DE19540404A1 - Vorrichtung und Verfahren für die Inspektion bzw. Wartung von Kanalrohrsystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Inspektion bzw. Wartung von Kanalrohrsystemen, wobei ein in ein Kanalrohr einführbarer Arbeitskopf an einem Versorgungs­ schlauch vorgesehen ist.

Kanalrohrsysteme, wie zum Beispiel Abwasserrohrleitungen oder dergleichen, werden in der Regel unterirdisch verlegt. Die Zu­ gänglichkeit dieser Leitungssysteme ist aufgrund des geringen Durchmessers solcher Leitungen sehr stark begrenzt. Gleichwohl müssen diese Leitungssysteme auf Dichtheit überprüft werden. Hierzu sind Vorrichtungen bekannt, die beispielsweise mit Fahr­ gestellen oder dergleichen in diese Rohrleitungssysteme ein­ gebracht werden und die auswechselbare Arbeitsköpfe aufweisen. Diese Arbeitsköpfe können zum Beispiel Satellitenkameras oder Werkzeughalter sein, die an einem Versorgungsschlauch vorge­ sehen sind und mit diesem in den von einem Kanal beispielsweise abzweigenden Seitenkanal eingeführt werden. Insbesondere das Einführen des Arbeitskopfes in abzweigende Kanalrohre, zum Beispiel Hausanschlußleitungen oder dergleichen, bereitet große Schwierigkeiten, da dies nur über eine Videoüberwachung er­ folgen kann, da der Durchmesser der Rohre, in denen sich die Vorrichtung befindet, für eine direkte Bedienung in der Regel zu klein ist und der Durchmesser der Hausanschlußleitung in der Regel noch kleiner ist als der Kanal, in der sich die Vorrich­ tung befindet.

Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Vorrichtung wie eingangs beschrieben dahingehend zu verbessern, daß die Verfügungsmöglichkeit und Einsatzbereitschaft des Ar­ beitskopfes zur Inspektion von Kanalrohrsystemen erhöht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung wie eingangs beschrieben und schlägt vor, daß der Versorgungsschlauch von einem Schwenkarm geführt ist, wobei der Schwenkarm über ein Gelenk mit einem drehbar gelagerten Gehäuse verbunden ist und die Gelenkachse und die Drehachse orthogonal zueinander angeordnet sind.

In einem Kanalrohrsystem befindet sich die Vorrichtung zum Beispiel in einem Abwassersammelkanal. In diesen Abwasser­ sammelkanal münden die Hausanschlußleitungen unter verschie­ denen Winkeln bezüglich des Sammelkanales. Um einen Arbeits­ kopf, der beispielsweise eine Fernsehkamera trägt, in die Haus­ anschlußleitung einführen zu können, bewirkt die Erfindung, daß der Arbeitskopf insbesondere in der oberen Hälfte des Kanal­ rohres an jeden Punkt des Kanalrohres heranführbar ist. Nachdem das Hausanschlußstück angesteuert worden ist, wird der Arbeits­ kopf durch einen separaten Antrieb in den zu untersuchenden Kanalrohrabschnitt eingeführt.

Es ist günstig, wenn ein Fahrgestell vorgesehen ist, das die modulartige Vorrichtung aufnimmt. Die Vorrichtung ist getrennt von einem Fahrgestell ausgebildet. Es ist zum Beispiel denkbar, daß die Vorrichtung mit anderen Mitteln als mit einem Fahr­ gestell in das Kanalrohrsystem eingebracht wird. Gleichzeitig ist vorgesehen, daß die Vorrichtung eine definierte Plattform aufweisen kann, die es erlaubt, mit einem entsprechend aus­ gestalteten Fahrgestell auf einfache Art und Weise verbunden zu werden. Hierdurch ist es möglich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit wenigen Handgriffen gegen eine andere Vorrich­ tung, beispielsweise mit einem anderen Einsatzzweck, ausge­ wechselt werden kann, wobei dann das Fahrgestell beibehalten werden kann. Das Fahrgestell seinerseits weist einen eigenen Antrieb für die Bewegung in dem Kanalrohrsystem auf.

