DE102017118758A1

DE102017118758A1 - Reinigungsmodul für Abwasserkanäle mit mehreren elektrischen Stellgliedern

Info

Publication number: DE102017118758A1
Application number: DE102017118758.8A
Authority: DE
Inventors: Tobias Jöckel
Original assignee: JT Elektronik GmbH
Current assignee: JT Elektronik GmbH
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Reinigungsmodul (46) für Abwasserkanäle, welches auf der Kanalsohle (47) in Längsrichtung des Kanalrohrs (48) fahrbar angetrieben ist und mindestens ein Düsengehäuse (7, 8) aufweist, das an dem Reinigungsmodul (46) angeordnet ist und über einen Hochdruckschlauch (1) mit einem Hochdruckmedium gespeist wird, wobei die Drehdurchführung (2) des Hochdruckschlauches in das kanalseitige Reinigungsmodul (46) als aktiver Verdrillungsschutz ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmodul für die Steuerung von Reinigungs- und Spüldüsen in Abwasserkanälen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Spüldüsen sind beispielsweise mit dem Gegenstand der WO 2011/104021 A2 bekannt geworden. Derartige Spüldüsen werden verwendet, um Abwasserkanäle zu reinigen, mit dem Ziel, die an der Innenwand des Abwasserkanals anhaftenden Ablagerungen, Verschmutzungen und Verkrustungen über die Ausspritzöffnungen der Düse abzulösen und mit einem Wasserstrom wegzutragen.
Bei der Rückzugbewegung des mit Wasserdruck beaufschlagten Hochdruckschlauches mit der vorne befestigten Düse, wird somit das Rohr gesamtheitlich von seinen Ablagerungen gereinigt, sofern der Wasserdruck und die Wassermenge den Transport des Räumgutes gewährleisten. Die Wassermenge und der Druck sind am Fahrzeug einstellbar, wobei die Reinigungsleistung der Düse normalerweise nicht erkannt wird, sondern nur die Erfahrung und die entstehenden Geräusche, sowie die Farbe des Abwasserstromes durch den Fachmann und das Bedienpersonal erkannt werden, der dadurch wiederum die Häufigkeit einer Reinigung umgesetzt.
Die in der WO 20111104021 A2 gezeigte Spüldüse besitzt an der hinteren Stirnseite des Düsengehäuses einen Gewindestutzen für den Anschluss eines Hochdruckschlauches. Um eine solche Spüldüse im Kanal vorwärtszubewegen, ist es ferner bekannt im Düsengehäuse schräg nach hinten gerichtete Rückstoßdüsen vorzusehen, die einen gegen die Kanalwandung schräg nach hinten gerichteten Sprühstrahl erzeugen, welcher für einen selbsttätigen Vorschub der Spüldüse im Kanalrohr sorgt.
Der Nachteil dieser Anwendung ist, dass viel Wasser nicht mehr zielgerichtet auf die Rohrwandung geleitet wird, sondern in die Mitte des Rohres spritzt und somit nicht mehr effektiv zur Reinigung beiträgt, weil nicht alle Ausspritzöffnungen auf die Rohrwandung gerichtet sind.
Eine solche Spüldüse beschreibt auch die DE 20 2004 006 187 U1 , bei der in einer Spüldüse nach hinten gerichtete Rückstrahldüsen angeordnet sind. Dies gilt auch für die DE 196 19 326 A1 , bei der ebenfalls in einem zentralen Düsengehäuse die Rückstrahldüsen angeordnet sind.
Bei sogenannten Runddüsen spielt die Verdrehung der Düse keine wesentliche Rolle, da nur ca. 30 % der angeordneten Ausspritzdüsenöffnungen auf die Rohrwandung treffen. Beim Einsatz von Flachdüsen, sogenannten Flunder- oder Spatendüsen ist ein Ausgleich durch ein Drehgelenk jedoch erforderlich.
Diese Drehgelenke sind nur mechanisch aufgebaut, in dem ein innerer Ring, abdichtend auf einem äußeren Ring für einen Drehausgleich sorgt, sofern die Kraft und das Gewicht der Düse so groß ist, dass eine mechanische Verdrehung erzielt wird.
Versuche des Anmelders haben gezeigt, dass bei einer normalen Kanalreinigungs-Anwendung nur die Rohrsohle zu reinigen ist, da der Freibereich der Abwasserkanäle oftmals sauber und somit nicht intensiv zu reinigen wäre. Durch die Verwendung von Runddüsen wird die geförderte Wassermenge nicht effektiv zur Reinigung verwendet.
Der Erfindung liegt deshalb eine erste Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsmodul der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass Verdrillungen und Verdrehungen des kanalseitigen Hochdruckschlauches nicht zum Umwerfen des Reinigungsmoduls führen.
Zur Lösung der ersten Aufgabe ist es vorgesehen, die Drehdurchführung am Reinigungsmodul für die Einführung des Hochdruckschlauches mit einem aktiven Verdrillungsschutz auszubilden.
Ein aktiver Verdrillungsschutz kann durch einen motorbetriebenen Drehmomenten-Antrieb realisiert werden, der dem Drehmoment der Torsion auf den Schlauch entgegenwirkt. Ein solcher Antrieb kann über eine Getriebeübersetzung auf ein mit dem Schlauch verbundenes Zahnrad übertragen werden. Ein solcher Verdrillungsschutz kann auch hydraulisch oder pneumatisch ausgebildet sein oder über einen Federzug der Torsion des Schlauches entgegenwirken. Vornehmlich werden dazu elektrisch funktionierende Gravitations- und Schwerkraftsensoren verwendet, welche ein Stellglied steuern das die Torsion ausgleicht.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass somit das Reinigungsmodul ein elektrisch funktionierendes Dreh-Ausgleichsgelenk zur Korrektur der horizontalen Lage aufweist. Ausgehend von einem zentralen Motor wird nunmehr der am Reinigungsmodul angeordnete Hochdruckspülschlauch entgegen seiner Torsion verdreht, so dass das Reinigungsmodul mit seinen Düsengehäusen sich immer in horizontaler Lage befindet und dadurch die Rückstrahlkraft des Wassers optimiert zur Reinigung und zum Transport verwendet wird. Zusätzlich gerichtete Mitteldüsen können den oberen Rohrbereich reinigen.
