專利名稱：在不能進(jìn)人的管道中安裝內(nèi)緊固件的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在不能進(jìn)人的管道中安裝內(nèi)緊固件的裝置。此外，本發(fā)明涉及一種特別適用于這種安裝裝置的緊固件小車。最后，本發(fā)明還涉及由這種安裝裝置和緊固件小車構(gòu)成的組合。
從德國(guó)專利DE-U-29700912已知在不能進(jìn)人的溝道或管道系統(tǒng)中進(jìn)行光源電纜的敷設(shè)并用設(shè)計(jì)成內(nèi)緊固方式的緊固件固定到管道內(nèi)壁上。使用這種緊固件的優(yōu)點(diǎn)是，無(wú)須損傷管道，而例如在用銷釘固定時(shí)，則勢(shì)必傷及管道。作為緊固件的緊固裝置建議用彈簧加載的特種鋼環(huán)，這種鋼環(huán)在管道的內(nèi)壁上壓緊并最好在超過(guò)至少180℃的圓周角范圍貼合到管道內(nèi)壁上。把這種開(kāi)口的特種鋼環(huán)嵌入管道中可用一個(gè)配有一臺(tái)攝像機(jī)的自動(dòng)行駛和遙控的機(jī)器人，該機(jī)器人從一個(gè)一起移動(dòng)的料箱中取出預(yù)制的緊固件并把它們嵌入管道中。但機(jī)器人的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理則從該文獻(xiàn)不得而知。
本發(fā)明旨在提出一種在不能進(jìn)人的管道中安裝內(nèi)緊固件的裝置以及一種特別適用于該安裝裝置的緊固件小車。
對(duì)該安裝裝置而言，上述目的是通過(guò)權(quán)利要求1的特征部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
用本發(fā)明裝置可作用到內(nèi)緊固件的不同區(qū)段上，以便緊固件在圓周方向擴(kuò)張，從而把它安裝到不能進(jìn)人的管道內(nèi)。
這種裝置特別適用于例如在歐洲專利申請(qǐng)?zhí)朎P98102682.2和相應(yīng)的國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT中公開(kāi)的那種閉合的內(nèi)緊固件。有關(guān)這種內(nèi)緊固件的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理請(qǐng)參考該專利申請(qǐng)。
對(duì)緊固件小車而言，上述目的是通過(guò)權(quán)利要求19的特征部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種緊固件小車尤其適用于上述安裝裝置。
該安裝裝置以及該緊固件小車的特別有利的結(jié)構(gòu)型式可從各項(xiàng)從屬權(quán)利要求中得知。
下面結(jié)合附圖所示的一個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，附圖表示

圖1設(shè)置在一條不能進(jìn)人的管道中的配有一個(gè)緊固件小車的內(nèi)緊固件的安裝裝置的示意圖，圖中示出該管道縱向截?cái)嗟囊徊糠郑?br> 圖2該安裝裝置一部分的局部放大圖；圖3該安裝裝置的緊固件放置模塊的局剖圖，圖中還可看出支承元件所處的支承位置；圖4包括緊固件放置模塊的安裝裝置一部分的水平縱斷面；圖5沿安裝裝置的緊固件放置模塊剖開(kāi)的橫斷面；圖6從配置聯(lián)接管一側(cè)看去的緊固件放置模塊的部分橫斷面端視圖；圖7帶有一個(gè)安裝在聯(lián)接管上的聯(lián)接適配器的緊固件放置模塊的部分示意圖；圖8帶有用來(lái)操作緊固件頭的夾料模的示出了汽缸/活塞單元的緊固件放置模塊的部分示意圖；圖9a～9f在安裝裝置的緊固件放置頭和緊固件小車之間的聯(lián)接區(qū)的不同視圖；圖10緊固件小車的橫斷面；圖11緊固件小車的部分橫斷面示意圖；圖12在緊固件小車與緊固件放置模塊聯(lián)接時(shí)緊固件料箱處于其靜止位置的示意圖；圖13緊固件料箱處于其傳送位置的示意圖；圖14緊固件料箱處于其傳送位置的示意圖，其中輸送機(jī)構(gòu)已從后面抓住緊固件料堆的最前面的緊固件；圖15緊固件料箱處于其傳送位置的示意圖，其中最前面的緊固件已被輸送機(jī)構(gòu)移到緊固件放置頭上方；圖16緊固件料箱重新回到了它的靜止位置，其中緊固件放置頭已抓住以前傳送的緊固件，且輸送機(jī)構(gòu)已從后面又抓住了剩余緊固件料堆的最前面的緊固件。
圖1至16所示的配有緊固件小車11的安裝裝置10用于在一條不能進(jìn)人的管道14例如污水管道中安裝例如圖1所示的內(nèi)緊固件12。安裝裝置10的支架16包括一個(gè)遙控的、自動(dòng)行駛的管道機(jī)器人運(yùn)送工具18，該運(yùn)送工具通過(guò)輪子20支承在管道內(nèi)壁14＇上，并通過(guò)一個(gè)設(shè)置在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18中的輪子20的動(dòng)力站而可沿管道縱向R運(yùn)動(dòng)。在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的旁邊可支承一個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的測(cè)輪(圖中未示出)，該測(cè)輪同樣貼合在管道內(nèi)壁14＇上，并可與一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器(未示出)連接，為了確定安裝裝置10在管道14中的位置，該傳感器例如通過(guò)一根信號(hào)電纜和電源電纜把它的信號(hào)傳送到設(shè)置在管道外部的一個(gè)監(jiān)控裝置。
