NO851590L - Selvdrevet inspeksjons- og tilsynskjoeretoey. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et selvdrevet kjøretøy til bruk for inspeksjon og tilsyn av rørledningsanlegg, omfattende et chassis og et fremdriftsverk som avstøtter chassiset fjærende mot innsiden av rørledningen.

Der er allerede kjent et selvdrevet inspeksjons- og tilsynskjøretøy som er utført som instrumentbærer, og som med flere kjørehjul støtter seg mot innerveggen av et rør som skal inspiseres. Lengden av vognchassiset utgjør ved dette kjente inspeksjons- og tilsynskjøretøy det flerdobbelte av innerdiameteren av røret som kjøretøyet skal kjøre igjennom. For å gjøre det mulig med dette kjøretøy å passere selv krappe rørbend er chassiset utført av flere deler som kan stille seg i vinkel til hverandre ved kardangledd. Ved dette selvdrevne inspeksjons- og tilsynskjøretøy må drivenergien tilføres over en kabel som slepes etter. Et særtrekk ved dette kjøretøy er at dets aksjonsområde er begrenset allerede fordi friksjonsmotstanden av den etterslepte kabel på rørveggene øker med tiltagende avstand. Denne friksjonskraft blir særlig forsterket etter tilbakeleggelse av flere rørbend eller når inspeksjonskjøretøyet må tilbakelegge loddrett oppadrettede rørstrekninger og da må overvinne ikke bare sin egen tyngde og friksjonsmotstanden mot den etterslepte kabel, men også vekten av det nedhengende avsnitt av kabelen under oppstig-ningen .

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffe

et selvdrevet inspeksjons- og tilsynskjøretøy for innsiden av rørledningsanlegg i en utformning som gir påtagelig større rekkevidde enn den omtalte kjente utførelse.

Denne oppgave blir ifølge oppfinnelsen løst ved de trekk som er angitt i karakteristikken i krav 1. Gunstige videre utformninger er angitt i kravene 2-22.

Ved utformningen av vognchassiset som stiv, lukket kapsel og utrustningen av denne med et batteri til strømforsyning av såvel drivmotoren som tilsyns- og inspeksjonsorganene behøver man ingen strømforsyningskabel. Videre skaffer den kapslede byggeform også forutsetning for å gjennomføre inspeksjons- og tilsynsfunksjoner i vannfylte rør.

Den separate tilpresning av de enkelte hjul som er lagret på fjærbelastede ben, mot rørets innside og driften på alle hjul sikrer tilstrekkelig fremdriftskraft selv i loddrette stigeledninger. Arbeidssylindrene letter innskyvning av det selvdrevne inspeksjons- og tilsynskjøretøy i en ensidig åpen rørende, idet de trekker benene inn til vognchassiset på pneumatisk eller hydraulisk vei mot kraften av belastnings-f jærene.

Anvendelsen av en løsbart tilkoblet ramme på forsiden

av vognchassiset i dettes symmetriakse gjør det mulig å avføle hindere i rørledningen og skifte kjøreretning i tide.

De lyskilder som er ført gjennom gjennombruddene i den tilkoblede ramme og/eller festet på denne og mates av batte-riet, gjør det mulig å oppspore hindere med fotodetektorene, som belyser det umiddelbart foranliggende område av veggen.

På denne måte kan også T-stykker og munninger av rør i beholdere konstateres og automatisk føre til reversjon av driften. Dermed kan det f.eks. forhindres at inspeksjonskjøre-tøyet ved munningen av røret i en beholder faller ned i denne.

Det medbragte fjernsynskamera med tilhørende belysnings-innretning såvel som den i vognchassiset innbygde video-opptager gjør det mulig foran et fjernsynsapparat å tolke inspeksjonsturen etter at køretøyet er vendt tilbake.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vi bli belyst nærmere ved utførelseseksempler som er anskueliggjort på tegningen. Fig. 1 er et sideriss av et inspeksjons- og tilsynskjøre-tøy ifølge oppfinnelsen innsatt i en traktformet rørsluse. Fig. 2 er et sideriss av et annet inspeksjons- og til-synskjøretøy ifølge oppfinnelsen på vei gjennom et rørbend.

