DE102009015503B4

DE102009015503B4 - Rohrinspektionseinheit

Info

Publication number: DE102009015503B4
Application number: DE200910015503
Authority: DE
Inventors: Dirk Behrens
Original assignee: Ibak Helmut Hunger GmbH and Co KG
Current assignee: Ibak Helmut Hunger GmbH and Co KG
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: DE102009015503A1

Abstract

Vorrichtung zur Inspektion und/oder Sanierung von Rohren, mit – einer an einem Kabel befestigten Einrichtung zur Inspektion und/oder Sanierung von Rohren, – einer das Kabel aufnehmenden Haspel, und – einer Einrichtung zum Erfassen und Anzeigen der von der Haspel abgegebenen Kabellänge, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel eine Mehrzahl von in einem festen Abstandsraster angeordneten magnetischen Codierungen aufweist, die Einrichtung wenigstens zwei in demselben Abstand zueinander angeordnete Mittel zum Erfassen der magnetischen Codierungen aufweist, und eine Steuerung zum Ausgeben einer Fehlermeldung oder eines Alarms bei Vorliegen einer Abweichung von einem vorbestimmten Erfassungsmuster durch die wenigstens zwei Mittel vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inspektion und/oder Sanierung von Rohren, mit einer an einem Kabel befestigten Einrichtung zur Inspektion und/oder Sanierung von Rohren, einer das Kabel aufnehmenden Haspel und einer Einrichtung zum Erfassen und Anzeigen der von der Haspel abgegebenen Kabellänge.
Zur genauen Lokalisation von beispielsweise in Rohrsysteme eingebrachten kabelgebundenen Inspektioseinheiten werden regelmäßig mechanisch gekoppelte, inkrementale Wegzähler verwendet, durch die der Vorschubweg der Inspektionseinheit mittelbar über ein der Haspel nachgeschaltetes an der Außenwandung des Kabels tangential angekoppeltes Laufrad ermittelt wird. Das im Wesentlichen per Kraftschluss angetriebene Laufrad wird, proportional zur Vorschubsgeschwindigkeit, durch das Kabel in eine Drehbewegung versetzt, wobei die über das Laufrad abgegebene Kabellänge bei bekanntem Umfang des Laufrads einfach aus der Anzahl der Umdrehungen des Laufrads errechnet werden kann.
Diese Systeme leiden jedoch an dem Nachteil, dass der Schlupf zwischen Zählrad und Außenwandung des Kabels zu Messfehlern führt und eine exakte Bestimmung der Kabellänge und damit der Lokalisation der Inspektions- oder Sanierungseinrichtung im Rohrsystem nicht möglich ist. Die Messfehler können zudem noch dadurch verstärkt werden, dass sich zwischen Laufrad und Außenwandung des Kabels am Kabel anhaftende, aus dem Rohr mitgeschleppte Materialien, z. B. WC-Papier, verfangen und zum Ausfall des Wegzählers führen können.
Darüber hinaus wird auch die Ummantelung des Kabels durch das angeraute Laufrad der Einrichtung zum Erfassen der abgegebenen Kabellänge abgenutzt und das Kabel somit mechanisch geschwächt.
Alternativ sind auch Systeme, insbesondere Schiebekamerasysteme, bekannt, bei denen das Kabel als Schiebestab ausgebildet ist und die von einer Haspel abgegebene Stablänge durch Multiplikation der Haspeldrehzahl mit der mittleren abgewickelten Stablänge pro Haspelumdrehung näherungsweise berechnet werden kann.
Diese haben jedoch den Nachteil, dass die Schätzung der von der Haspel abgegebenen Stablänge aufgrund des in mehreren Lagen mit unterschiedlichem Umfang auf der Haspel aufgenommenen Stabs – trotz teilweise bekannter Korrekturberechnungen – sehr ungenau ist.
Aus der DE 20 2007 004 630 U1 ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Die DE 43 14 636 A1 offenbart eine Längengebervorrichtung, die die abgegebene Länge eines Kabels durch Detektieren von in das Kabel eingebrachten magnetischen Codierungen erfasst.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Inspektion und/oder Sanierung von Rohren zu schaffen, mit der eine exakte und störungsfreie Bestimmung der von der Haspel abgegebenen Kabellänge möglich wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
Es wird Vorrichtung zur berührungslosen Messung der von der Haspel abgegebenen Kabellänge vorgeschlagen, die durch ein Kabel mit einer Mehrzahl von in vorbestimmten Abständen angeordneten magnetischen Codierungen und einer Einrichtung mit Mitteln zum Erfassen der magnetischen Codierungen realisiert wird. Dieses kann beispielsweise mit dem aus der Fertigung von polymergebundenen Dauermagneten bekannte Prinzip der Anreicherung einer Kunststoffmatrix mit hartmagnetischem Pulver erfolgen. Neben dem Verfahren der Extrusion sind auch andere Herstellungsmethoden wie z. B. Spritzgießen, Pressen, Vakuumgießen möglich.
Hierfür ist vorgesehen, dass das Kabel wenigstens abschnittsweise aus mit einem hartmagnetischen Werkstoff angereicherten Kunststoff besteht. Beispielsweise weist das Kabel einen in Längsrichtung des Kabels verlaufenden Streifen aufweist, der aus mit einem hartmagnetischen Werkstoff angereichertem Kunststoff besteht und per Coextrusion z. B. im Kabelmantel eingebettet ist.
Der mit hartmagnetischen Werkstoffen, bevorzugt keramischen Ferriten oder Seltenen Erden, angereicherte Kabelmantel, wird darauf einer dauerhaften Magnetisierung z. B. in Form eines in Längsrichtung der Hülle ausgedehnten wechselnden Kodierungsmusters unterzogen. Die Magnetisierungsrichtung (Nordpol–Südpol) kann zumindest teilweise in Längsrichtung des Kabels – und somit auch in Messrichtung – alternierend gegenläufig oder auch gleichläufig erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch zumindest teilweise eine bevorzugt alternierende, senkrecht zur Stab- oder Kabellängsachse angeordnete, diametrale Magnetisierung angewendet werden.
Das per Magnetisierung erzeugte dauerhafte magnetische Muster wird mit Hilfe eines oder mehrerer lateral entlang der Kabel- oder Stabführung angebrachter Magnetfeldsensoren erfasst. Als Sensoren kommen hierfür z. B. Hall-, AMR(Anisotrop Magneto Resistive)-, GMR(Giant Magneto Resistance)-, oder GMI(Giant Magneto Impedance)-Sensoren in Betracht.
Damit der Kabelmantel nur mit relativ geringen Mengen Magnetpulver angereichert werden muss und zudem keine ferromagnetischen Fremdkörper angezogen werden, sind besonders empfindliche Sensoren zu verwenden. Es können wahlweise ein- oder mehrdimensionale Sensoren mit binärer oder linearer Kennlinie verwendet werden.
Zur Störungsausblendung werden mindestens zwei Magnetfeldsensoren verwendet, die in eine entsprechenden Anordnung von Sensoren und magnetischem Muster kombiniert werden.
So kann beispielsweise der Kabelmantel über Abschnitte der Längsachse des Kabels wechselweise diametral entgegengesetzt in einem festen Abstandsraster magnetisiert werden. Die Sensoren sind derart in einem korrespondierenden Abstand zueinander angeordnet, dass sie jeweils zeitgleich unterschiedliche Feldorientierungen erfassen müssen. Liegen diese nicht vor, handelt es sich also um eine Abweichung von dem vorbestimmten Erfassungsmuster, wird eine Fehlermeldung oder ein Alarm ausgegeben.
Nach einem besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung eine Schiebekamera, wobei das Kabel als Schiebestab ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht das schlupffreie Messen der von der Haspel abgegebenen Kabellänge durch unmittelbare Messung der in das Kabel eingebrachten magnetischen Kodierung. Die fehlerbehaftete mittelbare Messung der Kabellänge mittels Laufrädern oder Berechnung der Kabellänge über die in einer Richtung vorgenommenen Haspelumdrehungen kann so wirkungsvoll vermieden werden. Relativ- und Absolutmessungen sind mit dem erfindungsgemäßen System problemlos möglich.

