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PATENTANSPRUCH
Vorrichtung für Deformationsmessungen an flexiblen Kanalisationsrohren, gekennzeichnet durch einen Messwagen (1) mit einem beweglichen Fühlarm (4), welcher mit einem Potentiometer (3) mechanisch gekoppelt ist (2), sowie ein Elektrokabel (7), mit welchem der ohmsche Widerstand des Potentiometers auf ein Ohmmeter (8) übertragen wird, wobei der Fühlarm an die Rohrwand gepresst, je nach Rohrdurchmesser durch die mechanische Kopplung (2) im Potentiometer (3) einen bestimmten Widerstand erzeugt.
Beim Bau von Abwasserleitungen in Berggebieten werden in vermehrtem Masse flexible Kanalisationsrohre aus Hartpolyäthylen eingesetzt. Diese Rohre können sich infolge unsorgfältigem Einbau oder extremen Beanspruchungen verformen. Gemäss SIA-Norm 190 darf diese Verformung nicht mehr als 5% des Gesamtdurchmessers betragen. Da Kanalisationsleitungen an steilen Berghängen normalerweise nicht geradlinig verlegt werden und die Distanz zwischen den Kontrollschächten bis 200 m betragen kann, können nachträgliche Verformungen der Rohre ohne spezielle Einrichtung nicht gemessen werden.
Versuche, die Verformungen mit einer Kanalfernsehkamera zu messen, haben aus folgenden Gründen unbefriedigende Resultate ergeben:
1. Da die Hartpolyäthylenrohre schwarz eingefärbt sind, lässt sich auf dem Fernsehschirm nur an den Rohrstössen eine vorhandene Verformung erkennen.
2. Spritzwasser beeinträchtigt das Auflösungsvermögen der Fernsehkamera.
3. Bei Fernbildübertragungen mit Kabeln über 100 m entsteht ein steiler Abfall der Bildqualität.
4. Bei den üblichen Kontrollschächten gemäss Fig. 2 kann die Fernsehkamera nicht in die Kanalisation eingeführt werden.
Andere Geräte für Deformationsmessungen für die erwähnten Kanalisationen sind nach unseren Ermittlungen nicht vorhanden.Mit der vorliegenden Erfindung kann der vertikale Innendurchmesser eines Rohres an einer beliebigen Stelle bestimmt werden. Sie dient zur Messung von Deformationen an flexiblen Rohren von Kanalisationen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen
Fig. 1 Rohrprüfer mit beweglichem Fühlarm
Fig. 2 Kanalisationsschacht beim Einführen des Rohrprüfers
Fig. 3 Querschnitt durch Kanalisationsrohr mit Rohrprüfer
Die Messvorrichtung besteht vorzugsweise aus einem Rohrprüfer gemäss Fig. 1 sowie einem Elektrokabel 7 mit Distanzmarken 6 und einem handelsüblichen Ohmmeter gem.
Fig. 2. Der Rohrprüfer setzt sich zusammen aus: einem Messwagen 1 aus feuerverzinktem Stahl und vier auswechselbaren Rädern, aus einer mechanischen Übertragungsvorrichtung 2 für Verdrehungen des Fühlarmes, bestehend aus zwei Messingzahnrädern, aus einem Schutzkasten 3 mit Drehpotentiometer 5-700 Ohm und Anschluss an Elektrokabel und aus einem Fühlarm 4 aus Winkeleisen, feuerverzinkt, mit Gleitrolle und Spannfeder.
Der in Figur 1 dargestellte Rohrprüfer wird durch das Kanalisationsrohr gezogen. Ein beweglicher Fühlarm 4 wird dabei mit Hilfe einer Feder an die Rohrinnenwand gepresst.
Bei veränderlichem Rohrdurchmesser wird somit die Bewegung des Fühlarmes über Zahnräder 2 auf ein Drehpotentiometer 3 übertragen. Der damit resultierende variable Stromwiderstand im Drehpotentiometer wird mit einem Ohmmeter 8 am Ende des Elektrokabels 7 abgelesen. Mit Hilfe einer Eichkurve kann daraus der vertikale Abstand d-f gem. Fig. 3 ermittelt werden. Die Distanz fwird rechnerisch bestimmt.
Die Messgenauigkeit beträgt 1-2 mm.
Der Messwagen ist für Rohre vom Durchmesser von 200 500 mm einsetzbar. Der Fühlarm 4 kann für jeden Rohrdurchmesser optimal eingestellt werden.