Der Erfindung liegt auch eine zweite Aufgabe zugrunde, das Reinigungsmodul der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der Spritzwinkel der Reinigungsdüsen motorisch veränderbar ist. Versuche haben gezeigt, dass eine Schrägstellung der Ausspritzdüsen zur Rohrwandung eine höhere Vorschubkraft erzeugt, wobei durch eine Schrägstellung zur Kanalsohle eine höhere Ablagerungs-Transportleistung erreicht wird.
Zur Lösung der zweiten Aufgabe ist es erforderlich, dass die Ausstrahlwinkel der Austrittsöffnungen, deren Winkellage zur Rohrwandung, aber auch der Abstand zur Rohrwandung geregelt werden können.
Damit wird sowohl die Reinigungs- als auch Vorschubleistung der am Reinigungsmodul angebrachten Düsengehäuse optimiert. Das Stellglied besitzt eine elektrische oder mechanisch gesteuerte Funktion und Lageerkennung in der Art, dass eine Steuerung der Drehung erfolgt.
Über elektrische Signale können variable Ansteuereinheiten eine Lenkung und Verstellung der Düsengehäuse steuern. Dadurch ist gewährleistet, dass auch bei niedrigeren Wassermengen die Rückstoßfunktion der Düsengehäuse funktioniert, bzw. der Effekt der Reinigung in der Rohrsohle und im unteren Rohrbereich gewährleistet ist. Damit die Düsengehäuse weitere Funktionen wie z.B. das Reinigen einer mitgeführten Kamera realisieren können, sind zusätzliche Stellkomponenten auf dem Reinigungsmodul angebracht.
Ein solches Düsengehäuse weist mindestens eine Ausspritzdüse auf, welche das Wasser abgeben.
An der Stirn- bzw. Frontseite ist eine Arretier-Mechanik so angebracht, dass andere, zusätzliche oder weitere Techniken fixiert und montiert werden können.
Dies ist speziell für eine Montage einer Überwachungskanalkamera erforderlich, so dass die Reinigungsleistung und das Ergebnis, aber auch der Zustand des Kanalrohres erkannt und dokumentiert werden können.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das erfindungsgemäße elektrische Stellglied stirnseitig am Wasseraufteiler, also unmittelbar auf den Spülschlauch einwirkt. Damit wird die Torsion, also die Verdrehung des Spülschlauches ausgeregelt, so dass sich der Wasseraufteiler und somit das damit verbundene Reinigungsmodul immer horizontal im Rohr bewegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht in der bevorzugten Ausführungsform aus einem Reinigungsmodul mit seitlichen Schlittenkufen und zusätzlichen Rollen, mit denen das Reinigungsmodul in einem Kanalrohr verfahrbar ist. Die Schlittenkufen dienen dabei zur seitlichen Stabilisierung des Reinigungsmoduls sowie als Halter der Montageplattform.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann anstatt Rollen auch ein Antrieb mittels Räder oder Raupen verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Reinigungsmodul auch ohne seitliche Kufen im Kanalrohr verfahrbar sein.
An der hinteren Stirnseite des Reinigungsmoduls ist ein HD-Schlauch angeschlossen, der kraftschlüssig mit einer Drehdurchführung verbunden ist. Am Außenumfang der Drehdurchführung befindet sich mindestens ein Zahnrad welches zusammen mit mindestens einem Ritzel eines Motors ein Antrieb bildet. Der Antrieb dient dazu eine Übersetzung zwischen dem von dem Motor angetriebenen Ritzel auf das Zahnrad der Drehdurchführung herzustellen, um das Reinigungsmodul über den HD-Schlauch zu drehen.
Der Motor wird von einer Drehlagen-Erkennung gesteuert, welche die Drehlage bzw. Torsion des an dem Reinigungsmodul angeschlossenen HD-Schlauchs erkennt und mittels Steuerbefehl den Motor so antreibt, dass dieser über den Antrieb der Torsion des HD-Schlauches entgegenwirkt.
D.h. je nach Ist-Lage des HD-Schlauches stellt das aus der Drehlagen-Erkennung, dem Motor und dem Antrieb bestehende Stellglied eine Soll-Lage her, damit sich das Reinigungsmodul immer in einer horizontalen Lage befindet und nicht durch eine mögliche auf das Reinigungsmodul übertragene Torsion des HD-Schlauches verdreht wird und schlimmstenfalls umkippt.
An der Drehdurchführung befindet sich ein Wasseraufteiler der das über den HD-Schlauch eingeleitete Wasser in zwei bewegliche Wasserstränge aufteilt. Diese beweglichen Wasserstränge werden nach Verlassen des Wasseraufteilers in einer ungefähr 180° Grad Biegung zur hinteren Stirnseite des Reinigungsmoduls geführt. Dort münden die Wasserstränge in jeweils einem Düsengehäuse, welche das Wasser auf die Ausspritzdüsen abgibt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung von zwei beweglichen Wassersträngen beschränkt, auch die Verwendung von einen oder mehreren Wassersträngen ist denkbar, um eine oder mehrere Düsengehäuse mit Wasser zu versorgen.
Die Düsengehäuse sind bevorzugt aus einem Metallmaterial gebildet, jedoch können diese auch aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein weiteres erfindungsgemäßes Stellglied den horizontalen Stellwinkel der Düsengehäuse verändert, so dass die Ausspritzwinkel verändert werden und gegen die Rohrwandung flexibel eingestellt werden können. Das Druckmedium kann direkt gesteuert werden und somit effizienter auf die Rohrwandung treffen.
