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Die Erfindung betrifft eine Kanalinspektionseinheit mit einer daran angeschlossenen Satelliteneinheit zur Inspektion von Seitenkanälen, die von einem Hauptkanal abzweigen.
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Es ist mit der
DE 203 14 706 U1 bekannt, eine Kanalinspektionseinheit mit Satelliteneinheit in einem Hauptkanal dergestalt zu betreiben, dass die Kanalinspektionseinheit in einem Hauptkanal verfahrbar ist, wobei der Fahrantrieb der Kanalinspektionseinheit mit Hilfe eines Elektromotors erfolgt. Die Kanalinspektionseinheit ist über eine Versorgungsleitung mit einem außerhalb des Kanals angeordneten Inspektionsfahrzeug verbunden.
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Sobald die Kanalinspektionseinheit im Hauptkanal an einem bestimmten Abzweig unter Kamerakontrolle verfahren wurde, ist es ferner mit der
DE 201 22 158 U1 bekannt, eine an der Kanalinspektionseinheit angeordnete Satelliteneinheit abzuzweigen, die z. B. als Schiebeschlauch ausgebildet ist, und in einen Seitenkanal einzuschieben.
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Die Satelliteneinheit besteht aus einem Schlauch, an dessen vorderen freien Ende eine Inspektionskamera angeordnet ist. Der Verschiebeantrieb für diese Satelliteneinheit besteht aus einem Rollenantrieb an der Kanalinspektionseinheit, der den Schlauch der Satelliteneinheit reibschlüssig umfasst, so dass mit Einschaltung des Rollenantriebes der Schiebeschlauch in den Seitenkanal eingeschoben wird.
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Nachteil dieser bekannten Anordnung ist, dass wegen der Größe und der gewünschten Flexibilität der Schiebestange lediglich Schiebelängen im Bereich von 30 bis 40 m im Nebenkanal möglich sind. Größere Untersuchungslängen sind mit dieser bekannten Technik nicht möglich.
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Es ist mit der
DE 42 29 787 A1 ferner bekannt, von der Kanalinspektionseinheit eine Satelliteneinheit dadurch abzuzweigen, dass die Satelliteneinheit mit einer daran angeschlossenen hydraulischen Vorschubdüse in den Nebenkanal eingespült wird. Zu diesem Zweck wird in den Vorschubschlauch, mit dem die Satelliteneinheit verbunden ist, ein Hochdruckmedium eingespeist, welches sich über Rückstoßdüsen an der Kanalwandung des Nebenkanals abstützt, so dass damit die Satelliteneinheit über einen gewissen Vorschubweg durch den einen Vorschubspülvorgang in dem Nebenkanal eingeführt werden kann.
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Nachteil dieses Spülvorschubes ist jedoch, dass die maximale Länge für die Hydraulikleitung, in der Regel sind es 120 m, nicht überschritten werden kann. Mit dieser Länge ist gemeint, dass die Hochdruckleitung vom Schacht des Hauptkanals bis in den Nebenkanal hinein eine maximale Länge von 120 m aufweisen darf. Größere Längen waren bisher nicht möglich, weil die Hochdruckleitung einen beträchtlichen Durchmesser und ein dementsprechendes Gewicht aufweist, um das Hochdruckmedium zuverlässig zur Satelliteneinheit zu führen, was insgesamt zu einem Gewicht der Hochdruckleitung bei einer Länge von 120 m von 30 bis 40 kg führte. Größere Längen waren damit nicht zu bewältigen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kanalinspektionseinheit mit daran angeschlossener Satelliteneinheit so weiterzubilden, dass wesentlich größere Untersuchungslängen sowohl im Hauptkanal als auch im Nebenkanal möglich sind.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet. Ein Verfahren zum Betrieb einer Kanalinspektionseinheit ist Gegenstand des unabhängigen Anspruches 9.
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Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die Kanalinspektionseinheit mit daran angeschlossener Satelliteneinheit aus einem Mutterfahrzeug und einem damit verbundenen, unabhängig vom Mutterfahrzeug operierenden Tochterfahrzeug besteht und dass das Tochterfahrzeug einen autonomen Fahrantrieb aufweist und über eine (Kommunikations- und/oder mechanische) Verbindung mit dem Mutterfahrzeug verbunden ist.
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Die Erfindung besteht demgemäß aus einer Satelliteneinheit, die aus einem Mutterfahrzeug und aus einem unabhängig vom Mutterfahrzeug operierenden Tochterfahrzeug besteht.
