DE102018118216A1 - Device for sewer pipe inspection and / or sewer pipe renovation with a swivel arm that can be rotated about an axis - Google Patents

Device for sewer pipe inspection and / or sewer pipe renovation with a swivel arm that can be rotated about an axis Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und/oder Kanalrohrsanierung (100) mit einem um eine Achse drehbaren Schwenkarm, der mittels eines Getriebes drehbar eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Schneckengetriebe ist, dessen Schneckenrad abtriebsseitig mittels einer Sperrkörperkupplung mit dem Schwenkarm verbunden ist.Device for sewer pipe inspection and / or sewer pipe renovation (100) with a swivel arm rotatable about an axis, which is rotatably set up by means of a gear, characterized in that the gear is a worm gear, the worm wheel of which is connected to the swivel arm on the output side by means of a locking body coupling.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und/oder Kanalrohrsanierung mit einem um eine Achse drehbaren Schwenkarm, der mittels eines Getriebes drehbar eingerichtet ist.The invention relates to a device for sewer pipe inspection and / or sewer pipe renovation with a swivel arm rotatable about an axis, which is rotatably set up by means of a gear.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der EP 3 249 279 B1 und der EP 3 272 956 A1 bekannt.Such devices are for example from the EP 3 249 279 B1 and the EP 3 272 956 A1 known.

Insbesondere geht aus der EP 3 272 956 A1 hervor, dass zur Vermeidung eines Verkantens des Schwenkarms beim Zurückziehen dieser Vorrichtungen aus dem Kanalrohr eine Rutschkupplung vorgesehen wird, damit der Schwenkkopf einem beim Zurückziehen entstehenden zu hohen mechanischen Stress, beispielsweise aufgrund einer Rohrbiegung, selbständig ausweichen kann. Beispielsweise kann so dem Steckenbleiben einer abbiegefähigen Schwenkkopfkamera im Rohr wirkungsvoll begegnet werden.In particular, goes from the EP 3 272 956 A1 shows that to prevent the swivel arm from tilting when these devices are withdrawn from the sewer pipe, a slipping clutch is provided so that the swivel head can avoid a mechanical stress that arises when it is pulled back, for example due to a pipe bend. For example, the sticking of a bendable swivel head camera in the pipe can be effectively countered.

Allerdings besteht bei einigen Anwendungen, so etwa bei der Anwendung spanabhebender Verfahren im Kanalrohr, das Problem, dass das Getriebe derart ausgelegt werden muss, dass es zur Ausführung des Bearbeitungsverfahrens den Andruckkräften des spanabhebenden Werkzeugs ohne zu Verschwenken standhält. Dieses führt wiederum bei Ausfall des Antriebs dazu, dass ein Zurückziehen aufgrund der grundsätzlich verminderten Bogengängigkeit erschwert bzw. das für hohe Kräfte ausgelegte Getriebe oder die Vorrichtung im Übrigen beim Zurückziehen beschädigt werden können.However, in some applications, such as the use of machining processes in the sewer pipe, there is the problem that the gear must be designed in such a way that it can withstand the pressing forces of the machining tool without pivoting in order to carry out the machining process. In the event of a drive failure, this in turn means that retraction is made more difficult due to the fundamentally reduced movement of the bend, or that the gear designed for high forces or the device can otherwise be damaged during the retraction.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und/oder Kanalrohrsanierung mit einem verschwenkbaren Arm zu schaffen, der einerseits gegenüber auf den Schwenkarm wirkenden Kräften ohne zu verschwenken standhält und andererseits bei Ausfall des Antriebs nicht vollständig blockiert.The object of the invention is therefore to provide a device for sewer pipe inspection and / or sewer pipe renovation with a pivotable arm which on the one hand withstands forces acting on the swivel arm without swiveling and on the other hand does not completely block if the drive fails.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und/oder Kanalrohrsanierung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.This object is achieved according to the invention by a device for sewer pipe inspection and / or sewer pipe renovation with the features of claim 1. The sub-claims reflect advantageous embodiments of the invention.

