TUBE MANIPULATOR FOR TRAVERSING CONDUITS

Abstract: 1. A tube manipulator for traversing conduits in axial direction, comprising at least one carriage in which are provided in contact with the conduit (1) two diametrically opposed friction rollers (13), which can be continuously driven by a common longitudinally arranged drive, characterised in that at least two carriages (6, 7, 8, 9) are linked together via a respective interposed flexible, but torsionally rigid tubular part (21), that the friction rollers (13) of all the carriages (6, 7, 8, 9) can be driven by a flexible shaft (22, 22a) running inside the tubular part (21) and through the carriages, and that the central plane (E-E) laid radially through both friction rollers (13) of a carriage is twisted relative to the corresponding plane of the adjacent carriage about the rotational axis of the shaft (22).

Description: " Rohrmanipulator für das Durchfahren von Rohr leitungen " Die Erfindung betrifft einen Rohrmanipulator für das Durchfahren von Rohrleitungen in axialer Richtung mit mindestens einem Fahrgestell, in dem zwei mit der Rohrleitung in Berührung bringbare, diametral gegenüberlieoende Reibrollen gelagert sind, die durch einen Längsantrieb kontinuierlich antreibbar sind. Ein Rohrmanipulator der vorstehend beschriebenen Art ist Gegenstand der DE-OS 32 10 489. Der dort beschriebene Rohrmanipulator hat sich für Rohrleitungen mittleren und gröBeren Durchmessers durchaus bewährt, wobei beispielhaft der Durchmesserbereich zwischen 150 und 900 mm genannt ist. Eine weitere Miniaturisierung in Richtung auf den Einsatz für kleinere Rohrdurchmesser hat sich jedoch als extrem aufwendig und wegen des Platzbedarf bestimmter Bauteile als nur schwer möglich erwiesen. Hierbei wird bevorzugt an Rohrdurchmesser zwischen 80 und 150 mm, ja sogar unter 80 mm gedacht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen .Rohrmanipulator der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der auch für Rohrleitungen geringeren Innendurchmessers geeignet ist, ei#ne zuverlässige Führung auch durch enge Rohrbögen bis hinunter zu einem Krümmungsradius R = 1,5 x bei Krümmern für einen Winkel von 90 Grad erlaubt und ein für seine Grösse geringes Gewicht besitzt (D = Aussendurch- messer der Rohrbögen). Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Rohrmanipulator erfindungsgemäss dadurch, dass mindestens zwei Fahrgestelle unter Zwischenschaltung je eines biegeelastischen, aber drehsteifen Hohlkörpers miteinander verbunden sind, dass die radial durch beide Reibrollen eines Fahrgestells gelegte Mittenebene E-E zu der entsprechenden Ebene des benachbarten Fahrgestells in Umfangsrichtung versetzt ist, und dass die Reibrollen aller Fahrgestelle durch eine im Innern der Hohlkörper und durch die Fahrgestelle verlaufende flexible Welle antreibbar sind. Die Verwendung biegeelastischer, aber drehsteifer Hohlkörper erlaubt die elastische Kopplung der jeweils benachbarten Fahrgestelle unter gleichzeitiger Freilassung der Längsachse des Hohl körpers. Als Hohl körper geeignet sind beispielsweise Elastomerschläuche mit über Kreuz gewendelten Einlagen, beispielsweise mit eingelegten, sich diagonal kreuzenden Stahl drähten. In ganz besonders bevorzugter Weise haben sich jedoch Faltenbälge als geeignet erwiesen, die für die Verbindung von Rohrleitungen