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Die Erfindung betrifft eine Rohrinspektionseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Rohrinspektionseinheiten werden genutzt, um eine optische Inspektion von Rohren, beispielsweise von Abwasserrohren vorzunehmen, die sonst nicht zugänglich sind. Zu diesem Zweck sind derartige Rohrinspektionseinheiten mit einer optischen Inspektionseinrichtung ausgestattet, bei der es sich beispielsweise um eine Digitalkamera handeln kann. Somit ist es möglich, mit derartigen Rohrinspektionseinheiten auch enge Rohre, die beispielsweise die Normgröße DN 80 aufweisen, optisch zu inspizieren, indem die Rohrinspektionseinheiten mit Hilfe einer Versorgungsleitung in das Rohrsystem eingebracht werden.
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Eine derartige Rohrinspektionseinheit ist beispielsweise aus der
DE 20 2005 006 767 U1 bekannt. Sie besteht im Wesentlichen aus zwei Modulen, die jeweils über einen eigenen Antrieb verfügen und gelenkig verbunden sind, so dass mit dieser Inspektionseinheit auch ein verwinkeltes und verzweigtes Rohrsystem gezielt befahren werden kann. Die dort offenbarte Inspektionseinheit ermöglicht jedoch lediglich eine optische Inspektion des Kanalsystems. In der Praxis kommt es jedoch vor, dass der Befund der optischen Inspektion keine eindeutige Aussage über die Dichtigkeit des Kanalsystems erlaubt, infolgedessen eine Dichtigkeitsprüfung zusätzlich erfolgen muss.
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Aus der
DE 20 2006 015 402 U1 ist eine ähnliche Rohrinspektionseinheit bekannt, bei welchem die beiden gelenkig verbundenen Module jeweils mit einer steuerbar aufblasbaren Gummiblase ausgestattet sind, welche es ermöglicht, den Bereich zwischen den gelenkig verbundenen Modulen im Kanalsystem zu isolieren und auf diesem Abschnitt zwischen den beiden Modulen Druckmessungen zur Dichtigkeitsprüfung durchzuführen. Die überprüfbare Strecke ist dabei jedoch auf die Länge der Rohrinspektionseinheit beschränkt, d. h. insbesondere dann, wenn über längere Rohrabschnitte aufgrund der optischen Inspektion keine ausreichend zuverlässige Aussage über die Dichtigkeit des Kanalabschnitts gemacht werden kann, ist eine Dichtigkeitsprüfung mit einer derartigen Rohrinspektionseinheit sehr mühsam und zeit- und damit auch kostenaufwendig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrinspektionseinheit anzugeben, welche eine effiziente Dichtigkeitsüberprüfung eines Kanalsystems ermöglicht.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Rohrinspektionseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Merkmale der Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.
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Erfindungsgemäß ist eine Rohrinspektionseinheit vorgesehen, die mindestens zwei schwenkbar verbundene Module sowie eine optische Inspektionseinrichtung und Absperreinrichtungen zur Absperrung einzelner Rohrabschnitte sowie eine Versorgungsleitung aufweist, wobei erfindungsgemäß mindestens eine Absperreinrichtung beabstandet zu den Modulen an der Versorgungsleitung vorgesehen ist.