I > er zusammengeklappte Rohrprüfer 5 wird am oberen Kanalende oder bei einem Schacht gem. Fig. 2 in die Leitung eingeführt. Er hat keinen eigenen Antrieb und bewegt sich nur mit Hilfe der Schwerkraft durch das Rohr.
Für Rohrneigungen unter ca. 15%, wo die Schwerkraft für die eigene Fortbewegung nicht mehr ausreichend ist, wird der Rohrprüfer mit einer Ziehleine durch die Kanalisation gezogen.
Die Länge des Elektrokabels richtet sich nach den erforderlichen Messlängen. Die üblichen Messlängen betragen 50250 m, es sind aber auch grössere Messlängen möglich. Das Elektrokabel 7 ist mit Distanzmarken 6 versehen und auf Kabelrollen aufgespult. Mit einem Stecker an der Kabelrolle kann das Ohmmeter direkt angeschlossen werden.
Testversuche haben gezeigt, dass die Vorrichtung einwandfrei funktioniert.
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PATENT CLAIM
Device for deformation measurements on flexible sewer pipes, characterized by a measuring carriage (1) with a movable sensing arm (4) which is mechanically coupled to a potentiometer (3) (2), and an electrical cable (7) with which the ohmic resistance of the potentiometer is transmitted to an ohmmeter (8), the sensing arm pressed against the pipe wall, depending on the pipe diameter, generates a certain resistance through the mechanical coupling (2) in the potentiometer (3).
Flexible sewer pipes made of hard polyethylene are increasingly being used in the construction of sewage pipes in mountain areas. These pipes can deform as a result of improper installation or extreme loads. According to SIA standard 190, this deformation must not exceed 5% of the total diameter. Since sewer pipes on steep mountain slopes are normally not laid in a straight line and the distance between the inspection shafts can be up to 200 m, subsequent deformations of the pipes cannot be measured without special equipment.
Attempts to measure the deformation with a channel television camera have given unsatisfactory results for the following reasons:
1. Since the hard polyethylene pipes are colored black, an existing deformation can only be seen on the television screen on the pipe joints.
2. Splashing water affects the resolution of the TV camera.
3. With long-distance image transmission with cables over 100 m there is a steep drop in image quality.
4. With the usual inspection shafts according to FIG. 2, the television camera cannot be inserted into the sewage system.
No other devices for deformation measurements for the mentioned sewer systems are available according to our investigations. With the present invention the vertical inside diameter of a pipe can be determined at any point. It is used to measure deformations on flexible pipes in sewers.
The invention is explained below using an exemplary embodiment. Show it
Fig. 1 pipe tester with movable sensing arm
Fig. 2 sewer shaft when inserting the pipe tester
Fig. 3 cross section through sewer pipe with pipe tester
The measuring device preferably consists of a pipe tester according to FIG. 1 and an electrical cable 7 with distance marks 6 and a commercially available ohmmeter in accordance with.
Fig. 2. The pipe tester consists of: a measuring carriage 1 made of hot-dip galvanized steel and four interchangeable wheels, a mechanical transmission device 2 for rotating the sensor arm, consisting of two brass gear wheels, a protective box 3 with a rotary potentiometer 5-700 Ohm and connection to Electric cable and from a sensor arm 4 made of angle iron, hot-dip galvanized, with roller and tension spring.
The pipe tester shown in Figure 1 is pulled through the sewer pipe. A movable sensing arm 4 is pressed against the inner wall of the tube with the aid of a spring.
In the case of a variable tube diameter, the movement of the sensing arm is transmitted to a rotary potentiometer 3 via gearwheels 2. The resulting variable current resistance in the rotary potentiometer is read with an ohmmeter 8 at the end of the electric cable 7. With the help of a calibration curve, the vertical distance d-f according to Fig. 3 can be determined. The distance f is determined by calculation.
The measuring accuracy is 1-2 mm.
The measuring trolley can be used for pipes with a diameter of 200 500 mm. The sensing arm 4 can be optimally adjusted for each pipe diameter.
I> he folded pipe tester 5 is gem at the top of the channel or in a shaft. Fig. 2 introduced into the line. It does not have its own drive and only moves through the pipe with the help of gravity.
For pipe inclinations below approx. 15%, where gravity is no longer sufficient for your own movement, the pipe tester is pulled through the sewage system with a pulling line.
The length of the electrical cable depends on the required measuring lengths. The usual measuring lengths are 50250 m, but longer measuring lengths are also possible. The electric cable 7 is provided with distance marks 6 and wound on cable reels. The ohmmeter can be connected directly with a plug on the cable reel.
Tests have shown that the device works perfectly.