DE102008014420B4

DE102008014420B4 - Vorrichtung zum Einbringen von Leitungen oder Werkzeugen in Kanäle oder Rohre

Info

Publication number: DE102008014420B4
Application number: DE200810014420
Authority: DE
Inventors: Heinrich Sperl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2028-03-15
Also published as: DE102008014420A1

Abstract

Die Aufgabe eine Vorrichtung zum Einbringen von Leitungen oder Werkzeugen in Kanäle oder Rohre bereitzustellen, die eine schonende Behandlung bereits vorhandener Leitungen ermöglicht, wird durch die vorliegende Erfindung gelöst, indem die Vorrichtung zumindest zwei Hohlkörper umfasst, die gegeneinander verschiebbar sind, und die Hohlkörper jeweils mindestens ein Druckkissen aufweisen, die mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt und wieder entlastet werden können. Die Innenräume der Hohlkörper (2, 3) bilden zusammen mit Öffnungen (13) in den stirnseitigen Enden der Hohlkörper einen durchgehenden Hohlraum (V), wobei zumindest ein erster Hohlkörper doppelwandig ausgebildet ist und ein zweiter Hohlkörper in die Doppelwand des ersten Hohlkörpers abdichtend eingreift, so dass ein Arbeitszylinder (8) gebildet wird, der mit einem Fluid unter Druck oder Unterdruck beaufschlagt werden kann, wodurch der erste und der zweite Hohlkörper (2, 3) voneinander weg oder zueinander verschiebbar sind. Aufgrund einer kontrollierten und kraftvollen Fixierung mittels der druckbeaufschlagten Druckkissen an der Innenwand des Kanals in Verbindung mit der lateralen Vortriebsbewegung der zueinander beweglichen und ineinander gleitenden Hohlkörper bzw. Zylinder kann ein sicherer und schonender Vortrieb der Kanalsonde sowie eine stabile Fixierung beim Einsatz eingebrachter Werkzeuge oder Instrumente erzielt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Leitungen oder Werkzeugen in Kanäle oder Rohre. Die Erfindung betrifft insbesondere eine selbstbewegende Vorrichtung zum Einziehen von Werkzeugen in Schächte, Kanäle, Rohre, Leitungen oder Kamine sowie zum Untersuchen oder zur Reparatur derselben.
Um bestehende Schächte, Hohlleitungen oder Kanäle zu inspizieren oder Neuleitungen darin zu verlegen, ist es bekannt, Sonden zu verwenden, mit deren Hilfe Zugseile in die Rohre oder Schächte eingebracht werden, um damit die Neuleitungen in die bestehenden Rohre oder Schächte einzuziehen. Des weiteren ist es bekannt, bestehende Rohrleitungssysteme mittels Berst- oder Schneideverfahren durch Neurohre zu ersetzen, wobei ebenfalls selbstbewegende Sonden zum Einsatz kommen können.
Die bekannten Vorrichtung oder Kanalsonden und Verfahren zum Kabeleinziehen in bestehende Rohre haben den Nachteil, dass bereits in dem Rohr vorhandene Leitungen durch den Einsatz der bekannten Vorrichtung beschädigt werden können. Bekannte Vorrichtungen weisen scharfe Krallen oder grobe Fortbewegungsmittel auf, welche die Rohre oder darin bereits vorhandene Leitungen beschädigen können. Ferner haben die bisher bekannten Kanalsonden eine großen Platzbedarf, wodurch bereits in dem Schacht oder Rohr vorhandene Leitungen über ein verträgliches Maß gepresst oder verschoben werden können.
Aus der DE 101 33 484 A1 ist beispielsweise ein selbstgetriebenes Schlaggerät zum Bewegen durch vorhandene Leitungen oder Kanäle bekannt, das Reibelemente aufweist, die als Rollen oder als Kufen ausgebildet sind und mit der Wandung der Leitung oder des Kanals in Kontakt stehen. Dieses selbstgetriebene Schlaggerät hat den Nachteil, dass es bereits in dem Kanal vorhandene Leitungen mit den als Rollen oder als Kufen ausgebildeten Reibelementen insbesondere während des Schlagbetriebs beschädigen können. Ferner ist der Schlagbetrieb sowohl für die vorhandenen Leitungen oder Kanäle wenig schonend.
Die DE 42 39 914 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Prüfung von Hohlräumen, wie Kanälen oder Rohrleitungen, die einen Vorschubwagen aus zwei Wagenhälften umfasst, die im Abstand voneinander und in Längsrichtung des Hohlraums hintereinander angeordnet sind, wobei die vordere Wagenhälfte mit einem Prüfkopf versehen ist und die hintere Wagenhälfte mit einer Vorschubeinrichtung verbunden ist. Beide Wagenhälften sind mit einer Spreizvorrichtung versehen und z. B. über eine Zahnstage derart miteinander gekoppelt, dass der Abstand zwischen den beiden Wagenhälften periodisch verändert werden kann. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass die beiden Wagenhälften mit den Spreizvorrichtung den Durchmesser des zu prüfenden Hohlraums im Wesentlichen ausfüllen, so dass es nicht möglich ist, beispielsweise Kabel, Leitungen oder Werkzeuge an den beiden Wagenhälften und deren Spreizvorrichtungen vorbei zu führen.
Die DE 44 09 886 A1 beschreibt ein Verfahren zum Sanieren insbesondere des Muffenbereichs von nicht begehbaren Rohrleitungen. Dazu wird ein Injektionssystem verwendet, das teleskopierbare Zylinder und zumindest zwei Packer umfasst, über die Dichtungsmassen in die Rohrleitung eingebracht werden können. Eine teleskopierbare Zylinderkonstruktion kann hydraulisch ein- und ausgefahren werden und ermöglicht es, den Abstand zwischen den beiden benachbarten Packern zu verändern, so dass der Bereich der Rohrleitung einer Druckprüfung unterzogen werden kann. Ferner hat das Teleskop den Effekt eines selbsttätigen Schreitwerks, mit dem sich das Injektionssystem innerhalb der Rohrleitung verschieben lässt. Auch diese Vorrichtungen nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, dass sowohl die teleskopierbaren Zylinder als auch die Packer den Durchmesser der Rohrleitung im Wesentlichen ausfüllen, so dass keine Kabel, Leitungen oder Werkzeuge daran vorbei geführt werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung bzw. Kanalsonde sowie ein Verfahren zum Einbringen von Leitungen oder Werkzeugen in Kanäle oder Rohre bereitzustellen, die eine möglichst schonende Behandlung bereits vorhandener Leitungen, des Kanals, Rohrleitung oder Schachts gewährleisten. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, eine Vorrichtung zum Einbringen von Werkzeugen in Kanäle oder Rohre bereitzustellen, die einen möglichst großen und flexibel Einsatz von Werkzeugen ermöglicht. Ferner liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen festen Stand für den Einsatz der Werkzeuge in bestehenden Rohrsystemen, Schächten, Leitungen oder Kanälen zu gewährleisten.
Die oben genannten Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den in dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegebenen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Einbringen von Leitungen oder Werkzeugen in Kanäle, Rohre oder Kamine bereit, wobei die Vorrichtung zumindest zwei Hohlkörper umfasst, die gegeneinander verschiebbar sind, und die Hohlkörper jeweils mindestens ein Druckkissen aufweisen, die mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt und wieder entlastet werden können. Die Druckkissen können pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden, so dass sich diese in Bezug auf den Hohlkörper in radialer Richtung aufblähen. Dadurch kommen die Druckkissen mit der Innenwand des Kanals oder Rohrleitung in fixierenden Kontakt. Durch eine wechselweise Druckbeaufschlagung der Druckkissen in Kombination mit einer lateralen Bewegung der Hohlkörper kann eine raupenartige Fortbewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Kanal oder Rohr erzielt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Kanalsonde bietet durch die zueinander verschiebbaren Hohlkörper und den daran angeordneten Druckkissen einen schonenden und sicheren Vortrieb sowie eine stabile Fixierung an den Innenwänden des Kanals beim Einsatz des eingebrachten Werkzeugs oder Instruments. Aufgrund der kontrollierten und kraftvollen Fixierung an der Innenwand des Kanals mittels der druckbeaufschlagten Druckkissen oder Balge an den Hohlkörpern bzw. Zylinderabschnitten in Verbindung mit der lateralen Vortriebsbewegung der zueinander beweglichen und ineinander gleitenden Hohlkörper bzw. Zylinder, kann eine kontrollierte und kraftvolle Fortbewegung der Kanalsonde erzielt werden. Dadurch verfügt die Kanalsonde auch über eine außerordentliche Steigfähigkeit und kann sich deshalb beispielsweise auch in senkrechten Kaminschächten fortbewegen. Ferner sind beispielsweise hervorstehende Schweißnähte und andere Unebenheiten an der Innenwand des Rohrs oder Kanals mit der erfindungsgemäßen Kanalsonde leicht zu überwinden.
Dabei ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch das Einbringen von Werkzeugen oder Instrumenten in Schächte, Kanäle, Rohre, Leitungen oder Kamine zu deren Untersuchung oder zu deren Reparatur. Beispielsweise können durch die Kanalsonde Kameras in bestehende Schächte oder Rohrleitungssysteme eingebracht werden, um diese von innen zu inspizieren. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können statisch oder schlagend vortreibende Bohr- oder Meiselgeräte an einen gewünschten Einsatzort in bestehenden Schächten oder Rohrleitungssystemen gebracht werden, um beispielsweise Blockaden oder andere Behinderungen darin zu beseitigen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können auch Verfugungs- oder Betoniergeräte in baufällige Schächte oder Rohrleitungssysteme eingebracht werden, um diese von innen zu reparieren oder auszubauen. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können ferner Rohrdickenprüfer, Fräser, Pressen, Sandstrahler, Bürsten, Hochdruckreiniger, Schaber, Dampfstrahler, oder Leckprüfgeräte in Kanäle, Schächte, Rohre oder Kamine eingebracht werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann folglich zur Untersuchung, Reparatur oder zum Einziehen von Langkörpern in bestehende Schächte oder Rohrleitungssysteme eingesetzt werden, wobei ein maximaler Schutz bestehender Leitungen gewährleistet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Druckkissen wechselweise mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden, indem die an einem ersten Hohlkörper angeordneten Druckkissen mit einem Fluid unter Druck gefüllt werden, während die an einem zweiten Hohlkörper angeordneten Druckkissen entlastet werden. Zusätzlich oder alternativ können die Druckkissen auch gleichzeitig mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden wenn eine gleichzeitige Fixierung an der Innenwand des Kanals mittels der druckbeaufschlagten Druckkissen oder Balge an den Hohlkörpern bzw. Zylinderabschnitten erforderlich ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn an mit der Vorrichtung angeordnetes und so in den Kanal eingebrachtes Werkzeug oder Instrument zum Einsatz gebracht werden soll.
