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Die
Erfindung betrifft ein Inspektionsfahrzeug für Kanäle, insbesondere Lüftungskanäle.
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Für die Reinigung,
Sanierung und Abdichtung von Lüftungskanälen ist
die Beurteilung des Zustandes der Anlage vor Beginn der Arbeiten
von großer
Bedeutung. Dazu wird die Anlage üblicherweise mit
Hilfe von Videokameras inspiziert. Lüftungskanäle sind oft verwinkelt und
weisen eine Reihe von Hindernissen auf, wie Brandschutzklappen und
Luftleitbleche.
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Bisher
eingesetzte Inspektionsfahrzeuge für horizontale Kanäle waren
zu groß und
zu sperrig und deshalb nicht in der Lage, diese Hindernisse zu überwinden.
Senkrecht nach unten abzweigende Kanäle waren stets eine Gefahr,
da versehentlich abgestürzte
Inspektionsfahrzeuge nur mit großem Aufwand zu bergen waren.
Außerdem
bereitete bereits der Zugang zu den Lüftungskanälen über ausgebaute Zu- oder Abluftgitter
wegen der geringen Abmessungen in der Höhe Probleme, das Inspektionsfahrzeug
in den Kanal einzusetzen.
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Aus
DE 299 00 544 U1 ist
eine Vorrichtung zur Inspektion von Rohrleitungen und Kanälen bekannt,
die eine in einem wasserdichten Gehäuse nach vorn gerichtete Fernsehkamera
sowie nach vorn gerichteten Beleuchtungseinrichtungen aufweist.
Die Vorrichtung wird durch Nutzung des Rückstoßprinzips der Reinigungsdüse vorwärts getrieben und
läuft auf
Kufen, die höhenverstellbar
und somit an unterschiedliche Kanalformen anpassbar sind. Bei Bedarf
können
die Kufen mit zusätzlichen
Rädern ausgestattet
werden. Diese Inspektionsvorrichtung hat den Nachteil, dass die
eingebaute Kamera nur Aufnahmen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs machen kann
und somit keine Rundumaufnahmen vom Kanal, die oft notwendig und
wünschenswert
sind, möglich
sind. Mit den höhenverstellbaren
Schienen ist zwar eine gewisse Anpassung an den Rohrdurchmesser
möglich,
ansonsten ist jedoch die Fortbewegung des Fahrzeugs auf Kufen schwerfällig und
anfällig
für Hindernisse
aller Art, die in den Kanälen
allenthalben auftreten. Die Kufen können dort leicht hängen bleiben
oder das Fahrzeug durch diese gestoppt werden, so dass die Antriebskraft
der Düse nicht
ausreicht, um das Fahrzeug weiter voranzutreiben. Auch die gleichzeitige
Inspektion und Reinigung des Kanals ist nicht immer erwünscht.
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WO 93/03866 A1 offenbart
ein Fahrzeug zur Innenreinigung oder Innenbehandlung von langen geschlossenen
Kanälen
oder Rohren, insbesondere Lüftungsrohren.
Das Fahrzeug wird durch Antriebsbänder bewegt, die über das
Band tragende Räder oder
Rollen laufen. An den Enden des Fahrzeuges sind zusätzliche
Führungsrollen
für die
Antriebsbänder
vorgesehen, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der
das Band tragenden Räder
und die auf einem höheren
Niveau als die das Band tragenden Räder angeordnet sind, so dass
die Antriebsbänder
an den jeweiligen Enden des Fahrzeuges eine schräg und aufwärts gerichteten Verlauf aufweisen.
Dadurch kann das Fahrzeug kleine Hindernisse leichter überwinden.
Damit weist dieses Fahrzeug zwar hinsichtlich der Fahreigenschaften
im Falle von Hindernissen und senkrecht nach unten abzweigenden
Kanälen
eine Verbesserung auf, löst
aber noch nicht das Problem des sperrigen und damit für Lüftungskanäle ungeeigneten
Aufbaus.