auch unter der Bezeichnung "Kompensatoren" bekannt geworden sind. Derartige Faltenbälge haben, insbesondere dann, wenn sie aus Edelstahl bestehen, eine hohe Flexibilität gegenüber Biegung, können aber dennoch beträchtliche Drehmomente aufnehmen, d.h. die durch sie verbundenen Fahrgestelle auch bei Einwirkung äusserer Kräfte in einem vorgegebenen Winkelabstand zueinander halten. Die '$Mittenebene" ist innerhalb eines Fahrgestells diejenige Ebene, die durch die Mitte beider Reibrollen verläuft, und zwar in der Weise, dass die Achsen der Reibrollen senkrecht zu der genannten Mittenebene verlaufen. Bei der Geradeausfahrt des Fahrgestells liegt auch die Längsachse der zu durchfahrenden Rohrleituno in eben dieser Mittenebene. Durch den Versatz der Mittenebene eines jeden Fahrgestells in Umfangsrichtung gegenüber der Mittenebene des jeweils benachbarten Fahrgestells wird erreicht, dass zumindest der grösste Teil der Reibrollen auf unterschiedlichen Mantellinien der Rohrleitung abrollt. Dies ist von besonderer Bedeutung für den Fall, dass seitlich, insbesondere radial, einmündende Rohrleitungen überfahren werden müssen, die in der Regel einen kleineren Durchmesser (maximal 75 des Durchmessers der Hauptleitung) aufweisen. Durch entsprechende Wahl von Anzahl der Fahrgestelle und Rauniwinkeln zwischen den jeweils benachbarten Mittenebenen kann auf diese Weise erreicht werden, dass jeweils die Reibrollen mindestens eines Fahrgestells mit der Rohrleitung im Reibschluss bleiben, so dass Vortrieb oder Rückzug des Rohrmanipulators gesichert sind. Hierbei ist zu beachten, dass beim Oberfahren einer seitlichen Abzweigung mittels eines Fahrgestells der Reibantrieb auch derjenigen Reibrolle weitgehend wirkungslos wird, die in Berührung mit der Rohrleitung bleibt, weil die erforderliche Abstützkraft fehlt. Der Versatzwinkel a wird dabei zweckmässig nach der folgenden Beziehung gewählt: a =180 n-1 wobei "n" die Anzahl der Fahrgestelle ist. Bei vier Fahrgestellen ist dabei der Versatzwinkel a = 50 Qx wobei das erste und das letzte Fahrgestell eine,um-180 Cirad versetzte Lage einnehmen, d.h. ihre Mittenebenen liegen in einer gemeinsamen Ebene, Geradeausfahrt vorausgesetzt. Für die dazwischenliegenden Fahrgestelle gilt die Forderung, dass diese einen Versatzwinkel gegenüber dem ersten und dem letzten Fahrgestell aufweisen und dass keine Winkelstellung zweimal vorkommt. Dies wird in einfachster Weise dadurch erreicht, dass das jeweils folgende Fahrgestell gegenüber dem vorangegangenen Fahrgestell einen gleich grossen Versatzwinkel in jeweils gleichem Drehsinne aufweist. Durch die Massnahme, dass die Reibrollen aller Fahrgestelle durch eine im Innern der Hohl körper und durch die Fahrgestelle verlaufende flexible Welle antreibbar sind, wird erreicht, dass alle Reibrollen mit gleichem Drehsinn, d.h. in gleicher Fahrtrichtung, angetrieben werden, so dass auch beim Ausfall des Antriebs eines Fahrgestells beim Oberfahren einer seitlichen Abzweigung die Vortriebskraft durch die übrigen Fahrgestelle unverändert aufrechterhalten bleibt. Unter dem Ausdruck Fahrgestell werden sämtliche Bauelemente verstanden, die die Reibrollen tragen und eine zuverlässige Halterung der Antriebselemente herbeiführen. Als "flexible Wellen" kommen sowohl biegsame Wellen aus Drahtseilen in Frage, die aufgrund ihrer besonderen