DE29622088U1 - Blasting device - Google Patents
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Description
TER MEER- MÜLLER - STEINS/ISSUER & fARTJvlEIJ J ;.. KIPPOl/96TER MEER- MÜLLER - STEINS/ISSUER & fARTJvlEIJ J ;.. KIPPOl/96
Die Erfindung betrifft eine Strahlvorrichtung zur Innenreinigung von Hohlräumen mit zylindrischer Wand, insbesondere von Rohrleitungen.The invention relates to a blasting device for cleaning the inside of cavities with cylindrical walls, in particular of pipelines.
Aus DE 38 36 277 C2 ist eine Strahlvorrichtung in der Form eines Roboters oder Molchs bekannt, der durch eine Rohrleitung fährt und eine Strahldüse an einem drehbaren und schwenkbaren Arm trägt, so daß die Düse auf jeden Punkt der Rohrwand gerichtet werden kann, um anhaftende Verunreinigungen mit Hilfe eines aus der Düse abgegebenen Hochdruckstrahls zu entfernen. From DE 38 36 277 C2 a blasting device in the form of a robot or pig is known that travels through a pipeline and carries a blasting nozzle on a rotatable and pivotable arm so that the nozzle can be directed at any point on the pipe wall in order to remove adhering contaminants with the help of a high-pressure jet emitted from the nozzle.
Wenn jedoch die gesamte Innenfläche des Rohres abgestrahlt werden soll, ist der Einsatz eines solchen herkömmlichen Roboters sehr zeitraubend, da der aus der Düse abgegebene Strahl einen relativ kleinen Querschnitt hat und deshalb nur auf eine entsprechend kleine Fläche der Rohrwand auftrifft. Grundsätzlich wäre es denkbar, als Strahldüse eine Breitschlitzdüse zu verwenden, die einen breiter gefächerten Strahl erzeugt, so dajß die Rohrwand rationeller gereinigt werden könnte. Wenn jedoch dem Strahlmedium ein partikelförmiges Strahlmittel zugesetzt ist, um die abrasive Wirkung des Strahls zu erhöhen, besteht das Problem, daß sich die Partikel des Strahlmittels wegen ihrer Massenträgheit nicht weit genug auffächern, so daß das Strahlmittel nur in der Mitte des fächerförmigen Strahls konzentriert bleibt.However, if the entire inner surface of the pipe is to be blasted, the use of such a conventional robot is very time-consuming, since the jet emitted from the nozzle has a relatively small cross-section and therefore only hits a correspondingly small area of the pipe wall. In principle, it would be conceivable to use a wide slot nozzle as the jet nozzle, which produces a broader jet so that the pipe wall could be cleaned more efficiently. However, if a particle-shaped blasting agent is added to the blasting medium in order to increase the abrasive effect of the jet, the problem arises that the particles of the blasting agent do not fan out far enough due to their mass inertia, so that the blasting agent only remains concentrated in the middle of the fan-shaped jet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Strahlvorrichtung zu schaffen, mit der zylindrische oder annähernd zylindrische Innenwände von Hohlräumen effizienter gereinigt werden können.The object of the invention is to provide a blasting device with which cylindrical or almost cylindrical inner walls of cavities can be cleaned more efficiently.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Düse einen Düsenkanal in der Form eines Kegelmantels oder Kegelmantelsegments bildet, bildet.This object is achieved according to the invention in that the nozzle forms a nozzle channel in the form of a conical shell or conical shell segment.
Die Kegelform der Düse hat zunächst den Vorteil, daJ3 der Strahl nicht nur in einer Ebene fächerförmig aufgeweitet ist, sondern insgesamt die Form eines Kegelmantels oder Kegelmantelsegments hat, so daß das Strahlprofil zumindest annähernd an die Krümmung der zu reinigenden Wand angepaßt ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die in demThe conical shape of the nozzle has the advantage that the jet is not only fan-shaped in one plane, but has the shape of a cone or cone segment, so that the jet profile is at least approximately adapted to the curvature of the wall to be cleaned. Another significant advantage of the invention is that the
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Strahlmedium mitgeführten Partikel des Strahlmittels in der Düse auf ein konisches Kernelement treffen, das die innere Begrenzung des Düsenkanals bildet. An der konischen Fläche dieses Kernelements werden die Partikel so abgelenkt, daß sie sich annähernd gleichmäßig über den Strahlquerschnitt verteilen. Auf diese Weise kann über den gesamten Strahlquerschnitt hinweg eine annähernd gleichmäßige Reinigungswirkung erzielt werden.The particles of the blasting medium carried along in the nozzle hit a conical core element that forms the inner boundary of the nozzle channel. The particles are deflected on the conical surface of this core element so that they are distributed almost evenly across the jet cross-section. In this way, an almost even cleaning effect can be achieved across the entire jet cross-section.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.