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Durch das Vorsehen der Absperreinrichtung, bei der es sich beispielsweise um aufblasbare Blasen aus einem elastischen Material, insbesondere Gummi oder gummielastischen Kunststoff handeln kann, an der Versorgungsleitung ist es möglich, die mindestens eine an der Versorgungsleitung vorgesehene Absperreinrichtung in einem beliebigen Abstand zu den in ihrer Gesamtlänge naturgemäß beschränkten Modulen der Rohrinspektionseinheit vorzusehen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn derartige Absperreinrichtungen in sinnvoll gewählten Intervallen an der Versorgungsleitung vorgesehen werden, beispielsweise mit 0,5; 1; 2,5; 5; 10; 15 und 20 Meter Abstand zu den Modulen der Rohrinspektionseinheit. Die zur Dichtemessung notwendigen Drucksensoren können zweckmäßiger Weise am Modul an der Rohrinspektionseinheit vorgenommen werden, so dass sie sich beim Absperren eines Kanalabschnitts zwischen zwei den Kanalabschnitt absperrenden Absperreinrichtungen befinden. Es ist jedoch auch möglich, eine derartige Sensorik in die Versorgungsleitung zu integrieren. Auf diese Weise kann nach einer Art Ausschlussprinzip eine große Kanalstrecke abschnittsweise auf Dichtigkeit überprüft werden, wobei bei einer detektierten Leckage an einem großen Kanalabschnitt dieser in schrittweise kleiner werdende Unterabschnitte unterteilt werden kann, wobei abhängig von den Prüfergebnissen die noch oder nicht mehr zu prüfenden Kanalabschnitte immer schärfer voneinander abgrenzt werden können, bis nur noch das konstruktiv kleinstmögliche durch die Rohrinspektionseinheit überprüfbare Kanalrohrlängenintervall zur räumlichen Eingrenzung der Leckagestelle verwendet wird. Durch diese Vorgehensweise können bei der schrittweisen räumlichen Eingrenzung der Leckagestellen bereits nach wenigen Schritten große Kanalabschnitte von weiteren Prüfungen bei der Leckagesuche ausgeschlossen werden, was insgesamt die Suchzeit und damit den Aufwand bei der Kanalinspektion drastisch reduziert.
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Vorteilhafterweise weist ein oder eine Mehrzahl der Module Führungseinrichtungen auf. Dabei kann es sich beispielsweise um abspreizbare Gelenkhebel handeln, die um die Kanalgängigkeit der Rohrinspektionseinheit zu verbessern, in dem Bereich in dem sie in Berührung mit der Rohrwand kommen, Rollen oder Räder aufweisen können. Vorzugsweise erlauben diese Führungseinrichtungen eine zentrierte Positionierung der Module in einem Rohr, was sich vorteilhaft auf die Manövrierbarkeit der Rohrinspektionseinheit auswirkt.
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Vorteilhafterweise kann die Rohrinspektionseinheit mit einer Ortungseinrichtung ausgestattet sein. Eine derartige Ortungseinrichtung kann beispielsweise mit Beschleunigungssensoren ausgestattet sein, die zur Ermittlung der räumlichen Position der Rohrinspektionseinheit genutzt werden können. In Verbindung mit einer geeigneten Auswerteeinrichtung können die Positionsdaten zur Kartographierung von Rohrsystemen benutzt werden. Die Auswerteeinrichtung kann dabei auf eine geeignete Computersoftware zurückgreifen. Insbesondere vorteilhaft ist die Kombination mit der zentrischen Positionierung der Rohrinspektionseinheit im Rohr aufgrund der sich so ergebenden, immer auf die Rohrmitte bezogenen, Positionsdaten.
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Vorzugsweise weist jedes mit Führungseinrichtungen ausgestattete Modul drei von dem jeweiligen Modul abspreizbare Gelenkhebel auf, die vorzugsweise in einem Winkel von ca. 120° zueinander sternförmig um die Längsachse der Rohrinspektionseinheit angeordnet sind. Durch diese Anordnung ergibt sich automatisch die gewünschte Zentrierung beim gleichmäßigen Abspreizen der Gelenkhebel. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn hintereinander angeordnete Module die Gelenkhebel in einer um die Längsachse der Rohrinspektionseinheit rotierend versetzten Anordnung aufweisen, bzw. die Module um ihre gemeinsame Längsachse relativ zueinander rotierbar angeordnet sind. Dabei kann der für die Rotation erforderliche Antrieb in ein Modul integriert sein. Ein solcher Antrieb kann beispielsweise zwei Teile des Moduls gegeneinander rotieren, so dass die Relativverschiebung der Modulteile beim rotieren relativ zueinander entlang einer, vorzugsweise kreisförmig in Umfangsrichtung um die Längsachse verlaufenden, Gehäuseteilung des Moduls stattfindet.
