AT18088U1 - Mobile supply and operating unit for renovation and inspection devices - Google Patents
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Abstract
Eine mobile Versorgungs- (1) und Bedieneinheit (2) zur Versorgung und Steuerung diverser Gerätschaften (15) zur grabenlosen Leitungssanierung, insb. zum Öffnen von ausgehärteten Liner-Schläuchen, Inspektion und Reinigung von Rohrleitungen, Freilegung von Verstopfungen und Entfernung von Ablagerungen in Rohren, umfassend eine Bedieneinheit (2), welche im Betrieb von der Versorgungseinheit (1) getrennt werden kann und wodurch das Steuern der angeschlossenen Gerätschaft (15) auch kabellos möglich ist, ebenfalls umfassend eine tauschbare Kabelhaspel (3) für ein Verbindungskabel (3a), optional mit integriertem Schiebestab, zur Verbindung der Versorgungseinheit (1) mit den steuerbaren Gerätschaften (15).A mobile supply (1) and operating unit (2) for supplying and controlling various equipment (15) for trenchless pipe renovation, in particular for opening hardened liner hoses, inspecting and cleaning pipes, uncovering blockages and removing deposits in pipes , comprising an operating unit (2), which can be separated from the supply unit (1) during operation and whereby the connected equipment (15) can also be controlled wirelessly, also comprising a replaceable cable reel (3) for a connecting cable (3a), optionally with integrated push rod for connecting the supply unit (1) to the controllable equipment (15).
Description
[0001] Eine mobile Versorgungs- (1) und Bedieneinheit (2) zur Versorgung und Steuerung diverser Gerätschaften (15) zur grabenlosen Leitungssanierung, insb. zum Öffnen von ausgehärteten Liner-Schläuchen, Inspektion und Reinigung von Rohrleitungen, Freilegung von Verstopfungen und Entfernung von Ablagerungen in Rohren. A mobile supply (1) and operating unit (2) for supplying and controlling various equipment (15) for trenchless pipe renovation, in particular for opening hardened liner hoses, inspecting and cleaning pipes, uncovering blockages and removing Deposits in pipes.
[0002] In der Instandhaltung von Abwasserrohren aber auch Trinkwasserrohren und Lüftungsschächten werden diverse Gerätschaften (15) benötigt, um die Arbeiten ohne Freilegung des Rohres oder Schachtes durchführen zu können. In der Regel ausgestattet mit einem Bildsensor und entsprechender Übertragung an die Bedieneinheit (2) kann die Gerätschaft (15) in Echtzeit von Hand, bspw. mittels Joysticks, gesteuert werden. Bislang ortsgebunden, durch die Kabelverbindung zwischen Versorgungs- (1) und Bedieneinheit (2), kann, durch die kabellose und abnehmbare Bedieneinheit (2), sehr unkompliziert von einem geeigneteren Ort aus gesteuert werden, wie bspw. von einem beheizten oder gekühlten KFZ aus, an einem schattigen, einem regenfreien, einem lärmgeschützten, einem hitze- bzw. kältegeschützten Ort oder einem Arbeitsplatz mit ergonomischem Sitzplatz. In the maintenance of sewage pipes but also drinking water pipes and ventilation shafts, various equipment (15) is required in order to be able to carry out the work without exposing the pipe or shaft. Typically equipped with an image sensor and corresponding transmission to the operating unit (2), the equipment (15) can be controlled in real time by hand, for example using joysticks. Previously stationary, thanks to the cable connection between the supply (1) and control unit (2), the wireless and removable control unit (2) can be controlled very easily from a more suitable location, such as from a heated or cooled vehicle , in a shady, rain-free, noise-protected, heat- or cold-protected place or a workplace with ergonomic seating.
[0003] Aus dem US 2002113870 A1 ist eine mobile Versorgungs- und Bedieneinheit welche über ein Funkmodul verfügt, um das, an die Versorgungs- und Bedieneinheit angeschlossene Gerät kabellos zu steuern. Hierbei findet keine kabellose Bildübertragung statt, die Steuerung des Geräts ist kabellos auch nur eingeschränkt möglich, es besteht keine Möglichkeit einer vollumfänglichen Nutzung der Bedieneinheit bei kabelloser Verbindung. [0003] From US 2002113870 A1 there is a mobile supply and operating unit which has a radio module in order to wirelessly control the device connected to the supply and operating unit. There is no wireless image transmission, wireless control of the device is only possible to a limited extent, and there is no possibility of full use of the control unit with a wireless connection.
