberías es variable de acuerdo con la rotación del mismo alrededor de su pivote cortador de ridillo correspondiente, el eje de rotación de los cortadores de rodillo de cada par de cortadores de rodillo se coloca en lados opuestos del pivote cortador de rodillo correspondiente de manera que el movimiento de uno de los cotadores de rodillo de cada par de cotadores de rodillo es, por lo general, radialmente opuesto al del otro cortador de rodillo del mismo para de rodillo de cortadores, mediante lo cual las flexiones y obstrucciones internas dentro de una tubería limpiada por la herramienta de limpieza de tubería son adaptadas por los rodillos en pares haciendo contacto con la tubería en lugar de un rodillo.

Description

HERRAMIENTA PARA LIMPIAR TUBERÍAS Y MÉTODO DE USO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La invención se refiere al campo de la limpieza de tuberías o herramientas para limpiar tuberías, y en particular, a herramientas o raspadores para limpiar tuberías, los cuales utilizan cortadores de rodillo. 2. Descripción de la Técnica Anterior Reinhart y otros, "Pipe Cleaning Equipment" (Equipo de Limpieza de Tuberías), patente de E.U.A. 4,538,316 (1985) muestra una unidad propulsora oscilante aplicada a pares giratorios de cabezas cortadoras que tienen brazos cortadores cargados a resorte. La patente '316 de Reinhart muestra por lo menos una unidad limpiadora con brazos pivotales y una unidad propulsora en conexión oscilante entre ellos. El raspador tiene cabezas limpiadoras 1a y 1b y una unidad de propulsión 2 conectada mediante articulaciones 23 engoznadas que permiten la inclinación de hasta 3o para facilitar el paso del equipo a través de las flexiones de la tubería. Cada unidad limpiadora tiene una cabeza 7 con cuatro brazos cortadores pivoteados 3 y cuatro costillas de proyección 10 para romper y desintegrar los depósitos de la tubería. Los brazos tienen un perfil variable de una forma triangular, cerca del pivote y un eje para áreas dobles de contacto cerca del extremo posterior de los brazos. El perfil variable provee medios para separar los depósitos en el borde frontal y raspar los depósitos en el borde trasero. Los brazos tienen cuatro rodillos 30, mejor representados en la Figura 2, para facilitar el paso de los cortadores a través de válvulas de tubería y otras flexiones sin afectar la eficiencia de limpieza del dispositivo. Los rodillos de la patente '316 de Reinhart, en la Figura 2, están colocados sobre una sección del brazo cortador 3 que normalmente no es utilizado para cortar o romper los depósitos de la tubería. Los rodillos 30 por sí mismos no parecen ser utilizados en ninguna función cortadora. Ver columna 6, líneas 36-46. La patente '316 de Reinhart utiliza los rodillos para facilitar el movimiento a través de las válvulas y de las flexiones de la tubería sobre un brazo pivoteado. La patente '316 de Reinhart falla al mostrar una función cortadora combinada con el elemento de rodillo. Reinhart, "Pipe Cleaner" (Limpiador de Tuberías), patente de E.U.A. 4,920,600 muestra un limpiador de tuberías con discos propulsores flexibles idénticos a la patente '316 de Reinhart, pero rígidamente conectados, por medio de una flecha, a una pluralidad de cortadores completamente rígidos sobre una cabeza cortadora fija. Los discos propulsores de la patente '600 de Reinhart están hechos de piel, la cual rápidamente se degrada en el ambiente cáustico caliente de una tubería geotérmica y la tubería no tiene medios para doblar o flexionar, para adaptarse a las inclinaciones o restricciones internas de la tubería. Brenholdt, "Pipe Line Cleaner and Locator" (Limpiador y Localizador de Línea de Tuberías), patente de E.U.A. 2,601,248 (1952) muestra un localizador que tiene un imán giratorio, el cual gira aproximadamente 5 Hertz combinado con un raspador de línea de tubería. El imán se despliega en el raspador con el fin de evitar cualquier tipo de interferencia con la operación cortadora. Se utiliza un motor eléctrico para hacer girar el imán y es accionado por medio de una batería. El imán 16 se monta sobre la flecha 14, que se hace girar mediante el motor 12 accionado por la batería 10. La substitución del imán permanente por un electroimán se contempla a través del uso de un circuito interruptor. Ver columna 4, líneas 5-39.
Brenholdt contempla una fuete de energía por separado para hacer girar el imán, opuesto a la utilización de flujo de fluido dentro de la tubería. Claramente, la modalidad de Brenholdt podría ser inoperable en un ambiente caliente, corrosivo y hostil a menos que esté bien sellado y aislado. Saxon y otros, "Tube Cleaning Tool for Removal of Hard Deposits" (Herramienta para la Limpieza de Tuberías para Remover Depósitos Duros), patente de E.U.A. 5,153,963 (1962) muestra un raspador que tiene una pluralidad de ruedas cortadoras separadas, libres. La herramienta 1 con un cuerpo cilindrico 3 tiene una nariz truncada 27 con una porción de nariz 5. El miembro de cilindro principal 13 tiene ruedas cortadoras 11 soportadas, de manera que sólo una pequeña porción de la rueda se extiende hacia afuera desde la envoltura del cuerpo. El cuerpo está dimensionado para ser menor que el diámetro 67 de tubería que va a ser limpiada, y las ruedas 11 se extienden entre los depósitos duros y la pared 71 de la tubería. Saxon tiene los cortadores de rodillo rígidamente montados en la cabeza cortadora. Nutt, "Method and Apparatus for Cutting Taps in Sewer Lines" (Método y Aparato para Cortar Tapas en Líneas de Drenaje", patente de E.U.A. 4,887,585 (1989) describe una herramienta que utiliza un cortador impulsado hidráulicamente, autopropulsado, que corta en forma cercana la pared lateral de una tubería sin atascamiento. El cortador de tapa 10 tiene un bastidor 18 con un motor hidráulico 14 que tiene una flecha 15 que soporta y hace girar una broca 16. El bastidor 18 tiene cuatro polines 20A y 20B, 22A y 22B, con rodillos para permitir el paso del ensamble a través de la tubería, para permitir el paso sobre derivaciones en la tubería, y para evitar la rotación cuando se utilicen en la tubería. El uso del rodillo se provee en el extremo de los polines, el cual se describe principalmente para mejorar la capacidad de recorrido, de la tubería, sobre las derivaciones y costuras intrusivas en la tubería. Ver columna 4, líneas 46-61. Los rodillos no son utilizados para ninguna función cortadora, sino que solamente para la estabilización del bastidor durante la operación de tapado mediante la broca 16. Ver columna 5, líneas 18-22. Bilton y otros, "Appliance for Scraping Interiors of Water Mains or Pipes" (Aparato para Raspar Interiores de Alcantarillas o tuberías de agua), patente de E.U.A. 576,425 (1897) describe un raspador para limpiar herrumbre, sedimento o depósitos en una tubería, el cual está diseñado para poder hacer pasar cualquier obstrucción permanente en la tubería y llevarla a través de flexiones ordinarias. Un husillo es equipado con dos conos B y C, que tienen ranuras radiales b y c que soportan cortadores pivotales D y E. Se proveen anillos elásticos y arandelas para ajustar el grado de presión que los cortadores tendrán contra el interior de la tubería. El husillo posterior es equipado con un anillo N al cual, si se prefiere, se le puede unir un imán de barra, utilizado en combinación con un compás para ubicar el raspador. Bilton muestra brazos cortadores giratorios D y E utilizados en combinación con un imán con el propósito de rastrear la ubicación. Sin embargo, los cortadores de Bilton no son cortadores de rodillo y el imán no es giratorio. Brackeen, "Cleaning Device for Pipe Lines" (Dispositivo Limpiador para Líneas de Tubería), patente de E.U.A. 2,332,984 (1943), muestra un dispositivo limpiador de tuberías propulsado bajo presión de fluido, el cual emplea la acción de una boquilla para efectuar un primer nivel de limpieza. Como se muestra en las Figuras 1-6, el dispositivo, que es insertado sobre toda la longitud hacia la tubería, incluye