Wenn der Durchmesser des zu reinigenden Rohres nicht zu groß ist, so ist die Düse vorzugsweise als Vollkonus ausgebildet, dessen Achse annähernd mit der Rohrachse zusammenfällt. Das Strahlmedium und Strahlmittel wird dann in einem nach vorn gerichteten Kegel abgegeben und überstreicht gleichmäßig den gesamten Innenumfang des Rohres. So läßt sich eine äußerst rationelle ganzflächige Reinigung des Rohres erreichen, in dem einfach die Düse axial durch das Rohr hindurchbewegt wird.If the diameter of the pipe to be cleaned is not too large, the nozzle is preferably designed as a full cone, the axis of which almost coincides with the pipe axis. The blasting medium and blasting agent are then discharged in a forward-facing cone and evenly cover the entire inner circumference of the pipe. This allows extremely efficient cleaning of the entire surface of the pipe by simply moving the nozzle axially through the pipe.
Gemäß einer Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist der konische Düsenkanal in mehrere Umfangssegmente unterteilt, und die Zufuhr des Strahlmediums und des Strahlmittels zu diesen Umfangssegmenten ist segmentweise steuerbar. In einem ersten Reinigungsschritt sind sämtliche Segmente aktiv, so daß die gesamte Rohrwand gleichmäßig von dem konischen Strahl überstrichen wird. Wenn hartnäckige Verkrustungen an der Rohrwand in diesem ersten Reinigungsschritt nicht entfernt wurden, können diese Verkrustungen nachträglich beseitigt werden, indem nur das betreffende Umfangssegment aktiviert wird und somit das Strahlmedium gezielt in den betreffenden Umfangsbereich abgegeben wird. Auf diese Weise ist mit ein und derselben Vorrichtung eine gleichmäßige Vorreinigung des gesamten Rohres und eine gezielte Nachreinigung bestimmter Umfangsbereiche des Rohres durchführbar.According to a further development of this inventive concept, the conical nozzle channel is divided into several circumferential segments, and the supply of the blasting medium and the blasting medium to these circumferential segments can be controlled segment by segment. In a first cleaning step, all segments are active so that the entire pipe wall is evenly covered by the conical jet. If stubborn encrustations on the pipe wall were not removed in this first cleaning step, these encrustations can be subsequently removed by activating only the relevant circumferential segment and thus releasing the blasting medium specifically into the relevant circumferential area. In this way, uniform pre-cleaning of the entire pipe and targeted post-cleaning of certain circumferential areas of the pipe can be carried out with one and the same device.
Die Düse ist vorzugsweise an einem ferngesteuerten Roboter montiert, der sich durch das Kanalrohr hindurchbewegt und mit einer Kamera zur Überwachung des Reinigungsvorgangs ausgestattet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Kamera in dem Kernelement der Düse angeordnet, das von dem Düsenkanal umgeben ist und dessen innere Begrenzung bil-The nozzle is preferably mounted on a remote-controlled robot that moves through the sewer pipe and is equipped with a camera for monitoring the cleaning process. In a particularly preferred embodiment, the camera is arranged in the core element of the nozzle, which is surrounded by the nozzle channel and forms its inner boundary.
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det. Dies hat den Vorteil, daß der gesamte Strahlbereich der Düse im Blickfeld der Kamera liegt. Die Vorreinigung kann bei der Vorwärtsbewegung der Düse erfolgen, und wenn beim anschließenden Zurückziehen der Düse festgestellt wird, daß in bestimmten Umfangsbereichen eine Nachreinigung erforderlich ist, werden jeweils die entsprechenden Düsensegmente aktiviert.This has the advantage that the entire jet area of the nozzle is in the camera's field of view. Pre-cleaning can take place when the nozzle is moving forward, and if it is determined when the nozzle is subsequently retracted that further cleaning is required in certain peripheral areas, the corresponding nozzle segments are activated.