[0004] Ziel ist es daher eine Bedieneinheit vollumfänglich, ohne Einschränkungen, nutzen zu können, wenn diese kabellos mit der Versorgungseinheit bzw. dem daran angeschlossenen Gerät verbunden ist. The aim is therefore to be able to use a control unit to its full extent, without restrictions, if it is connected wirelessly to the supply unit or the device connected to it.
[0005] Die Bedieneinheit (2) kann über einen Computer sowie ein Massenspeichermedium verfügen, um eine digitale Protokollierung des Einsatzes vornehmen zu können. Bilder und Videos der durchgeführten Arbeiten können zu Dokumentations- und Nachweiszwecken gespeichert werden. Die Protokolldaten können darauf zwischengespeichert werden, bis sie entweder per Cloud-Upload bei Internet-Zugang, offline im lokalen Netzwerk oder per USB-Stick dauerhaft abgelegt werden. Verfügt die Versorgungseinheit (1) über einen Computer und einen Massenspeicher, so kann auf Befehl der Bedieneinheit (2) die Datenspeicherung dort durchgeführt werden. The control unit (2) can have a computer and a mass storage medium in order to be able to carry out digital logging of the operation. Images and videos of the work carried out can be saved for documentation and verification purposes. The log data can be temporarily stored on it until it is stored permanently either via cloud upload with Internet access, offline in the local network or on a USB stick. If the supply unit (1) has a computer and a mass storage device, data can be stored there at the command of the control unit (2).
[0006] Außerdem kann die Bedieneinheit (2) über Vibrationsaktoren verfügen, um bedienerseitig Feedback auszugeben, insbesondere wenn geräteseitig ein Fehler, ein Defekt oder eine Uberlast vorliegt. In addition, the operating unit (2) can have vibration actuators in order to provide feedback to the operator, in particular if there is an error, a defect or an overload on the device side.
[0007] Durch die optionale Kabelverbindung zwischen Versorgungs- (1) und Bedieneinheit (2) ist es möglich in Bereichen zu arbeiten, in denen die Verwendung von Funkübertragungen verboten oder nicht möglich ist, ebenso ist es möglich durch die Verwendung eines weitreichenden Netzwerks die Bedieneinheit (2) an einem von der Versorgungseinheit (1) weit entfernten Ort zu betreiben, bspw. von einem anderen Land aus. The optional cable connection between the supply unit (1) and the control unit (2) makes it possible to work in areas where the use of radio transmissions is prohibited or not possible, and it is also possible to use the control unit through the use of a wide-ranging network (2) to be operated at a location far away from the supply unit (1), for example from another country.
[0008] In einer Ausführungsform kann außerdem die Datenrate durch Verwendung einer Kabelverbindung zwischen Versorgungs- (1) und Bedieneinheit (2) erhöht und somit bspw. eine höhere Auflösung des Bildsensors bereitgestellt werden, als es kabellos möglich ist. In one embodiment, the data rate can also be increased by using a cable connection between the supply unit (1) and the operating unit (2) and thus, for example, a higher resolution of the image sensor can be provided than is possible wirelessly.
[0009] Zur Stromversorgung der Bedieneinheit (2) kann ein von der Versorgungseinheit (1) unabhängiges Netzteil verwendet werden, bspw. ein KFZ-Netzteil zum Betreib in einem KFZ. Ist die Bedieneinheit (2) jedoch in die dafür vorgesehene Halterung (4) an der Versorgungseinheit (1) angedockt, so wird die Stromversorgung durch diese, ohne Verwendung externer Netzteile, sichergestellt. Ebenso ist es möglich über die optionale Leitung zwischen Versorgungs- (1) und Bedieneinheit (2), bei Verwendung einer Daten- und stromführenden Leitung, die Stromversorgung im kabelgebundenen Betrieb dauerhaft sicherzustellen. A power supply unit that is independent of the supply unit (1) can be used to power the control unit (2), for example a motor vehicle power supply unit for operation in a motor vehicle. However, if the control unit (2) is docked into the holder (4) provided for this purpose on the supply unit (1), the power supply is ensured by this without the use of external power supplies. It is also possible to permanently ensure the power supply in wired operation via the optional cable between the supply (1) and control unit (2), when using a data and power cable.
