DE102008027477B4

DE102008027477B4 - Vorrichtung zur Inspektion eines Kanals für Rohrleitungen und/oder Kabel

Info

Publication number: DE102008027477B4
Application number: DE102008027477A
Authority: DE
Inventors: Dr. Ing. Berger Wolfgang; Dipl.-Ing. Hartmut (FH) Solas; Dipl.-Ing. Helmken Stefan
Original assignee: GIB - GESELLSCHAFT fur INNOVATION IM BAUWESEN MBH; Gib - Gesellschaft fur Innovation Im Bauwesen Mbh; GIB GES fur INNOVATION IM BAUWESEN MBH
Current assignee: Gib - Gesellschaft fur Innovation Im Bauwesen De
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2013-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-10
Also published as: DE102008027477A1

Abstract

Vorrichtung zur Inspektion eines Kanals für Rohrleitungen und/oder Kabel, gekennzeichnet durch eine Kanalspinne (1) aus einem in einem in einem Rohrleitungszwickel, bewegbaren Grundkörper (2) mit mindestens einem an einem Ausleger (3) befestigten, mit einer Oberfläche einer in dem Kanal installierten Rohrleitung und/oder einem Kabel in einem Kontakt stehenden Fortbewegungsmittel und einer Einrichtung zur Lagestabilisierung mit Mitteln für eine selbsttätige Lagejustierung des Grundkörpers, wobei das Fortbewegungsmittel als ein reibungsmechanisch wirksamer Antrieb mit einer sich bei der Fortbewegung selbsttätig im Wesentlichen tangential zur Oberfläche der installierten Rohrleitung und/oder des installierten Kabels einstellenden Kontaktfläche ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Inspektion eines Kanals für Rohrleitungen und/oder Kabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kanäle stellen eine weit verbreitete technische Lösung dar, die insbesondere bei der Verlegung von oberirdischen Rohrleitungen oder Kabeln verwendet wird. Bei derartigen Installationskanälen handelt es sich um nicht begehbare Ingenieurbauwerke aus Stahlbeton-Fertigteilen und/oder Ortbeton in unterschiedlichen Ausführungsformen. Ein Beispiel dafür sind die bis in die 1980er Jahre verwendeten und bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch weit verbreiteten Heizkanäle. Teilweise wurden derartige Einrichtungen zur wärmetechnischen Versorgung von Neubaugebieten bis zum Ende der 1990er Jahre verwendet. Nach Schätzungen befinden sich in der Bundesrepublik Deutschland derzeit ca. 25% aller im Betrieb befindlichen Fernwärmetrassen in derartigen Installationskanälen.
Das Alter derartiger Einrichtungen und der darin befindlichen Rohrleitungen und/oder Kabel schreitet voran und macht daher Wartungen zur Erhaltung und Restaurierung des baulichen und rohr- bzw. kabeltechnischen Zustands erforderlich, um bestehende Installationskanäle auch künftig nutzen zu können. Die Erhaltung und Pflege von derartiger Kanäle sind besonders dadurch erstrebenswert, weil diese sich für Neuverlegungen von Rohrleitungen und Kabeln nutzen lassen und dadurch kostspielige Erdarbeiten und bauliche Komplikationen bei Kreuzungen und Näherungen im unterirdischen Bauraum vermieden werden können.
Für einen störungsfreien und sicheren Betrieb der Installationskanäle bzw. zur Begutachtung derartiger Einrichtungen im Prozess baulicher Maßnahmen sind für die Betreiber zum einen die Kenntnis des baulichen Zustands des Installationskanals, insbesondere die Standsicherheit und Dichtheit der Verbindungen der Betonfertigteile, und zum anderen der Zustand der Rohrleitungen und Kabel selbst von Bedeutung. Dies betrifft insbesondere den Zustand von Isolierungen sowie der vorhandenen Gleit-, Führungs- und Festpunktlager und dergleichen weitere Teile.