Dabei verändert ein Motor die Lage der beiden Düsengehäuse bzw. Ausspritzkörper und somit die Richtung der Ausspritzdüsen im Düsengehäuse. Dazu werden die beiden beispielsweise 15mm dicken Wasserstränge zusammengezogen, womit das linke und rechte Düsengehäuse gegeneinander verstellt und die Ausspritzöffnungen in ihrer winkeligen Ausrichtung verändert werden.
Ausgehend von der ca. 180°Grad-Biegung am Ausgang des Wasseraufteilers verlaufen die Wasserstränge in Längsrichtung des Reinigungsmoduls als nebeneinanderliegende Strangabschnitte. An diesen Strangabschnitten greift das Stellglied als Winkelverstellung an, mit dem der horizontale Ausstrahlwinkel der Düsengehäuse verändert werden kann.
Bei Betätigung der Winkelverstellung bewegen sich die Strangabschnitte der einzelnen Wasserstränge aufeinander zu oder voneinander weg.
Die Winkelverstellung greift hierbei über je ein Verbindungslager an dem jeweiligen Wasserstrang an, wobei bei Betätigung der Winkelverstellung sich die beiden Verbindungslager aufeinander zu bewegen und dadurch die Düsengehäuse in deren Winkel zur Rohrachse verändern.
Durch das Zusammenführen der in Längsrichtung des Reinigungsmoduls verlaufenden Strangabschnitte in diesem Bereich, werden die Düsengehäuse bedingt durch das Verbindungsscharnier verschwenkt. Das Verbindungsscharnier erlaubt nur einen Freiheitsgrad an Bewegung, womit nur der Drehwinkel der einzelnen Düsengehäuse geändert werden kann. Durch die Veränderung des Drehwinkels kann das jeweilige Düsengehäuse in einer anderen horizontalen Richtung das Wasser abgeben.
Durch die als Stellglied funktionierende Winkelverstellung wird somit der horizontale Ausstrahlwinkel der Düsengehäuse verändert.
Über die Umlenkrollen, welche auf den Strangabschnitten montiert sind ist ein Seilzug geführt, welcher durch einen Zug den Abstand der Strangabschnitte verändert, und bei einem Freilauf durch eine Federkraft die ursprüngliche Lage wieder erreicht.
Der Seilzug ist so über diese Umlenkrollen geführt, dass bei einer Bewegung der entfernten Umlenkrolle der Seilzug gespannt wird und aufgrund der Umschlingung des Seilzuges um die parallelen Umlenkrollen diese sich bei Zug aufeinander zu und bei einem Lösen der Seilzugspannung voneinander weg bewegen.
Durch diese Bewegung der parallelen Umlenkrollen verändert sich die Lage der Strangabschnitte, welche diese Lagerveränderung auf die Düsengehäuse übertragen. Durch die gelenkige Verbindung der Düsengehäuse mit einem Verbindungsscharnier, können sich diese nur horizontal um einen bestimmten Drehwinkel verschwenken, womit sich auch der Abstrahlwinkel der Düsengehäuse ändert. Der Ursprungswinkel der Düsengehäuse zur Rohrachse wird durch eine Federkraft realisiert, so dass bei Betätigung entweder die Feder gedrückt oder gezogen wird, je nach Anordnung und Montage der Feder.
Durch den Seilzug welcher an jeweils an einem Wasserstrang befestigten Umlenkrolle angreift und auf Zugbelastung den Abstand zwischen den Umlenkrollen verändert, kann somit die Lage des Wasserstrangs und dadurch die Winkelstellung der beweglichen Düsengehäusen verändert werden, sodass damit die Vortriebskraft und die Reinigungsleistung erhöht werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann anhand einer Seillängenmessung (Seil das Kippscharnier angreift) die Bewegung des Kippscharniers und damit der Abstrahlwinkel der Düsengehäuse bestimmt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Seilzug entfallen und ein Exzenterantrieb greift an den Strangabschnitten an. Dabei ist eine auf einer Welle angebrachte Steuerungsscheibe, deren Mittelpunkt außerhalb der Wellenachse liegt, an ihrem Außenumfang mit den Strangabschnitten verbunden. Wird nun die Exzenterscheibe über die Welle in eine rotatorische Drehbewegung versetzt, wird diese durch die Steuerungsscheibe in eine translatorische Längenbewegungen umgewandelt und der Abstand zwischen den Strangabschnitten wird verkleinert oder vergrößert.
In einer weiteren Ausführungsform steuert ein elektrischer Motor einen zweischenkligen Manipulator, der an jedem Schenkel eine Wirkstelle aufweist, welche von außen an einem Strangabschnitt angreift. Die Schenkel sind über ein Gelenk miteinander verbunden, wobei der Motor auf den der Wirkstelle entgegengesetzten Enden der Schenkel eine Kraft aufbringt, die nach dem Hebelgesetzt auf die Strangabschnitte übertragen wird. Somit können die Strangabschnitte, je nach Ansteuerung des Motors, zusammen oder auseinander geführt werden. Das Auseinanderführen wird durch ein Lösen der Schenkel erreicht, wobei eine auf die Strangabschnitte wirkende Vorspannkraft die Strangabschnitte in entgegengesetzter Richtung treibt.
Alternativ sind die Schenkel nicht gelenkig miteinander verbunden, sondern jeder Schenkel hat ein eigenes Gelenk, mit dem er an dem Reinigungsmodul montiert ist. In diesem Fall wirkt eine auf den der Wirkstelle entgegengesetzten Enden der Schenkel aufgebrachte Kraft in entgegengesetzter Richtung auf den Strangabschnitt.
