DE202007004630U1

DE202007004630U1 - Prüfeinrichtung mit Positionsbestimmung in Kanalrohren

Info

Publication number: DE202007004630U1
Application number: DE200720004630
Authority: DE
Original assignee: JT Elektronik GmbH
Current assignee: JT Elektronik GmbH
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2017-03-30

Abstract

Prüfeinrichtung (1) mit Positionsbestimmung in Kanalrohren (3), welche verfahrbar ausgebildet ist und die Innenwandung eines Kanalrohres (3) prüft, wobei die Prüfeinrichtung (1) mittels Verbindungskabel mit einem Fahrwagen (2) verbunden ist und der Fahrwagen (2) wiederum mittels entsprechenden Zuleitungen (8) zur Übermittlung von Messdaten mit einem Prüffahrzeug (6) verbunden ist, und wobei eine Positionsbestimmung der Prüfeinrichtung (1) im Kanalrohr (3) mittels einer Wegmessung einer am Prüffahrzeug (6) angeordneten Umlenkrolle (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmessung direkt zwischen dem Fahrwagen (2) und einer ortsfest im Kanalrohr (3) angeordneten Referenzeinrichtung ausgeführt ist.

Description

Gegenstand der Neuerung ist eine Prüfeinrichtung mit Positionsbestimmung in Kanalrohren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei im Kanalrohr verfahrbaren Prüfeinrichtungen besteht das Bedürfnis, die Position der Prüfeinrichtung im Kanalrohr festzustellen, um zu erkennen, ob sich die Prüfeinrichtung gegenüber einer bestimmten Muffe befindet und welche Muffe gerade geprüft wurde.
Hierzu ist es bekannt, eine Längenmessung an dem die Prüfeinrichtung versorgenden Kabel auf der Seite des Prüffahrzeuges durchzuführen. Die Zuleitungen, welche das Prüffahrzeug mit der Prüfeinrichtung verbinden, werden in der Regel über eine am Prüffahrzeug angeordnete Umlenkrolle geführt und je weiter der Fahrwagen mit der dort angeordneten Prüfeinrichtung im Kanalrohr verfahren wird, desto mehr muss vom Prüffahrzeug aus „Kabel" nachgeliefert werden.
Es werden demzufolge die Signal- und Versorgungskabel aus dem Prüffahrzeug abgespult und über die sich drehende Umlenkrolle dem im Kanalrohr verfahrenden Fahrwagen nachgeliefert.
Die Wegmessung des Fahrwagens im Kanalrohr erfolgt deshalb über eine Umdrehungsmessung der Umlenkrolle am Prüffahrzeug.
Nun gab es in der Vergangenheit Missbrauchsversuche dergestalt, dass im Prüfprotokoll zwar festgehalten wurde, dass die Muffe a, b und c gemessen wurde, dass jedoch in Wirklichkeit nur die vorderste Muffe a gemessen wurde und das weitere Fortschreiten des Fahrwagens im Kanalrohr bei der Prüfauswertung im Prüfprotokoll nur dadurch simuliert wurde, dass Zuleitung aus dem Prüffahrzeug von Hand abgespult wurde, ohne dass der Fahrwagen im Kanal auch verfuhr.
Damit konnte eine Prüfung von mehreren hintereinander liegenden Muffen vorgegaukelt werden, obwohl lediglich eine einzige Muffe geprüft wurde und alle anderen Wegbestimmungen zu den weiteren, zu prüfenden Muffen von Hand simuliert wurden.
Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine relativ fälschungssichere Positionsbestimmung der im Kanalrohr verfahrbaren Prüfeinrichtung zu bewerkstelligen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass nun erfindungsgemäß eine Wegmessung direkt zwischen dem Fahrwagen und einer ortsfest im Kanalrohr angeordneten Referenzeinrichtung stattfindet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, dass die ortsfest im Kanalrohr verankerte Referenzeinrichtung aus einem Messstab besteht, der bevorzugt von einem Kanalschacht abgelassen wird und in das Kanalrohr hineinragt.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt also eine Abstandsmessung zwischen dem im Kanalrohr verfahrbaren Fahrwagen mit der daran angeordneten Prüfeinrichtung und einer im Kanalschacht verankerten Referenzeinrichtung.
Nachdem die Position von Kanalschächten neuerdings durch GPS vermessen sind, kann somit eine absolut genaue Lagenbestimmung des Fahrwagens mit der Prüfeinrichtung im Kanalrohr stattfinden.
Ausgehend von der genau bestimmbaren Position des Kanalschachtes und der daran angeordneten Referenzeinrichtung kann nun die Position des Fahrwagens mit der Prüfeinrichtung im Kanalrohr wenige Millimeter genau bestimmt werden.
Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, denn nun ist es nicht mehr möglich, eine Wegmessung dadurch zu simulieren, dass von Hand Zuleitung aus dem Prüffahrzeug über die Wegmessung vollbringende Umlenkrolle simuliert wird.
Für die Wegmessung zwischen dem sich bewegenden Fahrwagen und der dort befestigten Prüfeinrichtung und einer im Kanalschacht angeordneten Referenzeinrichtung gibt es verschiedene Ausführungsformen, die alle vom Erfindungsgedanken der vorliegenden Neuerung umfasst sein sollen.
In einer ersten Ausgestaltung der Neuerung ist es vorgesehen, dass die Referenzeinrichtung im Kanalschacht als Messstab ausgebildet ist, an dessen vorderen unteren Ende eine Messeinrichtung angeordnet ist, die aus einem Sender und einem Empfänger besteht. Am Fahrwagen oder an der Prüfeinrichtung ist ein Reflektor angeordnet, und die Sende- und Empfangsreinrichtung sendet einen entsprechenden Sendestrahl gegen den am Fahrwagen angeordneten Reflektor, der zurück auf die Empfangseinrichtung reflektiert wird, so dass über eine Laufzeitmessung des Sende- und Empfangsstrahls eine Wegmessung des Fahrwagens möglich ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Sendestrahl als Laserstrahl ausgebildet und eine entsprechende Laserdiode empfängt den am Reflektor des Fahrwagens reflektierten Laserstrahl, so dass aus der Laufzeitmessung des Laserstrahls eine Wegmessung des Fahrwagens im Kanalrohr stattfindet.
Der Laser kann hierbei in beliebigen Wellenlängen senden, z. B. im sichtbaren, im Infrarot- oder im UV-Bereich.
Die Lasermessung wird bevorzugt, weil der Laser ein kohärentes Licht erzeugt.
In einer ersten Ausführungsform kann hierbei die Messeinrichtung, die aus Laserquelle und Laserempfänger besteht, an dem Kanalschacht angeordnet sein, an dem sich auch das Prüffahrzeug befindet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist es hingegen möglich, die gesamte Messeinrichtung auch in dem Kanalschacht anzuordnen, der entfernt von dem Prüffahrzeug angeordnet ist.
In einer anderen Ausgestaltung ist es möglich, statt einer Wegebestimmung über reflektierte Lasersignale eine entsprechende Anordnung auch selbst am Fahrwagen oder der Prüfeinrichtung anzuordnen. Bevorzugt wird es hierbei, wenn diese Messeinrichtung in der Kamera des Fahrwagens oder der Prüfeinrichtung selbst angeordnet ist.
