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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Fahrwagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Derartige Fahrwagen werden zur Inspektion von
Abwasserkanälen
oder Klimakanälen,
bspw. Leitungen in Klimasystemen von Gebäuden eingesetzt. Sie werden
ferngesteuert und weisen in der Regel eine Kamera und/oder ein Reinigungsgerät, z. Bsp. eine
Bürste,
auf.
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Die im Stand der Technik bekannten
Fahrwägen
weisen einen Wagenkern mit bspw. vier oder sechs Rädern auf.
Am Wagenkern kann ein Kameraarm oder ein Arbeitsarm, bspw. ein Bürstenarm
befestigt werden. Je nach Baugröße und Bauhöhe des Wagenkerns
und der Arme sind diese Fahrwagensysteme entweder zum Einsatz in
Abwasserkanälen oder
zum Einsatz in Klimakanälen
geeignet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
somit darin, einen Fahrwagen der o.g. Art bereitzustellen, der universell
einsetzbar ist.
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Die Lösung besteht in einem Fahrwagen
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass
der Fahrwagen einen Wagenkern aufweist, an dem ein Kameraarm und/oder ein
Arbeitsarm befestigbar sind, wobei der Wagenkern zwei miteinander
verbundene Längsteile
aufweist, die eine Öffnung
umschließen
und die an ihrer der Öffnung
zugewandten Seite mindestens über
einen Teil ihrer Länge
mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Nuten in Form eines
oberen Nutenpaares und eines unteren Nutenpaares aufweisen.
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Der Arbeitsarm und/oder der Kameraarm können somit
in zwei Ebenen am Wagenkern befestigt werden, wobei die obere Ebene
durch das obere Nutenpaar und die untere Ebene durch das untere Nutenpaar
definiert wird. Damit kann der Arbeitsarm und/oder der Kameraarm
abhängig
von der Größe des zu
reinigenden Abwasser- und Klimakanals immer optimal positioniert
werden. Wenn der Arbeitsarm und/oder der Kameraarm in der unteren
Ebene angebracht und waagrecht parallel zum Boden des Kanals ausgefahren
ist, kann sein freies Ende auf einer tieferen Ebene liegen als der
Fahrwagen selbst. Der erfindungsgemäße Fahrwagen ist also universell zur
Verwendung in Kanälen
unterschiedlichster Größe und Querschnitte
geeignet und kann somit aufgrund seiner Bauweise wahlweise sowohl
zur Inspektion von Abwasserkanälen
als auch zur Kontrolle und Reinigung von Klimakanälen eingesetzt
werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
sieht vor, dass die beiden Längsteile über ein
Mittelstück
miteinander verbunden sind, wobei dass das Mittelstück einen
Block und eine Platte aufweisen kann. In diesem Fall kann der Kameraarm
oberhalb des Blocks im oberen Nutenpaar und der Arbeitsarm oberhalb der
Platte wahlweise im oberen oder unteren Nutenpaar befestigt sein.
Die Befestigung kann mittels Schiebekulissen erfolgen, welche vorzugsweise
Führungselemente
zum Eingriff mit dem oberen bzw. unteren Nutenpaar aufweisen.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
sieht vor, dass der Kameraarm und/oder der Arbeitsarm an ihrem unteren
Ende ein Gelenk aufweisen, welches mit der jeweiligen Schiebekulisse
schwenkbar verbunden ist. Damit sind die Arme schwenkbar und somit
höhenverstellbar.
Ein oder beide Gelenke können mittels
eines elektrischen Antriebsmechanismus angetrieben sein.
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Die Räder des erfindungsgemäße Fahrwagens
sind vorteilhafterweise einzeln angetrieben und/oder einzeln komplett
lenkbar. Damit kann der Fahrwagen auch in engen Kanälen auf
der Stelle gewendet werden. Die Räder weisen ferner in vorteilhafter
Weise eine weiche Bereifung auf Gummi- oder Kautschukbasis mit einer
Shore-Härte
von 50 bis 70, vorzugsweise 55 bis 65, auf. Damit können Beschädigungen
an Beschichtungen o. dgl. in Klimakanälen vermieden werden.
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Das Innere des Wagenkerns kann einen elektrischen
Antriebsmechanismus für
die Räder und/oder
die Gelenke des Arbeitsarms bzw. des Kameraarms enthalten. Derartige
Antriebsmechanismen können
aber auch in den Gelenken und/oder den Armen selbst enthalten sein.
