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PRIORITÄTSANSPRUCH
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und ist eine Teilfortführung der US-Gebrauchsmusteranmeldung Nr.
14/803,149 , eingereicht am 20. Juli 2015, mit der Bezeichnung „Optical Inspection Scope with Deformable, Self-Supporting Deployment Tether“ („Optisches Inspektionsendoskop mit verformbarer, selbsttragender Ausbringungsanbindung“), die eine Teilfortführung der US-Gebrauchsmusteranmeldung Nr.
13/362,352 , eingereicht am 31. Januar 2012, mit der Bezeichnung „System and Method For Automated Optical Inspection of Industrial Gas Turbines and Other Power Generation Machinery with Multi-Axis Inspection Scope“ („System und Verfahren für die automatisierte optische Inspektion von Industriegasturbinen und anderen Stromerzeugungsmaschinen mit einem mehrachsigen Inspektionsendoskop“), die das heutige US-Patent Nr.
US 8 713 999 B2 , ausgestellt am 6. Mai 2014, ist, und die Priorität der provisorischen US-Patentanmeldung Nr.
61/692,393 , eingereicht am 23. August 2012, mit der Bezeichnung „Hybrid Scope - Turbine Combustor Hardware Visual Inspection Tooling That Can Also Be Used To Inspect The Row 1 Turbine Blades While They Are On Turning Gear (1 - 1000rpm)“ („Hybridendoskop - Werkzeug für die Inspektion von Brennkammerapparaturen, das auch für die Inspektion der Turbinenschaufeln der ersten Reihe verwendet werden kann, während diese auf eine Dreheinrichtung (1 - 1000 U/min) angeordnet sind“), sowie die Priorität der provisorischen US-Patentanmeldung Nr.
61/692,409 , eingereicht am 23. August 2012, mit der Bezeichnung „Vision Scope - 3D Scanner Tip for Visual Inspection and Measurement“ („Vision Scope-3-D-Scanner-Spitze eines Betrachtungsendoskops für die visuelle Inspektion und Messung“, deren gesamter jeweiliger Inhalt hier durch Bezugnahme miteinbezogen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine zerstörungsfreie, visuelle Inspektion von Stromerzeugungsmaschinen wie etwa Gasturbinenmotoren. Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine visuelle Inspektion von Stromerzeugungsmaschinen wie etwa Gasturbinenmotoren mirt einem Inspektionssystem mit einem einachsigen Inspektionsendoskop und einer sphärischen Kamera. In manchen Ausführungsformen wird das Inspektionsendoskop mit der Kamera in eine Inspektionsöffnung der Maschine eingeführt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Wie im US-Patent Nr.
US 8 713 999 B2 , ausgestellt am 6. Mai 2014, mit der Bezeichnung „System and Method for Automated Optical Inspection of Industrial Gas Turbines and Other Power Generation Machinery with Multi-Axis Inspection Scope“ („System und Verfahren für die automatisierte optische Inspektion von Industriegasturbinen und anderen Stromerzeugungsmaschinen mit einem mehrachsigen Inspektionsendoskop“) beschrieben, werden Stromerzeugungsmaschinen wie etwa Generatoren oder Dampf- bzw. Gasturbinenmotoren oft kontinuierlich mit planmäßigen Inspektions- und Wartungsperioden betrieben, während denen die Maschine außer Betrieb genommen und ausgeschaltet wird, um eine Inspektion und Reparatur von während der Inspektion erfassten Bauteilen durchzuführen. Eine weitergehende Beschreibung wird sich vorliegend auf eine beispielhafte Inspektion von Gasturbinenmotoren konzentrieren. Sobald dieser abgekühlt ist, wird der nunmehr stillstehende Gasturbinenmotor mit optischen Kamerainspektionssystemen inspiziert. Im US-Patent Nr.
US 8 713 999 B2 gezeigte und beschrieben Ausführungsformen von Inspektionsendoskopen enthalten mehrachsige Inspektionsendoskope, die eine gezielte Ausrichtung eines Blickfelds einer optischen Inspektionskamera innerhalb des Motors erleichtern, indem die gelenkartigen Endoskopabschnitte gedreht und gelenkartig bewegt werden. In einigen im US-Patent Nr.
US 8 713 999 B2 beschriebenen Ausführungsformen weist das Inspektionsendoskop eine einzige Verschiebungsachse auf, die in der Lage ist, das Kamerablickfeld um 360 Grad zu drehen. Ausführungsformen von Endoskopen mit einer einzigen Verschiebungsachse und einem drehbaren Blickfeld werden für das Einführen zwischen Schaufel- und Leitschaufelreihen in einem Turbinenmotor als zweckdienlich beschrieben.
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Aus der
US 2013/0194412 A1 und der
WO 00/50304 A1 sind jeweils Endoskope und Verfahren zur Inspektion vonGasturbinen und Jet-Triebwerken bekannt, die über Teleskop-Rohr-Anordnungen verfügen. In der
US 7636204 B1 und der
US2004/0249247 A1 sind jeweils Endoskope beschrieben, die für eine 360°Rundumsicht ausgelegt sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes System für die interne Inspektion einer Stromerzeugungsmaschine sowie ein verbessertes Verfahren zur internen Inspektion einer Stromerzeugungsmaschine bereitzustellen.
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Diese Aufabe wird mit den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die vorliegenden Erfinder erkannten einen Bedarf für die Entwicklung eines optischen Kamerainspektionssystems, das eine Komponentenbaugröße mit kleinem Durchmesser für ein Einführen in relativ kleine Motorinspektionsöffnungen mit Durchmessern von lediglich 1,709 Zoll (43,41 Millimeter) aufweist. Somit ist bei der Verwendung von vorliegend beschriebenen Ausführungsformen jede Öffnung oder jeder andere Durchgang, wie etwa Zündbrennerdüsendurchgänge, von mehr als 43,41 Millimeter Größe eine potentielle Endoskopeinführungsstelle.