Es ist vorteilhaft, wenn der Schwenkarm in Längsrichtung des Fahrgestelles ausgerichtet ist. Durch die Ausrichtung des Schwenkarmes in Längsrichtung des Fahrgestelles ist auch eine Ausrichtung des Schwenkarmes in Längsrichtung des Kanalrohr­ systemes bewirkt. Dadurch wird der in dieser Richtung vor­ handene Platz optimal genützt, und insbesondere werden keine zu stumpfen Winkel erzeugt, um die Einführbewegung des Arbeits­ kopfes in die Hausanschlußleitung nicht zu behindern.

Auch ist es günstig, wenn der Versorgungsschlauch zwischen dem Fahrgestell und dem Schwenkarm angeordnet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es zum Beispiel denkbar, daß der Versorgungsschlauch zwischen dem Fahrgestell und der das Ge­ häuse haltenden Fassung hindurchgeführt ist. Der Versorgungs­ schlauch befindet sich somit im Verhältnis zu den Hausanschluß­ leitungen im unteren Bereich. Dadurch wird eine übermäßige Abwinkelung des Versorgungsschlauches, der beispielsweise elek­ trische Leitungen, Videoleitungen usw. aufnimmt, vermieden, wodurch eine eventuelle Beschädigung des Versorgungsschlauches zuverlässig verhindert wird.

Des weiteren ist es günstig, wenn als Schwenkantrieb für den Schwenkarm ein Schneckenantrieb vorgesehen ist. Hierbei kann günstigerweise vorgesehen sein, daß der Schwenkarm um bis zu 90° um die Gelenkachse schwenkbar ist. Durch die Verwendung eines Schneckenantriebes wird ein einfacher und zugleich zuver­ lässiger Schwenkantrieb gewählt, durch den ein großer Winkel­ bereich überstrichen werden kann. Hierbei hat es sich als günstig erwiesen, wenn ein Schwenkbereich des Schwenkarmes von 90° angestrebt wird. Dadurch ist es möglich, einen großen Bereich des Innenraumes des Kanales mit dem Arbeitskopf anzu­ steuern.

Auch ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse von einer Fassung gehalten ist und ein Zahnradantrieb für die Drehung des Ge­ häuses vorgesehen ist. Auf diese Weise ist eine günstige und platzsparende Anordnung eines Drehantriebes realisiert, wodurch jeder Punkt im Inneren des Kanalrohrsystemes ansteuerbar ist.

Des weiteren sieht die Erfindung vor, daß in der Fassung ein Vorschubantrieb für den Versorgungsschlauch vorgesehen ist. Es ist auch möglich, daß die Vorrichtung keinen Vorschubantrieb für den Vorsorgungsschlauch aufweist. Zum Beispiel ist dann der Antrieb getrennt von der Vorrichtung vorgesehen. Der Vorschub­ antrieb bewirkt ein Hineinschieben des Arbeitskopfes in den zu untersuchenden Hausanschluß. Gleichwohl wirkt der Vorschub­ antrieb in beiden Richtungen, d. h. der Arbeitskopf kann von der Vorschubeinrichtung zurückgezogen werden.

Des weiteren ist es günstig, wenn der Arbeitskopf am Ende des Versorgungsschlauches vorgesehen ist. Beispielsweise weist das vordere Ende des Versorgungsschlauches eine für verschiedene Arbeitsköpfe taugliche Schnittstelle auf. Das Wechseln eines Arbeitskopfes geschieht durch ein einfaches Lösen des Arbeits­ kopfes von dem Versorgungsschlauch. Der Versorgungsschlauch wird somit für eine Vielfalt von Anwendungen verwendet. Natür­ lich ist es auch möglich, daß der Arbeitskopf seitlich an dem Versorgungsschlauch vorgesehen ist.