Die Hohlkörper können jeweils als Zylinder ausgebildet und so miteinander verschiebbar verbunden sein, dass deren Längsachse zueinander parallel verlaufen. Die Innenräume der Hohlkörper bilden ein zusammenhängendes Volumen, das zur Aufnahme von Instrumenten, Leitungen oder Werkzeugen geeignet ist. Dadurch ist der Innenraum der Kanalsonde praktisch vollständig als Nutzraum verwendbar. In diesem Innenraum können beispielsweise Werkzeuge oder Instrumente zur Inspektion oder zur Reparatur des Kanals untergebracht und befestigt werden. Ferner können die stirnseitigen Enden der Hohlkörper bzw. Zylinder zumindest teilweise offen sein. Auf diese Weise bildet der Innenraum der Vorrichtung einen beidseitig geöffneten Hohlraum oder Tubus. Aufgrund dieser Besonderheit ist die Kanalsonde mit durchgehendem Hohlraum vielseitig verwendbar und bietet ein Maximum an Raum und Kompatibilität zur Aufnahme und für den Transport von Leitungen, Werkzeugen oder Instrumenten.
Die Hohlkörper sind derart gegeneinander verschiebbar, dass sie eine longitudinale Bewegung relativ zueinander und parallel zu ihren Längsachsen ausführen können. Diese Bewegung der Hohlkörper kann beispielsweise mittels pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs bewerkstelligt werden. Ebenso können die Druckkissen oder -balge mittels des pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt oder entspannt werden. Dieser pneumatische oder hydraulische Antrieb kann entweder autark in der Vorrichtung selbst eingerichtet sein oder separat von der Vorrichtung getrennt vorgesehen sein, wobei ein druckbeaufschlagtes Fluid von außen über entsprechende Druckleitungen zur Kanalsonde geführt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Hohlkörper bzw. Zylinder jeweils an ihren Außenwänden eine Anzahl von Druckkissen auf, die pneumatisch oder hydraulisch mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden können, so dass sich diese in Bezug auf den Hohlkörper in radialer Richtung aufblähen. Zusätzlich oder alternativ kann an den Hohlkörpern bzw. Zylindern jeweils mindestens ein über den gesamten Umfang der Hohlkörper durchgehendes Druckkissen vorgesehen sein. Ein solches über den gesamten Umfang der Hohlkörper durchgehendes Druckkissen bietet einen besonders guten Halt der Kanalsonde an der Innenwand des Kanals. Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Druckkissen im Bereich der gegenüberliegenden Enden der Hohlkörper angeordnet sind. Dadurch kann eine maximale laterale Verschiebebewegung der Hohlkörper bzw. Zylinder zueinander erzielt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Hohlkörper bzw. Zylinder derart ineinander greifend angeordnet, dass sie zumindest einen Arbeitszylinder bilden, der mittels eines pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt und wieder entlastet werden kann. Dazu kann zumindest der erste Hohlkörper doppelwandig ausgebildet sein, während der zweite Hohlkörper mit einer Wandung in die Doppelwand des ersten Hohlkörpers abdichtend eingreift, so dass ein Arbeitszylinder gebildet wird. Dieser Arbeitszylinder kann mit einem Fluid unter Druck oder mit Unterdruck beaufschlagt werden kann, wodurch der erste und der zweite Hohlkörper auseinander bzw. voneinander weg gedrückt oder zueinander bzw. ineinander gezogen werden.
Somit lassen sich die lateralen Bewegungen der zylindrischen Hohlkörper pneumatisch oder hydraulisch veranlassen und steuern. Dazu kann zumindest ein Arbeitszylinder zwischen den Hohlkörpern bzw. Zylindern mittels des pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs derart mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden kann, dass sich die Hohlkörper auseinander bewegen, oder der Arbeitszylinder kann vom Druck entlastet oder mittels des pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs mit Unterdruck beaufschlagt werden kann, so dass sich die Hohlkörper wieder zueinander bewegen. Alternativ können die Hohlkörper mittels des pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs auch gegen die Federkraft eines Federelements bewegt werden, und der Arbeitszylinder wieder vom Druck entlastet werden, so dass sich die Hohlkörper durch die Federkraft des Federelements wieder zurück bewegen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der pneumatische oder hydraulische Druck in den Druckkissen und/oder im Arbeitszylinder über eine Steuereinheit und den pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antrieb separat steuerbar ist. Der Druck des Fluids, mit dem die Druckkissen beaufschlagt werden, ist vorzugsweise nach Bedarf variierbar.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Hohlkörper an ihren Außenwänden jeweils eine Anzahl von Gleitblöcken und/oder Rollen versehen, wobei der radiale Abstand der Gleitblöcke und/oder Rollen in Bezug auf den Hohlkörper geringer ist als die Ausdehnung der Druckkissen in radialer Richtung, wenn diese mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt sind. Dadurch ist eine gleitende Bewegung eines Hohlkörpers auf der Innenwand des Kanals möglich, während die Druckkissen entspannt sind. Mittels der Rollen lässt sich die Kanalsonde auch schnell an einen Einsatzort bewegen, bevor der raupenartige Fortbewegungsbetrieb zum Einsatz kommt oder eine stabile Fixierung der Kanalsonde über die Druckkissen mit der Innenwand des Kanals benötigt wird.
Es können über den Umfang der Hohlkörper abwechselnd Druckkissen und Gleitblöcke und/oder Rollen vorgesehen sein, um wahlweise eine möglichst gute Gleitbewegung der Kanalsonde auf der Innenwand des Kanals oder eine möglichst stabile Fixierung der Kanalsonde über die Druckkissen mit der Innenwand des Kanals benötigt wird zu ermöglichen. Die an den Hohlkörpern angeordneten Druckkissen, Gleitblöcke und/oder Rollen können austauschbar sein. Die austauschbaren Gleitblöcke und/oder Rollen können sich in ihren radialen Abmessungen unterscheiden und die Druckkissen können sich in ihren radialen Abmessungen im druckbeaufschlagten Zustand unterscheiden, um die Vorrichtung auf unterschiedliche Kanal- oder Rohrdurchmesser anzupassen. Zusätzlich oder alternativ können die an den Hohlkörpern angeordneten Druckkissen, Gleitblöcke und/oder Rollen auch mit Distanzstücken unterlegt sein, um die radialen Abmessungen der Druckkissen, Gleitblöcke und/oder Rollen auf unterschiedliche Kanal- oder Rohrdurchmesser anzupassen.
Um die erfindungsgemäße Vorrichtung an unterschiedliche Kanal-, Schacht- oder Rohrdurchmesser anzupassen, werden vorzugsweise die Hohlkörper der Kanalsonde bereits mit entsprechenden Durchmessern bereitgestellt. Grundsätzlich müssen die Durchmesser der Hohlkörper natürlich kleiner sein als die Durchmesser des Kanals oder Rohrs, damit die Kanalsonde in den Kanal, den Kamin oder das Rohr eingeführt werden kann. Dabei sollten die Durchmesser der zylindrischen Hohlkörper so bemessen werden, dass die Druckkissen zwischen den zylindrischem Hohlkörpern und der Innenwand des Kanals oder Rohrs möglichst optimal funktionieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung mindestens eine Aufnahme, an der Instrumente, Werkzeuge, Inspektionsmittel oder zu transportierende Leitungen befestigt werden können. Solche Werkzeug-Aufnahmen können an der Außenwand und/oder an der Stirnseite mindestens eines Hohlkörpers angeordnet sein und beispielsweise als Gewindebohrungen, Innengewinde, Steckverbindungen und/oder Bajonettverschlüsse ausgebildet sein, an denen Instrumente, Werkzeuge, Inspektionsmittel oder zu transportierende Leitungen befestigt werden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an der Innenwand einer Stirnseite mindestens eines Hohlkörpers ein Innengewinde vorgesehen ist, in das Werkzeuge über ein entsprechendes Gegengewinde befestigt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zwischen zwei benachbarten Hohlkörpern der Kanalsonde ein Gelenk vorgesehen, über das die Hohlkörper zueinander schwenkbar gekoppelt sind. Das Gelenk ermöglicht vorzugsweise Schwenkbewegungen der Hohlkörper relativ zueinander in allen Raumrichtungen. Das Gelenk ist beispielsweise als Kreuzgelenk oder Kugelgelenk ausgeführt sein und kann ebenfalls mittels des pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs steuerbar sein, um gezielte Schwenkbewegungen der Hohlkörper relativ zueinander ausführen zu können.
Vorteilhafterweise sind Sensoren an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, welche die relative Stellung der Hohlkörper zueinander, sowie den pneumatischen oder hydraulischen Druck in den Druckkissen und/oder im Arbeitszylinder oder auch andere Betriebsparameter der Kanalsonde erfassen. Diese Sensoren können als mechanische oder elektromagnetische Sensoren ausgebildet sein. Ferner kann eine Steuerung vorgesehen sein, mit deren Hilfe die erfindungsgemäße Kanalsonde über elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Leitungen fernsteuerbar ist. Weitere Leitungen drahtgebundener oder kabelloser Schnittstellen der Kanalsonde können beispielsweise auch Bilder übermitteln, die von einer Kamera an der Kanalsonde erfasst werden.
Wie oben beschrieben, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die gegeneinander verschiebbaren zylindrischen Hohlkörper einen durchgehenden Hohlraum auf, der über die Öffnungen an den gegenüberliegenden Stirnseiten der Hohlkörper geöffnet ist. Dadurch können sogar während des Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Kanal oder Rohr weitere Kabel durch den durchgehenden Hohlraum der Vorrichtung eingezogen werden, indem diese einfach durch den durchgehenden Hohlraum der Vorrichtung eingezogen werden. Neue Kabel müssen dabei folglich nicht an der Kanalsonde vorbei geführt werden, wo häufig kaum genügend Platz ist.
Sofern der durchgehende Hohlraum der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht durch ein Werkzeug oder Instrument vollständig besetzt ist, kann die erfindungsgemäße Kanalsonde sogar in Kanälen, Rohren, Schächten oder Kaminen benutzt werden, während diese in Betrieb sind und darin beispielsweise Gas oder Wasser fließt. Da die erfindungsgemäße Kanalsonde einen durchgehenden Hohlraum mit großem Querschnitt aufweist, können durch diesen Flüssigkeiten oder Gase weiter durch den Kanal oder Schacht fließen, auch während die Kanalsonde in dem Kanal oder Schacht operiert. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Abwasser- oder Frischwasserkanäle im aktiven Betriebszustand inspizieren, ohne dass eine Abschaltung des betreffenden Schachts oder Kanals erforderlich ist, oder es können vorhandene Gasleitungen während des aktiven Betriebs inspiziert oder repariert werden, ohne dass diese dazu abgeschaltet werden müssen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einbringen von Instrumenten, Leitungen oder Werkzeugen in Kanäle oder Rohre, kann durch ein Verfahren betrieben werden, das die folgenden Schritte umfasst:

(a) Montieren der einzubringenden Instrumente, Leitungen oder Werkzeuge an der Vorrichtung durch deren zumindest teilweise Aufnahme im Innenraum der Hohlkörper;
(b) Platzieren der Vorrichtung in einem Kanal oder Rohr;
(c) Beaufschlagen von an einem ersten Hohlkörper der Vorrichtung angeordneten Druckkissen mit einem Fluid unter Druck, so dass zumindest eine Anzahl der druckbeaufschlagten Druckkissen an dem ersten Hohlkörper mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs einen fixierenden Kontakt herstellen;
(d) Entspannen der an einem zweiten Hohlkörper der Vorrichtung angeordneten Druckkissen, so dass diese mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs keinen fixierenden Kontakt haben;
(e) Bewegen des zweiten Hohlkörpers gegenüber dem ersten Hohlkörper in Richtung einer gewünschten Bewegungsrichtung der Vorrichtung in dem Kanal oder Rohr;
(f) Beaufschlagen von an dem zweiten Hohlkörper angeordneten Druckkissen mit einem Fluid unter Druck, so dass zumindest eine Anzahl der druckbeaufschlagten Druckkissen an dem zweiten Hohlkörper mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs einen fixierenden Kontakt herstellen;
(g) Entspannen der an dem ersten Hohlkörper der Vorrichtung angeordneten Druckkissen, so dass diese mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs keinen fixierenden Kontakt haben; und
(h) Bewegen des ersten Hohlkörpers gegenüber dem zweiten Hohlkörper in Richtung der gewünschten Bewegungsrichtung der Vorrichtung in dem Kanal oder Rohr.

Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sich raupenartig vorwärts oder rückwärts durch den Kanal bewegen. Um eine bestimmte Strecke in einem Kanal oder Rohr mit der Vorrichtung zurückzulegen, können in einem Wiederholungsschritt

(i) die voranstehenden Verfahrenschritte (a) bis (h) entsprechend nach Bedarf wiederholt werden.

Mit der oben beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Hohlkörper über ein Gelenk schwenkbar gekoppelt sind, können zwischen den Schritten (d) und (e) zusätzlich die folgenden Schritte durchgeführt werden:

(j) Ausrichten des zweiten Hohlkörpers in einer gewünschten Raumrichtung durch eine Schwenkbewegung relativ zum ersten Hohlkörper; und
(k) Bewegen des zweiten Hohlkörpers gegenüber dem ersten Hohlkörper in die gewünschte Raumrichtung.

Auf diese Weise kann die Vorrichtung beispielsweise in Richtung eines abbiegenden oder abzweigenden Rohrs oder Kanals ausgerichtet werden, um sich anschließend in dieser Richtung weiterzubewegen. Dazu können die folgenden Schritte vorgenommen werden:

(l) Ausrichten des zweiten Hohlkörpers in Richtung eines abbiegenden oder abzweigenden Rohrs oder Kanals durch eine Schwenkbewegung relativ zum ersten Hohlkörper; und
(m) Bewegen des zweiten Hohlkörpers gegenüber dem ersten Hohlkörper in die Richtung des abbiegenden oder abzweigenden Rohrs oder Kanals.

Sobald die Vorrichtung oder Kanalsonde eine gewünschte Stelle im Kanal erreicht hat, kann der Fortbewegungsbetrieb eingestellt werden. Anschließend kann ein an der Kanalsonde angeordnetes und so in den Kanal eingebrachtes Werkzeug oder Instrument zum Einsatz gebracht werden. Dabei kann es erforderlich sein, dass die Kanalsonde einen festen Stand bietet, um dem Werkzeug oder Instrument eine stabile Arbeitsbasis zu bieten. Dazu können die folgenden Schritte vorgenommen werden:

(n) Beaufschlagen von an dem ersten und an dem zweiten Hohlkörper der Vorrichtung angeordneten Druckkissen mit einem Fluid unter Druck, so dass zumindest eine Anzahl der druckbeaufschlagten Druckkissen mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs einen fixierenden Kontakt herstellen, um die Vorrichtung an einer gewünschten Stelle in dem Kanal oder Rohr zu fixieren; und
(o) Anwenden eines oder mehrerer der mit der Vorrichtung in den Kanal oder das Rohr eingebrachten Instrumente oder Werkzeuge.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung oder Kanalsonde eignet sich folglich sowohl zum Einbringen von Neuleitungen oder Werkzeugen in jede Art von Innenwände aufweisende Kanäle, Rohre, Schächte oder Kamine, die eine definierte Fortbewegung eines Körpers innerhalb des Kanals, Schachts oder Rohrleitung voraussetzt, sondern auch für jede Situation, bei der eine stabiler Stand durch eine kraftvolle Fixierung der Kanalsonde mit der Innenwand des Kanals erfordert. So lässt sich die selbstgetriebene Kanalsonde beispielsweise auch bei der Leckagekontrolle, Wartung oder Reparatur von Leitungen und Kanälen einsetzen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung von einer Kanalsonde gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Darstellung einer Kanalsonde gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Stirnansicht vom linken Teil der in 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine Stirnansicht vom rechten Teil der in 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
5 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kanalsonde gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung oder Kanalsonde 1 zwei Hohlkörper 2 und 3, die eine zylindrische Form aufweisen. Die Hohlkörper 2, 3 sind gegeneinander und ineinander verschiebbar angeordnet, so dass ihre Längsachsen übereinander liegen oder zumindest zueinander parallel sind. Beide Hohlkörper 2, 3 sind mit einer Doppelwand ausgebildet, die jeweils einen Zwischenraum aufweisen. Die Hohlkörper 2, 3 können beispielsweise im Wesentlichen aus einem Kunststoff, Keramik oder einem Metall, wie z. B. Stahl oder Aluminium gefertigt sein.
Die beiden Hohlkörper 2, 3 sind derart verschiebbar ineinandergefügt, dass die Doppelwände des einen Hohlkörpers 2, 3 jeweils in den Zwischenraum der anderen Hohlkörpers 2, 3 abdichtend eingreift. Auf diese Weise werden mehrere Arbeitszylinder 8 gebildet, deren Volumen sich jeweils durch die laterale Bewegung der zylindrischen Hohlkörper 2, 3 gegeneinander verändert. Die Abdichtung der Arbeitszylinder 8 wird durch Dichtungsringe 9 an den Doppelwänden der zylindrischen Hohlkörper 2, 3 gewährleistet. Die Arbeitszylinder 8 können mittels eines pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs mit einem Fluid unter Druck oder mit Unterdruck beaufschlagt werden, wodurch die Hohlkörper 2, 3 entweder voneinander weg oder ineinander gezogen werden. Diese Hin- und Herbewegung der Hohlkörper 2, 3 aufeinander zu bzw. voneinander weg ist in 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet.
An den Außenseiten der Hohlkörper 2, 3 ist jeweils mindestens ein Druckkissen 4 angeordnet, die jeweils mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt und wieder entlastet werden können. Die Druckkissen 4 können pneumatisch oder hydraulisch mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden, so dass sie sich in Bezug auf die Längsachse der Hohlkörper 2, 3 in radialer Richtung aufblähen. Wenn sich die Vorrichtung 1 in einem Kanal befindet, können dadurch die Druckkissen 4 mit der Innenwand des Kanals in fixierenden Kontakt kommen. Durch eine wechselweise Druckbeaufschlagung der Druckkissen in Kombination mit einer lateralen Bewegung der Hohlkörper kann eine raupenartige Fortbewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Kanal oder Rohr erzielt werden. Die kann beispielsweise durch eine Vorgehensweise mit den folgenden Schritten erfolgen:

– Positionieren der Vorrichtung 1 in einem Kanal oder Rohr;
– Beaufschlagen von Druckkissen 4, die an einem ersten Hohlkörper 2 der Vorrichtung 1 angeordnet sind, mit einem Fluid unter Druck, so dass zumindest eine Anzahl der druckbeaufschlagten Druckkissen 4 an dem ersten Hohlkörper 2 mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs einen fixierenden Kontakt herstellen;
– Entspannen der an einem zweiten Hohlkörper 3 der Vorrichtung 1 angeordneten Druckkissen 4, so dass diese mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs keinen fixierenden Kontakt haben;
– Bewegen des zweiten Hohlkörpers 3 gegenüber dem ersten Hohlkörper 2 in Richtung einer gewünschten Bewegungsrichtung der Vorrichtung 1 in dem Kanal oder Rohr;
– Beaufschlagen von an dem zweiten Hohlkörper 3 angeordneten Druckkissen 4 mit einem Fluid unter Druck, so dass zumindest eine Anzahl der druckbeaufschlagten Druckkissen 4 an dem zweiten Hohlkörper 3 mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs einen fixierenden Kontakt herstellen;
– Entspannen der an dem ersten Hohlkörper 2 der Vorrichtung 1 angeordneten Druckkissen 4, so dass diese mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs keinen fixierenden Kontakt haben; und
– Bewegen des ersten Hohlkörpers 2 gegenüber dem zweiten Hohlkörper 3 in Richtung der gewünschten Bewegungsrichtung der Vorrichtung 1 in dem Kanal oder Rohr.