una cabeza 12a, una serie de discos selladores flexibles 12b y 13, y zapatas de freno 21 y 22 para mantener el contacto friccional con la superficie interna de la tubería 10. Se observará parentéticamente que la Figura 2 muestra una conexión rígida de una flecha desde los discos propulsores 13 hacia una cabeza cortadora 12a. Numerosos chorros de agua 14, 15 y 16 son definidos en la cabeza 12a. El disco y los frenos forman un sello. El fluido es capturado por atrás del dispositivo, el cual genera la presión necesaria para propulsarlo a través de la tubería. Algo del fluido de alta presión es enviado a través de boquillas, a través de los chorros 14, 15 y 16, de manera que la corriente de agua que sale de estos chorros corroe y disuelve las porciones más blandas del material desarrollado dentro de la tubería 10, inmediatamente enfrente del raspador. El material no removido por la acción de los chorros de fluido, es subsecuentemente raspado por medio de los discos y frenos 12b, 13, 21 y 22. Griffin, "Tube Cleaning Tool" (Herramienta Limpiadora de Tubería), patente de E.U.A. 1,280,443 (1918), muestra una herramienta limpiadora de tubería utilizada para tubos de condensadores y similares. Como se muestra en las Figuras 1 y 2, la herramienta tiene una sección frontal con una cuchilla raspadora helicoidal 1, y tiene un pistón de sección trasera 3 que tiene una protuberancia 7 definida sobre el mismo. Durante operación, la herramienta es insertada a la tubería que va a ser limpiada y después es propulsada a través de ella mediante un flujo de agua a alta presión Ya que el diámetro del pistón 3 es menor que el diámetro interior de la tubería b, el efecto de boquilla que podría resultar inherentemente como parte del agua de propulsión es desviado por la protuberancia 7, a través del espacio entre el pistón 3 y la superficie interna de la tubería b fuera de la sección frontal. Hodgman, "Pipe Cleaning Machine" (Máquina Limpiadora de Tuberías), patente de E.U.A. 1,181,310 (1910), muestra una roscadora de tubería propulsada con fluido. El dispositivo pretende ser utilizado para llevar el extremo de una cuerda pesada o cable, a través de la tubería. Sin embargo, el dispositivo emplea un disco de efecto de fluido similar a su propio concepto. Como se muestra en las Figuras 1-5, el dispositivo comprende un cuerpo alargado, ligero 1, que tiene formada sobre el mismo una serie de discos flexibles 10, los cuales están concéntricamente separados. El diámetro del disco 10, el cual se proyecta radialmente hacia afuera desde el eje, a partir del cuerpo alargado 1, es menor que el diámetro interno de la tubería A través de la cual el dispositivo es propulsado. Consecuentemente, el fluido presurizado que golpea la superficie trasera del disco 10, más posterior, imparte una fuerza impulsora. El fluido defectuoso que pasa a través del espacio entre el borde periférico de cada disco 10 y la superficie interna de la tubería A va, en forma de chorro, hacia adelante para impartir una fuerza impulsora contra la superficie del siguiente disco 10. Es evidente que la fuerza que produce la agitación del fluido, creada por el efecto de boquilla resultante, en el caso del disco 10 más frontal, dará como resultado alguna corrosión o disolución del material que forra la superficie interna 1a de la sección de la tubería A, inmediatamente por arriba del dispositivo. Littlefield, "Flow Propelled Sewer or Pipe Threader" (Drenaje o Roscadora de Tubería de Propulsada mediante Flujo) patente de E.U.A. 2,980,399 (1961), muestra un dispositivo, en la Figura 1, que comprende pistones 8, cuchillas limpiadoras 12, rodillos 18 y 20 y desviadores 11. Como el fluido presurizado imparte la fuerza propulsora sobre los pistones 8, algo del fluido pasa a través de las aberturas formadas a través de los pistones 8, pasa por las cuchillas cortadoras 12 y se desvía alrededor del desviador 11. El fluido así desviado es enviado mediante chorros hacia afuera contra la superficie interna de la tubería, en un punto en donde los miembros limpiadores acoplan la materia incrustada que va a ser removida. El trastorno del fluido disuelve y lleva lejos al residuo raspado. Kruka, "Pipeline Pig with Restricted Fluid Bypass" (Raspador de Tuberías con Derivación Restringida de Fluido", patente de E.U.A. 4,498,932 (1985) muestra un raspador, el cual emplea fluido mediante boquillas para ayudar a la remoción de obstrucción de tuberías. Como se muestra en las Figuras 1-3, el raspador comprende un cuerpo de espuma, un pasaje de fluido 1 y un orificio 8. Cuando se inserta a una tubería y se proyecta a través de la tubería mediante el flujo de fluido, la superficie externa del cuerpo del raspador, la cual se conforma al diámetro interno de la tubería que va a ser limpiada, funciona para raspar el material desarrollado. El pasaje 1 permite que el fluido de la parte trasera del raspador fluya hacia la parte delantera, en donde es enviado mediante boquillas, por un grupo de chorros 9 dirigidos hacia afuera, mostrados en la Figura 3. Las corrientes resultantes de fluido sirven para agitar y suspender por lo menos la porción blanda de la obstrucción justo antes del raspado.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La invención es una mejora para una herramienta limpiadora de tuberías, que tiene una unidad propulsora y una cabeza cortadora acoplada a la unidad propulsora. La mejora comprende una pluralidad de cortadores de rodillo dispuestos sobre la cabeza cortadora. Cada uno de los cortadores de rodillo está pivotalmente acoplado a la cabeza cortadora, mediante un pivote cortador de rodillo correspondiente, de manera que la disposición radial de cada uno de los cortadores de rodillo, con respecto a la herramienta limpiadora de tuberías, es variable de acuerdo a la rotación del cortador de rodillo alrededor del pivote cortador de rodillo que acopla el cortador de rodillo a la cabeza cortadora Como resultado, se adaptan flexiones y obstrucciones internas dentro de una tubería limpiada mediante la herramienta limpiadora de tuberías. En realidad, cuando la herramienta se mueve a través de una flexión, por lo menos dos de los cortadores de rodillo están en contacto con la superficie interior de la tubería, en lugar de sólo una. Esto da como resultado en una probabilidad menor de amedrentar o cortar hacia la superficie interior de la tubería, lo cual puede ser un problema cuando la tubería está provista con un forro interno de concreto La mejora demás comprende un elemento para desviar cada pluralidad de cortadores de rodillo, en una disposición radial predeterminada con respecto a la cabeza cortadora. La mejora además comprende una pluralidad de carros cortadores de rodillo. Cada uno de los cortadores de rodillo está acoplado a un de los carros alrededor del pasador de pivote cortador de rodillo correspondiente . El carro a su vez, está pivotalmente acoplado a la cabeza cortadora mediante un pasador de pivote de carro. El resultado es que los rodillos, mientras son desviados y se hacen girar en una forma de parejas, son de otra forma rígidamente o fijados incomprensiblemente a la cabeza cortadora al igual que los cortadores o cuchillas cortadoras elásticamente montados. La cantidad de compresión radial de cada rodillo está limitada por el grado de rotación permitido por el acoplamiento giratorio de cada carro a la cabeza cortadora. El elemento para desviar comprende un meca nismo de resorte apoyado contra el carro cortador de rodillo para hacer girar al carro cortador de rodillo alrededor del pasador de pivote de carro hacia una disposición preferida sobre la cabeza cortador. La pluralidad de cortadores de rodillo están acoplados conjuntamente para formar pares de rodillos. Cada par de rodillos es colectivamente giratorio con respecto a la cabeza cortadora . La pluralidad de cortadores de rod illo están acoplados conjuntamente para formar pares de rodillos. Cada par de rodillos es colectivamente giratorio con respecto a la cabeza cortadora.