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Damit können erstmals sehr große Untersuchungslängen auch in Seitenkanälen bewerkstelligt werden, denn die Untersuchungslänge im Hauptkanal kann bis zu 500 m lang sein, weil diese Untersuchungslänge nur noch vom Gewicht und der Art der Versorgungsleitung abhängt, die zwischen dem Schacht und dem Mutterfahrzeug angeordnet ist. Das Mutterfahrzeug erfährt eine beträchtliche Gewichtsersparnis, denn auf eine am Mutterfahrzeug angeordnete Satelliteneinheit mit Schiebeschlauch und Schiebeschlauchantrieb kann verzichtet werden. Ebenso ist es nicht mehr erforderlich, schwere und raumgreifende Hochdruckschläuche für den Spülvorschub der Satelliteneinheit mitzuführen.
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Aufgrund dieser Gewichtseinsparung wird der Aktionsradius des Mutterfahrzeuges um eine beträchtliche Länge gesteigert.
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Sobald das Mutterfahrzeug über eine große Entfernung vom Schacht, wie z. B. 500 m, zu einem zu untersuchenden Seitenkanal gefahren ist, ist vorgesehen, dass das Mutterfahrzeug mindestens ein Tochterfahrzeug absetzt und in den Abzweig des Seitenkanals freisetzt, wonach dann das Tochterfahrzeug über seinen autonomen Fahrantrieb und die Verbindung (z. B. die Kommunikationsverbindung) mit dem Mutterfahrzeug beträchtliche Untersuchungslängen im Seitenkanal durchfahren kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung hat das Tochterfahrzeug beispielsweise einen Aktionsradius von zum Beispiel 200 m, der mit dem Absetzpunkt am Mutterfahrzeug beginnt.
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Insgesamt können somit große Strecken im Hauptkanal, von z. B. 500 m Länge, mit dem Gespann aus Mutterfahrzeug und dem auf dem Mutterfahrzeug aufgesattelten Tochterfahrzeug überwunden werden, und am Ort der Absetzung des Tochterfahrzeuges können dann weitere Untersuchungslängen von z. B. 200 m und mehr von dem Tochterfahrzeug bewältigt werden. Das Mutterfahrzeug kann auch mehr als ein Tochterfahrzeug freisetzen.
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Ein Grund für die Bewältigung sehr hoher Untersuchungslängen durch das Tochterfahrzeug ist darin zu sehen, dass das Tochterfahrzeug kleiner als das Mutterfahrzeug dimensioniert ist und einen schwächeren Fahrantrieb aufweisen kann, der insgesamt kleiner als das Mutterfahrzeug ausgebildet ist, so dass die zwischen dem Mutterfahrzeug und dem Tochterfahrzeug angeordnete Verbindung (z. B. die Kommunikationsverbindung) auch wesentlich kleiner dimensioniert werden kann. Damit kann die Stromversorgung des Tochterfahrzeuges auch kleiner dimensioniert werden. Weil sie kleiner dimensioniert werden kann, ist sie auch leichter, und es können damit hohe Längen überwunden werden, weil das Tochterfahrzeug aufgrund seines autonomen Fahrantriebes ohne Weiteres in der Lage ist, eine kleiner dimensionierte Versorgungsleitung mit einer Länge von z. B. 200 m mit sich mitzuführen und hinterher zu schleifen. Die Versorgungsleitung zwischen Mutter- und Tochterfahrzeug kann ein einfaches Signalkabel sein und es ist nicht mehr erforderlich zusätzlich Druckluft und/oder Druckwasser mitzuführen, wie es bei der Versorgung eines Mutterfahrzeuges von Seiten eines außerhalb des Kanals angeordneten Inspektionsfahrzeug notwendig ist.
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Wenn der Begriff „Kommunikationsverbindung” zwischen Mutterfahrzeug und Tochterfahrzeug verwendet wird, so ist dies in weiterem Umfang zu verstehen. In einer ersten Ausgestaltung kann diese Kommunikationsverbindung drahtgebunden sein, d. h. es sind dort Stromversorgungskabel und Signalkabel geführt.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Kommunikationsverbindung lediglich als Stromversorgung ausgebildet ist. In diesem Fall ist es dann nicht mehr erforderlich, dass Signalleitungen mitgeführt werden, weil im Tochterfahrzeug eine Signalspeicherung der aufgenommenen Kamerabilder und der Sensorsignale stattfindet und das Tochterfahrzeug erst dann seine Daten an das Mutterfahrzeug abgibt, wenn es entweder nach der Rückkehr aus dem Seitenkanal mit dem Tochterfahrzeug wieder gekuppelt wird oder – in einer anderen Ausführung – wenn Mutter- und Tochterfahrzeug aus dem Kanal herausgefahren wurden.