[0010] Die Versorgungseinheit (1) verfügt über eine neigbare Halterung (4) für die Bedieneinheit The supply unit (1) has a tiltable holder (4) for the operating unit
(2), mit der die Bedieneinheit (2) mit Strom versorgt werden kann. Gehalten und geladen wird die Bedieneinheit (2) dabei bspw. durch Klemm- (4a) und Rastelemente (4b). (2), with which the control unit (2) can be supplied with power. The operating unit (2) is held and loaded, for example, by clamping (4a) and locking elements (4b).
[0011] In der Versorgungseinheit (1) befindet sich eine Logik zum Interpretieren und Weitergeben der Steuerbefehle welche per Funk- oder Kabelverbindung übermittelt werden. Ebenso muss das Videobild der angeschlossenen Gerätschaft (15) so bereitgestellt werden, damit eine UÜbertragung per Funk möglich ist. The supply unit (1) contains logic for interpreting and forwarding the control commands which are transmitted via radio or cable connection. The video image of the connected equipment (15) must also be provided so that wireless transmission is possible.
[0012] Die Versorgungseinheit (1) wandelt außerdem die angeschlossene Spannung bzw. Wechselspannung in die entsprechenden, von den Gerätschaften (15) benötigten, Spannungsniveaus um und richtet optional Wechselspannung auf Gleichspannung um. The supply unit (1) also converts the connected voltage or alternating voltage into the corresponding voltage levels required by the equipment (15) and optionally converts alternating voltage to direct voltage.
[0013] Nahe den elektrischen Komponenten können optional Sicherungen angebracht werden, sowohl Niederspannungs-Sicherungen als auch Netz-Sicherungen, um zu verhindern, dass das Netz, an das die Versorgungseinheit (1) angeschlossen ist, bei einem Defekt des Systems belastet wird. Es können auch selbst zurücksetzende Sicherungen verwendet werden, dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Sicherungen konstruktionsbedingt nicht leicht zugänglich wären. Fuses can optionally be installed near the electrical components, both low-voltage fuses and mains fuses, in order to prevent the network to which the supply unit (1) is connected from being stressed in the event of a defect in the system. Self-resetting fuses can also be used, this is particularly useful if the fuses would not be easily accessible due to their design.
[0014] In einer Ausführungsform wird vor und bei Anschluss einer Gerätschaft (15) an die Versorgungseinheit (1) an einer oder mehreren Stromleitungen eine niedrige Spannung ausgegeben, die nicht zur Versorgung der Gerätschaft (15) verwendet wird, sondern es der integrierten Elektronik der Gerätschaft (15) ermöglicht sich zu identifizieren, erst nach erfolgreicher Identifizierung werden die jeweiligen Spannungsniveaus erhöht bzw. spannungsführende Leitungen aktiv geschalten. Dies verhindert Funkenbildung beim Anschließen der Gerätschaft (15) bzw. senkt oder entfernt das Risiko eines Schadens bei Kurzschluss der Steckverbindung (3b). In one embodiment, before and when a device (15) is connected to the supply unit (1), a low voltage is output on one or more power lines, which is not used to supply the device (15), but rather to the integrated electronics of the Equipment (15) makes it possible to identify oneself; only after successful identification are the respective voltage levels increased or live lines switched active. This prevents sparks from forming when connecting the equipment (15) and reduces or eliminates the risk of damage if the plug connection (3b) is short-circuited.