Für Abwassernetze sind Inspektionstechniken bekannt, die eine optische Begutachtung des baulichen Zustandes von Abwasserkanälen und -leitungen ermöglichen. Hierzu sind Apparaturen vorgesehen, die sich auf der Rohrsohle derartiger Kanäle fortbewegen können. Derartige Kanäle können mit einer vorhergehenden Hochdruckspülung hinreichend frei und hindernislos gemacht werden, sodass fahrwagenbasierte Systeme zur Fortbewegung angewendet werden können. Die Befahrbarkeit derartiger Anlagen wird in der Regel im Abwasserkanal nur in Einzelfällen eingeschränkt, zum Beispiel dann, wenn Hindernisse wie einragende Hausanschlussstutzen, Einstürze oder vertikale Versätze angetroffen werden.
Bei derartigen fahrwagenbasierten Systemen werden mit Hilfe von Elektromotoren auf der Kanalwandung abrollende Räder direkt oder mit mechanischer Übersetzung angetrieben. Zusätzliche Gummiketten bei einem Raupentrieb können vorgesehen sein. Die Steuerung dieser Systeme erfolgt meist von speziellen Inspektionsfahrzeugen aus, wobei Video- und Computertechniken zum Einsatz kommen.
Für Kanäle, bei denen der Innenraum mit Rohrleitungen und Kabeln mindestens teilweise gefüllt ist und die aus diesem Grund im Innern weitaus weniger Freiraum bieten, können die für Abwasserkanäle vorgesehenen Fahrwagensysteme nicht eingesetzt werden. Derzeit sind zur Inspektion von Installationskanälen vorwiegend Behelfslösungen und entsprechende Vorrichtungen im Gebrauch.
Eine erste Inspektionstechnik wird durch Schiebesysteme in unterschiedlichster Ausführung gebildet. Dies sind meist provisorisch entwickelte Lösungen von Betreiberunternehmen oder beauftragten Inspektionsfirmen für einen jeweils im Einzelfall vorliegenden Kanal. In Abhängigkeit von der Bauweise der Inspektionsvorrichtung bzw. des Kanals sind dabei oft nur Bereiche unmittelbar hinter dem gewählten Zugang im Kanal inspizierbar. Aus den dabei erhaltenen Informationen über den Zustand in diesem Bereich wird in Ermangelung einer vollständigen Inspektionsmöglichkeit auf den Gesamtzustand des Kanals geschlossen. Dies ist ganz offensichtlich unbefriedigend, weil der wirkliche Zustand des Kanals unbekannt bleibt.
Alternativ dazu können die Kanäle zumindest abschnittsweise an besonders wichtigen Stellen, wie zum Beispiel Kreuzungen oder sich nähernden Leitungen, freigelegt, geöffnet und direkt begutachtet werden. Hierzu werden insbesondere Endoskopvorrichtungen verwendet. Dabei wird der Kanal ca. alle 20 m angebohrt, wobei dessen Zustand dokumentiert wird. Eine solche Vorgehensweise ist mit einem teilweise erheblichen Aufwand verbunden.
Aus der DE 42 39 987 C2 ist eine selbstbewegliche Einheit zur Fortbewegung zwischen einander sich gegenüberliegenden Wandflächen bekannt. Zur Inspektion eines Kanals mit darin befindlichen Rohrleitungen und/oder Kabel ist die dargestellte Vorrichtung allerdings nicht geeignet.
In der DE 100 62 531 B4 wird ein Kanalinspektionsroboter beschrieben, welcher darauf basiert, dass lediglich ein Antriebsrad eine relative gute Traktion aufweist, sodass mittels einer Ansteuerung die Antriebskraft immer zu einem Antriebsrad mit der besten Traktion übertragen wird. Folglich ist zum Betrieb des Kanalinspektionsroboters eine aufwändige Ansteuerung notwendig.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass es gegenwärtig keine Lösungen gibt, mit denen eine zuverlässige und aufwandsarme Inspektionen eines Kanals und den darin befindlichen Einrichtungen über die gesamte Länge unter den für solche Kanäle typischen komplizierten räumlichen Gegebenheiten in aufwandsarmer Weise ausgeführt werden kann.
