DE4115371A1 - Einrichtung zur pruefung von kanalisationsleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung von Kanalisations- und vergleichbaren Rohrleitungen, insbesondere zur Schadensbestimmung bei Rohrmuffen.

Kanalisationsleitungen müssen in zeitlichen Abständen überprüft werden. Diese Überprüfung bezieht sich vor allem auf die Feststellung von mechanischen Schäden, wie Rissen, Brüchen, Rohrversatz etc. Wesentlich ist auch die Ortsbestimmung der Schäden. Neben der Schadensbestimmung können die Prüfungen auch zur Abnahme neu verlegter Kanalrohre durchgeführt werden.

Wesentlich ist auch die Überprüfung der Dichtheit von der Kanalisationsleitung, wobei hier vor allem die Muffen der einzelnen Rohrabschnitte besonders zu unter­ suchen sind.

Bislang wird diese Inspektion in der Regel, bei größeren Kanalisationsleitungen, visuell durch eine Person durchgeführt. In einem weiteren Verfahren, insbesondere bei Kanalisationsleitungen mit relativ geringem Durchmesser, werden diese Leitungen abschnittsweise unter Druck gesetzt und auf einen Druckabfall hin überprüft. Dies geschieht mittels Druckluft und/oder Wasser.

Das erstgenannte Verfahren krankt an der menschlichen Unzulänglichkeit, das zweite Verfahren gewährleistet keine sichere Aussage über die Art des Schadens bzw. dessen Lage.

Ferner wurde festgestellt, daß bei Versorgungsleitungen der Gemeinden gerade auch die Frischwasserkanäle undicht werden. Aus diesem Grunde können heute bei einigen Gemeinden nur 60% der Wasserversorgung an den Endverbraucher weiterverrechnet werden.

Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, eine Einrichtung der o.g. Art zu entwickeln, mittels welcher Dichtigkeitsprüfungen in Rohrleitungen wirtschaftlicher und leistungsfähiger durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß eine in der Rohr­ leitung bewegbare Prüfeinheit mit einer Steuer- und Auswerteeinheit verbunden ist.

Eine derartige Einrichtung ist unabhängig von Fehlern durch eine Inspektionsperson. Durch sie kann sowohl die Art des Schadens als auch dessen Position innerhalb der Rohrleitung genau bestimmt werden. Es können bessere Aussagen über den Umfang des Schadens, beispielsweise an einer Muffe getroffen werden.

Eine derartige Prüfeinheit soll auch in Frischwasserleitungen eingesetzt werden, um deren Dichtigkeit zu prüfen. Damit ergeben sich wesentliche zusätzliche Einnahmen für die Gemeindekassen. Die Frischwasserleitung muß zu Prüfzwecken mit wesentlich höherem Druck beaufschlagt werden. Während beim Abwasserkanal der Prüfdruck bei 0,5 bar liegt, kann er jetzt auf 10-15 bar ansteigen.

Obwohl eine drahtlose Steuerung der Prüfeinheit möglich erscheint, soll die Prüfeinheit bevorzugt über ein Kabel mit der Steuer- und Auswerteeinheit verbunden sein, wobei dieses Kabel gleichzeitig als Zugkabel verwendet werden kann. Dabei ist in dem Zugkabel eine elektrische Leitung zur Übertragung der Daten von der Prüfeinheit zu der Steuer- bzw. Auswerteeinheit integriert. Ferner kann dieses Kabel in einer Schlauchleitung integriert zur Prüfeinheit geführt werden, wobei diese Schlaucheinheit gleichzeitig zur Führung des Prüfmediums, vorzugsweise Wasser, dient.

Die Steuer- und Auswerteeinheit besitzt bevorzugt eine Bedieneinheit, eine Anzeigeneinheit und eine Datenelek­ tronik. Mittels der Bedieneinheit werden alle Bedien- und Kontrollelemente beispielsweise zum Ein- und Ausschalten der Einrichtung sowie zur Steuerung der In­ spektions- bzw. Prüfeinheit betätigt.

Die Anzeigeeinheit besteht im wesentlichen aus einem Videomonitor, der alle sensierten und detektierten Kanalinformation wiedergibt. Die Datenelektronik wiederum dient der Verarbeitung und Aufbereitung aller Input- und Outputdaten. Die Datenausgabe kann auch an einem vorgesehenen Printer erfolgen.