[0015] In einer Ausführungsform sind sämtliche Komponenten zur Umwandlung und Bereitstellung der benötigten Spannungen und digitalen Signale unter einer, dem Boden nahen, Abdeckung (12) spritzwasser- und regendicht untergebracht. Dies bietet unter anderem den Vorteil, dass der Schwerpunkt der gesamten Einheit möglichst nahe dem Boden ist und sie daher einen sehr guten Stand hat, was bei Baustellen oder der Verwendung im Freien besonders wichtig ist. In one embodiment, all components for converting and providing the required voltages and digital signals are housed in a splash-proof and rain-tight manner under a cover (12) close to the ground. This offers, among other things, the advantage that the center of gravity of the entire unit is as close as possible to the ground and therefore has a very good stand, which is particularly important on construction sites or for outdoor use.
[0016] Die Versorgungseinheit (1) kann außerdem über Tanks für diverse Medien, wie bspw. Flüssigkeiten, insbesondere Reinigungsflüssigkeiten, Gase, Hydrauliköle oder Druckluft, oder entsprechende Anschlüsse aufweisen, um diese Medien den Gerätschaften (15) zur Verfügung stellen zu können. The supply unit (1) can also have tanks for various media, such as liquids, in particular cleaning liquids, gases, hydraulic oils or compressed air, or corresponding connections in order to be able to make these media available to the equipment (15).
[0017] Eine Ausführungsform dieser Versorgungseinheit (1) sieht zudem eine Kabeltrommel (6) vor, vorzugsweise mit Federrückzug, wie sie bei Staubsaugern Anwendung findet. Dadurch kann die Versorgungseinheit (1) ohne Verlängerungs- oder Zwischenkabel direkt an eine in der Nähe befindliche Steckdose angeschlossen werden. An embodiment of this supply unit (1) also provides a cable drum (6), preferably with spring return, as is used in vacuum cleaners. This allows the supply unit (1) to be connected directly to a nearby socket without an extension or intermediate cable.
[0018] In die Versorgungseinheit (1) eingehängt und angeschlossen werden kann eine Kabelhaspel (3) mit dem Haupt-Verbindungskabel (3a) zwischen Versorgungseinheit (1) und einer Gerätschaft (15). Die auf den Kabelhaspeln (3) aufgespulten Kabel (3a) können in ihren Ausführungsvarianten unterschiedliche Leitungsquerschnitte und Steifigkeiten aufweisen, um für diverse Gerätschaften (15) und Rohr- bzw. Schachtdimensionen angepasst zu sein. Optional kann die Abspulung des Kabels (3a) durch die gemessene Drehung an der Haspel oder eine lineare Meterzählung gemessen und an die Bedieneinheit (2) übergeben werden. Durch die modulare Bauweise kann immer die gleiche Versorgungseinheit (1) verwendet werden und dennoch wird die optimale Anpassung an die Begebenheiten ermöglicht. Das Haupt-Verbindungskabel (3a) ist sowohl daten- als auch stromführend und kann optional auch über eine oder mehrere Medien-Leitungen verfügen. A cable reel (3) with the main connecting cable (3a) between the supply unit (1) and equipment (15) can be hung and connected into the supply unit (1). The design variants of the cables (3a) wound on the cable reels (3) can have different cable cross-sections and stiffnesses in order to be adapted to various equipment (15) and pipe or shaft dimensions. Optionally, the unwinding of the cable (3a) can be measured by the measured rotation on the reel or a linear meter count and transferred to the control unit (2). The modular design means that the same supply unit (1) can always be used and still allows optimal adaptation to the circumstances. The main connecting cable (3a) carries both data and power and can optionally also have one or more media lines.
[0019] Diese Kabelhaspeln (3) können zudem über eine integrierte Elektronik verfügen, die dem System eine Identifikation übergeben kann und die Abspulung des Kabels (3a) messen und den Messwert ebenfalls an das System übergeben kann. Dadurch kann die Kompatibilität der angeschlossenen Gerätschaft (15) und des Kabels (3a) automatisch geprüft und die Position der Gerätschaft (15) im Rohr bzw. Schacht ausgegeben werden. These cable reels (3) can also have integrated electronics that can provide the system with identification and can measure the unwinding of the cable (3a) and also transmit the measured value to the system. This allows the compatibility of the connected equipment (15) and the cable (3a) to be checked automatically and the position of the equipment (15) in the pipe or shaft to be output.