在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的面向緊固件料箱11的端面，支承了一個(gè)可圍繞管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的縱軸線18＇旋轉(zhuǎn)的、與管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置對(duì)應(yīng)的、起支承元件作用的轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26。在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18中，設(shè)置了該轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26的一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。
緊固件模塊30通過(guò)一個(gè)鎖緊的卡銷28以懸臂的方式固定在轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26上。在轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26上還配有控制線、電源線和信號(hào)線的接頭32以及一根壓縮空氣管。此外，最好參照?qǐng)D4還可看到，兩根相互大致徑向?qū)χ玫妮敵鲚S34,34＇可旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26上，這兩根軸與設(shè)置在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18中的動(dòng)力站連接。
緊固件放置模塊30具有一個(gè)例如接近于矩形的殼體36，與緊固件放置模塊30對(duì)應(yīng)的卡銷28的部分固定在該殼體上。此外，兩根平行的、垂直于縱軸線18＇延伸的支承軸38旋轉(zhuǎn)支承在殼體36上，這兩根軸在其伸出殼體36的端部托住支桿40，在其端部分別支承了一個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的支承元件即分別支承了一個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的托輥42。在殼體36的內(nèi)部，在每根支承軸38上分別抗扭地安裝一個(gè)蝸輪扇形體44(特別參見(jiàn)圖2和圖3)。這兩個(gè)蝸輪扇形體44與一根蝸桿46嚙合，該蝸桿在一根沿縱軸線18＇延伸的、自由旋轉(zhuǎn)支承在殼體36上的蝸輪軸46＇上構(gòu)成。
在離蝸輪扇形體44(見(jiàn)圖2)的蝸輪軸46＇的自由端上裝有一個(gè)齒輪50，該齒輪與傳動(dòng)輪50＇嚙合，該傳動(dòng)輪裝在一根聯(lián)結(jié)軸52上，而該聯(lián)結(jié)軸則自由旋轉(zhuǎn)支承在一個(gè)與殼體36固定連接的齒輪箱體部分48＇的側(cè)向伸出殼體36的范圍內(nèi)(特別參見(jiàn)圖4)。聯(lián)結(jié)軸52通過(guò)一根虛線表示的連接軸54＇與支承在轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26上的相應(yīng)輸出軸34＇連接。借助于布置在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18內(nèi)的相應(yīng)動(dòng)力站，用這根輸出軸34＇的傳動(dòng)可使支桿40從一個(gè)在圖3中用點(diǎn)劃線所示的靜止位置(在這個(gè)靜止位置內(nèi)，它們大致沿縱軸線18＇的方向延伸，例如參見(jiàn)圖1)旋轉(zhuǎn)到一個(gè)在圖3中用實(shí)線所示的支承位置，在該支承位置內(nèi)，支承輥42支承在管道內(nèi)壁14＇上。從而實(shí)現(xiàn)縱軸線18＇相對(duì)于管道14的定中心。
例如從圖3可以看出，當(dāng)支桿40處于其支承位置時(shí)，位于上方的支承輥42的軸線至少接近平行于縱軸線18＇，而位于下方的支承輥42的軸線則垂直于縱軸線18＇。從而避免了管道內(nèi)壁14＇的損傷，同時(shí)安裝裝置10相對(duì)于管道14鎖定。支承輥42的這種支承方式可在支桿40從其支承位置進(jìn)行很小的返回轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就能通過(guò)管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的相應(yīng)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)安裝裝置10的位置的軸向調(diào)節(jié)。