Es besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine solche Inspektionsmöglichkeit für einen Kanal anzugeben.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Inspektion eines Kanals für Rohrleitungen und/oder Kabel, mit den Merkmalen das Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige bzw. vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Kanalspinne mit einem in einem Rohrleitungszwickel bewegbaren Grundkörper mit mindestens einem mit einer Oberfläche einer in dem Kanal installierten Rohrleitung und/oder einem Kabel in einem Kontakt stehenden Fortbewegungsmittel und einer Einrichtung zur Lagestabilisierung mit Mitteln für eine selbsttätige Lagejustierung des Grundkörpers.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt der Grundgedanke zugrunde, eine Kanalspinne zu schaffen, die sich auf eine geeignete Weise im Zwickel, d. h. innerhalb des Freiraums zwischen der Wand des Kanals und den im Kanal befindlichen Einrichtungen, insbesondere Rohren, fortbewegen und dabei zur Inspektion des Kanals auf seiner gesamten Länge eingesetzt werden kann. Für eine stabile, gegen ein Kippen gesicherte Orientierung des Grundkörpers der Kanalspinne ist eine lagestabilisierende Einrichtung mit Mitteln für eine selbsttätige Lagejustierung vorgesehen. Diese reagiert auf den Verlauf der Rohrleitungen und/oder Kabel bzw. den Verlauf der Wand des Kanals und den Grundkörper stellt die Lage des Grundkörpers entsprechend nach.
Das Fortbewegungsmittel ist erfindungsgemäß als ein reibungsmechanisch wirksamer Antrieb mit einer sich bei der Fortbewegung selbsttätig im wesentlichen tangential zur Oberfläche einer installierten Rohrleitung und/oder einem Kabel einstellenden Kontaktfläche ausgebildet. Ein derartiger Antrieb benutzt die Oberfläche der Einrichtungen im Kanal zur Fortbewegung und steht mit diesen in Kontakt. Die tangential bezüglich der Oberfläche eingestellte Kontaktfläche gewährleistet eine sichere Lagerung des Antriebs.
Das Fortbewegungsmittel ist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ein an einem winkelverstellbaren Ausleger mit dem Grundkörper verbundener Antriebskopf mit einem Antriebsmotor und einem auf der installierten Rohrleitung und/oder dem Kabel aufliegenden Laufelement. Bei einer derartigen Ausführungsform befindet sich der Antriebsmotor nicht im Grundkörper selbst, sondern außerhalb und in der Nähe der für die Fortbewegung benötigten Oberflächen der Rohrleitungen bzw. Kabel. Der winkelverstellbare Ausleger gewährleistet dabei eine variable Verstellbarkeit des Antriebskopfes in Bezug auf den Grundkörper und damit die für den Grundkörper zu realisierende Lagejustierung im Kanal. Der Ausleger wirkt zudem als ein Hebelelement, mit dem der Grundkörper gekippt, abgesenkt oder aufgerichtet und somit in seiner Lage justiert werden kann.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das Laufelement als ein Raupenelement ausgebildet. Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist das Laufelement als ein Radelement ausgeführt.
Es ist vorteilhaft, wenn das Laufelement mehrere, zueinander in ihrer Lage verstellbare Laufräder aufweist. Hierdurch können quer- oder längs zur Bewegungsrichtung der Vorrichtung orientierte Unebenheiten und Knickungen im Rohr-, Kabel- oder Wandverlauf überwunden werden, wobei dabei eine maximale Kontaktfläche zwischen dem Laufelement und der darunter befindlichen Oberfläche während des Überwindens der Unebenheit gewährleistet bleibt.