Vorzugsweise ist der in Strahlrichtung vor der Düse gelegene Abschnitt des zu reinigenden Rohres an eine Absaugeinrichtung angeschlossen, mit der das Strahlmedium, das Strahlmittel und die von der Rohrwand gelösten Verunreinigungen abgesaugt werden. Die Düse oder die Kanalsonde, an der die Düse montiert ist, ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie den Rohrquerschnitt weitgehend ausfüllt. Wenn dann die Förderleistung der Absaugvorrichtung größer ist als der Durchsatz des Strahlmediums durch die Düse, entsteht in dem Rohrabschnitt vor der Düse ein Unterdruck, so daß die Sonde pneumatisch im Rohr vorgetrieben wird. Die Vortriebsgeschwindigkeit kann dadurch gesteuert werden, daß die Sonde an einem Zugseil oder an dem zur Düse führenden Druckschlauch gehalten wird und daß man das Zugseil bzw. den Druckschlauch mit der gewünschten Vortriebsgeschwindigkeit nachlaßt. Als weitere Steuerungsmöglichkeit kann die Sonde mit Lüftungsöffnungen versehen sein, die mehr oder weniger weit geöffnet und geschlossen werden können, um das Druckgefälle zwischen den vor und hinter der Düse gelegenen Abschnitten des Rohres zu verringern oder zu vergrößern.Preferably, the section of the pipe to be cleaned in front of the nozzle in the direction of the jet is connected to a suction device, with which the jet medium, the jet medium and the contaminants loosened from the pipe wall are sucked away. The nozzle or the channel probe on which the nozzle is mounted is preferably designed so that it largely fills the pipe cross-section. If the delivery capacity of the suction device is then greater than the flow rate of the jet medium through the nozzle, a negative pressure is created in the pipe section in front of the nozzle, so that the probe is pneumatically propelled forward in the pipe. The propulsion speed can be controlled by holding the probe on a pull rope or on the pressure hose leading to the nozzle and by releasing the pull rope or the pressure hose at the desired propulsion speed. As a further control option, the probe can be equipped with ventilation openings that can be opened and closed more or less to reduce or increase the pressure gradient between the sections of the pipe located in front of and behind the nozzle.
Bei größerem Rohrdurchmesser und großer Saugleistung der Absaugeinrichtung
kann der Luftstrom, der durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen der Sonde und der Rohrwand hindurchtritt, so groß sein, daß er den
konischen Strahl des Strahlmediums ablenkt, so daß dieser nicht mehr ungehindert
auf die Rohrwand trifft. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Absaugeinrichtung
nur intervallweise zu betreiben.
30If the pipe diameter is large and the suction power of the suction device is high, the air flow that passes through the annular gap between the probe and the pipe wall can be so large that it deflects the conical jet of the blasting medium so that it no longer hits the pipe wall unhindered. In this case, it is advisable to only operate the suction device at intervals.
30
Für den Vortrieb der Düse kann selbstverständlich auch ein herkömmlicher selbstfahrender Kanalroboter eingesetzt werden.Of course, a conventional self-propelled sewer robot can also be used to propel the nozzle.
Es ist auch möglich, die konisch ausgebildete Düse an einem Schwenkarm zu montieren, der um zwei zur Rohrachse senkrechte Achsen schwenkbar ist, so daß die Mittelachse der konischen Düse gezielt auf bestimmte Umfangsbereiche der Rohrwand gerichtet werden kann. Durch geeignete ÜberlagerungIt is also possible to mount the conical nozzle on a swivel arm that can be swiveled around two axes perpendicular to the pipe axis, so that the central axis of the conical nozzle can be directed specifically at certain peripheral areas of the pipe wall. By suitable superposition
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der Schwenkbewegungen um die beiden Achsen läßt sich die Düse auf jeden gewünschten Azimutwinkel um die Rohrachse einstellen. Wenn die Düse als Vollkonus und somit rotationssymmetrisch zu ihrer Achse ausgebildet ist, so ist die Strahlgeometrie vom Azimutwinkel der Düse unabhängig, das heißt, die Düse braucht selbst nicht gedreht zu werden, wenn sie auf einen anderen Azimutwinkel um die Rohrachse eingestellt wird.The swivel movements around the two axes allow the nozzle to be set to any desired azimuth angle around the pipe axis. If the nozzle is designed as a full cone and thus rotationally symmetrical to its axis, the jet geometry is independent of the azimuth angle of the nozzle, i.e. the nozzle itself does not need to be rotated if it is set to a different azimuth angle around the pipe axis.
