DE8108805U1 - SELF-DRIVING TUBE MANIPULATOR FOR TRANSPORTING TOOLS AND / OR TEST EQUIPMENT - Google Patents
SELF-DRIVING TUBE MANIPULATOR FOR TRANSPORTING TOOLS AND / OR TEST EQUIPMENTInfo
- Publication number
- DE8108805U1 DE8108805U1 DE19818108805 DE8108805U DE8108805U1 DE 8108805 U1 DE8108805 U1 DE 8108805U1 DE 19818108805 DE19818108805 DE 19818108805 DE 8108805 U DE8108805 U DE 8108805U DE 8108805 U1 DE8108805 U1 DE 8108805U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- walking
- pipe
- support
- manipulator
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 15
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 235000009421 Myristica fragrans Nutrition 0.000 description 1
- 206010039740 Screaming Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000001115 mace Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
KRAFTWERK UNION Mein ZeichenKRAFTWERK UNION My sign
AKTIENGESELLSCHAFT VPA 61 G 9218 DEAKTIENGESELLSCHAFT VPA 61 G 9218 DE
Aktenzeichen G 81 08 805.1File number G 81 08 805.1
Selbstfahrender Rohrmanipulator zum Transport von Werkzeugen und/oder PrüfgerätenSelf-propelled pipe manipulator for transporting tools and / or test equipment
5 Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Service-Technik für5 The invention is in the field of service technology for
I Rohranlagen und ist bei der konstruktiven AusgestaltungI pipe systems and is in the structural design
I eines Manipulators anzuwenden, mit dem ein Werkzeug und/oderI apply a manipulator with which a tool and / or
I ein Prüfgerät in ein Rohr oder eine Rohrleitung eingebrachtI installed a test device in a pipe or pipeline
β und dort für spezielle Arbeits- und/oder Prüfzweckeβ and there for special work and / or test purposes
I 10 fernbedient eingesetzt werden soll. Derartige Rohrmanipula-I 10 is to be used remotely. Such pipe manipula-
I toren sind von besonderer Bedeutung für die Untersuchung undI gates are of particular importance for the investigation and
i Behandlung von Rohrleitungen in Kernkraftanlagen. Hier i Treatment of pipelines in nuclear power plants. here
I besteht insbesondere das Bedürfnis, Rundnähte oderIn particular, there is a need to make circular seams or
I Längsnähte von innen nachzuschleifen oder nachzuschweißen,I regrinding or re-welding longitudinal seams from the inside,
I 15 mit Fernsehkameras oder mit Ultraschall-Prüfgeräten zu I untersuchen usw. Es kommt dabei insbesondere auf dieI 15 with television cameras or with ultrasonic test equipment too I investigate, etc. It depends in particular on the
I Einhaltung präziser Vorschub, Prüf- und BearbeitungsbahnenI Compliance with precise feed, test and machining paths
1 an·1 to
^ 20 Ein bekannter selb-stfahrender Manipulator besteht aus einem^ 20 A well-known self-propelled manipulator consists of one
I zweigliedrigen Schreitwerk mit einem vorderen und einemI two-part treadmill with a front and a
t hinteren Schreitkörper3 wobei die beiden Schreitkorper über t rear walking body 3 with the two walking bodies over
ein kardanartiges Gelenk miteinander verbunden sind und mit Antriebsmitteln zur rohraxialen Fortbewegung des einen 25 Sehreitkörpers relativ zum anderen Schreitkorper versehen sind. Diese Antriebsmittel bestehen aus einem Zylinder mit Hubkolben, die beide einen wesentlichen Teil des vorderen Schreitkörpers bilden. Am vorderen Ende dieses Schreitkörpers befindet sich eine Halterung für einen sich axiala cardan-like joint are connected to one another and with drive means for the tubular axial movement of the one 25 visual riding body are provided relative to the other walking body. These drive means consist of a cylinder with Reciprocating pistons, both of which form an essential part of the front walking body. At the front end of this walking body there is a bracket for one axially
Zm 3 Un / 30.07.1984Zm 3 Un / 07/30/1984
nach vorn erstreckenden Manipulatorkopf, der das eigentliche
Werkzeug und/oder Prüfgerät trägt. - Der vordere Schreitkörper weist weiterhin am vorderen Ende des Hubzylinders
sowie am hinteren Ende des nach hinten ausfahrbaren
Hubkolbens ein Stützteil auf, das am Umfang verteiltforward-extending manipulator head, which is the actual
Carrying tool and / or testing device. - The front walking body still points at the front end of the lifting cylinder
as well as at the rear end of the retractable
Reciprocating piston has a support part that is distributed around the circumference
Führungselemente in Form von Rollen zur Fortbewegung des | Manipulators trägt. Ein gleichartiges Stützteil ist am
hinteren Ende des hinteren Schreitkörpers vorgesehen, an den s
auch die Versorgungsleitungen herangeführt sind. - Beim | Betrieb dieses Manipulators wird abwechselnd der eine und §.
der andere Schreitkörper im Rohr oder in der Rohrleitung ff fixiert. Hierzu sind Klemmvorrichtungen in Form eines §
membranartig radial aufweitbaren zylindrischen Mantels | vorgesehen, von denen je eine jedem Schreitkörper zwischen |
den Stützteilen zugeordnet ist (FR-PS 1 508 238). Dieser JGuide elements in the form of rollers for moving the | Manipulator carries. A similar support part is on
provided the rear end of the rear border body, see also the supply lines are guided to the. - At the | Operation of this manipulator will alternate between the one and §. the other stepping body is fixed in the pipe or in the pipeline ff. For this purpose, clamping devices are in the form of a cylindrical shell which can be expanded radially in the manner of a membrane | provided, one of which each stepping body between | is assigned to the support parts (FR-PS 1 508 238). This J
bekannte Rohrmanipulator ist vor allem aufgrund der Iwell-known pipe manipulator is mainly due to the I.
1 konstruktiven Ausgestaltung der Klemmvorrichtungen ein | relativ langgestrecktes, schlankes Gebilde und daher nur im |
wesentlichen in geradlinig verlaufenden Rohrleitungen
einsetzbar. ;1 structural design of the clamping devices a | relatively elongated, slender structure and therefore only in the | essentially in straight pipelines
applicable. ;
Ein anderer bekannter selbstfahrender Rohrmanipulator, der \
dem Transport eines Aufnehmers für ein Fehlersuchgerät 1
dient, besteht aus einem dreigliedrigen Schreitwerk mit j] einem zwischen zwei Stützkörpern angeordneten, faltenbalg- \
artigen Antriebseinrichtung. Die beiden Stützkörper sind mit f je einem membranartig radial aufweitbaren, zylindrischen
Mantel versehen, und das faltenbalgartige Zwischenstück ist
mit Unter- oder Überdruck beaufschlagbar (GB-OS 2 000 301).Another known self-propelled pipe manipulator \ serves a pickup for an error search device 1 to the transport, consists of a tripartite walking mechanism with j] arranged between two support bodies bellows \-like drive means. The two support bodies each have a cylindrical, diaphragm-like, radially expandable
Sheath provided, and the bellows-like intermediate piece is
can be charged with negative or positive pressure (GB-OS 2 000 301).
Ein solcher Manipulator kann auch RohrkrümmungenSuch a manipulator can also bend pipes
durchlaufen, doch dürfte er zum Transport von schweren
Werkzeugen wie Schleif- oder Schweißvorrichtungen nicht
geeignet sein, insbesondere dann nicht, wenn bei dem
Transport Höhendifferenzen zu überwinden sind.run through, but it should be used to transport heavy
Tools such as grinding or welding devices are not
be suitable, especially if the
Transport height differences are to be overcome.
Ausgehend von einem selbstfahrenden Manipulator mit den. Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 (FR-PS 1 508 238) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das zweigliedrige Schreitwerk so auszugestalten, daß mit dem Rohrmanipulator auch gekrümmte und senkrecht verlaufende Rohrpartien durchfahren werden können, ohne daß die Gefahr des Durchrutschens oder der Positionsveränderung bestünde.Starting from a self-propelled manipulator with the. Features of the preamble of claim 1 (FR-PS 1 508 238), the invention is based on the object, the two-part Design stepping mechanism in such a way that the pipe manipulator also allows curved and vertical pipe sections can be driven through without the risk of slipping or changing position.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen,To solve this problem it is provided according to the invention,
daß die Stützteile der Schreitkörper als Stutzflansche ausgebildet sind, die außer den Führungselementen auch die Klemmvorrichtungen tragen, weiche über die Kontur der Stützflansche hervorragen,that the support parts of the walking body are designed as support flanges, which apart from the guide elements also the Wear clamping devices that protrude beyond the contour of the support flanges,
daß bei dem mit zwei Stützflanschen versehenen Schreitkörper die beiden Stützflansche starr miteinander verbunden sind, daß die Klemmvorrichtungen aus zweiseitig beaufschlagbaren, strahlen- oder speichenförmig um das Zentrum des jeweiligen Stützflansches herum angeordneten und an diesem befestigten Klemmkolben-Zylinder-Anordnungen bestehen, deren nach außen durch eine Zylinder-Stirnwand ragende Kolbenstangen ballige Klemmflächen aufweisen,that in the walking body provided with two support flanges, the two support flanges are rigidly connected to one another, that the clamping devices can be acted upon on both sides, radiate or spoke-shaped around the center of the respective Support flange arranged around and attached to this clamping piston-cylinder arrangements exist, the outward piston rods protruding through a cylinder end wall have spherical clamping surfaces,
und daß der die Antriebsmittel aufnehmende Schreitkörper den hinteren Schreitkörper bildet, wobei die Versorgungsleitungen in Form eines flexiblen Stranges an diesen Schreitkörper herangeführt sind und der Manipulatorkopf an einem Stützflansch des vorderen Schreitkörpers gelagert ist.and that the walking body receiving the drive means forms the rear walking body, wherein the supply lines are brought up to this stepping body in the form of a flexible cord and the manipulator head is attached to one Support flange of the front walking body is mounted.
Bei einem derart ausgebildeten, universell verwendbaren Rohrmanipulator können die beiden Schreitkörper in rohraxialer Richtung relativ kurz und kompakt ausgebildet werden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, auch enge Rohrkrümmungen zu durchfahren. Die hierbei vorgesehenen Klemmvorrichtungen ermöglichen dabei ein Verspannen mit großen radialen Druckkräften und mit entsprechendem Reib-In the case of a universally usable pipe manipulator designed in this way, the two walking bodies can in tube-axial direction are made relatively short and compact. This gives the opportunity to also close To drive through bends in the pipe. The clamping devices provided here enable bracing with large radial compressive forces and with corresponding frictional
- 2b -- 2 B -
schluB, so daß auch bei Beladung des Rohrmanipulators mit schweren Werkzeugen ein Durchschreiten von steilen bis hin zu vertikalen Rohxpartien möglich ist.concluded, so that even when the pipe manipulator is loaded with heavy tools, it is possible to walk through steep to vertical raw sections.
