DE19540404C2 - Vorrichtung und Verfahren für die Inspektion bzw. Wartung von Kanalrohrsystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Ver­ fahren für die Inspektion bzw. Wartung von Kanalrohr­ systemen, wobei ein in ein Kanalrohr einführbarer Ar­ beitskopf an einem Versorgungsschlauch vorgesehen ist.

Kanalrohrsysteme, wie zum Beispiel Abwasserrohr­ leitungen oder dergleichen, werden in der Regel unterir­ disch verlegt. Die Zugänglichkeit dieser Leitungssyste­ me ist aufgrund des geringen Durchmessers solcher Lei­ tungen sehr stark begrenzt. Gleichwohl müssen diese Leitungssysteme auf Dichtheit überprüft werden. Hier­ zu sind Vorrichtungen bekannt, die beispielsweise mit Fahrgestellen oder dergleichen in diese Rohrleitungssy­ steme eingebracht werden und die auswechselbare Ar­ beitsköpfe aufweisen. Diese Arbeitsköpfe können zum Beispiel Satellitenkameras oder Werkzeughalter sein, die an einem Versorgungsschlauch vorgesehen sind und mit diesem in den von einem Kanal beispielsweise ab­ zweigenden Seitenkanal eingeführt werden. Insbeson­ dere das Einführen des Arbeitskopfes in abzweigende Kanalrohre, zum Beispiel Hausanschlußleitungen oder dergleichen, bereitet große Schwierigkeiten, da dies nur über eine Videoüberwachung erfolgen 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 Vorrichtung befindet.

Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Vorrichtung wie eingangs beschrieben dahingehend zu verbessern, daß die Verfügungsmög­ lichkeit und Einsatzbereitschaft des Arbeitskopfes 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 ver­ bunden ist und die Gelenkachse und die Drehachse or­ thogonal zueinander angeordnet sind.

In einem Kanalrohrsystem befindet sich die Vorrich­ tung zum Beispiel in einem Abwassersammelkanal. In diesen Abwassersammelkanal münden die Hausan­ schlußleitungen unter verschiedenen Winkeln bezüglich des Sammelkanales. Um einen Arbeitskopf, der bei­ spielsweise eine Fernsehkamera trägt, in die Hausan­ schlußleitung einführen zu können, bewirkt die Erfin­ dung, daß der Arbeitskopf insbesondere in der oberen Hälfte des Kanalrohres an jeden Punkt des Kanalrohres heranführbar ist. Nachdem das Hausanschlußstück an­ gesteuert worden ist, wird der Arbeitskopf durch einen separaten Antrieb in den zu untersuchenden Kanalrohr­ abschnitt eingeführt.

Es ist günstig, wenn ein Fahrgestell vorgesehen ist, das die modulartige Vorrichtung aufnimmt. Die Vor­ richtung ist getrennt von einem Fahrgestell ausgebildet. Es ist zum Beispiel denkbar, daß die Vorrichtung mit anderen Mitteln als mit einem Fahrgestell in das Kanal­ rohrsystem eingebracht wird. Gleichzeitig ist vorgese­ hen, daß die Vorrichtung eine definierte Plattform auf­ weisen kann, die es erlaubt, mit einem entsprechend ausgestalteten Fahrgestell auf einfache Art und Weise verbunden zu werden. Hierdurch ist es möglich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit wenigen Handgrif­ fen gegen eine andere Vorrichtung, beispielsweise mit einem anderen Einsatzzweck, ausgewechselt 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 Längsrich­ tung des Fahrgestelles ausgerichtet ist. Durch die Aus­ richtung des Schwenkarmes in Längsrichtung des Fahr­ gestelles ist auch eine Ausrichtung des Schwenkarmes in Längsrichtung des Kanalrohrsystemes bewirkt. Da­ durch wird der in dieser Richtung vorhandene Platz optimal genützt, und insbesondere werden keine zu stumpfen Winkel erzeugt, um die Einführbewegung des Arbeitskopfes in die Hausanschlußleitung nicht zu be­ hindern.

Auch ist es günstig, wenn der Versorgungsschlauch zwischen dem Fahrgestell und dem Schwenkarm ange­ ordnet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es zum Beispiel denkbar, daß der Versorgungsschlauch zwi­ schen dem Fahrgestell und der das Gehäuse haltenden Fassung hindurchgeführt ist. Der Versorgungsschlauch befindet sich somit im Verhältnis zu den Hausanschluß­ leitungen im unteren Bereich. Dadurch wird eine über­ mäßige Abwinkelung des Versorgungsschlauches, der beispielsweise elektrische Leitungen, Videoleitungen usw. aufnimmt, vermieden, wodurch eine eventuelle Be­ schädigung des Versorgungsschlauches zuverlässig ver­ hindert 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 Schnec­ kenantriebes wird ein einfacher und zugleich zuverlässi­ ger Schwenkantrieb gewählt, durch den ein großer Win­ kelbereich 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 Ka­ nales mit dem Arbeitskopf anzusteuern.