In einer anderen Ausführungsform ist die Düse an einem Schwenkarm montiert, der nur um eine zur Rohrachse senkrechte Achse schwenkbar und außerdem um die Rohrachse drehbar ist. In diesem Fall kann die Düse auch als Konussegment ausgebildet sein. Diese Ausführungsform eignet sich besonders zum Reinigen von Großbehältern mit annähernd zylindrischer Wand, beispielsweise von zylindrischen Tankbehältern.In another embodiment, the nozzle is mounted on a swivel arm that can only swivel around an axis perpendicular to the pipe axis and can also rotate around the pipe axis. In this case, the nozzle can also be designed as a cone segment. This embodiment is particularly suitable for cleaning large containers with an almost cylindrical wall, for example cylindrical tank containers.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following, preferred embodiments are explained in more detail using the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Strahlvorrichtung in einem zu reiniFig. 1 shows a longitudinal section of a blasting device in a
genden Rohr;pipe;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Figur 1;Fig. 2 is a section along the line II-II in Figure 1;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Strahlvorrichtung gemäß einemFig. 3 is a longitudinal section through a blasting device according to a
anderen Ausführungsbeispiel;other embodiment;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Kanalrohr mit einer Strahlvorrichtung
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
30Fig. 4 is a longitudinal section through a sewer pipe with a jet device according to a further embodiment;
30
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch einen Tank mit einer Strahlvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; undFig. 5 is a schematic longitudinal section through a tank with a jet device according to another embodiment; and
Fig. 6 einen schematischen Schnitt längs der Linie VI-VI in Figur 5.Fig. 6 is a schematic section along the line VI-VI in Figure 5.
In Figur 1 ist im Längsschnitt ein Teil eines zu reinigenden Rohres 10 darge-Figure 1 shows a longitudinal section of a part of a pipe 10 to be cleaned.
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stellt, in dem eine Sonde 12 angeordnet ist, die den wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung bildet.in which a probe 12 is arranged, which forms the essential part of the beam device according to the invention.
Die Sonde 12 hat einen scheibenförmigen Grundkörper 14, der den Innenquerschnitt der Rohres 10 nahezu verschließt und an den sich nach einer Seite, nach links in der Zeichnung, eine rotationssymmetrische, konische Düse 16 anschließt. Die Achse der Düse 16 fällt mit der Mittelachse des Rohres 10 zusammen.The probe 12 has a disk-shaped base body 14, which almost closes the inner cross section of the pipe 10 and to which a rotationally symmetrical, conical nozzle 16 is connected on one side, to the left in the drawing. The axis of the nozzle 16 coincides with the central axis of the pipe 10.
Die Düse 16 bildet einen konischen Düsenkanal 18, der nach außen durch ein Mantelelement 20 und nach innen durch ein konisches Kemelement 22 der Düse begrenzt wird. Das Mantelelement 20 ist in einem Stück mit dem Grundkörper 14 ausgebildet. Eine durchgehende Bohrung 24 des Grundkörpers verbindet den Düsenkanal 18 mit einem Druckschlauch 26, der an der der Düse 16 entgegengesetzten Seite an dem Grundkörper 14 befestigt ist.The nozzle 16 forms a conical nozzle channel 18, which is delimited on the outside by a casing element 20 and on the inside by a conical core element 22 of the nozzle. The casing element 20 is formed in one piece with the base body 14. A through hole 24 in the base body connects the nozzle channel 18 to a pressure hose 26, which is attached to the base body 14 on the side opposite the nozzle 16.
Über den Druckschlauch 26 wird Druckluft als Strahlmedium zugeführt, der beispielsweise Trockeneis-Pellets als Strahlmittel zugesetzt sind. Die Aggregate zur Erzeugung der Druckluft und des Strahlmittels liegen außerhalb des Rohres 10 und sind hier nicht dargestellt, da sie als solche bekannt sind. Die Zugabe des Strahlmittels zu der Druckluft kann außerhalb des Rohres 10 oder wahlweise auch erst innerhalb der Sonde 12 erfolgen.Compressed air is supplied as a blasting medium via the pressure hose 26, to which, for example, dry ice pellets are added as a blasting agent. The units for generating the compressed air and the blasting agent are located outside the pipe 10 and are not shown here, as they are known as such. The blasting agent can be added to the compressed air outside the pipe 10 or, optionally, inside the probe 12.