Eine solche Kraft kann beispielsweise über einen Seilzug an den Enden angreifen, wobei auch eine pneumatische, hydraulische, elektromotorische, mechanische oder elektromagnetische Betätigung möglich ist. Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik dadurch aus, dass ein weiteres erfindungsgemäßes Stellglied verwendet wird, mit dem sich die Neigung der Düsengehäuse zur Rohrsohle verändern lässt. Mit dieser technischen Lehre wird der Vorteil erreicht, dass der Hochdruckstrahl und die Wassermenge praktisch immer optimal zur Reinigung und zum Vorschub wirken.
Das erfindungsgemäße Stellglied, kann mit einem Motor die Kippbewegung einer Montageebene auf der u.a. die Düsengehäuse gelagert sind, um ein Schwenklager gesteuert werden. Damit verändert sich der Winkel zwischen der Montageebene und den Kufen und somit auch der Abstrahlwinkel der Düsengehäuse. Diese können von einer vormals horizontalen Abstrahlrichtung nun schräg gegen die Kanalsohle gerichtet werden.
Damit kann der mindestens eine abgegebene Wasserstrahl zielgerichtet eingesetzt werden.
Am entgegengesetzten Ende des Schwenklagers befindet sich das Kippscharnier, bestehend aus zwei Schenkeln, welche über eine Mittelachse miteinander verbunden sind.
Am längsseitigen Ende des oberen Schenkels ist dieser über ein Drehlager mit der Montageebene und der untere Schenkel ist über ein Drehlager mit den Schlittenkufen verbunden.
Auf die Mittelachse wirkt ein Federelement, welches bei Ausübung einer Spannkraft die Mittelachse in Richtung der vorderen Stirnseite des Reinigungsmoduls bewegt.
Eine solche Spannkraft wird durch einen Seilzug verursacht, welcher um eine Umlenkrolle gelenkt und mit dem Wickelantrieb eines Motors verbunden ist.
Der Motor kann somit den Seilzug anziehen, welcher über die Umlenkrolle geführt auf das Federelement wirkt.
Durch diese Spannkraft wird die Mittelachse bewegt, wobei die an der Mittelachse zusammenlaufenden Schenkel auseinander gedrückt werden.
Durch das Spreizen der Schenkel wird die Montageebene in diesem Bereich um einen bestimmten Winkel nach oben gehoben und wirkt wie ein Hebel auf das Schwenklager.
Aufgrund der starren Verbindung des mindestens einen Düsengehäuses mit der Montageebene, wird auch dieser durch das Verschwenken bewegt und in Richtung der Kanalsohle verschwenkt, sodass nun der Abstrahlwinkel der einzelnen Düsengehäuse verändert wird.
Diese Vorgänge können mit einer vor dem Reinigungsmodul befestigten Kamera überwacht werden. Alle Stellglieder sind somit fernsteuerbar, entweder über Funksignale, wobei dann die Düse einen eigenen Akku benötigt, oder aber als erfindungsgemäße Einrichtung über ein parallel zum Spülschlauch mitgeführtes Steuerkabel.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Bewegungen der Stellglieder und der Düsen über einen Drehgeber gemessen, wobei ein Sensor den Drehwinkel erfasst und digitale Ausgangssignale liefert, die am anderen Ende einer Sensorleitung in einem Auswertegerät decodiert werden.
Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Auch weitere Winkelmessvorrichtungen werden beansprucht, welche als technische Einrichtungen den Winkel zweier Strangabschnitte zueinander, der Strangabschnitte im Verhältnis zum Reinigungsmodul und den Winkel der Düsengehäuse ermitteln, um die Ausstrahlwinkel punktuell zu steuern.
An der vorderen Stirnseite des Reinigungsmoduls kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Arretier-Stutzen angebracht sein, an welchem weitere Messeinheiten befestigt werden können. Solche Messeinheiten können z.B. Durchmesser-Mess-Sonden, Kameras, 360 Grad-Kamera-Module, Lichtquellen und/ oder anderweitige Sensoren und Techniken sein.
Es wird davon ausgegangen, dass das Hochdruckmedium einen Druck von etwa 150 Bar hat und eine Minutenleistung von 80 bis 130 Liter aufweist. Dies sind nur beispielhafte bevorzugte Werte und sind nicht beschränkend zu verstehen. Mit diesen gegenüber der bisher bekannten Reinigung wesentlich niedrigeren Wassermengen kann das Fahrzeug mit weniger Leistung aufgebaut werden und die Gesamtwirtschaftlichkeit erhöht sich auch aus den optimierten Motorleistungen des Fahrzeugs. Weniger Wasser, heißt auch weniger Motorleistung und weniger und effizienter Wasserverbrauch.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Die Verstellvorrichtung kann aber anstatt mit Seilen auch mittels Getriebe, Gelenke oder ähnlichen Manipulatoren angetrieben werden.
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.
Soweit einzelne Gegenstände als „erfindungswesentlich“ oder „wichtig“ bezeichnet sind, bedeutet dies nicht, dass diese Gegenstände notwendigerweise den Gegenstand eines unabhängigen Anspruches bilden müssen. Dies wird allein durch die jeweils geltende Fassung des unabhängigen Patentanspruches bestimmt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einer, lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:

1: schematisiert eine erste Ausführungsform der Vorrichtung
2: schematisiert eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung
3: die Untersicht auf das Reinigungsmodul
4: die Untersicht auf das Reinigungsmodul
5: schematisierte Darstellung zweites Stellglied
6: schematisierte Darstellung drittes Stellglied
7: schematisierte Darstellung Reinigungsmodul mit Inspektionsfahrzeug in Funktion
8: Reinigungsmodul mit Inspektionsfahrzeug
9: Winkelverstellung der Düsengehäuse
10: Untersicht auf das Reinigungsmodul
11: Seitenansicht auf das Reinigungsmodul
12: Detailansicht des Winkelscharniers an den Düsengehäusen

Die Vorrichtung nach den 1 und 2 besteht aus einem Reinigungsmodul 46 mit seitlichen Schlittenkufen 12, 13. Zusätzlich zu den Schlittenkufen 12, 13 ist das Reinigungsmodul 46 über die Rollen 16 auf der Kanalsohle 47 des Kanalrohrs 48 verfahrbar. An der hinteren Stirnseite des Reinigungsmoduls 46 ist ein HD-Schlauch 1 angeschlossen. Der HD-Schlauch 1 ist kraftschlüssig mit einer Drehdurchführung 2 verbunden. Am Außenumfang der Drehdurchführung 2 befindet sich das Zahnrad 29 welches zusammen mit einem Ritzel 28 ein Antrieb 27 bildet. Der Antrieb 27 dient dazu eine Übersetzung zwischen dem von einem Motor 9 angetriebenen Ritzel 28 auf das Zahnrad 29 herzustellen.
