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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere einen in das Innere
einer Rohrleitung einführbaren
Geräteträger gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Fahrzeuge
dieser Art werden eingesetzt, um in von außen unzugänglichen Hohlräumen, wie
insbesondere Rohrleitungen, aber auch Lüftungsschächten oder dgl. Inspektions-
und Wartungsmaßnahmen
etc. durchzuführen.
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Ein
als Geräteträger ausgebildeteahrzeug dieser
Art ist aus dem eigenen Gebrauchsmuster
DE 200 11 689 U1 bekannt.
Der dort gezeigte Geräteträger weist
einen zentralen Grundkörper
auf, an dessen Umfang mehrere, gegeneinander versetzte Paare von
jeweils zwei in radialer Richtung – schwenkbaren Tragarmen – angelenkt
sind, die an dem der grundkörperseitigen
Anlenkung gegenüberliegenden Ende
jeweils eine Laufrolle tragen. Der Geräteträger stützt sich dementsprechend durch
die gegeneinander versetzten Laufrollenpaare am Innenumfang der Rohrleitung
ab. Dabei sind die Tragarme pneumatisch bzw. hydraulisch verschwenkbar.
Sie sind einerseits an ihrem grundkörpernahen Ende an einem der beiden
Teile des Grundkörpers
angelenkt. Andererseits sind die beiden Tragarme eines Tragarmpaares jeweils
scherenförmig über ein
weiteres Gelenk einander kreuzend miteinander verbunden. Durch gegenseitiges,
axiales Verschieben der beiden Teile des Grundkörpers wird die durch die sich
kreuzenden Tragarme gebildete Schere mehr oder weniger geöffnet, bzw.
geschlossen, wodurch die Laufrollen des Geräteträgers in radialer Richtung verstellbar
sind. Dabei überlappen
die beiden Teile des Grundkörpers nach
Art eines Zylinder-Kolbenaggregats, wobei der eine Teil einen Kolbenansatz
aufweist und der andere Teil einen Zylin deransatz, die miteinander
einen Arbeitsraum einschließen,
der über
eine Versorgungsleitung mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist.
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Der
vorgeschlagene Geräteträger hat
sich im Einsatz zur Untersuchung bzw. Bearbeitung der Innenseite
von längserstreckten
Rohrleitungen bewährt.
Allerdings erfordert der Einsatz in der Praxis häufig auch das Befahren von
verzweigten Rohrsystemen mit Abzweigen (T-Stücke) und Rohrverbindungen (Reduzierungen)
mit unterschiedlichen Durchmessern oder Rohrbögen, beispielsweise mit Biegeradius
gleich dem halben Rohrdurchmesser, wie es in der Kanaltechnik gängig ist.
Derartige Rohrsysteme können
mit dem bekannten Geräteträger nicht
oder nur auf mehrere Male von mehreren Öffnungen ausgehend befahren
werden.
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Ein ähnlich aufgebauter
Geräteträger ist
aus der
DE 295 12
691 U1 ersichtlich. Auch der Grundkörper dieses Geräteträgers weist
scherenartig angeordnete Tragarme mit Rädern auf.
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Eine
Weiterentwicklung des Geräteträgers der
DE 295 12 691 U1 ist
aus der
DE 296 18
251 U1 bekannt, der in Rohrlängsrichtung zueinander versetzt
an einem Grundkörper
angeordnete Radachsen aufweist, die zwangsgekoppelt sind, so dass
sie zusammen auf die Rohrleitung zubewegbar sind. Die Verspannung
der Räder
gegen die Rohrleitung erfolgt dabei mittels Luftkissen, wobei die
Räder der
einen Seite und die Räder
der anderen Seite gleichzeitig vom Grundkörper weggedrückt werden.
Auch mit diesem Geräteträger sind
Abwinklungen des Rohrs nicht zu bewältigen. Der Einsatz von Luftkissen
zur Druckbeaufschlagung ist zudem kostenintensiv.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fahrzeug bzw. einen
Geräteträger gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass auch Rohre mit sich ändernder
Geometrie befahren werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird dazu
vorgeschlagen, die Anlenkung der Tragarme so vorzunehmen, dass die
zum einen Axialende des Fahrzeugs bzw. Geräteträgers hin gerichteten ersten
Tragarme und die zum anderen Axialende des Geräteträgers hin gerichteten zweiten
Tragarme jeweils mittels wenigstens einer druckbeaufschlagbaren
Kolben-Zylinderanordnung separat voneinander verschwenkbar sind, wobei
der Grundkörper
ein Mittelstück
mit Gelenken aufweist, an dem zu beiden Axialenden ein Kopfstück auskragt,
das jeweils von einer Schiebehülse
umfangsseitig und zu dem jeweiligen Axialende sowie dem Mittelstück hin abgedichtet
und gleitfähig
mehrseitig umfasst wird.