In diesem Fall wäre die Kamera am Fahrwagen oder an der Prüfeinrichtung mit einem Lasersender ausgerüstet, der einen entsprechenden Strahl in einen im Kanalschacht angeordneten Reflektor sendet. Das am Reflektor des Kanalschachtes reflektierte Signal wird von der Empfangseinrichtung in der Kamera empfangen und ausgewertet. Demzufolge wird die Laufzeitmessung des Laserstrahls durch eine an oder in der Kamera angeordnete Messeinrichtung bewerkstelligt.
Die Neuerung ist nicht auf die berührungslose Messung von Wegstrecken mit Lichtsignalen beschränkt. Ebenso sieht die Neuerung vor, dass statt der Lichtsignale gepulste Audiosignale verwendet werden können, wie es in der Ultraschallmessung bekannt ist.
Neben der berührungslosen Messung der Position zwischen dem Fahrwagen oder der Prüfeinrichtung und einer ortsfest im Kanal angeordneten Referenzeinrichtung sieht die Neuerung als weitere Ausführungsform vor, dass auch eine berührende Wegmessung am Fahrwagen oder der Prüfeinrichtung angeordnet werden kann.
Zu diesem Zweck ist es vorgesehen, dass am Fahrwagen oder der Prüfeinrichtung ein das Kanalrohr berührendes Messrad vorgesehen ist, welches während der Bewegung des Fahrwagens im Kanal sich an der Kanalwandung abwälzt. Die Umdrehung dieses Messrades wird dann als zurückgelegte Wegstrecke des Fahrwagens umgerechnet.
Zur Verbesserung der Fälschungssicherheit der Neuerung ist es vorgesehen, dass auch die erste Wegmessung, die an der Umlenkrolle des Fahrwagens stattfindet, mit der zweiten, hier als neuerungswesentlich herausgestellten Wegmessung am Fahrwagen verglichen wird. Erst wenn beide Wegmessungen übereinstimmen, kann von einer ungefälschten Wegmessung ausgegangen werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Neuerung kann es vorgesehen sein, dass Beschleunigungssensoren im Fahrwagen oder in der Prüfeinrichtung angeordnet sind und über eine Beschleunigungsmessung bzw. über die Messung der Geschwindigkeit des Fahrwagens eine Wegmessung abgeleitet wird.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.
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.
Im Folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.
Es zeigen:
1: Schnitt durch eine in einem Kanalrohr vierfahrbare Prüfeinrichtung mit berührungsloser Positionsbestimmung der Prüfeinrichtung
2: eine gegenüber 1 abgewandelte Ausführungsform
3: eine gegenüber 1 und 2 abgewandelte Ausführungsform
4: eine vierte Ausführungsform mit berührender Wegmessung
In 1 ist dargestellt, dass eine Prüfeinrichtung 1 an einem Fahrwagen 2 angeordnet ist und beispielsweise in Pfeilrichtung 14 in einem Kanalrohr 3 verfahren wird.
Zu diesem Zweck werden aus dem Prüffahrzeug 6 über eine Umlenkrolle 7 eine Anzahl von Zuleitungen 8 in Pfeilrichtung 17 in den Kanal nachgeliefert, um eine Verfahrung des Fahrwagens 2 in Pfeilrichtung 14 zu ermöglichen.
Bisher war es lediglich bekannt, die Wegmessung des Fahrwagens 2 im Kanalrohr 3 durch eine Wegmessung an der Umlenkrolle 7 vorzunehmen.
Hier setzt die Neuerung ein, die voraussetzt, dass der Abstand zwischen verschiedenen Kanalschächten 4, 5 bekannt ist, und es ist nun vorgesehen, dass im Kanalschacht 4 ein Messstab 10 abgesenkt wird, an dessen vorderen, unteren Ende eine Messeinrichtung 9 angeordnet ist.
