Mirko Böker, Produktverantwortlicher für Spezialkabel und Kanalroboter Leitungen bei der Helukabel GmbH in Hemmingen erinnert sich: \“Über eine Empfehlung, die uns als Spezialist für Sonderleitungen lobte, kam die Inspector Systems auf uns zu.\“ Der Spezialist für Kanalroboter suchte einen Anbieter, der alle nötigen Elemente für die Versorgung eines Rohrinspektionsroboters in einem Kabel unterbringt. Mit dieser Art der Einkabellösung, das einen Kilometer lang sein sollte, betraten die schwäbischen Entwickler Neuland: \“Von der Anfrage bis zur Auslieferung benötigten wir nur zehn Wochen\“, führt Böker aus. Inspector Systems hat sich auf Kanalroboter zur Inneninspektion, Innenprüfung und Innenbearbeitung von Rohrsystemen spezialisiert. Das 30-jährige Unternehmen entwickelt und fertigt kundenspezifische Roboter und steht für weltweite Dienstleistungseinsätze zur Verfügung. Die Haupteinsatzgebiete der Firma südlich von Frankfurt liegen im Bereich der Qualitätssicherung und Instandhaltung von Kernkraftwerken, konventionellen Kraftwerken, Raffinerien, chemischen bzw. petrochemischen Anlagen sowie der Offshore-Industrie, Gas-Pipelines, Fernwärmeleitungen und kommunalen Abwassernetze.
Es ist dreckig, dunkel und unerreichbar
Die Roboter erkunden die Bereiche von Rohrleitungen, in die kein Mensch mehr vordringen kann. In den USA sollen die Gasleitungen bei der GE Hitachi Inc. etwa einmal im Jahr überprüft werden. Der Inspektionsroboter inspiziert die Innenwände der Rohrleitungen auf einer ungefähren Länge von jeweils 100 Metern zwischen zwei Anschlüssen auf entstandene Lecks, Bruchstellen oder defekte Schweißnähte. An der dabei ermittelten Wandstärke des Rohrs erkennt der Instandhalter den Zustand im Inneren. \“Der kabelgebundene Inspektionsroboter sollte sowohl vertikal als auch horizontal sowie durch Bögen fahren können und dabei wasserdicht sein. Die Wandstärkenprüfungen sollten per Ultraschall durchführt werden\“, beschreibt der Geschäftsführer der Inspector Systems GmbH die Besonderheiten der Anwendung. \“Als besondere Herausforderung musste das Kabel alle geforderten Komponenten wie Kupfer, LWL, Wasserschlauch, Luftschlauch und Kevlar beinhalten.\“ Für die Fortbewegung des Roboters im Rohr treibt ein elektrischer Motor mehrere Antriebselemente an, an denen Räder angebracht sind. Die einzelnen Antriebe sind flexibel durch Faltenbälge miteinander verbunden und werden durch ein individuelles Prüfelement ergänzt. Tritt der Roboter seine Inspektion an, werden die Räder der Antriebselemente pneumatisch an die Rohrinnenwand gepresst, um sich dort abzurollen und somit in Schrittgeschwindigkeit fortbewegen zu können. Diese Technik erlaubt es dem Roboter, durch trockene wie wassergefüllte Rohrleitungen mit Bögen und vertikalen Abschnitten bis zu einer Länge von 150 Meter zu fahren. An der Roboterspitze befindet sich eine Industriekamera, die ihre \’Erkenntnisse\‘ zum Leitstand überträgt. Dieser befindet sich nahe der Arbeitsstätte meist in Form eines Transporters, der alle nötigen Zusatzeinheiten wie die Computertechnik bereithält. Kanalroboter können applikationsspezifisch übrigens auch mit mehreren Kameras ausgestattet sein. Die Energie-, Daten- und Druckluftversorgung des \’Inspektors\‘ stellt das Spezialkabel von Helukabel sicher.
Fürs Kabeltauziehen geeignet
Das Kabel ist nicht nur ein echtes Multitalent sondern auch ein Schwergewichtler. Man hat eine Leitung mit Kevlarfäden versehen, die als Abschleppdienst im Notfall den Roboter bei einem Ausfall herausziehen kann. Kevlar hat eine sehr hohe Zugkraft und schließt damit die Gefahr aus, dass die dann als \’Notfallkette\‘ fungierende Leitung reißt. Ansonsten hängt die Zusammenstellung des Kabels immer von den Aufgaben des Roboters ab. In dieser Anwendung dient er lediglich als Pfadfinder, der nach Problemstellen Ausschau hält. Findet der Roboter beispielsweise eine verstopfte Stelle, kommt ein Fräsroboter zum Einsatz, andere Werkzeuge blasen mit Druckluft den Weg wieder frei. Für die jeweils benötigten Komponenten werden die Einzelkabel in einem Gesamtkabel zusammengestellt.
Alle in einem
\“Auch das war eine Vorgabe von Inspector Systems. Wir haben zum ersten Mal für solch eine Anwendung eine Einkabellösung entwickelt und gebaut\“, sagt der Produktmanager. Neben den bereits beschriebenen Funktionen ist in den Spezialadern die Versorgung der Steuerungsmodule sichergestellt. Das Kabel enthält eine Busleitung zur Datenübertragung sowie einen trommelbaren (biegsamen) Lichtwellenleiter (LWL). \“Dieser forderte uns besonders heraus: Ein trommelbares LWL Kabel in die Einkabellösung hineinzubringen, ist sehr schwierig\“, sagt Böker. Der orangene Außenmantel ist aus einem speziellen Polyurethan (PUR) gefertigt und damit sehr abriebfest. Der Kanalroboter muss unter schweren Bedingungen arbeiten, die oft Ecken, Kanten und eine robuste Umgangsweise des Personals bereithalten. PVC würde diesen Belastungen nicht lange standhalten. Hingegen hat PUR eine hohe Shorehärte. Drückt man etwas in das Kabel, hinterlässt das keine Spuren. Zudem ist es sehr zäh, bietet eine hohe Lebensdauer und eignet sich besonders für den Einsatz in rauen Umgebungen wie sie in Kanälen und Rohrsystemen herrschen. Der Geschäftsführer der Firma Inspector Systems lobt die Zusammenarbeit: \“Helukabel hat für uns ein auf die Anforderungen maßgeschneidertes Kabel entwickelt, mit dem sich unsere Roboter perfekt steuern lassen. Die Zusammenarbeit bei der Entwicklung des Kabels verlief reibungslos und mit dem Ergebnis sind wir sehr zufrieden.\“ \“Mittlerweile haben wir bei diesem Kunden vier Leitungstypen in vier Anlagen realisiert\“, fügt Böker hinzu.