在緊固件放置模塊30中，徑向即垂直于縱軸線18＇可移動(dòng)地支承著一個(gè)緊固件放置頭64，該放置頭在其外自由端上設(shè)置了特別是氣動(dòng)的夾料模56，該夾料模與各自的一個(gè)緊固件12的鎖緊件58嚙合(特別是參見(jiàn)圖1,6,7，和8)。其中，夾料模56配有銷子，以保證與各自的鎖緊件58盡可能可靠地嚙合。
設(shè)計(jì)為滑塊的、設(shè)置在一根與殼體固定的導(dǎo)軌60上的并與一根齒條62連接的緊固件放置頭64通過(guò)一個(gè)與該齒條62嚙合的齒輪66相應(yīng)地在徑向內(nèi)運(yùn)動(dòng)。齒輪66通過(guò)另一根連接軸54與另一根輸出軸34連接，而該輸出軸則又是與一個(gè)設(shè)置在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18中的相應(yīng)動(dòng)力站連接(尤其參見(jiàn)圖4至圖6)。
和輸出軸34＇一樣，輸出軸34也是旋轉(zhuǎn)支承在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26中的，并與一個(gè)設(shè)置在管道機(jī)器人運(yùn)送工具18中的動(dòng)力站連接。緊固件放置頭通過(guò)輸出軸34在徑向內(nèi)調(diào)節(jié)，而輸出軸34＇則用來(lái)定中心。兩根輸出軸34和34＇都特別是可調(diào)節(jié)地進(jìn)行傳動(dòng)。
此外，在緊固件放置頭64之內(nèi)或之上支承了一個(gè)可圍繞軸線68旋轉(zhuǎn)的小齒輪88以用于擴(kuò)張，該小齒輪可與緊固件12的另一區(qū)段即與鎖緊件58不同的區(qū)段嚙合。此時(shí)，設(shè)置了一根可圍繞軸線68旋轉(zhuǎn)的桿70，小齒輪88可旋轉(zhuǎn)地支承在該桿的自由端。旋轉(zhuǎn)軸68平行于管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的縱軸線18＇延伸，所以小齒輪68可在一個(gè)垂直于縱軸線18＇的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)(特別參見(jiàn)圖5和6)。小齒輪88由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)72驅(qū)動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)72也設(shè)置在緊固件放置頭64內(nèi)(特別參見(jiàn)圖6)。旋轉(zhuǎn)桿70通過(guò)一個(gè)汽缸/活塞單元74進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。從圖6可以看出，汽缸/活塞單元74也布置在緊固件放置頭64之內(nèi)或之上。
所以，相應(yīng)的一個(gè)緊固件12可通過(guò)緊固件放置頭58的徑向駛出和小齒輪78的轉(zhuǎn)出以及該小齒輪88的開(kāi)動(dòng)而被擴(kuò)張，并緊貼在不能進(jìn)人的管道14的內(nèi)壁14＇上。此外，在緊固件放置頭64內(nèi)也可布置驅(qū)動(dòng)裝置所需的電子元件76的至少一部分。
緊固件放置頭64配屬的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)62、66布置在一個(gè)齒輪箱體部分4 8″中，該箱體部分與一支架78固定連接，該支架本身與一根用來(lái)聯(lián)接緊固件小車11用的聯(lián)接管80固定連接，而用于定中心的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)50，50＇則布置在一個(gè)與緊固件放置模塊30的殼體36固定連接的齒輪箱體部分48＇中(特別參見(jiàn)圖2)。聯(lián)接管80以及與它固定連接的支架78通過(guò)一個(gè)鉸鏈82與緊固件放置模塊30連接。其中，支架78和聯(lián)接管80可共同在各個(gè)方向內(nèi)相對(duì)于緊固件放置模塊30的殼體36旋轉(zhuǎn)幾度例如大約±3°。
此外，在緊固件放置模塊30的殼體36上設(shè)置了一個(gè)用于監(jiān)視緊固件放置過(guò)程的電視攝像機(jī)84。該攝像機(jī)84例如可旋轉(zhuǎn)地支承在緊固件放置模塊30的殼體36上。
如前所述，緊固件放置模塊30可至少含有所需的電子元件和/或氣動(dòng)元件的一部分。緊固件放置頭64的定中心以及上升和下降均可通過(guò)尤其是萬(wàn)向軸來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了與不同的管子內(nèi)徑匹配，電視攝像機(jī)84可附加一個(gè)相應(yīng)的適配器。根據(jù)管子的內(nèi)徑可用不同的支桿40。必要時(shí)也可用相應(yīng)的定中心適配器。為了在放置單個(gè)緊固件12(沒(méi)有緊固件小車11)時(shí)使緊固件放置頭64相對(duì)于緊固件放置模塊30固定，例如可在聯(lián)接管80上裝一個(gè)聯(lián)接適配器86(特別參見(jiàn)圖7)。
從圖7和8還可看出，緊固件放置頭64的兩個(gè)最好配有銷子的夾料模56在夾持相應(yīng)的鎖緊件58時(shí)是可以相互合攏和打開(kāi)的。為此，在緊固件放置模塊30的殼體36上設(shè)置了一個(gè)汽缸/活塞單元90。在圖7和8中，還可看出固定在殼體36上的電視攝像機(jī)84。需要時(shí)，緊固件放置頭64也可配置一個(gè)上升適配器92，例如圖7所示。最后，在必要時(shí)也可用一個(gè)外罩。從上述可知，緊固件放置模塊30最好從外部操作。