Es ist günstig, wenn als Arbeitskopf eine Satellitenkamera vorgesehen ist. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung weitere Beleuchtungsmittel zum Ausleuchten des Kanal inneren trägt. Des weiteren sind eine Vielzahl von Werkzeugen denkbar, die anstelle oder neben einer Satellitenkamera Verwendung finden.

Insbesondere wird ein Verfahren für das Durchführen einer Inspektion bzw. Wartung von Kanalrohrsystemen vorgeschlagen, wobei vorteilhaft ist, wenn ein Schwenkarm den Versorgungs­ schlauch zunächst um eine Gelenkachse verschwenkt, dann das Gehäuse, welches über ein Gelenk den Schwenkarm hält, um eine Drehachse verdreht wird und der Arbeitskopf, der sich am Ver­ sorgungsschlauch befindet, hernach in das Kanalrohr einge­ schoben wird. Durch diese erfindungsgemäße Verfahrensweise wird eine übermäßige Belastung des Versorgungsschlauches vermieden, da der Versorgungsschlauch nur in einem Bereich abgewinkelt wird. Bei einer anderen Verfahrensweise bestände die Gefahr, daß die einleitende Verdrehung des Gehäuses eine Verdrillung des Schlauches bewirkt, die zur Beschädigung des Schlauches führen kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen teilweisen vertikalen Schnitt der erfindungsgemäßen Vor­ richtung,

Fig. 3 einen teilweisen horizontalen Schnitt der erfindungsgemäßen Vor­ richtung,

Fig. 4 den Vorschubantrieb als Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 5 die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einem Fahrgestell in einem Kanalrohrabschnitt in Frontan­ sicht.

In Fig. 1 ist in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Vor­ richtung 1 gezeigt. Unterhalb des Schwenkarmes 2 ist der Ver­ sorgungsschlauch 6 angedeutet. Der Schwenkarm 2 weist an seinem rechten vorderen Ende eine obere Abstützrolle 20 auf, an der sich Streben 22 nach unten anschließen und mit der Halterolle 21 den Versorgungsschlauch 6 halten bzw. führen. Am vorderen Ende des Versorgungsschlauches 6 ist ein Arbeitskopf 7, zum Beispiel eine Satellitenkamera, ein Werkzeugträger, ein Ab­ dichtelement oder dergleichen vorgesehen.

Der Schwenkarm 2 ist über das Gelenk 23 mit dem Gehäuse 3 ver­ bunden. Das Gehäuse 3 ist drehbar gelagert, wobei die Drehachse 30 mit der Gelenkachse 24 ein orthogonales System bildet. Dieses kann zum Beispiel durch eine rechtwinklige Anordnung oder durch eine spitzwinklige Anordnung erreicht werden. Der Schwenkarm 2 ist mit einer Klemmschraube 26 auf dem Bolzen 25 befestigt. Der Bolzen 25 ist drehbar und bildet das Gelenk 23. Der Bolzen 25 weist auf seiner Innenseite ein Zahnrad 35 auf, auf das der Schneckenantrieb 33 wirkt.

Für die Drehbewegung des Gehäuses 3 ist das Gehäuse 3 in der Fassung 4 drehbar gelagert. Es sind Lager 43, insbesondere Kugellager oder Nadellager, vorgesehen, in welchen sich das Gehäuse 3 auf der Fassung 4 abstützt. Die elektrischen Kompo­ nenten, die sich in dem Gehäuse 3 bzw. der Fassung 4 befinden, sind vor dem Wasser u. a., welches sich im Kanal befindet, abzu­ dichten. Hierzu ist zwischen dem Gehäuse 3 und der Fassung 4 eine Dichtung 46 am vorderen Ende der Fassung 4 vorgesehen.

Das Gehäuse 3 weist in seinem Inneren einen eigenen Drehantrieb 31 auf. Dies kann beispielsweise ein Elektromotor sein. Dieser Drehantrieb 31 wirkt auf den Zahnradantrieb 34, der mit einem Innenzahnrad 45 der Fassung 4 zusammenwirkt und somit eine Drehbewegung des Gehäuses 3 um die Drehachse 30 bewirkt. Es ist möglich, daß das Zahnrad 34 eine Rutschkupplung aufweist. Da­ durch können ungewollte Drehbewegungen verhindert werden.