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Ausführungsbeispiele der optischen Inspektionsendoskope der vorliegenden Erfindung sind in Motorinspektionsöffnungen oder Inspektionsöffnungen anderer Stromerzeugungsmaschinen, oder in andere potentielle Endoskopeinführungsstellen, die lediglich eine Größe von 1,709 Zoll (43,41 Millimeter) aufweisen, einführbar. Interne Bauteile der Maschine, wie etwa eines Gasturbinenmotors, werden mit einem sphärischen, optischen Kamerainspektionssystem inspiziert, das auf einem einachsigen Inspektionsendoskop mit kompaktem Durchmesser gelagert ist. Das Endoskop ist zusammen mit der Kamera innerhalb einer Inspektionsöffnung oder einer anderen zugänglichen Einführungsstelle einführbar. Das Inspektionsendoskop weist ineinander verschachtelte, nicht drehbare Teleskoprohre auf, die eine Auszugsachse definieren. Umgreifende Teleskoprohre weisen Verdrehsicherungsmanschetten auf, die gleitend mit einer axialen Gegennut auf einer äußeren Umfangsfläche eines umgriffenen Rohrs im Eingriff stehen. In einigen Ausführungsformen sind ein oder mehrere Kugellager, die in die jeweilige axiale Nut eingreifen und in Kombination damit ein lineares Gleitlager bilden, in die dazu passende Verdrehsicherungsmanschette eingearbeitet. Die sphärische Kamera weist ein Blickfeld von 360 Grad auf und erfasst interne Bilder des Motors oder einer anderen Stromerzeugungsmaschine, ohne sich um die Endoskop-Auszugsachse zu drehen. Die Kamera wird entlang einer Endoskop-Auszugsachse durch ineinander verschachtelte Antriebsrohre vorgeschoben und/oder zurückgezogen, in denen mindestens eine externe Antriebsspindel auf einem umgriffenen Antriebsrohr und jeweilige Innengewinde, die in einem umgreifenden Antriebsgegenrohr gebildet sind, eingearbeitet sind. In einigen Ausführungsformen wird das Kamerablickfeld innerhalb der inspizierten Maschine vorgeschoben, wobei Bilder an jeweiligen Vorschubpositionen erfasst werden. In einigen Ausführungsformen kombiniert ein Bildverarbeitungssystem die jeweiligen Bilder zu einem navigationsfähigen Gesamtbild.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung weisen ein System für eine interne Inspektion einer Stromerzeugungsmaschine auf. Das System umfasst ein einachsiges, ausfahrbares Inspektionsendoskop zum Einführen in eine Inspektionsöffnung einer Stromerzeugungsmaschine. Das Inspektionsendoskop weist ein erstes Teleskoprohr und ein darin verschachteltes zweites Teleskoprohr auf, die jeweils eine proximales und ein distales Ende sowie eine axiale Länge aufweisen. Das zweite Teleskoprohr weist auf einer äußeren Umfangsfläche desselben eine axiale Nut auf. Das erste Teleskoprohr weist eine erste Verdrehsicherungsmanschette auf, die proximal zu dessen distalem Ende gekoppelt ist und gleitend in die axiale Nut des zweiten Teleskoprohrs eingreift. Das Endoskop weist auch ein erstes Antriebsrohr und ein darin verschachteltes zweites Antriebsrohr auf, die innerhalb der Teleskoprohre gehalten sind, und die jeweils ein proximales und ein distales Ende sowie eine axiale Länge aufweisen. Das erste Antriebsrohr weist eine erste Antriebshülse auf, die mit dessen distalem Ende gekoppelt ist, wobei sowohl das erste Antriebsrohr als auch die erste Antriebshülse innerhalb der Teleskoprohre drehbar sind, wobei die erste Antriebshülse eine Bohrung mit Antriebsinnengewinden definiert. Das zweite Antriebsrohr definiert externe Antriebsaußengewinde, die im Eingriff mit den Innengewinden der ersten Antriebshülse stehen. Eine Kamerahalterungsmanschette ist starr mit den jeweiligen distalen Enden des zweiten Teleskoprohrs und des zweiten Antriebsrohrs gekoppelt und verhindert deren Relativdrehung. Eine drehbare Antriebsnabe ist zu dessen gezieltem Drehen mit dem proximalen Ende des ersten Antriebsrohrs gekoppelt. Ein Montageflansch ist zum Festlegen an einer Inspektionsöffnung einer Stromerzeugungsmaschine mit dem ersten Teleskoprohr gekoppelt. Das System weist auch eine mit der Kamerahalterungsmanschette gekoppelte, sphärische Kamera mit einem Blickfeld von 360 Grad zum Einführen in eine Stromerzeugungsmaschine und zum Erfassen von Inspektionsbildern in dieser auf.
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In einigen Ausführungsformen ist ein distaler Abschnitt der drehbaren Antriebsnabe innerhalb des proximalen Endes des ersten Teleskoprohrs ausgerichtet und steht innerhalb des ersten Antriebsrohrs im Eingriff, während ein proximaler Abschnitt der Antriebsnabe mit einem angetriebenen Zahnrad gekoppelt ist, das sich außerhalb des ersten Teleskoprohrs befindet. In dieser besonderen Ausführungsform steht ein erstes Antriebsrad zum Drehen des angetriebenen Zahnrads und der Antriebsnabe mit dem angetriebenen Zahnrad im Eingriff. Ein Antriebsapparat wie etwa eine Handkurbel oder ein Elektromotor ist mit dem ersten Antriebszahnrad gekoppelt. Bei einigen Ausführungsformen sind eine Handkurbel- und ein Elektromotorantrieb parallelgeschaltet, wobei jeder Antrieb mit einem eigenen Antriebszahnrad gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen halten eine oder mehrere Verdrehsicherungsmanschetten ein Kugellager, das mit einer jeweiligen axialen Nut, die innerhalb des Außenumfangs eines dazu passenden, umgreifenden Teleskoprohrs gebildet ist, im Eingriff steht, was in Kombination eine Linearlageranordnung umfasst. In einigen Ausführungsformen ist die Kamera innerhalb eines Kameragehäuses gehalten, das mit der Kamerahalterungsmanschette gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen weist das Kameragehäuse auch ein Beleuchtungssystem wie etwa eine Reihe von Leuchtdioden („LED“) auf. In einigen Ausführungsformen weist das System einen Stellungsgeber zum Korrelieren einer Nabendrehung gegenüber einer axialen Verschiebung des Kamerablickfelds auf, sowie ein mit der Kamera und dem Stellungsgeber gekoppeltes Bildverarbeitungssystem zum Speichern mehrerer Bilder, die an verschiedenen axialen Verschiebepositionen der Kamera aufgenommen worden sind, und zum Kombinieren mehrerer Inspektionsbilder zu einem Gesamtbild. In einigen Ausführungsformen umfassen die Inspektionsendoskope mehr als zwei Teleskoprohre und/oder mehr als zwei ineinander verschachtelte Antriebsrohre.