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Die
Schiebehülse
bildet somit jeweils den Zylinder und das fest mit dem Mittelstück verbundene Kopfstück den Kolben
der Kolbenzylinderanordnung. Mit dieser Maßnahme gelingt es, dass der
Geräteträger einerseits
in gerade verlaufenden Rohren konstanten Durchmessers an der Rohrwand
anliegend und hinten und vorne sicher geführt verfahrbar ist. Andererseits
kann auch bei einem sich beispielsweise konusförmig verjüngenden oder aufweitenden Rohr
weitergefahren werden, indem die der Verjüngung bzw. Aufweitung zugewandten
Laufrollen weiter an den Geräteträger gedrückt bzw.
von ihm weggespreizt werden wie die anderen Laufrollen. Vorteilhaft ist
dabei zumindest eine der auf den dem einen Axialende des Geräteträgers zugewandten
Tragarmen aufgenommenen Laufrollen und eine der auf einem der dem
anderen Ende des Geräteträgers zugewandten
Tragarmen aufgenommenen Laufrolle angetrieben, so dass der zum Überwinden
einer Rohrverjüngung
nötige
Vorschub von der der Rohrverjüngung
abgewandten, angetriebenen Laufrolle aufgebracht werden kann.
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Besonders
vorteilhaft ist es jedoch, wenn jede Laufrolle angetrieben ist,
da es auf diese Weise möglich
wird, das Fahrzeug in einem Rohr-Kanal- oder Schachtsystem um eine
enge Kurve oder eine Ecke zu lenken, insbesondere eine T-Einmündung, wobei
selbst von einem Rohr größeren Durchmessers
in ein unter 90° Winkel
einmündendes
Rohr gleichen oder geringeren Durchmessers abgebogen werden kann.
Dabei werden die an der der Abzweigung gegenüberliegenden Rohrwand anliegenden Laufrollen
angetrieben und die auf der Seite der Abzweigung gelegenen Rohrwand
anliegenden Laufrollen gebremst. Gleichzeitig werden die auf der
der Abzweigung zugewandten Seite des Geräteträgers angeordneten Laufrollen
bzw. Tragarme an den Geräteträger angelegt,
so dass der Geräteträger mit
an den Geräteträger angelegten
Laufrollen auf der Seite der Abzweigung in eine Kurvenfahrt um die
Ecke herum übergeht.
Sobald die der Abzweigung zugewandten Laufrollen zumindest auf einer
Seite der Wand des abzweigenden Rohrs anliegen, greift die dortige Laufrolle
wieder und drückt
den Geräteträger weiter um
die Kurve herum, so dass die den sich nun schon in dem abzweigenden
Rohr befindenden Laufrollen zugeordneten Tragarme wieder aufgespreizt
werden können.
Gleichzeitig sind die hinteren Tragarme solange einzufahren, bis
auch diese sich im abzweigenden Rohr befinden.
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Bei
diesem Abbiegevorgang können
sich die einzelnen Tragarme zeitweise an der Rohrwandung auf dem
Innenradius der zu durchfahrenden Kurve bzw. an der dort vorgesehenen
Kante anlegen bzw. abstützen.
Vorteilhaft weist das Fahrzeug dazu einen in Axialrichtung kantenlosen
Aufbau auf, bzw. eine Außenkontur
ohne scharfe Durchmesseränderungen entlang
der Axialrichtung des Fahrzeugs, wobei insbesondere die Tragarme
eine glatte Außenkontur
haben, so dass ein Verhaken an der Rohrwandung vermieden wird.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die ersten und zweiten bzw. vorderen und
hinteren Tragarme jeweils zu Paaren an gemeinsamen Anlenkpunkten
angelenkt sind, also in Axialrichtung in etwa in der Fahrzeugmitte.
Dadurch erhält
das Fahrzeug einen Aufbau mit einer schlanken Taille bzw. einem
mittleren Abschnitt mit kleinem Durchmesser gegenüber dem Durchmesser
der Axialendabschnitte mit den Laufrollen. Auch bei einem Aufspreizen
der Tragarme verändert
sich der Durchmesser im mittleren Abschnitt des Fahrzeugs dann nur
minimal. Je kleiner der Durchmesser in diesem Bereich jedoch ist,
umso enger ist der noch vom Fahrzeug durchfahrbare Kurvenradius.
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Die
weiteren Unteransprüche
betreffen den weiteren konstruktiven Aufbau des Fahrzeugs.