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Aus
dem Firmenprospekt der Fa. Pressovac (www.pressovac.com) ist ein
Inspektionsfahrzeug für Lüftungsrohre
oder -kanäle
bekannt, das einen kompakten, quaderförmigen Fahrzeugkörper, vier
mit einem Noppengummiprofil ausgestattete Räder sowie eine auf der Oberseite
des Fahrzeugkörpers
angeordnete Kame ra besitzt. In der Frontfläche des Fahrzeugkörpers ist
eine Lampe angebracht. Das Fahrzeug wird mit Hilfe einer Fernsteuerung
angetrieben und gesteuert. Die Kamera ist um ihre vertikale Achse
drehbar, so dass Rundumaufnahmen vom Kanal möglich sind. Obwohl das Fahrzeug
insgesamt ziemlich robust und den Lüftungskanalbedingungen relativ
gut angepasst ist, weist es noch erhebliche Nachteile auf, die seinen
Einsatz in Lüftungskanälen erschweren
oder unmöglich
machen. Die auf der Oberseite des Fahrzeugs befestigte Kamera vergrößert die
Höhe des
ansonsten flachen und kompakten Fahrzeugkörpers und stellt somit ein
potentielles Hindernis für
Kanäle
mit kleinen Abmessungen, insbesondere geringer Höhe, dar und läuft Gefahr,
sich an Vorsprüngen
oder sonstigen Kanalverengungen zu verhaken und dadurch abgerissen
oder beschädigt zu
werden. In einigen Kanälen
wird auch das Einsetzen des Fahrzeuges mit der Kamera problematisch oder
unmöglich
sein. Ein weiterer entscheidender Nachteil des bekannten Inspektionsfahrzeuges
ist, dass es beim Überfahren
von Hindernissen im Kanal, beispielsweise Absätzen oder größere Schmutzablagerungen,
leicht umkippen und sich allein nicht wieder aufrichten kann. Eine
Weiterfahrt ist dann ausgeschlossen und das Fahrzeug muss mühsam aus
dem Kanal geborgen werden, wenn dieses überhaupt möglich ist. Somit erfüllt auch
dieses Inspektionsfahrzeug die Praxisanforderungen ungenügend.
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Deshalb
hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Inspektionsfahrzeug
zu entwickeln, das die oben genannten Nachteile nicht mehr aufweist und
das seit langem bestehende, bisher unbefriedigt gebliebene Bedürfnis nach
einem praxistauglichen Inspektionsfahrzeug besser erfüllt.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Inspektionsfahrzeug für Kanäle gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
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Mit
dem neuen erfindungsgemäßen Inspektionsfahrzeug
besteht keine Gefahr mehr, dass es an Hindernissen hängen bleibt,
weil die Außenkontur des
Fahrzeugkörpers
innerhalb der durch die Räder bestimmten
Außenkontur
des Fahr zeugs liegt. Wenn der Fahrzeugkörper überdies flach, kompakt und ohne überstehende
oder auskragende Teile konstruiert ist, ist die Gefahr, an Hindernissen
hängen
zu bleiben, weiter vermindert. Die symmetrische Anordnung der vier
Räder in
Bezug auf den Mittelpunkt des Fahrzeuges und das gleichmäßige Überstehen
der Räder über den
Fahrzeugkörper
hinaus bewirkt, dass das Fahrzeug sowohl in der Normallage als auch
in der Rückenlage
fahren kann. Dadurch gibt es zwei stabile Lagen des Fahrzeugs, die
Normallage und die Rückenlage.
Gerät das
Fahrzeug versehentlich in die Seitenlage, befindet es sich wegen
dem etwa in Fahrzeugmitte liegenden Schwerpunkt in einer sehr instabilen
Lage, so das es in der Regel in eine stabile Lage zurück fällt. Dieser
Vorgang wird bei einer Ausgestaltung der Räder gemäß dem Unteranspruch 2 mit einer
konvexen Außenkontur
noch begünstigt.
Das Fahrzeug bleibt also in allen diesen Fällen manövrierfähig, und bei Fahrten über Kanalkanten
in senkrechten Abschnitten wird die Bergung erleichtert.
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Der
getrennte Antrieb der Räder
auf der linken und rechten Fahrzeugseite gemäß Unteranspruch 5 ermöglicht die
Steuerung wie bei einem Kettenfahrzeug und erlaubt die Drehung des
Fahrzeugs um die eigene Achse, so dass mit der in der Frontseite
des Fahr zeugs eingebauten Videokamera Rundumaufnahmen möglich sind.