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Der Arbeitsarm des erfindungsgemäßen Fahrwagens
ist vorzugsweise parallel geführt
und weist Kupplungselemente zur Befestigung von Reinigungsgeräten oder
einer Kamera auf. Die Reinigungsgeräte können Bürsten, vorzugsweise segmentierte
Bürsten
sein. Damit ist eine große
Variationsbreite hinsichtlich der Bestückung des Arbeitsarms möglich, die
an alle Gegebenheiten wie Durchmesser und Querschnitt des Kanals,
Inspektion oder Reinigung, Verwendung in Abwasser- oder Klimakanälen u.s.w.
angepasst werden kann.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
schematische, nicht maßstabsgetreue
perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrwagens;
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2 eine
schematische, nicht maßstabsgetreue
perspektivische Darstellung des Wagenkerns;
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3 der
Wagenkern aus 2 in der Draufsicht;
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4a eine
schematische, nicht maßstabsgetreue
perspektivische Darstellung eines Gelenks für den Kameraarm;
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4b eine
schematische, nicht maßstabsgetreue
perspektivische Darstellung einer Schiebekulisse für den Kameraarm;
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4c eine
schematische, nicht maßstabsgetreue
perspektivische Darstellung einer Klemmleiste für die Schiebekulisse aus 4c;
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5a eine
schematische, nicht maßstabsgetreue
perspektivische Darstellung einer Schiebekulisse für den Arbeitsarm;
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5b eine
schematische Seitenansicht der Schiebekulisse aus 5a mit einem Gelenk für einen Arbeitsarm;
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6 eine
schematische, nicht maßstabsgetreue
perspektivische Darstellung des oberen Ende eines Arbeitsarms;
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7 eine
verkürzte,
schematische Seitenansicht des Arbeitsarms aus 6 mit einer Parallelführung.
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1 zeigt
eine Gesamtansicht einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Fahrwagens 1 zum
Einsatz in Klima- und Abwasserkanälen, wobei im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
der Einsatzbereich ab 170 mm Breite und 150 mm Höhe beginnt. Der Fahrwagen 1 weist
einen vorzugsweise wasserdichten Wagenkern 2 in Vollmetallausführung, bspw.
aus Stahl, auf sechs Rädern 3a bis 3f auf.
Die Räder 3a bis 3f werden
von einem im Innern des Wagenkerns befindlichen elektrischen Antriebssystem
in an sich bekannter Weise einzeln angetrieben. Jedes Rad 3a bis 3f ist
komplett lenkbar, so dass der Fahrwagen 1 auf der Stelle
gewendet werden kann. Die Räder 3a bis 3f sind
auswechselbar und können durch
kleinere oder größere Räder ausgetauscht werden,
um die Bauhöhe
des Fahrwagens 1 an den zu untersuchenden Klimakanal oder
Abwasserkanal anzupassen. Jedes Rad 3a bis 3f weist
im Ausführungsbeispiel
eine weiche Bereifung 4a bis 4f auf Gummi- oder
Kautschukbasis, vorzugsweise Synthesekautschukbasis mit einer Shorehärte von
50 bis 70, vorzugsweise 55 bis 65 auf. Mit einer solchen weichen
Bereifung kann die Beschädigung
von Beschichtungen in isolierten Klimakanälen vermieden werden. Darüber hinaus
wird die Haftung der Räder 3a bis 3f auf
dem befahrenen Untergrund im Abwasser- oder Klimakanal verbessert.
Der Fahrwagen 1 kann bspw. mit einem Joystick ferngelenkt
werden.
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Am Wagenkern 2 sind Beleuchtungselemente,
bspw. wartungsfreie LED-Elemente (nicht dargestellt), Anschlüsse 5 für die Stromversorgung,
die Datenübertragung
(nicht dargestellt) u. dgl. vorgesehen. Ferner kann eine Kamera 6 fest
am Wagenkern 2 montiert sein. Am Wagenkern 2 können ferner
ein Kameraarm 7 mit einer auf einem Aufsatz 8 befestigten
Kamera 9 und ein Arbeitsarm 10 abnehmbar befestigt
werden.
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Der Kameraarm 7 ist mittels
eines in seinem Innern angebrachten elektrischen Antriebssystems
in Richtung des Pfeiles A höhenverstellbar.
