DE29509906U1

DE29509906U1 - Spreizzylinder

Info

Publication number: DE29509906U1
Application number: DE29509906U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2005-06-20

Description

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Beschreibung

Spreizzylinder

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spreizzylinder, insbesondere zur Verwendung bei einem Schreitwerk, das in eine Rohrleitung durch eine Öffnung einbringbar ist, wobei die Öffnung im Rohr wesentlich kleiner ist als die lichte Weite des Rohrquerschnittes und wobei innerhalb des Rohres Spannelemente zum Verspannen an der Rohrinnenwand ausfahrbar sind.

Schreitwerke zur Fortbewegung in nicht begehbaren Rohrleitungen und Innenbearbeitung des Rohres bestehen üblicherweise aus der Kombination von Spreiz- und Hubzylindern, insbesondere aus zwei Spreizzylindern mit einem dazwischengeschalteten Hubzylinder. Am Kopf und/oder Ende der Spreizzylinder sowie an beliebig dazwischenliegenden, geeigneten Stellen können dann Werkzeuge sowie Meß- und Überwachungseinrichtungen angebracht sein, die eine ferngesteuerte Bearbeitung des Rohrinneren unter Videobeobachtung erlauben.

Vor der bestimmungsgemäßen Verwendung muß ein solches Schreitwerk zunächst durch eine Öffnung in der Rohrleitung, beispielsweise durch ein Ventil, in das Rohrinnere eingebracht werden. Da solche Öffnungen üblicherweise wesentlich kleiner als der Rohrquerschnitt sind, wird gefordert, das gesamte Schreitwerk so zu konzipieren, daß es einerseits durch die Öffnungen hindurchführbar ist, andererseits innerhalb des Rohres unter Abstützung an der Rohrwandung eine Vorwärtsbewegung ausführen kann. Speziell zur Abstützung an der Rohrwandung ist dafür ein ausfahrbarer Spreizzylinder notwendig.

Für letzteren Zweck geeignete Spreizzylinder sind vom Stand der Technik nicht bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Spreizzylinder zu schaffen, der auf engstem Raum unterbringbar ist. Insbesondere soll ein solcher Spreizzylin-

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der für ein Schreitwerk zur Fortbewegung in nicht begehbaren Rohrleitungen verwendbar sein.

Die Aufgabe ist bei einem Spreizzylinder der eingangs genannten Art durch einen Mehrfach-Teleskopkolben, der pneumatisch oder hydraulisch von einem ersten, kleinen Durchmesser auf einen zweiten größeren Durchmesser ausgefahren werden kann, gelöst.

Ein solcher Spreizzylinder kann beidseitig eines Hubzylinders angeordnet sein und somit ein komplettes Schreitwerk bilden. Dadurch, daß der Spreizzylinder im eingefahrenen Zustand keinen größeren Durchmesser als der zugehörige Hubzylinder hat, kann das gesamte Schreitwerk durch kleine Öffnungen in ein Rohr eingebracht werden und dort bei Abstützung des Spreizzylinders an der inneren Rohrwandung über den Hubzylinder eine fortlaufende Bewegung durchführen.

Besonders vorteilhaft ist, daß der Teleskopkolben weiterhin auf einen mittleren Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als die lichte Weite des Rohres, eingestellt werden kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigen in jeweils schematischer Darstellung

Figur 1 ein Schreitwerk aus einem Hubzylinder und zwei beidseitig daran angelenkten Spreizzylindern im eingefahrenen Zustand,

Figur 2 einen Spreizzylinder im teilweise ausgefahrenen Zustand,

Figur 3 einen Schnitt längs der Linie II/II in Figur 2 und Figur 4 eine Draufsicht auf einen zu Figur 2 bzw. 3 senkrechten Teilbereich.

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Insbesondere die Figuren 2 bis 4 werden gemeinsam beschrie-

In Figur 1 ist ein Schreitwerk dargestellt, das aus der Verkopplung zweier identischer Spreizzylinder 200 mit einem Hubzylinder 100 besteht. Durch die Aneinanderreihung: Spreizzylinder-Hubzylinder-Spreizzylinder ist in bekannter Weise eine Vorwärtsbewegung nach Art eines sogenannten Rohrmolches möglich. Da die Baueinheiten 100 und 200 jeweils über Gelenke 105 bzw. 205 verbunden sind, kann die Richtung der Fortbewegung nahezu beliebig variieren, so daß das Schreitwerk innerhalb enger und gekrümmter Rohrleitungen eingesetzt werden kann. Insbesondere am Kopf des ersten Spreizzylinders bzw. am Ende des zweiten Spreizzylinders - aber auch an beliebig dazwischenliegenden, geeigneten Stellen - können Werkzeuge, wie Rohrinnenbearbeitungseinrichtungen, sowie Meß- und Überwachungseinrichtungen, wie insbes. eine Videokamera, angebracht sein.

Der Spreizzylinder 200 und die beiden Hubzylinder 100 haben im eingefahrenen Zustand jeweils eine im wesentlichen eiähnliche Form mit rundem Querschnitt. Dessen größter Durchmesser bestimmt dabei die Weite der Rohröffnung, die notwendig ist, um den Spreizzylinder und das gesamte Schreitwerk in eine nicht dargestellte Rohrleitung einzubringen. Nach Fortbewegung im Rohrinneren unter Videobeobachtung können an gewünschter Stelle die Bearbeitungswerkzeuge zum Einsatz kommen.