Die mit dem Strahlmittel versetzte Druckluft wird durch die Düse 16 in einem konischen Strahl schräg nach vorn gerichtet auf die Innenwand des Rohres 10 abgegeben, so daß an der Rohrwand anhaftende Verunreinigungen durch die abrasive Wirkung des Strahlmittels gelöst und mit dem Strahlmedium fortgeblasen werden.The compressed air mixed with the blasting medium is discharged through the nozzle 16 in a conical jet directed obliquely forward onto the inner wall of the pipe 10, so that contaminants adhering to the pipe wall are loosened by the abrasive effect of the blasting medium and blown away with the blasting medium.
Das Kernelement der Düse 22 hat einen axial in die Bohrung 24 hineinragenden Schaft 28, der durch radiale Stege 30 mit dem Grundkörper 14 verbunden ist, so daJ3 das Kernelement stabil im Mantelelement der Düse 16 gehalten wird.The core element of the nozzle 22 has a shaft 28 which projects axially into the bore 24 and is connected to the base body 14 by radial webs 30 so that the core element is held stably in the jacket element of the nozzle 16.
In das vordere Ende des Kernelements 22, das die Basis des Konus bildet, ist mittig eine Videokamera 32 eingelassen. Die Blickrichtung der Videokamera 32 fällt mit der Rohrachse zusammen, so daß die gesamte Innenwand desA video camera 32 is embedded in the middle of the front end of the core element 22, which forms the base of the cone. The viewing direction of the video camera 32 coincides with the tube axis, so that the entire inner wall of the
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Rohres 10 vor und während des Reinigungsvorgangs visuell überwacht werden kann. Ein nicht gezeigtes Kamerakabel ist beispielsweise durch einen der Stege 30 in den Grundkörper 14 geführt und verläuft an oder in dem Druckschlauch 26 zu einem nicht gezeigten Bildschirmgerät.Pipe 10 can be visually monitored before and during the cleaning process. A camera cable (not shown) is guided, for example, through one of the webs 30 into the base body 14 and runs on or in the pressure hose 26 to a screen device (not shown).
Während eines Reinigungsvorgangs ist der in Figur 1 links von der Sonde 12 liegende Abschnitt des Rohres 10 an eine nicht gezeigte Absaugeinrichtung angeschlossen. Etwa abzweigende Nebenkanäle sind vorher verschlossen worden. Das durch die Düse 16 abgegebene Strahlmedium, die von der Rohrwand 10 abgelösten Verunreinigungen und das durch Verdampfung der Trockeneis-Pellets entstehende CO2 werden durch die Absaugeinrichtung abgesaugt. Die Saugleistung ist so bemessen, daß das abgesaugte Gasvolumen das über die Düse 16 zugeführte Gasvolumen übersteigt, so daß sich in dem vor der Sonde 12 gelegenen Abschnitt 34 des Rohres 10 ein Unterdruck aufbaut.During a cleaning process, the section of the pipe 10 to the left of the probe 12 in Figure 1 is connected to a suction device (not shown). Any branching secondary channels have been closed beforehand. The blasting medium released through the nozzle 16, the contaminants detached from the pipe wall 10 and the CO2 produced by the evaporation of the dry ice pellets are sucked out by the suction device. The suction power is dimensioned such that the volume of gas sucked out exceeds the volume of gas supplied via the nozzle 16, so that a negative pressure builds up in the section 34 of the pipe 10 located in front of the probe 12.
Aufgrund des so erzeugten Druckgefälles zwischen den vor und hinter der Sonde 12 gelegenen Abschnitten 34 und 36 des Rohres 10 wirkt auf den scheibenförmigen Grundkörper 14 eine Kraft, die dem Rückstoß der Düse 16 entgegenwirkt und die Tendenz hat, die Sonde 12 insgesamt in Strahlrichtung der Düse 16, also nach links in Figur 1, zu verschieben. Auf diese Weise läßt sich ohne zusätzliche Antriebsmittel ein Vortrieb der Sonde 12 durch das Rohr 10 erreichen. Die Vortriebsgeschwindigkeit kann gesteuert werden, indem ein geeigneter Zug auf den Druckschlauch 26 oder ein separates Zugseil ausgeübt wird.Due to the pressure gradient thus generated between the sections 34 and 36 of the pipe 10 located in front of and behind the probe 12, a force acts on the disk-shaped base body 14 that counteracts the recoil of the nozzle 16 and tends to move the probe 12 as a whole in the jet direction of the nozzle 16, i.e. to the left in Figure 1. In this way, the probe 12 can be propelled through the pipe 10 without additional drive means. The propulsion speed can be controlled by exerting a suitable pull on the pressure hose 26 or a separate pull rope.