Die Messeinrichtung 9 besteht bevorzugt aus einem Laser-Sender und einem Empfänger. Der von dem Laser-Sender erzeugte Messstrahl 11 wird von der Messeinrichtung 9 gegen einen auf dem Fahrwagen 2 befestigten Reflektor 12 gesendet, an diesem Reflektor 12 reflektiert und von dem in der Messeinrichtung 9 angeordneten Empfänger empfangen. Durch eine Laufzeitmessung wird nun der genaue Abstand des Fahrwagens 2 von dem Messstab 10 festgestellt und kann gegebenenfalls mit der Längenmessung an der Umlenkrolle 7 verglichen werden.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Prüfeinrichtung 1 als Muffenprüfeinrichtung ausgebildet, die z. B. zur Dichtheitsprüfung der hintereinander liegenden Muffen 15, 16 verwendet werden soll.
Zu diesem Zweck besteht die Prüfeinrichtung 1 aus zwei im gegenseitigen Abstand voneinander angeordneten aufblasbaren Packern, zwischen denen ein Prüfraum angeordnet ist. Am vorderen Ende der Prüfeinrichtung 1 ist eine Kamera 13 angeordnet.
Eine Dichtheitsprüfung an der Muffe 15 erfolgt nun dergestalt, dass unter Kontrolle der Kamera 13 die Prüfeinrichtung 1 nun genau so verfahren wird, dass der zwischen den Packern angeordnete Prüfraum genau in Gegenüberstellung zu der Muffe 15 kommt.
Über die Zuleitungen 8 wird nun Pressluft in die Packer eingeblasen, diese dehnen sich radial aus und legen sich abdichtend an der Innenwandung des Kanalrohres 3 im Umgebungsbereich der Muffe 15 an.
In den Prüfraum wird dann Überdruck gegeben und geprüft, ob der Überdruck in einem bestimmten Zeitraum aufrecht erhalten bleibt.
Sinkt der Prüfdruck zu schnell ab, ist dies ein Zeichen für die Undichtheit der Muffe 15.
Bisher konnte nicht genau nachgeprüft werden, ob der Bediener des Prüffahrzeuges 6 auch die nachfolgend angeordnete Muffe 16 in der gleichen Weise geprüft hatte.
Um eine solche Prüfung zu simulieren, hatte er einfach Zuleitungen 8 in Pfeilrichtung 17 über die Umlenkrolle 7 abgespult, ohne den Fahrwagen 2 von der Gegenüberstellung zur Muffe 15 zur Muffe 16 zu fahren.
Im Prüfprotokoll wurde deshalb stets die Dichtheit der Muffe 15 und 16 bestätigt, obwohl nur die Muffe 15 gemessen wurde.
Um dies zu vermeiden, dient nun die erfindungsgemäße berührungslose Positionsbestimmung zwischen der Prüfeinrichtung und einer ortsfest am Kanalschacht angeordneten Referenzeinrichtung, die hier als Messstab und Messeinrichtung 9 ausgebildet ist.
Anstatt den Messstab 10 und die Messeinrichtung 9 im gleichen Schacht 4 wie das Prüffahrzeug 6 anzuordnen, kann auch der gegenüberliegende und nachfolgende Kanalschacht 5 verwendet werden, wie dies die 2 zeigt.
In 3 ist dargestellt, dass die Messeinrichtung 9 auch in der Kamera 13 angeordnet sein kann, so dass der Messstrahl 11 nur an einem Messstab 10 reflektiert wird.
Die 4 zeigt hingegen eine berührende Wegmessung. Hier ist am Fahrwagen 2 oder der Prüfeinrichtung 1 ein Messrad 18 angeordnet, welches sich am Boden des Kanalrohres 3 in Pfeilrichtung 19 abwälzt.
Über eine Umdrehungsmessung des Messrades 18 kann somit auch die Position des Fahrwagens 2 mit der Prüfeinrichtung 1 im Kanalrohr 3 festgestellt werden und mit der üblichen Längenmessung an der Umlenkrolle 7 verglichen werden.
Alle Ausführungsbeispiele zeigen, dass ein fälschungssicheres Protokoll nur dann gewährleistet ist, wenn das Messergebnis an der Umlenkrolle sehr genau mit der aktuellen Positionsbestimmung des Abstandes des Fahrwagens und der Prüfeinrichtung 1, 2 von einer ortsfesten Referenzmarke übereinstimmt.