[0020] Die Versorgungseinheit (1) kann Befestigungsmöglichkeiten für Werkzeugtaschen, Werkzeug, eine Schirm-Halterung für einen Sonnen- oder Regenschirm aufweisen, ebenso wie für Getränkehalter und weiteres, optionales Zubehör. The supply unit (1) can have fastening options for tool bags, tools, an umbrella holder for a parasol or umbrella, as well as for cup holders and other optional accessories.
[0021] Zudem können akustische oder visuelle Signalgeber vorhanden sein um bspw. bei einem Fehler oder Defekt ein Signal an, in unmittelbarer Nähe der Versorgungseinheit (1) stehende, Personen abgeben zu können. In addition, acoustic or visual signal generators can be present in order to be able to send a signal to people standing in the immediate vicinity of the supply unit (1), for example in the event of an error or defect.
[0022] Auch die Integration von Beleuchtungen und Reflektoren ist möglich. The integration of lighting and reflectors is also possible.
[0023] Ein oder mehrere Nothalt (13) können an den gut zugänglichen Seitenteilen angebracht werden, doch aus Gründen der Transportsicherheit und der Robustheit des Geräts bietet es sich an den Nothalt (13) im Bereich der Halterung der Bedieneinheit (2) so zu positionieren, dass bei Umlegen der Versorgungseinheit (1) keine Kräfte darauf wirken. Daher ist eine Unterbringung wie in Fig. 4 dargestellt zu bevorzugen. One or more emergency stops (13) can be attached to the easily accessible side parts, but for reasons of transport safety and the robustness of the device, it is advisable to position the emergency stop (13) in the area of the holder of the operating unit (2). that no forces act on it when the supply unit (1) is moved. Therefore, accommodation as shown in Fig. 4 is preferable.
[0024] Fig. 1 zeigt die gesamte Versorgungseinheit (1) mit angedockter kabelloser Bedieneinheit (2) und montierter wechselbarer Kabelhaspel (3). Fig. 1 shows the entire supply unit (1) with docked wireless control unit (2) and mounted replaceable cable reel (3).
[0025] Fig. 2 zeigt die gesamte Versorgungseinheit (1) mit am Lade-Dock (4) angedockter kabelloser Bedieneinheit (2) und montierter wechselbarer Kabelhaspel (3), welche über Anschluss (5) mit der Versorgungseinheit (1) verbunden ist. Anschluss (6) ist in dieser Ausführungsform der Hauptanschluss der Versorgungseinheit (1) und als Kabeltrommel mit Federrückzug ausgeführt, um die gesamte Gerätschaft (15) ohne weitere Zwischenkabel an einer in näherer Umgebung befindlicher Steckdose anschließen zu können. 2 shows the entire supply unit (1) with the wireless operating unit (2) docked to the charging dock (4) and the replaceable cable reel (3) mounted, which is connected to the supply unit (1) via connection (5). In this embodiment, connection (6) is the main connection of the supply unit (1) and is designed as a cable drum with spring return in order to be able to connect the entire equipment (15) to a socket in the vicinity without additional intermediate cables.