På fig. 1 ses et inspeksjons- og tilsynskjøretøy 1 som akkurat er skjøvet inn i en traktformet rørsluse 2. Slusen 2 er via en føringsring 3 montert på den åpne ende av rør-ledningen 4 som skal inspiseres. Ved begge ender er den forsynt med skyveporter 5, 6. Kjøretøyets chassis 7 er allsidig vanntett lukket og bærer midt på sin lengde fire svingelagre som er jevirt fordelt på omkretsen, og hvorav bare tre er vist på figuren og betegnet med 8, 9 og 10. På hvert av svinge-

lagrene er der opplagret to ben i form av leddstenger 11-

16. Disse bærer ved sine frie ender omtrent i flukt med de respektive endeflater av chassiset 7 hvert sitt hjul 17-22.

I utførelseseksempelet på fig. 1 blir benene trykket mot innerveggen av rørledningen 4 resp. av slusen 2 ved hjelp

av trykkfjærer 23-30. Dessuten er de via stempelstenger 31-

36 sammenkoblet med en og en arbeidssylinder 38-43 som pådras med trykkluft via en tilkoblingsstuss 37. Vognchassiset 7 bærer foran sin i innskyvningsretningen forreste endeflate 44 en frakoblingsramme 45 som i utførelses-eksempelet har form av et skjold. Frakoblingsrammen 45 utgjøres av en sirkelrund skive hvis diameter er 40-100 mm mindre enn innerdiameteren av rørledningen 4 som skal gjennomløpes. Frakoblingsrammen er opplagret på en rørstuss 47 festet til forsiden 44 av vognchassiset 47 koaksialt med dettes symmetriakse og kan forskyves noen millimeter mot kraften av en fjær 48. Ved bevegelse av frakoblingsrammen i forhold til chassiset 7 kan en omkobler (ikke vist) for drivretningen av hjulene 17-22 manøvreres.

På den frakoblingsramme som er vist på fig. 1, er der montert flere lyskilder 49, 50, hvorav bare to er vist. Dessuten bærer frakoblingsrammen flere fotodetektor-kapsler 51,

52 (bare to vist). Disse inneholder hver sin fotodetektor

53 hvis synsfelt via en linse 54 er rettet mot det område

av rørledningens innervegg som ligger like foran frakoblingsrammen 45. En blendering 55 som kan festes på frakoblingsrammen, avskjermer lyskildene 49, 50 mot fotodetektorene 53. I rørstussen 47 som sitter på forsiden 44 av chassiset

7 koaksialt med dets symmetriakse 46, befinner seg optikken

56 for et (ikke vist) fjernsyn-opptakskamera som rommes i vognchassiset 7. På den i forhold til innskyvningsretningen bakre endeflate 57 av det selvdrevne inspeksjonskjøretøy 1 kan der ses en kabelholder 58 og en signalkabel 59 fastgjort til denne. Dessuten er en buffer 60 lagret forskyvbart i aksialretning på baksiden 57 av vognchassiset 7. Denne buffer er sammenkoblet med en (ikke vist) frakoblingsanordning for inspeksjons- og tilsynskjøretøyets øvrige komponenter, slik

at disse blir koblet fra når bufferen trykkes inn.

Når et rørstykke eller en rørledning skal inspiseres

med inspeksjons- og tilsynskjøretøyet 1, blir der hvis det ikke allerede er gjort, påmontert rørstussen 47 på forsiden 44 av vognchassiset en passende valgt frakoblingsramme 45

som har noe (ca. 75 'mm) mindre diameter enn rørledningens lysåpning. Så blir inspeksjons- og tilsynskjøretøyet pådratt med trykkluft via tilkoblingsstussen 37. Det fører til at arbeidssylindrene 38-43 via stempelstengene 31-36 trekker benene 11-16 inn til vognchassiset 7 mot virkningen av trykkfjærene 23-30. Det selvdrevne inspeksjons- og tilsynskjøretøy kan nå uten videre settes inn i den åpne rørende. Etter utslip-ning av trykkluften blir hjulene 17-22 hos inspeksjons- og tilsynskjøretøyet 1 igjen trykket mot rørets innervegg av trykkfjærene 23-30 og kjøretøyet dermed sentrert i symmetri-aksen for røret som skal inspiseres. Når inspeksjons- og tilsynskjøretøyet innkobles ved uttrekning av bufferen 60

på baksiden 57, begynner dets inspeksjonstur. Det ville også være mulig å føre inspeksjons- og tilsynskjøretøyet inn gjennom en traktformet rørsluse 2 påsatt den åpne ende av røret.