Der Aufsatz 8 ist entlang des Pfeiles B schwenkbar. Die
Kamera 9 selbst ist entlang des Pfeiles C drehbar.
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Der Arbeitsarm 10 ist ebenfalls
mittels eines in seinem Inneren vorgesehenen elektrischen Antriebssystems,
entlang dem Pfeil D, höhenverstellbar und
weist an seinem äußeren Ende 11 Anschlüsse für Bürsten 12,
sonstige Reinigungsgeräte
oder eine weitere Kamera auf. Es können je nach Einsatzbereich
die verschiedensten Reinigungsgeräte angeschlossen werden, bspw.
in zwei Richtungen (Pfeile E und F) drehbare Bürsten 12 mit stufenlos
regelbarer Drehzahl. Die Bürsten 12 sind
vorzugsweise segmentiert, bspw. in Segmente von 40 mm Breite, bspw.
als mehrteiliger Bürstensatz,
wobei je nach Größe und Querschnitt
des zu untersuchenden Klima- oder Abwasserkanals ein oder mehrere
Segmente am Arbeitsarm 10 befestigt werden können. Die
Bürsten 12 können, wie
in 1 gezeigt, seitlich am
Arbeitsarm 10 befestigt werden, insbesondere für den Einsatz
in Kanälen
mit eckigem Querschnitt, oder sie können am vorderen Ende des Arbeitsarms 10 befestigt
werden, bspw. für
den Einsatz in Kanälen mit
rundem Querschnitt. Am vorderen Ende des Arbeitsarms 10 kann
statt einer Bürste
auch eine weitere Farbkamera befestigt werden.
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Der äußere Aufbau des Wagenkerns 2 ergibt sich
aus den 2 und 3. Der Wagenkern 2 besteht im
wesentlichen aus zwei parallel zueinander verlaufenden, im Querschnitt
etwa quaderförmigen
Längsteilen 21, 22,
die über
ein Mittelstück 23,
bestehend aus einem Block 28 und einer Platte 29,
miteinander verbunden sind und eine Öffnung 23' umschließen. In den
dem Mittelstück 23 zugewandten
Seiten 21a, 22a der Längsteile 21, 22 sind
je zwei parallel verlaufende Nuten 24, 25, 26, 27 eingebracht.
Die oberen Nuten 24, 25 erstrecken sich über die
gesamte Länge der
Längsteile 21, 22,
während
sich die unteren Nuten 26, 27 nur etwa über die
Hälfte
bis zwei Drittel der Länge
der Längsteile 21, 22 erstrecken.
Die unteren Nuten 26, 27 enden an dem Block 28,
welcher unterhalb der Nuten 24, 25 an einem Ende
des Wagenkerns 2 angebracht ist. Unterhalb der Nuten 26, 27 verbindet
die Platte 29 die beiden Längsteile 21, 22 miteinander.
Die Platte 29 ist in Richtung des Blocks 28 aufsteigend
angeordnet und weist eine Ausnehmung 30 auf.
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Oberhalb des Blocks 28 wird
der Kameraarm 7 des Fahrwagens angebracht, indem er in
den Nuten 24, 25 längsverschieblich befestigt
wird. Die 4a bis 4c illustrieren die Art dieser
Befestigung. Der Kameraarm 7 weist an seinem unteren, von
der Kamera 9 entfernten Ende ein Gelenk 31 auf,
welches mit einer Durchgangsbohrung 32 versehen ist. Das
Gelenk besteht aus zwei Gelenkhälften 31a, 31b und
einem Anschlußstück 31c,
auf welches der innen hohle Kameraarm 7 aufgesetzt ist.
Die Schwenkbewegung des Kameraarms 7 entlang dem Pfeil
A erfolgt in an sich bekannter Weise durch einen im Kameraarm 7 oder
im Wagenkern 2 vorgesehenen elektrischen Antriebsme chanismus.
Das Gelenk 31 ist mit einer ersten Schiebekulisse 33 aus
Metall verbunden. Die Schiebekulisse 33 weist ein U-förmiges Halteteil 34 auf,
dessen beide Schenkel 34a, 34b eine mit der Durchgangsöffnung 32 des
Gelenks 31 fluchtende Durchgangsöffnung 35 aufweisen.