Drahtanordnung und Herstellart eine ausreichend grosse Torisionssteifigkeit besitzen, als auch Gelenkwellen mit Kardange lenken. Es können auch biegsame Wellen und Gelenkwellen in Reihenanordnung verwendet werden, wobei die Gelenkwellen an den Stellen grösster Drehmomente angeordnet werden. Der Erfindungsgegenstand ermöglicht nicht nur eine erhebliche Herabsetzung des minimal möglichen Innendurchmessers der zu durchfahrenden Rohrleitung, sondern er erlaubt auch eine zuverlässige Führung durch Rohrleitungen mit seitlichen Anschlüssen sowie durch enge Rohrbögen mit einem Krümmungsradius R bis hinunter zur R = 1,5 D, und zwar bei 90 Grad-Krümmern, von denen auch mehrere hintereinander und in einem beliebigen Raumwinkel zueinander stehen können. Dabei besitzt der Erfindungsgegenstand auch noch ein geringes Gewicht, der die Verfahrbarkeit in senkrechten Leitungsab schnittenerleichtert. Dies alles ist möglich, ohne daS eine Ubertriebene Miniaturislerung der einzelnen Bauteile erfolgen müsste, da der Erfindungsgegenstand ilt einer ver hältnismUDIg geringen Anzahl von Bauteilen auskommt, die innerhalb eines verfügbaren Volumens untergebracht werden müssen. Es ist gemäss der weiteren Erfindung besonders vorteilhaft, wenn in jedem Fahrgestell ein von der flexiblen Welle angetriebenes Differentialgetriebe mit zwei Abtriebswellen angeordnet ist, die zur Mittenebene E-E parallel verlaufen und über je eine Zahnscheibe und je einen Zahnriemen mit je einem auf der gegenüberliegenden Seite der Mittenebene liegenden Winkeltrieb verbunden sind, der unmittelbar auf die jeweilige Reibrolle einwirkt. Durch die Anordnung eines Differentialgetriebes ist es möglich, auch enge Kurven zu durchfahren, ohne dass an den Reibrollen ein Schlupf auftritt, der zu erheblichen Leistungsverlusten führen würde. Diese Funktion eines Differentialgetriebes ist von der Kraftfahrzeugtechnik her bekannt. Die Kombination des Differentialgetriebes mit der räumlichen Lage der Abtriebswellen und mit dem Verlauf der Zahnriemen auf die gegenüberliegende Seite der Mittenebene führt in Verbindung mit dem Winkeltrieb zu einem ausserordentlich kompakten und symmetrischen Aufbau aller Antriebsteile und ermöglicht dennoch eine vibrationsfreie Kraftübertragung. Der Vorteil der Verwendung eines Zahnriementriebs ist darüberhinaus auch in Verbindung mit einer besonders vorteilhaften weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes zu sehen, die darin besteht, dass jedes Fahrgestell zwei im Abstand gehaltene parallele Tragplatten aufweist, in denen Lagerböcke für die Reibrollen radial beweglich geführt sind, und dass die Lagerböcke durch Federn radial nach aussen belastet sind. Die Oberfläche der Reibrollen ist mit einem Belag mit hohem Reibungskoeffizienten wie Gummi oder einem synthetischen Elastomeren versehen. Durch die unter Federspannung radial beweglichen Lagerböcke wird zusätzlich eine zuverlässige Anpressung der Reibrollen an die Rohrleitung ermöglicht, wobei auch ein Oberfahren von Oberflächenunregelmässigkeiten wie Schweissnähten, einem radialen Rohrversatz etc. ermöglicht wird. Der Zahnriemen, dessen beide Trumms durch die angegebenen Merkmale senkrecht zur Mittenebene E-E und damit senkrecht zur Bewegungsrichtung der Reibrollen verlaufen, ermöglicht die notwendige Radialverschiebung der Reibrollen durch eine