DE4031715C2

DE4031715C2 - Vorrichtung zum Inspizieren unzugänglicher Hohlräume

Info

Publication number: DE4031715C2
Application number: DE19904031715
Authority: DE
Inventors: Jan G Dipl Ing Toennies
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-06
Filing date: 1990-10-06
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2010-10-07
Also published as: DE4031715A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Inspizieren unzugänglicher Hohlräume, insbesondere nicht-begehbarer Rohre und Kanäle, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Die gattungsgemäße aus der DE-Z "KA", 5/1983, S. 366 bekannte Vorrichtung ist bereits dazu in der Lage, Hindernisse in dem Rohrsystem zu überfahren und in Abzweigungen einzufahren. Sie schleppt aber - wie die üblichen Kanalrohrwagen - das zur Versorgung und Steuerung dienende Kabel hinter sich her, was insbesondere bei dem Einfahren in Abzweigungen zu nicht mehr überwindbaren Reibungswiderständen führt. Weiter kann die eingangs genannte Vorrichtung nicht in relativ steil ansteigende Rohrabschnitte aufsteigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zum Inspizieren unzugänglicher Hohlräume der eingangs genannten Art zu schaf fen, bei der das Problem des nachgeschleppten Kabels nicht auftritt und die weiter auch in steil ansteigende Rohrabschnitte aufsteigen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestal tungen der Erfindung an.

Die derart ausgebildete Vorrichtung kann an jeden Ort des zu inspizierenden Hohlraums geführt werden, das Ka bel wird nicht nachgeschleppt, sondern ohne Reibung mit geführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfüh rungsbeispiels erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung am Bei spiel eines zu inspizierenden Hauskanalisati onsanschlusses,

Fig. 2 eine die peristaltische Fortbewegung in vier Positionen erläuternde Darstellung,

Fig. 3 eine Darstellung, bei der die zu bewe genden Gelenkelemente über den Boden angeho ben werden, und

Fig. 4 eine Darstellung eines Ausführungsbei spiels eines Gelenkelements in einer Seiten ansicht und Ansichten auf die Stirnseiten.

Die Vorrichtung besteht aus einer Vielzahl von Gelenkelemen ten 12 und einer Recheneinheit 18, die in einem Fahrzeug 2 untergebracht sind. Das Fahrzeug 2 wird neben dem zu dem zu inspizierenden Kanal 4 führenden Schacht 6 abgestellt, die miteinander verbundenen Gelenkelemente 12 werden in den Schacht 6 durch geeignetes, rechnergestütztes Steuern der Linearantriebe 10 der Gelenkelemente 12 aus dem Fahrzeug 2 heraus eines nach dem anderen in den Schacht 4 abgelassen.

Der Weg des vordersten, eine Lichtquelle 14 und eine Fern sehkamera 16 tragenden Gelenkelements 12(1) wird von einem Operator in dem Fahrzeug 2 über ein Display bestimmt und kontrolliert.

Die Fortbewegung der Gelenkelemente 12 erfolgt dabei peri staltisch, also durch wellenförmig fortschreitende Kontrak tionsvorgänge: ausgehend von der in Fig. 2a dargestellten Position werden die in Bewegungsrichtung weisenden Linearan triebe 10 erster Gelenkelemente 12 und die gegen die Bewe gungrichtung weisenden Linearantriebe 10′ zweiter Gelenkele mente 12′ eingefahren, die in Bewegungsrichtung weisenden Linearantriebe 10′ der zweiten Gelenkelemente 12′ und die ge gen die Bewegungrichtung weisenden Linearantriebe 10 der er sten Gelenkelemente 12 werden ausgefahren, die Gelenkelemen te kommen in die in Fig. 2b dargestellte Position. Sodann werden die in Bewegungsrichtung weisenden Linearantriebe 10 der ersten Gelenkelemente 12 und die gegen die Bewegungrich tung weisenden Linearantriebe 10′ der zweiten Gelenkelemente 12′ ausgefahren, die in Bewegungsrichtung weisenden Linea rantriebe 10′ der zweiten Gelenkelemente 12′ und die gegen die Bewegungrichtung weisenden Linearantriebe 10 der ersten Gelenkelemente 12 werden eingefahren, die Gelenkelemente kommen in die in Fig. 2c dargestellte Position. Durch peri odisches Wiederholen dieses Vorgangs "kriechen" die Gelenk elemente in den zu inspizierenden Hohlraum hinein.

Fig. 3 zeigt nun, daß ein Schleifen der jeweils bewegten Gelenkelemente 12, 12′ über den Boden durch ein unterschied liches Betreiben der verschiedenen einem Gelenkelement zuge hörigen Anheben der jeweils zu bewegenden Gelenkelemente 12, 12′ verhindert werden kann. Ein - falls erforderlich - an wenigstens einem Gelenkelement 12 vorgesehener Sensor 30 dient dabei dazu, eine etwaige Drehung des Gelenkelements 12 um die - nur gedachte - Längsachse der durch die Gelenkele mente gebildeten "Schlange" zu erkennen.