Zusätzlich ist eine Steuereinheit vorgesehen, die eine Abweichung einer Geräteachse des Grundkörpers von der vorgegebenen, insbesondere vertikalen Richtung registriert und korrigiert. Die Steuereinheit ist mit einem Winkeltrieb an jeweils einem der winkelverstellbaren Ausleger und/oder jeweils einem der Antriebsköpfe verbunden.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Steuereinheit ein sich in Abhängigkeit von der Kippung des Grundkörpers verlagerndes Ausgleichsgewicht mit Sensoren für eine Lagedetektierung des Ausgleichsgewichtes und mit einem Signalumsetzer auf, der die detektierte Lage des Ausgleichsgewichtes in Steuerimpulse für einen jeweiligen Winkeltrieb umsetzt. In Abhängigkeit von der Kippung des Grundkörpers werden dadurch die Winkeltriebe in den Auslegern bzw. Antriebsköpfen nachgestellt und der Grundkörper wieder in eine Soll-Position gebracht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Ausgleichsgewicht eine an der im Kanal installierten Rohrleitung und/oder dem Kabelrollfähige Stützradanordnung auf, die ein seitliches Abrutschen eines der Antriebsköpfe verhindert. Dabei wird vor allem bei besonders großen Schräglagen der Vorrichtung, bei der die Laufelemente seitlich von den darunter befindlichen Oberflächen abzugleiten drohen, ein zusätzlicher Unterstützungspunkt geschaffen, der dieses Abrutschen verhindert.
Zur Inspizierung des Kanals und der darin verlegten Komponenten ist eine bildaufnehmende Einrichtung, insbesondere eine CCD-Kamera und/oder Infrarotkamera, vorgesehen. Bei einer vorteilhaften Variante ist die bildaufnehmende Einrichtung an einem außerhalb des Grundkörpers angeordneten Ausgleichsgewicht befestigt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Antriebsköpfe, insbesondere deren Laufelemente, paarweise durch die winkelverstellbaren Ausleger senkrecht gegen eine Wandung des Kanals, insbesondere eine Seitenwand und/oder einen Boden und eine Decke des Kanals, anpressbar gestaltet.
Zum Sichern eines ausreichenden Abstandes des Grundkörpers gegenüber dem Boden des Kanals vor allem bei Fehlfunktionen oder in Situationen, in denen die Ausrichtung der Vorrichtung im Kanal versagt, sind Rollen vorgesehen, die den Grundkörper in einer gegenüber dem Boden des Kanals beabstandeten Position halten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Figuren näher erläutert werden. Es werden für gleiche oder gleichwirkende Teile die selben Bezugszeichen verwendet.
Es zeigt:
1 eine Kanalspinne mit grundlegenden Bestandteilen in einer Draufsicht,
2 eine Kanalspinne in einer Ansicht von vorn in einem Zwickel eines Kanals,
3 zwei beispielhafte Winkelstellungen von Auslegern und Antriebsköpfen bei verschiedenen Rohrkonfigurationen,
4 verschiedene beispielhafte Stellungen von Auslegern in Bezug auf Wände des Kanals,
5 einen zusätzlichen Ausleger in Kontakt mit dem Boden bzw. der Decke des Kanals,
6 eine prinzipielle Darstellung einer Steuereinheit zur Lagedetektierung in einer Ansicht von vorn und einer Ansicht von oben,
7 eine Darstellung der Wirkungsweise der Stützräder eines Ausgleichgewichtes in einer Schräglage der Kanalspinne und
8 Schnittdarstellungen der Stützräder gemäß 7 in zwei unterschiedlichen Stellungen.
1 zeigt eine beispielhafte Kanalspinne 1 in einer Draufsicht. Die Kanalspinne besteht aus einem Grundkörper 2 mit darin enthaltenen Mitteln zur Steuerung der Vorrichtung, zur Bildaufnahme und dergleichen weiteren Bestandteilen. An dem Grundkörper sind bei dem hier gezeigten Beispiel vier winkelverstellbare Ausleger 3 angeordnet, an deren Enden sich jeweils ein Antriebskopf 4 befindet. Der Grundkörper weist hierzu Mittel zum Ankoppeln derartiger Ausleger und Fortbewegungsmittel auf, mit denen die Zahl und die Position der Ausleger sowie auch die jeweils angewendeten Auslegerarten je nach den zu erwartenden Einsatzbedingungen variiert werden kann.
So ist es beispielsweise möglich, den Grundkörper mit sternförmig angeordneten Auslegern zu versehen, um die Kanalspinne in einem kreisförmigen Kanalquerschnitt einsetzen zu können.