seitliche Ausweichbewegung des Zahnriemens, ohne dass hierbei Antriebsteile überfordert würden. Es ist lediglich erforderlich, die Zahnscheiben auf den Abtriebswellen des Differentialaetriebes mit einer entsprechenden Breite auszuführen, so dass die Zahnriemen auf den Zahnscheiben entsprechend hin und her laufen können. Die Tragplatten, die im Hinblick auf den Innenquerschnitt der Rohrleitung kreisförmig ausgebildet sind, bilden die tragenden Teile des Fahrgestells. Sie dienen gleichfalls als Befestigungselemente für die Funktionsteile des Antriebs, die zwischen den Tragplatten und auf den Aussenflächen der Tragplatten montiert sein können. Durch radiale, parallelwandige Ausnehmungen an diametral gegenüberliegenden Stellen der Tragplatten lassen sich auf einfache Weise Führungen für die Lagerböcke bilden, worauf in der Detalibeschreibung noch näher eingegangen wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen. Der Erfindungsgegenstand findet bevorzugt Anwendung bei der Inspektion und Dokumentation der Innenflächen von Rohrleitungen bei den nachstehend angegebenen Rohrleitungen. Dabei kann der Rohrmanipulator bevorzugt mit einem Transportkopf versehen sein, der in Fahrtrichtung vor dem vordersten Fahrgestell angeordnet und gleichfalls in der Rohrleitung geführt ist. Dieser Transportkopf kann entweder mit'einem Kamerasystem für axiale und radiale Sicht ausgestattet sein, im zuletzt genannten Fall mit einem Drehspiegelvorsatz, oder mit einem starren oder flexiblen Endoskop für axiale und radiale Sicht. Ein derart ausgerüsteter -Rohrmanipulator ermöglicht eine visuelle Inspektion und Dokumentation durch Fernsehüber tagung. Bei Ausstattung mit einer Strahlenquelle lässt sich auch eine zerstörungsfreie Werkstoffprüfung durchführen, beispielsweise eine Röntgenfotografie von Schweissnähten. Ziel gruppen für derartige Rohrmanipulatoren sind die Mineral öl- und die chemische Industrie, Wasser- und Gasversorgungsunternehmen, Kernkraftwerke, Transportunternehmen, darunter Schiffahrtsgesellschaften, Maschinen- und Anlagenbau, Hoch- und Tiefbau, Röhren- und Kesselhersteller, technische Oberwachungsvereine etc. Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und seine Einzelheiten werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 6 näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Rohrleitung mit einem vollständigen, darin befindlichen Rohr manipulator mit vier Fahrgestellen, Figur 2 eine Draufsicht in axialer Richtung auf ein Fahrgestell, Figur 3 eine Seitenansicht des Fahrgestells nach Figur 2, Figur 4 einen Radialschnitt durch ein Fahrgestell bzw. einen Axialschnitt durch dessen Differential getriebe in vergrössertem Massstab und Figur 5 eine Seitenansicht des Motors für den Länasan- trieb, Figur 6 einen Längsschnitt durch die Verbindungsteile zwischen Motor und hinterste Fahrgestell. In Figur 1 ist eine Rohrleitung 1 dargestellt, die aus einem Zylinderstück 2 und zwei durch Schweissnähte angesetzten Rohrkrümmern 3 und 4 besteht. Die Schweissnähte#S sind nur angedeutet. In der Rohrleitung 1 befindet sich ein Rohrmanipulator 5 mit vier Fahrgestellen 6, 7, 8 und 9, die völlig gleich aufgebaut sind, so dass sich die Beschreibuna auf ein einziges Fahrgestell beschränken kann. Jedes Fahrgestell besitzt zwei im wesentlichen kreisförmige parallele Tragplatten 10 und tl, die