Grundgedanke der Erfindung ist es, als Getriebe ein Schneckengetriebe zu verwenden, dass im Hinblick auf von außen auf den Schwenkarm wirkende Stellkräfte selbsthemmend ist und daher insbesondere für die Verwendung eines Schwenkarms geeignet ist, der ein die Rohrwandung bearbeitendes Werkzeug trägt, beispielsweise ein spanabhebendes Werkzeug. Dabei ist gleichzeitig konstruktiv durch die abtriebsseitig vorgesehene Sperrkörperkupplung dafür gesorgt, dass bei Einwirken eines ein vorbestimmtes Drehmoment übersteigenden Drehmoments eine Drehung des Schwenkarms möglich ist, ohne dass die dabei aufgebrachten Kräfte auf das Getriebe wirken. Das vorbestimmte Drehmoment, dass zur Trennung des Schwenkarms vom Schneckenrad führt, ist dabei größer als das zur Ausführung der Arbeiten zur Rohrinspektion und/oder -sanierung notwendige (Arbeits-)Drehmoment.The basic idea of the invention is to use a worm gear as a gear that is self-locking with regard to actuating forces acting on the swivel arm from the outside and is therefore particularly suitable for the use of a swivel arm that carries a tool that processes the pipe wall, for example a cutting tool. At the same time, the locking body coupling provided on the output side ensures that, when a torque exceeding a predetermined torque is applied, the swivel arm can be rotated without the forces applied thereby acting on the transmission. The predetermined torque that leads to the separation of the swivel arm from the worm wheel is greater than the (working) torque necessary to carry out the work for pipe inspection and / or renovation.

Speziell vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Schneckenrad als ein Kupplungsabschnitt der Sperrkörperkupplung ausgebildet ist und insbesondere die Feder und die mit der Feder vorgespannten Sperrkörper aufnimmt. Durch diese Ausgestaltung kann eine besonders platzsparende Konstruktion erreicht werden.The embodiment of the invention is particularly advantageous, in which the worm wheel is designed as a coupling section of the locking body coupling and in particular accommodates the spring and the locking body preloaded with the spring. This configuration enables a particularly space-saving construction to be achieved.

Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und/oder Kanalrohrsanierung mit einem um eine Achse drehbaren Schwenkarm, der mittels eines Getriebes drehbar eingerichtet ist, vorgesehen, bei der das Getriebe als Schneckengetriebe ausgebildet ist, dessen Schneckenrad abtriebsseitig mittels einer Sperrkörperkupplung mit dem Schwenkarm verbunden ist.According to the invention, a device for sewer pipe inspection and / or sewer pipe renovation is provided with a swivel arm that can be rotated about an axis and is rotatably set up by means of a gear, in which the gear is designed as a worm gear whose worm wheel is connected to the swivel arm on the output side by means of a locking body coupling.

Bevorzugt ist das Schneckenrad dabei auf einer drehfest mit dem Schwenkarm verbundenen Welle angeordnet und mit dieser mittels der Sperrkörperkupplung verbunden.The worm wheel is preferably arranged on a shaft connected in a rotationally fixed manner to the swivel arm and connected to it by means of the locking body coupling.

Insbesondere besteht die Sperrkörperkupplung - wie bekannt - aus einem ersten Kupplungsabschnitt und einem zweiten Kupplungsabschnitt, wobei das Schneckenrad besonders bevorzugt einen dieser Kupplungsabschnitte ausbildet.In particular, as is known, the locking body coupling consists of a first coupling section and a second coupling section, the worm wheel particularly preferably forming one of these coupling sections.

Die Sperrkörperkupplung weist speziell einen ersten Kupplungsabschnitt mit wenigstens einem federbelasteten Sperrkörper und einen zweiten Kupplungsabschnitt mit wenigstens einer Ausnehmung zur Aufnahme des wenigstens eines federbelasteten Sperrkörpers auf. Besonders bevorzugt ist der Sperrkörper als Halbkugel oder Kugel ausgebildet, wobei höchst bevorzugt eine Mehrzahl von Halbkugeln bzw. Kugeln und entsprechender Ausnehmungen vorgesehen sind.The locking body coupling specifically has a first coupling section with at least one spring-loaded locking body and a second coupling section with at least one recess for receiving the at least one spring-loaded locking body. The blocking body is particularly preferably designed as a hemisphere or ball, with a plurality of hemispheres or balls and corresponding recesses being most preferably provided.

Die Feder ist dabei bevorzugt als Tellerfeder ausgebildet. Die Ausnehmungen können dabei insbesondere entlang einer Sicke angeordnet sein.The spring is preferably designed as a plate spring. The recesses can in particular be arranged along a bead.

Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die drehfest mit dem Schwenkarm verbundene Welle in axialer Richtung einen sich radial erstreckenden ersten Anschlag für das als Hohlwelle ausgebildete Schneckenrad aufweist, wobei die Welle auf der dem ersten Anschlag gegenüberliegenden Seite des Schneckenrads ein Außengewinde für einen einen zweiten Anschlag ausbildenden, mit dem Außengewinde der Welle schraubenden Körper aufweist.Furthermore, it is preferably provided that the shaft, which is connected to the swivel arm in a manner fixed against relative rotation, has a radially extending first stop for the worm wheel designed as a hollow shaft, the shaft on the side of the worm wheel opposite the first stop having an external thread for one second stop forming body screwing with the external thread of the shaft.

Dieser Körper ist insbesondere derart ausgelegt, dass die axiale Position des auf der Welle schraubenden Körpers auf der Welle die Vorspannung des von dem Schneckenrad aufgenommenen wenigstens eines federbelasteten Sperrkörpers beeinflusst.This body is in particular designed such that the axial position of the body screwing on the shaft influences the pretension of the at least one spring-loaded locking body received by the worm wheel.

Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das freie Ende des Schwenkarms ein spanabhebendes Werkzeug aufweist. Insbesondere ist die Vorrichtung eine Fräsmaschine.Finally, it is preferably provided that the free end of the swivel arm has a cutting tool. In particular, the device is a milling machine.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten, besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines gemäß der Erfindung besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und Kanalrohrsanierung;
  • 2 eine schematische Schnittzeichnung durch das Getriebe des Schwenkarms der Vorrichtung aus 1; und
  • 3 eine Detailansicht einer besonders bevorzugt ausgebildeten Sperrkörperkupplung.
The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment which is shown in the accompanying drawings and is particularly preferably designed. Show it:
  • 1 a perspective view of a particularly preferred embodiment of a device for sewer pipe inspection and sewer pipe renovation according to the invention;
  • 2 a schematic sectional drawing through the gear of the swivel arm of the device 1 ; and
  • 3 a detailed view of a particularly preferred locking body coupling.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines gemäß der Erfindung besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und Kanalrohrsanierung. 1 shows a perspective view of an embodiment of a device for sewer pipe inspection and sewer pipe renovation, which is particularly preferred in accordance with the invention.

Beispielhaft für eine Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und Kanalrohrsanierung 100 ist ein von der Anmelderin unter der Bezeichnung MicroGator vertriebener Fräsroboter dargestellt. Der Fräsroboter 100 weist einen um eine Achse A drehbaren Schwenkarm 10 auf, der an seinem freien Ende zur Aufnahme einer Einrichtung zum Inspizieren und Sanieren eines Kanalrohrs eingerichtet ist.Exemplary for a device for sewer pipe inspection and sewer pipe renovation 100 is shown by the applicant under the name MicroGator milling robot. The milling robot 100 has a swivel arm rotatable about an axis A. 10 on, which is set up at its free end for receiving a device for inspecting and renovating a sewer pipe.

Andere, einfacher aufgebaute Schwenkarme sind aus anderen Produkten bekannt, wobei sich die erfindungsgemäß eingerichteten Vorrichtungen mit einem Schwenkarm äußerlich und rein optisch nicht von den bekannten herkömmlichen Vorrichtungen unterscheiden lassen.Other, more simply constructed swivel arms are known from other products, and the devices with a swivel arm set up according to the invention cannot be distinguished externally and purely optically from the known conventional devices.

Erst bei genauerer Betrachtung des Getriebes zum Bewegen des Schwenkarms werden diese Unterschiede deutlich. Insbesondere zeigt 2 eine schematische Schnittzeichnung durch das Getriebe des Schwenkarms der Vorrichtung aus 1. Dabei ist zu erkennen, dass das Getriebe als Schneckengetriebe mit einer Schnecke 30 und einem Schneckenrad 40 ausgebildet ist. Das Schneckenrad 40 ist auf einer drehfest mit dem Schwenkarm 10 verbundenen Welle 60 angeordnet und grundsätzlich relativ zur Welle 60 drehbar eingerichtet.These differences only become clear when you take a closer look at the gear unit to move the swivel arm. In particular shows 2 a schematic sectional drawing through the gear of the swivel arm of the device 1 , It can be seen that the gear as a worm gear with a worm 30 and a worm wheel 40 is trained. The worm wheel 40 is on a rotationally fixed with the swivel arm 10 connected wave 60 arranged and basically relative to the shaft 60 rotatable.