Zwei der Antriebsköpfe, die sich bei diesem Ausführungsbeispiel in Vorwärtsrichtung der Kanalspinne befinden, weisen jeweils einen Antriebsmotor 5 auf. Die beiden Antriebsmotoren bilden ein Antriebspaar. Sie sind separat ansteuerbar und gewährleisten damit eine Lenkbarkeit der Kanalspinne in horizontaler Richtung mit minimalen Kurvenradien. Für Drehungen der Kanalspinne auf der Stelle, d. h. mit einem Kurvenradius von Null, ist es zweckmäßig alle Antriebsköpfe mit separat steuerbaren Antriebsmotoren auszustatten.
Jeder der Antriebsköpfe 4 enthält ein Laufelement 6, das sich im Kontakt mit einer hier nicht dargestellten Oberfläche eines im Installationskanal befindlichen Rohres oder Kabels befindet. Bei dem hier gezeigten Beispiel ist das Laufelement jeweils als ein Raupenelement mit mehreren Rädern und einer umlaufenden Raupenkette 6a ausgeführt. Die Räder sind einzeln gelagert. Für die Raupenkette wird bevorzugt auf ein Gummiband mit einem zweckmäßigen Profil zurückgegriffen.
Die Ausleger sind winkelverstellbar. Hierzu ist in jedem Ausleger ein Winkeltrieb 7 angeordnet, um den herum zwei angrenzende Schenkel des Auslegers verstellt werden können. Dadurch lässt sich jeder Antriebskopf 4 in Bezug auf den Grundkörper 2 in seiner Lage verändern, insbesondere nach oben bzw. nach unten knicken.
Die Kanalspinne weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen Stützantrieb 17 auf. Der Stützantrieb befindet sich an einem Stützausleger 18 in Vorwärtsrichtung der Kanalspinne. Je nach der Stellung des Stützauslegers kann der Stützantrieb auch als ein Vorläufer ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist der Stützantrieb entnehmbar, sodass an den Stützausleger auch andere Komponenten, beispielsweise Kameras oder Beleuchtungseinrichtungen, angebracht sein können.
Besonders zweckmäßig ist auch ein Anbringen von Handhabungswerkzeugen, beispielsweise Greif- oder Schiebemittel, mit denen bei der Befahrung des Kanals Hindernisse aus dem Bewegungsraum der Kanalspinne entfernt werden können, bzw. die die Fortbewegung der Kanalspinne z. B. durch ein Ausüben von Zug- oder Druckkräften unterstützt und das Überwinden von Hindernissen erleichtert.
2 zeigt die Kanalspinne in einer Ansicht von vorn im Zwickel Z eines als ein Installationskanal I für Rohrleitungen oder Kabel ausgelegten Kanals. Bei dem hier gezeigten Beispiel befinden sich zwei Rohrleitungen R im Installationskanal, während der Zwickel durch den freien Bereich oberhalb der und zwischen den Rohrleitungen und einer Wand des Installationskanals gebildet wird.
Wie der Figur zu entnehmen ist, stehen die Laufelemente 6, insbesondere deren Radoberflächen bzw. die Oberflächen der Raupenketten, mit den Oberflächen der Rohrleitungen so im Kontakt, dass sich die Kanalspinne im Zwickel entlang der Rohrleitungen bewegen kann. Die Kontaktfläche zwischen Laufelement und Rohrleitungsoberfläche ist dabei im wesentlichen tangential zur Oberfläche der Rohrleitungen orientiert.
Die Ausleger 3 und die darin angeordneten Winkeltriebe 7 halten den Grundkörper 2 in einer im wesentlichen gleichbleibenden Lage, die in diesem Fall horizontal gerichtet ist. Bei einer Veränderung des Rohrleitungsverlaufs, beispielweise einer Querschnittsveränderung eines der beiden Rohre R stellen die Winkeltriebe die Ausleger so ein, dass die ursprüngliche Lage des Grundkörpers wieder hergestellt wird.
Der Stützausleger 18 trägt in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel keinen Stützantrieb wie bei der Ausführungsform aus 1. Vielmehr ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Infrarotkamera 17a vorgesehen, die über den Stützausleger 18 in die Zwischenbereiche der Rohre abgesenkt werden kann und dort den Zustand der Rohrleitungen bildmäßig erfasst.