auf diametral gegenüberliegenten Seiten mit parallelwandigen, radialen Ausnehmungen 12 versehen sind (siehe auch Figuren 2 und 3). Die Ausnehmungen dienen gleichzeitig als Radialführungen ¯für Reibrollen 13, deren Achsen 14 senkrecht zu den parallelen Wänden der Ausnehmungen 12 stehen. Eine gemeinsame Mittenebene E-E ist radial durch die beiden Reibrollen 13 gelegt, so dass die Achsen 14 senkrecht zu dieser Mittenebene E-E verlaufen. Die Reibrollen 13 sind mit einem elastomeren Belag 13a mit hohem Reibungskoeffizienten versehen (Figur 3). Die Reibrollen 13 sind mittels ihrer Achsen 14 in Laoer- böcken 15 gelagert (Figur 1, Fahrgestelle 7 und 9) die zwischen den Tragplatten 10 und 11 in radialer Richtung geführt sind. Die Radialführung geschieht durch die parallelen Wandungen der Ausnehmungen 12 einerseits und durch mit den Lagerböcken 15 verbundene Flanschplatten 16 andererseits (Figur 2). An den Flanschplatten 16 und damit an den Lagerböcken 15 sind Augen 17 angebracht, die folgenden Zweck haben: Auf den Tragplatten 10 und 11 sind parallel zu diesen und zur Mittenebene E-E paarweise Führungsstangen 18 mittels ihrer Enden befestigt. Diese Führungsstangen sind durch die Augen 17 mit ausreichendem Radialspiel hindurchgeführt, so dass keine Oberbestimmung im Hinblick auf die Radialführung der Reibrollen 13 auftritt. Zwischen den jeweils geaenüberliegenden Augen 17 sind auf den Führungsstangen 18 Federn 19 angebracht, die die Augen 17 und damit die Lagerböcke 15 auseinanderschieben, bis die Augen 17 zum Anschlag an Haltewinkeln 20 kommen, mit denen die Führungsstangen 18 an den Tragplatten 10 bzw. 11 befestigt sind. Durch diese Massnahme wird die Radialbeweglichkeit der Lagerböcke 15 nach aussen hin begrenzt, sofern sich das Fahrgestell nicht gerade in einer Rohrleitung befindet. Gemäss Figur 1 sind jeweils 2 benachbarte Fahrgestelle durch einen biegeelastischen, aber drehsteifen Hohl körper 21 verbunden, der als Faltenbalg ausgebildet ist und aus Edelstahl besteht. Die Ausbildung als Faltenbalg ist bei 21a nur angedeutet. Der zwischen den Fahrgestellen 7 und 8 liegende Hohl körper 21 ist aufgebrochen dargestellt, so dass eine im Innern aller Hohlkörper und durch die Fahrgestelle hindurch verlaufende flexible Welle 22 sichtbar ist, die im vorliegenden Falle als biegsame Welle ausgeführt ist, d.h. aus einem torsionssteifen Drahtseil besteht. Die flexible Welle 22 trägt im Innern eines jeden Fahrgestells eine Schnecke 23, auf die im Zusammenhang mit Figur 4 noch näher eingegangen wird. Die Enden der Hohlkörper 21 sind jeweils mit sechseckigen Flanschen 24 versehen, mit denen sie mit den Tragplatten 10 bzw. 11 verschraubt sind (Figur 2). In den Tra Tragplatten 10 und 11 befinden sich noch fluchtende Bohrungen 25 und 26, die zum Hindurchführen von Obertragungsleitungen etc. dienen. Das eine Ende der flexiblen Welle 22 ist mit einem Motor 27 über ein Untersetzungsgetriebe 28 gekuppelt. Dieses Getriebe steht seinerseits über einen analogen biegeelastischen, aber drehsteifen Hohl körper 29 mit dem nächst-gelegenen Fahrgestell 6 in Verbindung, so dass eine elastische Führung ebenso gewährleistet ist, wie die Aufnahme des Gegendrehmoments der flexiblen Welle 22 durch den Hohl körper 29. Motor 27 und Getriebe g8 bilden den Längsantrieb des Rohrmanipulators 5. Weitere Einzelheiten sind in