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Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung weisen ein System für eine interne Inspektion einer Stromerzeugungsmaschine auf. Das System umfasst ein einachsiges, ausfahrbares Inspektionsendoskop, das eine Auszugsachse definiert, zum Einführen in eine Inspektionsöffnung einer Stromerzeugungsmaschine. Das Endoskop weist erste, zweite, dritte und vierte, ineinander verschachtelte Teleskoprohre auf, die jeweils ein proximales und ein distales Ende sowie eine axiale Länge aufweisen. Das zweite, das dritte und das vierte Teleskoprohr weisen auf einer äußeren Umfangsfläche derselben jeweils eine axiale Nut auf. Das erste Teleskoprohr weist eine erste Verdrehsicherungsmanschette auf, die proximal zu dessen distalem Ende gekoppelt ist und gleitend in die axiale Nut des zweiten Teleskoprohrs eingreift. Das zweite Teleskoprohr weist eine zweite Verdrehsicherungsmanschette auf, die proximal zu dessen distalem Ende gekoppelt ist und gleitend in die axiale Nut des dritten Teleskoprohrs eingreift. Das dritte Teleskoprohr weist eine dritte Verdrehsicherungsmanschette auf, die proximal zu dessen distalem Ende gekoppelt ist und gleitend in die axiale Nut des vierten Teleskoprohrs eingreift. Das Endoskop weist auch erste, zweite und dritte, ineinander verschachtelte Antriebsrohre auf, die innerhalb der Teleskoprohre gehalten sind, und die jeweils ein proximales und ein distales Ende sowie eine axiale Länge aufweisen. Das erste Antriebsrohr weist eine erste Antriebshülse auf, die mit dessen distalem Ende gekoppelt ist, wobei sowohl das erste Antriebsrohr als auch die erste Antriebshülse innerhalb des vierten Teleskoprohrs drehbar sind. Die erste Antriebshülse definiert eine Bohrung mit Antriebsinnengewinden. Das zweite Antriebsrohr definiert Antriebsaußengewinde, die im Eingriff mit den Innengewinden der ersten Antriebshülse stehen, und weist eine zweite Antriebshülse auf, die mit dessen distalem Ende gekoppelt ist, wobei sowohl das zweite Antriebsrohr als auch die zweite Antriebshülse innerhalb des vierten Teleskoprohrs drehbar sind. Die zweite Antriebshülse definiert eine Bohrung mit Antriebsinnengewinden. Das dritte Antriebsrohr definiert externe Außengewinde, die im Eingriff mit den Innengewinden der zweiten Antriebshülse stehen. Das Inspektionssystem weist weiterhin eine Kamerahalterungsmanschette auf, die mit den jeweiligen distalen Enden des vierten Teleskoprohrs und des dritten Antriebsrohrs starr gekoppelt ist und deren Relativdrehung verhindert. Eine drehbare Antriebsnabe ist zu dessen gezieltem Drehen mit dem proximalen Ende des ersten Antriebsrohrs gekoppelt. Ein Montageflansch ist zum Festlegen an einer Inspektionsöffnung einer Stromerzeugungsmaschine mit dem ersten Teleskoprohr gekoppelt. Das Inspektionssystem weist auch eine mit der Kamerahalterungsmanschette gekoppelte, sphärische Kamera mit einem Blickfeld von 360 Grad zum Einführen in eine Stromerzeugungsmaschine und zum Erfassen von Inspektionsbildern in dieser auf. In einigen Ausführungsformen weist das System einen Stellungsgeber zum Korrelieren einer Nabendrehung gegenüber einer axialen Verschiebung des Kamerablickfelds, und ein mit der Kamera und dem Stellungsgeber gekoppeltes Bildverarbeitungssystem zum Speichern mehrerer Bilder, die an verschiedenen axialen Verschiebungspositionen der Kamera aufgenommen worden sind, und zum Kombinieren mehrere Inspektionsbilder zu einem navigationsfähigen Gesamtbild auf.
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Zusätzliche Ausführungsbeispiele der Erfindung weisen ein Verfahren für eine interne Inspektion einer Stromerzeugungsmaschine auf. In der praktischen Umsetzung des Verfahrens wird ein System für die Inspektion einer Stromerzeugungsmaschine bereitgestellt. Das System weist ein einachsiges, ausfahrbares Inspektionsendoskop auf, das eine Auszugsachse definiert, zum Einführen in eine Inspektionsöffnung einer Stromerzeugungsmaschine. Das bereitgestellte Endoskop weist ein erstes Teleskoprohr und ein darin verschachteltes zweites Teleskoprohr auf, die jeweils ein proximales und ein distales Ende sowie eine axiale Länge aufweisen. Das zweite Teleskoprohr weist auf einer äußeren Umfangsfläche desselben eine axiale Nut auf. Das erste Teleskoprohr weist eine erste Verdrehsicherungsmanschette auf, die proximal zu dessen distalem Ende gekoppelt ist und gleitend in die axiale Nut des zweiten Teleskoprohrs eingreift. Ein erstes Antriebsrohr und ein darin verschachteltes zweites Antriebsrohr sind innerhalb der Teleskoprohre gehalten und weisen jeweils ein proximales und ein distales Ende und eine axiale Länge auf. Das erste Antriebsrohr weist eine erste Antriebshülse auf, die mit dessen distalem Ende gekoppelt ist, wobei sowohl das erste Antriebsrohr als auch die erste Antriebshülse innerhalb der Teleskoprohre drehbar sind. Die erste Antriebshülse definiert eine Bohrung mit Antriebsinnengewinden. Das zweite Antriebsrohr definiert externe Antriebsaußengewinde, die im Eingriff mit den Innengewinden der ersten Antriebshülse stehen. Das Endoskop weist auch eine Kamerahalterungsmanschette auf, die mit dem jeweiligen distalen Ende des zweiten Teleskoprohrs und des zweiten Antriebsrohrs starr gekoppelt ist und deren Relativdrehung verhindert. Eine drehbare Antriebsnabe ist zu dessen gezieltem Drehen mit dem proximalen Ende des ersten Antriebsrohrs gekoppelt. Ein Montageflansch ist zum Festlegen an einer Inspektionsöffnung einer Stromerzeugungsmaschine mit dem ersten Teleskoprohr gekoppelt. Eine sphärische Kamera mit einem Blickfeld von 360 Grad zum Einführen in eine Stromerzeugungsmaschine und zum Erfassen von Inspektionsbildern ist mit der Kamerahalterungsmanschette gekoppelt. In der praktischen Umsetzung des Verfahrens wird der Montageflansch des Inspektionsendoskops an einer Inspektionsöffnung einer Stromerzeugungsmaschine oder einer anderen Inspektionszugangsstelle der Maschine festgelegt, wobei das Inspektionsendoskop dabei in die Stromerzeugungsmaschine eingeführt wird. Danach wird die Antriebsnabe gedreht, wobei das erste Antriebsrohr dabei gedreht wird, das seinerseits das zweite Antriebsrohr und das Kamerablickfeld innerhalb der Stromerzeugungsmaschine vorschiebt, ohne dass die Kamera um die Auszugsachse des Inspektionsendoskops gedreht wird. Jeweilige Kamerabilder werden an mehreren Positionen innerhalb der Stromerzeugungsmaschine erfasst, während das Kamerablickfeld innerhalb der Maschine vorgeschoben wird.