La cabeza cortadora tiene un eje longitudinal y además comprende un disco cortador acoplado a la cabeza cortadora y extendiéndose radialmente con respecto al eje longitudinal de la cabeza cortadora. El disco cortador define una pluralidad de boquillas para crear flujos de fluido a alta velocidad más allá del disco cortador para remover hidráulicamente incrustaciones en la tubería. Cada una de las boquillas comprende un corte de boquilla definida con una periferia del disco cortador. La mejora además comprende un dispositivo de rastreo, accionado con una turbina, para crear una señal electromagnética de fluctuación proporcional al flujo de fluido más allá de la herramienta, mediante la cual la herramienta puede ser rastreada dentro de la tubería. El dispositivo también indica si el flujo es suficiente para mover la herramienta, ya que la señal de fluctuación es proporcional al flujo, similar a un medidor de flujo de turbina en línea. El flujo puede caer debido a un tapón u otra obstrucción que se forma corriente abajo desde la herramienta. El dispositivo de rastreo accionado por turbina comprende un disco, una pluralidad de imanes permanentes separados, fijados al disco, y una turbina fijada al disco para hacer girar la pluralidad de imanes, en respuesta al flujo de fluido que pasa por el dispositivo de rastreo. La unidad propulsora comprende por lo menos un disco propulsor. El disco comprende una pluralidad de segmentos rígidos pivotalmente acoplados a la herramienta de limpieza de tuberías. Estos discos propulsores pueden ser incrementados en diámetro, mediante un inserto que es colocado sobre o en su diámetro externo. La mejora además comprende un tope para limitar la rotación de cada uno de los segmentos rígidos, en por lo menos una dirección predeterminada. La herramienta de limpieza de tuberías tiene un eje longitudinal y la unidad propulsora tiene una pluralidad de discos propulsores. Cada uno de los discos propulsores está compuesto de una pluralidad de segmentos rígidos. La pluralidad de segmentos sobre un disco propulsor está angularmente desviada alrededor del eje longitudinal de la herramienta de limpieza de tuberías con respecto a la pluralidad de segmentos entre ellos, de los discos propulsores, de manera que el flujo de fluido longitudinal fluye más allá de la herramienta de limpieza de tuberías dentro de la tubería y golpea contra por lo menos uno de los segmentos rígidos. Cada uno de los segmentos sobre cada uno de los discos propulsores está angularmente separado uno del otro, de manera que los segmentos pueden hacerse girar en una dirección hacia atrás con relación al movimiento delantero de la herramienta de limpieza de tubería sin la interferencia substancial con otros segmentos sobre el mismo disco propulsor. Cada uno de los segmentos tiene un borde periférico radial, más hacia afuera, y por lo menos uno de los segmentos de disco comprende además una pluralidad de boquillas definidas a través del borde periférico para definir un flujo de fluido a alta velocidad a través del borde periférico para proveer chorros de fluido para remover las incrustaciones de la tubería. Las boquillas comprenden un corte de boquilla radialmente definido con una periferia de segmento. La invención se caracteriza también como un método para mover una herramienta de limpieza de tuberías a través de una tubería que tiene flexiones u obstrucciones internas, en la misma, mientras se remueven las incrustaciones dispuestas dentro de la tubería. El método comprende los pasos de proveer una pluralidad de cortadores de rodillo sobre una cabeza cortadora de la herramienta de limpieza de tuberías y una unidad propulsora acoplada a la cabeza cortadora. Los cortadores de rodillo están pivotalmente acoplados a la cabeza cortadora. La disposición radial de los cortadores de rodillo a partir de un eje longitudinal de la cabeza cortadora, es variada a medida que la herramienta de limpieza de tuberías se mueve a través de las flexiones u obstrucciones internas para variar el diámetro de cortado efectivo de la herramienta de limpieza de tuberías. Como resultado, las flexiones y obstrucciones internas son más fácilmente navegadas por la herramienta de limpieza de tuberías dentro de la tubería. El paso de variar la disposición radial del cortador de rodillo, a partir del eje longitudinal de la cabeza cortadora, comprende el paso de proveer los rodillos cortadores en pares sobre un carro giratorio El carro está giratoriamente acoplado a la cabeza cortadora. Cada par de cortadores de rodillo es empujado hacia una disposición radial preferida, predeterminada, desde el eje longitudinal de la cabeza cortadora. El método además comprende los pasos de proveer una pluralidad de boquillas periféricas alrededor de una circunferencia radial de la herramienta de limpieza de tuberías y dirigir chorros de fluido a través de las boquillas hacia la incrustación en la tubería. El método además comprende los pasos de hacer girar por lo menos un imán permanente para crear un campo electromagnético de irradiación, proporcional al flujo que pasa por la herramienta, y proveer un movimiento giratorio al imán en rotación mediante una turbina impulsada por el fluido que fluye más allá de la herramienta de limpieza de tuberías. La invención se visualiza mejor haciendo ahora referencia a los siguientes dibujos, en donde elementos similares se denominan con números similares.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de la herramienta para limpiar tuberías de la invención. La Figura 2 es una vista en sección transversal lateral de la herramienta para limpiar tuberías de la Figura 1, como se ve a través de las líneas de sección 2-2 de la Figura 1. La Figura 3 es una vista en elevación frontal de la herramienta para limpiar tuberías de la invención, como se ve a través de las líneas 3-3 de la Figura 2.
La Figura 4 es una vista en elevación lateral de la herramienta para limpiar tuberías de la Figura 2, mostrada en un ambiente de una tubería parcialmente taponeada, ilustrando el método de hidrolización. La Figura 5 es una vista en elevación frontal de un dispositivo de rastreo impulsado por turbina, utilizado en combinación con la herramienta para limpiar tuberías de las Figuras 1-4. La Figura 6 es una vista en elevación lateral del dispositivo de rastreo de la Figura 5. La Figura 7 es una vista en sección transversal lateral, diagramática, de una modalidad del propulsor siendo dispuesto a través de una flexión de tubería. La Figura 8 es una vista en planta de uno de los segmentos de disco propulsor utilizados en un disco propulsor anterior de la unidad propulsora de la Figura 7. La Figura 9 es una vista en planta de uno de los segmentos de disco propulsor utilizados en el disco o propulsor trasero de la unidad propulsora de la Figura 7. La Figura 10 es una vista diagramática frontal de los discos propulsores de la Figura 7, mostrando en líneas punteadas la colocación desviada de los segmentos sobre los discos propulsores traseros, por atrás de los mismos, sobre los discos propulsores delanteros. La Figura 11 es una vista en planta de un inserto añadido a uno de los sectores del disco propulsor.
La Figura 12 es una vista en sección transversal del segmento mostrado en la Figura 11. La invención y sus varias modalidades se entenderán mejor haciendo referencia a la siguiente descripción detallada.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Una herramienta para limpiar tuberías, mejorada, que emplea una cabeza cortadora y un propulsor, utiliza una pluralidad de cortadores de rodillo sobre la cabeza cortadora. Los cortadores de rodillo están acoplados en forma de parejas, a un carro giratorio. El carro giratorio, a su vez, es pivoteado a la cabeza giratoria. Cada uno de los carros y, por lo tanto, la disposición radial de cada uno de los cortadores de rodillo, es elásticamente empujado por un resorte que se desvía a una disposición radial preferida con relación al eje longitudinal de la cabeza cortadora. El movimiento de la herramienta para limpiar tuberías a través de una curva o más allá de otra obstrucción interna, dentro de la tubería, se facilita por la rotación de los carros de cortador de rodillo y sus cortadores de rodillo correspondiente. Los pares de cortadores de rodillo son combinados con una acción mediante hidroláser con un disco cortador siguiente, que tiene una pluralidad de cortes de boquilla definidos a través de su periferia radial. Cada corte de boquilla define un chorro de fluido, el cual es dirigido hacia la incrustación en la tubería.