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Wenn
die Schiebehülsen
nun vorteilhaft so ausgebildet sind, dass sie bei einer Bewegung
der Schiebehülsen
zum Gelenk als Spreizkeil zum radialen Ausschwenken der ihr zugewandten
ersten oder zweiten Tragarme wirken, gelingt auf konstruktiv einfache
Weise ein Aufbau des Fahrzeugs mit separat voneinander verschwenkbaren
ersten und zweiten Tragarmen, wobei das Verschwenken der Tragarme getrennt über die
Druckbeaufschlagung des jeweiligen Arbeitsraums zwischen der Schiebehülse und dem
durch das Kopf- und Mittelstück
gebildeten Kolben gesteuert bzw. geregelt werden kann. Da auch der
Antrieb der Rollen getrennt von dem Verschwenken der Tragarme ansteuerbar
ist, erhält
das Fahrzeug eine Wendigkeit, die zum Durchfahren von Rohr-Kanal-
und/oder Schachtsystemen mit komplizierter Geometrie nötig ist.
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Vorteilhaft
weisen die Schiebehülsen
dazu auf ihren dem Mittelstück
zugewandten Außenschultern
eine Führungseinrichtung
für die
ihnen zugewandten ersten oder zweiten Tragarme auf, um diese Tragarme
bei einer Bewegung der Schiebehülse
zum Gelenk hin radial aufzuschwenken. Als besonders vorteilhaft
hat es sich dabei erwiesen, wenn die Führungseinrichtung Gleitflächen für die Tragarme
umfasst, wobei an den geführten
Tragarmen jeweils ein der entsprechenden Gleitfläche zugeordneter Anschlag vorgesehen
ist, der bei einem Aufspreizen der Tragarme an der Gleitfläche entlang
geführt
wird. Dazu hat sich insbesondere eine Anordnung als geeignet erwiesen,
bei der die Gleitfläche
einer sich in Radialrichtung aufsteilenden Kreissegment-Kurve folgt
und die Anschlagfläche
dazu komplementär ausgebildet
ist, so dass die Anschlagfläche
während der
gesamten Aufspreizbewegung an der Gleitfläche entlang geführt wird.
Um ein gegenseitiges Verdrehen der Schiebehülsen und der Tragarme zueinander
zu verhindern, ist es ferner vorteilhaft, wenn die Gleitfläche auf
einem von der dem Gelenk zugewandten Außenschulter der Schiebehülse vorspringenden
Dorn ausgebildet ist und die zugeordnete Anschlagfläche als
Boden einer Führungsnut
für diesen Dorn.
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Ferner
kann vorteilhaft eine Rückholeinrichtung
vorgesehen sein, die das Wiederanlegen der abgespreizten Tragarme
unterstützt,
beispielsweise eine Rückholfe der
zwischen dem jeweiligen Tragarm und der zugeordneten Schiebehülse oder
eine als Führungsschiene
gestaltete Führungseinrichtung
an der Schiebehülse,
in der eine entsprechender, an dem zugeordneten Tragarm ausgebildeter
Schlitten läuft.
Auch kugel- oder rollengelagerte Einrichtungen waren denkbar.
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Vorteilhafte
Ausbildungen sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
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Die
einzelnen Merkmale der Ausführungsformen
gemäß den Ansprüchen lassen
sich, soweit es sinnvoll erscheint, beliebig kombinieren.
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Nachfolgend
wird anhand von schematischer Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Längsschnittansicht
eines Geräteträgers gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung in einer ersten Stellung;
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2 eine
Längsschnittansicht
des Geräteträgers aus 1 in
einer zweiten Stellung;
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3 eine
perspektivische Ansicht des Geräteträgers aus 1 und 2;
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4 eine
perspektivische Ansicht eines Mittelrohrs des Geräteträger-Grundkörpers aus
den vorhergehenden Abbildungen;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer Schiebehülse des Geräteträger-Grundkörpers aus den vorhergehenden
Ansichten; und
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6 einen
der Tragarme des Geräteträgers aus
den vorhergehenden Ansichten.
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Die
den Zeichnungen zugrunde liegende Vorrichtung dient zur Untersuchung
bzw. Bearbeitung der Innenseite von Rohrleitungen, beispielsweise
von Rohrleitungen in Kraftwerken oder in Abwasserkanälen. Dazu
ist ein als Geräteträger 2 ausgebildetes
Fahrzeug vorgesehen, der ein Arbeitsgerät 3 trägt. Der
in die Rohrleitung 1 einführbare Geräteträger 2 hat einen fahrbaren
Grundkörper 4 mit
dem daran angebrachten Arbeitsgerät 3. Der Grundkörper 4 und
seine Einzelteile sind dabei in den 3 bis 6 gezeigt,
wo hingegen die 1 und 2 den Geräteträger mit
eingebautem Arbeitsgerät 3 in
zwei unterschiedlichen Arbeitsstellungen zeigen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
ist dabei nur ein Paar Tragarme 5a, 5b der um
den Umfang des Grundkörpers 4 verteilten
Tragarme dargestellt.