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Die Versorgungsleitung kann also deshalb klein dimensioniert werden, weil sie beispielsweise nur als Stromversorgung für den autonomen Fahrantrieb des Tochterfahrzeuges ausgebildet sein muss.
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In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das Tochterfahrzeug einen im Tochterfahrzeug angeordneten Akkumulator für den Fahrantrieb aufweist, so dass auf stromführende Kabel in der Kommunikationsverbindung zwischen Tochter- und Mutterfahrzeug verzichtet werden kann und stattdessen nur Signalleitungen mit geringem Durchmesser verwendet werden können.
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Eine solche Kommunikationsleitung kann z. B. auch als dünn dimensioniertes – und entsprechend leichtgewichtiges – Glasfaserkabel ausgebildet sein, für den Fall, dass das Tochterfahrzeug einen von einem Akku versorgten autonomen Fahrantrieb aufweist.
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Wegen der erfindungsgemäßen Möglichkeit, die Kommunikationsverbindung zwischen dem Tochterfahrzeug und dem Mutterfahrzeug wesentlich kleiner zu dimensionieren, ist es deshalb nun erstmals möglich, dem Tochterfahrzeug einen sehr großen Aktionsradius zuzuordnen, der z. B. im Bereich von 200 m oder mehr liegen kann.
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In einer dritten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das Tochterfahrzeug völlig autonom und unabhängig von dem Mutterfahrzeug arbeitet, weil das Tochterfahrzeug einen von einem Akku versorgten Fahrantrieb aufweist und die Datenerfassung und Speicherung autonom im Tochterfahrzeug stattfindet, wobei die beiden Fahrzeuge dann lediglich über ein sehr langes Sicherungsseil miteinander verbunden sind.
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Sollte das Tochterfahrzeug im Nebenkanal auf irgendein Hindernis stoßen, welches den Fahrantrieb außer Kraft setzt, kann es durch das Sicherungsseil wieder zum Mutterfahrzeug zurückgeholt werden.
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Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist also, dass mit dem Mutterfahrzeug ein autonom arbeitendes Tochterfahrzeug mitgeführt wird, welches am Absetzort eine sehr große Untersuchungslänge durchfahren kann und hierbei in – elektrischer und/oder mechanischer – Verbindung mit dem Mutterfahrzeug bleibt und auch zum Mutterfahrzeug zurückkehrt und mit diesem wiederum gekoppelt werden kann.
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Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
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1: schematisiert die Draufsicht auf einen Hauptkanal und davon abzweigende Seitenkanäle in einer Deponie mit zwei Arbeitszuständen bezüglich eines Mutter- und eines damit mitgeführten Tochterfahrzeuges
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2: eine erste Ausführung für die Verbindung zwischen einem Mutter- und einem Tochterfahrzeug
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3: eine zweite Ausführung für die Verbindung zwischen einem Mutter- und einem Tochterfahrzeug
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4: eine dritte Ausführung für die Verbindung zwischen einem Mutter- und einem Tochterfahrzeug
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5: eine vierte Ausführung für die Verbindung zwischen einem Mutter- und einem Tochterfahrzeug
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6: eine schematisierte Darstellung der Verbindung zwischen Mutter- und Tochterfahrzeug über verschiedene Kommunikationsverbindungen
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In 1 ist allgemein ein Schacht 1 gezeigt, der mit einem Hauptkanal 2 verbunden ist, wobei sich der Hauptkanal 2 über eine sehr große Entfernung 5 von z. B. 500 m vom Schacht 1 entfernt erstrecken soll.
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Vom Hauptkanal 2 zweigen eine Reihe von Seitenkanälen 3, 4 ab, die ebenfalls relativ große Untersuchungslängen von z. B. 200 m bis 300 m erfordern.
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Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise im Untergrund einer Mülldeponie gegeben, bei der es darum geht, im Hauptkanal 2 und in den Seitenkanälen 3, 4 umfangreiche Kamerauntersuchungen der dort verlegten Kanäle 2, 3, 4 zu bewerkstelligen.