En una modalidad , los discos propulsores, en la unidad propulsora, están compuestos de una pluralidad de segmentos metálicos rígidos pivoteados al cuerpo propulsor. Los segmentos de disco propulsor giran sobre la unidad propulsora tanto durante el movimiento oscilatorio hacia adelante de la herramienta de limpieza de tuberías, así como durante la rotación a través de una flexión o más allá de alguna otra obstrucción interna dentro de la tubería. Algunos de los segmentos propulsores también pueden estar provistos con una pluralidad de cortes de boq uilla periféricos para definir chorros de fluido en el flujo de fluido que pasa por la herramienta de limpieza de tuberías. Un rastreador giratorio es combinado con la herramienta para proveer una señal electromagnética indicando directamente el flujo de fluido que pasa por la herramienta. La Figura 1 es una vista en perspectiva de la herramienta para limpiar tuberías o raspador, generalmente denotado con el número de referencia 10. La herramienta 10 está compuesta de dos secciones . Una cabeza cortadora denotada por la porción 12 y una unidad propulsora denotada por la porción 14. En la modalidad ilustrada, la cabeza cortadora 12 está principalmente compuesta de un disco raspador 16 y una pluralidad de cortadores de rodillo 18, montados sobre la cabeza cortadora 12 , como mejor se ve en la vista en elevación frontal de la Figura 3. Los cortadores de rodillo 18 radialmente se extienden desde la flecha longitudi nal 34 de la cabeza cortadora 12 , mostrado en la Figura 2 , y en la modalid ad ilustrada se encuentran ruedas metálicas biseladas que tienen un borde de corte circunferencial, central. La unidad propulsora 14 puede emplear cualquier tipo de propulsor de herramienta de tubería, ahora conocido o después aconsejado. La modalidad ilustrada se muestra como un propulsor de dos etapas, compuesto de un disco propulsor frontal 20 y dos discos propulsores traseros, 22 y 24. La cabeza cortadora 12 y la unidad propulsora 14 están rígidamente acopladas, en conjunto, por medio de una flecha roscada 34 axial, longitudinal, rígida, la cual está representada en la vista en sección transversal lateral de la Figura 2. Aunque el acoplamiento rígido se muestra, también se contempla enormemente que se puede utilizar cualquier tipo de acoplamiento flexible entre la cabeza cortadora 12 y la unidad propulsora 14, ahora conocidas o después aconsejadas. La Figura 2 es una vista en elevación lateral, en la cual la porción frontal se muestra en una vista transversal lateral, parcialmente cortada, como se puede ver a través de la línea 2-2 de la Figura 1. Empezando con el extremo trasero de la herramienta 10, que se muestra a la derecha en la Figura 2, uno o más resortes de fuelle 30 están sujetados por abajo de la muesca 28 del extremo trasero y retenidos por la misma sobre un cable de acero flexible 26, axial. El cable 26 continúa hacia la izquierda en la Figura 2 a través de un agujero 32 definido en una flecha 34. La flecha 34 es un mandril cilindrico o espina que tiene un agujero interno 32 con un diámetro interno mayor que el diámetro externo del cable 26. El extremo frontal o izquierdo de la flecha 34, como se muestra en la Figura 2 , es un segmento 36 de diámetro reducido, el cual está roscado y atornillado a la cabeza cortadora 12. El extremo trasero de la flecha 34 es un segmento 38 de diámetro reducido, el cual está roscado para recibir una muesca de presión 40. La muesca 40 se apoya contra una arandela 42. La arandela 42 transmite la presión desde la muesca de presión 40 hacia el primer disco propulsor 24, más hacia atrás. El disco propulsor 24 está separado de la flecha 34 por medio de un separador de anillo 44. El separador 44 también limita la cantidad de compresión sobre el disco propulsor. El disco propulsor 24 está separado del siguiente disco propulsor 22 , más hacia atrás, por medio de dos arandelas 50. El propulsor 22 también está separado de la flecha 34 por medio de un anillo separador 44 , como lo es el propulsor 20. El disco propulsor 24 , como en el caso de cada uno de los discos propulsores 22 y 22 en la modalidad de la Figura 2 , está compuesto de un d isco flexible 46 , el cual puede ser dividido por ranuras radiales (no mostradas) en un número de sectores. Típicamente , las ranuras radiales , si se proveen , se extenderán sólo una parte hacia el centro de cada disco propulsor, proveyendo así una banda integral central , a través de la cual cada uno de los segmentos radiales permanece conectado. Después, cada segmento es provisto con una masa inercial 48 , la cual típicamente es una carga de metal . Dispuesta deslizablemente sobre la flecha 34, junto con las arandelas 42 , 50 y los separadores 44, se encuentra una placa propulsora 52. La placa propulsora 52 está compuesta de una placa de metal rígido que provee un refuerzo estructural a los propulsores 22 y 24. Durante operación, la presión substancial y el flujo de fluido en la tubería, en la cual es insertada la herramienta 10 se obstruye por atrás de los propulsores 20, 22 y 24. Después, la herramienta 10 es forzada hacia adelante o hacia la izquierda, como se ve en la Figura 2, cortando o rompiendo las incrustaciones internas depositadas en la tubería. Generalmente, el movimiento hacia adelante es repentino bajo la fractura de la incrustación. Cualquier impulsión hacia adelante repentina, ocasiona que los discos propulsores 20, 22 y 24 se flexionen hacia atrás, hacia la derecha en la Figura 2, debido a las cargas inerciales 48. La herramienta 10 después es detenida por la incrustación y la presión del agua, o más específicamente, la columna grande de agua o el golpe de ariete por atrás de los discos propulsores 20, 22 y 24, golpea las superficies traseras de los discos propulsores. Esto empuja a cada uno de los discos hacia adelante, los cuales en este caso, fuerzan al disco propulsor 24 contra el disco propulsor 22, el cual a su vez, es forzado contra la placa propulsora 52. El propulsor 20 es similarmente forzado contra una placa de refuerzo 55, que sirve para una función similar a la del propulsor, como la placa propulsora 52 sirve para los propulsores 22 y 24. Para ayudar en la co-acción de las placas propulsoras 22 y 24, la porción delantera del disco propulsor trasero 24, está provista con una placa o cuña 56, la cual está colocada para ponerse en contacto con las cargas inerciales 48 del disco propulsor 22. Similarmente, el disco propulsor 22 está provisto con una cuña 58 para ponerse en contacto con la placa propulsora 52, y el propulsor 20 con una cuña 60 para ponerse en contacto con la placa de refuerzo 54. Una vez que el golpe de ariete golpea la herramienta 10, otra vez es impulsada hacia adelante y el procedimiento se repite muy rápidamente y algunas veces a una audiofrecuencia, dependiendo de la geometría y la masa de la herramienta, tamaño de la tubería y la presión del agua y los flujos dentro de la tubería. La vibración en la herramienta establece audiovibraciones dentro de la herramienta o tubería, de manera que en muchas ocasiones la herramienta 10 emite un sonido de interferencia, y por lo tanto el uso del término "raspador" para describir la herramienta 10. La placa propulsora 52 se mantiene en su lugar dentro de la unidad propulsora 14 por medio de 'un collarín cilindrico 62 deslizablemente dispuesto sobre la flecha 34 El collarín cilindrico 62, a su vez, se apoya contra la arandela 64 y está deslizablemente dispuesto sobre la flecha 34 contra la superficie trasera del propulsor 20. Estos elementos de esta manera completan aquellos elementos generalmente considerados como incluidos dentro de la unidad propulsora 14. Dentro de la cabeza cortadora 12 se encuentra una placa rapadora serrada o con aletas, 16, deslizablemente dispuesta sobre el segmento 36 de la flecha 34, en frente de la placa de refuerzo 54 Deslizablemente dispuesta sobre el segmento 36, en frente de la placa raspadora 16, se encuentra una placa de refuerzo 66 con un diámetro más pequeño. También dispuesta sobre el segmento 36 de la flecha 34 se encuentra una cabeza de soporte cortadora 68, la cual provee medios para llevar la pluralidad de cortadores de rodillo pivoteados 18. Como mejor se ilustra en la Figura 3, en la modalidad ilustrada, los cortadores de rodillo 18 están dispuestos, de manera azimutal, igualmente separados alrededor de la periferia de la cabeza de soporte 68. Los cortadores 18 están en pares. Los pares de cortadores giran alrededor de pasadores de cortador 70 de la Figura 2, los cuales están conectados al carro 72. El carro 72 está compuesto de dos placas paralelas, mostradas en la vista lateral de la Figura 2 y en la vista extrema de la Figura 3. Los pasadores de cortador 70 de la Figura 2, están conectados entre los dos lados del carro 72 El carro 72, a su vez, es pivoteado alrededor de un pasador 74 conectado a la cabeza de soporte 68, como se ilustra en la Figura 2. El movimiento dextrógiro del carro superior 72, mostrado en la Figura 2, es limitado por la superficie 76, mientras que la i u cp ?