從圖5也可再次看出與緊固件放置模塊30的殼體36固定連接的、用于齒輪傳動(dòng)定中心的蓋48＇以及與聯(lián)接管80固定連接的支架78，在該支架上固定了一根導(dǎo)軌60，且與齒條62嚙合的齒輪66可旋轉(zhuǎn)地支承在該支架上。緊固件放置頭64在齒條62上的鎖定件用94表示。然后緊固件放置頭64通過(guò)相應(yīng)的傳動(dòng)沿導(dǎo)軌60移動(dòng)。此外，在圖6中可看出面向緊固件小車11的、緊固件放置模塊30配置的聯(lián)接管80的端面。
最好從圖6看出，在緊固件放置頭64上布置了另一個(gè)汽缸/活塞單元96，在其活塞桿上可支撐一個(gè)沖擊質(zhì)量。該汽缸/活塞單元96的作用是，在緊固件12擴(kuò)張和貼合到管道內(nèi)壁14＇以后，把作為鎖栓設(shè)置的相應(yīng)緊固件12的鎖緊件58松開(kāi)，從而使緊固箍12通過(guò)一個(gè)釋放的彈力受壓應(yīng)力作用，并相應(yīng)地對(duì)著管道內(nèi)壁18＇壓緊，所以特別是在管道內(nèi)有強(qiáng)大的流動(dòng)介質(zhì)時(shí)，緊固箍也能保持它的位置。
為此，鎖緊件58可按不同的方式構(gòu)成。例如可在設(shè)計(jì)為鎖栓的鎖緊件58中設(shè)置一個(gè)可通過(guò)汽缸/活塞單元96作用的彈簧加載的鎖銷102，該鎖銷例如位于兩個(gè)螺旋彈簧(未示出)的兩側(cè)。鎖緊件58殼體與汽缸/活塞單元96相鄰的前壁例如可設(shè)置一個(gè)鎖緊切口，鎖銷102的凸起部104可通過(guò)該切口，以鎖緊該鎖緊件58(特別參見(jiàn)圖6)。首先例如螺旋形卷繞的緊固箍12的徑向外段與鎖緊件58牢固連接。然后在鎖緊件58尚處于鎖緊狀態(tài)的情況下，一個(gè)徑向位于緊固箍外段以內(nèi)的緊固箍里段例如根據(jù)一個(gè)自由輪而可在要求方向自由地通過(guò)鎖緊件58。最終通過(guò)汽缸/活塞單元96適當(dāng)加載到鎖銷102的凸起部104把鎖打開(kāi)。一旦鎖緊件58通過(guò)汽缸/活塞單元96松開(kāi)，緊固箍徑向里段便通過(guò)從此打開(kāi)的鎖銷102和例如通過(guò)該自由輪配屬的一個(gè)鎖定元件相應(yīng)于作用到鎖銷102上的彈力而受壓應(yīng)力作用，并相應(yīng)地對(duì)著管道內(nèi)壁14＇壓緊，從而保證了可靠的裝配。只有在特別是螺旋形卷繞的緊固箍首先足夠擴(kuò)張并至少已基本上緊貼在管道內(nèi)壁14＇上時(shí)，鎖緊件58一般才松開(kāi)。
管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的輪距可以根據(jù)相應(yīng)的管道內(nèi)徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。
安裝裝置10可與各配一個(gè)緊固件料箱106的緊固件小車11聯(lián)接(特別參見(jiàn)圖1和圖9至圖16)。為此，設(shè)置在緊固件放置模塊30上的聯(lián)接管80與例如圖1,2,4,9和11所示的方式與一個(gè)設(shè)置在緊固件小車11上的互補(bǔ)聯(lián)接管108共同作用。其中，安裝裝置10例如以圖1所示的方式這樣與緊固件小車11聯(lián)接，即在更換料箱時(shí)，該小車可相對(duì)于安裝裝置10以大約90°向上旋轉(zhuǎn)到一個(gè)基本上垂直的位置內(nèi)。為此，在安裝裝置10和緊固件小車11之間分別設(shè)置了電連接和氣連接用的自動(dòng)切斷和自動(dòng)接通裝置。特別是例如可從圖9a和9d看出，兩根聯(lián)接管80和108分別設(shè)置了氣插塞連接111和電插塞連接110的共同作用的部分。在圖9d和9e中還可再次看出與聯(lián)接管80固定連接的支架78。
在緊固件小車11上設(shè)置的聯(lián)接管108具有一個(gè)向下的鉤狀部分112，該部分與安裝裝置10的緊固件放置模塊30上設(shè)置的聯(lián)接管80的互補(bǔ)鉤狀部分114嚙合。最好如圖9看出，設(shè)置了一個(gè)可通過(guò)一根操作桿116來(lái)回滑動(dòng)的滑動(dòng)聯(lián)接118。當(dāng)這個(gè)滑動(dòng)聯(lián)接118在緊固件小車11上移到一個(gè)聯(lián)接位置時(shí)，一方面兩根聯(lián)接管80、108便相互牢固連接，而另一方面則實(shí)現(xiàn)電連接和氣連接。一般地，在緊固件小車11聯(lián)接之前，緊固件放置頭64可裝上一個(gè)單獨(dú)的緊固件12，如圖1所示。圖9b表示滑動(dòng)聯(lián)接118處于其拆開(kāi)的位置。從這個(gè)拆開(kāi)的位置開(kāi)始，它可向右移到它的聯(lián)接位置，從而實(shí)現(xiàn)如上所述的自動(dòng)的氣連接和電連接以及兩根聯(lián)接管80、108相互的機(jī)械鎖緊，從而防止了這兩根聯(lián)接管的分開(kāi)。