Weiterhin sind in dem Grundkörper 14 Lüftungsöffnungen 38 ausgebildet, die jeweils durch eine Drosselklappe 40 verschließbar sind. Durch Öffnen oder Schließen der Drosselklappen 40 läßt sich somit das Druckgefälle und damit die Vortriebskraft einstellen. Die Drosselklappen 40 werden entweder ferngesteuert betätigt oder vor Beginn des Reinigungsvorgangs geeignet eingestellt. Furthermore, 14 ventilation openings 38 are formed in the base body, each of which can be closed by a throttle valve 40. By opening or closing the throttle valves 40, the pressure gradient and thus the propulsion force can be adjusted. The throttle valves 40 are either operated remotely or suitably adjusted before the cleaning process begins.
Durch die Luft, die den scheibenförmigen Grundkörper 14 am äußeren Umfang umströmt, kann die Sonde 12 auch annähernd auf die Mittelachse des Rohres 10 zentriert werden. Wahlweise können jedoch zur Zentrierung auch nachgiebige Stützen in Form von Kufen, Rollen oder dergleichen vorgesehen sein, mit denen sich die Sonde an der Rohrwand abstützt. Die Luft, die den Grundkörper 14 an seinem Umfang umströmt oder durch die Lüftungsöffnun-The air that flows around the disk-shaped base body 14 on the outer circumference allows the probe 12 to be centered approximately on the center axis of the pipe 10. Alternatively, flexible supports in the form of skids, rollers or the like can be provided for centering, with which the probe rests on the pipe wall. The air that flows around the base body 14 on its circumference or through the ventilation openings
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gen 38 strömt, wird durch den von der Düse 16 abgegebenen Strahl nach dem Strahlpumpenprinzip mitgenommen. Bei sehr großer Saugleistung der Absaugeinrichtung kann die Luftströmung am Umfang des Grundkörpers 14 jedoch so stark werden, daß der von der Düse 16 abgegebene konische Strahl merklich abgelenkt wird und nicht mehr mit voller Energie auf die Rohrwand trifft. In diesem Fall wird die Absaugvorrichtung intermittierend betrieben, das heißt, während der Abgabe des Strahlmediums wird die Absaugvorrichtung abgeschaltet oder gedrosselt, und anschließend wird die Saugleistung kurzfristig erhöht, um die Sonde 12 im Rohr 10 vorzutreiben.gen 38 is carried along by the jet emitted by the nozzle 16 according to the jet pump principle. However, if the suction power of the suction device is very high, the air flow at the circumference of the base body 14 can become so strong that the conical jet emitted by the nozzle 16 is noticeably deflected and no longer hits the pipe wall with full energy. In this case, the suction device is operated intermittently, i.e., the suction device is switched off or throttled during the discharge of the blasting medium, and then the suction power is briefly increased in order to drive the probe 12 forward in the pipe 10.