« i , y u i a 2, es restringida por medio de un disco cargado a resorte 78. Los desplazamientos rotacionales opuestos del carro inferior 72, mostrado en la Figura 2, son similarmente limitados como lo es cada pluralidad de carro 72 pivotalmente acoplados a la cabeza 68 El disco 78 es elásticamente comprimido por medio de un par de resortes de fuelle 82, dispuesto sobre el cable 26 y comprimidos por medio de una muesca de compresión 28 sobre el extremo delantero del cable 26. El borde periférico externo del disco 78 se apoya contra una superficie inclinada 80 del carro 72, la cual tiende a empujar al carro superior 72, mostrado en la Figura 2, en su posición más levógira, es decir, en una configuración en donde el cortador delantero 18 es elásticamente empujado hacia adentro, a una posición radialmente retraída. La desviación elástica del carro 72 hacia una posición inclinada hacia abajo, tenderá a colocar el cortador de rueda trasera 18 a una posición radial ligeramente más grande del cable 26, y de esta manera lejos del centro de la tubería que el cortador delantero 18. Sin embargo, cuando la herramienta 10 es forzada a través de una curva, codo, accesorio u otra obstrucción interna dentro de la tubería, cada par de ruedas cortadoras 18 está libre para girar alrededor del pivote 74 contra la desviación de compresión del disco 78 para bajar la rueda cortadora 18, más hacia el frente, en cada carro 72. El resultado es que la herramienta 10 es substancialmente más fácil de forzar alrededor de las flexiones y codos en la tubería, y tiene una tendencia dramáticamente menor de morder o cortar la superficie interior de la tubería a tales restricciones, como típicamente es el caso con los cortadores de la técnica anterior que tienen elementos cortadores fijos en la cabeza cortadora 12 Además, la desviación de las ruedas cortadoras 18 reduce la posibilidad de que la herramienta 10 pueda inconvenientemente elevarse a un ángulo dentro de la tubería y atascarse en la posición elevada. Si la herramienta 10 se eleva y se detiene, la reducción del flujo de fluido permitirá que la herramienta 10 regrese de la posición elevada por razón de la carga elástica de los pares de ruedas cortadoras. Además, la flexibilidad del cable 26 permite que la placa 78, la cual se apoya contra los carros 72 para crear la fuerza elástica sobre las ruedas cortadoras 18, asuma fácilmente posiciones agudamente inclinadas. Típicamente, sólo uno o dos carros 72 se hará girar por la posición de la herramienta 10 en la tubería, y la flexibilidad del cable 26 permite una rotación más independiente de los carros 72 entre ellos. La cabeza de soporte 68 puede ser integral, o como se ilustra en la modalidad, estar compuesta de dos segmentos, un segmento frontal 68a y un segmento trasero 68b. El segmento frontal 68a tiene un agujero 69 para proveer un claro para el cable 26. El segmento trasero 68b está provisto con un agujero roscado 71 para atornillarse a la porción 36 de la flecha 34. El segmento frontal 68a después es asegurado al segmento trasero 68b por medio de una pluralidad de pernos nivelados, que se extienden a través del segmento frontal 68a y roscados al segmento trasero 68b. Los segmentos 68a y 68b tienen mitades giratoriamente apoyadas (no mostradas) definidas en ellos para proveer, en combinación, un pivote completo giratorio o por lo menos un accesorio o acoplamiento para los pasadores 74, a los cuales se unen giratoriamente los carros 72. La Figura 4 diagramáticamente representa, en una vista en elevación lateral, la herramienta 10 dispuesta dentro de una tubería 84 que tiene una incrustación interna 86. La placa raspadora 16, como se muestra en la vista lateral en la Figura 2, y se presenta mejor en la vista frontal en la Figura 3, está provista con una pluralidad de cortes de boquilla 88 a lo largo de toda su periferia. Los cortes 88 proveen medios para permitir el flujo de fluido substancial, diagramáticamente representado por la flecha 90, para fluir por la herramienta 10, y en particular la placa raspadora 16, mientras se enfoca hacia una pluralidad de boquillas dirigidas o flujos de chorro a alta velocidad. El gran volumen de flujo de fluido 90 a través de la tubería 84 de esta manera se vuelve un flujo de velocidad aún mayor dentro de los cortes de boquilla 88. En muchas aplicaciones, la incrustación 86 tiene una capa blanda externa 92, relativa, dispuesta cerca del diámetro interno de la tubería 84. Dentro de la capa más blanda 92 se encuentra una capa más dura 94. Dichos depósitos, por ejemplo, son por lo regular encontrados en los sistemas de tubería de plantas geotérmicas. La porción más blanda 92 alrededor de la periferia de la herramienta 10 es de esta manera generalmente alineada con la periferia de la placa raspadora 16 y es sometida al choque directo de los chorros a alta velocidad canalizados a través de los cortes de boquilla 88. La capa 92 relativamente más suave, dentro de la capa más dura 94 de la incrustación 86, es forzadamente lavada o se le aplica hidroláser y el resto del núcleo cilindrico duro 94 se rompe mediante los cortadores 18 y se lava corriente abajo en pedazos muy pequeños.
Los cortes de boquilla 88 se muestran en la modalidad de la Figura 3 como cortes con forma de U, pero pueden ser provistos con cualquier tipo de perfil transversal conocido en la técnica. Por ejemplo, se encuentra totalmente dentro del alcance de la invención que orificios cerrados, tales como orificios circulares, que tengan ángulos predeterminados para proveer un chorro angulado, también puedan ser definidos en lugar de la forma de los cortes de boquilla 88 ilustrados. La Figura 5 ilustra un dispositivo de rastreo, el cual puede ser utilizado en combinación con la presente invención. La Figura 5 es una vista en planta frontal de un dispositivo giratorio impulsado por turbina, generalmente denotado con el número de referencia 90, mostrado a una escala agrandada con relación a las ilustraciones de las Figuras 1-4. La Figura 6 es una vista en elevación lateral de un dispositivo de rastreo impulsado por turbina del imán de la Figura 5.
El dispositivo de rastreo 96 está compuesto de una pluralidad de cuchillas anguladas 98, las cuales están unidas a una maza giratoria 100. Una pluralidad de imanes permanentes 104 están unidos, fijados por presión, o de otra forma conectados o acoplados a la maza 100. La maza 100 gira alrededor de un pasador de pivote capturado 106 representado en la Figura 6. El pasador de pivote 106, a su vez, está conectado al extremo trasero del cable 26 por medio de una unión universal 101, como mejor se muestra en la Figura 4. Los imanes 104 están contenidos y protegidos en un alojamiento 103 unido a la maza 100. Una pluralidad de sensores de barra flexibles 105 se extienden desde el alojamiento 103 para formar una disposición de araña con el fin de mantener al rastreador 96 más o menos paralelo al fluido axial en la tubería. La rotación de los imanes 104 crea un campo electromagnético oscilante, proporcional al flujo, el cual puede ser detectado fácilmente por un magnetómetro convencional que está fuera de la tubería 84, aún cuando la tubería 84 tenga paredes de acero o de fierro espeso. Los intentos previos para rastrear herramientas para limpiar tuberías, que llevan un imán fijo, experimentas dificultades prácticas en la ubicación precisa del imán, particularmente en tuberías ferrosas. El campo cambiante de imán de los imanes giratorios en el dispositivo 96 provee una señal clara y excesivamente fuerte para ubicar la herramienta 10 dentro de la tubería 84 en forma no ambigua sobre una amplia variedad de condiciones de flujo. Además de servir como medios para proveer la identificación de la posición para la herramienta, el rastreador 96 también actúa como un medidor de flujo en línea, en la tubería. A partir de la frecuencia de señal detectada, se puede determinar fácilmente la cantidad de flujo de fluido. Situaciones, en donde la herramienta se ha adherido en la tubería, pueden ser entonces inmediatamente distinguidas a partir de las situaciones en donde se ha empezado a crear un bloqueo corriente abajo y la velocidad de flujo a caído por abajo de un mínimo efectivo. La Figura 7 ¡lustra una modalidad alternativa de la unidad propulsora 14 de la invención, mostrando diagramáticamente su configuración en una sección curva de la tubería 84. En la modalidad de la Figura 4, los propulsores 20, 22 y 24 están compuestos de placas de sector rígidas, tales como se muestra en las Figuras 8, 9 y 1. Por ejemplo, los propulsores 22 y 24 están compuestos de una pluralidad de placas de sector metálicas, rígidas, 110a o 110b, con forma de pastel, de la forma mostrada en la Figura 8, y se pivotean alrededor de un pivote fijo 112 y 114, respectivamente, como se muestra en la Figura 7. La placa de sector 110a y 110b, la cual típicamente está hecha de metal, está provista con una pluralidad de cortes de boquilla 88, en una forma similar a aquella descrita con respecto a la placa raspadora 16 en la Figura 