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

Des weiteren sieht die Erfindung vor, daß in der Fas­ sung 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 Vorschubantrieb bewirkt ein Hineinschieben des Arbeitskopfes in den zu untersuchenden Hausanschluß. Gleichwohl wirkt der Vorschubantrieb in beiden Richtungen, d. h. der Ar­ beitskopf kann von der Vorschubeinrichtung zurückge­ zogen werden.

Des weiteren ist es günstig, wenn der Arbeitskopf am Ende des Versorgungsschlauches vorgesehen ist. Bei­ spielsweise weist das vordere Ende des Versorgungs­ schlauches eine für verschiedene Arbeitsköpfe taugliche Schnittstelle auf. Das Wechseln eines Arbeitskopfes ge­ schieht durch ein einfaches Lösen des Arbeitskopfes von dem Versorgungsschlauch. Der Versorgungs­ schlauch wird somit für eine Vielfalt von Anwendungen verwendet. Natürlich ist es auch möglich, daß der Ar­ beitskopf seitlich an dem Versorgungsschlauch vorgese­ hen ist.

Es ist günstig, wenn als Arbeitskopf eine Satellitenka­ mera vorgesehen ist. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung weitere Beleuchtungsmittel zum Aus­ leuchten 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 Schwenk­ arm den Versorgungsschlauch zunächst um eine Ge­ lenkachse verschwenkt, dann das Gehäuse, welches über ein Gelenk den Schwenkarm hält, um eine Dreh­ achse verdreht wird und der Arbeitskopf, der sich am Versorgungsschlauch befindet, hernach in das Kanal­ rohr eingeschoben wird. Durch diese erfindungsgemäße Verfahrensweise wird eine übermäßige Belastung des Versorgungsschlauches vermieden, da der Versor­ gungsschlauch nur in einem Bereich abgewinkelt wird. Bei einer anderen Verfahrensweise bestände die Ge­ fahr, daß die einleitende Verdrehung des Gehäuses eine Verdrillung des Schlauches bewirkt, die zur Beschädi­ gung des Schlauches führen kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch darge­ stellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen teilweisen vertikalen Schnitt der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 einen teilweisen horizontalen Schnitt der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 den Vorschubantrieb als Detail der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung und

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

In Fig. 1 ist in einer Seitenansicht die erfindungsge­ mäße Vorrichtung 1 gezeigt. Unterhalb des Schwenk­ armes 2 ist der Versorgungsschlauch 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 vorde­ ren Ende des Versorgungsschlauches 6 ist ein Arbeits­ kopf 7, zum Beispiel eine Satellitenkamera, ein Werk­ zeugträger, ein Abdichtelement oder dergleichen vor­ gesehen.

Der Schwenkarm 2 ist über das Gelenk 23 mit dem Gehäuse 3 verbunden. Das Gehäuse 3 ist drehbar gela­ gert, wobei die Drehachse 30 mit der Gelenkachse 24 ein orthogonales System bildet. Dieses kann zum Bei­ spiel 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 Ge­ häuse 3 in der Fassung 4 drehbar gelagert. Es sind Lager 43, insbesondere Kugellager oder Nadellager, vorgese­ hen, in welchen sich das Gehäuse 3 auf der Fassung 4 abstützt. Die elektrischen Komponenten, die sich in dem Gehäuse 3 bzw. der Fassung 4 befinden, sind vor dem Wasser u. a., welches sich im Kanal befindet, abzudich­ ten. Hierzu ist zwischen dem Gehäuse 3 und der Fas­ sung 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 Elek­ tromotor sein. Dieser Drehantrieb 31 wirkt auf den Zahnradantrieb 34, der mit einem Innenzahnrad 45 der Fassung 4 zusammenwirkt und somit eine Drehbewe­ gung des Gehäuses 3 um die Drehachse 30 bewirkt. Es ist möglich, daß das Zahnrad 34 eine Rutschkupplung aufweist. Dadurch können ungewollte Drehbewegun­ gen verhindert werden.