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Das
in den 1 und 2 gezeigte Arbeitsgerät ist insgesamt
mit 3 bezeichnet und zweckmäßig als Wechselaggregat ausgebildet,
das im Wechsel mit anderen Arbeitsgeräten am Geräteträger 2 anbringbar ist.
Im dargestellten Beispiel hat das Arbeitsgerät 3 eine in einer
zentrischen Bohrung aufgenommene Kamera 35, die mitsamt
dem Arbeitsgerät 3 rotierbar
ist. Dazu ist ein in einer parallel zu der zentralen Bohrung verlaufenden
Bohrung aufgenommener Rotationsmotor 26 mit einem ausgangswellenseitgen
Stirnrad vorgesehen, das mit einem ortsfesten Innenzahnkranz in
Eingriff steht. Ferner weist das Arbeitsgerät einen aus- und einklappbaren
Spiegel 38 auf, wobei über
einen Klappmechanismus des Spiegels 38 der „Blick” der Kamera 35 gelenkt
werden kann, so dass mit der Kamera die Rohrwände abgefahren werden können. Der
Klappmechanismus weist dazu eine weitere, parallel zu der zentralen Bohrung
und der Bohrung für
den Rotationsmotor 26 vorgesehenen Bohrung auf, in der
ein Gewindespindeltrieb aufgenommen ist, dessen Stirnende an dem angelenkten
Spiegel mit Hebel angreift. Der Gewindespindeltrieb ist dabei über eine
drehfest am Arbeitsgerät 3 befestigte
Mutter und eine entsprechende Verdrehsicherung translatorisch antreibbar.
In 1 befindet sich das Arbeitsgerät 3 dabei in einer geschlossenen
Ruhestellung, wohingegen die 2 eine Arbeitsstellung
des Arbeitsgeräts 3 mit
aufgeklapptem Spiegel 38 und ausgefahrener Kamera 35 zeigt.
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Der
Grundkörper 4 besteht
dabei aus einem rohrförmigen
Mittelstück 7,
an dessen beiden Axialenden jeweils ein Kopfstück 8a, 8b auskragt,
welches jeweils von einer Schiebehülse 15a, 15b mehrseitig
umfasst wird. Der Grundkörper 4 ist
dabei rotationssymmetrisch aufgebaut und weist auch im Bezug zu
einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Achse einen im wesentlichen
symmetrischen Aufbau auf. Das Arbeitsgerät 3 ist in einer entsprechenden,
stirnseitigen Aufnahme 36 des Kopfstücks 8a aufgenommen,
welches mit dem rohrförmigen Mittelstück 7 verbunden
ist, beispielsweise darin eingeschraubt, eingepresst oder eingeklebt
ist. Das entgegengesetzt angeordnete Kopfstück 8b ist anderenends
mit dem Mittelstück 7 verbunden,
beispielsweise darauf aufgeschraubt, -gepresst oder -geklebt. Das
Arbeitsgerät 3 ist
dabei über
nicht dargestellte Gleitbuchsen verdrehbar gelagert.
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In
der Mitte des Mittelstücks 7 sind
um den Umfang des Mittelstücks 7 bzw.
Grundkörpers 4 verteilt
mehrere, hier drei um jeweils 120° gegeneinander
versetzte Paare von ersten Tragarmen 5a und zweiten Tragarmen 5b an
Gelenken 9a, 9b angelenkt und jeweils über mit 17 angedeutete
Torsionsfedern zum Mittelstück 7 hin
vorgespannt. Dabei sind die ersten Tragarme 5a zu dem Axialende
des Grundkörpers 4 mit
dem Arbeitsgerät 3 hin
gerichtet und die zweiten Tragarme 5b zu dem entgegengesetzten Axialende.
Das Gelenk 9a, 9b ist dabei als Scharnier ausgebildet,
wobei ein mittelstückseitiger
Scharnierabschnitt 9b von zwei Scharnierschenkeln 9a an
den beiden Tragarmen 5a, 5b so umschlossen wird,
dass sich ein Gelenkauge für
einen Gelenkbolzen bildet.
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Die
Laufrollen 6 auf den Tragarmen 5a, 5b sind
dabei jeweils selbstständig
antreibbar. Dafür
ist in den Tragarmen 5a, 5b – vergleiche insbesondere 3 und 6 – eine sich
entlang der Tragarme erstreckende Aufnahmebohrung 42 vorgesehen,
in der jeweils ein Elektromotor 16 untergebracht ist – vergleiche 1 und 2.
