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Die Erfindung betrifft einen Kamera-Anschluss für Inspektionsarbeiten, insbesondere in Kanal- oder Abwasserrohren mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1.
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Für die Inspektion von Rohrleitungen wird häufig ein sog. Fahrwagen eingesetzt, der eine Kamera trägt und über ein Kabel von außerhalb der Rohrleitung fernsteuerbar ist, um zu inspizierende Kanalrohre über eine bestimmte Strecke abzufahren. Diese Fahrwagen besitzen hierzu meist ein Räder-Fahrwerk, das eine selbstfahrende Bewegung im Kanal bzw. in der Rohrleitung zulässt. Häufig werden auch Schiebekameras eingesetzt, bei denen der Vorschub über das Zuleitungskabel erfolgt (sog. Schiebeaal). Zur Anpassung an verschiedene Rohrdurchmesser werden oft Hubgestänge verwendet, welche die Kamera bzw. den Kamerakopf entlang der Rohrachse ausrichten (vgl. z. B.
DE 20 2011 100 124 oder
DE 20 2009 010 442 der Anmelderin). Je nach Rohrdurchmesser und/oder Inspektionsaufgabe (z. B. nur Dokumentation oder auch Bearbeitung, ggf. auch in Nebenabzweigen) werden verschiedene Kameraköpfe eingesetzt, welche dafür relativ häufig pro Arbeitstag gewechselt werden müssen.
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Meist wird dazu eine lösbare Überwurfmutter verwendet, wobei der Austausch jedoch wegen den problematischen Einsatzbedingungen (Schmutz, Nässe, etc.) sehr zeitaufwändig ist, zumal das Schraubgewinde der Überwurfmutter leicht verschmutzen kann. Die „Schnittstelle“ (inkl. Datenstecker usw.) kann dabei undicht werden, so dass es nicht selten zu längeren Stillstandzeiten der gesamten Inspektionsvorrichtung kommt. Die Dichtigkeit beim Einsatz in Rohren hat hohe Priorität, da die Kabelleitung zu bzw. von der Kamera im Allgemeinen strom- und signalführend ist, um z. B. die Kamera zu schwenken und die Bildsignale zum Bedienfahrzeug zu senden. Zudem ist eine sichere Zentrierung bzw. Positionierung der Kamera erforderlich und zugleich eine vereinfachte Montage bzw. Demontage.
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Zum Austausch der Kameraköpfe (z. B. mit diversen Linsen oder Freiheitsgraden) sind die in der Kameratechnik üblichen Zentrierungen über einen Konus oder Bajonettverschlüsse bei der Kanalinspektion kaum anwendbar, da diese in der feuchten Umgebung leicht verschmutzen und funktionsunfähig werden können. Ein Beispiel einer derart steckbaren Kamera ist in der
WO 2012/127051 gezeigt, bei der ein Anschlussmodul mit einer zentralen Buchse an Steckkontakten am Fahrwagen aufgesteckt wird. Dabei ist zu beachten, dass insbesondere bei Schwenkkameras (vgl. z. B.