Der Motor 9 wird von einer Drehlagen-Erkennung 30 gesteuert, welche die Drehlage bzw. Torsion des an dem Reinigungsmodul 46 angeschlossenen HD-Schlauch 1 erkennt und mittels Steuerbefehl den Motor 9 so antreibt, das dieser über den Antrieb 27, der Torsion des HD-Schlauches 1 entgegen wirkt.
D.h. je nach Ist-Lage des HD-Schlauches 1 stellt das aus der Drehlagen-Erkennung 30, dem Motor 9 und dem Antrieb 27 bestehende Stellglied eine Soll-Lage über den HD-Schlauch her, damit sich das Reinigungsmodul immer in einer horizontalen Lage befindet und nicht durch die auf das Reinigungsmodul übertragene Torsion des HD-Schlauches 1 verdreht und schlimmstenfalls umgeworfen wird.
An der Drehdurchführung 2 befindet sich bewegungsentkoppelt, d.h. ohne Übertragung der Drehbewegung der Drehdurchführung 2, der Wasseraufteiler 3.
Dieser teilt das über den HD-Schlauch 1 eingeleitete Wasser in zwei bewegliche Wasserstränge 4, 5 auf. Diese verlaufen in dem hier gezeigten Beispiel nach 1 unterhalb des Motors 9 und des Wasseraufteilers 3, in Richtung der hinteren Stirnseite des Reinigungsmoduls 46.
Dort münden die Wasserstränge 4, 5 in den Düsengehäusen 7, 8, welche das Wasser in Pfeilrichtung 24 und 25 abgeben.
Die Düsengehäuse 7, 8 sind bevorzugt aus einem Metallmaterial gebildet, jedoch können diese auch aus einem Kunststoffmaterial gebildet sein.
2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung von der hinteren Stirnseite. Die einzelnen Düsengehäuse 7, 8 sind über ein Verbindungsscharnier 26 schwenkbar miteinander verbunden. In der hier gezeigten Stellung gibt das Düsengehäuse 7 mindestens einen Wasserstrahl in Pfeilrichtung 24 und das Düsengehäuse 8 mindestens einen Wasserstrahl in Pfeilrichtung 25 ab.
3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht, wobei der HD-Schlauch 1 mittig der Vorrichtung in der Drehdurchführung 2 aufgenommen ist. Diese trägt an ihrem Außenumfang ein Zahnrad 29.
Dieses Zahnrad 29 steht im Eingriff mit dem Ritzel 28, welches von dem Motor 9 angetrieben wird.
Hinter der Drehdurchführung 2 schließt sich der Wasseraufteiler 3 an, der das zugeführte Wasser in einen rechten beweglichen Wasserstrang 4 und einen linken beweglichen Wasserstrang 5 aufteilt.
Die beweglichen Wasserstränge 4, 5 verlaufen um ca. 180° Grad gebogen an die hintere Stirnseite des Reinigungsmoduls 46 und münden in dem Düsengehäuse 7 (Wasserstrang 4) und dem Düsengehäuse 8 (Wasserstrang 5).
Die Düsengehäuse 7, 8 sind rückwärtig ausgerichtet, wobei das Düsengehäuse 7 in Pfeilrichtung 24 das Wasser ausstößt und das Düsengehäuse 8 in Pfeilrichtung 25.
Ausgehend von der ca. 180°Grad-Biegung am Ausgang des Wasseraufteilers 3, verlaufen die beweglichen Wasserstränge 4, 5 in Längsrichtung des Reinigungsmoduls 46 als nebeneinanderliegende und bewegliche Strangabschnitte 49 (Wasserstrang 4) und 50 (Wasserstrang 5). An diesen beweglichen Strangabschnitten 49, 50 greift ein weiteres Stellglied als Winkelverstellung 19 an.
Bei Betätigung der Winkelverstellung 19 in Bewegungsrichtung 51 bewegen sich die Strangabschnitte 49, 50 aufeinander zu oder durch die Rückstellkräfte voneinander weg. Die Düsengehäuse 7, 8 sind über ein Verbindungsscharnier 26 gelenkig miteinander verbunden.
An der vorderen Stirnseite ist ein Arretier-Stutzen 17 angebracht an welchen weitere Messeinheiten befestigt werden können, wie z.B. Durchmesser-Mess-Sonden, Kameras, 360 Grad-Kamera-Module, Lichtquellen und/oder anderweitige Sensoren und Techniken.
Neben dem Arretier-Stutzen 17 befindet sich ein Adapter 18, um das Reinigungsmodul 46 über einen Verbindungsstrang 54 mit einem Inspektionsfahrzeug 55 gemäß 8 zu koppeln.
Des Weiteren besitzt das Reinigungsmodul 46 Kufen 12, 13 welche zur seitlichen Stabilisierung dienen.
In 4 ist zu erkennen, wie sich die Winkelverstellung 19 zusammengezogen hat. Die Winkelverstellung greift hierbei über ein Verbindungslager 21 an dem beweglichen Wasserstrang 4 an. Ebenso greift die Winkelverstellung 19 über ein Verbindungslager 22 an dem beweglichen Wasserstrang 5 an.