Natürlich können anstelle der Infrarotkamera andere Komponenten, beispielsweise Mittel zum Einziehen von Kabeln, Greifeinrichtungen, Werkzeug- und Kommunikationsmodule und dergleichen weitere Manipulations- und Wartungsinstrumente an den Stützausleger oder auch an den Grundkörper selbst montiert werden.
3 zeigt beispielhaft mögliche Stellungen der Ausleger 3 bzw. der Winkeltriebe 7 und der Antriebsköpfe bei unterschiedlich ausgebildeten Rohrleitungen. In der oberen Darstellung sind die Ausleger so abgewinkelt, dass die Kanalspinne auf der zylinderförmigen Mantelfläche einer einzigen Rohrleitung fahren kann. Die untere Darstellung entspricht den Verhältnissen aus 2, wobei der Abstand beider Rohrleitungen jedoch größer ist. In beiden Fällen liegen die Kontaktflächen der Laufelemente 6 der Antriebsköpfe tangential zu den Mantelflächen der jeweiligen Rohre auf. Dadurch wird eine gegen ein Verrutschen und Verkanten gesicherte Lagerung der Kanalspinne im Zwickel erreicht.
Die Winkeltriebe 7 in den Auslegern können zusammen mit dem in 1 gezeigten Stützantrieb auch dazu benutzt werden, um die Seitenwände bzw. Decken und Boden des Installationskanals zur Fortbewegung der Kanalspinne zu nutzen. 4 zeigt hierzu einige beispielhafte Ausführungen. In der oberen Darstellung sind die Ausleger 3 der Kanalspinne und deren Winkeltriebe 7 eingestellt, dass die Laufelemente mit den Wänden W des Installationskanals I in Kontakt stehen. Der Stützantrieb 17 stellt dabei einen Kontakt mit dem Boden B des Installationskanals her und verhindert, dass der Grundkörper 2 in Kontakt mit dem Kanalboden gerät.
Ein weiteres Beispiel für eine mögliche Orientierung der Kanalspinne ist in der unteren Darstellung aus 4 gezeigt. In diesem Fall steht die Kanalspinne um 90° gegenüber der vorherigen Darstellung gedreht in einem Installationskanal mit kreisförmigem Querschnitt, wobei ein Laufelement auf der Decke des Installationskanals und das andere Laufelement auf dem Boden des Installationskanals abrollt. Entsprechende Module können hierzu an den Grundkörper angekoppelt werden.
5 zeigt in einer Seitenansicht beispielhafte Stellungen des Stützantriebs 17 in einer Berührung mit einem Kanalboden 20 bzw. einer Kanaldecke 21. Der Stützantrieb 17 ist dabei so gestaltet, dass dessen Laufelemente 17b sowohl an deren Unterseite als auch an deren Oberseite mit der entsprechenden Wandung in Kontakt treten können. Der Ausleger 18 ist hierfür so an dem Stützantrieb 17 befestigt, dass dieser um einen Endpunkt des Auslegers herum geschwenkt werden kann.
Die Stellung der Ausleger kann vor der Inspektion an der Kanalspinne vorgegeben werden und sich an den im Installationskanal angetroffenen Verlauf anpassen. In der Regel wird vor der Inspektion eine Grobjustierung an den entsprechenden Teilen der Kanalspinne vorgenommen, während die Feinjustierung beim Befahren des Kanals erfolgt.
Zur Lagedetektierung und Lagejustierung weist die Kanalspinne entsprechende Mittel auf. 6 zeigt hierfür ein Ausführungsbeispiel. Die obere Darstellung aus 6 zeigt ein beispielhaftes Mittel zur Lagedetektion in einer Ansicht von vorn und die untere Darstellung das Mittel in einer Ansicht von oben.