Selbstverständlich ist dieser Steuer- und Auswerte­ einheit noch eine entsprechende elektrische Versorgung zugeordnet. Ferner besitzt sie eine Schnittstelle für Netz- und Antennenanschluß sowie für den Datenex- und import.

Eine erfindungsgemäße Prüfeinheit dient vor allem der Prüfung der Dichtheit von Rohrmuffen. Hierzu weist die Prüfeinheit einen vorderen und einen hinteren Rohrverschluß auf, welche über Verbindungsstangen od. dgl. miteinander verbunden sind. Zwischen dem hinteren und dem vorderen Rohrverschluß wird ein Prüfraum ausgebildet. Dieser Prüfraum wird auch von Sensoren überwacht, wobei diese in einem Tubus sitzen. Neben einer Videokamera und einer Sensor- und Steuereinheit für Lage und Druck (Pneumatik, Hydraulik) ist hier auch eine Beleuchtungseinrichtung integriert.

Jeder Rohrverschluß weist ein Dichtelement, beispiels­ weise eine aufblasbare Manschette, auf, welche sich an der Innenwand der Kanalisation anlegt und so eine Abdichtung eines Prüfraumes zwischen vorderem und hinterem Rohrverschluß bewirkt. Hierzu ist in der Prüf­ einheit ein entsprechender Luftkompressor vorgesehen, durch den das Aufblasen der Manschetten erfolgt. Dabei sollen die beiden Rohrverschlüsse bzw. die Manschetten über einen pneumatischen Kanal in einer Verbindungs­ stange od. dgl. so miteinander verbunden sein, daß das Aufblasen der Manschetten gleichzeitig erfolgt.

Anstelle der pneumatisch betätigten Dichtelemente werden in einer weiteren Ausführungsvariante hydraulisch (mit Wasser) betätigte Dichtelemente eingesetzt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für den vorderen bzw. hinteren Rohrverschluß ist in einem Felgenkörper ein Ringkanal ausgebildet, welcher einen Abdichtungsmantel bzw. einen Dichtreifen aufnimmt. Dieser Felgenkörper kann aus mehreren Teilen bestehen, wobei dann die einzelnen Teile zusammengeschraubt bzw. miteinander verbunden sind.

In einem Ausführungsbeispiel befindet sich in dem Ab­ dichtungsmantel ein aufblasbarer Schlauch, welcher den Abdichtungsmantel nach außen aufweitet. Damit dieser Abdichtungsmantel nicht aus dem Ringkanal herausgleiten kann, weist er randseitig jeweils einen Wulst auf, welcher von innen her an einen Randstreifen anstößt, der wiederum die lichte Weite des Ringkanals einengt. Im übrigen kann der Schlauch über ein Ventil, wie oben beschrieben, gefüllt werden.

In einem anderen Ausführungsbeispiel sind Schlauch und Abdichtungsmantel über entsprechende Befestigungselemente mit dem Felgenkörper verbunden, so daß sie nicht bei Druckbeaufschlagung aus dem Ringkanal gleiten können. Die Festlegung von Schlauch und Ab­ dichtungsmantel kann beispielsweise auch durch das Ventil übernommen werden.

In einer weiter spezifizierten Ausführungsform sind Ab­ dichtungsmantel und Schlauch durch einen einstückigen Dichtreifen ersetzt, der aus verschiedenen Elementen zusammengesetzt ist. Nach außen hin wird er von einer Dichtfläche begrenzt, welche ggfs. mit Einlagen verstärkt sein kann. Diese Dichtfläche legt sich der Innenwand der Kanalisationsleitung an und besitzt deshalb eine hohe Adaptionsfähigkeit.

Die Dichtfläche wird von einer Dichtschulter unterlegt, welche eine große Seitensteifigkeit und auch tangen­ tiale Dehnungsfähigkeit besitzt. Beidseits schließen an die Dichtschulter Seitenwände an, welche in den Ringka­ nal eingreifen. Diese Seitenwände müssen nun wiederum eine große tangentiale bzw. radiale Dehnfähigkeit be­ sitzen, damit sie einem Innendruck nachgeben können. In einer Ausführungsform umgreifen die Seitenwände einen ringförmigen Mittelsteg und sind in hinterschnittenen Nuten festgelegt. Diese hinterschnittenen Nuten werden bevorzugt von Teilen des Felgenkörpers bzw. entspre­ chenden Vorsprüngen gebildet. Zur Festlegung in den hinterschnittenen Nuten sind an den Seitenwänden noch ggfs. verstärkte Randkeder vorgesehen.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind dagegen die Seitenwände über einen faltbaren Mantelteil miteinander verbunden, welcher wiederum an dem Felgenkörper festgelegt ist. Die Festlegung kann auch hier über ein Ventil oder über andere Befestigungselemente erfolgen. Dieser Mantelteil übernimmt einen großen Teil der radialen Ausdehnung des Dichtreifens.