In den Figuren 2 und 3 ist der Grundkörper des Sprei&zgr;zylinders mit 1 gezeichnet, auf dem an gegenüberliegenden Seiten identische Spannteile 10 bzw. 10' aufsitzen. Die Spannteile 10 bzw. 10' sind mittels Teleskopkolben 20 bzw. 20' ausfahrbar, um an der Rohrinnenwandung verspannt zu werden. Dabei sind über Federn 6 bzw. 6¹ und/oder Beaufschlagung der Teleskopkolben 20 bzw. 20' mit hydraulischem bzw. pneumatischem

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Druckmedium die Spannteile 10 bzw. 10' auf den ursprünglichen Zustand zurückfahrbar.

Die Teleskopkolben 20 bzw. 20' sind vorteilhafterweise als Mehrfach-Teleskopkolben ausgebildet und - wie der Hubzylinder - entweder pneumatisch oder hydraulisch betätigbar, so daß der Spreizzylinder jeweils von einem ersten, kleinen Durchmesser Dl auf einen zweiten größeren Durchmesser D2 zum Verspannen ausgefahren werden kann. Speziell der zweite Durchmesser D2 entspricht dabei dem Verspannzustand entsprechend der lichten Weite des zu durchschreitenden Rohrquerschnittes.

Während des Schreitens in Rohrlängsrichtung fährt der Spreizzylinder 200 mit den Spannteilen 10 bzw. 10' vorteilhafterweise nicht auf den Durchmesser Dl zurück, da dann das gesamte Schreitwerk einer Kipp- bzw. Faltgefahr ausgesetzt würde. Vielmehr ist noch ein dritter, mittlerer Durchmesser D3 als sogenannter Schreitdurchmesser einstellbar, der nur geringfügig kleiner ist als die lichte Rohrweite. Bei fortschreitender Bewegung wird also jeweils abwechselnd zwischen dem Spanndurchmesser D2 und dem Schreitdurchmesser D3 entsprechend der Betätigung des Hubzylinders 100 variiert.

Um ein unerwünschtes, vollständige Zusammenfahren auf den kleinen Durchmesser Dl zu verhindern, ist eine SperrklinkeJ|5 vorhanden, die nach dem ersten vollen Ausfahren auf den Spanndurchmesser selbsttätig einrastet. Dadurch liegt bei der Vorwärtsbewegung des Schreitwertes der Arbeitsbereich der Teleskopkolben 20 bzw. 20' nur noch zwischen dem großen Spanndurchmesser D2 und dem mittleren Schreitdurchmesser D3.

Insbesondere aus den Teilschnitten der Figuren 2 und 4 wird deutlich, daß der äußere Hubzylinder 20 bzw. 20' in Kegelfedern 26 gelagert ist, die den gesamten Hub aufnehmen. Der innere Hubzylinder 25 kann dabei jeweils in die Kegelfeder

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vollständig einfahren. Somit ist ein optimaler Hub der Spannteile bei kompakter Bauweise gewährleistet.

Speziell aus den Teilschnitten der Figur 3 und 4 ergibt sich die Funktion der Sperrklinke 15, mit der der Hub der Spannteile 10 bzw. 10' auf den mittleren Durchmesser D3 begrenzbar ist. Sobald die Spannteile 10 bzw. 10' ausgefahren sind, stellt sich die Klinke 35 gegen Federdruck schräg und begrenzt damit das vollständige Zurückfahren des Hubzylinders 20 bzw. 20'. Über einen Hilfszylinder 30 ist die Sperrklinke 35 in den ursprünglichen Zustand zurücksetzbar.

Über den Hilfszylinder 30 wird also die Sperrklinke 35 gelöst, um nach beendetem Einsatz die beiden Spreizzylinder wieder auf den ersten, kleinen Durchmesser Dl zurückfahren zu können. Gleichzeitig wird durch ein im Hilfszylinder 3 0 vorhandenes Bohrungssystem die Pneumatik- bzw. Hydraulikleitung für den vollständigen Rückhub freigegeben. Im eingefahrenen Zustand der Spreizzylinder kann somit das Schreitwerk wieder 0 aus dem Rohrinneren entfernt werden.

Claims

Schut zansprüche

1. Spreizzylinder, insbesondere zur Verwendung bei einem Schreitwerk, das in eine Rohrleitung durch eine Öffnung einbringbar ist, wobei die Öffnung im Rohr wesentlich kleiner ist als die lichte Weite des Rohrquerschnittes und wobei innerhalb des Rohres Spannelemente zum Verspannen an der Rohrinnenwandung ausfahrbar sind, gekennzeichnet durch wenigstens einen Teleskopkolben (20, 20'}, der pneumatisch oder hydraulisch von einem ersten, kleinen Durchmesser (Dl) auf einen zweiten größeren Durchmesser (D2) zur Betätigung der Spannelemente (10, 10') ausfahrbar ist..

2. Spreizzylinder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, d a -

durch gekennzeichnet, daß der Teleskopkolben (20, 20') weiterhin auf einen mittleren Durchmesser (D3), der geringfügig kleiner ist als die lichte Weite des Rohrquerschnittes, einstellbar ist.

3. Spreizzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Sperrklinke (15) vorhanden ist, die nach dem vollen Ausfahren des Teleskopkolbens (20, 20') selbsttätig einrastet und ein Zusammenfahren auf den kleinen Durchmesser (Dl) verhindert.

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4. Spreizzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein Hilfszylinder (30) vorhanden ist, mit dem die Sperrklinke (15) gelöst und gleichzeitig Pneumatik-Hydraulik-Leitungen für einen Rückhub freigegeben werden.

5. Spreizzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Teleskopkolben ein Mehrfach-Teleskopkolben (20, 25) ist.

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6. Spreizzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Mehrfach-Teleskopkolben aus einem äußeren Kolben (2 0) und einem inneren Kolben (25) besteht, wobei der innere Kolben (25) in den äußeren Kolben (20) einfahrbar ist.

7. Spreizzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß im äußeren Kolben (20) eine Kegelfeder (26) eingebracht ist·