Durch die Betätigung der Winkelverstellung 19 bewegen sich somit die Verbindungslager 21, 22 aufeinander zu.
Damit werden auch die beweglichen Strangabschnitte 49, 50 in diesem Bereich aufeinander zu- und wegbewegt.
Durch das Zusammenführen der beweglichen Strangabschnitte 49, 50 in diesem Bereich, (4) werden die Düsengehäuse 7, 8 bedingt durch das Verbindungsscharnier 26 verschwenkt, sodass der Düsengehäuse 7 nun in Pfeilrichtung 24' und der Düsengehäuse 8 in Pfeilrichtung 25' das Wasser abgibt. Durch die als Stellglied funktionierende Winkelverstellung wird somit der horizontale Winkel der Düsengehäuse 7 verändert.
Somit ist über die Winkelverstellung 19 eine Einstellung der horizontalen Ausstrahlrichtung möglich.
5 zeigt eine Detailaufnahme der Winkelverstellung 19.
Hierbei sind die Umlenkrollen 21 und 22 zu erkennen, wobei die Umlenkrolle 21 mit dem beweglichen Strangabschnitt 49 des beweglichen Wasserstrangs 4 und die Umlenkrolle 22 mit dem beweglichen Strangabschnitt 50 des beweglichen Wasserstrangs 5 verbunden ist.
Über die Umlenkrollen 21, 22 ist ein Seilzug 20 geführt, welcher in einem Abstand von den Umlenkrollen 21, 22 über eine weitere Umlenkrolle 45 geführt ist, welche in etwa mittig zwischen den Umlenkrollen 21, 22 angeordnet ist.
Der Seilzug 20 ist so über diese Umlenkrollen 21, 22 geführt, dass bei einer Bewegung der Umlenkrolle 45 der Seilzug gespannt wird und aufgrund der Umschlingung des Seilzuges 20 um die Umlenkrollen 21, 22 diese sich bei Zug aufeinander zu und bei einem Lösen der Spannung voneinander weg bewegen.
In dem gezeigten Beispiel nach 5 wird die mittige Umlenkrolle 45 in Pfeilrichtung 23 bewegt, was zu einer Verringerung des Abstandes zwischen den Umlenkrollen 21, 22 führt.
Die Bewegung wird vom Motor 10 gesteuert.
Durch diese Bewegung der Umlenkrollen 21, 22 wird auch die Lage der beweglichen Strangabschnitte 49, 50 verändert.
Aufgrund dieser neuen Lage verändert sich auch der Abstrahlwinkel der Düsengehäuse 7, 8, wobei der Düsengehäuse 7 nun in Pfeilrichtung 24' und der Düsengehäuse 8 in Pfeilrichtung 25' das Wasser abstrahlt.
6 zeigt ein weiteres Stellglied der vorliegenden Erfindung, wobei mit einem Motor 11 die Kippbewegung einer Montageebene 14 um ein Schwenklager 33 gesteuert werden kann. Damit verändert sich, wie in 7 gezeigt, der Winkel 52 zwischen der Montageebene 14 und den Kufen 12, 13.
Die Montageebene 14 ist über das Schwenklager 33 mit der darunter laufenden Schlittenkufe 12 und hier nicht gezeigt, mit der Schlittenkufe 13 verbunden.
Am Ende der Montageebene 14 befindet sich das Düsengehäuse 7 und das nichtgezeigte Düsengehäuse 8.
In Ausgangslage gemäß 6 gibt das Düsengehäuse 7 das Wasser in die horizontale Pfeilrichtung 24 oder in die horizontale Pfeilrichtung 24' ab.
Am entgegengesetzten Ende des Schwenklagers 33 befindet sich das Kippscharnier 15 mit den zwei Schenkeln 39 und 40, welche über eine Mittelachse 37 miteinander verbunden sind.
7 zeigt, dass am anderen Ende der Schenkel 39, 40 sind diese im Falle des Schenkels 39 über das Drehlager 41 mit der Montageebene 14 und im Falle des Schenkels 40 über das Drehlager 42 mit der Schlittenkufe 12 bzw. 13 verbunden.
Auf die Mittelachse 37 wirkt ein Federelement 36, welches bei Ausübung einer Spannkraft die Mittelachse 37 in Pfeilrichtung 38 bewegt.
Eine solche Spannkraft wird in dem gezeigten Beispiel nach 7 durch ein Seilzug 34 verursacht, welcher um eine Umlenkrolle 35 gelenkt, mit dem Motor 11 verbunden ist.
Gemäß 7 wird gezeigt wie der in 6 sichtbare Motor 11 den Seilzug 34 anzieht, welcher über die Umlenkrolle 35 gelagert ist und auf das Federelement 36 wirkt.
Durch diese Spannkraft wird die Mittelachse 37 in Pfeilrichtung 38 bewegt.
Da an der Mittelachse 37 die Schenkel 39, 40 zusammenlaufen, werden diese auseinander gedrückt.
Durch das Auseinanderdrücken der Schenkel 39, 40 bewegt sich das Drehlager 41 in Pfeilrichtung 32. Somit wird die Montageebene 14 in diesem Bereich um den Winkel 52 nach oben gehoben und wirkt wie ein Hebel auf das Schwenklager 33.
Aufgrund der starren Verbindung des Düsengehäuses 7 mit der Montageebene 14, wird auch diese durch das Verschwenken bewegt, sodass nun das Düsengehäuse 7 in Pfeilrichtung 24" Wasser abgibt. Ebenso gibt das nicht gezeigte Düsengehäuse 8 nun das Wasser in Pfeilrichtung 25" ab.