In diesem Ausführungsbeispiel ist über dem Drehan­ trieb 31 der Schwenkantrieb 32 angeordnet. Dieser Schwenkantrieb 32 wirkt auf einen Schneckenantrieb 33, der seinerseits mit einem Zahnrad 35 zusammen­ wirkt das fest mit dem Bolzen 25 des Gelenkes 23 ver­ bunden ist. Durch die Drehbewegung der Schnecke 33 wird somit eine Schwenkbewegung 36 realisiert. Da­ durch 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 Gehäuse 3 wird eine platzsparende Konstruk­ tion realisiert. Dies ist insbesondere im Einsatzbereich der Vorrichtung im Kanalrohrsystem 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 Antriebsrä­ der 41 für den Vorschub des Vorsorgungsschlauches 6 vorgesehen. Es sind hier drei Rollenpaare 41 vorgese­ hen, 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 Fas­ sung 4 vorgesehenen Motor, der ein Stirnrad 47 an­ treibt. Die drei angedeuteten Rollenpaare 41 können jeweils einen eigenen Antrieb 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 Versorgungs­ schlauches 6 mit dem Antrieb 40 möglich ist. Über Lang­ löcher 44 ist eine Anpassung an unterschiedliche Durch­ messer der Versorgungsschläuche 6 möglich, durch die eine Anpressung der Rollen an die Versorgungsschläu­ che 6 erfolgt. Für den Antrieb des Versorgungsschlau­ ches 6 kann vorgesehen sein, daß die Antriebsräder 41 ballig ausgebildet sind und somit den Versorgungs­ schlauch 6 optimal umfassen und führen. Der Vorschub­ antrieb für den Versorgungsschlauch ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel im hinteren Teil der Vorrichtung 1 vorgesehen. An der Rückseite 48 können Anschlüsse für Steuersignale und Stromversorgung 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 aufge­ baut. Hierbei weist die Vorrichtung 1 Anschlußelemente auf, die es erlauben, die Vorrichtung 1 durch einfache Mittel mit dem Fahrgestell 5 zu verbinden. Insbesonde­ re kann dadurch ein modulartiger Aufbau erreicht wer­ den, da das Fahrgestell 5, welches zum Beispiel einen eigenen Fahrantrieb aufweist, mit unterschiedlichen Modulen bestückt werden kann, wobei dann nicht je­ desmal ein eigener Fahrantrieb für unterschiedliche Zwecke vorgesehen werden muß. Durch die modularti­ ge Ausgestaltung wird die Einsetzbarkeit des Fahrge­ stelles und der Vorrichtung erhöht, da auch die Vorrich­ tung 1 an Fahrgestelle für unterschiedliche Kanalrohr­ systeme 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 inspizieren­ den oder zu wartenden Anschlußleitungen enden bevor­ zugt in der oberen Hälfte des Kanalrohrsystemes. Durch das vorgeschlagene Schwenkverfahren ist es leicht möglich, den Versorgungsschlauch mit dem vorn aufgesetzten Arbeitskopf 7 in die zu inspizierenden Ka­ nalrohrteile einzuführen. Der Versorgungsschlauch weist hierzu eine gewisse Stabilität auf, wobei der Ver­ sorgungsschlauch auch gleichzeitig eine Flexibilität be­ sitzt, um den Abwinkelungen des Kanalrohrsystemes folgen zu können. Hierbei ist darauf zu achten, daß nicht durch zu kurze Schwenkarmlängen eine übermäßige Abknickung des Versorgungsschlauches erfolgt, durch die der Versorgungsschlauch 6 beschädigt werden kann. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei dem Einfüh­ ren des Versorgungsschlauches 6 in ein zu untersuchen­ des Rohrleitungssystem zuerst den Schwenkarm 2 anzu­ heben und dann den Schwenkarm 2 um die Drehachse 30 zu drehen. Dadurch ist sichergestellt, daß keine uner­ wünschten Abwinkelungen oder Verwindungen des Versorgungsschlauches 6 auftreten und diesen beschä­ digen können.

Durch die Wahl der Länge des Schwenkarmes 2 wird der Winkel bestimmt, unter welchem der Versorgungs­ schlauch 6 aus dem Sammelkanal in die engere Hausan­ schlußleitung eingeführt wird. Hierbei ist zu beachten, daß keine Abwinkelungen auftreten, da diese die Vor­ schubbewegung 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 einge­ führt wird, veränderbar ist.

Claims (12)

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 für den Versorgungsschlauch (6) ein Vorschubantrieb (40) für eine longitudinale Bewegung des Versorgungsschlauches (6) vorgesehen ist, mittels dem der am Versorgungs­ schlauch (6) angeordnete Arbeitskopf (7) über den Schwenkarm (2) hinaus verfahrbar ist.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahrgestell (5) vorgesehen ist, das die modulartige Vorrichtung (1) aufnimmt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (2) in Längsrichtung des Fahrgestelles (5) ausgerichtet ist.

5. 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.

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

7. 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.

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

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

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

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

12. 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.