Claims

Vorrichtung zur Inspektion und/oder Sanierung von Rohren, mit – einer an einem Kabel befestigten Einrichtung zur Inspektion und/oder Sanierung von Rohren, – einer das Kabel aufnehmenden Haspel, und – einer Einrichtung zum Erfassen und Anzeigen der von der Haspel abgegebenen Kabellänge, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel eine Mehrzahl von in einem festen Abstandsraster angeordneten magnetischen Codierungen aufweist, die Einrichtung wenigstens zwei in demselben Abstand zueinander angeordnete Mittel zum Erfassen der magnetischen Codierungen aufweist, und eine Steuerung zum Ausgeben einer Fehlermeldung oder eines Alarms bei Vorliegen einer Abweichung von einem vorbestimmten Erfassungsmuster durch die wenigstens zwei Mittel vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Codierung in den Kabelmantel eingebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel aus einem wenigstens abschnittsweise mit einem hartmagnetischen Werkstoff angereicherten Kunststoff besteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel einen in Längsrichtung des Kabels verlaufenden Streifen aufweist, der aus mit einem hartmagnetischen Werkstoff angereichertem Kunststoff besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hartmagnetische Werkstoff aus keramischen Ferriten oder Seltenen Erden besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel einen in Längsrichtung des Kabels verlaufenden, die Codierung tragenden Draht aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht als schlauchartiges Drahtgeflecht ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungsrichtung der magnetischen Codierung zumindest teilweise in Richtung der Längsachse des Kabels ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungsrichtung der magnetischen Codierung zumindest teilweise senkrecht zur Langsachse des Kabels ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung in in Längsrichtung des Kabels diametral entgegengesetzt magnetisierte Abschnitte unterteilt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen der magnetischen Codierungen aus der Gruppe von Magnetfeldsensoren bestehend aus Hallsensor, AMR-Sensor, GMR-Sensor und/oder GMI-Sensor ausgewählt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen der Feldstärke eingerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen der Feldrichtung eingerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel als Schiebestab ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Schiebekamera ist.