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Die jeweiligen Merkmale der Ausführungsbeispiele der Erfindung können in beliebiger Kombination oder Unterkombination gemeinsam oder einzeln angewendet werden.
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Figurenliste
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Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, wobei:
- 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Inspektionsendoskops der Erfindung zeigt, das innerhalb einer Inspektionsöffnung einer Stromerzeugungsmaschine, wie etwa einer Inspektionsöffnung eines Gasturbinenmotors, eingesetzt ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Steuerungskasten des Inspektionsendoskops aus 1 zeigt;
- 3 eine endseitige perspektivische Ansicht des Steuerungskastens aus 2 nach dem Entfernen einer Zahnradabdeckung zeigt, wobei Antriebszahnräder und ein angetriebenes Zahnrad sichtbar sind;
- 4 eine perspektivische Ansicht von oben auf den Steuerungskasten aus 2 nach dem Entfernen von äußeren Abdeckungen zeigt, wobei ein motorisiertes Antriebszahnrad und ein mit einer Handkurbel angetriebenes Antriebszahnrad im Eingriff mit dem angetriebenen Zahnrad stehen;
- 5 eine axiale Querschnittansicht durch Teleskoprohre und Antriebsrohre des Inspektionsendoskops aus 1 zeigt;
- 6 einen detaillierten Ausschnitt aus einer axialen Querschnittansicht durch ein äußeres Teleskoprohr und eine drehbare Antriebsnabe an einem proximalen Ende des Inspektionsendoskops aus 5 zeigt;
- 7 einen detaillierten Ausschnitt aus einer axialen Querschnittansicht durch alle Teleskoprohre und Antriebsrohre an einem distalen Ende des Inspektionsendoskops aus 5 zeigt;
- 8 eine durch eine Verdrehsicherungsmanschette eines ersten bzw. äußeren Teleskoprohrs betrachtete, axiale Querschnittansicht von vorne des Inspektionsendoskops aus 7 zeigt, die zur Normalen der Ansicht der 7 ausgerichtet ist;
- 9 eine Querschnittansicht einer Verdrehsicherungsmanschette des Endoskops aus 1 entlang der Linie 9 - 9 der 8 betrachtet zeigt;
- 10 eine Draufsicht auf ein Kameragehäuse des Endoskops aus 1 zeigt;
- 11 eine perspektivische Ansicht eines Kamerakopfs aus 1 zeigt; und
- 12 ein Blockdiagramm der im Inspektionsendoskop aus 1 eingearbeiteten elektronischen Schaltkreise ist.
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Zum besseren Verständnis werden in den Figuren wo immer möglich für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet. Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden für die Inspektion der internen Bauteile von Stromerzeugungsmaschinen wie etwa Gasturbinenmotoren verwendet. Die internen Motorenbauteile werden mit einem sphärischen, optischen Kamerainspektionssystem inspiziert, das auf einem einachsigen Inspektionsendoskop mit kompaktem Durchmesser gelagert ist, das innerhalb einer Inspektionsöffnung oder einer anderen zugänglichen Einführungsstelle einführbar ist. In einigen Ausführungsformen wird das Inspektionsendoskop zusammen mit der Kamera durch eine Brennkammeröffnung und durch den entsprechenden Brennkammerübergang eingesetzt und mit Blick auf die Schaufeln und Leitschaufeln der Reihe 1 vor der Reihe 1 angehalten. Das System ist dazu fähig, entlang des Verlagerungswegs der Kamera Bilder zu erfassen. Mehrere Bilder werden kombiniert, um ein Gesamtbild von Bauteilen innerhalb des Inspektionswegs zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen ist das Gesamtbild analog zu den geografischen Wegbildern in der „Street View“-Ansicht navigationsfähig, die auf einigen kartografischen und routenplanerischen Internetseiten zur Verfügung stehen.
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Das Inspektionsendoskop weist ineinander verschachtelte, nicht drehbare Teleskoprohre auf, die eine Auszugsachse definieren. Umgreifende Teleskoprohre weisen Verdrehsicherungsmanschetten auf, die gleitend in eine axiale Gegennut auf einer äußeren Umfangsfläche eines umgriffenen Rohrs eingreifen, wobei die Nut und die Manschette einen linearen Schlitten bilden. Die Kamera wird von ineinander verschachtelten Antriebsrohren entlang einer Endoskop-Auszugsachse vorgeschoben und/oder zurückgezogen, in die mindestens eine externe Antriebsspindel auf einem umgriffenen Antriebsrohr eingearbeitet und jeweilige Innengewinde auf einem umgreifenden Antriebsgegenrohr gebildet sind. In einigen Ausführungsformen sind die Innengewinde in einer Antriebshülse gebildet, die mit dem jeweiligen Antriebsrohr gekoppelt ist. Die sphärische Kamera weist ein Blickfeld von 360 Grad auf und erfasst Bilder, ohne sich um die Endoskop-Auszugsachse zu drehen.