Mit Rücksicht auf eine stabile Anordnung des Rohrmanipulators in der zu prüfenden oder zu bearbeitenden Rohrleitung empfiehlt es sich, daß der die Antriebsmittel aufnehmende hintere Schreitkörper mit den beiden Stützflanschen versehen ist;, wobei diese über einen Flanschkörper miteinander verbunden sind. Man kann aber auch den vorderen Schreitkörper mit zwei Stutzflanschen ausrüsten. In diesem Tall empfiehlt es sich, den Manipulatorkopf zwischen den beiden Stutzflanschen anzuordnen.With regard to a stable arrangement of the pipe manipulator in the pipeline to be tested or processed it is recommended that the rear walking body receiving the drive means be provided with the two support flanges is; these being connected to one another via a flange body are connected. But you can also equip the front walking body with two support flanges. In this valley it is recommended to arrange the manipulator head between the two support flanges.
Die gemäß der Erfindung vorgesehene kompakte Ausgestaltung des Rohrmanipulators kann dadurch weiter verbessert werden, daß die an den Stützflanschen vorgesehenen Führungselemente aus Kugelrollen-Einsätzen bestehen, welche gleichfalls strahlen- oder speiehenförmig um das jeweilige Stützflanscb-Zentrum herum verteilt angeordnet und am Stützflanc«ch befestigt sind. Diese Führungselemente in Form von Kugelrollen-Einsätzen gewährleisten dafrei einen leichten, ruckfreien Lauf des Rohrmanipulators und ermöglichen ein Verdrehen desselben in Umfangsrichtung. Von den Kugelrollen-Einsätzen sind zweckmäßig jeweils zwei spiegelsymmetrisch und tangential benachbart zu einerThe proposed according to the invention compact design of the pipe manipulator can be further improved in that the provided on the support flanges guide elements consist of ball roller inserts which likewise radiation or speiehenförmig around the respective Stützflanscb center around distributed and on Stützflan c "ch fixed are. These guide elements in the form of ball roller inserts ensure easy, jolt-free running of the pipe manipulator and enable it to be rotated in the circumferential direction. Two of the ball roller inserts are expediently each mirror-symmetrical and tangentially adjacent to one
Klemmkolben-Zylinder-Anordnung am jeweiligen Stützflansch angeordnet.Clamping piston-cylinder arrangement arranged on the respective support flange.
Zum Betrieb des zweigliedrigen Schreitwerkes und damit auch der als Klemmvorrichtungen vorgesehenen Klemmkolben-Zylinderanordnungen sind Steuerelemente wie Ventile und Sehalter erforderlich. Im Interesse einer möglichst kurzen axialen Ausdehnung der beiden Schreitkörper ist es vorteilhaft, solche Steuerelemente einem TrangkÖrperTo operate the two-part walking mechanism and thus also the clamping piston-cylinder arrangements provided as clamping devices controls such as valves and sehalter are required. In the interests of the shortest possible axial expansion of the two walking bodies, it is advantageous to have such control elements in a transverse body
J - 2c -J - 2c -
I zuzuordnen, der an seinen beiden Enden mit je einemI assign the one at both ends with one each
I Kardangelenk versehen ist und als Zwischenglied den vorderenI cardan joint is provided and the front one as an intermediate link
F Schreitkörper mit dem hinteren Schreitkörper gelenkigF walking body articulated to the rear walking body
i verbindet. i connects.
* 5* 5
I Als Antriebsmittel für das zweigliedrige Schreitwerk kommt I As a drive means for the two-part walking mechanism comes
• vor allem dex bereits bekannte Druckmittexantrieb mit einem Schreitzylinder und einem darin längsverschieblich gelager-• Above all, dex already known Druckmittexantrieb with a Cylinder and a longitudinally displaceable bearing
I tenf zweiseitig beaufschlagbaren Schreitkolben in Betracht. 1 10 Bei Verwendung eine.* solchen Antriebsmittels erzielt man I dann eine besonders gunstige Raumausnutzung, wenn der I th f double-sided impactable walking piston into consideration. 1 10 When using a
I 15 verbundenen, den Schreitkolben fuhrenden Doppelflanschteil I I 15 connected, the scoop leading double flange part I und aus einem den eigentlichen Schreitzylinder bildenden undand from a and forming the actual screaming cylinder
1 mit dem anderen Stützflansch verbundenen Zylinder besteht1 cylinder connected to the other support flange
j und die Schalter und Ventile fur den Druckmittelantrieb desj and the switches and valves for the pressure medium drive of the
ί Schreitkolbens trägt.ί Mace carries.
2020th
>ils Antriebsmittel für den Rohrmanipulator kann aber auch ein Elektromagnetantrieb oder ein Spindel-Wanderisutter-Antrieb vorgesehen sein, wobei das jeweilige Antriebsmittel zweckmäßig im Inneren des die beiden Stützflansche verbin-25 denden Flanschkörpers angeordnet ist.> ils drive means for the pipe manipulator can also an electromagnetic drive or a spindle wandering nut drive be provided, the respective drive means expediently connecting the two support flanges inside the the flange body is arranged.
Mehrere Ausführungsbeispiele des neuen Rohrmanipulators sind in der Zeichnung dargestellt. Anhand dieser Ausführungsbeispiele wird die Erfindung naner beschrieben und die 30 funktionelle Zuordnung dar einzelnen Elemente erläutert. Dabei ist der hinters Schreitkörper einfach als "Schreitkörper" und der vordere Schreitkörper rls "Schreitgegen- (. körper" bezeichnet.Several embodiments of the new pipe manipulator are shown in the drawing. The invention is described in more detail on the basis of these exemplary embodiments and the functional assignment of the individual elements is explained. Here, the border behind the body is simply "walking body" and the front border body rls "Schreitgegen- (. Body" means.
- 3 - VPA 81 P 9 2 ι 8 OE Es zeigt:- 3 - VPA 81 P 9 2 ι 8 OE It shows:
Fig. 1 in schematischer Darstellung den Rohrinnenmanipulator in zwei Positionen innerhalb einer gekrümmten Rohrleitung, wobei der Manipulatorkopf mit einer Rohrinnenschleifvorrichtung ausgerüstet ist;Fig. 1 in a schematic representation of the inner tube manipulator in two positions within a curved Pipeline, with the manipulator head equipped with an internal pipe grinding device is;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schleifkopf des Manipulators nach Fig. 1;FIG. 2 shows a plan view of the grinding head of the manipulator according to FIG. 1;
Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild der elektropneumatischen Steuerung für den Schreitkolben und {"' für die Klemmkolben der Klemmvorrichtung;Fig. 3 is a simplified circuit diagram of the electropneumatic Control for the walking piston and {"'for the clamping piston of the clamping device;
Fig. 4 das Schaltbild eines einzelnen Mehrwegeventils4 shows the circuit diagram of a single multi-way valve
mit zugehörigem Differenzdruckschalter als Stellungsmelder und einem als PE-Wandler dienenden Druckschalter (C-Kolben); Fig. 5 in einem Axialschnitt den Schreitkörper deswith the associated differential pressure switch as a position indicator and one that serves as a PE converter Pressure switch (C-piston); Fig. 5 shows the walking body of the in an axial section
Manipulator-Schreitwerks jManipulator walking gear j
Fig. 6 den Schnitt VI-VI. aus Fig. 5 , d.h. einen Stützflansch mit Klemmvorrichtungen und Führungselementen; 6 shows the section VI-VI. from Fig. 5, i.e. a support flange with clamping devices and guide elements;
Fig. 7 den Schnitt VH-VH aus Fig. 5f d.h. die sechseckige Außenkontur des Schreitzylinders mit an dem Schreitzylinderflansch befestigten Druckschaltern; 7 shows the section VH-VH from FIG. 5 f, ie the hexagonal outer contour of the writing cylinder with pressure switches attached to the writing cylinder flange;
Fig. 8 den Schnitt VJH-yiH aus Fig. 5 , d.h. die auf derFig. 8 shows the section VJH-yiH from Fig. 5, i.e. that on the
anderen Seite des Schreitzylinderflansches befestigten Steuerventile der elektropneumatisehen Steuerung;on the other side of the crest cylinder flange Electropneumatic control valves Steering;
Fig. 9 die Außenansicht eines Zwischengliedes, das zur Kupplung des Schreitkörpers mit dem den Manipulatorkopf tragenden Gegenschreitkörper dient; Fig. 10 eine Seitenansicht des Zwischengliedes;Fig. 9 is the external view of an intermediate member which is used for Coupling of the stepping body with the counter stepping body carrying the manipulator head is used; Fig. 10 is a side view of the intermediate link;
- 4 - VPA 81 P92 1 8DE- 4 - VPA 81 P92 1 8DE
Fig. 11 den gesamten Manipulator mit Schreitkörper, Zwischenglied, Gegenschreitkörper und angebautem Schleifkopf, zum Teil im Schnitt, zum Teil in Ansicht in gestreckter und in gekrümmter Position?11 shows the entire manipulator with walking body, intermediate member, opposing walking body and attached Grinding head, partly in section, partly in view, stretched and curved Position?
Fig. 12 - 14 veitere so wie in Fig. 1 innerhalb derFigs. 12-14 further as in Fig. 1 within the
Rohrleitung befindliche schematisch dargestellte Ausführungen des Manipulatorkopfes und zwar:Schematic versions of the manipulator head located in the pipeline, namely:
Fig.12 den Manipulator mit einem Schweißkopf; Fig.13 eine Draufsicht auf den Scbweißkopf nach Fig.12j12 shows the manipulator with a welding head; 13 shows a plan view of the welding head according to FIG. 12j
Fig.14 den Manipulator mit einer Gamma-Durchstrahlungseinrichtung; 14 shows the manipulator with a gamma transmission device;
Fig.15 als Ausführungsvariante einen Elektromagnetantrieb für das Schreitwerk mit Magnetspule und Anker;Fig. 15 as a variant of an electromagnetic drive for the walking gear with magnetic coil and armature;
Fig.i6 eine weitere Ausführungsvariante des Schreitwerks mit einem Spindel-Wandermutter-Antrieb. undFig.i6 a further variant of the walking mechanism with a spindle wander nut drive. and
Fig. 17 land 18 eine Schweißnaht bei Rohrversatz vor und nach dem Beschleifen.Fig. 17 land 18 a weld seam with pipe misalignment before and after the grinding.
Gemäß Fig. 1 dient der als Ganzes mit M bezeichnete Rohrinnenmanipulator zum fernbedienten Transportieren von Prüfgeräten und Werkzeugen längs vorgegebener Vorschubbahnen durch das Rohrinnere R' einer allgemein mit R bezeichneten Rohrleitung. Diese ist im Ausschnitt und mit drei aneinandergeschweißten Rohrschüssen r1, r2, r3 dargestellt, wobei der Schuß r1 ein erstes (90°)-Rohrknie, der Schuß r2 ein zweites, an das Rohrknie r1 sich s-förmig anschließendes (90°)-Rohrknie r2 bildet und der obere Rohrschuß r3 ein vertikal verlaufender Rohrleitungsabschnitt ist. Die umlaufenden Schweißnähte zwischen r1-r2 sind mit s12 und zwischen r2-r3 mit s23 bezeichnet.According to FIG. 1, the tube manipulator designated as a whole with M is used for remote-controlled transport of testing devices and tools along predetermined feed paths through the pipe interior R 'a general pipeline marked with R. This is in the cutout and with three pipe sections r1 welded together, r2, r3 shown, where the shot r1 a first (90 °) tubular elbow, the shot r2 a second, to the tubular elbow r1 forms an S-shaped adjoining (90 °) pipe elbow r2 and the upper pipe section r3 vertically extending pipeline section is. The circumferential weld seams between r1-r2 are marked with s12 and denoted by s23 between r2-r3.