Ferner ist erfindungsgemäß dem sich zwischen den Rohrverschlüssen befindenden Prüfraum auch ein Kom­ pressionsraum zugeordnet. Bekanntermaßen ist Wasser als Druckmedium inkompressibel, so daß bereits bei geringem Wasserverlust infolge einer Undichtigkeit einer Muffe der Druck auf Null absinkt. Wird dagegen dem Prüfraum ein Kompressionsraum zugeordnet, der beispielsweise von einem federbelasteten Kolben beaufschlagt ist, so kann über diesen Kolben unter dem Druck der Feder wieder neues Druckmedium in den Prüfraum eingepreßt werden, wenn bei undichten Stellen Wasser aus dem Prüfraum entweicht.

Es versteht sich von selbst, daß für die Videokamera, die Kompressoren, die Beleuchtungseinrichtung und weitere Sensoren entsprechende Elektronikteile in der Prüfeinheit untergebracht sind.

Damit durch eine Videokamera der gesamte Innenumfang einer Rohrleitung überprüft werden kann, wird in der Regel die Anordnung eines Umlenkspiegels für den Videostrahlengang notwendig sein. Dieser Umlenkspiegel ist dann gegenüber dem Objektiv der Videokamera angeordnet.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auch nahe dem Umlenkspiegel eine zusätzliche Einrichtung zur Lage­ bestimmung der Prüfeinheit (künstlicher Horizont) vor­ gesehen, wobei diese beispielsweise aus einem mit Farbstoff gefüllten Röhrchen bestehen kann.

In einer besonders für die Prüfung von Abwasserkanälen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in den Schlauch vor der Prüfeinheit noch ein Spülkopf eingeschaltet. Dieser Spülkopf hat im wesentlichen die Aufgabe eine Reinigung der Kanalisationsleitung noch vor der Prüfung durch die Prüfeinheit vorzunehmen. Deshalb genügt es in einem ersten Verfahrensschritt, wenn die Schlauchleitung nur mit dem Spülkopf verbunden wird. Der Spülkopf ist so konstruiert, daß er unter dem Druck seiner Spüldüsen selbst durch die Kanalisationsleitung wandert, so daß er bevorzugt an einem Kanalisationsschacht in die Kanalisationsleitung eingeführt wird. Nach Unterdrucksetzen des Spülkopfes wandert dieser zum nächsten Kanalisationsschacht, wobei dann dort an ihn die entsprechende Prüfeinheit angekoppelt und zusammen mit dem Spülkopf zurück zum urspünglichen Kanalisationsschacht gezogen werden kann.

Der Spülkopf besitzt bevorzugt eine durch ein Schalt­ ventil verschließbare Stufenbohrung, welche in Öffnungslage einen Durchlaß zur Prüfeinheit sicherstellt. Hierdurch wird gewährleistet, daß bei angekoppelter Prüfeinheit diese auch mit entsprechender Prüfflüssigkeit durch den Spülkopf hindurch versorgt werden kann. Dabei hängt die Öffnungslage des Spülkopfes bzw. des Schaltventils in dem Spülkopf im wesentlichen von der Höhe des Druckes ab. Überschreitet dieser Druck einen vorgegebenen Wert, so schließt das Schaltventil in dem Spülkopf, wobei der Einfachheit halber in einem Gleitkolben eine Bohrung vorgesehen ist, welche bei entsprechender Druckbeaufschlagung von einer Stirnfläche eines Stufenbolzens verschlossen wird. Die Bewegung des Gleitkolbens geschieht gegen den Druck einer Schraubenfeder.

Wird beispielsweise Druckflüssigkeit unter einem Druck < 50 bar in den Spülkopf eingebracht, so schlägt der Gleitkolben gegen den Druck der Schraubenfeder auf dem Stufenbolzen auf und die Durchlaßbohrung wird verschlossen. Da vor dem Gleitkolben ein Ausgleichsraum in dem Spülkopf vorgesehen ist, aus dem entsprechende Düsen ausmünden, kann die Druckflüssigkeit nur über diese Düsen entweichen. Hierdurch erfolgt das oben beschriebene Spülen der Kanalisationsleitung.