Figur 5 dargestellt. In Figur 4 ist die Umiaufkante einer Tragplatte 10 ausschnittweise dargestellt, um in etwa die massstäblichen Verhältnisse und die koaxiale Anordnung zur flexiblen Welle 22 mit der Schnecke 23 zu verdeutlichen. Die Schnecke 23 wirkt mit einem Differentialgetriebe 30 zusammen, das in einem Getriebegehäuse 31 untergebracht ist, das seinerseits zwischen den Tragplatten 10 und 11 durch Verschraubung eingespannt ist. Zu dem Differentialgetriebe gehört ein Umlaufrad 32, in welches die Schnecke 23 eingreift und das mit einem Planetenträger 33 und Planetenrädern 34 verbunden ist, von denen nur eins dargestellt ist. In dem Planetenträger 33, der aus zwei rotationssymmetrischen Teilen 33a und 33b zusammengesetzt ist, die ihrerseits im Getriebegehäuse 31 über nicht näher bezeichnete Kugellager gelagert sind,-sind wiederum drehbeweglich zwei Abtriebswellen 35 und 36 gelagert, die zur hier nicht gezeigten Mittenebene E-E parallel verlaufen und je eine Zahnscheibe 37, 38 tragen, die durch Muttern 37a und 38a mit den Abtriebswellen 35 bzw. 36 verschraubt sind. Die Drehmomentenübertragung erfolgt durch nicht näher bezeichnete Vierkante. An den inneren Enden der Abtriebswellen 35 und 36 befinden sich Kegelräder 39 und 40, die mit den Planetenrädern 34 in an sich bekannter Weise im Eingriff stehen. Auf den Zahnscheiben 37 und 38 laufen Zahnriemen 41 und 42, wobei deutlich erkennbar ist, dass die Zahnriemen eine geringere Breite aufweisen als die Zahnscheiben 37 und 38; so dass sie auf diesen aus den weiter oben beschriebenen Gründen hin und her laufen können. Die Zahnriemen 41 und 42. führen - in Figur 4 nicht gezeigt zu entsprechenden Zahnscheiben auf der gegenüberliegenden Seite der Mittenebene E-E. Diese Anordnung ist in Figur 1 am Fahrgestell 6 erkennbar, wo die jenseitigen Umfangsteile der Zahnriemen 41 und 42 gezeigt sind. Dort sind die Zahnriemen mit je einem Winkeltrieb 43 bzw. 44 verbunden, die aus einem Kegel rädergetriebe mit einem Obertragungswinkel von 90 Grad bestehen. Je eines der Kegelräder steht über eine Welle mit je einer der Zahnscheiben in Verbindung, über die der Zahnriemen 41 bzw. 42 läuft, während das jeweils andere Kegelrad mit je einer der Achsen 14 der Reibrollen 13 drehfest verbunden ist. Bezugszeichen wurden der Obersichtlichkeit halber in Figur 1 fortgelassen, zumal diese Einzelheiten leicht verständlich sind. Die Winkeltriebe 43 bzw. 44 sind mit dem jeweiligen Lagerbock 15 starr verbunden, so dass auch die Riemenscheiben und die über diese geführten Umfangsteile der Zahnriemen 41 und 42 die Radialbewegung der Reibrollen 13 mitmachen (die Zahnriemen sind auf diesen Zahnscheiben in axialer Richtung geführt). Der sich über einen arossen Teil des Durchmessers der Tragplatten 10, 11 erstreckende Abstand der jeweils zusammenwirkenden Zahnscheiben ermöglicht jedenfalls in Verbindung mit der grösseren Breite der Zahnscheiben 37 und 38 die erforderliche Querauslenkung ohne eine Beeinträchtigung der Obertragungsverhältnisse oder der Lebensdauer der Zahnriemen. Zahnriemen der beschriebenen Art sind übliche Handelsware. In Figur 5 sind weitere Einzelheiten des Längsantriebes bzw. Antriebsmotors dargestellt. Das Untersetzungsgetriebe 28 besitzt eine Abtriebswelle 28a, die über eine Kupplung 45 mit der flexiblen Welle 22 verbunden ist. Die Kupplung 45 ist