3. La rotación hacia adelante de las placas de sector 110a y 110b, la cual es dextrógira para la placa superior mostrada en la Figura 7, es limitada como antes por la placa estructural 54 para el propulsor 20, y la placa propulsora 52 para el propulsor 22. El movimiento hacia atrás de las placas de sector 110a es limitado, en el caso del propulsor 20 por un collarín cónico 116, el cual reemplaza la arandela 64 utilizada en la modalidad de la Figura 2. El collarín 116 tiene una superficie inclinada 118, la cual provee un tope para la placa de sector 110a, mostrada en líneas punteadas cuando está en su posición más hacia atrás. Similarmente, el propulsor 24 más hacia atrás está compuesto de una pluralidad de placas de sector 120 pivoteadas alrededor de puntos de pivote 122 correspondientes. La placa de sector 120 difiere de las placas de sector 110a y 110b en su tamaño, así como el hecho de que es generalmente sólida sin tener cortes de boquilla 88 definidos en su periferia. La porción más hacia atrás de las placas de sector 120, el cual para las placas superiores, mostradas en la Figura 7, es dextrógiro, es similarmente limitado por el collarín 124 de forma frustocónica, el cual reemplaza la arandela 42 de la modalidad de la Figura 2. La porción más hacia atrás de la placa de sector 120 es similarmente mostrada en líneas punteadas en la Figura 7. Reemplazando los discos propulsores flexibles 46, de la modalidad de la Figura 2, con una pluralidad de segmentos de placa rígidos 110a, 110b, y 120, correspondientes, en la modalidad de la Figura 7, se provee una unidad propulsora 14 más resistente y duradera que, en la práctica, se obtiene con el diseño de la modalidad de la Figura 2. En la modalidad de la Figura 2, como es convencional en la técnica, los discos propulsores 46 se hacen de un material flexible elástico, el cual en la técnica anterior ha variado de pieles naturales a láminas de hule reforzado. Cuando se utiliza en pozos o tuberías geotérmicas de salmuera caliente, con flujos del orden de 18,900 litros por minuto y presiones de 31.6 kg/cm2 a temperaturas de 165°C, se ha encontrado que los materiales naturales, tales como piel de reno, utilizada para los discos propulsores 43, se desintegran en un sólo uso y aún cuando se utilizan discos de hule reforzado, especialmente formulado, el ataque térmico, mecánico y químico de la solución de salmuera caliente por el material de los discos propulsores 46, es tal que su uso es limitado, por lo regular durando no más de una operación o limpieza. El uso de la placa de metal en lugar de los discos propulsores flexibles 46, en la modalidad de la Figura 7, evita así el severo deterioro por los discos propulsores en estos tipos de ambientes hostiles . Además, ya que la masa de la placa misma es significativa, se elimina la necesidad de cargas inerciales 46, reduciendo así los costos de fabricación y gastos, así como una fuente adicional de problemas de mantenimiento concernientes a las uniones seguras de dichas cargas a los discos . La pérdida de la elasticidad inherente de los discos 46 , en la modalidad de la Figura 2 , es más ampliamente compensada por el pivoteo de los segmentos de sector mostrados en la Figura 7. Como se muestra en la Figura 1 1 , los insertos 126 , con los cortes de boquilla 88 definidos en sus bordes periféricos, pueden ser roscados a los segmentos 1 10 o 120 mediante pernos 128 para incrementar el diámetro de cada segmento sin tener que reemplazar todo el segmento . De esta manera, expresamente es contemplado que una sola herramienta puede ser repetidamente reensamblada con u na pluralidad de elementos cortadores y propulsores de diámetro incrementadamente mayor, para después ser utilizado para cortar u na serie de agujeros m uy grandes a través de la tubería Este tipo de aspecto es particularmente ventajoso en incrustaciones de tubería de depósito extremadamente duro. De esta forma, tanto una cabeza cortadora más grande , ruedas cortadores 18 más grandes , como una placa raspadora 16 más grande pueden ser ensambladas con discos propulsores 46 correspondientemente más grandes o segmentos equivalentes 110 y 120. La Figura 10 es una vista en elevación frontal de la unidad propulsora 14 de la Figura 7, mostrando cómo los segmentos 110a, 110b, y 120, son colocados con relación a la placa raspadora 16 y entre ellos. En la modalidad ilustrada, el propulsor trasero 24 está compuesto de tres segmentos propulsores 120 no traslapantes, los cuales cuando se doblan hacia la parte de atrás de la unidad 14, se separan lo suficiente para no chocar, y por lo tanto dañar los segmentos 120 por la colisión de un segmento adyacente 120 contra el otro. Similarmente, los tres segmentos propulsores 110b del propulsor 22, están dispuestos para cubrir los huecos entre los segmentos propulsores 120 cuando se extienden totalmente en una dirección hacia adelante. Como los segmentos 120, los segmentos 110b están lo suficientemente separados, de manera que cuando se doblan hacia atrás, no interfieren o chocan destructivamente entre ellos. Los segmentos 110a, sobre el propulsor frontal 20, son entonces provistos en una forma desviada entre los huecos de los segmentos 110b, como se ilustra en la Figura 10, y están similarmente separados uno del otro, para evitar la interferencia o colisión destructiva en su extensión más hacia atrás que es limitada por la superficie 118 del collarín 116. Se puede ver a partir de la ilustración de la Figura 10, que los segmentos propulsores traseros 120 se extienden más allá de la periferia de la placa raspadora 16, y de esta forma bloquea el flujo continuo de fluido a través de los cortes de boquilla 88. Sin embargo, los segmentos 110a y 110b, tienen una dimensión radial más pequeña de manera, que aún cuando están totalmente extendidos en la posición hacia adelante, sus bordes más externos están en o por abajo de los cortes de boquilla 88, proveyendo así un flujo de fluido no obstruido alrededor de la periferia de los segmentos 110a y b para hidrolizar la incrustación frente a la unidad propulsora 14. Aquellos expertos en la técnica pueden hacer muchas alteraciones y modificaciones sin apartarse del espíritu y del alcance de la invención. Por lo tanto, se debe entender que la modalidad ilustrada ha sido establecida solamente con el propósito de ejemplo, y no debe ser tomada como limitante de la invención como se define por las reivindicaciones anexas. Por lo tanto, las siguientes reivindicaciones deben ser leídas para incluir no solamente la combinación de elementos, los cuales están literalmente establecidos, sino que todos los elementos equivalentes para realizar substancialmente la misma función en la misma forma para obtener substancialmente el mismo resultado. De esta manera se entiende que las reivindicaciones incluyen lo que específicamente se ilustró y se describió anteriormente, lo cual es concepcionalmente equivalente, y también lo que esencialmente incorpora la idea principal de la invención.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1.- Una mejora en una herramienta para limpiar tuberías, que tiene una unidad propulsora y una cabeza cortadora acoplada a dicha unidad propulsora para limpiar una tubería que tenga un flujo de fluido a través de la misma, dicha unidad propulsora activando dicha herramienta a través de la tubería mediante el flujo del fluido a través de la tubería, comprendiendo: una pluralidad de cortadores de rodillo en pares, dispuestos sobre la cabeza cortadora, cada uno de los cortadores de rodillo en pares, estando pivotalmente acoplado, como un par, a dicha cabeza cortadora mediante un pivote cortador de rodillo correspondiente, rígidamente dispuesto sobre la cabeza cortadora, el eje de rotación de cada uno de los cortadores de rodillo siendo substancialmente paralelo al pivote de rodillo correspondiente y al eje de rotación de los cortadores de rodillo de cada uno de los pares de cortador de rodillo, estando separado de y paralelo entre ellos, por lo que la disposición radial de cada cortador de rodillo, con respecto a dicha herramienta para limpiar tuberías, es variable de acuerdo con la rotación del mismo alrededor de su pivote cortador de rodillo correspondiente, el eje de rotación de los cortadores de rodillo de cada par de cortadores de rodillo estando dispuesto sobre lados opuestos del pivote cortador de rodillo correspondiente, de manera que el movimiento de uno de los cortadores de rodillo, de cada par de cortadores de rodillo, es, en general, radialmente opuesto a aquel del otro cortador de rodillo del mismo par del rodillo de cortadores, por lo que las flexiones y las obstrucciones internas, dentro de una tubería limpiada por dicha herramienta de limpieza de tuberías , son adaptadas por dichos rodillos en pares, haciendo contacto con dicha tubería en lugar de un rodillo.
2. - La mejora de la reivindicación 1 , que comprende además medios para desviar cada uno de los pares de cortadores de rodillo, en una disposición radial predeterminada con respecto a dicha cabeza cortadora.
