PL229442B1 - Manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury sieci wodno-kanalizacyjnych - Google Patents

Abstract

Manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury sieci wodno - kanalizacyjnej, w szczególności wykorzystywany w instalacjach do wymiany i serwisowania przetworników ciśnienia. Manipulator składa się z dwóch modułów: modułu zapewniającego zakotwiczenie (unieruchomienie) manipulatora w rurze technicznej oraz modułu odpowiadającego za demontaż i montaż przetwornika ciśnienia (B). Moduły połączone są ze sobą za pomocą podatnego sprzęgła (C) umożliwiają pracę manipulatora w zakrzywionych odcinakach rurociągu. Manipulator posiada miniaturową kamerę wideo umieszczoną w chwytaku i pozwalającą na monitorowanie poprawności wykonywania operacji serwisowych oraz prowadzenia inspekcji przyłącza i rury technicznej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury sieci wodno-kanalizacyjnych w szczególności wykorzystywany w instalacjach do wymiany i serwisowania przetworników ciśnienia.

Znane zdalne urządzenia, wykonujące pewne czynności we wnętrzu rurociągów, są często wykorzystywane szczególnie tam, gdzie dotarcie człowieka jest utrudnione lub niemożliwe. Znane są rozwiązania opisywane w patentach dotyczących różnego rodzaju manipulatorów i robotów. Opis wynalazku nr 393520 przedstawia robota do czyszczenia kanałów technologicznych, zaś wynalazek nr 305094 prezentuje urządzenie do likwidowania uszkodzeń rur. Kolejne rozwiązanie, będące przedmiotem wynalazku nr 319990, to urządzenie do udrażniania i czyszczenia przewodów kanalizacyjnych. Przedstawione powyżej rozwiązania pozwalają na wykonywanie prostych czynności czyszczenia lub udrażniania rur i przewodów podobnie jak urządzenia z opisów CN203376522 lub US2013/0014598, US 1979/4170902, US 1993/5195392, US 1994/5329824, US 1995/5423230, US 2004/6820653, US 2007/7182025, US 2011/7940297, US 2013/8525124, US 2014/8633713. Inną grupę zdalnych maszyn pracujących w rurociągach stanowią roboty inspekcyjne wyposażone przede wszystkim w kamery wideo umożliwiające penetrowanie odległych fragmentów instalacji. Takie rozwiązanie prezentuje CN203376522 (U) Push rod-type pipeline endoscopic device, US 2013/0104676 ln-pipe inspection r obot, US 1974/3786684 Pipeline inspection pig, US 1974/3794340 Adjustable skid for pipę inspection Or survey equipment oraz CN203309524U. Cechą wspólną tych rozwiązań jest praca w rurociągach o średnicach wewnętrznych powyżej 60 mm. Tylko rozwiązania umożliwiające prowadzenie prac inspekcyjnych pozwalają na wprowadzenie urządzeń do przekrojowo mniejszych średnicach.

Manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury sieci wodno-kanalizacyjnych, będący przedmiotem wynalazku, jest unikatowym urządzeniem pozwalającym na prowadzenie prac inspekcyjnych oraz czynności związanych z montażem i demontażem takich elementów w rurociągach o średnicy wewnętrznej od 40 do 35 mm.

Istotą rozwiązania jest urządzenie składające się z dwóch modułów: modułu zapewniającego zakotwiczenie (unieruchomienie) manipulatora w rurze technicznej A oraz modułu odpowiadającego za demontaż i montaż przetwornika ciśnienia B. Moduły połączone są ze sobą za pomocą 40 podatnego sprzęgła C, umożliwiającego pracę manipulatora w zakrzywionych odcinkach rurociągu.

Przedmiot wynalazku przedstawiono na rysunkach, gdzie fig. 1 przedstawia budowę modułową manipulatora w widoku perspektywicznym, fig. 2 pokazuje moduł w przekroju, zaś kolejne elementy budowy manipulatora ilustrują rysunki fig. 3, 4, 5 i 6. Zasadniczo, urządzenie służy do wykonywania prac serwisowych uwzględniających przede wszystkim wymianę przetwornika ciśnienia 1, zamocowanego za pomocą szybkozłącza hydraulicznego 2 w zewnętrznej powierzchni rurociągu z wodą 3. Manipulator porusza się w rurze technicznej 4 o średnicy wewnętrznej od 40 od 50 mm (fig. 1).

Manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury sieci wodno-kanalizacyjnych zasilany jest sprężonym powietrzem o ciśnieniu minimum 0,8 MPa.