Der Elektromotor ist dabei über
nicht dargestellte Kegelradstifte mit der Laufrolle verbunden und über nicht
dargestellte Kabel mit Strom versorgbar und steuerbar, die durch
umfangsseitige Durchgangsbohrungen 41 (vergleiche insbesondere 4)
aus dem Rohrinneren des Mittelstücks 7 herausgeführt sind.
Von dort aus können
die Stromkabel beispielsweise durch die hintere, dem Arbeitsgerät 3 abgewandte
Seite des Geräteträgers 2 bis
zu einem externen Steuergerät
bzw. einer externen Stromversorgung geführt sein, so dass sie beim Einsatz
des Geräteträgers 2 in
einer Rohrleitung nachgeschleppt werden. Alternativ dazu wäre es jedoch
auch denkbar, die Elektromotoren über einen Funkempfänger zu
steuern und über
eine Batterie mit Strom zu versorgen, die sich beispielsweise im
von dem Kopfstück 8b umschlossenen
Raum 37 befinden könnten.
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Die
ersten Tragarme 5a und die zweiten Tragarme 5b sind
dabei separat voneinander verschwenkbar. Dazu ist jeweils eine Kolben-Zylinderanordnung
vorgesehen, die auf seiten der ersten Tragarme 5a durch
das Kopfstück 8a und
die Schiebehülse 15a gebildet
wird und auf seiten der zweiten Tragarme 5b durch das Kopfstück 8b und
die Schiebehülse 15b.
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Dabei
sind die Schiebehülsen 15a, 15b an ihren
zur Mitte des Geräteträgers 2 hin
gerichteten Enden jeweils über
Gleitbuchsen 33 gleitfähig
gelagert und über
O-Ringe 21 gegen
den Außenumfang des
rohrförmigen
Mittelstücks 7 abgedichtet.
Entsprechend sind an den zu den Axialenden des Geräteträgers 2 hin
gerichteten Enden der Schiebehülsen 15a, 15b Gleitbuchsen 34 und
O-Ringe 22 vorgesehen. Dabei weisen die mittelstückseitigen
Scharnierabschnitte 9b, an denen die Tragarme 5a, 5b angelenkt
sind, zu den Schiebehülsen 15a, 15b hin
jeweils eine radial verlaufende Anschlagfläche auf. Damit ist die maximale
Ausspreizung der Tragarme 5a, 5b vorgegeben.
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Die
Schiebehülsen 15a, 15b umschließen das
zugeordnete Kopfstück 8a, 8b somit
mehrseitig, so dass zwischen dem Kolben „Kopfstück” und dem Zylinder „Schiebehülse” jeweils
ein Arbeitsraum 13a (vergleiche 2) bzw. 13b (verglei che 1)
eingeschlossen ist, der mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist.
Im dargestellten Beispiel werden die Kolben-Zylinderanordnungen
pneumatisch betrieben. Wie aus 4 hervorgeht,
weist das Mittelstück 7 dabei
eine durch seine Rohrwandung verlaufende Versorgungsbohrung bzw.
-Leitung 31 für
den Arbeitsraum 13a auf, durch die Druckluft zur Beaufschlagung
des jeweiligen Arbeitsraums 13a, 13b zugeführt werden
kann. Der Arbeitsraum 13b wird dagegen über eine Zufuhrleitung 32 versorgt,
die durch das Kopfstück 8b hindurch
verläuft
und in 1 und 2 durch eine strichpunktierte
Linie angedeutet ist.
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Im
dargestellten Beispiel werden die Druckluftleitungen zusammen mit
den zunächst
im Rohrinneren 23 des Mittelstücks 7 geführten Stromkabeln für die Elektromotoren 16 auf
der dem Arbeitsgerät 3 abgewandten
Rückseite
des Geräteträgers 2 durch eine
zentrale Öffnung 24 in
der dort auf das Kopfstück
aufgeschraubten Deckelkappe 25 hindurch nach außen zu einer
externen Druckluftquelle geführt.
Für eine
autarke Version des Geräteträgers wäre es jedoch
ebenfalls denkbar, eine interne Energiequelle für die Kolben-Zylinderanordnungen
vorzusehen, beispielsweise eine über
eine eingebaute Batterie versorgte und über einen Funkempfänger ansteuerbare
Luftpumpe.
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Bei
Druckbeaufschlagung des Arbeitsraums 13a wird der Arbeitsraum 13a vergrößert, wodurch die
Schiebehülse 15a zur
Mitte des Grundkörpers 4 hin
gedrückt
wird und dadurch den Tragarm 5a aufspreizt. Diese Stellung
ist in 2 gezeigt. Entsprechendes gilt für die Druckbeaufschlagung
des Arbeitsraums 13b, wobei die Schiebehülse 15b zum Anlenkpunkt 9a, 9b des
Tragarms 5b hin gedrückt wird
und diesen aufspreizt, wie in 1 gezeigt.