von einem Kupplungsgehäuse 45a umgeben. Der Motor 27 besitzt ein Gehäuse 46, auf dessen Umfang mehrere radial nach aussen vorgespannte Laufrollen 47 angeordnet sind. Zu diesem Zweck ist am Ende des Gehäuses 46 ein Tragring 48 angeordnet, der gleichzeitig als Gleitschutz ausgebildet ist. In diesem Tragring sind Kniehebel 49 mittels Gelenken 50 in der Weise gelagert, dass die Kniehebel 49 in zur Achse A radialen Ebenen verschwenkbar sind. Parallel zum Tragring 49 ist auf dem Gehäuse 46 längsverschiebbar ein weiterer Ring 51 angeordnet, in dem eine gleiche Anzahl von Gelenken 52 untergebracht ist. In diesen Ge lenken sind weitere Kniehebel 53 in radialen Ebenen schwenkbar gelagert, die mit den Kniehebeln 49 mittlere Gelenkpunkte 54 bilden. In diesen Gelenkpunkten sind die Laufrollen 47 auf die gezeigte Weise angeordnet. Die Ringe 48 und il sind durch Zugfedern 55 gegeneinander verspannt, so dass die Laufrollen 47 um die Gelenke 50 radial nach aussen gedrängt werden. Dadurch wird im allgemeinen eine ausreichend zentrale Führung des Motors 27 in der Rohrleitung 1 erreicht. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass sich der Motor 27 an allen Stellen der Rohrleitung abstützt, wie dies in Figur 1 angedeutet ist. Figur 1 ist noch zu entnehmen, dass dem vordersten Fahrgestell 9 ein Transportkopf 56 vorgeschaltet ist, der in analoger Weise wie der Motor 27 auf seinem Umfang mit mehreren radial nach aussen vorgespannten Laufrollen 57 versehen ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen sei auf die Konstruktlonsdetails in Figur 5 verwiesen. Der Trans portkopf 56 ist mit einem Kamerasystem 58 ausgestattet, von dem der Einfachheit halber nur das Objektiv 58a dar gestellt ist. In Figur 6 ist der vorderste Teil des Untersetzungsgetriebes 28 dargestellt, an das sich nach unten (nicht gezeigt) der Motor 27 mit seinen Laufrollen 47 analog zu Figur 5 anschliesst. Abweichend von den Figuren 1 bis 5 ist jedoch die Abtriebswelle 28a über die Kupplung 45 mit einer Gelenkwelle 22a verbunden, die aus den beiden Kardangelenken 59 mit sich jeweils paarweise kreuzenden Gelenkzapfen 59a besteht. Die Gelenkzapfen sind in Gelenkgliedern 60 bis 64 gelagert, die das Drehmoment auf die Schnecke 23 übertragen, die analog Figur 3 jenseits der Tragplatte 10 des nachfolgenden Fahrgestells gelagert ist. Die Kupplung 45 ist von dem Kupplungsgehäuse 45a umgeben, auf dessen Stirnseite ein Flansch 65 befestigt ist. Von diesem führt der auch hier als Faltenbalg ausgebildete torsionssteife Hohl körper 21 (zwischen den strichpunktierten Linien) zu dem jenseitigen Flansch 24, der bereits in Figur 2 dargestellt ist. Alle Fahrgestelle sind auch untereinander in gleicher Weise verbunden. Das mittlere Gelenkglied 62 besitzt einen Bund 62a, mit dem es sich radial an dem torsionssteifen Hohl körper 21 abstützt. Eine Welle 66 verbindet das letzte Gelenkglied 64 mit der Schnecke 23. Die Gelenkwellenkonstruktion gemäss Figur 6 wird bevorzugt dort eingesetzt, wo das höchste Drehmoment auftritt, also zwischen Motor 27 und dem ersten Fahrgestell. Es ist aber durchaus möglich, z.B. aus Gründen einer einheitlichen Konstruktion, in allen torsionssteifen biegeelastischen Hohl körpern 21 derartige Gelenkwellen vorzusehen, die im Bereich der Schnecken 23 miteinander gekuppelt sind, wie die biegsamen Wellen auch.