8 zeigt eine mögliche Verwendung des erfindungsgemäßen Reinigungsmoduls 46. Dieses ist über einen Verbindungsstrang, welcher eine Schub- bzw. Zugfunktion erfüllen kann, mit einem Inspektionsfahrzeug 55 gekoppelt. Dieses ist ebenfalls über die Räder 16 im Kanalrohr verfahrbar. Das Inspektionsfahrzeug 55 weist eine nach vorne gerichtete Kamera 53, eine nach hinten gerichtete Kamera 56, sowie eine 360° Grad Kamera 44 auf, wobei letztere auf dem Inspektionsfahrzeug 55 angeordnet ist. Zudem führt das Inspektionsfahrzeug die Mess-Sensorik 43 mit sich um die Kanalumgebung zu erfassen und zu dokumentieren.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform von den 3-5, wobei die Düsengehäuse 7, 8 über eine Drehplattform 59 und Drehbolzen 58 drehbar verbunden sind. Werden nun die Austrittswinkel in den Pfeilrichtungen 24, 25 der Düsengehäuse 7, 8 in Pfeilrichtung 24' und 25' geändert, d.h. der Winkel zueinander vergrößert, wird die an der Stirnseite der Düsengehäuse 7, 8 montierte Feder 6 in Längsrichtung gespannt.
Wirkt anschließend keine Kraft mehr über die Winkelverstellung auf die Strangabschnitte 49, 50, zieht die Federkraft der Feder 6 die Düsengehäuse 7, 8 wieder zusammen, wobei die Düsengehäuse 7, 8 über die Drehbolzen 58 verschwenkt werden, und die Austrittswinkel in Pfeilrichtung 24', 25' werden in Pfeilrichtung 24 und 25 geändert.
Der HD-Schlauch ist hierbei über eine Schelle 57 auf der Drehplattform 59 fixiert und mittig zwischen den Düsengehäuse 7, 8 und den Strangabschnitten 49, 50 geführt.
10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei zwei Motoren 11a, 11b den Ausstrahlwinkel der Düsengehäuse 7, 8 in vertikaler Richtung verändern. Dazu besitzen die Motoren 11a, 11b jeweils ein Ritzel 62, 63, wobei Ritzel 62 an einer Zahnstange 60 angreift, welche mit dem Strangabschnitt 50 verbunden ist. Ebenso greift Ritzel 63 an einer Zahnstange 61 an, welche mit dem Strangabschnitt 49 verbunden ist. Durch die Abwälzung des jeweiligen Ritzels auf der Zahnstange erfährt der Strangabschnitt an dieser Stelle einen Hub und wird in vertikaler Richtung nach oben oder nach unten bewegt. Die Bewegung der Strangabschnitte 49, 50 wirken auch auf die daran montierten Düsengehäuse, welche eine Kippbewegung ausführen. Wird beispielsweise Strangabschnitt 50 in Pfeilrichtung 32 bewegt, kippt das Düsengehäuse 8 in Richtung der Kanalsohle und der vormalige Ausstrahlwinkel 25 ändert sich in Ausstrahlwinkel 25" (nicht gezeigt).
Neben den genannten Zahnstangen werden mit der vorliegenden Erfindung jegliche anderen Verstellmöglichkeiten beansprucht, die eine Hubbewegung der Strangabschnitte ermöglichen.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Kipphebel 64 eine Kraftübertragung von einem Motor 11 auf einen Strangabschnitt 50 ermöglicht. Der Kipphebel 64 besteht einer Stabförmigen Verbindung, welche über das Gelenk 67 mit dem Motor 11 verbunden ist und von dem Motor angetrieben wird und dem Gelenk 65 mit dem der Kipphebel mit einem Strangabschnitt, hier gezeigt mit Strangabschnitt 50, verbunden ist. Bei Betätigung des Motor 11 verschenkt der Hebel in Pfeilrichtung 66 und durch die gelenkige Verbindung des Kipphebels 64 bewegt sich der Strangabschnitt 50 in Pfeilrichtung 32. Damit wird eine Hubbewegung des Strangabschnittes ermöglicht. Wird Strangabschnitt 50 in Pfeilrichtung 32 bewegt, kippt das daran montierte Düsengehäuse 8 in Richtung der Kanalsohle und der vormalige Ausstrahlwinkel 25 ändert sich in den Ausstrahlwinkel 25" (nicht gezeigt).
12 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei an den Düsengehäusen 7, 8, welche über ein in der Länge gleichbleibendes Verbindungsscharnier 26 verbunden sind, eine weitere Verbindung über ein Winkelscharnier aufweisen. Das Winkelscharnier 73 besteht aus dem Schenkel 69 welcher über das Gelenk 71 mit dem Düsengehäuse 8 verbunden ist und dem Schenkel 70 welcher über das Gelenk 72 mit dem Düsengehäuse 7 verbunden ist. Beide Schenkel 69, 70 sind über das Gelenk 74 miteinander beweglich verbunden. An dem Gelenk 74 greift ein Seilzug 68 an, der bei Betätigung in Pfeilrichtung 23, das Gelenk 74 ebenfalls in Pfeilrichtung 23 zieht. Durch diese Bewegung des Winkelscharniers 73 bewegen sich die an den Düsengehäusen 7, 8 befindlichen Gelenke 71, 72 voneinander weg und diese Düsengehäuse verschwenken aufgrund dieser an ihrer hinteren Stirnseiten angreifen Kräfte um die Drehbolzen des Verbindungsscharniers, wobei sich die Ausstrahlrichtungen beider Düsengehäuse aufeinander zu bewegen.