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Früher war es nicht möglich, ausgehend von der Entfernung 5 zum Seitenkanal 4 noch eine zusätzliche Untersuchungslänge mit der Entfernung 6 von z. B. 200 m bis 300 m für eine daran angeschlossene Satelliteneinheit zu ermöglichen.
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Hier setzt die Erfindung ein, die vorsieht, dass ein Gespann bestehend aus Mutterfahrzeug 7 und aufgesatteltem Tochterfahrzeug 8 vom Schacht 1 ausgehend in Pfeilrichtung 25 in den Hauptkanal 2 verfahren bis zur ersten Absetzstelle 26 wird, wobei das Mutterfahrzeug 7 über eine Versorgungsleitung 12 mit einem nicht näher dargestellten Kanalinspektionsfahrzeug verbunden ist, welches außerhalb des Schachtes 1 angeordnet ist.
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Das Gespann bestehend aus Mutterfahrzeug 7 und aufgesatteltem Tochterfahrzeug 8 hält am Abzweig 10 bei der Absetzstelle 26 an, wo das Mutterfahrzeug 7 das Tochterfahrzeug 8 absetzt und das Tochterfahrzeug in den Abzweig 10 zum Zweck der Inspektion des Seitenkanals 3 hinein fährt. Das Tochterfahrzeug 8 ist über eine Kommunikationsverbindung 9 mit dem Mutterfahrzeug 7 verbunden. Die Art und mögliche Ausgestaltung der Kommunikationsverbindung 9 wurde im allgemeinen Beschreibungsteil oben stehend beschrieben.
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Gleiches gilt für die Darstellung in 1 oben, wo erkennbar ist, dass das Gespann bestehend aus Mutterfahrzeug 7 und Tochterfahrzeug 8 am Abzweig 11 im Bereich der zweiten Absetzstelle 27 angelangt ist und das Mutterfahrzeug 7 ein Tochterfahrzeug 8 in den Seitenkanal 4 abgesetzt hat, wobei das Tochterfahrzeug 8 autonom im Seitenkanal selbst verfahrbar ist.
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Es kann deshalb unter Kamerakontrolle auch im Seitenkanal 4 abzweigende weitere Seitenkanäle befahren und untersuchen. Seine Sensoren können alle Aufzeichnungen entweder speichern oder über die Kommunikationsverbindung 9 übertragen.
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Die 2 bis 5 zeigen nun verschiedene Möglichkeiten der Gespannbildung zwischen dem Mutterfahrzeug 7 und dem Tochterfahrzeug 8.
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In 2 ist dargestellt, dass am Mutterfahrzeug 7, welches in an sich bekannter Weiser mit einer drehbaren und schwenkbaren Kamera 17 ausgebildet ist, eine Drehlafette 13 angeordnet ist, auf welcher das Tochterfahrzeug 8 angeordnet ist.
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Das Tochterfahrzeug 8 selbst hat eine schwenkbare Kamera 18, die analoge oder digitale Videoaufnahmen erzeugt und über die Kommunikationsverbindung 9 dem Mutterfahrzeug 7 zuleitet.
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Das Mutterfahrzeug 7 speichert entweder diese Daten oder die Daten werden sofort drahtgebunden über die Versorgungsleitung 12 dem Inspektionsfahrzeug zugeleitet.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 2 fährt das Mutterfahrzeug 7 bis zum Abzweig 11 und die Drehlafette 13 wird in dem Abzweig 11 hineinverschwenkt, sodass die Auflaufschräge 14 eine Rampe für das Einfahren des Tochterfahrzeuges 8 in den Seitenkanal 4 bildet.
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Das Tochterfahrzeug fährt in Pfeilrichtung 15 in den Seitenkanal 4 hinein und führt dort die gewünschten Inspektionsarbeiten aus, wie dies anhand der 1 dargestellt wurde.
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In 3 ist als weitere Möglichkeit dargestellt, dass das Mutterfahrzeug 7 eine Brücke 19 aufweisen kann, auf der das Tochterfahrzeug 8 aufgeständert ist. Es kann ebenfalls auf einer Drehlafette angeordnet sein und in der gleichen Weise wie in 2 beschrieben, fährt das Mutterfahrzeug mit der Brücke 19 in den Einlaufbereich des Abzweiges 11 und setzt dort das Tochterfahrzeug 8 ab, sodass es in den Seitenkanal 4 einfahren kann.