Die Schiebekulisse 33 wird auf das Gelenk 31 aufgesteckt
und mittels eines Bolzens, einer Schraube, einer Mutter o. dgl.
durch die Durchgangsöffnungen 32, 35 hindurch am
Gelenk 31 fixiert. An der Außenseite der Schenkel 34a, 34b sind
neben jeder Durchgangsöffnung 35 ferner
je zwei Führungselemente 36a, 36b vorgesehen,
deren Abmessungen denjenigen der oberen Nuten 24, 25 in
den Längsteilen 21, 22 des
Wagenkerns 2 entsprechen. Die Schiebekulisse 33 wird
also mittels der Führungselemente 36a; 36b in
die Nuten 24, 25 des Wagenkerns 2 eingefädelt und
kann darin zusammen mit dem an ihr befestigten Kameraarm 7 manuell
in Längsrichtung
hin- und herbewegt werden. Die Schiebekulisse 33 liegt
dann auf dem die Längsteile 21, 22 des
Wagenkerns verbindenden Block 28 auf. An der Rückseite
der die Schenkel 34a, 346 der Schiebekulisse verbindenden
Querstücks 37 ist
ferner eine waagrechte Halteplatte 38 mit zwei Bohrungen 39a, 39b angebracht.
Die Halteplatte 38 ist unterhalb der Führungselemente 36a, 36b angeordnet,
so dass sie, wenn die Schiebekulisse 33 in die Nuten 24, 25 des
Wagenkerns 2 eingefädelt
ist, unterhalb der Nuten 24, 25 zu liegen kommt.
Zur Fixierung der Schiebekulisse 33 am Wagenkern 2 dient eine
Klemmleiste 40 mit zwei Bohrungen 41a, 41b, die
mit den Bohrungen 39a, 39b der Halteplatte fluchten.
Die Breite der Klemmleiste 40 entspricht der Breite der
Schiebekulisse 33 zuzüglich
der Breite der Führungselemente 36a, 36b auf
beiden Seiten der Schiebekulisse 33, so dass die Klemmleiste 40 ebenfalls
in die Nuten 24, 25 des Wagenkerns eingefädelt wird.
Anschließend
wird sie mit der Halteplatte 38 der Schiebekulisse 33 verbunden,
bspw. verschraubt. Der daraus resultierende Klemmeffekt fixiert
die Schiebekulisse 33 am Wagenkern 2.
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Der Arbeitsarm 10 des Fahrwagens 1 wird am
anderen Ende des Wagenkerns 2 angebracht, und zwar ebenfalls,
wie die 5a und 5b zeigen, mittels einer
zweiten Schiebekulisse 50 und eines am freien Ende des
Arbeitsarms 10 vorgesehenen Gelenks 60. Die Schiebekulisse 50 besteht
im wesentlichen aus zwei Metallplatten 51, 52.
Die Platte 51 ist schmäler
und länger
als die Platte 52 und von gleichmäßiger Dicke, während die
Platte 52 an ihrem einen Ende 52a leicht abgeschrägt und dünner als
an ihrem anderen Ende 52b ist. Die Dicke der Platte 52 an
ihrem dickeren Ende 52b und der über die Platte 51 seitlich überstehende
Bereich 52c der Platte 52 entsprechen in ihren
Abmessungen denjenigen der Nuten 24, 25, 26 und 27 in
den Längsteilen 21, 22 des Wagenkerns 2.
Der Bereich 52c dient somit als Führungselement, welches mittels
des dünneren
Endes 52a in die Nuten 24, 25 bzw. 26, 27 des
Wagenkerns 2 eingefädelt
wird. Die Platte 52 ist an ihrem dünneren Ende 52a mit
der Platte 51 bündig,
so dass die Platte 51 über
das dickere Ende 52b über
die Platte 52 hinausragt. Dieser Teil der Platte 51 dient
wiederum als Halteplatte 53, welche unterhalb der Nuten 24, 25 bzw. 26, 27 zu
liegen kommt, wenn die Schiebekulisse 50 in diese Nuten
eingefädelt
ist. Die Halteplatte 53 weist zwei Bohrungen 54a, 54b auf,
mittels welcher sie in gleicher Weise wie für die Schiebekulisse 33 des
Kameraarms beschrieben mit einer Klemmleiste (nicht dargestellt)
verbunden werden kann, so dass die Schiebekulisse 50 durch
den daraus resultierenden Klemmeffekt zusammen mit dem an ihr befestigten
Arbeitsarm 10 am Wagenkern 2 fixiert wird. Die
Schiebekulisse 50 weist ferner zwei senkrechte Befestigungselemente 55, 57 mit
Durchgangsbohrungen 56, 58 auf, welche mit Durchgangsbohrungen 61, 62 des
Gelenks 60 fluchten. Die Schiebekulisse 50 wird
auf das Gelenk 60 aufgesteckt und mittels eines Bolzens,
einer Schraube, einer Mutter o. dgl. durch die Durchgangsöffnungen 56, 58, 61, 62 hindurch
am Gelenk 60 fixiert. Das Gelenk 60 besteht aus
einem unteren Teil 63 und einem Anschlußstück 64, auf welches
der innen hohle Arbeitsarm 10 aufgesetzt ist. Die Schwenkbewegung
des Kameraarms 7 entlang dem Pfeil D erfolgt in an sich bekannter
Weise durch einen im Arbeitsarm 10 oder im Wagenkern 2 vorgesehenen
elektrischen Antriebsmechanismus.