Figur 3 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Sonde 12, bei der der Grundkörper 14, das Mantelelement 20 der Düse 16 und das Kernelement 22 der Düse zu einem starren Block miteinander verbunden sind, der lediglich von einzelnen axialen, gleichmäßig um die Mittelachse herum angeordneten Bohrungen 42 durchsetzt ist. Der Düsenkanal 18 ist in seinem strom aufwärtigen Bereich durch mehrere in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnete Stege 44 in mehrere, beispielsweise drei oder vier Umfangssegmente unterteilt, die jeweils mit einer der Bohrungen 42 in Verbindung stehen. Jede Bohrung 42 ist über ein Absperrorgan 46 mit einem separaten Druckschlauch 48 verbunden. Die einzelnen Umfangssegmente des Düsenkanals 18 sind somit getrennt voneinander an- und abschaltbar, indem die Zufuhr des Strahlmediums und des Strahlmittels entweder mit Hilfe des Absperrorgans 46 oder bereits außerhalb des Rohres 10 an dem zugehörigen Druckschlauch 48 unterbrochen oder freigegeben wird. Hierdurch besteht die Möglichkeit, festsitzende Verunreinigungen an der Rohrwand gezielt zu entfernen, indem das Strahlmedium und das Strahlmittel lediglich über einzelne Umfangssegmente des Düsenkanals 18 abgegeben werden. Auf diese Weise läßt sich bei ungleichmäßiger Verteilung der Verunreinigungen an der Rohrwand der Energieverbrauch und der Verbrauch an Strahlmittel reduzieren.Figure 3 shows a modified embodiment of the probe 12, in which the base body 14, the casing element 20 of the nozzle 16 and the core element 22 of the nozzle are connected to one another to form a rigid block, which is only penetrated by individual axial holes 42 arranged evenly around the central axis. The nozzle channel 18 is divided in its upstream area by several webs 44 arranged at equal angular intervals into several, for example three or four, circumferential segments, each of which is connected to one of the holes 42. Each hole 42 is connected to a separate pressure hose 48 via a shut-off device 46. The individual circumferential segments of the nozzle channel 18 can thus be switched on and off separately from one another by interrupting or releasing the supply of the blast medium and the blasting agent either with the aid of the shut-off device 46 or already outside the pipe 10 at the associated pressure hose 48. This makes it possible to specifically remove stubborn contamination on the pipe wall by only releasing the blasting medium and the blasting agent via individual circumferential segments of the nozzle channel 18. In this way, the energy consumption and the consumption of blasting agent can be reduced if the contamination is unevenly distributed on the pipe wall.
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Düse 16, die wie in Figur 1 oder Figur 3 ausgebildet sein kann, schwenkbar an einem selbstfahrenden Roboter 50 montiert ist. Mit Hilfe eines Kugelgelenks 52, das durch den Roboter 50 annähernd auf der Mittelachse des Rohres 10 gehalten wird, ist die Düse 16 allseitig schwenkbar. Die Versorgung der Düse 16 mit Strahlmedium und Strahlmittel erfolgt über einen druckdicht durch das Kugelgelenk 52 verlaufenden Kanal oder den durch das Kugelgelenk hindurchgeführten flexi-Figure 4 shows an embodiment in which the nozzle 16, which can be designed as in Figure 1 or Figure 3, is pivotably mounted on a self-propelled robot 50. With the help of a ball joint 52, which is held by the robot 50 approximately on the center axis of the pipe 10, the nozzle 16 can be pivoted in all directions. The nozzle 16 is supplied with blasting medium and blasting agent via a channel that runs pressure-tight through the ball joint 52 or the flexible hose that runs through the ball joint.
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blen Druckschlauch 26. Die Schwenkbewegung der Düse wird durch mindestens zwei pneumatische oder hydraulischen Stellzylinder 54, 56 gesteuert. Mit Hilfe des Stellzylinders 54 ist die Düse 16 um eine waagerechte Achse schwenkbar, die in Figur 4 senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Der Stellzylinder 56 dient zum Schwenken der Düse 16 um eine vertikale Achse durch die Mitte des Kugelgelenks 52. Durch geeignete Kombination der Stellbewegungen der Stellzylinder 54 und 56 läßt sich somit die Düse 16 nach Bedarf auf jeden Punkt der Rohrwand richten.ble pressure hose 26. The swivel movement of the nozzle is controlled by at least two pneumatic or hydraulic actuating cylinders 54, 56. With the help of the actuating cylinder 54, the nozzle 16 can be swiveled about a horizontal axis, which in Figure 4 runs perpendicular to the plane of the drawing. The actuating cylinder 56 serves to swivel the nozzle 16 about a vertical axis through the center of the ball joint 52. By suitable combination of the actuating movements of the actuating cylinders 54 and 56, the nozzle 16 can thus be directed to any point on the pipe wall as required.
Eine Überwachungskamera kann im Kernelement der Düse 16 oder wahlweise auch direkt an dem Roboter 50 montiert sein.A surveillance camera can be mounted in the core element of the nozzle 16 or optionally directly on the robot 50.