Diese Vorgehensweise kann so oft wiederholt werden bis die Vorrichtung 1 eine gewünschte Strecke in dem Kanal oder Rohr zurückgelegt hat. Auf diese Weise bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Kanalsonde durch die zueinander verschiebbaren Hohlkörper und den daran angeordneten Druckkissen einen für den Kanal und darin bereits vorhandene Leitungen eine schonenden und sicheren Vortrieb. Dabei können die Innenräume der Hohlkörper 2, 3 ein zusammenhängendes Volumen V bilden, das zur Aufnahme von Instrumenten, Leitungen oder Werkzeugen geeignet ist. Alternativ kann diese Volumen V auch als beidseitig offener und damit durchgehender Kanal in der Kanalsonde 1 freigehalten werden.
Die Druckkissen 4 können sowohl als einzelne Balge ausgebildet sein, die über den Umfang der Hohlkörper 2, 3 auf deren Außenseite verteilt sind, oder auch als den gesamten Umfang der Hohlkörper 2, 3 umfassendes Druckkissen 5 ausgebildet sein, wie in den 2 und 4 zu erkennen ist. Neben den Druckkissen 4, 5 sind auf der Außenseite der Hohlkörper 2, 3 Gleitblöcke bzw. Gleitsteine 6 angeordnet, deren radialer Abstand vom Hohlkörper geringer ist als die Ausdehnung der Druckkissen 4, 5 in radialer Richtung, wenn diese mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt sind. Dadurch ist eine gleitende Bewegung der Vorrichtung 1 auf der Innenwand des Kanals möglich, während die Druckkissen entspannt sind. Anstelle der Gleitsteine 6 können auch Rollen vorgesehen sein. Ferner sind die Druckkissen und Gleitblöcke mit Distanzstücken 7 unterlegt, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen, um die radialen Ausdehnungen der Druckkissen und/oder Gleitblöcke auf unterschiedliche Kanal- oder Rohrdurchmesser anzupassen.
An den freien Stirnseiten 13 der zylindrischen Hohlkörper 2, 3 sind Aufnahmen 11, 12 für Werkzeuge oder Instrumente vorgesehen sein. Diese Aufnahmen 11, 12 können beispielsweise als Gewindebohrungen 12, Innengewinde 11, Steckverbindungen und/oder Bajonettverschlüsse ausgebildet sein, an denen zu transportierende Leitungen Instrumente, Werkzeuge oder Inspektionsmittel befestigt werden können. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an der Innenwand der Stirnseite 13 der Hohlkörper 2, 3 jeweils ein Innengewinde 11 und Gewindebohrungen 12 vorgesehen, in das Werkzeuge über ein entsprechendes Gegengewinde befestigt werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist mit Sensoren 10 ausgestattet, welche die relative Stellung der Hohlkörper 2, 3 zueinander erfassen. Diese Sensoren 10 können als mechanische Anschlagssensoren oder elektromagnetische Sensoren ausgebildet sein. Es können auch weitere Sensoren 10 vorgesehen sein, die den pneumatischen oder hydraulischen Druck in den Druckkissen 4, 5 und/oder im Arbeitszylinder 8 oder weitere andere Betriebsparameter der Kanalsonde 1 erfassen. Die von den Sensoren erfassten Betriebsparameter können an eine zentrale Steuerungseinheit (nicht dargestellt) weitergeleitet werden, die auf der Grundlage der Sensordaten und weiteren Eingaben die erforderlichen Steuerungssignale für die Kanalsonde 1 berechnet. Mittels dieser Steuerung kann die erfindungsgemäße Kanalsonde über elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Leitungen ferngesteuert werden, wobei über weitere Leitungen drahtgebundener oder kabelloser Schnittstellen der Kanalsonde 1 beispielsweise auch Bilder übermittelt werden können, die von einer Kamera an der Kanalsonde 1 erfasst werden.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kanalsonde gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Hohlkörperpaare 2, 3 vorgesehen, die über ein Gelenk 4 miteinander gekoppelt sind. Es können jedoch auch mehr Hohlkörperpaare 2, 3 zu einem Zug zusammengefügt werden. Die Hohlkörperpaare 2, 3 sind jeweils wiederum derart verschiebbar ineinandergefügt, dass sie sich in einer lateralen Bewegung entweder aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegen können. Diese Hin- und Herbewegung der Hohlkörper 2, 3 ist in 2 durch Doppelpfeile angedeutet.
Auf der linken Seite der Vorrichtung 1 sind an dem freien Ende des Hohlkörpers 2 über dessen Umfang der Außenseite jeweils abwechselnd Druckkissen 4 und Gleitblöcke 6 vorgesehen. Dabei haben die Gleitblöcke 6 eine größere radiale Abmessung als die Druckkissen 4 im entspannten Zustand. Dagegen haben die Druckkissen 4 im druckbeaufschlagten Zustand eine größere radiale Abmessung als die Gleitblöcke 6. Am freien Ende des Hohlkörpers 3 auf der rechten Seite der Kanalsonde 1 ist an dessen Außenseite ein den gesamten Umfang des Hohlkörpers 2 umfassendes Druckkissen 4 angeordnet. Dort sind die Gleitblöcke 6 auf der Außenseite des Hohlkörpers 3 in axialer Richtung hinter dem Druckkissen 4 angeordnet.
Das Gelenk 14 zwischen den beiden gekoppelten Teilen der Kanalsonde 1 ist als Kreuzgelenk oder Kugelgelenk ausgebildet, das eine Schwenkbewegung des einen Teils gegenüber dem anderen Teil der Kanalsonde 1 in allen Raumrichtungen zulässt. Das Gelenk 14 zwischen den gekoppelten Hohlkörpern 2, 3 kann durch eine Gelenksteuerungsstange 15 angesteuert werden, so dass die beiden gekoppelten Teile der Kanalsonde 1 gezielt zueinander ausgerichtet werden können. Dadurch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch abbiegenden Rohrleitungen folgen bzw. in abzweigende Rohrleitungen einschwenken. Dies kann beispielsweise durch eine Vorgehensweise mit den folgenden Schritten erfolgen:

– Ausrichten des zweiten Hohlkörpers 3 in Richtung eines abbiegenden oder abzweigenden Rohrs oder Kanals durch eine Schwenkbewegung relativ zum ersten Hohlkörper 2; und
– Bewegen des zweiten Hohlkörpers 3 gegenüber dem ersten Hohlkörper 2 in die Richtung des abbiegenden oder abzweigenden Rohrs oder Kanals.