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Vorzugsweise werden die Gelenkhebel von Spreizhebeln betätigt, die beabstandet von Enden des jeweiligen Gelenkhebels an diesen angelenkt und an dem jeweiligen Modul verschieblich angelenkt sind, wobei die verschiebliche Anlenkung derart gestaltet ist, dass sie mit einer Kraft beaufschlagt werden kann, die den Gelenkhebel durch den Spreizhebel nach außen und damit mit seinem dafür vorgesehenen Ende an die Kanalrohrwand drückt. Diese Ausgestaltung der Gelenkhebelmechanik ermöglicht weit abspreizende Gelenkhebel bei gleichzeitig kurz bauenden Modulen. Vorzugsweise sind zum Verschwenken der Module relativ zueinander pneumatische Einrichtungen, insbesondere pneumatische Muskeln vorgesehen. Diese ermöglichen eine zum einen leichte, zum anderen gegenüber Verschmutzungen unempfindliche Realisierung von gegeneinander verschwenkbaren Modulen, die sich aufgrund der so gezielt möglichen Ansteuerung gezielt gegeneinander verschwenken und somit im Kanalsystem manövrieren lassen. Hierbei können einer oder eine Mehrzahl dieser pneumatischen Muskeln exzentrisch zur Mittelachse der Rohrinspektionseinheit zwischen den Modulen als Verbindung dieser Module vorgesehen sein, so dass sich beim Kontrahieren der pneumatischen Einrichtungen auf nur einer Seite der Rohrinspektionseinheit diese krümmt. Ebenso ist es denkbar, biegbare aber stauchungsresistente Elemente vorzusehen, die durch die Kontraktion eines pneumatischen Muskels gekrümmt werden, um die Verschwenkbarkeit der Module zueinander zu realisieren. Unter biegbar und stauchungsresistent ist dabei zu verstehen, dass die mechanischen Eigenschaften des Elements es erlauben, dieses durch die Kontraktion eines im Bereich der Enden des Elements angreifenden pneumatischen Muskels so zu verformen, dass die resultierende Biegung die Stauchung überwiegt, eine totale Stauchungsresistenz ist nicht zwingend notwendig. Insbesondere in Kombination mit einer relativen Rotierbarkeit der Module kann so eine Manövrierfähigkeit bereits bei der Verwendung von nur einem pneumatischen Muskel in einer schwenkbaren Verbindung zweier Module erzielt werden.
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Vorzugsweise ist die optische Inspektionseinrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine Digitalkamera und/oder Schwenkkopfkamera handeln kann, die vorzugsweise über eine Beleuchtungseinrichtung zur Ausleuchtung der Kanäle verfügt, in oder an einem Kopfmodul vorgesehen. Vorzugsweise ist dieses Kopfmodul abstandsveränderlich und/oder um die Längsachse der Kanalinspektionseinheit rotierbar in einem Modul aufgenommen. Ein derartiges Kopfmodul kann eine Doppelfunktion erfüllen. Zum einen ermöglicht es die Veränderung der Kameraposition, ohne dass die gesamte Rohrinspektionseinheit bewegt werden muss, zum anderen kann das Kopfmodul als Manövrierhilfe genutzt werden, beispielsweise um die Rohrinspektionseinheit in eine Abzweigung hinein zu manövrieren, indem zunächst das ausgefahrene Kopfmodul in diese Abzweigung eingefädelt und dann erst die gesamte Rohrinspektionseinheit hinterher bewegt wird.