Außerdem
kann die Kamera bei Bedarf zusätzlich
aus dem Fahrzeuginneren geschwenkt werden. Hierzu weist der Fahrzeugkörper vorzugsweise
eine Klappe auf, die zum Ausschwenken der Kamera hochgeklappt werden
kann. Vorzugsweise ist die Kamera mit der Hauptlichtquelle auf einem
gemeinsamen Träger
montiert, der nach oben schwenkbar ist. Als vorteilhaft hat sich
der Einsatz einer Farbkamera mit hoher Auflösung erwiesen, die eine eigene
Infrarotlichtquelle enthält.
Damit sind Videoaufnahmen in schwarz/weiß auch bei Ausfall der Hauptlichtquelle
möglich.
Die Hauptlichtquelle wird von zwei weißen lichtstarken Leistungs-LED's gebildet, deren
Lichtleistung über
ein elektronisches Vorschaltgerät
einstellbar ist. Damit lässt
sich die Helligkeit im Kanal der Kanalgröße und anderen äußeren Bedingungen
anpassen. Das ist notwendig, da die Qualität der Videoaufnahmen in Kanälen aus
verzinktem Stahlblech oder Edelstahl durch zum Teil starke Reflexionen
des Lichtes beeinträchtigt
werden.
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Ein
weiteres vorteilhaftes Merkmal ist, dass ein für die Steuerung und Übertragung
von Videosignalen benötigtes
Kabel an einer versenkbaren Kabelkupplung angeschlossen ist, so
dass diese ebenfalls keinen Angriffspunkt für Hindernisse darstellt.
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Außerdem ist
das Fahrzeug vorteilhafterweise mit einer Zugöse versehen, mit der Seile,
Schläuche
und andere Hilfsmittel durch den Kanal gezogen werden können.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Inspektionsfahrzeugs.
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2 zeigt
eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Inspektionsfahrzeugs.
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3 zeigt
eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Inspektionsfahrzeugs.
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4 zeigt
eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Inspektionsfahrzeugs.
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Ein
erfindungsgemäßes Inspektionsfahrzeug für Lüftungskanäle besteht
aus einem Fahrzeugkörper 1 und
vier Rädern 2, 3, 4, 5.
Die Räder 2, 3, 4, 5 sind
in Bezug auf den Mittelpunkt des Fahrzeuges symmetrisch angeordnet
und überragen
den Fahrzeugkörper 1 in
alle vier Richtungen (vorne, hinten, oben, unten). Dieses gewährleistet,
dass das Fahrzeug sowohl in Normallage als auch in Rückenlage, also
mit der Unterseite nach oben, fahren kann. Dieses ist bedeutsam
für den
Fall, dass das Fahrzeug beim Versuch des Überwindens eines Hindernisses umkippt
und sich nicht zurück
in die Normallage begibt, sondern in die Rückenlage fällt. Auch in diesem Fall kann
es seine Inspektionsfahrt fortsetzen und braucht nicht aus dem Kanal
geborgen werden. Das Zurückkippen
des Fahrzeugs in eine der Fahrstellungen wird durch die äußere Gestaltung
der Radkappen 6 unterstützt,
die eine konvexe Form besitzen, vorzugsweise die Form von Kreissegmenten.
Kippt das Fahrzeug bei seiner Fahrt durch den Kanal in eine Seitenlage,
beispielsweise durch ein auf dem Boden des Kanals befindliches Hindernis,
so ist diese Seitenlage durch die konvexe Form der Radkappen 6 und
den in Fahrzeugmitte angeordneten Schwerpunkt sehr instabil, so
dass das Fahrzeug von allein wieder in eine der Fahrtpositionen
kippt. Da auch der Fahrzeugkörper 1 in
Bezug auf den Fahrzeugmittelpunkt symmetrisch ausgebildet ist, sind
sämtliche Funktionen
des Fahrzeugs auch in beiden Fahrtpositionen gewährleistet. Wie insbesondere
in den 2, 3, und 4 erkennbar
ist, wird die Außenkontur 20 des
erfindungsgemäßen Inspektionsfahrzeugs von
den Rädern
bestimmt. Die Räder 2, 3, 4, 5 ragen sowohl über die
Vorder- und Rückseite
des Fahrzeugkörpers 1 (2; 4)
als auch über
die Ober- und Unterseite des Fahrzeugkörpers 1 (3; 4)
hinaus. Durch die symmetrische Anordnung der Fahrzeugteile in Bezug
auf die Fahrzeugmitte befindet sich der Fahrzeugschwerpunkt 19 ungefähr in Fahrzeugmitte
und trägt
dazu bei, dass das Fahrzeug aus den instabilen Seitenlagen in eine
der Fahrtpositionen zurück
kippt.