Das Mittel zur Lagedetektierung 8 ist in diesem Beispiel so ausgeführt, dass damit Abweichungen von einer vertikalen Orientierung registriert und in Steuerimpulse für die Winkeltriebe 7 der Ausleger umgesetzt werden können. Hierzu ist ein Ausgleichsgewicht 9 an einer Pendelvorrichtung 9a vorgesehen. Die Pendelvorrichtung definiert eine vertikale Richtung und wirkt als eine Loteinrichtung. Die Stellung der Pendelvorrichtung in Bezug auf die übrigen Teile, d. h. die Abweichung des Grundkörpers in Bezug auf die durch die Pendelvorrichtung vorgegebene Lotrichtung, wird durch Sensoreinrichtungen 10 registriert. Diese können entweder als Schwellwertdetektoren ausgebildet sein, die alle Abweichungen der Grundkörperlage von der Vertikalen registrieren, sobald diese einen gewissen Wert übersteigen. Im einfachsten Fall sind diese als Schalter ausgeführt, die durch die Relativbewegung der Pendeleinrichtung 9a aktiviert werden. Alternativ dazu können die Sensoreinrichtungen 10 aber auch für eine grundsätzlich beliebig genaue und im wesentlichen kontinuierliche Winkelmessung ausgelegt sein. Hierzu können entweder Kontaktsensoren oder Potentiometereinrichtungen verwendet werden.
Die entsprechenden Signale der Sensoreinrichtungen werden in Steuersignale für die Winkeltriebe 7 umgesetzt. Die Winkeltriebe 7, die Sensoreinrichtungen 10 und das Ausgleichsgewicht 9 mit der Pendeleinrichtung 9a bilden einen Regelkreis zur Einstellung der vertikalen Achse des Grundkörpers in Bezug auf die von der Pendeleinrichtung vorgegebene Lotrechte.
Die untere Darstellung aus 6 zeigt diese Einrichtung von oben. Die Pendelvorrichtung 9a ist an einer Schwingungsachse in einem begrenzt beweglichen elastischen Lager aufgehängt, dessen Drehachse in der Längsrichtung des Grundkörpers orientiert ist. Verkippungen des Grundkörpers nach hinten bzw. nach vorn, zum Beispiel infolge einer Steigung oder eines Gefälles im Installationskanal, können damit nicht registriert werden. Hierzu können weitere Detektoreinrichtungen oder Modifikationen an der hier dargestellten Vorrichtung vorgesehen sein.
7 zeigt die Wirkungsweise einer mit einem Ausgleichsgewicht gekoppelten Stützradanordnung bei einer durch die Lagestabilisierung nicht mehr korrigierbaren Abweichung der Grundkörperlage von der Vertikalen. Bei diesem Beispiel ist durch die von Rohren R1 und R2 vorgegebene Situation kein Aufrichten des Grundkörpers 2 durch die Winkeltriebe 7 möglich, ohne dass die tangentiale Orientierung der Kontaktflächen der Laufelemente 6 mit den Rohroberflächen beibehalten werden kann. Dabei besteht die Gefahr eines seitlichen Wegrutschens der Kanalspinne.
Um dieser Gefahr zu begegnen weist das Ausgleichsgewicht 9 Stützräder 12 auf, die über Schenkel 13 mit dem Ausgleichsgewicht verbunden sind. Bei der in 7 gezeigten Schieflage bewegt sich das Ausgleichsgewicht zum tiefsten Punkt des Grundkörpers. Dabei legen sich die Stützräder an die Oberfläche des Rohres R1 an und schaffen so eine zusätzliche Kontaktfläche, die die seitlichen, zu einem Verrutschen führenden Kräfte auf die Laufelemente 6 mindestens teilweise aufnehmen kann. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die Lauffläche der Stützräder tangential auf der entsprechenden Rohroberfläche aufliegt und sich die Stellung jedes Stützrades variabel an die Rohroberfläche anpassen kann.
Die Stützräder weisen eine hierfür vorteilhafte Lagerung auf, die in 8 beispielhaft dargestellt ist. Die Lagerung umfasst eine an der Spitze des Stützradschenkels 13 angeordnete Kugel 14, die von einer Kugelaufnahme 15 des Stützrades 12 teilweise so umschlossen ist, dass das Stützrad beliebige Winkelbewegungen um die Kugel und eine Rollbewegung ausführen kann. Die Winkelbewegung dient einer Anpassung der Stützradstellung an die jeweilige Kontaktfläche. Sie geht aus einem Vergleich der oberen und der unteren Darstellung aus 7 hervor. Durch die Form der Kugel und der Kugelaufnahme 15 ist eine Roll- und Schwenkbewegung des Stützrades in der gezeigten Weise möglich.