In diesem Ausführungsbeispiel ist über dem Drehantrieb 31 der Schwenkantrieb 32 angeordnet. Dieser Schwenkantrieb 32 wirkt auf einen Schneckenantrieb 33, der seinerseits mit einem Zahn­ rad 35 zusammenwirkt, das fest mit dem Bolzen 25 des Gelenkes 23 verbunden ist. Durch die Drehbewegung der Schnecke 33 wird somit eine Schwenkbewegung 36 realisiert. Dadurch wird der Versorgungsschlauch 6 aus seiner im wesentlichen horizontalen Lage, wie in der Zeichnung angedeutet, nach oben verschwenkt.

Durch die Anordnung der beiden Antriebe 31 und 32 in dem Ge­ häuse 3 wird eine platzsparende Konstruktion realisiert. Dies ist insbesondere im Einsatzbereich der Vorrichtung im Kanal­ rohrsystem 8 von Vorteil. Die Anordnung der beiden Antriebe kann natürlich auch anders erfolgen, insbesondere umgekehrt. Als Antriebe sind hierbei Elektromotoren denkbar.

Auf der Unterseite der Fassung 4 sind die Antriebsräder 41 für den Vorschub des Vorsorgungsschlauches 6 vorgesehen. Es sind hier drei Rollenpaare 41 vorgesehen, die durch eine geeignete Mechanik, zum Beispiel durch Federn, gegeneinander gepreßt werden, wobei zwischen ihnen der Versorgungsschlauch 6 geführt ist. Der Antrieb der Rollen erfolgt über einen in der Fassung 4 vorgesehenen Motor, der ein Stirnrad 47 antreibt. Die drei angedeuteten Rollenpaare 41 können jeweils einen eigenen An­ trieb aufweisen, oder aber die Antriebsbewegung wird von einem angetriebenen Stirnrad 47 durch geeignete Mittel abgeleitet. Durch den Pfeil 42 ist angedeutet, daß sowohl eine Vorschub­ wie auch eine Rückzugsbewegung des Versorgungsschlauches 6 mit dem Antrieb 40 möglich ist. Über Langlöcher 44 ist eine An­ passung an unterschiedliche Durchmesser der Versorgungs­ schläuche 6 möglich, durch die eine Anpressung der Rollen an die Versorgungsschläuche 6 erfolgt. Für den Antrieb des Ver­ sorgungsschlauches 6 kann vorgesehen sein, daß die Antriebs­ räder 41 ballig ausgebildet sind und somit den Versorgungs­ schlauch 6 optimal umfassen und führen. Der Vorschubantrieb für den Versorgungsschlauch ist in dem hier gezeigten Ausführungs­ beispiel im hinteren Teil der Vorrichtung 1 vorgesehen. An der Rückseite 48 können Anschlüsse für Steuersignale und Stromver­ sorgung für die Schwenk- und Drehbewegung vorgesehen sein. Auch kann die Stromversorgung für den Antrieb des Fahrgestelles über diesen Anschluß erfolgen.

Die Anordnung des Vorschubantriebes 40 ist in Fig. 4 gezeigt.

Die Vorrichtung 1 ist auf einem Fahrgestell 5 aufgebaut. Hier­ bei weist die Vorrichtung 1 Anschlußelemente auf, die es er­ lauben, die Vorrichtung 1 durch einfache Mittel mit dem Fahr­ gestell 5 zu verbinden. Insbesondere kann dadurch ein modul­ artiger Aufbau erreicht werden, da das Fahrgestell 5, welches zum Beispiel einen eigenen Fahrantrieb aufweist, mit unter­ schiedlichen Modulen bestückt werden kann, wobei dann nicht jedesmal ein eigener Fahrantrieb für unterschiedliche Zwecke vorgesehen werden muß. Durch die modulartige Ausgestaltung wird die Einsetzbarkeit des Fahrgestelles und der Vorrichtung er­ höht, da auch die Vorrichtung 1 an Fahrgestelle für unter­ schiedliche Kanalrohrsysteme 8 durch einfache Umbaumaßnahmen leicht angepaßt werden kann.