Nach dem Anschließen der Prüfeinheit an den Spülkopf wird dagegen mit vermindertem Druck gearbeitet, so daß die Durchlaßbohrung in dem Gleitkolben und damit das Schaltventil geöffnet ist. Über entsprechende weitere Bohrungen gelangt dann das Druckmedium durch den Spülkopf hindurch über entsprechende Ankoppel­ einrichtungen in die Prüfeinheit. Zwischen dem Schaltventil des Spülkopfes und der Ankoppeleinrichtung für die Prüfeinheit befindet sich weiterhin ein Regelventil, so daß in der Prüfeinheit lediglich noch eine Druck von ca. 3 bar vorhanden ist. Über entsprechende Steuereinrichtungen der Prüfeinheit wird daraus der Prüfdruck im Prüfraum abgeleitet.

Das eingangs erwähnte Elektrokabel findet im übrigen über dem Spülkopf ebenfalls seine Verbindung zu der Prüfeinheit.

Ferner besitzt jeder Rohrverschluß Laufrollen, welche nach Entlastung der Manschette, d. h. vor oder nach dem Prüfvorgang, auf der Innenwand der Kanalisationsleitung aufstehen, so daß die Prüfeinheit auf dieser Innenwand entlangrollen kann.

Durch diese erfindungsgemäße Einrichtung erfolgt je nach Ausführungsvariante eine sehr wirtschaftliche und leistungsfähige Prüfung von Kanalisationsnetzen und Frischwasserleitungen. Die zur Anwendung kommenden Ver­ fahren zeichnen sich durch eine gute Umweltverträglich­ keit aus.

Im übrigen ist daran gedacht, daß nur ein Sensor- und Steuerteil für eine Mehrzahl von Prüfeinheiten vorgesehen ist, welche für unterschiedliche Rohrdurch­ messer bestimmt sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 ein perspektivisches und teilweise im Schnitt dargestelltes weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung für eine Kanalisationsüber­ wachung in deren Gebrauchslage.

Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Längsschnitt durch eine Prüfeinrichtung;

Fig. 3 einen vergrößert dargestellten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Spülkopf;

Fig. 4 bis 7 Querschnitt durch verschiedene Ausführungs­ formen von Rohrverschlüssen.

Gemäß Fig. 1 ist die Steuer- und Auswerteeinheit 1 über ein Kabel 15 mit einer Prüfeinheit 16 verbunden. Dabei durchzieht das Kabel 15 zumindest einen Schlauch 32, der die Prüfeinheit 16 auch mit einem Spülfahrzeug 33 verbindet.

Diese Prüfeinheit 16 dient speziell der optischen und hydraulischen Prüfung von Kanalrohr-Muffen in einer Rohr- bzw. Kanalisationsleitung 9 im Boden 10 und hier insbesondere deren Dichtheit. Aus diesem Grunde hat die Prüfeinheit 16 die primäre Aufgabe, um die zu prüfende Muffe 17 einen dichten Prüfraum 18 herzustellen. Hierzu weist die Prüfeinheit 16 einen vorderen und hinteren Rohrverschluß 19 bzw. 20 auf.