Die Vorrichtung wurde anhand beispielhafter Ausführungsformen erläutert. Im Rahmen fachmännischen Handelns sind zweckmäßige Abänderungen der gezeigten Ausführungsbeispiele möglich. Weitere Ausführungsformen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.
Bezugszeichenliste

1: Kanalspinne
2: Grundkörper
3: Ausleger
4: Antriebskopf
5: Antriebsmotor
6: Laufelement
6a: Raupenkette
7: Winkeltrieb
8: Mittel zur Lagedetektierung
9: Ausgleichsgewicht
9a: Pendeleinrichtung
9b: Pendelachse
10: Sensoreinrichtung
11: Stützradeinrichtung
12: Stützrad
13: Stützradschenkel
14: Kugel
15: Kugelaufnahme
17: Stützantrieb
17a: Kamera, insbesondere Infrarot-Kamera
17b: Laufelement
18: Stützausleger
20: Kanalboden
21: Kanaldecke

Claims

Vorrichtung zur Inspektion eines Kanals für Rohrleitungen und/oder Kabel, gekennzeichnet durch eine Kanalspinne (1) aus einem in einem in einem Rohrleitungszwickel, bewegbaren Grundkörper (2) mit mindestens einem an einem Ausleger (3) befestigten, mit einer Oberfläche einer in dem Kanal installierten Rohrleitung und/oder einem Kabel in einem Kontakt stehenden Fortbewegungsmittel und einer Einrichtung zur Lagestabilisierung mit Mitteln für eine selbsttätige Lagejustierung des Grundkörpers, wobei das Fortbewegungsmittel als ein reibungsmechanisch wirksamer Antrieb mit einer sich bei der Fortbewegung selbsttätig im Wesentlichen tangential zur Oberfläche der installierten Rohrleitung und/oder des installierten Kabels einstellenden Kontaktfläche ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (3) winkelverstellbar ist und das Fortbewegungsmittel als ein Antriebskopf (4) mit einem Antriebsmotor (5) und einem auf der Oberfläche der in dem Kanal installierten Rohrleitung oder des installierten Kabels aufliegenden Laufelement (6) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufelement ein Raupenelement ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufelement ein Radelement ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufelement mehrere, zueinander in ihrer Lage verstellbare Laufräder aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (8) zum Registrieren und Korrigieren einer Abweichung einer Geräteachse des Grundkörpers aus einer definierten Richtung in Verbindung mit einem justierenden Winkeltrieb (7) an jeweils einem der winkelverstellbaren Ausleger (3) und/oder jeweils einem der Antriebsköpfe (5).
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) ein sich in Abhängigkeit von der Kippung des Grundkörpers verlagerndes Ausgleichsgewicht (9) mit Sensoren (10) für eine Lagedetektierung des Ausgleichsgewichtes und mit einem Signalumsetzer für eine Umsetzung der detektierten Lage des Ausgleichsgewichtes in Steuerimpulse für einen jeweiligen Winkeltrieb aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgewicht eine an der Oberfläche der in dem Kanal installierten Rohrleitung und/oder des installierten Kabels rollfähige Stützradanordnung (11) zum Verhindern eines seitlichen Abrutschens eines der Antriebsköpfe aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine bildaufnehmende Einrichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine CMOS-, CCD-Kamera und/oder Infrarotkamera (17a) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bildaufnehmende Einrichtung an einem außerhalb des Grundkörpers angeordneten Ausgleichsgewicht befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsköpfe, insbesondere deren Laufelemente, paarweise durch die winkelverstellbaren Ausleger senkrecht gegen eine Kanalwand, insbesondere eine Seitenwand und/oder einen Boden und eine Decke des Kanals pressbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung von den Grundkörper zum Boden des Kanals beabstandet haltenden Rollen vorgesehen ist.