3 zeigt eine Stirnansicht vom linken Teil der in 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Darin ist zu erkennen, dass am freien Ende des Hohlkörpers 2 auf der linken Seite der Kanalsonde 1 an dessen Außenseite über den gesamten Umfang des Hohlkörpers 2 jeweils abwechselnd Druckkissen 4 und Gleitblöcke 6 angeordnet sind. In der Mitte der in 3 gezeigten Stirnansicht ist die konzentrische Öffnung 13 des Hohlkörpers 2 zu erkennen, die den Eingang bzw. Ausgang des durchgehenden Hohlraums V aus den beiden Innenräumen der beiden Hohlkörper 2 und 3 darstellt.
Zur Veranschaulichung einer alternativen Ausbildung des Druckkissens 4 zeigt 4 eine Stirnansicht vom rechten Teil der in 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 4 ist zu erkennen, dass am freien Ende des Hohlkörpers 3 auf der rechten Seite der Kanalsonde 1 an dessen Außenseite ein den gesamten Umfang des Hohlkörpers 2 umfassendes Druckkissen 4 vorgesehen ist. Die Gleitblöcke 6 sind deshalb, wie in 2 zu sehen, auf der Außenseite des Hohlkörpers 3 in axialer Richtung hinter dem Druckkissen 4 angeordnet. In der Mitte der in 4 gezeigten Stirnansicht ist wiederum eine konzentrische Öffnung 13 des Hohlkörpers 3 zu erkennen, die den Eingang bzw. Ausgang des durchgehenden Innenraums V aus den Hohlräumen der beiden Hohlkörper 2 und 3 darstellt.
5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 5 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kanalsonde entspricht im Wesentlichen der in 2 dargestellten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ein Werkzeug in Form eines Meisel- oder Fräskopfs 18 vorgesehen ist. Dieses Werkzeug 18 ist über eine Kupplung 17 an der Stirnseite eines Hohlkörpers 3 angeordnet. Die Kupplung 17 kann beispielsweise aus einem Gewinde bestehen, das komplementär zu dem Innengewinde 12 in der Öffnung 13 an der Stirnseite eines Hohlkörpers 3 ausgebildet ist. Dabei kann der Antrieb für den Meisel- oder Fräskopf 18 im Hohlraum des Hohlkörpers 2 oder im gemeinsamen Innenvolumen V der Hohlkörper 2 und 3 untergebracht sein. Die Kupplung 17 kann aber auch als Komplementär zu Gewindebohrungen, Steckverbindungen oder Bajonettverschlüssen ausgebildet sein, die als Aufnahmen von Werkzeugen 18 oder Instrumenten an der Stirnseite der freien Enden der Hohlkörper 3 vorgesehen sein können.
An den Enden der Hohlkörper 2, 3 sind über deren Umfang jeweils abwechselnd Druckkissen 4 und Gleitblöcke 6 vorgesehen. Das Gelenk 14 zwischen den beiden gekoppelten Teilen der Kanalsonde 1 ist wieder als Kreuzgelenk oder Kugelgelenk ausgebildet, das eine Schwenkbewegung des einen Teils gegenüber dem anderen Teil der Kanalsonde 1 in allen Raumrichtungen zulässt. Das Gelenk 14 zwischen den gekoppelten Hohlkörpern 2, 3 kann durch zwei Gelenksteuerungsstangen 15 und 16 angesteuert werden, so dass die beiden gekoppelten Teile der Kanalsonde 1 gezielt in allen Raumrichtungen zueinander ausgerichtet werden können. Dadurch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch abbiegenden Rohrleitungen folgen bzw. in abzweigende Rohrleitungen einschwenken, wie oben zu 2 beschrieben. Das Gelenk 14 selbst kann auch als Aufnahme für Werkzeuge oder Instrumente dienen, wobei das Werkzeug oder Instrument eine Wirkrichtung haben kann, die in eine senkrechten Winkel oder in einem beliebigen anderen Winkel in Bezug auf die laterale Längsachse der Vorrichtung 1 gerichtet sein kann.
Ferner ist in 5 zu erkennen, dass die beiden gekoppelten Teilen der Kanalsonde 1 jeweils zwei Hohlkörper 2, 3 umfasst, die jeweils in lateraler Richtung parallel zu ihren Längsachsen gegeneinander beweglich sind. Durch wechselweise Druckbeaufschlagung der Druckkissen 4 in Kombination mit der lateralen Verschiebebewegung der Hohlkörper 2, 3, wie oben beschrieben, kann somit eine raupenartige Bewegung der Vorrichtung in einem Kanal oder Schacht erzielt werden, während die Kanalsonde das Werkzeug 18 an den gewünschten Einsatzort bringt. Diese Hin- und Herbewegung der Hohlkörper 2, 3 ist auch in 5 wieder durch Doppelpfeile angedeutet. Alternativ können auch sämtliche Druckkissen 4 mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden, um die Druckkissen 4 in radialer Richtung auszudehnen, wodurch die Kanalsonde 1 über die Druckkissen 4 mit der Innenwand des Kanals eine stabile Fixierung erfährt. Dadurch kann ein fester Halt der als Werkzeugträger dienenden Kanalsonde 1 für den Einsatz des Werkzeugs 18 gewährleistet werden. Dabei können auch mehrere Werkzeuge 18 an einer Kanalsonde 1 angeordnet sein und nacheinander oder gleichzeitig zum Einsatz kommen.
Dies kann beispielsweise durch eine Vorgehensweise mit den folgenden Schritten erfolgen:

• Beaufschlagen von Druckkissen 4, 5, die an dem ersten und an dem zweiten Hohlkörper 2, 3 der Vorrichtung 1 angeordnet sind, mit einem Fluid unter Druck, so dass zumindest eine Anzahl der druckbeaufschlagten Druckkissen 4, 5 mit der Innenwand des Kanals oder Rohrs einen fixierenden Kontakt herstellen, um die Vorrichtung 1 an einer gewünschten Stelle in dem Kanal oder Rohr zu fixieren; und
• Anwenden eines oder mehrerer der mit der Vorrichtung 1 in den Kanal oder das Rohr eingebrachten Instrumente oder Werkzeuge 18.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Kanalsonde bietet folglich durch die zueinander verschiebbaren Hohlkörper 2, 3 und den daran angeordneten Druckkissen 4 sowohl einen schonenden und sicheren Vortrieb als auch eine stabile Fixierung an den Innenwänden des Kanals beim Einsatz eines eingebrachten Werkzeugs oder Instruments. Aufgrund der kontrollierten und kraftvollen Fixierung an der Innenwand des Kanals mittels der druckbeaufschlagten Druckkissen oder Balge 4, 5 an den Hohlkörpern 2, 3 in Verbindung mit der lateralen Vortriebsbewegung der zueinander beweglichen und ineinander gleitenden Hohlkörper 2, 3, kann eine kontrollierte und kraftvolle Fortbewegung der Kanalsonde erzielt werden.
Bezugszeichenliste

1: erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Kanalsonde
2: zylindrischer Hohlkörper
3: zylindrischer Hohlkörper
4: Druckkissen bzw. Balg
5: durchgehendes Druckkissen bzw. Balg
6: Gleitblöcke bzw. Gleitsteine
7: Distanzstücke unter den Schleifblöcken 6 und unter den Druckkissen 4
8: Arbeitszylinder
9: Dichtungen
10: Sensoren bzw. Mikroschalter
11: Aufnahmegewinde Steckverbindung bzw. Bajonettverschluss
12: Innengewinde zur Werkzeugaufnahme
13: Öffnungen an den Stirnseiten/gegenüberliegende Enden der Hohlkörper 2, 3
14: Gelenk zwischen Hohlkörpern 2, 3
15: Gelenksteuerungsstange
16: Gelenksteuerungsstange
17: Kupplung zum Werkzeug 18
18: Werkzeug bzw. Meisel- oder Fräskopf
V: zusammenhängendes Volumen der Hohlkörper 2, 3