3.- La mejora de la reivindicación 2 , q ue comprende además una pluralidad de carros de cortador de rodillo, dichos cortadores de rodillo de cada par de cortadores de rodillo siendo acoplados a un de los carros respectivos, alrededor de dicho pivote de cortador de rodillo correspondiente, cada carro , a su vez, siendo pivotalmente acoplado a dicha cabeza cortadora por medio de un pasador de pivote de carro.
4.- La mejora de la reivindicación 3, en donde dichos medios para desviar, comprenden un mecanismo de resorte apoyado contra cada carro cortador de rodillo, para hacer girar dicho carro cortador de rodillo alrededor de su pasador de pivote de carro respectivo , hacia una disposición preferida sobre dicha cabeza cortadora .
5. - U na mejora en una herramienta para limpiar tuberías, q ue tiene una unidad propu lsora y una cabeza cortadora acoplada a dicha unidad propulsora para limpiar una tubería que tenga un flujo de fluido a través de la misma, dicha unidad propulsora activando dicha herramienta a través de la tubería mediante el flujo del fluido a través de la tubería, comprendiendo: una pluralidad de cortadores de rodillo en pares, dispuestos sobre la cabeza cortadora, cada uno de los cortadores de rodillo en pares, estando pivotalmente acoplado a dicha cabeza cortadora mediante un pivote cortador de rodillo correspondiente, de manera que la disposición radial de cada uno de los cortadores de rodillo, en pareja, con respecto a dicha herramienta de limpieza de tuberías, es variable de acuerdo con su rotación alrededor de su pivote de cortador de rodillo correspondiente; y un dispositivo de rastreo accionado por turbina, acoplado a dicha herramienta de limpieza para crear una señal electromagnética de fluctuación proporcional a dicho flujo de fluido, dentro de la tubería, medíante el cual dicha herramienta de tubería puede ser rastreada dentro de dicha tubería y la velocidad de flujo inspeccionarse, por lo que las flexiones y las obstrucciones internas, dentro de una tubería limpiada por dicha herramienta de limpieza de tuberías, son adaptadas por dichos rodillos en pares, haciendo contacto con dicha tubería en lugar de un rodillo.
6.- La mejora de la reivindicación 5, en donde dicho dispositivo de rastreo, accionado por turbina comprende un disco, una pluralidad de imanes permanentes separados fijados a dicho disco, y una turbina fijada a dicho disco para hacer girar a la pluralidad de imanes, en respuesta al flujo de fluido que pasa dicho dispositivo de rastreo.
7.- Una mejora en una herramienta para limpiar tuberías, que tiene una unidad propulsora de impulso y una cabeza cortadora acoplada a dicha unidad propulsora de impulso para limpiar una tubería que tenga un flujo de fluido a través de la misma, dicha unidad propulsora de impulso activando dicha herramienta a través de la tubería mediante el flujo del fluido a través de la tubería, comprendiendo: una pluralidad de cortadores de rodillo en pares, dispuestos sobre la cabeza cortadora, cada uno de los cortadores de rodillo en pares, estando pivotalmente acoplado a dicha cabeza cortadora mediante un pivote cortador de rodillo común, individual, de manera que la disposición radial de cada uno de los cortadores de rodillo, en pareja, con respecto a dicha herramienta de limpieza de tube/ías, es variable de acuerdo con a la rotación opuesta de cada uno de dichos cortadores de rodillo, en pares, alrededor de su pivote de cortador de rodillo común, individua, correspondiente; en donde dicha unidad propulsora de impulso comprende por lo menos un disco propulsor, dicho disco propulsor comprendiendo una pluralidad de segmentos rígidos pivotalmente acoplados a dicha herramienta de limpieza de tubería, de manera que las flexiones y las obstrucciones internas, dentro de una tubería limpiada por dicha herramienta de limpieza de tuberías, son adaptadas por dichos rodillos en pares, girando colectivamente alrededor del pivote individual, en lugar de cada rodillo gire alrededor de pivotes separados.
8.- La mejora de la reivindicación 7, que comprende además una extensión periférica acoplada a cada segmento, de manera que el diámetro de dicho disco propulsor, formado del mismo, puede ser incrementado sin la necesidad de reemplazar dicho segmento, por lo que dicha herramienta de limpieza de tuberías puede ser utilizada en diferentes tuberías dimensionadas.
9.- La mejora de la reivindicación 7, que comprende además un tope para limitar la rotación de cada uno de los segmentos rígidos, en por lo menos una dirección predeterminada.
10.- Una mejora en una herramienta para limpiar tuberías, que tiene una unidad propulsora y una cabeza cortadora acoplada a dicha unidad propulsora para limpiar una tubería que tenga un flujo de fluido a través de la misma, dicha unidad propulsora activando dicha herramienta a través de la tubería mediante el flujo del fluido a través de la tubería, comprendiendo: una pluralidad de cortadores de rodillo en pares, dispuestos sobre la cabeza cortadora, cada uno de los cortadores de rodillo en pares, estando pivotalmente acoplado a dicha cabeza cortadora mediante un pivote de cortador de rodillo correspondiente, de manera que la disposición radial de cada uno de los cortadores de rodillo, en pares, con respecto a la herramienta de limpieza de tuberías, es variable de acuerdo a su rotación alerededor de su pivote de cortador de rodillo correspondiente; en donde dicha unidad propulsora comprende por lo menos un disco propulsor, dicho disco comprende una pluralidad de segmentos rígidos pivotalmente acoplados a dicha herramienta de limpieza de tuberías, y en donde dicha herramienta de limpieza de tuberías tiene un eje longitudinal, y en donde dicha unidad propulsora tiene una pluralidad de discos, y en donde cada uno de los discos propulsores están compuestos de una pluralidad de segmentos rígidos, dicha pluralidad de segmentos, sobre un disco propulsor, estando angularmente desviados sobre dicho eje longitudinal de la herramienta de limpieza de tuberías con respecto a la pluralidad de segmentos de otros, por lo que las flexiones y las obstrucciones internas, dentro de una tubería limpiada por dicha herramienta de limpieza de tuberías, son adaptadas por dichos rodillos en pares, haciendo contacto con dicha tubería en lugar de un rodillo. 11 - La mejora de la reivindicación 10, en donde cada uno de dichos segmentos, sobre dicho disco propulsor, está angularmente separada uno del otro, de manera que los segmentos pueden hacerse v-jil i o p uuct uii u i?ii dtlób, oOil I S,,ÜUH ÍI 3l mOVimienlO HctCia adelante de dicha herramienta de limpieza de tuberías, sin interferencia substancial en otros segmentos sobre dicho disco propulsor, al cual están acoplados. 12 - Una mejora en una herramienta para limpiar tuberías, que tiene una unidad propulsora y una cabeza cortadora acoplada a dicha unidad propulsora para limpiar una tubería que tenga un flujo de fluido a través de la misma, dicha unidad propulsora activando dicha herramienta a través de la tubería mediante el flujo del fluido a través de la tubería, comprendiendo: una pluralidad de cortadores de rodillo en pares, dispuestos sobre la cabeza cortadora, cada uno de los cortadores de rodillo en pares, estando pivotalmente acoplado a dicha cabeza cortadora mediante un pivote de cortador de rodillo correspondiente, de manera que la disposición radial de cada uno de los cortadores de rodillo, en pares, con respecto a la herramienta de limpieza de tuberías, es variable de acuerdo a su rotación alerededor de su pivote de cortador de rodillo correspondiente; en donde dicha unidad propulsora comprende por lo menos un disco propulsor, dicho disco comprende una pluralidad de segmentos rígidos pivotalmente acoplados a dicha herramienta de limpieza de tuberías, y en donde cada uno de dichos segmentos tiene un borde periférico radial, más hacia afuera, y además comprende una pluralidad de boquillas definidas a través del borde periférico, para aetinir un rlujo de fluido a alta veio ?au a periférico, proveyendo chorros de fluido para remover incrustaciones, de dicha tubería, por lo que las flexiones y las obstrucciones internas, dentro de una tubería limpiada por dicha herramienta de limpieza de tuberías, son adaptadas por dichos rodillos en pares, haciendo contacto con dicha tubería en lugar de un rodillo. 13 - La mejora de la reivindicación 12, en donde cada una de dichas boquillas comprende un corte de boquilla radialmente definido dentro de la periferia de dicho segmento. 