Der vordere Rohrverschluß 19 ist mit dem hinteren Rohrverschluß 20 über Verbindungsstangen 21 verbunden, wobei zumindest in einer Verbindungsstange 21a ein pneumatischer Kanal angeordnet ist. Die Rohrverschlüsse 19 bzw. 20 besitzen Dichtelemente 35 beispielsweise aus aufblasbaren Gummimanschetten, wobei sie im aufgeblasenen Zustand sich abdichtend an eine Kanalinnenwand 22 anlegen. Wird die Luft aus den Rohrverschlüssen 19 bzw. 20 entlassen, so fallen diese Manschetten ein, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Hierdurch erhalten Laufrollen 23 wieder Kontakt mit der Kanalinnenwand 22, so daß die Prüfeinheit 16 in der Kanalisationsleitung 9 verfahren werden kann. Außer den Laufrollen 23 befindet sich am vorderen Rohrverschluß 19 noch eine Ankoppelöse 24 für ein Zugkabel od. dgl. ein Umlenkspiegel 25 für einen Videostrahlengang, ein Röhrchen 26 zur Bestimmung der Lage der Prüfeinheit 16 sowie ein Kompressionsraum 36. Am hinteren Rohrverschluß 20 ist außer den Laufrollen ein Sensor- und Steuerteil 78 vorgesehen. Dieses besteht aus dem Tubus 76 und einem Adapterschlauch 27. Der Adapterschlauch 27 vereinigt in sich die Fortführung eines Elektrokabels 15 sowie des Schlauches 32. Der Tubus 76 beinhaltet eine Kamera 28 und eine Beleuch­ tungseinrichtung 37. Hinter der Kamera 28 ist in einem Raum 29 eine entsprechende Kameraelektronik, eine hydraulisch/pneumatische Steuereinrichtung, eine Druck­ überwachung sowie ein elektrischer Steuerteil vor­ gesehen, jedoch in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber vernachlässigt. Des weiteren befindet sich in dem Raum 29 ein ebenfalls nicht gezeigter Minikompressor, welcher einem Anschlußnippel 30 aufgesetzt ist. Dieser Anschlußnippel 30 steht über eine Verbindungsleitung 38, sowie den o. g. pneu­ matischen Kanal 34 und ggfs. entsprechenden ange­ ordneten Leitungen 39 mit den beiden Gummimanschetten 35 in Verbindung.

Wird eine gewünschte Position der Prüfeinheit 16 erreicht, wird der Prüfvorgang an der Steuer- und Bedieneinheit ausgelöst. Ein Steuersignal spricht den Minikompressor an, der dann Luft in die Gummimanschetten 35 pumpt, so daß ein beidseits abge­ dichteter Prüfraum zwischen dem vorderen und dem hin­ teren Rohrverschluß 19 bzw. 20 entsteht. In diesem Prüfraum 18 gelangt dann über den Adapterschlauch 27 bzw. eine Austrittsöffnung 77 Wasser, wobei die entsprechende Verbindung zwischen Austrittsöffnung 77 und Adapterschlauch 27 nicht dargestellt ist. Die Entlüftung des Prüfraumes 18 wird durch einen stufenweisen, aufeinander abgestimmten Ablauf der pneumatischen und hydraulischen Vorgänge erreicht. Bekanntermaßen ist Wasser inkompressibel, d. h., bereits bei einem geringen Wasserverlust, beispielsweise bei Undichtigkeit der Muffe, fällt sofort der Druck ab. Aus diesem Grunde ist der o. g. Kompressionsraum 36 vorgesehen, welcher mit dem Druckraum über beispiels­ weise eine Bohrung 40 in Verbindung steht. Der Einfachheit halber wird der Kompressionsraum 36 aus einem Zylinderraum 41 gebildet, in dem ein Kolben 42 gleitet, wobei der Kolben andernends von einer Druckfeder 43 beaufschlagt ist. Die Entlüftung des Raumes, in dem sich die Druckfeder 43 befindet geschieht über eine Entlüftungsleitung 44.

Sobald somit im Prüfraum 18 eine undichte Stelle vorhanden ist, kann Wasser aus diesem Prüfraum 18 entweichen, wobei Ausgleichsflüssigkeit durch den Kolben 42 über die Querbohrung 40 in den Prüfraum 18 gedrückt wird. Anhand der Bewegung des Kolbens 42 bzw. der Druckveränderungen im Prüfraum 18 wird somit die undichte Stelle erkannt und in der Steuer- und Auswerteeinheit 1 zur Anzeige gebracht.

Ferner geschieht die Beobachtung der Innenwand 22 der Rohrleitung 9 und beispielsweise auch einer beschädigten Muffe 17 durch die Kamera 28, welche auf den Umlenkspiegel 25 gerichtet ist. Dieser Kamera 28 ist eine entsprechende Glasscheibe 45 vorgesetzt. Durch die Beobachtung mit der Kamera werden zusätzliche Informationen über die Schadstelle gewonnen.

Über die Kamera 28 kann im übrigen auch die Lage der Prüfeinheit 16 bzw. der Schadenstelle beobachtet werden, da die Kamera 28 auch ein Bild von den Röhrchen 26 überträgt. In den Röhrchen 26 befindet sich eine gefärbte Flüssigkeit. Dieser Lagesensor stellt somit einen künstlichen Horizont dar.

