DE19843497A1 - Tool unit for ducting cleaning robot e.g. for removing grease, has brush elements mounted on rotary carrier for moving outwards into contact with ducting wall under centrifugal force - Google Patents

Tool unit for ducting cleaning robot e.g. for removing grease, has brush elements mounted on rotary carrier for moving outwards into contact with ducting wall under centrifugal force

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Joerg Soerensen
Markus Laemmerhirt
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    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F9/00—Arrangements or fixed installations methods or devices for cleaning or clearing sewer pipes, e.g. by flushing
    • E03F9/002—Cleaning sewer pipes by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/049—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes having self-contained propelling means for moving the cleaning devices along the pipes, i.e. self-propelled
    • B08B9/051—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes having self-contained propelling means for moving the cleaning devices along the pipes, i.e. self-propelled the cleaning devices having internal motors, e.g. turbines for powering cleaning tools

Abstract

The cleaning robot tool unit has at least one brush element (4) mounted on a carrier (3) which is rotated about an axis parallel to the ducting axis via a rotary drive (1,2), so that the brush element is moved radially outwards under centrifugal force, against a return spring bias, for engaging the ducting wall.

Description

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Kanalsanierung,
Robotikverfahren zur Kanalsanierung werden mit großem Erfolg in den städtischen Ballungsräumen eingesetzt. Sie bieten den besonderen Vorteil, daß keine Grabungsarbeiten erforderlich sind, so daß der Straßenverkehr durch die Kanalsanierungsarbeiten nur in geringem Maß beeinträchtigt ist.The invention relates to the technical field of sewer rehabilitation,
Robotics processes for sewer rehabilitation are used with great success in urban areas. They offer the particular advantage that no excavation work is required, so that road traffic is only slightly affected by the sewer rehabilitation work.

Bei bekannten Kanalsanierungsverfahren arbeitet der Sanierungsroboter mit verschiedenen Werkzeugen und vermag insbesondere Schadstellen unter Einsatz von Spachteln, besonderen Auftragvorrichtungen oder besonderen Verpreßeinrichtungen mit aushärtenden Materialien zu verfüllen. Vielfach werden klebende Materialien verwendet, bzw. die Kanalwände werden beklebt.In known sewer rehabilitation methods, the renovation robot works with various Tools and especially damaged areas using spatulas, special application devices or special pressing devices with hardening To fill materials. Adhesive materials are often used, or the Canal walls are pasted.

In der Praxis kommt es dabei immer wieder vor, daß die für die spezielle Sanierungsaufgabe ausgewählten Klebstoffe nicht befriedigend an der Kanalwand haften, insbesondere dann, wenn diese mit Fett oder fettähnlichen Filmen belegt ist. Zur Abhilfe sollte die zu beklebende Kanalwandoberfläche reinigend und fettlösend vorbehandelt werden. Vorrichtungen, mit denen diese Aufgaben effizient und gründlich ausgeführt werden könnten stehen weltweit am Markt allerdings nicht zur Verfügung.In practice, it happens again and again that for the special renovation task selected adhesives do not adhere satisfactorily to the duct wall, especially if if it is covered with fat or fat-like films. As a remedy, the one to be glued Channel wall surface to be pretreated for cleaning and degreasing. Devices with who can perform these tasks efficiently and thoroughly are available worldwide not available on the market.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung aufzufinden, wobei folgende Forderungen erfüllt sein sollen:
The object of the invention is therefore to find such a device, the following requirements being to be met:

  • - Effiziente Arbeitsweise, d. h. hohe Reinigungsleistung pro Arbeitszeit, inklusive Rüstzeit.- Efficient way of working, d. H. high cleaning performance per working time, including set-up time.
  • - Es soll die Möglichkeit einer Variation der Arbeitsintensität je nach dem Grad der lokalen Verschmutzung gegeben sein, und zwar sowohl in axialer als auch in azimutaler Richtung.- There should be the possibility of varying the work intensity depending on the degree of local pollution, both in axial and also in azimuthal direction.
  • - Gefordert ist eine hohe Robustheit der Vorrichtung und der Werkzeuge.- The device and tools must be extremely robust.
  • - Die Vorrichtung soll einfach bedienbar sein.- The device should be easy to use.
  • - Anzustreben sind geringe Anlage- bzw. Aufrüstkosten bei Verwendung eines am Markt erhältlichen Fräsroboters.- The aim is low investment or upgrade costs when using a milling robots available on the market.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe mit der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung, nämlich einer Werkzeugeinheit für Kanalsanierungsroboter, insbesondere zum Entfetten von Kanalwänden, gekennzeichnet durch wenigstens ein Bürstenelement, das an einem mit dem Roboter zusammenwirkenden, um eine im wesentlichen axial zum Kanal ausrichtbare Achse drehbaren, durch einen Drehantrieb antreibbaren Drehteil bewegbar gehalten ist, derart, daß sich das Bürstenelement bei Drehung des Drehteils durch Fliehkrafteinfluß entgegen einer Federkraft vom Drehteil bis zur bürstenden Anlage an eine Kanalwand nach radial außen zu bewegen vermag, während bei nicht gedrehtem Drehteil das Bürstenelement durch die Federkraft am Drehteil anliegend gehalten ist.The problem is solved with the device specified in claim 1, namely a tool unit for sewer rehabilitation robots, especially for degreasing Channel walls, characterized by at least one brush element, which on one with the Robots cooperate about an axis that can be aligned essentially axially to the channel rotatable, driven by a rotary drive rotatable rotating part, such that the brush element against the rotation of the rotating part by centrifugal force Spring force from the turned part to the brushing system on a duct wall towards the outside radially is able to move, while when the rotating part is not turned, the brush element through the Spring force is held against the rotating part.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Werkzeugeinheit sind in den Ansprüchen 2 bis 14 angegeben.Advantageous further developments of the tool unit are in claims 2 to 14 specified.

Nachstehend wird die erfindungsgemäße Werkzeugeinheit mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung im Rahmen eines Ausführungsbeispiels erläutert.The tool unit according to the invention is described below with reference to the figures of FIG Drawing explained in the context of an embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen in einem Kanal befindlichen Sanierungsroboter mit der daran montierten Werkzeugeinheit in der Seitenabsicht, Fig. 1 is a sanitation robots with the tool unit mounted thereon in the page intention located in a channel,

Fig. 2 die Werkzeugeinheit von vorn, bei stillstehendem Drehteil, Fig. 2, the tool unit from the front, with a stationary rotary member,

Fig. 3 die Werkzeugeinheit von vorn, bei sich drehendem Drehteil. Fig. 3 shows the tool unit from the front, with the rotating part rotating.

In Fig. 1 ist ein Kanalsanierungsroboter dargestellt, an dessen vorderem Ende die zum Reinigen und Entfetten der Kanalwand vorgesehene Werkzeugeinheit montiert ist. Das als Drehteller (3) ausgebildete Drehteil wird über einen Motor (1) mit aufgeflanschtem Getriebe (2) angetrieben. Auf dem Drehteller (3) sind vier Bürsten (4) verschwenkbar angebracht. Dazu dienen Schwenkhebel, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind.In Fig. 1, a channel sanitation robots is shown, at its front end the envisaged for cleaning and degreasing of the channel wall tool unit is mounted. The rotary part ( 3 ) is driven by a motor ( 1 ) with a flanged gear ( 2 ). Four brushes ( 4 ) are pivotably mounted on the turntable ( 3 ). For this purpose, pivot levers are used, which are shown in FIGS. 2 and 3.

Die Bürsten (4) sind am Ende der Schwenkhebel fest und unverdrehbar gehalten. Ihre Befestigung ist aber leicht lösbar, so daß sie ausgetauscht oder nach partieller Abnutzung in einer verdrehten Position erneut montiert werden können. Es kommen je nach Art der Verschmutzung unterschiedliche Bürsten zum Einsatz, z. B. Metall- oder Borstenbürsten.The brushes ( 4 ) are held firmly and non-rotatably at the end of the swivel lever. However, their attachment is easily detachable, so that they can be replaced or reassembled in a rotated position after partial wear. Depending on the type of soiling, different brushes are used, e.g. B. metal or bristle brushes.