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Vorzugsweise kann dabei die Veränderung des Abstands zwischen dem Kopfmodul und dem dem Kopfmodul nächstliegenden Modul durch eine Abstandsänderung zwischen dem Kopfmodul und einem weiteren Modul bewirkt werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass das Kopfmodul an einer starren oder flexiblen, auf jeden Fall jedoch nicht stauchbaren Führung verschieblich in dem ihm nächstliegenden Modul gelagert ist, wobei diese Führung mit dem dem Kopfmodul gegenüberliegenden Ende in einem anderen Modul aufgenommen ist. Wird nun beispielsweise über das Ansteuern pneumatischer Muskeln zwischen den Modulen der Abstand zwischen den Modulen verkürzt, so wird das Kopfmodul von dem ihm nächstliegenden Modul weg bewegt.
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Durch eine derartige Konstruktion ist es möglich, ein ausfahrbares Kopfmodul zu realisieren, ohne dass weitere ansteuerbare Aktoren als ohnehin zur Relativverschwenkung der Module zueinander benötigt werden, vorgesehen werden müssen.
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Besonders vorteilhafterweise ist das Kopfmodul dabei derart an der Rohrinspektionseinheit aufgenommen, dass eine Abstandsveränderung zwischen dem Kopfmodul und dem dem Kopfmodul nächstliegenden Modul eine Taumel- oder Schwenkbewegung des Kopfmoduls relativ zur Rohrinspektionseinheit bewirken kann. So kann die Führung des Kopfmoduls beispielsweise derart gestaltet sein, dass sie sich aufgrund einer Verkrümmung oder schraubenartigen Formgebung bei einer Abstandsänderung, beispielsweise beim Ausfahren des Kopfmoduls über einen gewissen Punkt hinaus, seitlich krümmt, so dass es möglich ist, bei in einem geraden Rohrstück koaxial zu diesem positionierter Rohrinspektionseinheit das Kopfmodul in eine seitliche Abzweigung einzuschieben, indem es so in einer gemeinsamen Bewegung sowohl koaxial zur Inspektionseinheit von dieser weg als auch gleichzeitig aus der Längsachse der Rohrinspektionseinheit heraus in Richtung Rohrwand bewegt wird. Ist das Kopfmodul auf diese Weise als erster Teil der Rohrinspektionseinheit in eine Abzweigung eingeschoben, so kann die restliche Rohrinspektionseinheit dann leicht in diese hinein manövriert werden.
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Vorzugeweise weist die Rohrinspektionseinheit einen pneumatischen und/oder hydraulischen Antrieb auf. Ein derartiger Antrieb hat den Vorteil, dass er konstruktiv einfach zu realisieren ist und in einfachster Weise extern über die Versorgungsleitung angesteuert werden kann. Vorteilhafterweise ist dabei ein Modul der Rohrinspektionseinheit als Antriebsmodul gestaltet, indem es mit Austrittsdüsen ausgestattet ist. Vorzugsweise sind Austrittsdüsen derart vorgesehen, dass sie in verschiedene Richtungen gerichtet sind, beispielsweise um durch geeignete Ansteuerung Vorwärts- und Rückwärtsfahrt zu ermöglichen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 bis 6 schematisch näher erläutert:
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1 – zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften erfindungsgemäßen Rohrinspektionseinheit,
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2 – zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften erfindungsgemäßen Rohrinspektionseinheit mit ausfahrbarem Kopfmodul,
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3 – zeigt eine Schnittdarstellung durch eine beispielhafte erfindungsgemäße Rohrinspektionseinheit,
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4 – zeigt die Rohrinspektionseinheit aus 5 mit ausgefahrenem Kopfmodul und angeschlossener Versorgungsleitung.