DE 203 09 864 der Fa. RICO) erhebliche Abstützkräfte wirken, die über Rastbolzen abzuleiten sind. Solche Rastbolzen sind jedoch nicht spielfrei, so dass die Bildgebung erheblich beeinträchtigt sein kann, insbesondere bei Videoaufnahmen im Kanalrohr. Daher ist eine exakte Halterung/Verriegelung und Zentrierung zur optischen Achse gewünscht, ebenso eine möglichst einfache Entriegelung.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kamera-Anschluss zur Verfügung zu stellen, der einen raschen und sicheren Austausch des Kamerakopfs bzw. Kameramoduls ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kamera-Anschluss mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Mit der vorgeschlagenen Bauweise lässt sich das jeweilige Kameramodul praktisch mit einem Handgriff vom Fahrwagen für Inspektionsarbeiten bzw. dem Anschlusskabel lösen bzw. umgekehrt an diesem verankern. Der Fügespalt zwischen den Steck-Bauteilen, wie zum Aufstecken bzw. Abziehen erforderlich, ist hierbei bevorzugt in sich verjüngender Form ausgeführt, wobei darin eine mehrere Kugeln geführt sind (mindestens drei, bevorzugt sechs oder mehr). Hierdurch wird eine sichere Klemmung (Verriegelung) und exakte, spielfreie Zentrierung erreicht. Selbst nach längerer Einsatzzeit tritt kaum Verschleiß auf. Zudem ist diese Anschlussart weitgehend verschmutzungstolerant, da die Kontaktflächen der Kugel nur eine Punktberührung aufweisen, wodurch die exakte Zentrierung und ein selbsttätiges Nachstellen gesichert werden. Ebenso ergibt sich eine leichte, werkzeuglose Entriegelung der Kugeln und damit schnelle Betätigung. Somit wird eine passgenaue, einfache Montage des Kamerakopfs möglich, um Rohrleitungen oder Kanäle mit unterschiedlichen Durchmessern zu inspizieren, z. B. in Vorbereitung von Sanierungsarbeiten.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, anhand der schematischen Zeichnungen. Hierbei zeigen:
- 1 einen Kamera-Anschluss im Längsschnitt (für ein Hubgestänge eines Fahrwagens) mit einer vergrößerten Detaildarstellung eines Bereichs X;
- 2 Einzel-Darstellungen der Bauteile des Kamera-Anschlusses gemäß 1; und
- 3 eine Detailansicht der Entriegelungs-Bauteile gemäß 1.
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1 zeigt den Anbau eines Kamera-Anschlusses an einem nicht dargestellten Fahrwagen (vgl. z. B. die eingangs genannten Dokumente). Solche Fahrwagen sind meist mit einem Hubgestänge 1a ausgerüstet, an dem eine Kamera höhenbeweglich montiert ist. Hier ist davon eine Anbauplatte 1 gezeigt, die über Bohrungen mit dem hier nur angedeuteten Hubgestänge 1a in Art eines Parallelogramms mit dem (hier links anzuordnenden) Fahrwagen gekoppelt ist. Rechts von der Anbauplatte 1 ist ein in Strichpunktlinien angedeuteter Kamerakopf 2 angeordnet, der mit einer Steckverbindung 4 am Fahrwagen bzw. der Anbauplatte 1 angekoppelt ist. Der Kamerakopf 2 kann je nach Einsatzzweck unterschiedliche Durchmesser und Bewegungsrichtungen besitzen, aber auch z. B. eine Infrarot-Kamera tragen. In der Anbauplatte 1 ist eine in Strichlinien gezeichnete KabelDurchführung 1b ersichtlich, durch die ein mehradriges Versorgungs- und Signalkabel zu einer Steckbuchse 4a führt, um im Einsatz die Bildsignale vom Kamerakopf 2 weiterzuleiten bzw. Kamerabewegungen von außerhalb anzusteuern (hier sind nur drei derartiger Kabel 1c eingezeichnet). Die Steckbuchse 4a besitzt hierzu z. B. zwölf Kontakte, die mit einer entsprechenden Anzahl von Steckkontakten 4b im Steckbolzen 6 zusammenwirken. Da diese Kontakte relativ filigran sind, ist zum Kamera-Anschluss eine exakte Führung des Steckbolzens 6 erforderlich, wobei der „Stecker“ mit den Steckkontakten 4b hier bevorzugt wasserdicht innerhalb des Steckbolzens befestigt ist, z. B. eingeschraubt oder eingeklebt ist. Die Verbindung der Steckkontakte 4b erfolgt somit mittels einer exakten Schiebeführung des Steckbolzens 6 in einer entsprechend in der Anbauplatte 1 verankerten Zylinderbuchse 1d.