W module do montażu i demontażu przetwornika ciśnienia medium zasilające doprowadzane jest poprzez szybkozłącze pneumatyczne 5 (fig. 2) do siłownika wzdłużnego składającego się z tłoka 6 wraz z uszczelnieniami 7, 8, 9 i 10 oraz sprężyną powrotną 11. Elementy te umieszczone w cylindrze 12 zamkniętym pokrywami 13 i 14. Przelotowy otwór wewnątrz tłoka 6 umożliwia przełożenie przez siłownik przewodu sygnałowego przetwornika 1. Od strony zasilania sprężonym powietrzem znajduje się sprzęgło podatne 15 łączące siłownik wzdłużny z modułem zapewniającym unieruchomienie manipulatora w rurze technicznej 4. Po przeciwnej stronie siłownika, na tłoczysku zamocowano złącze bagnetowe 16 z wkrętami blokującymi 17. Wkręty te pełnią rolę zaników chwytaka do demontażu 18 lub chwytaka do montażu 19. Sprężyny płaskie 20 i 21 mają za zadanie wyśrodkowanie chwytaka i siłownika w osi symetrii rury technicznej 4. Przetwornik ciśnienia 1 jest mocowany i środkowany w chwytaku za pomocą podatnej tulei 22 lub 23. Chwytaki manipulatora wyposażono w mikrokamerę 24 umożliwiającą monitorowanie procesu montażu i demontażu przetwornika oraz prawidłowe jego zamocowanie w gnieździe szybkozłącza rury wodociągowej.

Część blokująca manipulatora składa się z korpusu 25, wewnątrz którego umieszczone są szczęki 26 z naciętymi ząbkami. Korpus zakończony jest dwiema głowicami 27 posiadającymi zamki przestrzenie 28 znajdujące się pod szczękami 26 doprowadzany jest czynnik roboczy pod ciśnieniem P 29 poprzez przewód zasilający 30 następnie króciec 31 oraz centralny otwór w głowicy 27. Pod wpły

PL 229 442 Β1 wem ciśnienia szczęki 26 zostają wypchnięte w kierunku A 32 aż do zetknięcia z wewnętrzną powierzchnią rury 33 wywołując tym samym nacisk o wartości F 34. Powstająca siła tarcia T 35 pomiędzy wewnętrzną powierzchnią rury 33 oraz szczękami 26 urządzenia przeciwstawia się sile wypychającej W 36 pochodzącej od elementów wykonawczych manipulatora.

Siły wzdłużne przenoszone są poprzez łącznik 37, głowicę 27, korpus 25, szczęki 26 oraz łącznik 38. Urządzenie posiada wzdłużne otwory przelotowe 39, 40 umożliwiające umieszczenie elementów przekazujących sygnały sterujące oraz informacje do i z elementów manipulatora znajdującego się bezpośrednio przed nim.

Claims (4)

1. Manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury sieci wodno-kanalizacyjnej, w szczególności wykorzystywany w instalacjach do wymiany i serwisowania przetworników ciśnienia, znamienny tym, że składa się z dwóch napędzanych sprężonym powietrzem modułów: modułu zapewniającego zakotwiczenie (unieruchomienie) manipulatora w rurze technicznej A oraz modułu B odpowiadającego za demontaż i montaż przetwornika ciśnienia zamocowanego w rurociągu za pomocą szybkozłącza hydraulicznego (2) w zewnętrznej powierzchni rurociągu z wodą (3).

2. Manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury według zastrz. 1, znamienny tym, że umożliwia zakotwiczenie się i pracę w rurze technicznej (4) o średnicy wewnętrznej od 40 do 50 mm.

3. Manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury według zastrz. 2, znamienny tym, że posiada miniaturową kamerę wideo umieszczoną w chwytaku i pozwalającą na monitorowanie poprawności wykonywania operacji serwisowych oraz prowadzenia inspekcji przyłącza i rury technicznej.

4. Manipulator do bezwykopowego serwisowania elementów infrastruktury według zastrz. 1-3, znamienny tym, że posiada układ blokujący składający się z korpusu (25) wraz z przynajmniej jedną głowicą zamykającą (27) tworzące przestrzeń (28) wewnątrz której, pod wpływem doprowadzanego z zewnętrznego źródła, ciśnienia P (29), porusza się w kierunku promieniowym Ą (32) przynajmniej jedna szczęka (26), po zetknięciu z wewnętrzną powierzchnią kanału, szczęka ta wywiera na tę powierzchnię nacisk F (34) wywołujący siłę tarcia T (35) przeciwstawiającą się sile wypychającej W (36), dodatkowo układ posiada co najmniej jeden równoległy do osi korpusu otwór przelotowy umożliwiający umieszczenie elementów przekazujących sygnały (41) z lub do modułu B.