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1 zeigt eine beispielhafte Stromerzeugungsmaschine wie etwa einen Gasturbinenmotor 20, die eine Inspektionsöffnung 22 mit einem minimalen lichten Durchgangsdurchmesser DP aufweist. Der vorliegend verwendete Begriff „Öffnung“ umfasst zweckbestimmte Inspektionsöffnungen, die nach Beendigung der Inspektion verschlossen werden, oder jegliche andere Art von Zugangsblende, die den Durchgang eines Inspektionsendoskops in das Innere des Motors erlaubt. Weitere Arten beispielhafter Zugangsblenden oder Inspektionszugangsstellen sind u.a. eine Zündbrennerdüsen-Einführblende innerhalb einer Brennkammer oder eine Mannlochabdeckung eines Gasturbinenmotors. Das beispielhafte Inspektionssystem 28 weist ein Inspektionsendoskop 30 auf, das einen teleskopischen Abschnitt 32 zum Einführen in den Motor 20 aufweist, wobei ein Steuerungskasten 34 außerhalb des Motors verbleibt. Das Inspektionsendoskop 30 weist eine Halterungsmanschette 36 auf, die mit dem teleskopischen Abschnitt 32 gekoppelt ist, und die einen Montageflansch 38 aufweist, der mit Befestigungsmitteln 40 an der Inspektionsöffnung 22 festgelegt ist. Die Halterungsmanschette 36 weist eine Halterungmanschetten-Halteklemme 42 auf, die entlang einer externen Oberfläche eines äußeren bzw. ersten Teleskoprohrs 44 verstellbar angeklemmt ist. Die Halteklemme 42 ist je nach Bedarf oder Wunsch für einen besonderen Inspektionsvorgang gezielt positioniert und gegenüber dem ersten Teleskoprohr axial angeklemmt. Eine Kamerahalterungsmanschette 46 ist mit einem distalen Ende des teleskopischen Inspektionsendoskopabschnitts 32 und mit einem Kameragehäuse 48 gekoppelt. Das Kameragehäuse 48 hält eine sphärische Kamera 50, die zum Erfassen von Bildern von Bauteilen innerhalb des Motors 20 ein Blickfeld („FOV“ - engl. field of view) von 360 Grad aufweist, so dass keine Notwendigkeit besteht, dass das Blickfeld (FOV) der Kamera um eine Auszugsachse des teleskopischen Inspektionsendoskopabschnitts 32 gedreht wird. Die sphärische Kamera 50 weist auf einer ersten Seite des Kameragehäuses eine erste Kameralinse 52 und auf der anderen Seite des Kameragehäuses 48 eine zweite Kameralinse 54 auf, die in dieser besonderen Ausführungsform der ersten Kameralinse 52 gegenüber um 180 Grad ausgerichtet ist. Das Inspektionsendoskop 30 weist eine innerhalb des Steuerungskastens 34 gehaltene visuelle Anzeige 56 für die Echtzeitüberwachung der von der Kamera 50 erfassten Bilder oder zum Abrufen von vorgängig erfassten und gespeicherten Bilder auf. Optional werden Kamerabilder und das Inspektionsendoskop durch eine externe Rechnervorrichtung wie etwa einen Tablet-Rechner 58 entlegen gesichtet bzw. ferngesteuert. Der Tablet-Rechner 58 kommuniziert über ein nicht gezeigtes, festes Kabel oder über eine drahtlose Kommunikationsstrecke mit dem Inspektionsendoskop 30. Der teleskopische Inspektionsendoskopabschnitt 32 und das Kameragehäuse 48 weisen einen maximalen Außendurchmesser D auf, der kleiner ist als der minimale lichte Öffnungsdurchmesser Dp. Betriebsfähige Ausführungsformen des Inspektionsendoskops sind mit einem maximalen Außendurchmesser von 1,68 Zoll (42,67 Millimeter) und einem teleskopischen Ausziehbereich von 48 Zoll (1220 Millimeter) entlang einer Auszugsachse T konstruiert worden.
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Die 2 bis 4 zeigen den Steuerungskasten 34 in einer Ansicht eines Ausschnitts von proximalen Abschnitten des teleskopischen Inspektionsendoskopabschnitts 32 und dessen ersten bzw. äußeren Teleskoprohrs 44. Der Steuerungskasten 34 weist eine entfernbare Zahnradabdeckung 60 und eine von außen zugängliche Handkurbelsteckbuchse 62 zur gezielten Kopplung mit einer Handkurbel 69 auf. Das angetriebene Zahnrad 64 greift in Gegenzähne des ersten Antriebszahnrads 66 ein, das eine Antriebszahnradnabenverlängerung 68 aufweist, die mit der externen Handkurbelsteckbuchse 62 gekoppelt ist. In 4 wird die Handkurbel 69 ohne die Zahnradabdeckung 60 oder die Handkurbelsteckbuchse 62 in direkter Kopplung mit dem Antriebszahnrad 64 gezeigt, um darzustellen, wie der teleskopische Endoskopabschnitt 32 durch Drehen des Antriebszahnrads 64 entlang der teleskopischen Auszugsachse/Abmessung T vorgeschoben bzw. zurückgezogen wird. Das Inspektionsendoskop 30 weist auch einen motorisierten Antrieb zum Vorschieben und Zurückziehen des teleskopischen Abschnitts 32, der parallel zum und unabhängig vom manuellen bzw. Handkurbelantrieb betrieben wird, auf. Das zweite Antriebszahnrad 70 greift in Gegenzähne des angetriebenen Zahnrads 64 ein. Der Elektromotor 72, bei dem es sich um einen in Bewegungsregelungssystemen bekannten Motor handelt, treibt das zweite Antriebszahnrad 70 an. In dieser Ausführungsform ist ein Drehstellungsgeber, der Stellungsgeberdaten, die die Anzahl von Motorwellenumdrehungen anzeigen, erzeugt, in den Motor 72 eingearbeitet. Das Inspektionsendoskop 30 wandelt Drehbewegungen R des angetriebenen Zahnrads 64 in eine lineare Verlagerung T des teleskopischen Abschnitts 32 um. Somit sind die Drehbewegung der Motorantriebswelle und die Stellungsgeberdaten gegenüber der linearen Verlagerung T des teleskopischen Abschnitts 32 korreliert. Es können andere Arten bekannter Stellungsgeber als Ersatz für den internen Motorstellungsgeber 74 eingesetzt werden. Das angetriebene Zahnrad 64 ist mit einer drehbaren Antriebsnabe 76 so gekoppelt, dass durch eine Drehung des Antriebszahnrads 64 entweder durch das erste Antriebszahnrad 66 oder das zweite Antriebszahnrad 70 auch die Antriebsnabe 76 gedreht wird.
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Die 1 sowie 5 bis 9 zeigen den internen Aufbau des teleskopischen Inspektionsendoskopabschnitts 32. Ein proximales Ende des teleskopischen Abschnitts 32 hält das angetriebene Zahnrad 64 und die drehbare Nabe 76, während die Kamerahalterungsmanschette 46 und die Kameragehäusehalterungsschraube 78 auf dessen distalem Ende ausgerichtet sind. Das erste bzw. äußere Teleskoprohr 44 hält ein Antriebsnabenwälzlager 80 und eine Nabenträgerhülse 82 für die Halterung der drehbaren Nabe 76, als auch eine Antriebsrohrträgerhülse 84 zum Halten eines ersten bzw. äußeren Antriebsrohrs 86. Das erste Antriebsrohr ist durch den ersten Stift 88 mit der drehbaren Nabe 76 gekoppelt. Durch Drehen des angetriebenen Zahnrads 64 im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn R werden wiederum die Nabe 76 und das erste Antriebsrohr 86 gedreht. Die Verbindung zwischen dem ersten Antriebsrohr 86 und den anderen nachgeschalteten, distalen zweiten Antriebsrohren 112 und dritten Antriebsrohren 122 sowie deren Funktion wird später noch eingehender beschrieben.