1: Prüfeinrichtung
2: Fahrwagen
3: Kanalrohr
4: Kanalschacht
5: Kanalschacht
6: Prüffahrzeug
7: Umlenkrolle
8: Zuleitungen
9: Messeinrichtung
10: Messstab
11: Messstrahl
12: Reflektor
13: Kamera
14: Pfeilrichtung
15: Muffe
16: Muffe
17: Pfeilrichtung
18: Messrad
19: Pfeilrichtung

Claims

Prüfeinrichtung (1) mit Positionsbestimmung in Kanalrohren (3), welche verfahrbar ausgebildet ist und die Innenwandung eines Kanalrohres (3) prüft, wobei die Prüfeinrichtung (1) mittels Verbindungskabel mit einem Fahrwagen (2) verbunden ist und der Fahrwagen (2) wiederum mittels entsprechenden Zuleitungen (8) zur Übermittlung von Messdaten mit einem Prüffahrzeug (6) verbunden ist, und wobei eine Positionsbestimmung der Prüfeinrichtung (1) im Kanalrohr (3) mittels einer Wegmessung einer am Prüffahrzeug (6) angeordneten Umlenkrolle (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmessung direkt zwischen dem Fahrwagen (2) und einer ortsfest im Kanalrohr (3) angeordneten Referenzeinrichtung ausgeführt ist.
Prüfeinrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzeinrichtung einen Messstab (10) aufweist, welcher an seinem vorderen, unteren Ende eine in das Kanalrohr hineinragende Messeinrichtung (9) aufweist und vorzugsweise in einem Kanalschacht (4, 5) abgelassen ist.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (9) vorzugsweise einen durch einen Laser-Sender erzeugten Messstrahl (11) gegen einen auf dem Fahrwagen (2) befestigten Reflektor (12) sendet, wobei der Reflektor (12) den Messstrahl (11) reflektiert und der reflektierte Messstrahl (11) von einem an der Messeinrichtung (9) angeordneten Empfänger empfangen wird, wodurch eine berührungslose Wegmessung ausgebildet ist.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser erzeugte Messstrahl (11) mittels einer Laufzeitmessung eine genaue Abstandsbestimmung zwischen dem Fahrwagen (2) und dem Messstab (10) ausbildet, wobei der gemessene Abstand mit der Längenmessung an der Umlenkrolle (7) vergleichbar ist.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (1) als Muffenprüfeinrichtung zur Dichtheitsprüfung von im Kanalrohr (3) angeordneten Muffen (15, 16) ausgebildet ist, wobei eine genaue Gegenüberstellung der Prüfeinrichtung (1) zur Muffe (15, 16) mittels einer an der Prüfeinrichtung (1) angeordneten Kamera (13) überwacht ist.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im gegenseitigen Abstand voneinander, an der Prüfeinrichtung (1) angeordnete Packer eine Prüfraum ausbilden, welche sich mittels über die Zuleitungen (8) eingeblasener Pressluft radial ausdehnen und abdichtend an der Innenwandung des Kanalrohres im Umgebungsbereich der Muffe (15, 16) anlegen.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfraum einen Überdruck ausbildet, welcher über einen bestimmten Zeitraum aufrecht erhalten bleibt und bei einem relativ schnellen Absinken die Undichtheit der zu prüfenden Muffe (15, 16) feststellt.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abspulen der Zuleitungen (8) in Pfeilrichtung (17) über die am Prüffahrzeug (6) angeordnete Umlenkrolle (7) ein Prüfungsergebnis ausbildet, welche eine Prüfung aller angeordneter Muffen (15, 16) in dem Kanalrohr (3) simuliert.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (9) in der Kamera (13) angeordnet ist und der Messstrahl (11) lediglich an dem Messstab (10) reflektiert wird.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmessung zur Positionsbestimmung der Prüfeinrichtung (1) in dem Kanalrohr (3) mittels einem an der Prüfeinrichtung (1) angeordneten Messrades (18) ausgeführt ist und eine berührende Wegmessung ausbildet, wobei die Wegmessung mittels Umdrehungsmessung des Messrades (18) ausgeführt ist und mit der Wegmessung der am Prüffahrzeug (6) angeordneten Umlenkrolle (7) vergleichbar ist.