Die Drehbarkeit der Welle 60 relativ zum Schneckenrad 40 ist dabei jedoch durch die Sperrkörperkupplung 50 eingeschränkt, die für den Antrieb des Schwenkarms 10 eine drehfeste Verbindung zwischen dem Schneckenrad 40 und der Welle 60 schafft. Nur bei Überlast wird diese Verbindung getrennt, sodass Schnecke 30 und Schneckenrad 40 aufgrund der Selbsthemmung des Schneckengetriebes in ihrer Position unverändert bleiben und nur die mit dem Schwenkarm 10 drehfest verbundene Welle 60 innerhalb des Schneckenrads 40 relativ zu diesem dreht.The rotatability of the shaft 60 relative to the worm wheel 40 is however through the locking body coupling 50 restricted that for driving the swivel arm 10 a non-rotatable connection between the worm wheel 40 and the wave 60 creates. This connection is only disconnected in the event of an overload, causing the screw 30 and worm wheel 40 due to the self-locking of the worm gear remain in their position unchanged and only with the swivel arm 10 non-rotatably connected shaft 60 inside the worm wheel 40 rotates relative to this.

Wie 2 ebenfalls zeigt ist insbesondere vorgesehen, dass das Schneckenrad 40 einen Kupplungsabschnitt der Sperrkörperkupplung 50 aufweist. Speziell nimmt das Schneckenrad eine Feder 70 und eine Mehrzahl von mittels der Feder 70 federbelasteter Sperrkörper 80 auf. Die Sperrkörper 80 sind im gezeigten Beispiel als Kugeln ausgebildet und werden axial in Richtung eines sich radial von der Welle 60 erstreckenden Wellenabschnitts 62 verdrängt, der eine entsprechende Mehrzahl von Ausnehmungen zur teilweisen Aufnahme der Sperrkörper 80 aufweist.How 2 it is also particularly provided that the worm wheel 40 a coupling section of the locking body coupling 50 having. In particular, the worm wheel takes a spring 70 and a plurality of by means of the spring 70 spring-loaded locking body 80 on. The locking body 80 are formed as balls in the example shown and are axially in the direction of a radially from the shaft 60 extending shaft section 62 displaces a corresponding plurality of recesses for partially receiving the locking body 80 having.

Um einer strukturellen Schwächung des Schneckenrads 40 bei Aufnahme der Feder 70 und Sperrkörper 80 entgegenzuwirken, ist ein auf dem Schneckenrad 40 schraubender Körper 42 vorgesehen, der einerseits die Flanke des Schneckenrads 40 stützt und andererseits die Vorspannung der Feder 70 reguliert.Structural weakening of the worm wheel 40 when picking up the spring 70 and locking body 80 counteracting is one on the worm wheel 40 screwing body 42 provided the one hand the flank of the worm wheel 40 supports and on the other hand the bias of the spring 70 regulated.

Um einen axialen Versatz des Schneckenrads 40 relativ zur Schnecke 30 zu verhindern, ist ein auf der Welle 60 schraubender Körper 90, beispielsweise eine Mutter, vorgesehen, die das Schneckenrad 40 am axialen Abschnitt 62 der Welle 60 (fast) spielfrei einstellt. Dabei kann nach einer alternativen (nicht dargestellten) Ausführung auch vorgesehen sein, dass der mit der Welle 60 schraubende Körper 90 über einen durch beim Bezugszeichen 42 gebildeten Anschlag die Feder 70 vorspannt und über diesen Anschlag 42 das Schneckenrad 40 (nahezug) spielfrei am axialen Abschnitt 62 einstellt.An axial offset of the worm wheel 40 relative to the snail 30 to prevent is one on the wave 60 screwing body 90 , for example a nut, provided that the worm wheel 40 at the axial section 62 the wave 60 (almost) free of play. According to an alternative embodiment (not shown), it can also be provided that the shaft 60 screwing body 90 via a by the reference number 42 formed stop the spring 70 preloaded and over this stop 42 the worm wheel 40 (close to) free of play on the axial section 62 established.