Beim Drehen des durch die Motor-Getriebeeinheit (1, 2) angetriebenen Drehtellers (3) klappen die durch Drehfedern (6) belasteten Schwenkhebel aus, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Bürsten (3) liegen dann unter Druck federnd an der Kanalwand an. Über eine Drehdurchführung im Zentrum des Drehtellers (3) und über nicht gezeigte Schläuche wird Wasser oder Reinigungsflüssigkeit, z. B. Wasser mit zugesetzten Tensiden, in die Bürsten (4) geleitet.When the turntable ( 3 ) driven by the motor-gear unit ( 1 , 2 ) rotates, the swivel levers loaded by torsion springs ( 6 ) fold out, as shown in FIG. 3. The brushes ( 3 ) then resiliently rest against the duct wall under pressure. About a rotating union in the center of the turntable ( 3 ) and hoses, not shown, water or cleaning liquid, eg. B. water with added surfactants, passed into the brushes ( 4 ).

Durch die Drehbewegung des Drehtellers (3) entfernen die Bürsten (4) die Verunreinigungen von der Kanalwand.The brushes ( 4 ) remove the impurities from the duct wall by rotating the turntable ( 3 ).

Für besonders starke Reinigungswirkung können die Bürsten (4) bei einer anderen Ausführung der Werkzeugeinheit auch drehbar an den Schwenkarmen gehalten und angetrieben sein, z. B. mit eigenen Drehmotoren (5), wie in Fig. 1 angedeutet.For a particularly strong cleaning effect, the brushes ( 4 ) can also be rotatably held and driven on the swivel arms in another version of the tool unit, for. B. with its own rotary motors ( 5 ), as indicated in Fig. 1.

Es ist möglich, die Reinigungsleistung auch dadurch zu steigern, daß in speziellen Bereichen des Kanals die Werkzeugeinheit mit Hilfe des Roboters aus der Kanalmitte bewegt wird. So wird die Anpreßkraft der Bürsten lokal verstärkt.It is possible to increase the cleaning performance by using special areas the tool unit is moved from the center of the channel using the robot. So the contact pressure of the brushes is increased locally.

Bei stillstehendem Drehteller (3) werden die Schwenkarme von den Drehfedern (6) wieder an den Drehteller (3) angeklappt, wie in Fig. 2 gezeigt.When the turntable ( 3 ) is at a standstill, the swivel arms are folded back onto the turntable ( 3 ) by the torsion springs ( 6 ), as shown in FIG. 2.

Die Werkzeugeinheit ist als komplett montierte Baueinheit in einfacher Weise an einen üblichen Sanierungsroboter anzukoppeln. Dadurch werden die Anlagekosten gesenkt. Auch die Bedienung ist vereinfacht, denn sie entspricht der normalen Betriebsweise des Roboters. Am Roboter kann eine Kamera zur Überwachung und zur Dokumentation des Reinigungseinsatzes angebracht sein.The tool unit can be easily attached to one as a completely assembled unit connect the usual renovation robot. This lowers the investment costs. Also Operation is simplified because it corresponds to the normal operating mode of the robot. A camera on the robot can be used to monitor and document the Cleaning insert be attached.

Claims (14)