Bezugszeichenliste

1.: HD-Schlauch
2.: Drehdurchführung
3.: Wasseraufteiler
4.: Wasserstrang (rechts) 4'
5.: Wasserstrang (links) 5'
6.: Feder
7.: Düsengehäuse (rechts)
8.: Düsengehäuse (links)
9.: Motor (f. horizontale Lager)
10.: Motor (Strahlwinkelverst. horizontal)
11.: Motor (Strahlwinkelverst. vertikal, kippen) 11a, 11b
12.: Schlittenkufe (rechts)
13.: Schlittenkufe (links)
14.: Montageebene
15.: Kippscharnier
16.: Rollen
17.: Adapter Kamera
18.: Adapter (für 54)
19.: Winkelverstellung
20.: Seilzug
21.: Umlenkrolle (rechts)
22.: Umlenkrolle (links)
23.: Pfeilrichtung
24.: Pfeilrichtung 24', 24"
25.: Pfeilrichtung 25', 25"
26.: Verbindungsscharnier
27.: Antrieb
28.: Ritzel
29.: Zahnrad
30.: Drehlage-Erkennung
31.: Drehrichtung
32.: Pfeilrichtung
33.: Schwenklager
34.: Seilzug
35.: Umlenkrolle
36.: Federelement
37.: Mittelachse
38.: Pfeilrichtung
39.: Schenkel
40.: Schenkel
41.: Drehlager
42.: Drehlager
43.: Mess-Sensorik
44.: 360°Grad Kamera
45.: Umlenkrolle
46.: Reinigungsfahrzeug
47.: Kanalsohle
48.: Kanalrohr
49.: Strangabschnitt (von 4)
50.: Strangabschnitt (von 5)
51.: Bewegungsrichtung
52.: Winkel
53.: Kamera vorne
54.: Verbindungsstrang
55.: Inspektionsfahrzeug
56.: Kamera hinten
57.: Schelle
58.: Drehbolzen
59.: Drehplattform
60.: Zahnstange
61.: Zahnstange
62.: Ritzel (11a)
63.: Ritzel (11b)
64.: Kipphebel
65.: Gelenk
66.: Pfeilrichtung
67.: Gelenk
68.: Seilzug
69.: Schenkel
70.: Schenkel
71.: Gelenk
72.: Gelenk
73.: Winkelscharnier
74.: Gelenk

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2011/104021 A2 [0002]
WO 20111104021 A2 [0004]
DE 202004006187 U1 [0006]
DE 19619326 A1 [0006]

Claims

Reinigungsmodul (46) für Abwasserkanäle, welches auf der Kanalsohle (47) in Längsrichtung des Kanairohrs (48) verfahrbar ist und mindestens ein Düsengehäuse (7, 8) aufweist, das an dem Reinigungsmodul (46) angeordnet ist und über einen Hochdruckschlauch (1) mit einem Hochdruckmedium gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehdurchführung (2) des Hochdruckschlauches in der Verbindung zum kanalseitigen Reinigungsmodul (46) als aktiver motorisch angetriebener Verdrillungsschutz ausgebildet ist, welcher die horizontale Lage des Reinigungsmoduls permanent gewährleistet.
Reinigungsmodul (46) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aktive Verdrillungsschutz aus einem Drehmomenten-übertragenden Antrieb (27, 28, 29) auf den Hochdruckschlauch ausgebildet ist.
Reinigungsmodul (46) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (27) aus einem von einem Motor (9) angetriebenen Ritzel (28) besteht, das ein mit dem Hochdruckschlauch (1) kraftschlüssig verbundenes Zahnrad (29) antreibt.
Reinigungsmodul (46) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehlage-Erkennung (30) die Ist-Position des Reinigungsmodul erkennt und einen Steuerbefehl an den Motor (9) sendet, um mit dem Antrieb (27) eine Soll-Lage über den HD-Schlauch (1) zu erzeugen.
Reinigungsmodul (46) für Abwasserkanäle, welches auf der Kanalsohle (47) in Längsrichtung des Kanalrohrs (48) verfahrbar ist und mindestens zwei bewegliche Düsengehäuse (7, 8) aufweist, welche an dem Reinigungsmodul (46) angeordnet sind und über einen Hochdruckschlauch (1) mit einem Hochdruckmedium gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Lage, bzw. die zueinander stehenden Düsengehäuse (7, 8) in ihren Winkelstellungen zueinander motorisch veränderbar sind.
Reinigungsmodul (46) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das eingeleitete Wasser in zwei bewegliche Wasserstränge (4, 5) aufteilt ist, welche nebeneinander zur hinteren Stirnseite des Reinigungsmoduls geführt sind und in den Düsengehäusen (7, 8) münden, welche das Wasser über mehrere Ausspritzdüsen abgeben.
Reinigungsmodul (46) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seilzug (20) an jeweils einem Wasserstrang (4, 5) befestigte Umlenkrolle (21, 22) angreift und auf Zugbelastung den Abstand zwischen den Umlenkrollen (21, 22) verändert, und somit die Lage des Wasserstrangs verändert und dadurch die Winkelstellung der beweglichen Düsengehäusen (7, 8) ändert, sodass damit die Vortriebskraft und die Reinigungsleistung erhöht und angepasst werden kann.
Reinigungsmodul (46) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsengehäuse (7, 8) auf einer auf dem Reinigungsmodul (46) mitgeführten schwenkbaren Montageebene (14) angeordnet sind, die über einen Motor (11) im Neigungswinkel (52) veränderbar ist und somit die Rückstrahlkraft des austretenden Wasserstrahls gezielt eine feste Ablagerung beseitigt.
Reinigungsmodul (46) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageebene (14) ein über einen Seilzug (34) betätigbares Kippscharnier (15) aufweist, welches sich bei Zugbelastung spreizt und die Montageebene (14) über das Schwenklager (33) in der Neigung verschwenkt.
Reinigungsmodul (46) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmodul (46) über einen Verbindungsstrang (54) mit einem davor positionierten Inspektionsfahrzeug (55) verbunden ist, welches mindestens eine Kamera (44, 53, 56) aufweist und diese Einheit mittels Kabel mit einem oberirdisch positionierten Bedienstand, in welchem über die Bilddarstellung auch die Steuerung der Motoren erfolgt, verbunden ist.