DE102016116036A1

DE102016116036A1 - Measuring device with finally corrected lens arrangement

Info

Publication number: DE102016116036A1
Application number: DE102016116036.9A
Authority: DE
Inventors: Herbert Wind
Original assignee: Pipetronics GmbH and Co KG
Current assignee: Pipetronics GmbH and Co KG
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2018-03-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur messtechnischen Erfassung eines Leitungssystems, umfassend ein Kamerasystem mit mindestens einem Bildaufnahmeelement, das eine für elektromagnetische Strahlung sensitiven Fläche aufweist, und mit einer vor dem Bildaufnahmeelement angeordneten Linsen-Anordnung, die im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung vor dem Bildaufnahmeelement angeordnet ist, wobei die Linsenanordnung eine endlich korrigierte Linsenanordnung ausbildet sowie eine Verwendung einer solchen Messvorrichtung.The present invention relates to a measuring device for metrological detection of a line system, comprising a camera system having at least one image pickup element having a surface sensitive to electromagnetic radiation, and arranged with a front of the image pickup element lens array disposed in the beam path of the electromagnetic radiation in front of the image pickup element is, wherein the lens assembly forms a finely corrected lens assembly and a use of such a measuring device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messvorrichtung mit endlich korrigierter Linsenanordnung zur messtechnischen Erfassung eines Leitungssystems, insbesondere eines Leitungssystem, in das zur Sanierung ein Auskleidungsschlauch eingezogen wurde.The present invention relates to a measuring device with a finely corrected lens arrangement for the metrological detection of a conduit system, in particular a conduit system, into which a lining tube has been drawn for remediation.

Zur Inspektion, Wartung und Sanierung von Leitungen, Kanalsystemen, und dergleichen werden oftmals Vorrichtungen in die Leitungen eingeführt, um die erforderlichen Messvorgänge und/oder mechanischen Sanierungsarbeiten auszuführen. Zur Messung der Ist-Situation einer Leitung weisen die Vorrichtungen meist Kamerasysteme auf, um den Zustand der Leitung zu visualisieren.For inspection, maintenance and repair of pipelines, duct systems, and the like, devices are often introduced into the pipelines to perform the required metering and / or mechanical remediation work. To measure the actual situation of a line, the devices usually have camera systems in order to visualize the state of the line.

Wird ein Defekt oder eine Beschädigung erkannt, kann der entsprechende Abschnitt des Leitungssystems durch neue Abschnitte ersetzt werden. Dies ist jedoch in der Regel sehr aufwendig.If a defect or damage is detected, the corresponding section of the piping system can be replaced by new sections. However, this is usually very expensive.

Alternativ sind Verfahren im Stand der Technik bekannt, bei denen zur Sanierung von Leitungssystemen, z. B. von Kanälen und ähnlichen Rohrsystemen, eine flexibler, mit einer mit härtbaren Harz getränkte aushärtbare Lage, die als Auskleidungsschlauch, auch als Liner bezeichnet, dient, in das Leitungssystem eingeführt wird. Nach dem Einführen wird der Auskleidungsschlauch aufgeweitet, so dass er sich eng an die Innenwand des Leitungssystems anschmiegt. Anschließend wird das Harz ausgehärtet.Alternatively, methods are known in the art, in which for the renovation of piping systems, for. As of canals and similar piping systems, a flexible, impregnated with a curable resin hardenable layer, which is referred to as a lining tube, also called a liner, is introduced into the conduit system. After insertion, the lining tube is widened so that it snugly fits against the inner wall of the conduit system. Subsequently, the resin is cured.

Die Herstellung eines derartigen Auskleidungsschlauches ist beispielsweise in der WO 95/04646 beschrieben. Ein solcher Auskleidungsschlauch weist üblicherweise eine lichtundurchlässige äußere Schutzfolie, eine mindestens für bestimmte Wellenlängenbereiche elektromagnetischer Strahlung durchlässige Innenfolie sowie eine mit einem Harz getränkte aushärtbare Lage auf, die zwischen der Innenfolie und der Außenfolie angeordnet ist.The production of such a lining tube is for example in the WO 95/04646 described. Such a lining tube usually has an opaque outer protective film, an inner film permeable to at least certain wavelength ranges of electromagnetic radiation and a hardenable layer impregnated with a resin, which is arranged between the inner film and the outer film.

Der Aussenfolienschlauch soll verhindern, dass das zur Imprägnierung verwendete Harz aus der aushärtbaren Lage austritt und in die Umwelt gelangt. Dies setzt eine gute Dichtigkeit und Anbindung des äußeren Folienschlauchs an die harzgetränkte aushärtbare Lage voraus.The external film hose should prevent the resin used for impregnation from escaping from the hardenable layer and entering the environment. This requires a good tightness and connection of the outer film tube to the resin-impregnated curable layer.

Die Auskleidungsschläuche werden vor dem Aushärten in die zu sanierenden Leitungssystem eingeführt und mittels eines Fluids, i. d. R. Druckluft, aufgeblasen. Für ein Aufblasen des Auskleidungsschlauchs wird ein Öffnungsende des Auskleidungsschlauchs gemäß dem Stand der Technik mit Druckluft beaufschlagt und das gegenüberliegende Öffnungsende des Auskleidungsschlauchs mit einer Verschlussvorrichtung, einem sogenannten Packer, verschlossen. Diese Verschlussvorrichtung umfasst dabei einen Hohlzylinder und ein Abdeckelement, mit welchem der Hohlzylinder verschlossen werden kann.The lining hoses are introduced before curing in the pipeline system to be rehabilitated and by means of a fluid, i. d. R. compressed air, inflated. For inflation of the lining tube, compressed air is applied to an opening end of the lining tube according to the prior art, and the opposite opening end of the lining tube is closed with a closure device, a so-called packer. This closure device comprises a hollow cylinder and a cover, with which the hollow cylinder can be closed.