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Die beispielhafte erfindungsgemäße Rohrinspektionseinheit weist drei gelenkig miteinander verbundene Module 2, 3 und 4 auf, wobei die miteinander gelenkig verbundenen Module 2 und 3 Führungseinrichtungen 7 aufweisen, wobei jedes der Module 2 und 3 jeweils drei Führungseinrichtungen 7 aufweist, die jeweils als wesentliche Bestandteile einen Gelenkhebel 7a, einen an diesem angreifenden Spreizhebel 7b und ein Rad 7c zur Anlage an der Kanalwand aufweisen. Die Räder 7c können durch das Abspreizen der Gelenkhebel 7a durch die verschieblich an den Modulen aufgenommenen Spreizhebel 7b an die Kanalrohrinnenwand gedrückt werden. Die jeweils drei Führungseinrichtungen 7 sind dabei sternförmig um die Längsachse X der Rohrinspektionseinheit angeordnet.
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Dabei sind in dem in 1 gezeigten Beispiel die Führungseinrichtungen 7 des Moduls 3 zu den Führungseinrichtungen 7 des Moduls 2 rotierbar um die Längsachse X der Rohrinspektionseinheit versetzt angeordnet, indem Modul 3 aus zwei entlang der Gehäuseteilung 3b gegeneinander rotierbaren Teilen 3c und 3d.
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Das Modul 4 ist als Antriebsmodul konzipiert und mit den Wasseraustrittsdüsen 6, die teilweise in und teilweise gegen die Fahrtrichtung X der Rohrinspektionseinheit angeordnet sind, ausgestattet. An dem als Antriebsmodul konzipierten Modul 4 ist ein Anschluss 11 für die Versorgungsleitung 9 vorgesehen. Die Versorgungsleitung 9 weist dabei beabstandet von ihrem mit dem Modul 4 verbundenen Ende mindestens eine Absperreinrichtung 10 auf.
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Zwischen den Modulen 2 und 3 bzw. zwischen den Modulen 3 und 4 sind jeweils pneumatische Einrichtungen 5 in Form pneumatischer Muskeln vorgesehen, bei denen im gezeigten Beispiel entweder drei schlauchartige pneumatische Muskeln exzentrisch um die Mittelachse der Rohrinspektionseinheit angeordnet sind oder ein pneumatischer Muskel mit biegbaren aber stauchungsresistenten Spiralfedern 5b zusammenwirkt. Dadurch wird es möglich, durch die gezielte Ansteuerung der pneumatischen Muskeln die Rohrinspektionseinheit in beliebige Richtungen zu krümmen bzw. die Abstände zwischen den Modulen 2 und 3 bzw. 3 und 4 zu vergrößern oder zu verringern. Durch eine Verringerung der Abstände der Module, im gezeigten Beispiel insbesondere der Module 4 und 2, kann das Kopfmodul 1 in seinem Abstand zu dem ihm nächstliegenden Modul 2 verändert werden. Bei der gezeigten beispielhaften Rohrinspektionseinheit funktioniert dies dadurch, dass die Längsführung 8, an deren einem Ende das Kopfmodul 1 aufgenommen ist und die mit ihrem gegenüberliegenden Ende an dem Antriebsmodul 4 aufgenommen ist, bei einem Kontrahieren der pneumatischen Muskeln und einer dadurch bedingten Abstandsverkürzung zwischen dem Modul 2 und dem Modul 4 in seiner Führung in dem Modul 2 verschoben wird und so das Kopfmodul 1 von dem ihm nächstliegenden Modul 2 weg bewegt.
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Zum Schutz vor Verschmutzungen können die verschwenkbaren Verbindungen der Module von Schutzeinrichtungen 5c umgeben sein, wie dies beispielsweise in für einen Teilbereich der schwenkbaren Verbindung zwischen Modul 2 und Modul 3 angedeutet ist. Die Schutzeinrichtungen 5c haben die primäre Funktion, die hydraulischen Muskeln vor Verschmutzungen und Beschädigungen zu schützen und können beispielsweise als sich schuppenartig überlappende Segmente ausgeführt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005006767 U1 [0003]
- DE 202006015402 U1 [0004]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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