Über den Adapterschlauch 27 und den Schlauch 32 ist die Prüfeinheit 16 mit dem Spülfahrzeug 33 verbunden. Hierbei ist in einem Schacht 7 eine Umlenkrolle 31 vorgesehen, durch welche der Schlauch 32 vom Schacht 7 in die Rohrleitung 9 umgelenkt werden kann. Ferner ist in den Schlauch 32 zwischen Umlenkrolle 31 und Prüfeinheit 16 erfindungsgemäß ein Spülkopf 46 eingeschaltet. Dieser Spülkopf 46 ist in Fig. 3 näher beschrieben. Er besteht im wesentlichen aus einem Düsenkörper 47, dessen Außenumfang zumindest teilweise von Schutzringen 48 belegt ist. Diese Schutzringe 48 verhindern ein Beschädigen des Düsenkörpers 47 beim Gleiten durch die Rohrleitung 9.

Axial durchzieht den Düsenkörper 47 eine Stufenbohrung 49. Einerseits schließt an diese Stufenbohrung 49 in Gebrauchslage der Schlauch 32 und andererseits ein ent­ sprechendes Anschlußstück eines Schnellverschlusses 54 für die Verbindung zum Adapterschlauch 27 an.

Zusätzlich ist das Elektrokabel 15 hier aus dem Schlauch 32 herausgeleitet und parallel in einer Nut 79 durch den Düsenkörper 47 geführt.

In einer ersten Arbeitslage des Spülkopfes 46, bei vorangegangenem Reinigen der Kanalisation, ist noch keine Verbindung über den Schnellverschluß 54 mit der Prüfeinheit 16 gegeben, sondern dem Spülkopf 46 eine Haube 55 aufgesetzt. Erst wenn die Prüfung erfolgen soll, wird die Prüfeinheit 16 eingesetzt, angeschlossen und ebenfalls versorgt. Dazu wird die Haube 55 abgenommen und via Schnellverschluß 54 und Stecker 80 der Anschluß hergestellt. Hierdurch entsteht dann eine Verbindung von dem Spülkopf 46 zu der Prüfeinheit 16 über den Adapterschlauch 27. Für den hydraulischen Weg durch den Spülkopf 46 ist zum einen vor dem Schnellver­ schluß 54 eine Axialbohrung 53 vorgesehen, welche über entsprechende Radialbohrungen 56 in einen Druckraum 57 einmündet. Dabei durchsetzen die Radialbohrungen 56 einen Stufenbolzen 58, der den Druckraum 57 durchzieht und Teil eines Schaltventils 52 ist.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel eines Schaltventils 52 ist dem Stufenbolzen 58 eine Schraubenfeder 59 aufgesetzt, die sich einends gegen eine Schulter 65 an dem Stufenbolzen 58 abstützt und andererseits einen Kolben 61 beaufschlagt. Dieser Kolben 61 gleitet in der Stufenbohrung 59.

Einerseits wird er durch die Schraubenfeder 59 gegen einen Anschlag 64 in der Stufenbohrung 49 gedrückt, während er andererseits bei einem weiter unten be­ schriebenen Gegendruck gegen den Druck der Schrauben­ feder 59 auf einer Stirnfläche 63 des Stufenbolzens 58 aufschlägt. Hierdurch wird eine Durchlaßbohrung 66 in dem Kolben 61 verschlossen.

Zum Schlauch 32 hin ist in der Stufenbohrung 49 ein Ausgleichraum 67 vorgesehen, aus dem, radial um den Ausgleichsraum 67 angeordnet, eine Mehrzahl von Düsen 68 ausmünden.

Ferner steht der Druckraum 57 über ein Regelventil 69 mit der Außenwelt in Verbindung, wobei eine Entlastungsöffnung 70 von einem Kugelventil 71 verschlossen ist. Dieses Kugelventil 71 stützt sich andernends über eine Schraubenfeder 72 gegen einen Ventildeckel 73 ab, der in den Düsenkörper 47 eingeschraubt ist. Der Ventildeckel 73 begrenzt einen Ventilraum 74, der über entsprechende Bohrungen 75 im Deckel 73 mit der Außenwelt in Verbindung steht. Ausführung und Lage dieses Regelventils 69 sind nur beispielhaft.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung bei der Prüfung einer Kanalisationsleitung ist die folgende:

Zu Beginn einer Prüfung einer Kanalisationsleitung 9 wird ein Schlauch 32 ggfs. zusammen mit einem Kabel 15 durch einen Schacht 7 und über eine Umlenkrolle 31 in die Kanalisationsleitung 9 eingeführt. Das vordere Ende des Schlauches 32 bildet der Spülkopf 46, der allerdings von der Haube 55 abgedeckt ist.