特別從圖1和11可以看出，緊固件小車11包括一個(gè)配有至少一個(gè)輪子158的底盤(pán)120以及一個(gè)配有聯(lián)接管108的底板122，該底板可相對(duì)于底盤(pán)120圍繞一根沿縱向延伸的軸線旋轉(zhuǎn)，特別是，該軸可與縱軸線18＇重合。所以，底板122與緊固件放置模塊30一起可通過(guò)管道機(jī)器人運(yùn)送工具18的轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。特別從圖11看出，在緊固件小車11的可旋轉(zhuǎn)底板122和底盤(pán)120之間設(shè)置了一個(gè)滾珠軸承124。底板122和底盤(pán)120用一個(gè)定位銷146抗扭地鎖緊，以便移動(dòng)。
特別是，可從圖1和11看出，緊固件小車11的底板122用來(lái)支承相應(yīng)的緊固件料箱106，該料箱106可沿底板122移動(dòng)。
聯(lián)接管108設(shè)置在底板122的一個(gè)下支承件122＇上。支承在底板122或其下支承件122＇上的汽缸/活塞單元126用來(lái)使相應(yīng)的緊固件料箱106相對(duì)于底板122沿其縱向在一個(gè)靜止位置(特別參見(jiàn)圖11和12)和一個(gè)傳遞位置(特別參見(jiàn)圖13至15)之間移動(dòng)，在該傳遞位置上，位于緊固件放置頭30最近的最前面的緊固件12可傳遞到緊固件放置頭64上。
其中，沿底板122移動(dòng)的緊固件料箱106與一個(gè)滑塊128連接，該滑塊由汽缸/活塞單元126推動(dòng)而可在底板122上進(jìn)行導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)(特別參見(jiàn)圖10和11)。最好從圖10可以看出，這個(gè)滑塊128在一個(gè)固定設(shè)置在底板122上的C形導(dǎo)軌130內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)。其中，緊固件料箱106通過(guò)至少一個(gè)卡銷聯(lián)接器132(見(jiàn)圖10和11)與滑塊128聯(lián)接。
在緊固件料箱106上至少有一個(gè)可沿其縱向進(jìn)行導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)的輸送機(jī)構(gòu)134，該輸送機(jī)構(gòu)用來(lái)把位于緊固件放置頭64最近的最前面的緊固件12分成單件傳送，并把它推到緊固件放置頭64上方。
設(shè)置了一根相對(duì)于滑塊128旋轉(zhuǎn)的、但在縱向內(nèi)不移動(dòng)的軸136和一個(gè)裝在該軸136上可與輸送機(jī)構(gòu)134聯(lián)接的滑動(dòng)螺母138來(lái)驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)134(特別參見(jiàn)圖10和11)?；瑒?dòng)螺母138通過(guò)一個(gè)卡鎖聯(lián)接器140與輸送機(jī)構(gòu)134連接。
特別可從圖10看出，在緊固件小車11的底板122上設(shè)置有導(dǎo)軌142，緊固件料箱106在該導(dǎo)軌上進(jìn)行導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)。
按圖11，軸136由一臺(tái)設(shè)置在緊固件小車11的底板122上的電動(dòng)機(jī)144驅(qū)動(dòng)。從圖11還可看出定位銷146，底板122通過(guò)該定位銷與底盤(pán)120抗扭地鎖緊，以便小車行駛。
特別從圖10和12可以看出，緊固件12沿兩根設(shè)置在緊固件料箱106上的支承導(dǎo)軌148相對(duì)于緊固件料箱106移動(dòng)。每個(gè)緊固件12的兩個(gè)夾子150分別夾到該導(dǎo)軌148上(特別見(jiàn)圖10和12)。在本例中，每個(gè)緊固件12共配有7個(gè)這樣的夾子150(特別見(jiàn)圖6)。如圖10所示，緊固件12例如也可配置三個(gè)夾子150并在這組夾子的兩側(cè)例如配置兩個(gè)支座151，其余的夾子可事后安裝在該支座上。
從管道14的圓周方向看去，一方面鎖緊件58和另一方面相應(yīng)緊固件12的夾子150是相對(duì)移動(dòng)的。一旦相應(yīng)的緊固件12移到緊固件放置頭64上方，這個(gè)緊固件放置頭就與這個(gè)緊固件12的鎖緊件58嚙合，為此，特別是其配有銷子的夾料模56相應(yīng)合攏(特別見(jiàn)圖16)。
與管道機(jī)器人運(yùn)送工具18一樣，緊固件小車11或其底盤(pán)120可根據(jù)相應(yīng)管道內(nèi)徑調(diào)節(jié)其輪距。
緊固件料箱106可配一個(gè)外殼152(見(jiàn)圖1)。原則上，緊固件小車11也可配一外殼。此外，輪對(duì)也可配外殼。外殼可根據(jù)相應(yīng)管道內(nèi)徑而有所不同。所以例如也可用外殼適配器。
此外，不同的緊固件12可配置不同的緊固件料箱106。其中，每個(gè)料箱至少裝兩個(gè)緊固件。實(shí)際上，每個(gè)料箱例如可裝10個(gè)緊固件。每個(gè)料箱106都可在緊固件小車11內(nèi)鎖定。緊固件12的進(jìn)給及其單個(gè)分開(kāi)例如可按前述的方式方法進(jìn)行。