Schließlich zeigt 3 eine Detailansicht einer besonders bevorzugt ausgebildeten Sperrkörperkupplung 50, in der der von dem Schneckenrad 40 gebildete erste Kupplungsabschnitt und der vom sich radial erstreckenden Abschnitt 62 der Welle 60 gebildete zweite Kupplungsabschnitt deutlich zu erkennen sind.Finally shows 3 a detailed view of a particularly preferred locking body coupling 50 in which the worm wheel 40 formed first coupling section and that of the radially extending section 62 the wave 60 second coupling section formed can be clearly seen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 3249279 B1 [0002]EP 3249279 B1 [0002]
  • EP 3272956 A1 [0002, 0003]EP 3272956 A1 [0002, 0003]

Claims (11)

Vorrichtung zur Kanalrohrinspektion und/oder Kanalrohrsanierung (100) mit einem um eine Achse drehbaren Schwenkarm (10), der mittels eines Getriebes drehbar eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Schneckengetriebe (30, 40) ist, dessen Schneckenrad (40) abtriebsseitig mittels einer Sperrkörperkupplung (50) mit dem Schwenkarm (10) verbunden ist.Device for sewer pipe inspection and / or sewer pipe renovation (100) with a swivel arm (10) which can be rotated about an axis and is rotatably set up by means of a gear, characterized in that the gear is a worm gear (30, 40), the worm wheel (40) of which is on the output side is connected to the swivel arm (10) by means of a locking body coupling (50). Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (40) auf einer drehfest mit dem Schwenkarm (10) verbundenen Welle (60) angeordnet und mit dieser mittels der Sperrkörperkupplung (50) verbunden ist.Device (100) after Claim 1 , characterized in that the worm wheel (40) is arranged on a shaft (60) connected to the swivel arm (10) in a rotationally fixed manner and is connected to the latter by means of the locking body coupling (50). Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkörperkupplung (50) aus einem ersten Kupplungsabschnitt und einem zweiten Kupplungsabschnitt gebildet ist, wobei das Schneckenrad (40) einen der Kupplungsabschnitte ausbildet.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking body coupling (50) is formed from a first coupling section and a second coupling section, the worm wheel (40) forming one of the coupling sections. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkörperkupplung (50) einen ersten Kupplungsabschnitt mit wenigstens einem mittels einer Feder (70) federbelasteten Sperrkörper (80) und einen zweiten Kupplungsabschnitt mit wenigstens einer Ausnehmung zur Aufnahme des wenigstens einen federbelasteten Sperrkörpers (80) aufweist.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking body coupling (50) has a first coupling section with at least one spring body (80) spring-loaded locking body (80) and a second coupling section with at least one recess for receiving the at least one spring-loaded Has blocking body (80). Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper (80) eine Halbkugel ist.Device (100) after Claim 4 , characterized in that the locking body (80) is a hemisphere. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper (80) eine Kugel ist.Device (100) after Claim 4 , characterized in that the locking body (80) is a ball. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (40) den ersten Kupplungsabschnitt und die Welle (60) den zweiten Kupplungsabschnitt ausbildet.Device (100) according to one of the Claims 2 and 4 , characterized in that the worm wheel (40) forms the first coupling section and the shaft (60) forms the second coupling section. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (70) eine Tellerfeder ist.Device (100) after Claim 4 , characterized in that the spring (70) is a plate spring. Vorrichtung (100) nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfest mit dem Schwenkarm (10) verbundene Welle (60) in axialer Richtung einen sich radial erstreckenden ersten Anschlag für das als Hohlwelle ausgebildete Schneckenrad (40) aufweist, wobei die Welle (60) auf der dem ersten Anschlag (62) gegenüberliegenden Seite des Schneckenrads (40) ein Außengewinde für einen einen zweiten Anschlag ausbildenden, mit dem Außengewinde der Welle (60) schraubenden Körper (90) aufweist.Device (100) according to the Claims 2 to 4 , characterized in that the shaft (60) connected to the swivel arm (10) in a manner fixed against relative rotation has an axially extending first stop for the worm wheel (40) designed as a hollow shaft, the shaft (60) on the first stop ( 62) opposite side of the worm wheel (40) has an external thread for a body (90) forming a second stop and screwing with the external thread of the shaft (60). Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Schwenkarms (10) ein spanabhebendes Werkzeug aufweist.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the free end of the swivel arm (10) has a cutting tool. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) eine Fräsmaschine ist.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (100) is a milling machine.
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Citations (7)

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