Der Manipulator M ist , wie es Fig. 1 verdeutlicht, in der Lage, sowohl vertikale und horizontale als auchThe manipulator M is, as Fig. 1 shows, capable of both vertical and horizontal as well
- 5 - VPA 81 P 9 2 \ 8 DE- 5 - VPA 81 P 9 2 \ 8 DE
relativ stark gekrümmte Rohrleitungspartien fernbedient gesteuert zu durchwandern und sich darin in einer beliebigen Position zu arretieren. In Position I z.B. kann die Schweißnaht s12 von innen beschliffen werden; hierzu ist der Manipulatorkopf K1, der an dem Schreitgegenkörper m2 gelagert ist, als Rohrinnen-Schlelfvorrichtung ausgebildet. Position II stellt eine Zwischenposition dar; der Manipulator M, der gerade die Schweißnaht s23 von innen beschliffen hat, befindet sich auf dem Wege zu einer nächsten (aus Fig. 1 nicht ersichtlichen) Schweißnaht.remote control of relatively strongly curved pipe sections to wander through controlled and to lock yourself in it in any position. In position I e.g. the weld seam s12 can be ground from the inside; for this purpose, the manipulator head K1, which is attached to the striding counter body m2 is stored, designed as an internal pipe keying device. Position II represents a Intermediate position; the manipulator M, which has just ground the weld seam s23 from the inside, is located on the way to a next weld seam (not shown in FIG. 1).
¥ie es Fig* 1 prinzipiell zeigt- besteht das Schreitwerk mO des Manipulators M aus einem Schreitkörper m1 und einem Schreitgegenkörper m2. Beide Körper m1, m2 sind mit pneumatischen Klemmvorrichtungen A, B bzw. D, E (die noch näher erläutert werden) zum Festklemmen der Körper m1, m2 am Rohrinnenumfang versehen. Die Mittel zur rohraxialen Bewegung des Schreitkörpers m1 relativ zum Schreitgegenkörper m2, wenn die KLemmvor- - richtungen A, B des Schreitkörpers m1 ausgefahren (in Eingriff) und diejenigen D, E des Gegenkörpers m2 eingefahren (außer Eingriff) sind und umgekehrt, bestehen aus einem Schreit zylinder C1, der mit dem Schreitkörper m1 fest verbunden ist, und einem im Schreitzylinder C1 axial verschieblich gelagerten, zweiseitig beaufschlagbaren Schreitkolben C2, dessen Kolbenstange C20 mit dem Schreitgegenkörper m2 über ein Zwischenglied m3 mit mindestens einem kardanartigen Gelenk g1, g2 gelenkig verbunden ist. Der Schreitkörper m1 ist im dargestellten Beispiel über ein erstes Kardangelenk g1 an das Zwischenglied m3 angelenkt, und an letzteres ist über ein zweites Kardangelenk g2 der Schreitgegenkörper angelenkt. Letzterer trägt den Mani-As Fig * 1 shows in principle, there is a walking mechanism mO of the manipulator M from a walking body m1 and a walking counter body m2. Both bodies m1, m2 are with pneumatic clamping devices A, B or D, E (which will be explained in more detail) for clamping the body m1, m2 is provided on the inner circumference of the pipe. the Means for the axial movement of the walking body m1 relative to the walking counter body m2, if the clamping device - directions A, B of the walking body m1 extended (engaged) and those D, E of the counter body m2 are retracted (disengaged) and vice versa, consist of a walking cylinder C1, which with the Walking body m1 is firmly connected, and an im Stepping cylinder C1 axially displaceably mounted, bilaterally acted upon stepping piston C2, whose Piston rod C20 with the walking counter body m2 via an intermediate link m3 with at least one cardan-type Joint g1, g2 is articulated. The walking body m1 is in the example shown above a first Cardan joint g1 hinged to the intermediate link m3, and the latter is connected to the latter via a second cardan joint g2 Articulated walking counter body. The latter wears the mani-
f*· ·· W ww ν« * ■■ ·f * · ·· W ww ν «* ■■ ·
- 6 - VPA öl Γ="-11 - 6 - VPA oil Γ = "- 11
pulatorkopf K1, im dargestellten Falle eine Rohrinnen-Schleifvorrichtung, welche in ihrer Arbeitspositiün zwischen den Stützflanschen f3 und f4 des Schreitgsgeiikörpers m2 auf die Rohrachse RO zentriert und demgemäß 5 genau auf die Umlaufbahn der Schweißnaht s12 ausgericht tet werden kann. Die Klemmvorrichtungen der beiden Stütz-pulator head K1, in the case shown an internal pipe grinding device, which in their working position between the support flanges f3 and f4 of the walking body m2 centered on the pipe axis RO and accordingly 5 aligned precisely with the orbit of the weld seam s12 can be switched. The clamping devices of the two support
I flansche f3, f4 sind als öanzes slit D, E und im einzel-I flanges f3, f4 are available as öanzes slit D, E and individually
I nen mit D1, E1 bzw. D2, E2 bezeichnet, die Stützflan-Denoted by D1, E1 or D2, E2, the supporting flanges
I sehe des Schreitkörpers sind als Ganzes mit A, B undI see the strider are as a whole with A, B and
1 10 im einzelnen mit A1, B1 bzw. A2, B2 bezeichnet. Die ' . Führungselemente an den Stützflanschen f1, f2, f3 und /i. V ' f4 zur gleitenden oder rollenden Fortbewegung am Rohr- $ innenumfang sind in Fig, 1 nicht eingezeichnet; sie be-1 10 designated in detail with A1, B1 and A2, B2. the '. Guide elements on the support flanges f1, f2, f3 and / i. V 'f4 for sliding or rolling movement on the pipe The inner circumference is not shown in FIG. 1; they load
I finden sich vorzugsweise über den Umfang der Stützflan-I are preferably found over the circumference of the supporting flange
I 15 sehe verteilt jeweils zwischen aufeinander folgenden έ -Klemmvorrichtungen, sie werden jedoch anhand der Fig.I 15 see distributed between successive έ -clamping devices, but they are based on the Fig.
j und 6 noch näher erläutert. j and 6 explained in more detail.
"· An den Manipulator M bzw. sein Schreitwerk mO ist ein "· On the manipulator M or its stepping mechanism mO is a
I 20 von seiner rückwärtigen (der nicht ersichtlichen Rohr- i einführöffnung zugewandten) Seite herangeführterI 20 zoom guided from its back (not visible the pipe i insertion opening, facing) side
I- flexibler Strang 3 von elektrischen und pneumatischenI- flexible strand 3 of electrical and pneumatic
I - Versorgungsleitungen 3.1 angeschlossen, der von einem ; .' Schutzmantel 3.2 umgeben ist und von einem nicht dar- } 25 gestellten Leitungsspeicher an das Schreitwerk heran-I - supply lines 3.1 connected by one; . ' Protective sheath 3.2 is surrounded and is connected to the walking mechanism by a line accumulator (not shown)
. geführt ist. Wenn die Rohrleitung R ein Gefälle hat i oder vertikal nach unten verläuft, kann der Strang 3. is led. When the pipe R has a downward gradient i or runs vertically downwards, strand 3
zugleich als Absturzsicherung dienen; er ist hierzu entsprechend zugfest auszuführen. Wenn der Manipulator 30 M mit Steigung bzw. vertikal aufwärts verfahren werden soll, kann als Absturzsicherung ein z.B. an dem Zentrum des Stützflansches f3 mit einem Ende eingehängtes Zugseil vorgesehen sein, das durch ein Handloch oder der-also serve as fall protection; it is to be designed to be tension-proof for this purpose. When the manipulator 30 m with an incline or vertically upwards can be used as a fall protection e.g. at the center of the support flange f3 with one end attached pull rope be provided through a hand hole or the-
-7- VPA 81PS218DE-7- VPA 81PS218DE
gleichen am oberen Ende der zu durchfahrenden Rohrleitungsstrecke auf einer arretierbaren Seiltrommel aufgewickelt -werden kann. Dieses Zugseil kann locxer bleiben, denn die Fortbewegung des Manipulators K geschient mit seinem Schreitwerk mO.same at the upper end of the pipe section to be driven through can be wound up on a lockable cable drum. This pull rope can be locxer stay, because the movement of the manipulator K railed with its walking mechanism mO.
Die Schreitbewegung des Manipulators M (sein Kopf KI IThe stepping movement of the manipulator M (his head KI I
wird später beschrieben) geschieht wie folgt: Es sei :will be described later) happens as follows: Let:
angenommen, daß der Manipulator M aus Stellung 1 assumed that the manipulator M from position 1 \\
zunächst um eine erste schritthalf te weiter räch oben | first of all a first step half te further avenge up |
bewegt werden soll. Dazu -wird der Schreitkörper al alt | should be moved. For this purpose, the walking body becomes old |
seinen Klemmvorrichtungen A4 B arretiert» dagegen der Jhis clamping devices A 4 B, on the other hand, locks the J
wird die Kolbenseite C21 ttit Druck beaufschlagt und | * the piston side C21 ttt is pressurized and | *
die andere Kolbenseite C22 entlüftet« wodurch der \ ' the other side of the piston C22 is exhausted «whereby the \ '
'entsprechenden Schritt verschoben wird und alt 1ha'corresponding step is shifted and old 1ha ίί
das Zwischenglied &3 und der als Schleifkopf ausge- |the intermediate link & 3 and the one designed as a grinding head |
bildete Manipulatorkopf Ki. Venn dies die Meß- bzw. | formed manipulator head Ki. If this is the measurement or |
Arbeitsposition wäre, dann -wurden alle Klemmvorrichtun- f Would be the working position, then all clamping devices were f
gen A-E -wieder in ihre Klemmstellung gebracht und ge- | brought unto AE -again in their clamping position and overall |
halten; soll dagegen der Manipulator M um einen weite- i keep; on the other hand, if the manipulator M is to be increased by a wide i
ren halben Schritt fortbewegt werden, dann bleibt nur |be moved forward by half a step, then only | remains
der Schreitgegenkörper m2 arretiert, dagegen der fthe striding opposing body m2 is locked, while the f
Schreitkörper m1 mit A und B von der Rohrinnenwand wird f Walking body m1 with A and B from the pipe inner wall becomes f
gelöst, so daß nun bei Beaufschlagung der Kolbenseite fsolved, so that now when the piston side f
C22 der Schreitkörper m1 mit seinem Zylinder C1 um |.C22 the walking body m1 with its cylinder C1 around |.