[0026] Fig. 3 zeigt die Versorgungseinheit (1) ohne Bedieneinheit (2) und ohne Schlauch- bzw. Kabelhaspel (3). Das Gestell verfügt über Räder (10) zum einfachen Transport und einen Bügel (11) durch den das rutschsichere Abstellen ermöglicht wird. Das Lade-Dock (4) für die Bedieneinheit (2) ist mit einer Querstange der Versorgungseinheit (1) verbunden, die über einen Mechanismus und die Feststellschraube (8) in ihrer Neigung justierbar ist, um die Steuerung der Gerätschaft (15) per Bedieneinheit (2) im Lade-Dock bedienerfreundlich und ergonomisch zu gestalten. An den Querverstrebungen (7) kann eine Haspel eingehängt werden, damit diese nicht verrutscht sind Wellenabsätze (7a) auf die Querverstrebungen (7) gedreht. Die Anschlüsse (9) bieten die Möglichkeit eine Kabelverbindung zwischen Bedien- und Versorgungseinheit (1) herzustellen, falls eine Funkverbindung nicht möglich oder nicht gewünscht ist, außerdem kann die Versorgungseinheit (1) über einen solchen Anschluss mit einem kabelgebundenen Netzwerk verbunden werden oder es kann bspw. ein Kamera-Signal einer Gerätschaft (15) über einen solchen Anschluss ausgegeben werden. Die spritz- und regenwasserfeste Abdeckung (12) deckt die Elektronik zum Wandeln und Bereitstellen der benötigten Spannungsniveaus sowie zum Interpretieren und Weitergeben von Steuersignalen ab. 3 shows the supply unit (1) without an operating unit (2) and without a hose or cable reel (3). The frame has wheels (10) for easy transport and a bracket (11) which allows for non-slip storage. The charging dock (4) for the control unit (2) is connected to a crossbar of the supply unit (1), the inclination of which can be adjusted via a mechanism and the locking screw (8) in order to control the equipment (15) via the control unit (2) to make the charging dock user-friendly and ergonomic. A reel can be hung on the cross struts (7) so that they do not slip. Shaft shoulders (7a) are turned onto the cross struts (7). The connections (9) offer the possibility of establishing a cable connection between the operating and supply unit (1) if a radio connection is not possible or not desired. In addition, the supply unit (1) can be connected to a wired network via such a connection or it can For example, a camera signal from a piece of equipment (15) can be output via such a connection. The splash- and rainwater-proof cover (12) covers the electronics for converting and providing the required voltage levels as well as for interpreting and passing on control signals.
[0027] Fig. 4 zeigt eine Detailansicht der Halterung (4) der Bedieneinheit (2) sowie die Bedieneinheit (2) im nicht angedockten Zustand. In dieser Ausführungsform wird die Bedieneinheit (2) durch eine gefederte, linear verschiebbare Kralle (4a) in Kombination mit einem Führungsteil (4b) geklemmt. Über diese beiden Teile (4a und 4b) kann die Bedieneinheit (2) mit Strom versorgt werden. Außerdem ist ein Nothalt (13) unterhalb der Halterung (4) angebracht. 4 shows a detailed view of the holder (4) of the control unit (2) and the control unit (2) in the undocked state. In this embodiment, the operating unit (2) is clamped by a spring-loaded, linearly displaceable claw (4a) in combination with a guide part (4b). The control unit (2) can be supplied with power via these two parts (4a and 4b). There is also an emergency stop (13) underneath the holder (4).
[0028] Fig. 5 zeigt die Bedieneinheit (2) mit montierter Sonnenblende (14), welche an ihren seitlichen Komponenten Löcher (14a) aufweist, an denen bspw. ein Tragegurt befestigt werden kann. Diese Ausführungsform einer Sonnenblende (14) bietet außerdem den Vorteil, dass die seitlichen Komponenten eine Art Überrollschutz bieten und bei Herabfallen der Bedieneinheit (2) das Display und die Steuerknüppel schützen. Diese Ausführungsform ist daher wünschenswert, jedoch könnte die Sonnenblende auch als Deckel für die Vorderseite der Bedieneinheit (2) konzipiert sein. 5 shows the control unit (2) with a mounted sun visor (14), which has holes (14a) on its side components to which, for example, a carrying strap can be attached. This embodiment of a sun visor (14) also offers the advantage that the side components offer a type of rollover protection and protect the display and the control sticks if the control unit (2) falls down. This embodiment is therefore desirable, but the sun visor could also be designed as a cover for the front of the control unit (2).
[0029] Fig. 6 zeigt eine Kabelhaspel (3) mit aufgespultem Schiebekabel oder Schlauch (3a) mit konfiguriertem Haupt-Stecker (3b). 6 shows a cable reel (3) with a spooled sliding cable or hose (3a) with a configured main plug (3b).
[0030] Fig. 7 zeigt das mit einem Stecker (3b) konfigurierte Ende eines Schiebekabels (3a) sowie eine daran anschließbare Gerätschaft (15). 7 shows the end of a sliding cable (3a) configured with a plug (3b) and equipment (15) that can be connected to it.
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