Claims

Vorrichtung zum Einbringen von Leitungen oder Werkzeugen (18) in Kanäle oder Rohre wobei die Vorrichtung (1) zumindest zwei Hohlkörper (2, 3) umfasst, die gegeneinander verschiebbar sind, und die Hohlkörper (2, 3) jeweils mindestens ein Druckkissen (4, 5) aufweisen, die mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt und wieder entlastet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenräume der Hohlkörper (2, 3) zusammen mit Öffnungen (13) in den stirnseitigen Enden der Hohlkörper (2, 3) einen durchgehenden Hohlraum (V) bilden, wobei zumindest ein erster Hohlkörper (2, 3) doppelwandig ausgebildet ist und ein zweiter Hohlkörper (2, 3) in die Doppelwand des ersten Hohlkörpers (2, 3) abdichtend eingreift, so dass ein Arbeitszylinder (8) gebildet wird, der mit einem Fluid unter Druck oder Unterdruck beaufschlagt werden kann, wodurch der erste und der zweite Hohlkörper (2, 3) voneinander weg oder zueinander verschiebbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druckkissen (4, 5) wechselweise mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden können, indem die an einem ersten Hohlkörper (2, 3) angeordneten Druckkissen (4, 5) mit einem Fluid unter Druck gefüllt werden, während die an einem zweiten Hohlkörper (2, 3) angeordneten Druckkissen (4, 5) entlastet werden.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Druckkissen (4, 5) gleichzeitig mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden können.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an den Hohlkörpern (2, 3) jeweils ein über den gesamten Umfang der Hohlkörper (2, 3) durchgehendes Druckkissen (4, 5) vorgesehen ist und/oder eine Anzahl von über den Umfang der Hohlkörper (2, 3) verteilten Druckkissen (4, 5) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Druckkissen (4, 5) im Bereich der gegenüberliegenden Enden (13) der Hohlkörper (2, 3) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Innenräume der Hohlkörper (2, 3) ein zusammenhängendes Volumen (V) bilden, das zur Aufnahme von Instrumenten, Leitungen oder Werkzeugen (18) geeignet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hohlkörper (2, 3) als Zylinder mit einer Längsachse ausgebildet sind, deren stirnseitige Enden (13) zumindest teilweise offen sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hohlkörper (2, 3) derart gegeneinander verschiebbar sind, dass sie eine longitudinale Bewegung relativ zueinander und parallel zu ihren Längsachsen ausführen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hohlkörper (2, 3) mittels eines pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs gegeneinander verschiebbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hohlkörper (2, 3) derart ineinander greifend angeordnet sind, dass sie zumindest einen Arbeitszylinder (8) bilden, der mittels eines pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt und wieder entlastet werden kann.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der zumindest eine Arbeitszylinder (8) zwischen den Hohlkörpern (2, 3) mittels des pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs derart mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden kann, dass sich die Hohlkörper (2, 3) auseinander bewegen, und der Arbeitszylinder (8) vom Druck entlastet oder mittels des pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs mit Unterdruck beaufschlagt werden kann, so dass sich die Hohlkörper (2, 3) wieder zueinander bewegen.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der zumindest eine Arbeitszylinder (8) zwischen den Hohlkörpern (2, 3) mittels des pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs derart mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden kann, so dass die Hohlkörper (2, 3) gegen die Federkraft eines Federelements bewegt werden, und der Arbeitszylinder (8) wieder vom Druck entlastet werden kann, so dass sich die Hohlkörper (2, 3) durch die Federkraft des Federelements wieder zurück bewegen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der pneumatische oder hydraulische Druck in den Druckkissen (4, 5) und/oder im Arbeitszylinder (8) über eine Steuereinheit und den pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antrieb separat steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Druck, mit dem die Druckkissen (4, 5) beaufschlagt werden, variierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hohlkörper (2, 3) jeweils an ihren Außenwänden eine Anzahl von Druckkissen (4, 5) aufweisen, die pneumatisch oder hydraulisch mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt werden können, so dass sich diese in Bezug auf den Hohlkörper (2, 3) in radialer Richtung aufblähen.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Hohlkörper (2, 3) an ihren Außenwänden jeweils eine Anzahl von Gleitblöcken (6) und/oder Rollen aufweisen, wobei der radiale Abstand der Gleitblöcke und/oder Rollen in Bezug auf den Hohlkörper (2, 3) geringer ist als die Ausdehnung der Druckkissen (4, 5) in radialer Richtung, wenn diese mit einem Fluid unter Druck beaufschlagt sind.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei über den Umfang der Hohlkörper (2, 3) abwechselnd Druckkissen (4, 5) und Gleitblöcke (6) und/oder Rollen vorgesehen sind.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die an den Hohlkörpern (2, 3) angeordneten Druckkissen (4, 5), Gleitblöcke (6) und/oder Rollen austauschbar sind, um die Vorrichtung (1) auf unterschiedliche Kanal- oder Rohrdurchmesser anzupassen.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die an den Hohlkörpern (2, 3) angeordneten Druckkissen (4, 5), Gleitblöcke (6) und/oder Rollen mit Distanzstücken (7) unterlegt sind, um die radialen Abmessungen der Druckkissen (4, 5), Gleitblöcke und/oder Rollen auf unterschiedliche Kanal- oder Rohrdurchmesser anzupassen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Aufnahme (11, 12, 13, V) umfasst, an der Instrumente, Werkzeuge (18), Inspektionsmittel oder zu transportierende Leitungen befestigt werden können.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Aufnahmen an der Augenwand und/oder an der Stirnseite mindestens eines Hohlkörpers (2, 3) angeordnet sind, wie z. B. Gewindebohrungen (11), Innengewinde (12), Steckverbindungen (11) und/oder Bajonettverschlüsse (11), an denen Instrumente, Werkzeuge (18), Inspektionsmittel oder zu transportierende Leitungen befestigt werden können.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an der Innenwand einer Stirnseite mindestens eines Hohlkörpers (2, 3) ein Innengewinde (12) vorgesehen ist, in das Werkzeuge (18) über ein entsprechendes Gegengewinde befestigt werden können.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen zwei benachbarten Hohlkörpern (2, 3) ein Gelenk (14) vorgesehen ist, über das die Hohlkörper (2, 3) zueinander schwenkbar gekoppelt sind.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei das Gelenk (14) Schwenkbewegungen der Hohlkörper (2, 3) relativ zueinander in allen Raumrichtungen zulässt.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei das Gelenk (14) als Kreuzgelenk oder Kugelgelenk ausgebildet ist und mittels eines pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebs steuerbar ist.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei Sensoren (10) vorgesehen sind, welche die relative Stellung der Hohlkörper (2, 3) zueinander, sowie den pneumatischen oder hydraulischen Druck in den Druckkissen (4, 5) und/oder im Arbeitszylinder (8) erfassen.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Sensoren (10) als mechanische oder elektromagnetische Sensoren ausgebildet sind.
Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei eine Steuerung vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Vorrichtung (1) pneumatische und/oder hydraulische Leitungen und/oder über drahtgebundene oder drahtlose elektrische Schnittstellen fernsteuerbar ist.