In den Auskleidungsschlauch wird zum Aushärten desselben eine Aushärtevorrichtung eingeführt, die eine Strahlungsquelle aufweist, und die durch den Auskleidungsschlauch geführt wird, um mit der Strahlungsenergie die Aushärtung der aushärtbaren Lagen des Auskleidungsschlauchs zu aktivieren bzw. vorzunehmen. Dabei ist eine vollständige Aushärtung der Auskleidungsschläuche von großer Bedeutung, d. h. es muss eine bestimmte Menge Strahlungsenergie an jeden Punkt des Auskleidungsschlauchs in diesen eingebracht werden. Die Menge an Strahlungsenergie hängt dabei von der Leistungsabgabe der Strahlungsquellen sowie der Geschwindigkeit ab, mit der diese durch den Auskleidungsschlauch durchgeführt werden.A curing device having a source of radiation is introduced into the lining tube for curing thereof and passed through the lining tube for activating the radiation energy to cure the curable layers of the lining tube. In this case, a complete curing of the lining hoses is of great importance, d. H. a certain amount of radiant energy must be introduced to each point of the lining tube in it. The amount of radiant energy depends on the power output of the radiation sources and the speed with which they are performed through the lining tube.

Werden solche Auskleidungsschläuche in die zu sanierende Leitung eingezogen, ist es erforderlich, die durch den Auskleidungsschlauch verschlossenen Abzweigungen nach Aushärten des Auskleidungsschlauchs wieder freizulegen. Hierzu muss die Position der Abzweigungen genau bekannt sein.If such lining hoses are drawn into the line to be rehabilitated, it is necessary to expose the branches which are closed by the lining hose once the lining hose has hardened. For this, the position of the branches must be known exactly.

Zur messtechnischen Erfassung von Leitungssystemen, vor und nach dem Einziehen eines Auskleidungsschlauchs, werden üblicherweise Messvorrichtungen mit Kamerasystemen eingesetzt, die entweder mittels externen Antriebsvorrichtungen, beispielsweise mittels Kabeln oder Zugseilen, durch die Leitungen bewegt werden, oder die eine eigenen Antriebseinrichtung, wie beispielsweise Antriebsmotoren, umfassen.For metrological detection of piping systems, before and after drawing in a lining hose, usually measuring devices with camera systems are used, which are either by external drive devices, such as cables or traction cables, moved through the lines, or their own drive means, such as drive motors include ,

Mittels dieser Messvorrichtungen werden spezifische Merkmale, wie beispielsweise Beschädigungen an den zu sanierenden Leitungen, aber auch später freizulegenden Abzweigungen, erkannt. Zur Erfassung der Position von Beschädigungen, Abzweigungen, etc. ist dabei die Bestimmung der Position der Messvorrichtung und deren Orientierung in dem Leitungssystem erforderlich, um die Betrachtungswinkel des Kamerasystems festzulegen.By means of these measuring devices specific features, such as damage to the lines to be rehabilitated, but also later to be uncovered branches recognized. In order to detect the position of damage, branches, etc., it is necessary to determine the position of the measuring device and its orientation in the line system in order to determine the viewing angles of the camera system.

Es ist gemäß dem Stand der Technik üblich, dass eine erste messtechnische Erfassung des Leitungssystems vor dem Einziehen des Auskleidungsschlauchs erfolgt, und nach Einziehen und Aushärten des Auskleidungsschlauchs diese erneut mittels der Messvorrichtung überprüft wird. Dabei kann die Messvorrichtung gleichsam für ein Freilegen der durch den Auskleidungsschlauch verdeckten Abzweigungen verwendet werden, sofern diese über geeignete Freilegeeinrichtungen verfügt. Auch kann eine solche Messvorrichtung mit der Aushärtevorrichtung selbst kombiniert werden, und Messdaten während dem Aushärten liefern.It is common in the prior art that a first metrological detection of the conduit system takes place prior to retraction of the liner tube, and after retraction and curing of the liner tube this is checked again by means of the measuring device. In this case, the measuring device can be used, as it were, for exposing the branches concealed by the lining hose, provided that it has suitable exposure devices. Also can such a measuring device can be combined with the curing device itself and provide measurement data during curing.

Problematisch beim messtechnischen Erfassen der Leitungssysteme vor und während dem Aushärten und dem anschließenden Freilegen von Abzweigungen ist, dass die Kamerasysteme nur einen bestimmten Ausschnitt erfassen können, so dass durch Schwenkbewegungen, Zoomen und Fokussieren sowohl das messtechnische Erfassen als auch das spätere Freilegen von Abzweigungen sehr zeitaufwändig ist.The problem with the metrological detection of the line systems before and during curing and the subsequent exposure of branches is that the camera systems can capture only a certain section, so that by pivoting, zooming and focusing both the metrological detection and the later exposure of branches very time consuming is.