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Der teleskopische Inspektionsendoskopabschnitt 32 umfasst erste bzw. äußere 44, zweite 92, dritte 96 und vierte 100, ineinander verschachtelte Teleskoprohre, die wiederum erste bzw. äußere 86, zweite 112 und dritte bzw. innere 122, ineinander verschachtelte Antriebsrohre halten. Die axiale Länge T des teleskopischen Inspektionsendoskopabschnitts 32 wird durch das Vorschieben bzw. Zurückziehen der Antriebsrohre und der Teleskoprohre verstellt. Verdrehsicherungsmerkmale, die das Drehen des Kameragehäuses 48 um die Auszugsachse des teleskopischen Abschnitts 32 verhindern, sind in die Teleskoprohre 44, 92, 96 und 100 eingearbeitet. Bei jedem gegenseitig anstoßenden Paar von Teleskoprohren sind ein oder mehrere Linearlager eingearbeitet, wobei das umgreifende Teleskoprohr eine Verdrehsicherungsmanschette und ein oder mehrere darin gehaltene Kugellager aufweist, die in einer axialen Gegennut laufen, die im äußeren Umfang des umgegriffenen Teleskoprohrs gebildet ist. Die kompakte Konstruktion des Linearlagers begünstigt den relativ kleinen maximalen Durchmesser D der Teleskoprohre und der Manschetten von 1,68 Zoll (42,67 Millimeter). Insbesondere weist das erste Teleskoprohr 44 eine erste Verdrehsicherungsmanschette 90 auf, die in einer j eweiligen axialen Nut eingreift, die im zweiten Teleskoprohr 92 gebildet ist. Das zweite Teleskoprohr weist wiederum eine zweite Verdrehsicherungsmanschette 94 auf, die in einer axialen Nut eingreift, die im dritten Teleskoprohr 96 gebildet ist. Das dritte Teleskoprohr 96 weist wiederum eine dritte Verdrehsicherungsmanschette 98 auf, die in einer axialen Nut eingreift, die im vierten bzw. inneren Teleskoprohr 100 gebildet ist. Eine vierte Rohrmanschette 102 ist mit dem vierten Teleskoprohr 100 starr verbunden und koppelt dieses Rohr wiederum starr mit der Kamerahalterungsmanschette 46. Die Kamerahalterungsmanschette 46 ist wiederum mit Schrauben 124 starr mit dem dritten bzw. inneren Antriebsrohr 122 so gekoppelt, dass sich das Kameragehäuse 48 nicht um die Auszugsachse des teleskopischen Abschnitts 32 des Inspektionsendoskops dreht. Die starre Festlegung des dritten Antriebssrohrs 122 an der Kamerahalterungsmanschette 46 begünstigt die Kabelführung zwischen dem Kameragehäuse 48 und dem Steuerungskasten 34 durch das Lumen 128 des dritten Antriebsrohrs und die Blenden 128 hindurch, die in der Kamerahalterungsmanschette 46 gebildet sind.
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Bezugnehmend auf die 6 bis 8 werden nun Struktur und Betrieb des ersten 86, zweiten 112 und dritten bzw. inneren 112 Antriebsrohrs beschrieben. Wie vorstehen beschrieben, wird durch Drehen der drehbaren Nabe 76 in irgendeine der Richtungen R das erste bzw. äußere Antriebsrohr 86 gedreht, wobei die Nabe 76 und das Antriebsrohr 86 durch den ersten Stift 88 miteinander verbunden sind. Eine erste Antriebshülse 104 ist durch einen ersten Antriebshülsenstift 106 mit einem distalen Ende des ersten Antriebsrohrs 86 starr verbunden. Die erste Antriebshülse 104 und das erste Antriebsrohr 86 sind innerhalb des inneren Lumens des vierten bzw. inneren Teleskoprohrs 100 frei drehbar. Die erste Antriebshülse 104 definiert interne Antriebsinnengewinde (beispielsweise Antriebsspindeln mit Trapezprofil) 108, die in jeweilige externe Antriebsaußengewinde 110 eingreifen, die auf dem äußeren Umfang des zweiten Antriebsrohrs 112 gebildet sind. Das Drehen des ersten Antriebsrohrs 86 schiebt die externen Antriebsspindeln 110 gegenüber der sich drehenden ersten Antriebshülse 104 vor, womit das zweite Antriebsrohr in 8 nach rechts entlang der Auszugsachse T vorgeschoben wird. Am proximalen Ende des zweiten Antriebsrohrs 112 ist ein Drehungsanschlag eingearbeitet, wie etwa ein Stift oder eine Schraube, der/die in eine Mulde im Gewindeprofil 110 eindreht ist, um eine axiale Trennung zwischen dem ersten 86 und dem zweiten 112 Antriebsrohr zu verhindern. Wenn der Drehungsanschlag am proximalen Ende des zweiten Antriebsrohrs 112 die erste Antriebshülse 104 berührt, beginnt durch eine weitere Drehung der drehbaren Nabe 76 auch die Drehung des zweiten Antriebsrohrs.
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Eine starr gelagerte, zweite Antriebshülse 114 ist in ein distales Ende des zweiten Antriebsrohrs 112 eingearbeitet, wobei die Antriebshülse 114 und das Antriebsrohr 112 durch einen zweiten Antriebshülsenstift 116 miteinander starr verbunden sind. Die zweite Antriebshülse 114 definiert Innengewinde, die in jeweilige externe Außengewinde 118 am äußeren Umfang des dritten bzw. inneren Antriebsrohrs 122 eingreifen. Die zweite Antriebshülse 114 und das zweite Antriebsrohr 112 sind innerhalb des inneren Lumens des vierten bzw. inneren Teleskoprohrs 100 frei drehbar. Die zweite Antriebshülse 114 definiert interne Antriebsinnengewinde (beispielsweise Antriebsspindeln mit Trapezprofil) 108, die in jeweilige externe Antriebsaußengewinde 120 eingreifen, die auf dem äußeren Umfang des dritten Antriebsrohrs 122 gebildet sind. Das Drehen des zweiten Antriebsrohrs 112 zusammen mit dem ersten Antriebsrohr 86 schiebt die externen Antriebsspindeln 120 gegenüber der sich drehenden zweiten Antriebshülse 114 vor, womit das dritte Antriebsrohr 122 in 8 nach rechts entlang der Auszugsachse T vorgeschoben wird. Am proximalen Ende des dritten Antriebsrohrs 122 ist ein Drehungsanschlag eingearbeitet, wie etwa ein Stift oder eine Schraube, der/die in eine Mulde im Gewindeprofil 120 eindreht ist, um eine axiale Trennung zwischen dem zweiten 112 und dem dritten 122 Antriebsrohr zu verhindern. Das innere Antriebsrohr 122 ist mit der Kamerahalterungsmanschette 46 und dem vierten bzw. inneren Teleskoprohr 100 starr verbunden. Das innere Antriebsrohr lässt sich relativ zur Auszugsachse T nicht drehen.