配有料箱支座和管道聯(lián)接器108的緊固件小車可特別配置用于緊固件進(jìn)給和分成單件的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這個(gè)問(wèn)題已在前面舉例詳述。此外，在緊固件小車11中可設(shè)置為此所需的電子元件和氣動(dòng)元件。在適當(dāng)部位例如特別在底盤(pán)122上可設(shè)置搶修用的吊環(huán)。
特別如圖1可以看出，在緊固件小車11的底盤(pán)122上設(shè)置了一個(gè)指向下方的攝像機(jī)154。
在一個(gè)相應(yīng)的安裝裝置和一個(gè)相應(yīng)的緊固件小車或兩個(gè)這種模塊的一種相應(yīng)組合的情況下，前面所述的諸多特征既可單個(gè)地也可相互不同地組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在安裝內(nèi)緊固件12時(shí)配有緊固小車11的安裝裝置10的前述實(shí)施例的動(dòng)作原理如下根據(jù)場(chǎng)地條件把裝有或沒(méi)有裝緊固件放置模塊30的遙控的、自動(dòng)行駛的管道機(jī)器人運(yùn)送工具18下放到一個(gè)豎井中。然后管道機(jī)器人運(yùn)送工具18在轉(zhuǎn)盤(pán)給料器一側(cè)首先經(jīng)內(nèi)緊固件12所移動(dòng)的不能進(jìn)人的管道14行駛到下一個(gè)豎井。然后緊固件放置頭64裝上一個(gè)緊固件12。
隨后將緊固件小車11下放到這個(gè)豎井中，并配備一個(gè)緊固件料箱106。為此，緊固件小車11按圖1所示方式安置，并把緊固件料箱106推到緊固件小車11的底板122的導(dǎo)軌148上，直至滑動(dòng)螺母138和輸送機(jī)構(gòu)134或滑塊128和緊固件料箱106之間的卡銷連接140、132卡上為止。然后放下緊固件小車11，于是它的聯(lián)接管108便用向下的鉤狀部分112與緊固件放置模塊30上設(shè)置的聯(lián)接管80的互補(bǔ)的、向上的鉤狀部分114相嚙合。緊接著，緊固件小車11上的滑動(dòng)聯(lián)接118移到聯(lián)接位置，從而一方面使兩根聯(lián)接管80、108相互牢固連接，另一方面通過(guò)插塞連接110、111實(shí)現(xiàn)了電連接和氣連接。如前所述，在緊固件小車11連接之前，緊固件放置頭64可裝上一個(gè)單獨(dú)的緊固件12，如圖1所示。
現(xiàn)在用管道機(jī)器人運(yùn)送工具18把安裝裝置10運(yùn)送到要放置第一個(gè)緊固件12的不能進(jìn)人的管道14內(nèi)的前面位置。為此，用轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26把帶有緊固件料箱106的緊固件小車11的緊固件放置模塊30和可旋轉(zhuǎn)的底板122轉(zhuǎn)到要求的旋轉(zhuǎn)位置。為了放置緊固件12，緊固件放置頭64徑向駛出，并同時(shí)用小齒輪88擴(kuò)張緊固件，直至該緊固件緊貼到不能進(jìn)人的管道14的內(nèi)壁14＇為止。
通過(guò)活塞/汽缸單元96松開(kāi)緊固件12的鎖緊件58，緊固件12受壓應(yīng)力作用，于是該緊固件便固定到管道內(nèi)壁14＇上。通過(guò)緊固件放置頭64的夾料模56的分開(kāi)，鎖緊件58松開(kāi)，于是緊固件放置頭64又徑向駛?cè)搿?br> 上述過(guò)程用電視攝像機(jī)84進(jìn)行監(jiān)視，該攝像機(jī)最好是電視彩色攝像機(jī)。然后通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26的旋轉(zhuǎn)把緊固件小車11的緊固件放置模塊30和可旋轉(zhuǎn)的底板122轉(zhuǎn)到底板122可與緊固件小車11的底盤(pán)120鎖定的位置。
現(xiàn)在安裝裝置10移到下一個(gè)緊固件放置位置。在該處，緊固件放置頭64裝上一個(gè)從緊固件料箱106中取出的緊固件12，例如如圖12至16所示。
圖12表示在通過(guò)聯(lián)接管108和80與緊固件放置模塊30聯(lián)接緊固件小車11的情況下，緊固件料箱106處于它的靜止位置的示意圖。輸送機(jī)構(gòu)134停止輸送緊固件12。
圖13表示緊固件料箱106已移到它的傳送位置。輸送機(jī)構(gòu)134從現(xiàn)在起運(yùn)動(dòng)到位于緊固件料堆的最接近緊固件放置頭64的最前面的緊固件12的后面。
圖14表示處于其傳送位置的緊固件料箱106的示意圖，其中輸送機(jī)構(gòu)134已從后面抓住了緊固件料堆的最前面的緊固件12。
圖15表示位于其傳送位置的緊固件料箱106的示意圖，其中，最前面的緊固件12已被輸送機(jī)構(gòu)134移到緊固件放置頭64上方。所以這個(gè)最前面的緊固件12已被輸送機(jī)構(gòu)134分成單件。緊固件放置頭64的夾料模56仍相距相當(dāng)于最大的距離。緊固件放置頭64從徑向移出而進(jìn)入一個(gè)受料位置，以便通過(guò)夾料模56的相向運(yùn)動(dòng)抓住鎖緊件58上的緊固件12(參見(jiàn)圖16)。
圖16表示重新回到它的靜止位置的緊固件料箱106的示意圖，其中緊固件放置頭64已經(jīng)抓住以前傳送的緊固件12的鎖緊件58，且輸送機(jī)構(gòu)134已從后面又抓住了剩余料堆的最前面的緊固件12。