Das Fahrgestell 5 stützt sich über Räder 50 auf den Innenwänden eines Kanalrohrsystemes 8 ab, wie dies zum Beispiel in Fig. 5 angedeutet ist. Die zu inspizierenden oder zu wartenden An­ schlußleitungen enden bevorzugt in der oberen Hälfte des Kanal­ rohrsystemes. Durch das vorgeschlagene Schwenkverfahren ist es leicht möglich, den Versorgungsschlauch mit dem vorn aufge­ setzten Arbeitskopf 7 in die zu inspizierenden Kanalrohrteile einzuführen. Der Versorgungsschlauch weist hierzu eine gewisse Stabilität auf, wobei der Versorgungsschlauch auch gleichzeitig eine Flexibilität besitzt, um den Abwinkelungen des Kanalrohr­ systemes folgen zu können. Hierbei ist darauf zu achten, daß nicht durch zu kurze Schwenkarmlängen eine übermäßige Ab­ knickung des Versorgungsschlauches erfolgt, durch die der Ver­ sorgungsschlauch 6 beschädigt werden kann. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei dem Einführen des Versorgungsschlauches 6 in ein zu untersuchendes Rohrleitungssystem zuerst den Schwenkarm 2 anzuheben und dann den Schwenkarm 2 um die Drehachse 30 zu drehen. Dadurch ist sichergestellt, daß keine unerwünschten Abwinkelungen oder Verwindungen des Versorgungsschlauches 6 auftreten und diesen beschädigen können.

Durch die Wahl der Länge des Schwenkarmes 2 wird der Winkel be­ stimmt, unter welchem der Versorgungsschlauch 6 aus dem Sammel­ kanal in die engere Hausanschlußleitung eingeführt wird. Hier­ bei ist zu beachten, daß keine Abwinkelungen auftreten, da diese die Vorschubbewegung des Schlauches erschweren können. Für eine größere Anwendbarkeit der Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Schwenkarm 2 eine veränderbare Länge aufweist, wodurch auch der Winkel, unter dem der Schlauch in die zu unter suchenden Leitungen eingeführt wird, veränderbar ist.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt­ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung für die Inspektion bzw. die Wartung von Kanalrohrsystemen, wobei ein in ein Kanalrohr einführ­ barer Arbeitskopf an einem Versorgungsschlauch vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsschlauch (6) von einem Schwenkarm (2) geführt ist, wobei der Schwenkarm (2) über ein Gelenk (23) mit einem drehbar gelagerten Gehäuse (3) verbunden ist und die Gelenkachse (24) und die Drehachse (30) orthogonal zueinander ange­ ordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahrgestell (5) vorgesehen ist, das die modulartige Vorrichtung (1) aufnimmt.

3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (2) in Längsrichtung des Fahrgestelles (5) ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungs­ schlauch (6) zwischen dem Fahrgestell (5) und dem Schwenkarm (2) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkantrieb (32) für den Schwenkarm (2) ein Schneckenantrieb (33) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) von einer Fassung (4) gehalten ist und einen Zahnradan­ trieb (34, 45) für die Drehung des Gehäuses (3) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fassung (4) ein Vorschubantrieb (40) für den Versorgungsschlauch (6) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (7) am Ende des Versorgungsschlauches (6) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitskopf (7) eine Satellitenkamera vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (2) um bis zu 90° um die Gelenkachse (24) schwenkbar ist.

11. Verfahren für das Durchführen einer Inspektion bzw. Wartung von Kanalrohrsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkarm den Versorgungsschlauch zunächst um eine Gelenkachse verschwenkt, dann das Gehäuse, welches über ein Gelenk den Schwenkarm hält, um eine Drehachse verdreht wird und der Arbeitskopf, der sich am Versor­ gungsschlauch befindet, hernach in das Kanalrohr einge­ schoben wird.