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An der Unterseite 51a der
Platte 51 ist ferner eine Befestigungsvorrichtung 70 vorgesehen,
welche zwei Schenkel 71a, 71b mit fluchtenden
Durchgangsbohrungen 72a, 72b aufweist.
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Der Arbeitsarm 10 weist
an seinem vom Wagenkern entfernten Ende ein weiteres Gelenk 80 auf, welches
eine Schwenkbewegung entlang dem Pfeil G erlaubt (vgl. 6). An beiden Seiten des
Gelenks 80 sowie oberhalb des Gelenks 80 sind
Kupplungselemente 81a, 81b, 82 vorgesehen,
an denen Reinigungsgeräte,
bspw. Bürsten 12 befestigt
werden können.
Die Bürsten 12 werden
durch einen im Arbeitsarm 10 befindlichen elektrischen
Antriebsmechanismus in Drehbewegung versetzt, wobei die Drehzahl vorzugsweise
stufenlos eingestellt werden kann. Am Kupplungselement 82 am äußersten
Ende des Arbeitsarms 10 kann aber auch eine Kamera befestigt werden.
Dabei kann es sich um eine einfache Kamera wie die Kamera 9 am
Kameraarm 8 handeln. Es kann jedoch auch eine übliche Spezialkamera
zur Kontrolle von Abwasserkanälen
befestigt werden. Wenn die seitlichen Kupplungselemente gleichzeitig mit
bspw. Bürsten
bestückt
werden, kann die Bewegung der Bürsten 12 und
die Reinigungswirkung kontrolliert werden.
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Oberhalb des Gelenks 80 ist
ferner eine Befestigungsvorrichtung 83 entsprechend der
Befestigungsvorrichtung 70 an der Schiebekulisse 50 vorgesehen,
welche zwei Schenkel 84a, 84b mit fluchtenden
Durchgangsbohrungen 85a, 85b aufweist. Die beiden
Befestigungsvorrichtungen 70, 83 dienen zur Befestigung
einer Parallelführung
in Form einer Stange 90 (vgl. 6). Die Parallelführung stellt sicher, dass das
Gelenk 80 am Arbeitsarm 10 mit den Schwenkbewegungen
am Gelenk 60 entlang dem Pfeil D parallel geführt wird,
so dass die Bürsten 12 stets
optimal positioniert sind.
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Die Schiebekulisse 50 und
damit der Arbeitsarm 10 kann somit in zwei Ebenen am Wagenkern 2 befestigt
werden, nämlich
entweder in den Nuten 24, 25 (obere Ebene) oder
den Nuten 26, 27 (untere Ebene). Damit kann der
Arbeitsarm 10 abhängig
von der Größe des zu
reinigenden Abwasser- und
Klimakanals immer optimal positioniert werden. Wenn der Arbeitsarm 10 in
der unteren Ebene angebracht und waagrecht parallel zum Boden des
Kanals ausgefahren ist (Einsatzmöglichkeit
im Ausführungsbeispiel ab
einer Höhe
von 150 mm), können
die Bürsten 12 bzw.
die am Ende des Arbeitsarms 10 angebrachte Kamera auf einer
tieferen Ebene liegen als der Fahrwagen 1.
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Der Fahrwagen 1 kann also
aufgrund seiner Bauweise und der Variationsmöglichkeiten hinsichtlich des
am Arbeitsarm 10 anbringbaren Zubehörs wahlweise sowohl zur Inspektion
von Abwasserkanälen
als auch zur Kontrolle und Reinigung von Klimakanälen eingesetzt
werden.