die zweite Schritthälfte nachgezogen wird, wobei die fthe second half of the crotch is retraced, whereby the f
Schrittweite wiederum durch den Kolbenhub bestimmt ist. |In turn, the step size is determined by the piston stroke. |
Das Zwischenglied m3 mit den beiden Kardangelenken g1, * The intermediate link m3 with the two cardan joints g1, *
gZ an seinen beiden Enden ermöglicht es, daß mit dem ■ gZ at both ends enables the ■
Manipulator M Rohre relativ starker Krümmung durch- IManipulator M pipes of relatively strong curvature through I
fahren werden können. i can drive. i
ic» ■· · 9· ·· teic »■ · · 9 · ·· te
ccs · · · · · ·· er ccs · · · · · ·· er
- 8 - VPA 8? P9218DE- 8 - VPA 8? P9218DE
Fig.3 "bis 10 zeigen Einzelheiten des Schreitkörpers m1 und des Zwischengliedes πι3, -wobei der Figur 1 entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen haben« Der Schreitkolben C2 ist zum Hindurchführen der Versorgungsleitungen 3«1 als Hohlkolben mit der hohlen Kolbenstange C20 ausgeführt. Die Kolbenstange C20 weist ein vorderes Ende C201 auf, auf welches der Halsteil 4.1 der Gelenkgabel 4 aufgeschoben und mittels der auf das freie Kolbenstangenende verdrehungsgesichert «ufgeschraubten ¥elles!üutter 5 "befestigt ist. Der Kolbenbund C23 1st an der Zylinderwand C11 längsverschieblich geführt, der fialsteil 4*1 und mit iha der Kolbenstangenteil C201 sind an den Flanken der Öffnung C13 des Zylinderbodens C12 geführt. Das andere Kolben- stangenende C202 1st im Halsteil C140 des Doppelflanschteiles C14 geführt* dessen linker Flanschteil C141 den zweiten Zylinderboden bildet» und dessen rechter Flanschteil der schon erwähnte Stützflansch f2 ist. Zwecks präziser Gleitführung sind Paßfedern 6 am 3 "to 10 show details of the walking body m1 and the intermediate member πι3, -which parts corresponding to FIG. 1 have the same reference numerals« The walking piston C2 is designed as a hollow piston with the hollow piston rod C20 for the passage of the supply lines 3-1 C20 has a front end C201 onto which the neck part 4.1 of the joint fork 4 is pushed and fastened by means of the ¥ eller! The piston collar C23 is guided in a longitudinally displaceable manner on the cylinder wall C11, the fial part 4 * 1 and with iha the piston rod part C201 are guided on the flanks of the opening C13 of the cylinder base C12. The other end of the piston rod C202 is guided in the neck part C140 of the double flange part C14 * whose left flange part C141 forms the second cylinder base and whose right flange part is the already mentioned support flange f2. For the purpose of precise sliding guidance, parallel keys 6 am
entsprechenden Längsnuten am Innenumfang des Halsteiles C140 gleiten. Über die stufenförmig angeordneten Zwischenplatten 7 und 8 sind als Führungselemente die Kugelrollen-Einsätze 9 in strahlen- oder spsdchenförmiger Anordnung bezüglich des Stützflanschzentrums f20 angeschraubt. Sie können mit nach außen ragenden Stahlkugeln 9.1 an der Rohrinnenwand entl.angrollcin (das Kugellager im Inneren der Einsätze 9 ist der Einfachheit halber fortgelassen, weil derartige Einsätze an sich bekannt sind). Die strichpunktiert angedeuteten Konturen 9'» 9" und 9"' jeweils größeren Durchmessers deuten an, daß der Stützflansch f2 und der Befestigungskreis der Einsätze 9 in Anpassung an unterschiedliche corresponding longitudinal grooves on the inner circumference of the neck part C140 slide. The ball roller inserts 9 are screwed on as guide elements in a radial or spherical arrangement with respect to the support flange center f20 via the stepped intermediate plates 7 and 8. With outwardly protruding steel balls 9.1 you can roll away on the inner wall of the pipe (the ball bearing inside the inserts 9 is omitted for the sake of simplicity, because such inserts are known per se). The contours 9 '»9" and 9 "' indicated by dash-dotted lines, each with a larger diameter, indicate that the support flange f2 and the fastening circle of the inserts 9 adapt to different
ICB "» » ··· *»β - * «ftICB "» »··· *» β - * «ft
- 9 - VPA gt ρ 9 2 1 8 QE- 9 - VPA gt ρ 9 2 1 8 QE
Rohrinnendurchmesser in entsprechenden Durchmessern gewählt werden kann. Die gleiche Durchmesservergrößerung ist möglich für die in der linken HsIfte der Fig. 5 und in Fig. 6 dargestellten, als Ganzes mit "bezeichneten KI ennnvorrichtungen und den zugehörigen Stützflansch f1, siehe die strichpunktiert angedeuteten Konturen 10·, 10™ und 10" · jeweils größer werdenden Durchmessers. Während für den Stützflansch f2 die ScMiittetene so gelegt ist» daß die Führungselemente erkennbar sind» ist "beim Stützflansch f1 die axiale Inner pipe diameter can be selected in corresponding diameters. The same increase in diameter is possible for the KI ennnvorrichtungen shown in the left half of Fig. 5 and in Fig. 6, designated as a whole with "and the associated support flange f1, see the contours 10 ·, 10 ™ and 10" · respectively, indicated by dash-dotted lines increasing diameter. While the center line for the support flange f2 is placed in such a way that the guide elements are recognizable, the center line for the support flange f1 is the axial one
Schnittebene so gelegt« daß stan die Klemmvorrichtungen O 10 erkennt* letztere sind mit ihrem ZylindergehäusftSection plane placed in such a way that the clamping devices were in place O 10 recognizes * the latter are with their cylinder housing
10.1 Über eifc* Zvischenplatte 11 an de."j mit dem Zylinderboden C12 einfttückigen Stützflanaeh f1 featge* ~ 15 schraubt. Die eine Seite des Flanschteile C141 des Doppelflanschteiles C14 dient zur Befestigung von Druckbehältern 12* welche - wie es Fig. 7 näher zeigt -um den sechseckigen Außenumfang des Schreitzylinderi 1 herumgruppiert sind, wodurch sich eine sehr gute .10.1 Via eifc * intermediate plate 11 an de. "J with the cylinder base C12 one-piece support flange f1 featge * ~ 15 screws. One side of the flange part C141 of the Double flange part C14 is used to attach Pressure vessels 12 * which - as FIG. 7 shows in more detail - around the hexagonal outer circumference of the writing cylinder 1 are grouped around, which makes a very good.
-weist außerdem die Druckluftanschlüsse C15 zur Bewegung des Schreitkolbens C2 in der einen Richtung auf. Zur Bewegung des Schreitkolbens C2 in der anderen Richtung - . dienen strichpunktiert bei C16 angedeutete Druckluft-Leitungsanschlüsse. Am Doppelflanschteil C14 befestigt sind ferner, wie es Fig. 8 deutlicher zeigt, größere Magnetventile MV5/2 und kleinere pneumatische Ventile F3/2, wobei 5/2 2 Schaltzustände bei 5 Druckluftanschlüssen und 3/2 2 Schaltzustände bei 3 Druckluftanschlüssen bedeutet. An allen in Fig. 5 mit d bezeichneten Stellen sind in entsprechende Ringnuten Dichtungsringe eingelegt, die zur Abdichtung der Gleitflächen zwischen Kolben C2 und Zylinder C1 dienen oder -has also the compressed air connections C15 for moving the plunger C2 in one direction. To move the crotch C2 in the other direction -. The compressed air line connections indicated by dash-dotted lines at C16 are used. 8, larger solenoid valves MV5 / 2 and smaller pneumatic valves F3 / 2 are also attached to the double flange part C14, where 5/2 means 2 switching states with 5 compressed air connections and 3/2 means 2 switching states with 3 compressed air connections. At all points designated by d in FIG. 5, sealing rings are inserted into corresponding annular grooves, or they serve to seal the sliding surfaces between piston C2 and cylinder C1
ξ ti] r< I »I It itS I /ξ ti] r <I »I It itS I /
ί - 10 - VPA 81 P9218ί - 10 - VPA 81 P9218
I zur Abdichtung zwischen dem Doppelflanschteil C14 undI for sealing between the double flange part C14 and
t den anliegenden Zylinder- und Kolben-Flächen oder die t the adjacent cylinder and piston surfaces or the
I -z.ixc Abdichtung der Klemmvorrichtungen 10 dienen. HitI -z.ixc sealing the clamping devices 10 are used. hit
ξ dem Stützflansch f2 des Schreitkörpers m1 ist eineξ the support flange f2 of the walking body m1 is a
I 5 Grundplatte 13 verbunden, an deren Außenseite Differenz-I druckschalter 14 befestigt sind. I 5 base plate 13 connected, on the outside of which differential pressure switches 14 are attached.
I In Fig. 6 ist stellvertretend für alle StützflanscheI in Fig. 6 is representative of all support flanges
I anhand des Stut2flanscb.es ±1 gezeigt, daß dieser mit I shown on the basis of the Stut2flanscb.es ± 1 that this with
I 10 über seinen Außentuafang verteilten und über &&i£* "f Kontur hervorragenden Klemmvorrichtungen 10 und Füh-I 10 distributed over its outer fang and protruding over && i £ * " f contour clamping devices 10 and guide
O rungselementen 9 versehen ist, Die Klemmvorrichtungen < O approximately elements 9 is provided, the clamping devices < 10 bestehen aus zweiseitig beaufschlagbaren, strahlen-10 consist of two-sided, radiant
'■ oder speichenförmig um das Stützflanschzentrum f10'■ or spoke-shaped around the support flange center f10
] 15 herum am Stützflansch f 1 angeordneten Klemmkolben-I . .Zylinder-Anordnungen, deren nach außen durch eine Stirn- \ ] 15 around the support flange f 1 arranged clamping piston I. .Cylinder arrangements, whose outwardly through a face \ wand 10.11 des Zylindergehäuses 10.1 ragende Kolben-wall 10.11 of the cylinder housing 10.1 protruding piston
\ ' stangen 10.21 des Kolbens 10.2 mit balligen Klemm-I flächen 10.22 am bei ft gestrichelt angedeuteten Innen- \ ' rods 10.21 of the piston 10.2 with spherical clamping surfaces 10.22 on the inside indicated by dashed lines at ft
; 20 umfang des Rohres zur Anlage bringbar sind ο Die ausgefahrene Klemmstellung der Kolbenstange ist mit 10(+) bezeichnet und gestrichelt angedeutet, die eingefahrene Stellung ist 10(-)..In eine Ringnut 10.23 des Kolbenbundes ist wiederum eine Ringdichtung d eingelegt, 25 ebenso in eine Ringnut am Außenumfang des Zylinderdeckel s 10.11 ein weiterer Dichtring d. Die in entsprechende Ringnuten am Innenumfang des Zylinderdeckels 10.11 eingelegten Gleitringe dl können rait einem Sciimiermitteldepot versehen sein (vgl. auch Fig. 5). 30 10.3 und 10.4 sind Anschlußnippel für Druckschläuche, welche über entsprechende Druckluftkanäle 10.31 bzw. 10.41 entweder die äußere Kolbe^iseite K(-) zwecks Rückfj »teilung oder die innere Kolbenseite K(+) zwecks Atfs- ; 25 .. In an annular groove 10:23 of the piston collar in turn is inserted a ring gasket d, as well - 20 circumference of the tube to be brought into abutment are ο The extended clamping position of the piston rod 10 (+) designated and indicated by dashed lines, the retracted position 10 () in an annular groove on the outer circumference of the cylinder cover s 10.11 another sealing ring d. The sliding rings d1 inserted into corresponding annular grooves on the inner circumference of the cylinder cover 10.11 can also be provided with a lubricant depot (see also FIG. 5). 30 10.3 and 10.4 are connection nipples for pressure hoses which, via corresponding compressed air ducts 10.31 and 10.41, either connect the outer piston side K (-) for the purpose of re-dividing or the inner piston side K (+) for the purpose of exhaust.