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Die 4 zeigt als weitere Ausführungsform, dass am Mutterfahrzeug 7 ein Kran 20 angeordnet ist, der heb-, senk- und drehbar ausgebildet ist. Er trägt das Tochterfahrzeug 8, das wiederum unter Kranhilfe in den Seitenkanal 4 absetzbar ist.
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Als viertes Ausführungsbeispiel zeigt die 5 ein hinten am Mutterfahrzeug 7 angeordnetes Tenderfahrzeug 22, auf dem das Tochterfahrzeug 8 mit einer Drehlafette 13 aufgeständert ist.
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In an sich bekannter Weise weist das Mutterfahrzeug 7 ein Drehgestell 21 für die Halterung einer dreh-, senk- und neigbaren Kamera 17 auf.
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Die gesamte Absetz- und Aufnahmeaktion des Tochterfahrzeuges 8 auf das Mutterfahrzeug 7 erfolgt unter Kamerakontrolle der Kamera 18 des Tochterfahrzeuges 8, sowie unter Kamerakontrolle der Kamera 17 des Mutterfahrzeuges 7.
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6 zeigt verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der Kommunikationsverbindung 9 zwischen dem Mutterfahrzeug 7 und dem Tochterfahrzeug 8.
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Als erste Ausführungsform ist dargestellt, dass eine drahtgebundene Verbindung zwischen dem Tochterfahrzeug 8 und dem Mutterfahrzeug 7 in Form einer nachgeschleppten Schleife 24 vorgesehen ist. Am Mutterfahrzeug 7 ist deshalb eine sich über eine beträchtliche Länge erstreckende Schleife 24 angeordnet, die lediglich aus einer einzigen Schlaufe besteht, die z. B. eine Länge von 200 m aufweisen kann und die von dem Mutterfahrzeug 7 mitgezogen wird.
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Sobald das Mutterfahrzeug 7 das Tochterfahrzeug 8 in den Seitenkanal 3, 4 hinein abgesetzt hat, zieht das Tochterfahrzeug 8 die nachgeschleppte Schleife 24 auseinander, und hat so einen bestimmten beträchtlichen Aktionsradius in Abhängigkeit vom Absetzort vom Mutterfahrzeug 7.
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Als weitere Ausführungsform zeigt die 6, dass statt einer nachgeschleppten Schleife 24 auch eine Wickeltrommel 23 für ein Kabel zwischen dem Tochterfahrzeug 8 und dem Mutterfahrzeug 7 vorgesehen sein kann. Die Wickeltrommel 23 ist am Mutterfahrzeug 7 drehbar angetrieben angeordnet und das Tochterfahrzeug 8 zieht seine Kommunikationsverbindung aus der Wickeltrommel 23 heraus. Bei der Rückkehr zum Mutterfahrzeug 7 wird diese Kommunikationsverbindung wieder auf der Wickeltrommel 23 aufgewickelt.
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Als dritte Ausführungsform – die lediglich im allgemeinen Beschreibungsteil erwähnt wurde, und die zeichnerisch nicht dargestellt ist, soll vorgesehen sein, dass das Tochterfahrzeug 8 vollkommen autonom vom Mutterfahrzeug 7 arbeitet, d. h. die Datenerfassung und Datenspeicherung erfolgt allein im Tochterfahrzeug 8, sodass dieses nur über ein Sicherungsseil mit dem Mutterfahrzeug 7 verbunden ist. Das Sicherungsseil ist lediglich auf der Wickeltrommel 23 am Mutterfahrzeug 7 aufgewickelt oder ist als nachgeschleppte Schleife 24 ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schacht
- 2
- Hauptkanal
- 3
- Seitenkanal
- 4
- Seitenkanal
- 5
- Entfernung
- 6
- Entfernung
- 7
- Mutterfahrzeug
- 8
- Tochterfahrzeug
- 9
- Kommunikationsverbindung
- 10
- Abzweig
- 11
- Abzweig
- 12
- Versorgungsleitung
- 13
- Drehlafette
- 14
- Auslaufschräge
- 15
- Pfeilrichtung
- 16
- Rolle
- 17
- Kamera
- 18
- Kamera
- 19
- Brücke
- 20
- Kran
- 21
- Drehgestell
- 22
- Tenderfahrzeug
- 23
- Wickeltrommel
- 24
- nachgeschleppte Schleife
- 25
- Pfeilrichtung
- 26
- Absetzstelle
- 27
- Absetzstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20314706 U1 [0002]
- DE 20122158 U1 [0003]
- DE 4229787 A1 [0006]