在可旋轉(zhuǎn)的底板122松開(kāi)后，緊固件放置頭64與緊固件料箱106一起通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)給料器26轉(zhuǎn)到要求的旋轉(zhuǎn)位置，以便放置緊固件12。
這個(gè)過(guò)程重復(fù)進(jìn)行，直至緊固件料箱106空了為止。緊接著，配有緊固件小車11的安裝裝置10回到豎井前面。為此，使用設(shè)置在底盤(pán)120上的另一臺(tái)電視攝像機(jī)154。
在豎井中，滑動(dòng)聯(lián)接器118拉回到松開(kāi)位置，從而自動(dòng)切斷電連接和氣連接，于是緊固件小車11又可進(jìn)行安裝。這時(shí)卡銷連接器132、140易于接近，并可用手松開(kāi)?？盏牧舷?06被緊固件小車11拉走，并把一個(gè)新的、具有要求緊固件12的數(shù)量的裝滿的緊固件料箱106裝到緊固件小車11的底板122上。然后重復(fù)另一個(gè)上述的過(guò)程。
當(dāng)然該裝置的零部件在保留其功能的情況下可具有不同的結(jié)構(gòu)，所以例如輸送結(jié)構(gòu)134的傳動(dòng)用的蝸桿傳動(dòng)可做成鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)。
權(quán)利要求
1．在不能進(jìn)人的管道(14)中安裝內(nèi)緊固件(12)的裝置(10)具有一個(gè)支承在管道內(nèi)壁(14＇)上而可沿管道縱向(R)移動(dòng)的支架(16)、一個(gè)布置在該支架(16)上相對(duì)于其縱向(18＇)徑向運(yùn)動(dòng)的、與內(nèi)緊固件(12)的一段(58)嚙合的緊固件放置頭(64)以及一個(gè)與內(nèi)緊固件(12)的另一段(12＇)嚙合的用于擴(kuò)大內(nèi)緊固件(12)的小齒輪(88)和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置(66,66；72,74)，通過(guò)這些驅(qū)動(dòng)裝置使緊固件放置頭(64)徑向向外運(yùn)動(dòng)和小齒輪(88)旋轉(zhuǎn)，從而徑擴(kuò)張緊固件(12)的安裝。
2．按權(quán)利要求1的裝置，其特征為，小齒輪(88)最好在一個(gè)垂直于支架(16)的縱向(18＇)延伸的平面中用驅(qū)動(dòng)裝置(74)可相對(duì)于緊固件放置頭(64)轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入。
3．按權(quán)利要求1的裝置，其特征為，支承件(40,42)可由一個(gè)靜止位置運(yùn)動(dòng)到一個(gè)支承位置，在該支承位置內(nèi)，該支承件可緊貼到管道內(nèi)壁(14＇)上，且裝置(16)的縱軸線(18＇)至少接近保持在管道(14)的中軸線內(nèi)。
4．按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的裝置，其特征為，支架(16)包括一個(gè)自動(dòng)行駛的管道機(jī)器人運(yùn)送工具(18)，該運(yùn)送工具配有一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置(26)來(lái)使緊固件放置頭(64)圍繞縱軸線(18＇)旋轉(zhuǎn)。
5．按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的裝置，其特征為，可徑向運(yùn)動(dòng)的緊固件放置頭(64)支承在一個(gè)最好支承在管道機(jī)器人運(yùn)送工具(18)上的緊固件放置模塊(30)之內(nèi)或之上。
6．按權(quán)利要求5的裝置，其特征為，支承元件(40,42)布置在緊固件放置模塊(30)上。
7．按權(quán)利要求5或6的裝置，其特征為，用于可徑向運(yùn)動(dòng)的緊固件放置頭(64)的、可旋轉(zhuǎn)的小齒輪(88)的和/或支承元件(40,42)的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置(66,66；72,74；50,50＇)的至少一部分設(shè)置在緊固件放置模塊(30)之內(nèi)或之上。
8．按權(quán)利要求7的裝置，其特征為，小齒輪(88)可旋轉(zhuǎn)地支承在緊固件放置頭(64)之內(nèi)或之上。
9．按權(quán)利要求7和8的裝置，其特征為，可旋轉(zhuǎn)的小齒輪(88)通過(guò)一個(gè)布置在緊固件放置頭(64)之內(nèi)或之上的汽缸/活塞單元(74)而可轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入，并通過(guò)一臺(tái)布置在緊固件放置頭(64)之內(nèi)或之上的電動(dòng)機(jī)(72)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
10．按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的裝置，其特征為，該裝置可與一個(gè)配有一個(gè)相應(yīng)緊固件料箱(106)的緊固件小車(11)聯(lián)接。
11．按權(quán)利要求10的裝置，其特征為，與緊固件小車(11)的一個(gè)互補(bǔ)聯(lián)接件(108)共同作用的聯(lián)接件(80)布置在緊固件放置模塊(30)上。