fahrens der Kolbenstange 10.21 beaufschlagen. Es sind f ahrens the piston rod 10:21 pressurize. There are
- 11 - VPA 81 P 9 2 1 8 DE- 11 - VPA 81 P 9 2 1 8 DE
pro Stützflansch, vie ersichtlich, vier kreuzförmig angeordnete Klemmvorrichtungen 10 vorgesehen, Weiterhin ist in spiegelsymmetrischer Anordnung tangential benachbart und beidseits je einer Klemmvorrichtung 10 je ein Kugelrollen-Einsatz 9 in entsprechenden Aufnahmen 15 des Zylindergehäuses 10-1 befestigt. Pro Stützflansch sind damit vier Klemmvorrichtungen 10 und acht Kugelrollen-Einsätze 9 vorgesehen. Diese über den umfang des Stützflansches gleichmäßig verteilten Klemmvorrichtungen 10 und Führungselemente 9 gewährleisten, daß auch Rohrabgänge überfahren -werden können. As can be seen, four clamping devices 10 arranged in the shape of a cross are provided per support flange, furthermore is tangentially adjacent in a mirror-symmetrical arrangement and a clamping device on each side 10 each a ball roller insert 9 fixed in corresponding receptacles 15 of the cylinder housing 10-1. Per Support flange thus four clamping devices 10 and eight ball roller inserts 9 are provided. This over the circumference of the support flange evenly distributed clamping devices 10 and guide elements 9 ensure that pipe outlets can be driven over.
Bei allen Stützflanschen f1 bis f4 (vgl. Fig. 1), sind zwei Gruppen von Klemmvorrichtungen 10 vorgesehen. So muß man z.B. beim Stützflansch f1 (Fig. 6) unterscheiden zwischen der Gruppe A1, die der Zentrierung des Schreitwerks mO auf Rohrmitte RO dient und der Gruppe B11 die dann bei erfolgter Zentrierung die Spannkräfte · liefert. Deswegen ist der Kolbenbund bei Gruppe A1 in einem solchen Abstand Z1 vom freien Kolbenstangenende und in einem solchen Abstand Z2 vom Zylinderdeckel befestigt, daß in der ausgefahrenen Position 10(+) der beiden A1-Kolben der Abstand f10 - 10.22 jeweils dem Rohrinnenradius ro (vgl. Fig. 1) entspricht.With all support flanges f1 to f4 (see FIG. 1), two groups of clamping devices 10 are provided. For example, in the case of the support flange f1 (FIG. 6), a distinction must be made between group A1, which is used to center the walking mechanism mO on the pipe center RO, and group B1 1, which then supplies the clamping forces when centering has taken place. For this reason, the piston collar in group A1 is attached at such a distance Z1 from the free piston rod end and at such a distance Z2 from the cylinder cover that in the extended position 10 (+) of the two A1 pistons the distance f10 - 10.22 corresponds to the inner tube radius ro (cf. . Fig. 1) corresponds.
D.h. die A1-Klemmvorrichtungen (und dementsprechend die A2-, Dl- und D2-KLemmvorrichtungen) werden vor dem Einfahren auf den Rohrinnendurchmesser einjustiert * Die Klemmvorrichtungen A1, B^; A2, Bp; D1, E1 und D2, E2 jedes Stützflansches sind also für jeden SchrittIe the A1 clamping devices (and accordingly the A2, Dl and D2 clamping devices) are adjusted to the inside diameter of the pipe prior to retraction. * The clamping devices A 1 , B ^; A 2 , bp; So D1, E1 and D2, E2 of each support flange are for each step
bzw. für jede Schri-fcthälfte selbstzentrierend. |or self-centering for each half of the writing. |
Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild der elektro- | pneumatischen Steuerung, wobei jeder Schrei"tkörper bzw. |Fig. 3 shows a simplified circuit diagram of the electrical | pneumatic control, each writing body or |
- 12 - VPA 81P92 18DE- 12 - VPA 81P92 18DE
Schreitgegenkörper mi, in2 nur mit Je zwei Klemmvorrichtungen 10 gezeichnet ist, welche im Falle m1 die Gruppen A und B und im Falle m2 die Gruppen D und Έ repräsentieren, wobei A und D die zentrierenden und B und E die spannenden Kolbengruppen sind. Alle Klemmkolben9 ausgenommen der Schreitkolben C, sind in der ausgefahrerenen (+)-Stellung gezeichnet, d.h. das Schreitwerk mO ist an allen Stützflanschen festgeklensat. SS ist «ie a-bap-Drücklüit-Saamelsehieiiöj die 0,5-bar-Sammelschiene (Entlüftungsdruck) und ihreStepping counter body mi, in 2 only drawn with two clamping devices 10 each, which in case m1 represent groups A and B and in case m2 groups D and Έ , where A and D are the centering piston groups and B and E are the tensioning piston groups. All clamping pistons 9, with the exception of the moving piston C, are drawn in the extended (+) position, that is to say the walking mechanism mO is fastened to all support flanges. SS is «ie a-bap-Drücklüit-Saamelsehieiiöj the 0.5 bar busbar (venting pressure) and its
Abzweige sind nicht gezeichnet. Bis auf gestrichelt ρ ^ angedeutete Impulsleitungen der .AP/ΡΕ Schalterkombinationen sind die elektrischen Steuerleitungen nicht gezeichnet (der besseren Übersichtlichkeit wegen). Es bedeuten:Branches are not drawn. Except for the dashed ρ ^ indicated impulse lines of the .AP / ΡΕ switch combinations, the electrical control lines are not shown (for the sake of clarity). It means:
M 5/2 die schon erwähnten MagnetventileM 5/2 the already mentioned solenoid valves
.ΔΡ/ΡΕ die aus einem Druckdifferenzschalter und einem pneumatisch-elektrischen Wandler.ΔΡ / ΡΕ from a pressure differential switch and a pneumatic-electrical converter
bestehenden ^.P/PE-Schaltkoabinationen, von denen der AP-Schalter bei Erreichen der (+)-Kolbenendlage des 2;ugeordneten Stellkolbens (der ein Schreit- oder KLemm-existing ^ .P / PE switch combinations, of which the AP switch when the (+) - piston end position of the 2nd; Adjusting piston (which has a walking or clamping
ViS-* 25 - kolben sein kann) ein Drucksignal zumViS- * 25 - piston can be) a pressure signal to the
Schließen der Kontaktbrücke des PE- ¥andlers gibt, die damit ein elektrisches Signal abgibt. Dementsprechend wird auch bei Erreichen der (-)-Kolbe»sndlage ein Signal abgegeben, und zwar ein 0-SignalClosing the contact bridge of the PE ¥ andlers there, thus an electrical Emits signal. Accordingly, when the (-) piston end position is reached, a Signal emitted, namely a 0 signal
zum Öffnen der Kontaktbrücke des PE-Vandlers. to open the contact bridge of the PE converter.
Der Funktionsablauf ergibt sich wie folgt:The functional sequence is as follows:
ο» OX
ο »
-s-s
erhe
o»
COOt
O"
CO
mm
BezeiiStep
Bezeii
CO
13
IW
3
13
ta
3 -P *
CO
13th
IW
3
13th
ta
3
........
HV 5/2 KolbenA.
HV 5/2 piston
HV 5/2 KolbenC.
HV 5/2 piston
HV 5/2 Kolben I)
HV 5/2 piston
i Oli ol
3Ü33Ü3
t ■ ·t ■ ·
lit ♦ · · ·· «t · * · ♦lit ♦ · · ·· «t · * · ♦
j » · · m · · ♦ « ♦ # # ι huj »· · m · · ♦« ♦ # # ι hu
- 14 - VPA 81 P921 8DE- 14 - VPA 81 P921 8DE
(Ze) besagt in Fig. 3, daß A und D Zentrierkolben sind, (Sp) besagt, daß B und E Spannkolben sind.(Ze) means in Fig. 3 that A and D are centering pistons, (Sp) means that B and E are tension pistons.
Fig. A zeigt vergrößert den C-Kolben mit aus Barst ellungsgründen seitenverkehrtem C-Zylindergehäuse und das zugehörige Magnetventil M5/2 mit angeschlossenen Z^P/PE-Schaltkombinationen. TC ist ein über einen Taster betätigbares Magnetventil, mit welchem über die beiden druckmittelbetätigten 3/2-Fiutventiie F3/2 und F3/2 die beiden Kolbenseiten C21 und C22 gleichzeitig mit Druckluft geflutet werden können. In dieser Flutstellung "schwimmt" der C-Kolben in seinem Zylindergehäuse. Wird dann das Ventil M5/2 im (+)-Sinne oder (-)-Sinne kurzzeitig betätigt (getippt), dann führt der C-Kolben sehr kleine Schritte in (+)- oder (-)-Richtung aus, so daß damit eine Fein-Positionierung des Manipulatorkopfes vorgenommen werden kann (diese •wird mit der TV-Kamera TV kontrolliert, siehe -z.B. Fig. 1, 2 und13). .Fig. A shows enlarged the C-piston for reasons of Barst ellungs reversed C-cylinder housing and the associated solenoid valve M5 / 2 with connected Z ^ P / PE switch combinations. TC is one over one Button actuated solenoid valve, with which the two pressure medium-actuated 3/2-flow valves F3 / 2 and F3 / 2 both piston sides C21 and C22 can be flooded with compressed air at the same time. In this flood position The C-piston "floats" in its cylinder housing. If then the valve M5 / 2 in the (+) sense or (-) - sense briefly actuated (tapped), then the C-piston takes very small steps in (+) - or (-) - direction so that fine positioning of the manipulator head can be carried out (this • is controlled with the TV camera TV, see -e.g. Figures 1, 2 and 13). .