Claims: PATENTANSPROCHE: 1. Rohrmanipulator für das Durchfahren von Rohrleitungen in axialer Richtung mit mindestens einem Fahrsestell, in dem zwei mit der Rohrleitung in Berührung bringbare, diametral gegenüberliegende Reibrollen gelagert sind, die durch einen Längsantrieb kontinuierlich antreib bar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Fahrgestelle (6, 7, 8, 9) unter Zwischenschaltung je eines biegeelastischen, aber drehsteifen Hohlkörpers (21) miteinander verbunden sind, dass die radial durch beide Reibrollen (1.3) eines Fahrgestells gelegte Mitten ebene (E-E) zu der entsprechen4en Ebene des benach barten Fahrgestells versetzt ist, und dass die Reib rellen (13) aller Fahrgestelle (6, 7, 8, 9) durch eine im Innern der Hohlkörper (21) und durch die Fahrge stelle verlaufende flexible Welle (22, 22a) antreibbar sind. 2. Rohrmanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier Fahrgestelle (6, 7, 8, 9) vorgesehen sind und dass der Versatz der durch die Reibrollen (13) ge legte-n Mittenebenen (E-E) von Fahrgestell zu Fahrgestell gleichsinnig 60 beträgt. 3. Rohrmanipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Fahrgestell (6, 7, 8, 9) ein von der flexiblen Welle (22) angetriebenes Differentialgetriebe (30) mit zwei Abtriebswellen (35, 36) angeordnet ist, die zur Mittenebene (E-E) parallel verlaufen und über je einen Zahnriemen (41, 42) mit je einem auf der gegenüber liegenden Seite der Mittenebene liegenden Winkel trieb (43, 44) verbunden sind, der unmittelbar auf die jeweilige Reibrolle (13) einwirkt. 4. Rohrmanipulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Fahrgestell (6, 7, 8, 9) zwei im Abstand ge haltene parallele Tragplatten (10, 11) aufweist, in denen Lagerböcke (15) für die Reibrollen (13) radial be weolich geführt sind, und dass die Lagerböcke durch Federn (19) radial nach aussen belastet sind. 5. Rohrmanipulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Tragplatten (10, lll parallel zu diesen und zur Mittenebene (E-E) paarweise Führungs Stangen (18) mittels ihrer Enden befestigt sind, dass' an den Lagerböcken (15) Augen (17) angebracht sind, die die Führungsstangen mit Spiel umgeben, und dass die Federn (19) zwischen die Augen gegenüberliesender Lager böcke unter Vorspannung (Druckspannung) eingesetzt sind. 6. Rohrmanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Welle (22) über einen Schnecken trieb (23, 32) mit dem Differentialgetriebe (30) in Verbindung steht. 7. Rohrmanipulator nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkeltrieb (43, 44) an den Lagerböcken (15) gelagert ist. 8. Rohrmanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als biegeelastische aber drehstelfer Hohlkörper (21, 29) Faltenbälge vorhanden sind. 9. Rohrmanipulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltenbälge aus Edelstahl bestehen. 10. Rohrmanipulator nach Anspruch 1, > dadurch gekennzeichnet, dass der Längsantrieb durch einen Motor (27) erfolgt, der gleichfalls über einen biegeelastischen, aber drehsteifen Hohl körper (29) mit dem nächstfolgenden Fahrgestellt (6) verbunden und mit der flexiblen Welle (22) gekuppelt ist. 11. Rohrmanipulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (27) auf dem Umfang seines Gehäuses (46) mit mehreren radial-nach aussen vorgespannten Lauf rollen (47) versehen ist. 12. Rohrmanipulator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrollen (47) im mittleren Gelenkpunkt (54) je eines Kniehebelsystems (49, 53) angeordnet sind, dessen übrige Gelenke (50, 52) in Ringen (48, 51) ge lagert sind, die elastisch gegeneinander verspannt sind. 13. Rohrmanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem vordersten Fahrgestell (9) ein Transport kopf (56) vorgeschaltet ist. 14. Rohrmanipulator nath Anspruch 13, dadurch ge-kennzeichnet, dass der Transportkopf (56) auf seinem Umfang mit mehreren radial nach aussen vorgespannten Laufrollen (57) versehen ist 15. Rohrmanipulator nach Anspruch t3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportkopf (56) mit einem Kamerasystem (58) ausgestattet ist. 16. Rohrmanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Welle (22) aus Teilstücken einer biegsamen Welle zusammengesetzt ist, die innerhalb der Fahrgestelle (6, 7, 8, 9) miteinander gekuppelt sind. 17. Rohrmanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Welle (22a) aus mindestens einer Ge lenkwelle mit mindestens zwei Kardankgelenken (59) besteht. 18. Rohrmanipulator nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Welle (22, 22a) aus Teilstücken einer biegsamen Welle und einer Gelenkwellen zusammengesetzt ist.

Inventors: HITZEL, RAINER
Applicants: HITZEL, RAINER
Application year: 1983
Main classification: G21C17
IPC codes: G01N29, F16L55, G21C17