1. Werkzeugeinheit für Kanalsanierungsroboter, insbesondere zum Entfetten von Kanalwänden, gekennzeichnet durch wenigstens ein Bürstenelement (4), das an einem mit dem Roboter zusammenwirkenden, um eine im wesentlichen axial zum Kanal ausrichtbare Achse drehbaren, durch einen Drehantrieb (1,2) antreibbaren Drehteil (3) bewegbar gehalten ist, derart, daß sich das Bürstenelement (4) bei Drehung des Drehteils (3) durch Fliehkrafteinfluß entgegen einer Federkraft vom Drehteil (3) bis zur bürstenden Anlage an eine Kanalwand nach radial außen zu bewegen vermag, während bei nicht gedrehtem Drehteil (3) das Bürstenelement (4) durch die Federkraft am Drehteil (3) anliegend gehalten ist.1. Tool unit for sewer rehabilitation robots, in particular for degreasing sewer walls, characterized by at least one brush element ( 4 ), which can be driven by a rotary drive ( 1 , 2 ) on a cooperating with the robot, which can be rotated about an axis that can be aligned essentially axially to the sewer, by a rotary drive ( 1 , 2 ) (3) is movably supported such that the brush element (4) during at capable upon rotation of the rotary member (3) by influence of centrifugal force against a spring force from the rotary member (3) to the brushing system to a channel wall to move radially outward by not turned rotary part ( 3 ) the brush element ( 4 ) is held by the spring force against the rotary part ( 3 ). 2. Werkzeugeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Zufuhr von Flüssigkeit, insbesondere Wasser mit fettlösenden Zusätzen, zum Bürstenelement während der Drehung des Drehteils (3).2. Tool unit according to claim 1, characterized by a device for supplying liquid, in particular water with fat-dissolving additives, to the brush element during the rotation of the rotating part ( 3 ). 3. Werkzeugeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Drehteil (3) ein dem Bürstenelement (4) zugeordneter Schwenkarm angelenkt ist, an dessen der Anlenkstelle abgewandten Endbereich das Bürstenelement (4) befestigt ist, wobei zwischen dem Schwenkarm und dem Drehteil (3) die Federkraft wirkt.3. Tool unit according to claim 1 or 2, characterized in that on the rotating part ( 3 ) a brush element ( 4 ) associated pivot arm is articulated, at the end region remote from the articulation point, the brush element ( 4 ) is fastened, between the pivot arm and the Turned part ( 3 ) the spring force acts. 4. Werkzeugeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm in einer zur Drehachse des Drehteils (3) senkrechten Ebene schwenkbar ist.4. Tool unit according to claim 3, characterized in that the pivot arm is pivotable in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotating part ( 3 ). 5. Werkzeugeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bürstenelement (4) zylindrisch ist und entlang seinen Mantellinien an die Kanalwand anlegbar ist.5. Tool unit according to one of the preceding claims, characterized in that the brush element ( 4 ) is cylindrical and can be applied along its surface lines to the channel wall. 6. Werkzeugeinheit nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Bürstenelement (4) unverdrehbar am Schwenkarm befestigt ist.6. Tool unit according to claim 5 and one of claims 3 or 4, characterized in that the cylindrical brush element ( 4 ) is fixed non-rotatably on the swivel arm. 7. Werkzeugeinheit nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Bürstenelement (4) um eine Achse drehbar am Schwenkarm gehalten ist. 7. Tool unit according to claim 5 and one of claims 3 or 4, characterized in that the cylindrical brush element ( 4 ) is held rotatably about an axis on the swivel arm. 8. Werkzeugeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Bürstenelement (4) mit einem Antrieb (5) um seine Achse drehbar ist.8. Tool unit according to claim 7, characterized in that the cylindrical brush element ( 4 ) with a drive ( 5 ) is rotatable about its axis. 9. Werkzeugeinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 8, gekennzeichnet durch vier jeweils mit einem Schwenkarm am Drehteil (3) gehaltene Bürstenelemente (4).9. Tool unit according to one of claims 3 to 8, characterized by four brush elements ( 4 ) each held with a swivel arm on the rotating part ( 3 ). 10. Werkzeugeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zufuhr der Flüssigkeit zu den Bürstenelementen eine zwischen dem Drehteil (3) und einer diesem zugeordneten Motor-Getriebeeinheit (1, 2) angeordnete Drehdurchführung vorgesehen ist.10. Tool unit according to one of claims 2 to 9, characterized in that for the supply of the liquid to the brush elements between the rotating part ( 3 ) and a motor gear unit ( 1 , 2 ) associated therewith is provided. 11. Werkzeugeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit von der Drehdurchführung über Schläuche zu den Bürstenelementen (4) geführt ist.11. Tool unit according to claim 10, characterized in that the liquid is guided from the rotary union via hoses to the brush elements ( 4 ). 12. Werkzeugeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil ein Drehteller (3) ist.12. Tool unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that the rotating part is a turntable ( 3 ). 13. Werkzeugeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegen der Fliehkraft wirkenden Federkräfte mit Drehfedern (6) erzeugt sind.13. Tool unit according to one of claims 1 to 12, characterized in that the spring forces acting against the centrifugal force are generated with torsion springs ( 6 ). 14. Werkzeugeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenelemente Metall- oder Borstenbürsten sind.14. Tool unit according to one of claims 1 to 13, characterized in that the Brush elements are metal or bristle brushes.
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