2020th
Die Druckdifferenzschalter APf im einzelnen mit ^P1 und AP2 bezeichnet, haben jeweils zwei Anschlüsse für Druckimpulsleitungen p6, die an die 6 bar-Sammelschlene SS2 angeschlossen sind und p6,0, welche je nach "Stellung von M5/2 entweder mit der 6 bar-Sammelschiene SS1 oder mit der 0,5 bar-Leitung Verbindung haben. Da p6,0 von AP2 mit SS1 verbunden ist, hat der angekoppelte Wandler PE2 seine Schließstellung. Andererseits hat PE1 seine Offenstellung, da p6,0 von ΔΡ1 entlüftet ist. An Signallämpchen, die an die Kontakte von PE1 und PE2 und eine Spannungsquelle angeschlossen sind, kann die jeweilige Kolben-Endstellung C(-) oder C(+) sichtbar gemacht werden. Die Druckdifferenzschalter ^P1 und ^P2 sind zusätzlich durch ein a^ -Zeichen markiert.The pressure difference switches APf in detail with ^ P1 and AP2, each have two connections for pressure pulse lines p6, which are connected to the 6 bar collecting tube SS2 are connected and p6,0, which one depends on "Position of M5 / 2 either with the 6 bar busbar SS1 or with the 0.5 bar line. Since p6,0 of AP2 is connected to SS1, the connected has Converter PE2 its closed position. On the other hand, PE1 has its open position, since p6.0 of ΔΡ1 is vented. To signal lamps that are connected to the contacts of PE1 and PE2 and a voltage source the respective piston end position C (-) or C (+) can be made visible. The pressure difference switch ^ P1 and ^ P2 are additionally followed by a a ^ sign.
Et KICIEt KICI
-15- VPA 81P9218DE-15- VPA 81P9218DE
Fig. 9 zeigt, daß das Zwischenglied m3 aus einem hüls'tfiif örmigen Tragkörper m31 mit Gelenkgabeln 22 und 23 an seinen beiden Enden "besteht, wobei in die Gelenkgabelenden 22.1, 23.1 in entsprechende Bohrungen 24 die Gelenkbuchsen 25 mit einem Kragen 25.1 eingesetzt sind. Die Gelenkrahmen 26, die, wie es Fig. 10 zeigt, die Kontur eines Kreisabschnitts haben, sind mittels der in ihre oberen und unteren Rahmenteile 26.1, 26.2 eingeschraubten Zylinderstifte 27 um die Kardangelenk- Achse 28 schwenkbar. Angekuppelt fin den ftingrahmen 9 shows that the intermediate member m3 consists of a sleeve-shaped support body m31 with joint forks 22 and 23 at its two ends, the joint bushings 25 with a collar 25.1 being inserted into the joint fork ends 22.1, 23.1 in corresponding bores 24. The articulated frames 26, which, as FIG. 10 shows, have the contour of a segment of a circle, can be pivoted about the universal joint axis 28 by means of the cylindrical pins 27 screwed into their upper and lower frame parts 26.1, 26.2
ist die Gabel 29a eines fcupplungsflansches 29 über (' entsprechende (nicht la einzelnen dargestellte) Zylin derstifte, so daß also Kupplungsflansch 29 und Zwischen* glied m3 relativ zueinander noch um die Gelenkachse schwenkbar sind» An den Kupplungsflan^ch 29 wird dann, -.wie es die Gesamtdarstellung nach Fig. 11 näher zeigt, der Schreitgegenkörper a2 angeflanscht. Die Gabel (linke Hälfte der Fig. 9) weist genauso wie die Gabel 22 eine senkrecht in die fapierebene hineingehende zweite Kardangelenkachse 30 auf, mit der dann die Gelenkgabel 4 des Schreitkörpers m1 (siehe Fig* 5) über entsprechende Gelenkbuchsen 4.1 und (nicht dargestellte) Zylinderstifte zu kuppeln ist, wozu das Zwi- r- schenglied m3 um seine Längsachse m30 oder der Schreitkörper m1 mit seiner Gabel 4 um 90° um die Längsachse 3d10 zu drehen "wäre. Der hülsenförmige Tragkörper m31 des Zwischengliedes m3 ist mit einem mittigen Tragflansch 31 versehen, von dessen beiden Flanschseiten sich Grundplattenteile 32 mit einer Polygon-Kontur erstrecken. Tragflansch 31 und Grundplattenteile 32 dienen zur Befestigung von 5/2 Magnetventilen M5/2, Druckschaltern PE und Differenzdruckschaltern ΔΡ. Die verbindenden elektropneumatischen Steuerleitungen sind in Fig. 9 und 10 ebenso wie in Fig. 1, 2 sowie 5 bis 11 der besseren Übersichtlichkeit wegen fortge- is the fork 29a of a coupling flange 29 via ('corresponding (not individually shown) cylinder pins, so that the coupling flange 29 and intermediate member m3 can still be pivoted relative to one another about the joint axis. 11, the striding counter body a2 is flanged on. The fork (left half of FIG. 9), like the fork 22, has a second universal joint axis 30 extending vertically into the plane of the paper , with which the joint fork 4 of the to be coupled border body m1 (see Fig * 5) (not shown) via appropriate joint bushes 4.1 and cylindrical pins, for which purpose the intermediate r - specific membered m3 about its longitudinal axis m30 or the walking body m1 with its fork 4 by 90 ° about the longitudinal axis 3d10 The sleeve-shaped support body m31 of the intermediate member m3 is provided with a central support flange 31, from the two flange sides of which base plate parts 32 connect with a Extend polygon contour. Support flange 31 and base plate parts 32 are used to attach 5/2 solenoid valves M5 / 2, pressure switches PE and differential pressure switches ΔΡ. The connecting electropneumatic control lines are shown in FIGS. 9 and 10 as well as in FIGS. 1, 2 and 5 to 11 for the sake of clarity.
-16- VPA 81 P 3 2 1 δ DE-16- VPA 81 P 3 2 1 δ DE
lassen. Fig. 11 zeigt den Manipulator M mit Schreitkörper m1, Zwischenglied m3 und den Schreitgegenkorper m2 mit Manipulatorkopf K1 in einer geraden Stellung mm, die der Manipulator "beim Einfahren in gerade Rohrabschnitte oder Durchfahren derselben einnimmt. Die gestrichelt angedeutete gekrümmte Stellung mm' nimmt der Manipulator z.B. innerhalb eines gekrümmten Rohrabschnittes ein. Es ist ein Rohrabschnitt mit extremer Krümmung von 90° eingezeichnet und verdeutlicht, d&3 aufgrund der kardanischen Gelenkverbindung mit dem Zwischenglied j»3 das Dar-chfahren derartiger Krüasungen mühelos gemeistert wird.permit. 11 shows the manipulator M with stepping body m1, intermediate member m3 and the stepping opposing body m2 with manipulator head K1 in a straight position mm, which the manipulator assumes when entering straight pipe sections or driving through them. The curved position mm 'indicated by dashed lines is taken by the manipulator for example, an inside of a curved pipe section. There is shown a pipe section with extreme curvature of 90 ° and clarified, d 3 due to the universal joint connection with the intermediate member j "3, such Krüasungen Dar-chfahren is easily mastered.
Die vereinfachte Ansicht auf den Schleifkopf fc1 nach Fig. 2 zeigt» daß der lager- und Antriebskörper 32.1 der Schleifscheibe 32 um eine rohr-achsparalleie:. Achse 33 derart einstellbar gelagert-1st» daß die Schleifscheibenebene 320» verdeutlicht durch eine strichpunktierte Gerade, mit der in den jeweiligen Schleifscheiben-Berührungspunkt 32.2 verlagerten Rohrwand-Tangente 34 einen spitzen Anstellwinkel bildet. Die äußere Rohrwand-Tangente ist mit 34* bezeichnet. Dargestellt ist ein Anstellwinkel ^» 30°. Je kleiner dieser Winkel ist, umso flacher ist die Schleif-Sintiefung und umso größer ist die Schleif-Breite. The simplified view of the grinding head fc1 after Fig. 2 shows »that the bearing and drive body 32.1 of the grinding wheel 32 around a tube-axis parallelism :. Axis 33 is mounted adjustable in such a way that the grinding wheel plane 320 is illustrated by a Dash-dotted straight line with the relocated to the respective grinding wheel contact point 32.2 Pipe wall tangent 34 forms an acute angle of attack. The outer pipe wall tangent is denoted by 34 *. An angle of attack of ^ »30 ° is shown. The smaller this angle, the flatter it is Grinding deepening and the greater the grinding width.
Dies hat besondere Bedeutung für das Rohrinnen-Schleifen, wo man die abzuschleifende Schweißnaht und den Schleif-Vorgang nur über die TV-Kamera TV beobachten kann. Im Ergebnis erzielt man beliebig sanft verlaufende Übergänge, auch bei Rohrversatz, wie es Fig. 17 (vor dem Schleifen) und Fig. 18 (nach dem Schleifen) zeigen. Damit auch bei Rohrversatz (vgl. Fig. 17, 18) ein.This is of particular importance for internal pipe grinding, where the weld seam to be ground off and the grinding process are carried out can only watch TV through the TV camera. As a result, you can achieve any smooth running Transitions, even if the pipe is misaligned, as shown in Fig. 17 (before grinding) and Fig. 18 (after grinding). This also applies in the event of a pipe misalignment (cf. FIGS. 17, 18).
oberflächengerechtes Schleifen mögHich ist, kann dersurface-friendly sanding is possible, the
- 17 - VPA 81 P 9 2 1 8 DE- 17 - VPA 81 P 9 2 1 8 DE
Antriebs- und Lagerkörper 32.1 der Schleifscheibe 32 - siehe Fig. 11 - um die rohrquere Achse 330 schwingen. Venn also der Antriebs- und Lsgerkörper 32.1 durch nicht naher dargestellte Stellzylinder 34 mit seinen Rollkörpern 9 gegen die Rohrwand gedrückt wird, stellen sich diese entsprechend dem Rohrversatz ein, und nun kann die Schleifscheibe 32 mittels ihres Zustell-Antriebes 32.3, der einen Elektromotor mi"t (nicht näher ersichtlichem) Spindel-Wandermutter-Antrieb umfaßt» gefühlvoll in Schleif-Eingriff gebracht werden» ils Inneren voa Teil 32*1 ist ein Antriebsmotor für die Schleifscheibe» z.fc« ein tuftmotor*vorgesehen» Durch den ftundlauftaotor 35 mit Untersetzungsgetriebe kann der innerhalb der Lagergehäuse 36.1 und 36.2 an den Stüt2flanschen f3 und f4 drehbar gelagerte Drehrahmen 36 in langsame Umdrehung um die Rohrachse versetzt «erden. Der Stellmotor 37 dient der Axialfeinverstellung des Zylinders 34 und damit des teils 32« 1 und der darin gelagerten Schleifscheibe 32« Die Seleuchtungs einrichtung und die TV-Kamera TY sind in Fig. 11 nicht dargestellt) sie können am Teil 32« 1 befestigt sein. Drive and bearing body 32.1 of the grinding wheel 32 - see FIG. 11 - swing around the axis 330 that is transverse to the pipe. So when the drive and solenoid body 32.1 is pressed against the pipe wall by adjusting cylinder 34 (not shown in detail) with its rolling bodies 9, these adjust themselves according to the pipe offset, and now the grinding wheel 32 can by means of its infeed drive 32.3, which drives an electric motor with " The spindle-traveling nut drive (not shown in more detail) includes »be sensitively brought into grinding engagement» ils inside part 32 * 1 a drive motor for the grinding wheel »z.fc« a tuftmotor * is provided »through the base motor 35 with reduction gear the rotating frame 36, which is rotatably mounted on the support flanges f3 and f4 within the bearing housings 36.1 and 36.2, can be grounded in slow rotation about the pipe axis “The lighting device and the TV camera TY are not shown in FIG. 11) they can be attached to part 32“ 1 be igt.