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Die
Räder 2, 3 und 4, 5 sind
jeweils mit einem Antrieb (nicht dargestellt) versehen, so dass
jede Fahrzeugseite separat angetrieben werden kann. Zwischen den
Rädern 2, 3 bzw. 4, 5 ist
ein Zahnriemen 11 zur Kraftübertragung angeordnet. Der
separate Antrieb der beiden Fahrzeugseiten ermöglicht die Drehung des Inspektionsfahrzeugs
um seine eigene Achse und damit sowohl Rundumaufnahmen des Kanals
als auch gute Manövrierfähigkeiten
des Fahrzeugs. Die Steuerung des Fahrzeugs erfolgt über ein
Stromkabel (nicht dargestellt).
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Die
Räder 2, 3, 4, 5 sind
vorzugsweise mit einem Gummibelag versehen, der leicht auswechselbar
ist, so das für
Lüftungskanäle unterschiedlicher Bauart
und/oder unterschiedlichen Materiales Gummibeläge mit verschiedenen Profilen
eingesetzt werden können.
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Im
Inneren des Fahrzeugkörpers 1 an
der Frontfläche 7 ist
etwa mittig eine Videokamera 9 angeordnet, die von zwei
hochleistungsfähigen
Niederspannungslichtquellen 10, vorzugsweise LED's, flankiert wird.
Wie aus 4 erkennbar ist, ist die Kamera 9 mit
der Hauptlichtquelle 10 auf einem gemeinsamen Träger 14 montiert,
der nach oben bzw. nach unten schwenkbar ist. Dazu ist der Fahrzeugkörper 1 mit
entsprechenden Klappen 13 ausgebildet, die sich hoch schwenken
lassen und den Austritt des Trägers 14 mit
den daran befestigten Lichtquellen 10 und Kamera 9 aus
dem Fahrzeugkörper 1 zulassen,
wenn dieses notwendig und von den räumlichen Verhältnissen
im Kanal möglich
ist. Der Träger 14 sollte
sowohl nach oben als auch nach unten schwenkbar sein, so dass er
auch ausgefahren werden kann, wenn sich das Fahrzeug in Rückenlage
befindet.
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Als
vorteilhaft hat sich der Einsatz einer Farbkamera 9 mit
hoher Auflösung
erwiesen, die eine eigene Infrarotlichtquelle enthält. Damit
sind Videoaufnahmen in schwarz/weiß auch bei Ausfall der Hauptlichtquelle 10 möglich. Die
Kamera ist in einem gekapselten Gehäuse untergebracht, um sie vor Feuchtigkeit
und Verschmutzung zu schützen.
Vorzugsweise werden die aufgenommenen Bilder als digitale Signale
auf einem Minichip der Kamera gespeichert und sind zur Auswertung
in einen PC ladbar. Die Signale können selbstverständlich auch
gleichzeitig auf einen Monitor außerhalb des Kanals übertragen
werden und zur Steuerung/Manövrierung
des Fahrzeugs verwendet werden. Die Hauptlichtquelle 10 wird
von zwei weißen
lichtstarken Leistungs-LED's
gebildet, deren Lichtleistung über
ein elektronisches Vorschaltgerät
einstellbar ist. Damit lässt
sich die Helligkeit im Kanal der Kanalgröße und anderen äußeren Bedingungen
anpassen. Das ist notwendig, da die Qualität der Videoaufnahmen in Kanälen aus
verzinktem Stahlblech oder Edelstahl durch zum Teil starke Reflexionen
des Lichtes beeinträchtigt
werden.
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Es
wäre auch
möglich,
die im Fahrzeuginneren an der Frontfläche 7 angeordnete
Videokamera 9 und/oder die Hauptlichtquelle 10 in
doppelter Ausführung
an der gegenüberliegenden
Rückfläche 8 vorzusehen.
Gleichermaßen
könnte
eine an der Rückfläche 8 vorgesehene
Zugöse 17 und/oder
Kabelkupplung 18 zusätzlich
auch an der Frontfläche 7 vorgesehen
sein. Dieses hätte
den Vorteil, dass das Inspektionsfahrzeug in allen Lagen und Ausrichtungen voll
funktionsfähig
wäre und
seine Bergung aus schwierigen Lagen in Kanälen erleichtern würde.