Anstelle des Kugelgelenks 52 kann auch eine kardanische Montierung vorgesehen sein, die ebenfalls ein Verschwenken der Düse um zwei zueinander und zur Rohrachse senkrechte Achsen gestattet. Weiterhin ist es denkbar, die mit dem flexiblen Druckschlauch 26 verbundene Düse 16 mit drei nach Art eines Dreibeins angeordneten Stellzylindern zu verschwenken.Instead of the ball joint 52, a cardanic mount can also be provided, which also allows the nozzle to be pivoted about two axes that are perpendicular to each other and to the pipe axis. It is also conceivable to pivot the nozzle 16 connected to the flexible pressure hose 26 with three actuating cylinders arranged in the manner of a tripod.
Figuren 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform einer Strahlvorrichtung, die insbesondere zur Innenreinigung von Tanks 58 und ähnlichen Großbehältern geeignet ist. Ein sternförmiges Gestell 60 ist durch ein Mannloch 62 in den Tank 58 einführbar und wird mit Teleskopfüj3en 64 an der Innenwand des Tanks verspannt. Die Düse 16 sitzt am freien Ende eines schwenkbar an dem Gestell 60 angeordneten Schwenkarms 66 und wird über den Druckschlauch 26 mit Strahlmedium und Strahlmittel versorgt. Der Schwenkarm 66 ist mit Hilfe eines Stellzylinders 68 um eine zur Längsachse des Tanks senkrechte Achse schwenkbar, so daß der Anstellwinkel der Düse 16 relativ zur Umfangswand des Tanks 58 nach Bedarf eingestellt werden kann.Figures 5 and 6 show an embodiment of a blasting device which is particularly suitable for cleaning the inside of tanks 58 and similar large containers. A star-shaped frame 60 can be inserted into the tank 58 through a manhole 62 and is braced to the inner wall of the tank with telescopic feet 64. The nozzle 16 is located at the free end of a swivel arm 66 which is pivotably arranged on the frame 60 and is supplied with blasting medium and blasting agent via the pressure hose 26. The swivel arm 66 can be pivoted with the aid of an adjusting cylinder 68 about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the tank, so that the angle of attack of the nozzle 16 relative to the peripheral wall of the tank 58 can be adjusted as required.
Die Teleskopfüjße 64 können als selbstfahrende Ketten- oder Rollenantriebe ausgebildet sein, mit denen sich das Gestell 62 axial im Tank verfahren läßt. Diese Ketten- oder Rollenantriebe können durch eine Drehung um 90° auch in eine Position gebracht werden, in der sie eine Drehung des Gestells 60 um die Längsachse des Tanks bewirken. Auf diese Weise kann die gesamte Innenwand des Tanks 58 mit der Düse 16 überstrichen werden.The telescopic feet 64 can be designed as self-propelled chain or roller drives with which the frame 62 can be moved axially in the tank. These chain or roller drives can also be brought into a position by a rotation of 90° in which they cause the frame 60 to rotate around the longitudinal axis of the tank. In this way, the entire inner wall of the tank 58 can be covered with the nozzle 16.
Wahlweise ist auch eine Anordnung möglich, bei der das Gestell 62 nur axialAlternatively, an arrangement is also possible in which the frame 62 is only axially
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in dem Tank verfahrbar ist und der Schwenkarm 66 an einem Drehkopf sitzt. Die Düse 16 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht als rotationssymmetrischer Vollkonus, sondern lediglich als Konussegment ausgebildet. In der Ansicht in Figur 6 blickt man in die bogenförmig gekrümmte Mündung des kreissegmentförmigen Düsenkanals 18. Der Krümmungsradius dieser Mündung ist kleiner oder gleich dem Radius des Tanks, und bei einer azimutalen Drehung der Düse um die Achse des Tanks bleibt die Mündung stets annähernd parallel zur Wand des Tanks ausgerichtet.can be moved in the tank and the swivel arm 66 is attached to a rotating head. The nozzle 16 is not designed as a rotationally symmetrical full cone in this embodiment, but rather as a cone segment. In the view in Figure 6, one looks into the arc-shaped mouth of the circular segment-shaped nozzle channel 18. The radius of curvature of this mouth is less than or equal to the radius of the tank, and when the nozzle rotates azimuthally around the axis of the tank, the mouth always remains aligned approximately parallel to the wall of the tank.
Claims (10)
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- 1996-12-19 DE DE29622088U patent/DE29622088U1/en not_active Expired - Lifetime
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