I såfall behøves ikke noen trykkluft, siden hjulene på de fjærbelastede ben ved innskyvningen i den traktformig av-smalnende rørsluse blir trykket tilbake tilsvarende.

Under inspeksjonsturen belyser lyskildene 49, 50 avsnittet av rørledningen 4 foran kjøretøyet. De bilder av det til enhver tid foranliggende belyste rørledningsavsnitt som fjernsynkameraet opptar under kjøringen, blir herunder opptegnet av video-opptageren i vognchassiset 7 sammen med data angående den tilbakelagte veistrekning. Den av inspeksjons- og tilsyns-kjøretøyet tilbakelagte veistrekning opptas av en vei-måleføler sammenkoblet med hjulene. Dermed blir det mulig å lokalisere feilsteder oppdaget ved tolkning av videobånde^ på grunnlag av informasjonen om tilbakelagt veistrekning. Dette gjør det så i sin tur mulig på et senere tidspunkt å foreta mål-rettet utskiftning av defekte deler av røret.

Hvis der i røret finnes hindere av ett eller annet slag som kunne gjøre det umulig å kjøre inspeksjonskjøretøyet videre, så forskyver disse hindere ved støtet frakoblingsrammen 45 innover på rørstussen 47 og utløser dermed en reversjon av inspeksjons- og tilsynskjøretøyets kjøreretning. Herved blir det forhindret at inspeksjons- og tilsynskjøretøyet når det overlatt til seg selv, kjører mot hinderet med mulighet for å kile seg fast i røret. Som ekstra vernetiltak er der på frakoblingsrammen 45 montert fotodetektorkapsler 51, 52. Synsfeltet for de innebygde fotodetektorer 53 (bare én vist)

i disse er via en linse 54 orientert mot rørledningens innervegg like foran inspeksjons- og tilsynskjøretøyet. Til formålet blir der i tillegg til den mekaniske avføling av hindere med frakoblingsrammen også utnyttet forskjeller i refleksjons-forhold som kriterium for omkobling til reversjon av kjøre-retningen. Hvis inspeksjons- og tilsynskjøretøyet f.eks. nærmer seg et T-stykke eller munningen i en beholder, bort-faller plutselig det reflekterte signal til en av fotodetektorene. Ved den derved utløste omkobling av drivretning blir det forhindret at inspeksjonskjøretøyet får mulighet for å falle inn i beholderen eller T-stykket.

Under returen løper inspeksjonskjøretøyet tilbake så lenge til det med bufferen 60 på baksiden 57 støter mot den lukkede port 6 for rørslusen 2 og derved kobler seg ut. Så

kan inspeksjonskjøretøyet 1 tas ut av rørslusen 2, og inspek-sjonsresultatet, dvs. de på video-opptageren opptegnede fjern-synsbilder av inspeksjonsturen, kan tolkes i ro og mak ved skrivebordet foran et visende videoapparat. Ved inspeksjon av forholdsvis korte ledningsavsnitt kan inspeksjonskjøretøyet også kobles direkte til et visende fjernsynapparat med en signalkabel. I såfall blir det mulig å følge inspeksjonsturen direkte under opptaket og også å utføre styrekommandoer. Signalkabelen kan også gjøres tynnere og være lettere enn

en strømforsyningskabel. Takket være den vanntette utførelse av vognchassiset kan der også foretas inspeksjonsturer i rørledningsavsnitt som står under vann, så man ikke behøver å tømme dem.