Daher liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere ein einfacheres messtechnisches Erfassen von Leitungssystemen zu ermöglichen.Therefore, the object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art and in particular to enable a simpler metrological detection of piping systems.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Messvorrichtung zur messtechnischen Erfassung eines Leitungssystems, umfassend ein Kamerasystem mit mindestens einem Bildaufnahmeelement, das eine für elektromagnetische Strahlung sensitiven Fläche aufweist, und mit einer vor dem Bildaufnahmeelement angeordneten Linsen-Anordnung, die im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung vor dem Bildaufnahmeelement angeordnet ist, wobei die Linsenanordnung eine endlich korrigierte Linsenanordnung ausbildet.This object is achieved by a measuring device for the metrological detection of a line system, comprising a camera system having at least one image pickup element which has a surface sensitive to electromagnetic radiation, and having a front of the image pickup element arranged lens arrangement in the beam path of the electromagnetic radiation in front of the image pickup element is arranged, wherein the lens arrangement forms a finely corrected lens assembly.

Um die Schärfentiefe eines Kamersystems zu beeinflussen, sind drei Parameter einstellbar, die auch alle gleichzeitig verändert werden können: die verwendete Blende, die Entfernung zum Objekt und die Brennweite. Zudem wird zwischen unendlich und endlich korrigierten Objektiven unterschieden, wobei unendlich korrigierte Objektive es ermöglichen, dass Filter etc. innerhalb des Objektivs im Strahlengang angeordnet werden können, ohne dass diese die Schärfentiefe beeinflussen.In order to influence the depth of field of a camera system, three parameters are adjustable, which can all be changed simultaneously: the aperture used, the distance to the object and the focal length. In addition, a distinction is made between infinitely and finally corrected lenses, with lenses that are infinitely corrected allowing filters etc. to be arranged inside the lens in the beam path without their influencing the depth of field.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch eine unendlich korrigierte Linsenanordnung anstelle der endlich korrigierten zum Einsatz kommen, so dass Filter etc. nutzbar werden, in dem die erfindungsgemäße Linsenanordnung entsprechend erweitert wird.According to one embodiment of the present invention, an infinitely corrected lens arrangement may also be used instead of the finally corrected, so that filters, etc. can be used, in which the lens arrangement according to the invention is extended accordingly.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass mittels eines erfindungsgemäßen Kamerasystems, dass eine Schärfentiefe über einen weiten Bereich ermöglicht, und die insbesondere eine Schärfentiefe in einem Abstand in einem Bereich von 10 mm bis 200 cm, insbesondere von 5 cm bis 150 cm, vorzugsweise von 10 cm bis 135 cm, besonders bevorzugt von 15 cm bis 40 cm, von der Linsenanordnung aufweist, die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden und insbesondere Einstellungen an der Blende, der Brennweite oder ein Zoomen unnötig werden.The invention is based on the surprising finding that by means of a camera system according to the invention that allows a depth of field over a wide range, and in particular a depth of field at a distance in a range of 10 mm to 200 cm, in particular from 5 cm to 150 cm, preferably from 10 cm to 135 cm, more preferably from 15 cm to 40 cm from the lens arrangement, the disadvantages of the prior art are overcome and in particular settings on the aperture, the focal length or zooming become unnecessary.

Durch den Einsatz erfindungsgemäßer Kamerasystem mit endlich korrigierten Linsenanordnungen kann auf ein Korrigieren der Schärfte, insbesondere nahezu, vollständig verzichtet werden, da der zu erfassende Bereich grundsätzlich eine ausreichende Schärfe aufweist.By using the camera system according to the invention with finely corrected lens arrangements, it is possible to completely dispense with correcting the sharpening, in particular almost, since the area to be detected basically has sufficient sharpness.

Geeignete Linsenanordnungen sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise sind geeignete Linsen unter der Bezeichnung „Endlich korrigierte Mikrovideolinsen” von TECHSPEC^® im Handeln erhältlich.Suitable lens arrangements are known in the art, for example, are suitable lenses under the name "Finally corrected Micro Video lenses" of TECHSPEC® ^® in action available.

Die bekannten endlich korrigierten Linsenanordnungen gemäß dem Stand der Technik sind ausschließlich für den Nahbereich und für kurze Arbeitsabstände entwickelt worden. Das Einsatzgebiet von endlich korrigierten Linsen liegt dabei ausschließlich in der Mikroskopie.The known finely corrected lens arrangements according to the prior art have been developed exclusively for close range and for short working distances. The field of application of finely corrected lenses lies exclusively in microscopy.

Es war bislang nicht bekannt, dass diese endlich korrigierten Linsenanordnungen besonders vorteilhaft für eine Erfassung weiter Bereiche verwendet werden können. Insbesondere deren Einsatz auf mobilen Messeinrichtungen, die durch Leitungssysteme bewegt werden, hat sich in überraschender Weise als vorteilhaft erwiesen.It has not been known to date that these finely-corrected lens arrays can be used particularly advantageously for the detection of further areas. In particular, their use on mobile measuring devices, which are moved by conduit systems, has proven to be advantageous in a surprising manner.