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Die
Schiebehülsen 15a, 15b sind
dabei identisch aufgebaut. In 5 ist stellvertretend
für beide Schiebehülsen 15a, 15b die
mit 15b bezeichnete im einzelnen dargestellt. An der feinbearbeiteten
Oberfläche 39 liegt
die Schiebehülse 15b über die
Gleitbuchse bzw. das Gleitlager 33 an dem Mittelstück 7 an.
Bei einer Druckbeaufschlagung des Arbeitsraums 13b wird
sie zum Anlenkpunkt der Tragarme 5a, 5b hin gedrückt, wobei
an der dem Mittelstück 7 bzw.
den Tragarmen 5a, 5b zugewandten Außenschulter 45 der
Schiebehülse 15b radial
nach außen vorspringende
Dorne 48 vorgesehen sind, an denen jeweils eine Anlagefläche 44 ausgebildet
ist. Die Anlagefläche 44 wird
mit zunehmendem Druck in Arbeitsraum 13b gegen eine an
den zugeordneten Tragarm 5b ausgebildete Gegenanschlagsfläche 46 (vergleiche 1 und 6)
gedrückt.
Sowohl die Anschlags- bzw. Führungsfläche 44,
wie auch die Gegenanschlags- bzw. -Führungsfläche 46 laufen dabei
auf einem der Aufspreizbewegung des Tragarms 5b entsprechendem
Kreissegment, um die Aufspreizbewegung bei möglichst großer Laufruhe durchführen zu
können.
Der von der Außenschulter 45 der
Schiebehülse 15b vorspringende
Dorn 48 mit der Führungsfläche 44 läuft dabei
in einer in 6 im einzelnen gezeigten Nut 47,
deren Boden die Gegenführungsfläche 46 bildet.
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Mit
dem vorgeschlagenen Geräteträger 2 ist es
somit möglich,
entweder nur die vorderen Laufrollen 6, nur die hinteren
Laufrollen 6, oder sämtliche Laufrollen
auszuspreizen.
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Vorteilhaft
ist es dabei, wenn eine Druckregeleinrichtung vorgesehen ist, mit
der der Druck in den Arbeitsräumen 13a, 13b auf
einem konstanten Wert gehalten wird. Bei an eine Standard-Druckluftversorgung
angeschlossenem Fahrzeug 2 kann dies beispielsweise mit
Hilfe eines fachnotorisch bekannten Druckminderers realisiert werden,
der bei Überschreiten
des durch die Druckluftversorgung vorgegebenen Arbeitsdrucks solange
aufmacht, bis der Arbeitsdruck der Druckluftversorgung wieder erreicht wird.
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Dadurch
reagiert der Geräteträger 2 gewissermaßen selbsttätig auf
eine Veränderung
der durchfahrenen Geometrie, wie beispielsweise einer Rohraufweitung
oder Rohrverjüngung:
Bei einer Durchmesseraufweitung des von dem Geräteträ ger 2 durchfahrenen
Rohrs weist der auf die vorderen Tragarme 5a wirkende,
von der Rohrwand ausgehende Gegendruck zunächst eine nachlassende Tendenz
auf. Infolgedessen weist auch der Druck im Arbeitsraum 13a zunächst eine
nachlassende Tendenz auf. Dabei ist die Tendenz abhängig von
der Antriebsleistung der Motoren 16 oder des Motors 16 bzw.
der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Steigung des Durchmesserübergangs. Über die
Druckregeleinrichtung wird die fallende Tendenz des Arbeitsraumdrucks
durch Nachschießen
von Druckmittel in den Arbeitsraum 13a ausgeglichen. Dadurch
verschiebt sich die Schiebehülse 15a auf
dem Mittelstück 7 nach
innen, so dass die Tragarme 5a nach außen aufgespreizt werden, bis
wieder ein konstanter Rohrdurchmesser erreicht wird.
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Im
Falle eines an eine Druckluftversorgung angeschlossenen Geräteträgers 2 erfolgt
dies dadurch, dass sich der Druck im Arbeitsraum 13a selbsttätig dem
Druckniveau der Druckluftversorgung angleicht. Denn wenn der Druck
im Arbeitsraum 13a anfängt
zu fallen, strömt
Druckluft in den Arbeitsraum 13a nach. Auf gleiche Weise
erfolgt das Aufspreizen der hinteren Laufrollen 6 über den
Arbeitsraum 13b, wenn der Geräteträger 2 so weit verfahren
ist, dass die hinteren Laufrollen 6 in die Aufweitung einfahren und
dadurch eine Druckabfall-Tendenz entsteht, die ein Nachströmen von
Druckluft in den hinteren Arbeitsraum 13b auslöst. Nachdem
der Aufweitungsabschnitt durchfahren ist und sich der von der Rohrwand
mit nun wieder konstantem Durchmesser ausgehende Gegendruck nicht
mehr ändert,
ist keine Druckänderungstendenz
im Arbeitsraum 13a (und 13b) mehr gegeben, so
dass der vorgegebene Solldruck bzw. Arbeitsdruck und damit der vorgegebene Anpressdruck
der Laufrollen 6 an der Rohrwand gehalten wird, ohne das
eine Druckmittelströmung
auftritt.