Es versteht sich, daß auf diese Weise auch Hindernisse in dem Kanal überwunden werden können und die Bewegungsrichtung des führenden Gelenkelements bestimmt werden kann, wobei die Information über den Weg, den das führende Gelenkelement ge nommen hat, zu speichern und bei der Steuerung der nachfol genden Gelenkelemente durch die Recheneinheit zu berücksich tigen ist, damit diese dessen Weg - beispielsweise in eine Hausanschlußleitung hinein - folgen.

ln Fig. 4 wird eine besonders geeignete Ausgestaltung der Gelenkelemente 12, 12′ dargestellt. Eine Rohrhülse 22 nimmt im Bereich ihrer einen Stirnseite drei erste Linearantriebe 10 und im Bereich ihrer anderen Stirnseite drei zweite Li nearantriebe 10′ auf, die jeweils aus einem scheibenförmigen Schrittmotor bestehen, der von einer Spindel 20, 20′ zentral durchsetzt wird. Die Länge der Rohrhülse 22 entspricht dabei der Länge der Spindeln 20, 20′. Durch eine um 60° versetzte Anordnung der zweiten Linearantriebe 10′ gegenüber den er sten Linearantrieben 10 kann die Rohrhülse 22 die sechs Spindeln 20, 20′ aufnehmen. An ihren Enden sind die Spindeln 20, 20′ über ein Gummipuffergelenk 24 miteinander zueinander verschwenkbar verbunden. Der Antrieb der Linearantriebe 10, 10′ benachbarter Gelenkelemente, deren Spindeln 20, 20′ mit einander verbunden sind, erfolgt dabei synchron, um radiale Belastungen der Spindeln zu vermeiden und um auf eine beson dere Drehsicherung der Spindeln verzichten zu können.

Wenigstens einige der Gelenkelemente 10 können mit Sensoren 28 versehen sein, die erkennen, ob das jeweilige Gelenkele ment 10 auf dem Boden aufliegt, damit sichergestellt werden kann, daß das Gewicht der Gelenkelemente von dem Boden des zu inspizierenden Hohlraums aufgenommen wird.

Es versteht sich, daß die Energieversorgung für die Linear antriebe 10, die Lichtquelle 14 und die Fernsehkamera, und die Rückführung der Signale der Fernsehkamera über ein mit geführtes Kabel erfolgt, das der Dehnung und Kürzung der Gelenkelemente folgt. Da jeder der Linearmotoren einzeln an gesteuert wird, ist die Verwendung eines Datenbusses vorzu ziehen.

Es versteht sich, daß insbesondere das führende Gelenkele ment mit Mitteln zur Aufnahme eines Spülkopfs (ggf. ist auch eine Spülmittelleitung mitzuführen) und/oder eines Fräskopfs 26 zum Freispülen bzw. zum Freifräsen des zu inspizierenden Hohlraums versehen sein kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Inspizieren unzugänglicher Hohlräu me, insbesondere nicht-begehbarer Kanalisationsrohre, mit einer Vielzahl von zueinander verschwenkbar miteinander verbundenen Gelenkelementen (12), deren vorderstes eine Lichtquelle (14) und eine Fernsehkamera (16) trägt, und mit einer Recheneinheit (18), dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (10) jeweils aus einer Mehrzahl von unabhängig voneinander längenverstellbaren Linearantrieben (10) bestehen, wobei die Recheneinheit (18) die Linearantriebe (10) unter Bewirkung einer peristaltischen Fortbewegung auf dem Boden des zu inspizierenden Hohlraums ansteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß jedes der Gelenkelemente (12) aus zwei Gruppen von jeweils wenigstens drei Linearantrieben (10) be steht, wobei jeder der Linearantriebe (10) einer Gruppe unabhängig von den anderen Linearantrieben (10) der Gruppe längenverstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Linearantriebe (10) mit einem der Linearantriebe (10′) eines benachbarten Gelenkele ments (12′) gelenkig verbunden ist und miteinander ver bundene Linearantriebe (10, 10′) synchron angetrieben werden.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearantriebe (10) Motoren mit einer diese axial durchsetzenden Spindel (20) sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (10) ei ne Rohrhülse (22) aufweisen, im Bereich deren einer Stirnfläche eine erste Gruppe von drei Linearantrieben (10) und im Bereich deren anderer Stirnfläche eine zweite Gruppe von drei Linearantrieben (10′) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Länge der Rohrhülse (22) der Länge der Spindeln (20, 20′) entspricht und die Gruppen von Linearantrieben (10, 10′) um 60° zueinander versetzt angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (20, 20′) über Gummipuffergelenke (24) miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der vorderen Gelenk elemente (10) mit Mitteln zur Aufnahme eines Spül- und/ oder Fräskopfs (26) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Ge lenkelemente (10) mit einem das Aufsitzen des Gelenk elements (10) auf dem Boden des zu inspizierenden Hohl raums anzeigenden Sensor (28) versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Ge lenkelemente (10) mit einem die Drehung des Gelenkele ments (10) um eine - gedachte - Längsachse anzeigenden Sensor (30) versehen ist.