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Die 8 und 9 zeigen im Einzelnen die Linearlagerstruktur, die eine Relativdrehung zwischen den Teleskoprohren 44, 92, 96 und 100 verhindert. Wir konzentrieren uns auf die Schnittstelle zwischen dem umgreifenden ersten Teleskoprohr 44 und dem daran anstoßenden, umgriffenen, zweiten Teleskoprohr 92, wobei Letzteres eine axiale Nut 132 aufweist, die parallel zur Auszugsachse des Inspektionsendoskops ist. Die axiale Nut 132 endet innenliegend der proximalen und distalen Enden des zweiten Teleskoprohrs 92, um eine axiale Trennung vom ersten Teleskoprohr 44 zu verhindern. Die erste Verdrehsicherungsmanschette 90 hält Kugellager 134, die im Eingriff mit der axialen Nut 132 stehen. Jeweilige Kugellager-Spannschrauben 136 verstellen gezielt den Druck des Kugellagers 134 gegenüber der axialen Gegennut 132. Die gleiche Linearlagerkonstruktion mit axialer Gegennut im umgriffenen, inneren Gegenrohr (mit axialer Trennungssicherung beim Rohrauszug) und das gleiche Kugellager wie bei der ersten Verdrehsicherungsmanschette 90 sind auch in die jeweilige zweite 94 und dritte 98 Verdrehsicherungsmanschette eingearbeitet. Alle oben erwähnten Verdrehsicherungsmanschetten sind mit Montageschrauben 138 am jeweiligen Teleskoprohr festgelegt.
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Die 8, 10 und 11 zeigen weitere Einzelheiten der Struktur des Kameragehäuses 48. Das Kameragehäuse 48 ist durch Gehäusemontageschrauben 78 mit der Kamerahalterungsmanschette 46 gekoppelt. Das Gehäuse 48 hält die sphärische Kamera 50 und definiert für die Kameralinsen 52 und 54 auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses Blenden. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der sphärischen Kamera 50 mit einem Blickfeld von 360 Grad um eine nicht modifizierte, handelsübliche Kamera mit jeweiliger Betriebssoftware, wie etwa um eine Kamera des Typs Theta S, die von Ricoh Company, Ltd., Tokio, Japan hergestellt und von Ricoh USA, Inc., Malvern, Pennsylvania, USA vertrieben wird. Das Kameragehäuse 48 stellt auch Blenden 140 zum Halten von Beleuchtungslichtdioden („LED“) bereit. Das LED-Kabel 146 und das Kamerakabel 148 werden durch das Lumen 126 des dritten Antriebsrohrs und die Kamerahalterungsmanschettenblenden 128 hindurchgeführt und dann um einen Schaftabschnitt der Halterungsmanschette 46 herumgewickelt, um eine Zugentlastungssicherung für diese Kabel gegenüber dem LED 140 bzw. der Kamera 50 bereitzustellen.
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Das Blockdiagramm der 12 zeigt das Zusammenwirken von Bauteilen und Systemuntergruppen innerhalb des Inspektionssystems 28 im Betrieb. Elektromechanische Strukturen des Inspektionsendoskops 30, des Steuerungskastens 34 und des Kameragehäuses 48 sind schematisch mit einer gestrichelten Linie eingezeichnet. Eine Stromversorgung 142, die vorliegend zur Veranschaulichung innerhalb des Steuerkastens 34 gezeigt wird, stellt Energie für die Steuerung 144, die Anzeige 56, den Motor 72 und dessen Stellungsgeber 74, das Beleuchtungssystem 140 und die Kamera 50 bereit. Die Steuerung 144 steuert die Beleuchtung 140, die Kamera 50, den Motor 72 und erhält in einigen Ausführungsformen Stellungsgeberdaten vom Stellungsgeber 74. In einigen Ausführungsformen weist die Steuerung 144 eine Fähigkeit zur drahtlosen Kommunikation für eine direkte oder indirekte Kommunikation über einen bekannten WiFi-Router 150 oder über jegliche bekannte Art von Kommunikationsnetzwerken inkl. Internet auf. In einigen Ausführungsformen stehen die Steuerung 144 und/oder die Kamera 50 mit dem Tablet-Rechner 58 oder einem Bildprozessor 154 oder mit jeglicher anderen Art von bekannten Arbeitsplätzen über eine drahtlose oder festverkabelte Verbindung in Kommunikation.
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Bezugnehmend auf die 1, 3 und 12 wird das Inspektionssystem 28 zum Inspizieren interner Strukturen einer Stromerzeugungsmaschine 20 wie etwa einem Gasturbinenmotor verwendet, indem der Montageflansch 38 des Inspektionsendoskops 30 an einer Inspektionsöffnung 22 oder einer anderen Maschineninspektionszugangsstelle festgelegt wird, wobei der teleskopische Inspektionsendoskopabschnitt 32 zusammen mit dem Kameragehäuse 48 in das Innere der Maschine eingeführt wird. Sobald das Inspektionsendoskop 30 für die Inspektion positioniert ist, wird das Kameragehäuse 48 in die Maschine vorgeschoben, indem das angetriebene Zahnrad 64 und die daran angebrachte Antriebsnabe 76 mit einer mit dem Steuerungskasten 34 gekoppelten Handkurbel 69 oder durch den Betrieb des in sich geschlossenen Motors 72 gedreht wird, wobei das erste Antriebsrohr 86 gedreht wird und das zweite 112 und/oder dritte 122 Antriebsrohr und schlussendlich das Kameragehäuse 48 mit der sphärischen Kamera 50 mit einem Blickfeld von 360 Grad innerhalb der Stromerzeugungsmaschine entlang der Inspektionsendoskop-Auszugsachse T vorgeschoben werden, ohne dass die Kamera 50 um die Auszugsachse T gedreht wird. Die 360-Grad-Bilder, die innerhalb des Kamerablickfelds erzeugt werden, werden an einer oder mehreren Positionen entlang der Auszugsachse T erfasst.