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Bei
einer Durchmesserverjüngung
des vom Geräteträger 2 durchfahrenen
Rohrs wird sich dagegen aufgrund des von der Rohrwand mit sich verjüngendem
Durchmesser auf den Arbeitsraum 13a ausgeübten Gegendrucks
eine Tendenz zu einem höheren
Druck im Arbeitsraum 13a ergeben, die abhängig von
der An triebsleistung der Motoren 16 oder des Motors 16 bzw.
der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Steigung des Durchmesserübergangs
ist. Diese Tendenz wird beispielsweise von einem Manometer eines
Druckminderers erfasst der eine der fallenden Tendenz des Drucks
in dem Arbeitsraum 13a entsprechende Druckmittelausströmung erlaubt,
so dass der Solldruck im Arbeitsraum 13a gehalten wird. Die
Druckmittelentnahme führt
dabei dazu, dass sich die Laufrollen 6 an den vorderen
Tragarmen 5a der Durchmesserverjüngung folgend radial nach innen bewegen
und sich zunehmend an den Grundkörper 4 des
Fahrzeugs 2 anlegen, ohne dass es zu einem Druckanstieg
im Arbeitsraum 13a kommt. Nachdem die vorderen Laufrollen 6 den
Verjüngungsabschnitt 6 durchfahren
haben und sich der Rohrdurchmesser nicht mehr ändert, bleibt der Ist-Druck
ohne weiteres Nachregeln auf Soll-Druck, wobei bezüglich des
Arbeitsraums 13b und den hinteren Tragarmen 5b bzw. Laufrollen 6 entsprechendes
gilt.
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Die
Regeleinrichtung kann dabei ein über
ein Druckausgleichventil angeschlossenes Druckmittelreservoir aufweisen,
im Fall einer pneumatisch arbeitenden Kolben-Zylinderanordnung beispielsweise
ein Druckluftspeicher mit einem Arbeitsdruck von z. B. 5 bar. Zusätzlich kann
auch ein Unterdruckerzeuger vorgesehen sein, beispielsweise eine über eine
Unterdruck-Venturidüse
angeschlossene Saugpumpe.
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Vorteilhaft
ist neben der Druckregeleinrichtung noch eine Drucksteuerung vorgesehen,
um den Druck in den Arbeitsräumen 13a, 13b separat
voneinander einstellen zu können
und in Zusammenwirken mit den steuerbaren Antrieben 16 der
Laufrollen 6 bestimmte Geometrien zu durchfahren.
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Zudem
kann der Geräteträger 2 beim
Einführen
in ein Rohr über
Ansteuerung eines Magnetventils oder manuelle Betätigung eines
Ventils an dem Druckminderer schnell auf den am Druckminderer eingestellten
Druck gebracht werden. Anschließend können dann
einige oder sämtliche
Motoren 16 gestartet werden, um einige oder alle Laufrollen 6 anzutreiben
und so für
den gewünschten
Vorschub des Geräteträgers 2 zu
sorgen. Auch bei einer Rohraufweitung oder -verjüngung könnte eine Steuerung u. U. vorteilhaft
sein, insbesondere bei steilen oder stufenartigen Durchmesserübergängen.
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Dabei
kann der vor dem Geräteträger 2 befindliche
Rohrabschnitt immer über
die Kamera 35 überwacht
werden und die Motoren 16 bzw. die durch die Schiebehülsen 13a, 13b und
die Kopfstücke 8a, 8b gebildeten
Kolben-Zylinderanordnungen entsprechend gesteuert werden.
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Wenn
eine stufige Rohrverjüngung
zu überwinden
ist, kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden: Nach einem
durch ein Durchdrehen der Laufrollen 6 bzw. eine Strombegrenzung
der Rollenantriebe erzwungenen Fahrzeugstopp wird zunächst die
vordere Kolben-Zylinderanordnung druckentlastet, so dass die vorderen
Tragarme 5b bei gleichzeitigem Vorschub der auf die hinteren
Laufrollen 6 wirkenden Motoren 16 eingefahren
werden, bis der Ziel-Rohrdurchmesser erreicht ist und die vorderen Laufrollen 6 in
das Rohr eingefahren sind. Bei Erreichen der Stufe durch die hinteren
Laufrollen 6 oder bei Anschlagen der hinteren Tragarme 5b an
der Stufe wird Druckmittel aus dem Arbeitsraum 13b abgeführt.