På fig. 2 er der vist et annet inspeksjons- og tilsyns-kjøretøy som akkurat befinner seg i et krumt rørstykke 62. Også her har det sylindriske vognchassis 63 støtte mot innsiden av røret med hjul 64-69. Disse hjul er lagret på den frie ende av hvert sitt fjærbelastede ben 70-75 omtrent på samme måte som i utførelseseksempelet på fig. 1. Hvert fjær-belastet ben er sammenkoblet med stempelstangen 76-81 hos en arbeidssylinder 82-87. Tilpresningen av de fjærbelastede ben og dermed av hjulene mot innsiden av røret skjer imidler-tid via en (ikke vist) gassfjær som sitter i det indre av chassiset 43 og er tilkoblet stempelstangen 76-81 hos arbeidssylindrene 82-87. Til forskjell fra utførelseseksempelet på fig. 1 er frakoblingsrammen 88 bare utført som ringskive. Ved hjelp av holdebøyler 89, 90 kan den stikkes inn på en bærering 91 som i sin tur er lagret fjærende på forsiden 92 av chassiset 63 og sammenkoblet med et ikke vist omkoblings-organ for hjulenes drivretning.

Lyskilden 93 (bare én vist) til belysning av rørledningen såvel som optikken 94 for fjernsynkameraet (ikke vist) samt fotodetektorene 95 (bare én vist) er ført gjennom den sentrale åpning i frakoblingsrammen 88. Kapslene 96 for fotodetektorene 95, som er anordnet avvekslende med lyskildene 93 rundt den sentralt plasserte optikk 94 for fjernsynkameraet, inneholder foruten selve fotodetektoren også en linse 97 og et speil 98 hvormed fotodektektorenes opptaksområde blir rettet mot de områder av rørveggen som ligger like foran inspeksjons-

og tilsynskjøretøyet 61.

Denne konstruksjon har den fordel fremfor utførelses-eksempelet på fig. 1 at der avhengig av innerdiameteren av røret som skal inspiseres, kan stikkes enkle frakoblingsrammer 88 med forskjellig ytterdiameter inn på bæreringen 91. Dermed muliggjøres tilpasning til andre rørdiametre på enklest mulig måte. Også dette inspeksjonskjøretøy er på sin bakside 99 forsynt med en tilslutningsstuss 100 for trykkluft til å trekke inn de fjærbelastede ben til chassiset 63 og med en buffer 101 til frakobling av kjøretøyet. Forøvrig har dette inspeksjons- og tilsynskjøretøy de samme fordeler som dem der allerede ble omtalt for utførelseseksempelet på fig. 1.

Frakoblingsrammen 45, 88 vil også kunne falle bort.

Men da blir lyskildene 49, 50, fotodetektorkapslene 51, 52, blenderingen 55 og optikken å feste direkte på forsiden av vognchassiset 7. Istedenfor bufferen 60, 101 kan der også være anordnet en håndbetjent bryter for fremdriften av inspeksjons- og tilsynskjøretøyet 1, 61. Videre vil det også være mulig å tilordne hvert drevet hjul en egen drivmotor og lagre den respektive drivenhet bestående av drivhjul og drivmotor forskyvbart langs en i forhold til vognchassiset radialt orientert føring og trykker den bort fra chassiset med minst én fjær.

Claims (27)

1. Selvdrevet inspeksjons- og tilsynskjøretøy for rør-ledningsanlegg, omfattende et vognchassis og et fremdriftsverk som støtter seg fjærende mot rørledningens innside, karakterisert ved at chassiset (7, 63) er en stiv, tett lukket kapsel som har egen strømforsyning og ved sin i forhold til innskyvningsretningen i rørledningen (4, 62) foranliggende endeflate (44, 92) bærer minst ett fjernsynkamera (56, 94) og minst én lyskilde (49, 50, 93) tilordnet fjernsynkameraets synsfelt, og der er tilordnet fremdri ftsverket (1 1-22, 64-75 ) minst én elektromotor matet av strømforsyningen.

2. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at der ved forenden og den bakre ende av chassiset er montert minst tre og tre hjul (17-32, 64-69) som er innbyrdes forskjøvet høyst 120° rundt vogn-chassisets (63) med røraksen fluktende symmetriakse (46).

3. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at alle andre hjul (17-22, 64-69) enn ett som danner veimåleføler, er drevet.

4. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 3, karakterisert ved at hvert drevet hjul (17-22, 64-69) har egen elektromotor.

5. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at vognchassiset (7, 63) er utrustet med et batteri for selvstendig strømforsyning.

6. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at vognchassiset (7, 63) er kapslet vanntett.

7. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at drivmotorene er kapslet vanntett.

8. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at der i chassiset (7, 63) er inn-bygget en til fjernsynkameraet koblet video-opptager til lagring av fjernsynbilder.

9. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at en tynn signalkabel (59) kan tilkobles vognchassiset (7) for overføring av data.

10. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at vognchassiset (7, 63) for å gjøre det mulig tidsnok å oppdage vesentlige tverrsnitts-endringer, f.eks. innmunning i beholdere eller T-stykker, på sin forside (44, 92) bærer detektorer (53, 95) som er orientert mot den belyste rørvegg og avpasset etter lyskilden (43, 50, 93).

11. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 10, karakterisert ved at detektorene (53, 95) er tilkoblet en styrelogikk til omstyring av drivretningen.

12. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at vognschassiset (7, 63) er forsynt med minst én føler (45, 88) til å oppspore hindere.

13. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 12, karakterisert ved at vognchassiset (7, 63) på sin i innskyvningsretningen foranliggende side (44, 92) bærer en frakoblingsramme (45) som er orientert loddrett på dets symmetriakse, lagret på chassiset med fjæring i symmetriaksens retning og ført med sin ytterkontur i en avstand på noen millimeter fra rørledningens innside.

14. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 12, karakterisert ved at føleren er utrustet med et akustisk sende- og mottagersystem for lokalisering av hindere.

15. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 12, karakterisert ved at følerne (45, 88) er tilkoblet en koblingsinnretning til reversjon av drivretningen.

16. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 3, karakterisert ved at kjøretøyets bevegelse og/eller tilbakelagte veistrekning kan opptegnes med en omdreiningsgiver koblet med et på rørets innervegg løpende hjul og kan lagres synkront med fjernsynbildet.

17. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 16, karakterisert ved at der er tilordnet en omdreiningsgiver sammenkoblet med et på rørets innside frittløpende hjul en koblingslogikk som ved fremtvungen stans omstyrer drivretningen.

18. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at drivretningen kan omkobles via en styrelogikk ved overstrømopptak i drivmotoren.

19. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 2, karakterisert ved at drivhjulene (17-22, 64-69) er dreibart lagret på enden av hvert sitt fjærbelastede ben (11-16, 70-75).

20. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 19, karakterisert ved at hvert av de fjærbelastede ben (11-16, 70-75) kan trykkes mot rørets innervegg med minst én fjær ( 23-30) .

21. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 20, karakterisert ved anvendelsen av gassfjærer.

22. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 19, karakterisert ved at de fjærbelastede ben (11-16, 70-75) for å gjøre det mulig å tre kjøretøyet inn i en rørende, kan trekkes inn fra rørets innervegg via minst én hydraulisk eller pneumatisk manøvrerbar arbeidssylinder (38-43, 82-87).

23. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at vognchassiset for lokalisering av inspeksjonskjøretøyets posisjon i røret fra utsiden er forsynt med en radioisotop.

24. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 3, karakterisert ved at en omdreiningsgiver som måleverdi-føler er sammenkoblet med et på rørets innervegg frittløpende hjul.

25. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 24 eller 13, karakterisert ved at minst én lyskilde og en fotodetektor er montert med orientering mot hverandre på akselbæreren og der mellom dem kan gjennomdreies en skive som er forsynt med gjennombrytninger og sammenkoblet med det frittløpende hjul.

26. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 16 eller 17, karakterisert ved at den av omdreinings-giveren bestemte tilbakelagte veistrekning og/eller kjøretøy-bevegelsen kan innblendes i fjernsynbiIdet.

27. Inspeksjonskjøretøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at drivmotorer tillike med drivhjulene er lagret radialt forskyvbart på vognchassiset.