12．按權(quán)利要求10或11的裝置，其特征為，該裝置與緊固件小車(11)這樣聯(lián)接，即在每次更換料箱時(shí)，該小車相對(duì)于該裝置旋轉(zhuǎn)大約90°而達(dá)到一個(gè)基本上垂直的位置。
13．按權(quán)利要求10至12任一項(xiàng)的裝置，其特征為，配置了到緊固件小車(11)的相應(yīng)電連接和氣連接的自動(dòng)切斷和自動(dòng)接通裝置(110、111)。
14．特別與按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的安裝裝置一起使用的緊固件小車(11)，其特征為，該小車配置了一個(gè)相應(yīng)的可更換的緊固件料箱(106)。
15．按權(quán)利要求14的緊固件小車，其特征為，該緊固件小車包括一個(gè)用來(lái)容納相應(yīng)緊固件料箱(106)的底板(122)，緊固件料箱(106)可沿該底板(122)移動(dòng)。
16．按權(quán)利要求14或15的緊固件小車，其特征為，配置了一個(gè)裝置(126)來(lái)使相應(yīng)的緊固件料箱(106)相時(shí)于底板(122)沿其縱向在一個(gè)靜止位置和一個(gè)傳遞位置之間移動(dòng)，在該傳遞位置內(nèi)，位于緊固件放置頭(30)最近的最前面的緊固件(12)可傳遞到緊固件放置頭(64)上。
17．按權(quán)利要求16的緊固件小車，其特征為，配置了一個(gè)機(jī)構(gòu)(134)來(lái)把位于緊固件放置頭(64)最近的最前面的緊固件(12)分成單件傳送，并把它推到緊固件放置頭(64)上方。
18．按權(quán)利要求14至17任一項(xiàng)的緊固件小車，其特征為，緊固件(12)可在緊固件料箱(106)的縱向內(nèi)相對(duì)于該料箱移動(dòng)。
19．按權(quán)利要求14至18任一項(xiàng)的緊固件小車，其特征為，沿底板(122)移動(dòng)的緊固件料箱(106)與一個(gè)在該底板(122)上可驅(qū)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)的滑塊(128)最好通過(guò)至少一個(gè)卡銷聯(lián)接(132)進(jìn)行聯(lián)接。
20．按權(quán)利要求14至19任一項(xiàng)的緊固件小車，其特征為，緊固件(12)通過(guò)至少一個(gè)在緊固件料箱(106)上沿其縱向進(jìn)行導(dǎo)向移動(dòng)的輸送機(jī)構(gòu)(134)分成單件，且該輸送機(jī)構(gòu)(134)與支承在滑塊(128)上的傳動(dòng)裝置(136,138)最好通過(guò)至少一個(gè)卡銷聯(lián)接(140)進(jìn)行聯(lián)接并通過(guò)該傳動(dòng)裝置(136,138)而可相對(duì)于滑塊(128)運(yùn)動(dòng)。
21．按權(quán)利要求14至20任一項(xiàng)的緊固件小車，其特征為該緊固件小車包括一個(gè)底盤(pán)(120)；該底盤(pán)最好與安裝裝置(10)的緊固件放置模塊(30)聯(lián)接的底板(122)相對(duì)于底盤(pán)(120)圍繞一根沿縱向延伸的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；底板(122)與底盤(pán)(120)抗扭地可鎖定，以便移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在不能進(jìn)人的管道(14)中安裝內(nèi)緊固件(12)的裝置(10),該裝置包括一個(gè)可在管道內(nèi)壁(14')上沿管道縱向R移動(dòng)的活動(dòng)支架(16)、一個(gè)布置在該支架(16)上而可相對(duì)于其縱向(18')徑向運(yùn)動(dòng)的并可與內(nèi)緊固件(12)的一段(58)進(jìn)行嚙合的緊固件放置頭(64)以及一個(gè)相對(duì)于緊固件放置頭(64)可轉(zhuǎn)出和可轉(zhuǎn)入的并與內(nèi)緊固件(12)的另一段(12')可進(jìn)行嚙合的用來(lái)擴(kuò)大內(nèi)緊固件(12)的小齒輪(88)和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置,通過(guò)這些驅(qū)動(dòng)裝置使緊固件放置頭(64)徑向向外運(yùn)動(dòng)和小齒輪(88)轉(zhuǎn)出并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),從而徑擴(kuò)張使緊固件(12)實(shí)現(xiàn)安裝。一個(gè)緊固件小車(11)與該安裝裝置(10)連接,該小車配置了一個(gè)相應(yīng)的可更換的緊固件料箱(106)。
文檔編號(hào)G02B6/46GK1311868SQ99809382
公開(kāi)日2001年9月5日 申請(qǐng)日期1999年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月7日
發(fā)明者萊恩哈德·赫克特, 卡爾·曼斯托弗, H·維德?tīng)? C·豪澤爾曼, H·邦施, M·溫加滕 申請(qǐng)人:Ka－Te系統(tǒng)有限公司, 萊恩哈德·赫克特, 卡爾·曼斯托弗