14 - Un método para mover una herramienta para la limpieza de tuberías a través de una tubería que tiene flexiones u obstrucciones internas en la misma, mientras remueve las incrustaciones dispuestas dentro de dicha tubería, el método comprendiendo los pasos de: proveer una pluralidad de cortadores de rodillos sobre una cabeza cortadora de dicha herramienta de limpieza de tuberías, y una unidad propulsora acoplada a dicha cabeza cortadora, dichos cortadores de rodillo estando pivotalmente acoplados a dicha cabeza cortadora; y variar la disposición radial de dichos cortadores de rodillo desde un eje longitudinal de dicha cabeza cortador, a medida que dicha herramienta de limpieza de tuberías se mueve a través de dichas flexiones u obstrucciones internas, para variar el diámetro efectivo de corte de dicha herramienta de limpieza de tuberías, por lo que dichas flexiones u obstrucciones internas son más fácilmente navegadas por dicha herramienta de limpieza de tuberías dentro de la tubería. 15.- El método de la reivindicación 14, en donde dicho paso de variar dicha disposición radial del cortador de rodillo, desde un eje longitudinal de la cabeza cortadora, comprende los pasos de proveer dichos cortadores de rodillo, en pares, sobre un carro giratorio, dicho carro siendo giratoriamente acoplado a dicha cabeza cortadora, y empujando a cada par de cortadores de rodillo hacia una disposición radial preferida, predeterminada, desde el eje longitudinal de dicha cabeza cortadora. 16.- El método de la reivindicación 14, que comprende además los pasos de proveer una pluralidad de boquillas periféricas alrededor de una circunferencia radial de dicha herramienta de limpieza de tuberías, y dirigir chorros de fluido a través de dichas boquillas hacia dicha incrustación en la tubería. 17.- El método de la reivindicación 14, que comprende además los pasos de hacer girar por lo menos un imán permanente para crear un campo electromagnético de irradiación proporcional al flujo, y proveer un movimiento giratorio a dicho imán giratorio mediante una turbina impulsada por el flujo que fluye más allá de dicha herramienta de limpieza de tuberías. 18.- Una mejora en una herramienta para limpiar tuberías, que tiene una unidad propulsora y una cabeza cortadora acoplada a dicha unidad propulsora para limpiar una tubería que tenga un flujo de fluido a través de la misma, dicha unidad propulsora activando dicha herramienta a través de la tubería mediante el flujo del fluido a través de la tubería mediante el flujo de dicho fluido a través de la tubería, dicha mejora comprendiendo: un dispositivo accionado por turbina acoplado a la herramienta de limpieza para crear una señal electromagnética de fluctuación proporcional a dicho flujo de fluido dentro de la tubería, mediante la cual la herramienta de tubería puede ser rastreada dentro de dicha tubería y la velocidad de flujo puede ser verificada. 19.- La mejora de la reivindicación 18, en donde dicho dispositivo de rastreo accionado por turbina comprende un disco, una pluralidad de imanes permanentes separados fijados a dicho disco, y una turbina fijada al disco para hacer girar dicha pluralidad de imanes en respuesta al flujo de fluido que pasa a dicho dispositivo de rastreo. 20.- Una mejora en una herramienta de limpieza de tuberías que tiene una unidad propulsora, sin turbina, impulsiva, y una cabeza cortadora acoplada a dicha unidad propulsora para limpiar una tubería que tenga un flujo de fluido a través de la misma, dicha unidad propulsora, sin turbina, impulsiva teniendo un eje longitudinal generalmente orientado cuando dicha herramienta es operada hacia un eje longitudinal de dicha tubería, la unidad propulsora sin turbina, impulsiva propulsando dicha herramienta a través de ia tubería mediante el flujo de fluido a través de la tubería, por medio de fuerzas de impulso generadas por la unidad propulsora sin turbina, impulsiva en respuesta a la presión del agua aplicada a dicha unidad impulsora sin turbina, impulsiva, en donde la unidad impulsora sin turbina, impulsiva comprende por lo menos un disco propulsor que comprende una pluralidad de segmentos rígidos pivotalmente acoplados a la herramienta de limpieza de tuberías, dichos segmentos rígidos acoplados a la herramienta de limpieza de tuberías para moverse recíprocamente alrededor de un eje generalmente perpendicular a dicho eje longitudinal de dicha herramienta. 21.- La mejora de la reivindicación 20, que comprende además una extensión periférica acoplada a cada segmento, de manera que el diámetro de por lo menos un disco propulsor, formado del mismo, puede ser incrementado sin la necesidad de reemplazar dicho segmento, de manera que la herramienta de limpieza de tuberías puede ser utilizada en tuberías de diferentes tamaños. 22.- La mejora de la reivindicación 20, que comprende además un tope para limitar la rotación de cada uno de los segmentos rígidos en por lo menos una dirección predeterminada. 23.- Una mejora en una herramienta para limpiar tuberías, que tiene una unidad propulsora y una cabeza cortadora acoplada a dicha unidad propulsora para limpiar una tubería que tenga un flujo de fluido a través de la misma, dicha unidad propulsora activando dicha herramienta a través de la tubería mediante el flujo del fluido a través de la tubería media?te el flujo de dicho fluido a través de la tubería, en donde dicha unidad propulsora comprende por lo menos un disco propulsor, dicho disco comprendiendo una pluralidad de segmentos rígidos pivotalmente acoplados a la herramienta de limpieza de tuberías, en donde dicha herramienta de limpieza de tuberías tiene un eje longitudinal, y en donde dicha unidad propulsora tiene una pluralidad de discos, y en donde dichos discos propulsores están compuestos de una pluralidad de dichos segmentos rígidos, dicha pluralidad de segmentos, sobre un disco propulsor, siendo angularmente desviados alrededor del eje longitudinal de la herramienta de limpieza de tuberías, con respecto a dicha pluralidad de segmentos de otro de los discos propulsores, de manera que el flujo de fluido longitudinal que pasa por dicha herramienta de limpieza de tuberías dentro de la tubería choca contra por lo menos uno de los segmentos rígidos. 24.- La mejora de la reivindicación 23, en donde cada uno de los segmentos sobre cada disco propulsor está angularmente separado uno del otro, de manera que dichos segmentos puede girar en una dirección hacia atrás con relación al movimiento hacia adelante de dicha herramienta de limpieza de tuberías sin la interferencia substancial con otros segmentos sobre el mismo disco propulsor.
MXPA/A/1997/001727A 1994-09-06 1995-09-01 Herramienta para limpiar tuberias y metodo de uso MXPA97001727A (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/301,070 US5617604A (en) 1994-09-06 1994-09-06 Pivoted roller cutter pipe cleaning tool
US08301070 1994-09-06
PCT/US1995/011154 WO1996007491A1 (en) 1994-09-06 1995-09-01 Pipe cleaning tool and method of using

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MX9701727A MX9701727A (es) 1997-10-31
MXPA97001727A true MXPA97001727A (es) 1998-07-03

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5617604A (en) Pivoted roller cutter pipe cleaning tool
US5437073A (en) Tube cleaner
KR100927341B1 (ko) 노후관로의 스케일 제거장치
US7725978B2 (en) Drainage structure cleaning apparatus
CA1161607A (en) Method and implement for cleaning drains
US6792641B1 (en) Pipeline pig
US6249927B1 (en) Duct-cleaning unit
CA3089913A1 (en) Pipeline pig with rotating circumferential brush and scraper disc with wear-resistant insert
US5456552A (en) Method and apparatus for installing pipe in horizontal borehole
US20070161339A1 (en) Method and apparatus for removing a pipe lining
JP2018516740A (ja) パイプの内面を洗浄するための装置
EP3814030A2 (en) Apparatus and method for internal cleaning of a pipeline
CN106516037A (zh) 船体清刷监测水下机器人
EP2060331B1 (en) Apparatus for cleaning an interior of a pipe, assembly and method using such apparatus
US20050028306A1 (en) Apparatus and bit for cleaning pipes
US20120137458A1 (en) Modular Pipeline Pig with Polymeric Spool Pieces
US20220080473A1 (en) Pipeline pigging apparatus and methods of use
WO2010112808A1 (en) Improved pig with adjustable turbine blades and cutting head
US4920600A (en) Pipe cleaner
MXPA97001727A (es) Herramienta para limpiar tuberias y metodo de uso
GB2342372A (en) Apparatus for cleaning well casings or pipes
US8739345B2 (en) Down hole cleaning tool
US6058547A (en) Device for removing objects from enclosed areas
RU2369452C1 (ru) Устройство для очистки внутренней поверхности труб
JP3004572B2 (ja) 管内海生物除去清掃装置