Unter Leitungssystemen im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen Leitungssysteme jeglicher Art zum Transport von flüssigen oder gasförmigen Medien verstanden werden, die bei Unterdruck, Normaldruck oder Überdruck betrieben werden können. Beispielhaft seien hier Pipelines jeglicher Art, Rohrleitungssysteme zum Transport von Medien in chemischen Betrieben und Produktionsanlagen, Druckleitungen wie Druckwasserrohre und Trinkwasserrohre und insbesondere auch Abwassersysteme genannt, die unterirdisch bzw. nicht sichtbar verlegt sind. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Leuchtmittel für ein Aushärten von Auskleidungsschläuchen eignet sich insbesondere auch für die Sanierung solcher Abwasserleitungen in Kanalsystemen.Under line systems in the context of the present invention, piping systems of any kind for the transport of liquid or gaseous media to be understood, which can be operated at reduced pressure, atmospheric pressure or pressure. Examples include pipelines of any kind, piping systems for transporting media in chemical plants and production plants, pressure lines such as pressurized water pipes and drinking water pipes and in particular also called sewage systems, which are laid underground or not visible. The use of the luminous means according to the invention for curing liner hoses is also particularly suitable for the rehabilitation of such sewer pipes in sewer systems.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es sich als vorteilhaft erweisen, dass das Kamerasystem an einem beweglichen Ende eines in mindestens einer, bevorzugt zwei, insbesondere drei, Raumachsen beweglichen ersten Roboterarms angeordnet ist, der insbesondere einklappbar ist und/oder mindestens ein teleskopartiges Armelement umfasst.According to one embodiment of the present invention, it may prove advantageous for the camera system to be arranged on a movable end of a first robot arm which is movable in at least one, preferably two, in particular three, spatial axes, which is in particular foldable and / or comprises at least one telescopic arm element ,

Durch einen solchen Roboterarm kann mit einfachen Mitteln der erfasste Betrachtungsbereich des Kamerasystems entsprechend den Anforderungen eines Benutzers geändert und eingestellt werden.By such a robot arm can be detected by simple means of the detected viewing range of the camera system according to the Requirements of a user are changed and set.

Auch kann es vorteilhaft sein, dass die Messvorrichtung eine Orientierungserkennungseinrichtung umfasst oder mit dieser in Wirkverbindung steht, um die Orientierung der Messvorrichtung in dem Leitungssystem zu erfassen.It may also be advantageous for the measuring device to comprise or be in operative connection with an orientation detection device in order to detect the orientation of the measuring device in the line system.

Dabei kann es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt sein, dass die Orientierungserkennungseinrichtung in Form einer Dosenliebelle ausgebildet ist, insbesondere umfassend mindestens ein Markierungselement, vorzugsweise in Form von regelmäßig um oder auf der Dosenliebelle angeordneten Markierungselementen.In this case, according to an embodiment of the present invention, it may be particularly preferred that the orientation detection device is designed in the form of a box slide, in particular comprising at least one marking element, preferably in the form of regularly arranged around or on the dose column marking elements.

Dosenlibellen eignen sich besonders zur Erfassung einer Orientierung im Raum in zwei Dimensionen, wobei diese einfach und kostengünstig sind und gleichsam eine ausreichend genaue Erfassung der Orientierung ermöglicht.Circular bladders are particularly suitable for detecting an orientation in space in two dimensions, which are simple and inexpensive and as it allows a sufficiently accurate detection of the orientation.

Durch das erfindungsgemäße Kamerasystem wird es dabei möglich, die Orientierungserkennungseinrichtung, insbesondere die Dosenlibelle, und das Leitungssystem gleichzeitig scharf zu erfassen, so dass der Benutzer ohne Modifikationen an dem Kamerasystem den gewünschten Bereich der Leitung und die relative Orientierung der Messvorrichtung erkennen kann.The camera system according to the invention makes it possible to simultaneously detect the orientation detection device, in particular the circular level, and the line system so that the user can recognize the desired area of the line and the relative orientation of the measuring device without modifications to the camera system.

Auch kann es vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung eine Freilegevorrichtung umfasst, insbesondere umfassend einen Bohr- und/oder Fräskopf, ausgelegt und eingerichtet, um durch mindestens abschnittsweises Entfernen des Auskleidungsschlauch mindestens einen Abschnitt eines Auskleidungsschlauchs, insbesondere eine Abzweigung, freizulegen.It can also be provided that the measuring device comprises an exposing device, in particular comprising a drilling and / or milling head, designed and arranged to expose at least a portion of a lining tube, in particular a branch, by at least sectionally removing the lining tube.

Eine solche Freilegevorrichtung ist insbesondere vorteilhaft, um vom Auskleidungsschlauch verschlossene Öffnungen direkt freizulegen, wobei der Vorgang des Freilegens keine weitere Vorrichtung benötigt, so dass dieser zeit- und kostensparend durchgeführt werden kann.Such an uncovering device is particularly advantageous for exposing openings closed by the lining hose directly, the process of uncovering not requiring any further apparatus, so that this can be carried out in a time and cost-saving manner.

Dabei kann es bevorzugt sein, dass die Freilegevorrichtung an einem beweglichen Ende eines in mindestens zwei, insbesondere drei, Raumachsen beweglichen zweiten Roboterarms angeordnet ist, der insbesondere einklappbar ist und/oder mindestens ein teleskopartiges Armelement umfasst.In this case, it may be preferred that the uncovering device is arranged at a movable end of a second robot arm which is movable in at least two, in particular three, spatial axes, which is in particular foldable and / or comprises at least one telescopic arm element.

Durch eine erfindungsgemäße bewegliche Freilegevorrichtung können Aussparungen an allen Stellen einer Leitung erreicht werden. Ein einklappbarer und/oder teilweise teleskopförmig ausfahrbarer Roboterarm ermöglicht dabei eine kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.By a movable uncovering device according to the invention recesses can be achieved at all points of a line. A retractable and / or partially telescopically extendable robot arm allows a compact design of the device according to the invention.