Fig. 12 und 13 2eigen in einer den Figuren 1 und 2 entsprechenden schematischen Darstellung, daß am Schreitgegenkörper m2 ein Manipulatorkopf K2 in Form einer Rohrinnen-Schweißvorrichtung befestigt ist. TV ist wieder die Fernsehkamera (es versteht sich, daß außer der Fernsehkamera auch hier eine Beleuchtungseinrichtung vorhanden sein muß, die jedoch nicht dargestellt ist), 37 ist ein Schweißdraht speicher, der durch die eine Schweißelektrode 39 zur Schweißstelle geführt wird, 40.1 sind Füße eines Antriebs- und Lagerkörpers 40. Die Achse 41 des Schweißdrahtspeichers 38 fällt zusammen mit der Pendelachse für den Antriebs- und FIGS. 12 and 13 show in a schematic representation corresponding to FIGS. 1 and 2 that a manipulator head K2 in the form of an internal pipe welding device is attached to the walking counter body m2. TV is again the television camera (it goes without saying that, in addition to the television camera, a lighting device must also be present here, but this is not shown), 37 is a welding wire memory that is passed through one welding electrode 39 to the welding point, 40.1 are feet of one Drive and bearing body 40. The axis 41 of the welding wire storage 38 coincides with the pendulum axis for the drive and
-18- VPA 81 P S 2 1 8 DE-18- VPA 81 P S 2 1 8 DE
Lagerkörper 40. Teil 40 sitzt an einem Drehteller 42,Bearing body 40. Part 40 sits on a turntable 42,
I der mittels Axial- und Radiallagern 43.1, 43.2 am Stüt:I by means of axial and radial bearings 43.1, 43.2 on the Stüt:
I flansch. f4 gelagert und durch nicht näher dargestellteI flange. f4 stored and by not shown
I . Antriebsmotor in Umfangsrlchtung zwecks Vorschubs lanjI. Drive motor in circumferential direction for the purpose of advance lanj
I 5 sam gedreht wird. Fig. 12 zeigt auch, daß man beimI turned 5 sam. Fig. 12 also shows that when
I Manipulatorkopf K2 mit einem einzigen Stützflansch f4I Manipulator head K2 with a single support flange f4
J auskommt, wenn auch zwei Stützflansche pro Manipulator-J is sufficient if two support flanges per manipulator
« glied größere Verspannkräfte ergeben.«Members result in greater tension forces.
i 10 Fig. 14 zeigt» daß am Schreitgegenkörper m2 des Hani-i 10 Fig. 14 shows that on the striding opposing body m2 of the hand
I pulators M als Manipulatorkopf £3 eine ßaaina-Dur«>L-I pulators M as manipulator head £ 3 a ßaaina major «> L-
I Ό Strahlungseinrichtung zum Durchstrahlen von ftohrnähtenI Ό Radiation device for irradiating sewing seams
I s gelagert ist. Von der positionierten StrahlenquelleI s is stored. From the positioned radiation source
1 44 geht der Strahlenkegel 44*1 aus» der den gesamten1 44 the cone of rays 44 * 1 emanates from the whole
;. 15 Umfang der Schweißnaht s erfaßt« Auf außen am Rohr an-;. 15 Circumference of the weld seam s recorded «on the outside of the pipe-
' gebrachte t nicht dargestellte strahlungsempfindlichen ' brought t radiation-sensitive, not shown
I Filmen oder fotografischen flatten werden eventuelle Uhgänzen der Schweißnaht s erkennbar gemacht. I film or photographic flattening, possible flashings of the weld seam are made recognizable.
20 Es ist weiterhin möglich, andere Inspektions- oder Reparaturgeräte mit dem Manipulator M zu koppeln« z.B. eine Ultraschall-PrÜfeinrichtung.20 It is still possible to have other inspection or To couple repair devices with the manipulator M «e.g. an ultrasonic testing device.
f. Bei der Manipulatorausführung nach Fig. 15 bestehen 25 die Mittel zu meiner rohraxialen Bewegung aus einem f. In the manipulator design according to FIG. 15, the means for my tubular axial movement consist of one
Elektromagnetantrieb 45, wobei z.B„ der Schreitkörper m1 eine in beiden Kraftrichtungen wirkende Magnetspule anordnung 45.1 und zwei zugehörige Magnetanker 45.2 aufweist. Die Magnetanker 45.2 sitzen als hülsenförmii 30 Magneteisenkörper fest auf der hohlzylindrischen Kupplungsstange 46, welche an ihrem linken Ende über mindestens eine kardanartige Gelenkstelle g1 mit dem (nicht dargestellten) Schreitgegenkörper gekuppelt ist Die beiden Magnetspulen 45.1 sind von TopfmagnetgehäuElectromagnet drive 45, where, for example, "the walking body m1 a magnet coil arrangement 45.1 acting in both directions of force and two associated magnet armatures 45.2 having. The armature 45.2 sit as sleeve-shaped 30 magnetic iron body firmly on the hollow cylindrical Coupling rod 46, which at its left end over at least one cardan-like articulation point g1 is coupled to the walking counter body (not shown) The two magnet coils 45.1 are from the pot magnet housing
sicn 35 sen 45.11 jeweils umschlossen, derart, daß/bei erregtsicn 35 sen 45.11 each enclosed in such a way that / when excited
> ti f» fl * · *> ti f »fl * · *
> r mit > r with
* ι nt * ι nt
- 19 - VPA 81 Magnetspule die Stellung 45.2a des zugehörigen Ankers und damit ein in sich geschlossener Weg für die Feldlinien ergibt, wogegen bei entregter Magnetspule (Ankerstellung 45.2b) der Anker axial aus der Magnetspule verschoben ist. Die Stützflansche sind wiederum mit f1, f2, die Führungs- und Klemmvorrichtungen mit 9, 10 bezeichnet* Durch den Doppelflanschkörper 47 werden die Stützflansche f 1, f2 auf Abstand gehalten und zu einer mechanisch stabilen Einheit verbunden, welche in ihrem Inneren die Magnetspulenanordnung 45 aufnimmt. 48 sind- 19 - VPA 81 solenoid coil is in position 45.2a of the associated armature This results in a self-contained path for the field lines, whereas when the magnet coil is de-energized (armature position 45.2b) the armature is axially displaced out of the solenoid. The support flanges are in turn with f1, f2, the guiding and clamping devices with 9, 10 * By the double flange body 47, the support flanges f 1, f2 are kept at a distance and become one mechanically stable unit connected, which receives the magnet coil arrangement 45 in its interior. 48 are
Schraubendruckfedern an beiden Enden des Schreitkörpers ^j m1, welche an den äußeren Stirnseiten der Stützflansche f1 bzw* f2 innerhalb von an die Stützflansche angeflanschten Federtöpfen 49 so angeordnet sind, daß sie die Kupplungsstange 46 umgreifen und mit einem Ende an je einem der Anker 45-2 und mit dem anderen Ende am Boden des jeweiligen Federtopfes 49 anliegen. -Sie dienen der Rückstellung und der Dämpfung. Zur genauen Definition der beiden Positionen der Kupplungsstange 46 dienen die beiden auf deren Außenumfang fest sitzenden Anschlagkragen 50, welche in den beiden Schaltpositionen entweder mit dem Boden des rechten Federtopfes 49 (dargestellt) oder dem des linken Federtopfes 49 zur Anlage kommen. Die beiden Magnetanker 45.2 haben ^- 25 voneinander den definierten Axialabstand al, welcher auch dem Hüb dieses Schreitkörpers m1 entspricht. Dieser Hüblcann naturgemäß auch verkleinert und damit eine feinere Schrittfolge erzielt -werden.Helical compression springs at both ends of the walking body ^ j m1, which at the outer end faces of the support flanges f1 or * f2 within flanged to the support flanges Spring pots 49 are arranged so that they grip the coupling rod 46 and with one end each one of the armatures 45-2 and the other end resting on the bottom of the respective spring cup 49. -She serve for resetting and damping. For the precise definition of the two positions of the coupling rod 46 serve the two firmly seated on their outer circumference Stop collar 50, which in the two switching positions either with the bottom of the right spring pot 49 (shown) or that of the left spring cup 49 come to rest. The two armatures 45.2 have ^ - 25 from each other the defined axial distance al, which also corresponds to the hub of this walking body m1. This Hüblcann naturally also reduced and thus a finer sequence of steps can be achieved.
Gezeigt ist ein Zustand, bei dem die rechte Magnetspule 45.2 erregt und ihr Anker dementsprechend angezogen ist. Wenn bei verriegeltem Schreitgegenkörper ra2 und entriegeltem Schreitkörper m1 die rechte Magnetspule entregt und die linke Magnetspule 45.1 erregt wird, so bewegt sich der Schreitkörper m1 um einen Schritt in Richtung des Pfeiles ν (Vorwärtsrichtung). Würde inA state is shown in which the right magnet coil 45.2 is excited and its armature is accordingly attracted is. If the right magnet coil is locked with the walking counter body ra2 and the walking body m1 is unlocked is de-energized and the left magnetic coil 45.1 is excited, the walking body m1 moves by one step in the direction of the arrow ν (forward direction). Would in
- 20 - VPA 81 P 9 2 1 8 DE- 20 - VPA 81 P 9 2 1 8 DE
dieser Stellung dann der Schreitkörper m1 arretiert und der Schreitgegenkörper entriegelt und wieder die dargestellte Erregung vorgenommen, d.h. rechte Magnetspiule erregt, linke entregt, dann würde der Schreitgegenkörper um einen Schritt in Richtung ν verschoben. Entsprechendes würde für die Befehlsfolge beim Rückwärtsschreiten in Richtung r gelten.this position then the walking body m1 is locked and the walking counter-body is unlocked and the illustrated excitation is carried out again, i.e. right magnetic coil excited, left de-excited, then the striding opposing body would be shifted by one step in direction ν. The same would apply to the command sequence when stepping backwards in the direction r.
Die übrige Ausführung des Schreitwerkes mO nach Fig. 15 bzw. des übrigen Manipulators ist εο wie beim ersten Ausführungsbeispiel.The rest of the design of the walking mechanism mO according to FIG. 15 or of the rest of the manipulator is as in the first one Embodiment.