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Zum sicheren Einstecken, also der passgenauen Lage der Kontakte bzw. Pole zueinander, sind am Außenumfang der Steckbuchse 6 mehrere Profile 6a vorgesehen, die in nur einer einzigen Drehposition („eindeutige“ Zuweisung) in das entsprechende Gegenprofil 6b' der Zylinderbuchse 1d einsteckbar sind (vgl. 2, links). Der Steckbolzen 6 weist an seinem (hier linken) freien Bereich einen Fügespalt 5 auf (vgl. vergrößerte Detaildarstellung in 1, links), um das Einstecken in die Zylinderbuchse 1d mit geringer Axialkraft zuzulassen. Hierbei ist lediglich die Reibung an einem O-Ring 1e zu überwinden, wie dieser zur sicheren Abdichtung der innenliegenden Kontakte 4b erforderlich ist. Die Einsteckbewegung wird dabei durch einen Bund 6a begrenzt, so der sich verjüngende Fügespalt 5 benachbart zu mehreren Zentrier-Kugeln 3 positioniert ist. Bevorzugt ist ca. ein Dutzend derartiger Kugeln 3 im Bereich des Fügespalts 5 vorgesehen.
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Wie in 1, links vergrößert dargestellt ist, verjüngt sich der Fügespalt 5 am Endbereich des Steckbolzens 6 um etwa 10°, während im Bereich der Kugeln 3 gegenüberliegend am Innenumfang der Zylinderbuchse 1d eine Schräge von ca. 20° vorgesehen ist. Benachbart zur Kugel 3 ist eine Einbuchtung ersichtlich, in welche die Kugel 3 nach Entriegelung zum Abziehen des Steckbolzens 5 (inkl. Kamerakopf 2) ausweichen kann. In Montagestellung werden die am Umfang verteilt vorgesehenen Kugeln 3 durch einen Radialbohrungen 7a in Axialrichtung geführt und von mehreren Feder beaufschlagt, so dass die Kugeln 3 hierdurch in die Klemm- bzw. Zentrierposition gedrückt werden. Durch diese rampenartige Gestaltung (in Art einer Schiefen Ebene) ergibt sich eine hohe Radialkraft zur exakten Zentrierung des Steckbolzens 6 und damit der Kamera 2 auf der optischen Achse (meist Zentralachse des Abwasserrohrs).
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In 2 ist der hülsenförmige Steckbolzen 6 rechts in Seitenansicht und in der Mitte perspektivisch gezeigt, wobei eine zentrale Ausnehmung zur Durchführung des Kabels 1c zum Kamerakopf 2 dient. Wie in 1 dargestellt, ragt in diese Ausnehmung ein hülsenförmiges Zwischenteil 9, das mit Schraubbolzen 9b in der Zylinderhülse 1d fixiert ist und dabei von Federn 9a beaufschlagt ist. Die Federn 9a wirken dabei auf eine axial bewegliche Schiebehülse 7 (vgl. auch 3), die in ihrem größten Durchmesserbereich die Kugeln 3 mittels Radialbohrungen 7a umgreift. Durch diese axiale Federkraft (hier nach rechts) werden die Kugeln 3 gegen die stärker geneigte Schräge (vgl. 1) gedrückt, um den Steckbolzen 6 zu zentrieren.
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Wie in 3 ebenfalls dargestellt, trägt der durchmesserkleinere Bereich der Schiebehülse 7 einen Betätigungshebel 8 (oder ähnliche Betätigungseinrichtung), so dass bei dessen Drehung über eine Schrägkulisse 8c und damit zusammenwirkenden Bolzen 8b auf die Schiebehülse 7 ein geringer Axialhub möglich ist, welcher zum axialen Verschieben der Kugeln 3 im sich verjüngenden Fügespalt 5 und damit zur Entriegelung dient. Zum Entriegeln wird das Schiebeteil 7 (gegen die Kraft der auf Axialstiften 9c montierten Druck-Federn 9a hier nach links bewegt, so dass die Kugeln 3 in die vorher genannte Einbuchtung ausweichen können und damit der Kamerakopf 2 mit dem Steckbolzen 6 leicht abgezogen werden kann, zumal hierbei die Steckbuchse 4a auch etwas nach links gezogen wird, um sich von den Steckkontakten 4b zu lösen.
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Mit diesem „Stecksystem“ kann die Montage bzw. Demontage der Kamera 2 besonders einfach ausgeführt werden. Zudem wird eine sicher funktionierende Ent- bzw. Verriegelung mit besonders exakter Zentrierung erzielt. Hierdurch kann auch der Verschleiß erheblich reduziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011100124 [0002]
- DE 202009010442 [0002]
- WO 2012/127051 [0004]
- DE 20309864 [0004]