Auch kann es zusätzlich oder alternativ vorteilhaft sein, dass die Messvorrichtung mindestens eine Strahlungsquelle zur Erzeugung energiereicher Strahlung zum Aushärten eines Auskleidungsschlauchs umfasst.It may also be additionally or alternatively advantageous that the measuring device comprises at least one radiation source for generating high-energy radiation for curing a lining tube.

Bevozugt umfasst dabei die Messvorrichtung als Strahlungsquelle eine Gasentladungslampe, eine Kurzbogenlampe, eine Stroboskoplampe, eine Blitzlampe, eine Bogenlampe, insbesondere eine Xenon-Lampe, und/oder einer Quecksilber-Xenon-Lampe eingesetzt wird, wobei insbesondere wobei das Leuchtmittel mindestens fünfzig Prozent (50%) der Strahlungsenergie in einem Wellenlängenbereich von 351 bis 800 nm, insbesondere in einem Bereich von 380 nm bis 800 nm, insbesondere in einem Bereich von 380 nm bis 700 nm, bevorzugt in einem Bereich von 390 nm bis 470 nm, oder in einem Bereich von 400 nm bis 800 nm, bereitstellt oder bereitstellen kann.In this case, the measuring device comprises as a radiation source a gas discharge lamp, a short arc lamp, a stroboscopic lamp, a flashlamp, an arc lamp, in particular a xenon lamp, and / or a mercury xenon lamp is used, wherein in particular wherein the lighting means at least fifty percent (50 %) of the radiation energy in a wavelength range from 351 to 800 nm, in particular in a range from 380 nm to 800 nm, in particular in a range from 380 nm to 700 nm, preferably in a range from 390 nm to 470 nm, or in one range from 400 nm to 800 nm, can provide or provide.

Die Auskleidungsschläuche weisen in der Regel als aushärtbare und/oder aushärtende Lage ein oder mehrere Faserbänder auf, die mit einem härtbaren Harz getränkt sind. Als Faserbänder eignen sich dabei grundsätzlich alle dem Fachmann bekannten Produkte in Form von Geweben, Gewirken, Gelegen, Matten oder Vliesen, die Fasern in Form von langen Endlosfasern oder kurzen Fasern enthalten können. Entsprechende Produkte sind dem Fachmann an sich bekannt und in großer Vielfalt von verschiedenen Herstellern kommerziell erhältlich. Solche Auskleidungsschläuche lassen sich mit erfindungsgemäßen Strahlungsquellen optimal aushärten.The lining hoses generally have as curable and / or hardening layer one or more fiber ribbons, which are impregnated with a curable resin. In principle, all products known to the person skilled in the art in the form of woven fabrics, knitted fabrics, mats or nonwovens which may contain fibers in the form of long continuous fibers or short fibers are suitable as fiber slivers. Corresponding products are known per se to the person skilled in the art and commercially available in great variety from different manufacturers. Such lining hoses can be cured optimally with radiation sources according to the invention.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollen als Faserbänder im Sinne der Erfindung auch Filze verstanden werden. Ein Filz ist ein Flächengebilde aus einem ungeordneten, nur schwer zu trennendem Fasergut. Prinzipiell sind Filze damit nicht gewebte Textilien. Aus Chemiefasern und Pflanzenfasern werden Filze in der Regel durch trockene Vernadelung (sog. Nadelfilze) oder durch Verfestigung mit unter hohem Druck aus einem Düsenbalken austretenden Wasserstrahlen hergestellt. Die einzelnen Fasern im Filz sind ungeordnet miteinander verschlungen. Filze weisen eine gute Temperaturbeständigkeit auf und sind in der Regel feuchtigkeitsabweisend, was bei der Anwendung in flüssigkeitsführenden Systemen von Vorteil sein kann.In the context of the present invention, felts in the context of the invention are also to be understood as felts. A felt is a fabric of a disordered, difficult to separate fiber material. In principle, felts are thus nonwoven textiles. From synthetic fibers and vegetable fibers, felts are generally produced by dry needling (so-called needle felting) or by solidification with water jets emerging from a nozzle beam under high pressure. The individual fibers in the felt are intertwined with each other. Felts have a good temperature resistance and are usually moisture-repellent, which can be advantageous when used in fluid-carrying systems.

Die Länge der verwendeten Fasern unterliegt keiner besonderen Beschränkung, d. h. es können sowohl so genannte Langfasern als auch Kurzfasern oder Faserbruchstücke verwendet werden. Über die Länge der verwendeten Fasern lassen sich die Eigenschaften der entsprechenden Faserbänder auch über weite Bereiche einstellen und steuern.The length of the fibers used is not particularly limited, that is, both so-called long fibers and short fibers or fiber fragments can be used. Over the length of the fibers used can be the Adjust and control the properties of the corresponding slivers over a wide range.

Auch die Art der verwendeten Fasern unterliegt keiner Beschränkung. Nur beispielhaft seien hier Glasfasern, Carbonfasern oder Kunststofffasern wie Aramidfasern oder Fasern aus thermoplastischen Kunststoffen wie Polyestern oder Polyamiden oder Polyolefinen (z. B. Polypropylen) genannt, die dem Fachmann mit ihren Eigenschaften bekannt und in großer Vielzahl kommerziell erhältlich sind. Aus wirtschaftlichen Gründen werden in der Regel Glasfasern bevorzugt; ist jedoch beispielsweise eine besondere Hitzebeständigkeit von Bedeutung, können beispielsweise Aramidfasern oder Carbonfasern eingesetzt werden, die hinsichtlich der Festigkeit bei höheren Temperaturen Vorteile gegenüber Glasfasern bieten können.The type of fibers used is not subject to any restriction. By way of example only, glass fibers, carbon fibers or synthetic fibers such as aramid fibers or fibers of thermoplastic materials such as polyesters or polyamides or polyolefins (eg polypropylene) may be mentioned, which are known to the person skilled in the art and are commercially available in a great variety. For economic reasons, glass fibers are generally preferred; However, if, for example, a particular heat resistance of importance, for example, aramid fibers or carbon fibers can be used, which can offer advantages over glass fibers in terms of strength at higher temperatures.