Eine weitere Schreitwerkausführung, mit welcher eine Fortbewegung in besonders kleinen wie auch größeren Schritten möglich ist, zeigt Fig. 16. Dabei bestehen ■ die Mittel zur rohraxialen Bewegung des Manipulators " aus einem Spindel-Wandermutter-Antrieb 51. Am Schreitkörper m1 ist ein in beiden Drehrichtungen antreibbarer Gewindespindelteil 52.1 drehbar gelagert, der " über mindestens ein kardanartiges Gelenk g1, g2 mitAnother walker version with which a Movement is possible in particularly small as well as larger steps, is shown in Fig. 16. There are ■ the means for the tubular axial movement of the manipulator "from a spindle-traveling nut drive 51. On the walking body m1, a threaded spindle part 52.1 that can be driven in both directions of rotation is rotatably mounted, the " via at least one cardan-like joint g1, g2 with
einem zweiten Spindelteil 52.2 gelenkig verbunden ist. Auf letzterer sitzt undrehbar, aber axial geführt die Wandermutter 53, tue mit dem Stützflansch f4 des Schreit- £7^ gegenkörpers m2 fest verbunden ist. Schreitkörper m1a second spindle part 52.2 is articulated. The moving nut 53 sits on the latter so that it cannot rotate, but is axially guided, with the support flange f4 of the walking £ 7 ^ counter body m2 is firmly connected. Walking body m1
und Sehreitgegenkörper m2 sind über ein Wellrohr 54 so miteinander gekoppelt, daB eine gegenseitige Axialverschiebung möglich, jedoch eine gegenseitige Verdrehung verhindert ist. Das Wellrohr, das vorzugsweise aus torsionssteifem Edelstahl besteht, ist mit seinen Enden an den Stützflanschen f 1 bzw. f4 befestigt und umgibt die Kardangelenke g1, g2 des nur im Ausschnitt dargestellten Zwischengliedes m3. Der außen am Stütz- . flansch f2 befestigte Motor M, insbesondere ein Elektromotor mit Untersetzungsgetriebe, ist über ein Ritzel 55 !and visual riding counter body m2 are via a corrugated pipe 54 Coupled with one another in such a way that mutual axial displacement is possible, but mutual rotation is prevented. The corrugated pipe, which is preferably made of torsion-resistant stainless steel, is with its Ends attached to the support flanges f 1 and f4 and surrounds the universal joints g1, g2 des only in the cutout shown pontic m3. The one on the outside of the support. Flange f2 attached motor M, in particular an electric motor with reduction gear, is via a pinion 55!
mit dem Stirn kranz 56 des Gewindespindelteils 52.1 ge- jwith the end wreath 56 of the threaded spindle part 52.1 ge j
1010
- 21 - VPA 81 P9218DE- 21 - VPA 81 P9218DE
koppelt. Letzterer ist am Schreitkörper m1t d.h. seinen Stützflanschen f1, f2, mitteis Wälzlagern drehbar gelagert land wird von dem hohl zylindrischen Doppelflanschteil 58 umgeben. Letzterer vereinigt die beiden Stützflansche f1f f2, vie anhand der vorherigen Ausführungsbeispiele schon beschrieben, zu einem starren, stabilen Gebilde.couples. The latter is rotatably mounted on the walking body m1 t ie its support flanges f1, f2, by means of roller bearings and is surrounded by the hollow cylindrical double flange part 58. The latter combines the two support flanges f1 f f2, as already described with reference to the previous exemplary embodiments, to form a rigid, stable structure.
Bei Betrachtung des Schreitwerks in Richtung ν (vorvärts), bewegt sich der Sehr-eitgegsiikSrper ie2 in Vorvärtsrichtung, wenn seine Stützflansche entriegelt, die Stützflansche f 1, f2 des Schreitkörpers dagegen arretiert sind und wenn der Motor M (bei einem Rechtsgewinde der Spindel 52) im Gegenzeigersinn gedreht wird. Im einzelnen:When looking at the walking frame in the direction ν (forward), the very antagonistic body ie2 moves in a forward direction, when its support flanges are unlocked, the support flanges f 1, f2 of the walking body are locked and when the motor M (with a right-hand thread the spindle 52) is rotated counter-clockwise. In detail:
2020th
--
3030th
3535
Motor Mrotation
Motor M
Im sogenannten Tipploetrieb können dem Motor bei Bedarf kurzzeitige Drehimpulse erteilt werden» so daß nur kleine Schritte ausgeführt werden. Die zwischen Spindelbund 60 und Wandermutter 53 eingelegte Schraubendruckfeder 59 dient der Dämpfung, d.h. als Puffer. DerIn the so-called tipping mode, the motor can if necessary Brief angular impulses are given »so that only small steps are carried out. The one between the spindle collar 60 and hiking nut 53 inserted helical compression spring 59 is used for damping, i.e. as a buffer. Of the
-22_ TOA 81 P 9 2 1^S DE- 22 _ TOA 81 P 9 2 1 ^ S DE
übrige grundsätzliche Aufbau des Schreitwerks bzw. Manipulators ist viieder wie beim 1. Beispiel be= sehrieben.The rest of the basic structure of the walking mechanism or manipulator is the same as in the first example be = very nice.
In Fig. 11 wird im folgenden zu der sehr vorteilhaften Arbeitsweise des Schleifkopfes noch folgendes nachgetragen: Es ist ersichtlich, daß der portalartige Antriebs- und Lagerkörper 32.1 uia eine rohrquere Pendelachse 330 schwenkbar derart gelagert ist, daß er mit seinen Führungskörpern 9 der Rohrinnenkcntur entsprechend andrückbar ist, daß die Andrückung mittels eines die rohrquere Pendelachse in Richtung auf die Rohrwand verstellenden, vorzugsweise pneumatischen Stellzylinders erfolgt und daß die pneumatischen Andrückräfte jeweils größer sind als die resultierenden Schleifkräfte, die _ sich aus der Schleifscheiben-Zustellkraft und den Schleifreaktionskräften ergeben. Zur Zustellung der Schleifscheibe 32 hat sich eine Kugelumlaufspindel für · den Antrieb 32 als vorteilhaft erwiesen (wegen geringer Reibung, geringer Abnutzung und sanfter Zustellung).In Fig. 11, the following becomes the very advantageous one Operation of the grinding head added the following: It can be seen that the portal-like drive and bearing body 32.1 uia a tubular pendulum axis 330 is pivotally mounted such that it is with its guide bodies 9 of the Rohrinnenkcntur accordingly can be pressed that the pressure by means of a pendulum axis that is transverse to the pipe in the direction of the pipe wall adjusting, preferably pneumatic actuating cylinder takes place and that the pneumatic pressure forces each are greater than the resulting grinding forces that _ is made up of the grinding wheel feed force and the Resulting grinding reaction forces. For the infeed of the grinding wheel 32, a recirculating ball screw has been used for the drive 32 proved to be advantageous (because of low friction, low wear and tear and smooth delivery).
Biese Zustellung erfolgt ersichtlich in Richtung der Schleif scheiben-Achse, so daß also der AnstellwinkelThis delivery can be seen in the direction of the Grinding wheel axis, so that the angle of attack
-~ (vgl. Fig. 2) konstant bleibt.- ~ (see. Fig. 2) remains constant.
Tiachzutragen ist weiterhin, daß auch das Zwischenglied m3 mit den Antriebsmitteln (C, C1, C2) zur rohraxialen Fortbewegung des Schreitwerks mO ausgerüstet sein könnte, d.h. dann, wenn es nicht nur ein einziges Kardangelenk g1, sondern zwei im Abstand zueinander angeordnete Kardangelenke g1, g2 oder mehr davon aufweist. It should also be added that the pontic also has to be added m3 with the drive means (C, C1, C2) for the tubular axial Movement of the walking mechanism mO could be equipped, i.e. if it is not just a single one Universal joint g1, but two spaced apart arranged universal joints g1, g2 or more thereof.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19818108805 DE8108805U1 (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | SELF-DRIVING TUBE MANIPULATOR FOR TRANSPORTING TOOLS AND / OR TEST EQUIPMENT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19818108805 DE8108805U1 (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | SELF-DRIVING TUBE MANIPULATOR FOR TRANSPORTING TOOLS AND / OR TEST EQUIPMENT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8108805U1 true DE8108805U1 (en) | 1984-10-25 |
Family
ID=6726074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19818108805 Expired DE8108805U1 (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | SELF-DRIVING TUBE MANIPULATOR FOR TRANSPORTING TOOLS AND / OR TEST EQUIPMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8108805U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19529782A1 (en) * | 1995-08-12 | 1997-02-13 | Babcock Montagegeraetetechnik | Self-moving pipe manipulator or pig for inspection and inner processing of pipes - has several drive elements and processing elements joined together, and each drive element has wheel pair driven by own motor and flexibly supported loose rollers |
-
1981
- 1981-03-25 DE DE19818108805 patent/DE8108805U1/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19529782A1 (en) * | 1995-08-12 | 1997-02-13 | Babcock Montagegeraetetechnik | Self-moving pipe manipulator or pig for inspection and inner processing of pipes - has several drive elements and processing elements joined together, and each drive element has wheel pair driven by own motor and flexibly supported loose rollers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0061078B1 (en) | Self-drive manipulator for the remotely controlled transport of test devices and tools within pipes along given support rails, preferably for nuclear power plants | |
| DE2640055C3 (en) | Tube crimping manipulator, especially for ultrasonic testing in nuclear reactor systems | |
| DE2826106C2 (en) | Arrangement for the transport of a positioning device inside a steam generator | |
| DE4132281A1 (en) | DRIVE UNIT AND THIS DRIVING PROBE | |
| DE10141768A1 (en) | Ultrasonic immersion testing of pipes in a water-filled tank, whereby a cylindrical plug with a diameter equal to that of the pipe is attached to the end of the pipe to allow testing of the whole pipe length | |
| DE1965665A1 (en) | Auto-centering pliers device for assembling pipes | |
| DE69921585T2 (en) | SERVICE ROBOT FOR HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR OPERATING IT | |
| DE3228637A1 (en) | WIRING DEVICE | |
| DE3009168C2 (en) | Device for pressure testing hose lines with metal fittings | |
| DE69113759T2 (en) | Shut-off device for gas pipelines. | |
| DE2624013C2 (en) | Pipe or hose coupling | |
| DE2544723A1 (en) | RAIL WELDING DEVICE | |
| DE10238550B4 (en) | Device for welding thermoplastic pipe elements | |
| CH616782A5 (en) | ||
| DE8108805U1 (en) | SELF-DRIVING TUBE MANIPULATOR FOR TRANSPORTING TOOLS AND / OR TEST EQUIPMENT | |
| DE2903847C2 (en) | ||
| DE3015891A1 (en) | RESISTANCE TUBE-TUBE WELDING MACHINE | |
| DE19547885C1 (en) | Pneumatic holder for lance manipulator | |
| DE102009038383A1 (en) | ram drilling apparatus | |
| DE3026550C2 (en) | Device for opening and closing a door, in particular a fire door | |
| DE8615617U1 (en) | Device for centering and tensioning two pipe bodies to be welded together | |
| DE3043850C2 (en) | Converter with exchangeable crucible vessel | |
| DE3153391C2 (en) | Remote-control grinding apparatus | |
| EP1529624A1 (en) | Device for welding thermoplastic pipe elements | |
| DE3404057A1 (en) | Method and apparatus for fixing to one another pipe pieces having pipe walls at an angle to one another |