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In vielen Inspektionsausführungsformen werden Bilder der Kamera 50 an mehreren Positionen entlang der Auszugsachse T erfasst. In Ausführungsformen, in denen das Inspektionsendoskop 30 mit einem Stellungsgeber wie etwa dem Stellungsgeber 74 des Motors 72 bereitgestellt wird, erzeugt der Stellungsgeber Ausgabedaten zur Position, die gegenüber einer axialen Verlagerung des Blickfelds der Kamera 50 entlang der Auszugsachse T korreliert werden. Ein Bildverarbeitungssystem in der Steuerung 144, dem entfernt gelegenen Tablet-Rechner bzw. einem anderen Rechner 58 oder an einem entfernt gelegenen, zweckbestimmten Bilderverarbeitungsarbeitsplatz 154 bestimmt mit den Ausgabedaten des Stellungsgebers 74 eine axiale Verlagerungsposition des Kamerablickfelds und korreliert die bestimmte axiale Verlagerungsposition T gegenüber einer jeweiligen Position innerhalb des jeweiligen Kamerabilds. Die Korrelation der Ausgabedaten des Stellungsgebers 74 zur Position gegenüber einem Bild wird mit bekannter, handelsüblicher Datenerfassungshardware und Software vorgenommen. In einigen Ausführungsformen archivieren die Steuerung 144 und/oder entfernt gelegene Rechner wie etwa der Tablet-Rechner 58 und/oder das Bildverarbeitungssystem 154 Bilder und/oder Daten des Stellungsgebers zur Position. In einigen Ausführungsformen sind Echtzeit- und/oder archivierte Bilder auch auf der Anzeige 56 des Steuerungskastens 34 sichtbar. In einigen Ausführungsformen steuert die Steuerung 144 automatisch den Vorschub des Kameragehäuses 48 entlang der Auszugsachse T, indem der Motor 72 zusammen mit dem Stellungsgeber 74 in einem geschlossenen Regelkreis gesteuert wird.
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In einigen Ausführungsformen kombiniert das wo immer angesiedelte Bildverarbeitungssystem mehrere Inspektionsbilder zu einem navigationsfähigen Gesamtbild analog zu den geografischen Wegbildern in der „Street View“-Ansicht, die in einigen Anwendung des Internets zur Verfügung stehen. Bei den handelsüblichen Softwarepaketen für das Kombinieren von Bildern und den Softwarepaketen für das Navigieren von Bildern, die auf Steuerungs- und/oder Rechnerhardwareplattformen betriebsfähig sind, handelt es sich u.a. um krpano Panorama Viewer, das von der krpano Gesellschaft mbH, Deutschkreutz, Österreich bezogen werden kann.
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Während auf Plattform-Architektur mit einer beispielhaften Steuerung 144 oder einem beispielhaften Tablet-Rechner 58 oder einem entfernt gelegenen Arbeitsplatz 154 sowie auf eine Verwirklichung der betrieblichen Aufgaben durch Softwaremodule, die durch den internen Prozessor der jeweiligen Vorrichtung ausgeführt werden, Bezug genommen wird, gilt es zu verstehen, dass Ausführungsbeispiele der Erfindung in verschiedenen Formen von Hardware, Software, Firmware, Spezial-Prozessoren oder einer Kombination davon implementiert sind. Vorzugsweise sind Aspekte von Ausführungsformen der Erfindung als Software implementiert, als ein Programm, das konkret in einer nicht flüchtigen, nicht vergänglichen Programmspeichervorrichtung verkörpert ist. Das Programm kann durch eine Maschine, die eine beliebige geeignete Architektur umfasst, hochgeladen und ausgeführt werden. Vorzugsweise ist die Maschine auf einer Rechnerplattform implementiert, die Hardware wie beispielsweise eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellen (I/O-Schnittstellen) aufweist. Die Rechnerplattform umfasst außerdem ein Betriebssystem und Mikrobefehlscode. Die verschiedenen Prozesse und Funktionen, die hier beschrieben sind, können entweder ein Teil des Mikrobefehlscodes oder ein Teil des Programms (oder eine Kombination davon) sein, der über das Betriebssystem ausgeführt wird. Zusätzlich können verschiedene andere Peripherievorrichtungen mit der Rechner-/Controller-Plattform verbunden sein.
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Es versteht sich, dass, da einige der konstituierenden Systemkomponenten und Verfahrensschritte, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind, vorzugsweise als Software implementiert sind, die tatsächlichen Verbindungen zwischen den Systemkomponenten (oder den Prozessschritten) in Abhängigkeit von der Art, in der die Ausführungsbeispiele programmiert sind, abweichen können. Insbesondere kann jede der Rechnerplattformen oder -vorrichtungen unter Verwendung jeglicher bestehender oder später entdeckter Netzwerktechnologie verbunden sein und können alle durch ein Netzwerksystem wie beispielsweise ein Unternehmensnetz, ein städtisches Netz oder ein globales Netz wie das Internet verbunden sein.
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Obwohl verschiedene Ausführungsformen, die die Erfindung umfassen, hier im Einzelnen gezeigt und beschrieben worden sind, können Andere leicht viele andere abgewandelte Ausführungsformen ersinnen, die immer noch die beanspruchte Erfindung umfassen. Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und die Anordnung der Komponenten der Ausführungsbeispiele, wie sie in der Beschreibung oder in den Zeichnungen dargestellt sind, beschränkt. Die Erfindung kann in anderen Ausführungsformen praktiziert werden oder auf verschiedene Arten ausgeführt werden. Darüber hinaus ist es selbstverständlich, dass die Ausdrucksweise und die Terminologie, die hier zum Zweck der Beschreibung dienen, nicht als einschränkend angesehen werden sollen. Die Verwendung von „enthalten“, „umfassen“ oder „aufweisen“ und Variationen davon soll hier die danach aufgelisteten Elemente und Äquivalente davon sowie zusätzliche Elemente umfassen. Sofern nichts Anderes angegeben oder eingeschränkt ist, sind die Begriffe „gelagert“ „verbunden“, „getragen“ und „gekoppelt“ und Variationen davon in allgemeiner Weise verwendet worden, und umfassen direkte und indirekte Lagerungen, Verbindungen, Träger und Kopplungen. Ferner sind „verbunden“ und „gekoppelt“ nicht auf physische, mechanische oder elektrische Verbindungen oder Kopplungen beschränkt.