Die Auskleidungsschläuche können ein oder mehrere Faserbänder enthalten, die zudem gleich oder unterschiedlich sein können. Weitere geeignete Kombinationen mehrerer Faserbänder sind in der WO 2011/006618 beschrieben, auf die an dieser Stelle vollinhaltlich Bezug genommen wird. Auch die WO 2003/038331 beschreibt Faserbänder bzw. Endlosstoffe mit geeignetem Aufbau.The liner hoses may contain one or more slivers, which may be the same or different. Other suitable combinations of several slivers are in the WO 2011/006618 described in full at this point. Also the WO 2003/038331 describes slivers or continuous materials with a suitable structure.

Auch kann es vorteilhaft sein, dass das Kamerasystem ausgelegt und eingerichtet ist, um die Orientierungserkennungseinrichtung und die Freilegeeinrichtung gleichzeitig und scharf zu erfassen.It may also be advantageous for the camera system to be designed and set up in order to simultaneously and sharply detect the orientation recognition device and the exposure device.

Hierfür hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Kamerasystem im hinteren oder vorderen Bereich der Messvorrichtung angeordnet ist und die Orientierungserkennungseinrichtung weiter beabstandet von dem vorderen oder hinteren Ende der Messvorrichtung angeordnet ist als die Orientierungserkennungseinrichtung.For this purpose, it has proven to be particularly advantageous if the camera system is arranged in the rear or front region of the measuring device and the orientation recognition device is arranged further apart from the front or rear end of the measuring device than the orientation recognition device.

Auch kann es besonders vorteilhaft sein, dass die Orientierungserkennungseinrichtung zwischen Kamerasystem und Freilegeeinrichtung angeordnet ist.It may also be particularly advantageous for the orientation recognition device to be arranged between the camera system and the exposure device.

Gemäß dieser Ausführungsform kann es einem Benutzer ermöglicht werden, zur gleichen Zeit die Orientierungserkennungseinrichtung, den gewünschten Abschnitt des Leitungssystems, und die Freilegeeinrichtung scharf zu erfassen.According to this embodiment, a user may be allowed to at the same time detect the orientation recognition means, the desired portion of the lead system, and the exposure means.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung eine Antriebseinrichtung umfasst oder mit dieser in Wirkverbindung steht oder bringbar ist.It can also be provided that the measuring device comprises a drive device or is in operative connection with this or can be brought.

Eine erfindungsgemäße Messvorrichtung kann vorteilhafterweise entweder selbstständig oder mit Hilfe eines Kabels, insbesondere eines Kabels umfassen Kevlarfasern und/oder mindestens ein Zugseil, und/oder Zugseils durch eine zu sanierende Leitung bewegt wird.A measuring device according to the invention can advantageously be moved either independently or by means of a cable, in particular a cable comprising Kevlar fibers and / or at least one pull rope, and / or pull rope through a line to be rehabilitated.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die Linsenanordnung entlang einer zentraler Achse eine erste konvex-konkave Linse, nachfolgend eine zweite plan-konvexe Linse, deren konvexe Seite der ersten Linse gegenüberliegend angeordnet ist, nachfolgend eine dritte bi-konvexe Linse, wiederum nachfolgend eine vierte plan-konvexe Linse, deren flache Seite der bi-konvexen Linse gegenüberliegend angeordnet ist und wiederum nachfolgend eine fünfte konvex-konkave Linse umfasst.According to one embodiment of the present invention, it may be advantageous for the lens arrangement to have a first convex-concave lens along a central axis, followed by a second plano-convex lens whose convex side is arranged opposite the first lens, subsequently a third bi-convex lens , again below a fourth plano-convex lens whose flat side of the bi-convex lens is arranged opposite and in turn subsequently comprises a fifth convex-concave lens.

Dabei kann es vorteilhaft sein, dass der Durchmesser der ersten Linse größer als der Durchmesser der weiteren Linsen ist, der Durchmesser der fünften Linse kleiner als der Durchmesser der ersten und größer als der Durchmesser der zweiten bis vierten Linse ist, die zweite und vierte Linse spiegelsymmetrisch angeordnet sind und einen identischen Durchmesser aufweisen der größer ist als der Durchmesser der dritten Linse und die dritte Linse den geringsten Durchmesser aufweist.It may be advantageous that the diameter of the first lens is greater than the diameter of the other lenses, the diameter of the fifth lens is smaller than the diameter of the first and larger than the diameter of the second to fourth lens, the second and fourth lens mirror-symmetrical are arranged and have an identical diameter which is larger than the diameter of the third lens and the third lens has the smallest diameter.

Des weiteren kann es hierbei vorteilhaft sein, dass die erste Linse an einer von dem Bildaufnahmeelement am weitesten entfernten Position angeordnet ist, und die weiteren Linsen jeweils beabstandet zueinander in geringen Abständen von dem Bildaufnahmeelement angeordnet sind.Furthermore, it may be advantageous in this case that the first lens is arranged at a position furthest from the image recording element, and the further lenses are arranged spaced from one another at short distances from the image recording element.