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Wenn
die hinteren Tragarme 5b an die Stufe der Rohrwandung anschlagen
wirkt der von der Rohrwandung ausgeübte Gegendruck direkt an den Tragarmen 5b,
so dass diese unter Zug der Laufrollen 6 an den vorderen
Tragarmen 5a zusammengedrückt und weiter in das Rohr
hineingezogen werden, bis die Laufrollen 6 an den hinteren
Tragarmen 5b die Stufe erreicht haben. Wenn die Laufrollen 6 an
den hinteren Tragarmen 5b die Stufe erreicht haben bewirkt
das Zusammendrücken
des hinteren Arbeitsraums 13b über die Laufrollen 6 auf
den hinteren Tragarmen 5b in Folge des anhaltenden Fahrzeugvorschubs
eine steigende Drucktendenz im Arbeitsraum 13b, die durch
weiteres Druckmittelausströmen ausgeglichen
wird, bis der konstante Rohrdurchmesser erreicht ist.
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Darüber hinaus
gelingt es im Zusammenspiel von Druckregelung und Steuerung der
einzelnen Laufrollenantriebe 16 (sowie optional der Drucksteuerung)
jedoch auch, einem Knick in der Rohrleitung zu folgen oder in eine
Rohreinmündung
abzubiegen. Häufig
treten beispielsweise T-förmige
Rohreinmündungen
von Rohren mit gleichem, geringerem oder größerem Durchmesser auf.
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Eine
derartige Einmündung
wird von der Kamera 35 über
den Spiegel 38 erfasst. Wenn die vorderen Laufrollen 6 die
Rohreinmündung
erreichen wird/werden die hintere(n) Laufrolle(n) 6 auf
Seiten der Rohreinmündung
gebremst und die gegenüber der
Rohreinmündung
befindliche(n), hintere(n) Laufrolle(n) 6 weiter angetrieben.
Die auf Seiten der Rohreinmündung
zurückweichende
Wand erlaubt ein sich schräg
Stellen des Fahrzeugs 2, das durch den Vorschub an den
hinteren Laufrollen 6 auf der der Rohreinmündung gegenüberliegenden
Seite unter Abbremsen der hinteren Laufrollen 6 auf der
Seite der Rohreinmündung
ausgelöst
wird. Damit verbunden spreizen sich die hinteren Tragarme 5b auf,
denn durch das Schrägstellen
des Fahrzeugs 2 im Rohr vergrößert sich der Radabstand der
an der Rohrwandung anliegenden hinteren Laufrollen 6. Der
Geräteträger 2 geht
somit in eine Kurvenfahrt über,
wobei die Druckregelung auf den vorgegebenen Anpressdruck der hinteren
Laufrollen 6 nachregelt, der durch die zunehmend abgewinkelte
Stellung des Geräteträgers 2 im
Rohr eine abnehmende Tendenz aufweist.
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Die
vorderen Tragarme 5a werden dabei eingefahren. Der bzw.
die vordere(n) Tragarm(e) 5a wird bzw. werden somit an
der Kante der Rohrwandung auf Seiten der Rohreinmündung entlang
geschoben, bis die vorderen Laufrolle(n) 6 auf der Gegenseite
an der Wandung des Rohrabzweigs greift bzw. greifen. Wenn der Geräteträger 2 soweit
um die Kurve herum verfahren ist, wird der Geräteträger 2 durch den Vorschub
der vordere(n) anliegenden Laufrolle(n) in die Einmündung hinein
gezogen, wobei die hinteren Tragarme 5b an der Einmündungskante entlang
geschleift werden und durch die zunehmende Drucktendenz im hinteren
Arbeitsraum 13b eine Ausströmung von Druckmittel bewirkt
wird, so dass ein sich Anlegen der hinteren Tragarme 5b an
den Grundkörper 4 zugelassen
wird, bis sich auch an den hinteren Laufrollen 6 wieder
ein Radabstand eingestellt hat, der dem Durchmesser des Rohrabzweigs
entspricht, und die hinteren Laufrollen 6 wieder an der
Rohrwandung anliegen.
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Selbstverständlich sind
Abweichungen von der gezeigten Ausführungsform möglich, ohne
den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
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Insbesondere
wäre es
denkbar, nur zwei sich umfangsseitig gegenüberliegende Tragarmpaare vorzusehen,
wobei jedoch an jedem Tragarm mehrere Laufrollen achsparallel aufgehängt sind.
Mit einem derartigen Fahrzeug könnten
Leitungen mit zueinander parallelen Wänden befahren werden.