Durch eine erfindungsgemäße Linsenanordnung wird eine endlich korrigierte Linsenanordnung bereitgestellt, die eine gewünschte Schärfentiefe bereitstellen kann.By means of a lens arrangement according to the invention, a finely corrected lens arrangement is provided which can provide a desired depth of field.

Des weiteren kann es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhaft sein, dass um das Bildaufnahmeelement und/oder um die Linsenanordnung, insbesondere kreis- oder ovalförmig, n LEDs angeordnet sind, mit n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, oder mehr, insbesondere mit n größer gleich 6 und n kleiner gleich 15.Furthermore, according to an embodiment of the present invention, it may be advantageous for n LEDs to be arranged around the image recording element and / or around the lens arrangement, in particular circular or oval-shaped, with n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more, in particular with n greater than or equal to 6 and n less than or equal to 15.

Durch eine solche Beleuchtungseinrichtung kann eine ausreichende Helligkeit in dem Leitungssystem bereitgestellt werden, so dass mit dem Kamerasystem die gewünschten Abschnitte des Leitungssystems gut erkennbar sind.By means of such a lighting device, a sufficient brightness can be provided in the line system, so that the camera system allows the desired sections of the line system to be clearly visible.

Schließlich liefert die Erfindung eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung zur messtechnischen Erfassung eines Leitungssystems, insbesondere vor dem Einziehen eines Auskleidungsschlauchs, während dem Aushärten eines Auskleidungsschlauchs und/oder zum Freilegen von Abzweigungen in einem solchen Leitungssystem.Finally, the invention provides a use of a measuring device according to the invention for the metrological detection of a conduit system, in particular before the insertion of a lining tube, during the curing of a lining tube and / or for exposing branches in such a conduit system.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen beispielhaft erläutert wird, ohne dadurch die Erfindung zu beschränken. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which embodiments of the invention with reference to schematic drawings is exemplified, without thereby limiting the invention.

Dabei zeigt:Showing:

1: eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung im Schnitt; 1 a schematic side view of a first embodiment of a measuring device according to the invention in section;

2: eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Orientierungserkennungseinrichtung; und 2 a schematic side view of an orientation detection device according to the invention; and

3: eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Linsenanordnung im Schnitt. 3 : A schematic side view of a lens arrangement according to the invention in section.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 in einer Seitenansicht im Schnitt gezeigt. Die Messvorrichtung 1 umfasst dabei eine Kamereinrichtung 3, die mittels einem beweglichen Roboterarms 5 gehalter ist. Am Ende eines zweiten Roboterarms 7 ist eine Freilegevorrichtung in Form eines Fräskopfes 9 angeordnet.In 1 is a measuring device according to the invention 1 shown in section in a side view. The measuring device 1 includes a camera device 3 , which by means of a mobile robot arm 5 is a salary. At the end of a second robot arm 7 is an exposure device in the form of a milling head 9 arranged.

Zwischen der Kameraeinrichtung 3 und dem Fräskopf 9 ist eine Ortientierungserkennungseinrichtung 11 gezeigt, die in 2 näher beschrieben wird. Die Messvorrichtung 1 kann dabei mittels eines Kabels oder Zugseils 13 durch ein Leitungsysystem bewegt werden, wobei alternativ auch ein eigener intertriegerter Antrieb (nicht gezeigt) für die Räder 15 vorgesehen sein kann.Between the camera device 3 and the milling head 9 is a location orientation recognizer 11 shown in 2 will be described in more detail. The measuring device 1 can do this by means of a cable or pull rope 13 be moved by a Leitungsysystem, where alternatively also an own intertriegerter drive (not shown) for the wheels 15 can be provided.

2 zeigt eine Ausführungsform einer Ortientierungserkennungseinrichtung 11'. Dies umfasst ein Gehäuse 17, auf dem Markierungen 19 in Form einer Uhren-Skala angebracht sind. In einem transparenten, mit Flüssigkeit befüllten Gehäuselemenet 21 ist eine Luftblase 23 angeordnet, die je nach Orientierung der Messvorrichtung 1 im Raum ihre Position ändert. Anhand der Luftblase 23 kann ein Benutzer somit mit einfachen Mitteln die Orientierung der Messvorrichtung 1 im Leitungssystem erfassen. 2 shows an embodiment of a location detection device 11 ' , This includes a housing 17 , on the markings 19 in the form of a clock scale are attached. In a transparent, liquid-filled housing 21 is a bubble 23 arranged, depending on the orientation of the measuring device 1 in the room changes their position. On the basis of the bubble 23 a user can thus with simple means the orientation of the measuring device 1 in the pipe system.

3 zeigt eine erfindungsgemäße endlich korrigierte Linsenanordnung 25. Diese umfasst die Linsenanordnung entlang einer zentraler Achse A eine erste konvex-konkave Linse 27, nachfolgend eine zweite plan-konvexe Linse 29, deren konvexe Seite der ersten Linse 27 gegenüberliegend angeordnet ist, nachfolgend eine dritte bi-konvexe Linse 31, wiederum nachfolgend eine vierte plan-konvexe Linse 33, deren flache Seite der bi-konvexen Linse 31 gegenüberliegend angeordnet ist und schließlich nachfolgend eine fünfte konvex-konkave Linse 35. 3 shows a finely corrected lens arrangement according to the invention 25 , This comprises the lens arrangement along a central axis A, a first convex-concave lens 27 , hereinafter a second plano-convex lens 29 whose convex side is the first lens 27 is arranged opposite, hereinafter a third bi-convex lens 31 , again below a fourth plano-convex lens 33 whose flat side is the bi-convex lens 31 is arranged opposite and finally a fifth convex-concave lens 35 ,

Dabei ist der Durchmesser der ersten Linse 27 größer als der Durchmesser der weiteren Linsen ist, der Durchmesser der fünften Linse 35 kleiner als der Durchmesser der ersten Linse 27 und größer als der Durchmesser der zweiten bis vierten Linse 29, 31, 33. Die zweite und vierte Linse 29, 33 sind wie gezeigt spiegelsymmetrisch angeordnet und weisen einen identischen Durchmesser auf, wobei dieser Durchmesser größer ist als der Durchmesser der dritten Linse 33, die den geringsten Durchmesser aufweist.Here, the diameter of the first lens 27 greater than the diameter of the other lenses, the diameter of the fifth lens 35 smaller than the diameter of the first lens 27 and larger than the diameter of the second to fourth lenses 29 . 31 . 33 , The second and fourth lens 29 . 33 are arranged mirror-symmetrically as shown and have an identical diameter, this diameter being larger than the diameter of the third lens 33 which has the smallest diameter.

Dabei ist die erste Linse 27 an einer von dem Bildaufnahmeelement am weitesten entfernten Position angeordnet ist, und die weiteren Linsen jeweils beabstandet zueinander in geringen Abständen von dem Bildaufnahmeelement angeordnet sind.Here is the first lens 27 is arranged at a position farthest from the image pickup element, and the further lenses are spaced apart from each other at short distances from the image pickup element.

Durch diese gezeigte Anordnung wird ein endlich korrigierte Linsenanordnung bereitgestellt.By this arrangement shown, a finely corrected lens array is provided.

Die in der voranstehenden Beschreibung uns den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description and the claims may be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 95/04646 [0005]
WO 2011/006618 [0040]
WO 2003/038331 [0040]

Claims

Measuring device for the metrological detection of a line system, comprising a camera system having at least one image pickup element having a surface sensitive to electromagnetic radiation, and having a front of the image pickup element arranged lens arrangement which is arranged in the beam path of the electromagnetic radiation in front of the image pickup element, wherein the lens arrangement forms a finally corrected lens arrangement.

Measuring device according to claim 1, characterized in that the camera system is arranged at a movable end of a movable in at least one, preferably two, in particular three, spatial axes first robot arm, which is in particular foldable and / or at least one telescopic arm element.

Measuring device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the measuring device comprises an orientation detection device or is in operative connection with this, in order to detect the orientation of the measuring device in the line system.

Measuring device according to claim 3, characterized in that the orientation detection device is designed in the form of a can lantern, in particular comprising at least one marking element, preferably in the form of regularly arranged around or on the Dosenliebelle marking elements.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device comprises an exposure device, in particular comprising a drilling and / or milling head, designed and arranged to expose at least a portion of a lining tube, in particular a branch by at least partially removing the lining tube.

Measuring device according to claim 4, characterized in that the exposing apparatus is disposed at a movable end of a movable into at least two, in particular three, spatial axes second robot arm which is foldable in particular and / or comprises at least a telescopic arm member.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device comprises at least one radiation source for generating high-energy radiation for curing a lining tube.

Measuring device according to claim 7, characterized in that a gas discharge lamp, a short arc lamp, a stroboscopic lamp, a flash lamp, an arc lamp, in particular a xenon lamp, and / or a mercury xenon lamp is used as the radiation source, wherein in particular wherein the lighting means at least fifty percent (50%) of the radiant energy in a wavelength range from 351 to 800 nm, in particular in a range from 380 nm to 800 nm, in particular in a range from 380 nm to 700 nm, preferably in a range from 390 nm to 470 nm, or in a range of 400 nm to 800 nm.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the camera system is designed and arranged to simultaneously and sharply detect the orientation detection device and the exposure device.

Measuring device according to claim 9, characterized in that the orientation detection device is arranged between the camera system and the exposure device.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device comprises a drive means or is in operative connection with this or can be brought.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the lens arrangement along a central axis a first convex-concave lens, subsequently a second plano-convex lens whose convex side of the first lens is arranged opposite, subsequently a third bi-convex lens, again below, a fourth plano-convex lens whose flat side of the bi-convex lens is arranged opposite and in turn subsequently comprises a fifth convex-concave lens.

Measuring device according to claim 12, characterized in that the diameter of the first lens is greater than the diameter of the other lenses, the diameter of the fifth lens is smaller than the diameter of the first and larger than the diameter of the second to fourth lens, the second and fourth Lens are arranged mirror-symmetrically and have an identical diameter which is greater than the diameter of the third lens and the third lens has the smallest diameter.

Measuring device according to claim 12 or claim 13, characterized in that the first lens is arranged at a position farthest from the image pickup element, and the further lenses each spaced from each other at small distances from the image pickup element are arranged.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that n LEDs are arranged around the image recording element and / or the lens arrangement, in particular circular or oval-shaped, with n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more, in particular with n greater than or equal to 6 and n less than or equal to 15.

Use of a measuring device according to one of the preceding claims for the metrological detection of a conduit system, in particular before the insertion of a lining tube, during the curing of a lining tube and / or for exposing branches in such a conduit system.