Nunmehr wird über den Schlauch 32 Spülflüssigkeit in den Spülkopf 46 unter hohem Druck (beispielswiese 80 bis 200 bar) eingeführt.

Diese Flüssigkeit gelangt in den Ausgleichsraum 67 und drückt den Kolben 61 gegen die Schraubenfeder 59 auf den Stufenbolzen 58. Hierdurch wird die Durchlaßbohrung 66 in dem Kolben 61 verschlossen, so daß keine Druckflüssigkeit in den Druckraum 57 gelangen kann. Der Flüssigkeit in dem Ausgleichsraum 67 bleibt nichts anderes übrig, als den Weg über die Düsen 68 zu suchen, aus denen sie mit hohem Druck austritt. Hierdurch wird die Kanalisationsleitung 9 vorgespült.

Die aus den Düsen austretende Spülflüssigkeit bewirkt infolge des hohen Druckes der austretenden Spül­ flüssigkeit zusätzlich, daß der Spülkopf 46 in der Kanalisationsleitung 9 weitergetrieben wird, bis er zum nächsten Schacht gelangt. In diesem nächsten Schacht wird nun die Haube 55 vom Spülkopf 46 abgenommen und eine Prüfeinheit 16 mit dem Adapterschlauch 27 über den Schnellverschluß 54 und den Stecker 80 an den Spülkopf 46 angekoppelt. Gleichzeitig wird eine Zugentlastung und Schutzhaube statt der Haube 55 an dem Spülkopf 46 befestigt. Dies ist der Übersichtlichkeit halber in Fig. 3 nicht dargestellt.

Mit dem Schlauch 32 wird nun die Prüfeinheit zurück durch die Kanalisationsleitung gezogen. Dabei wird die Innenwand der Kanalisationsleitung 9 und insbesondere die Muffen 17 über die Kamera 28 beobachtet. Sobald eine Muffe 17 den Anschein erweckt, als ob sie undicht wäre, wird der Prüfvorgang durch entsprechende Bedienung an der Bedien- und Steuereinheit 1 einge­ leitet. Über das Kabel 15 wird ein Steuersignal an den Minikompressor abgegeben, über den die beiden Gummimanschetten 35 aufgeblasen werden, bis sie der Innenwand der Kanalisationleitung beidseitig eines dann entstehenden Prüfraumes 18 anliegen.

Dieser Prüfraum 18 wird mit Wasser gefüllt, wobei Wasser über den Schlauch 32 nur unter einem geringen Druck (beispielsweise unter 50 bar) gelangt. Dieser Druck genügt nicht, um die Gegenkraft der Schraubenfeder 59 zu überwinden, so daß das Schalt­ ventil 52 offen bleibt. Hierdurch gelangt die Flüssigkeit durch die Durchlaßbohrung 66 in den Druckraum 57. Durch das Regelventil 69 findet eine Druckänderung statt, so daß in der Prüfeinheit 16 dann lediglich nur noch etwa 3 bar herrschen. Durch die Steuerelemente in der Prüfeinheit 16 wird der exakte Prüfdruck im Bereich von 0,5-1 bar hergestellt.

Die Prüfflüssigkeit gelangt im übrigen über den Druckraum 57, die Radialbohrungen 56 und die Axialbohrung 53 sowie den Schnellverschluß 54 und den Adapterschlauch 27 in die Prüfeinheit 16.

In Fig. 2 ist nicht dargestellt, daß in der Prüf­ einheit 16 eine Einrichtung zur Wegstreckenmessung und Drucksensoren für den Prüfraum 18 vorgesehen sind.

Die Funktionsweise bei der Prüfung einer Frischwasserleitung ist entsprechend, wobei hier auf den Einsatz des Spülkopfes verzichtet werden kann.

In den Fig. 4 bis 7 sind weitere Ausführungsformen von vorderen bzw. hinteren Rohrverschlüssen 19 bzw. 20 aufgezeigt. Bei der Ausführungsform eines Rohrver­ schlusses 19a/20a gemäß Fig. 4 handelt es sich um einen Felgenkörper 100, welcher zweiteilig ausgeführt ist und aus einer Felgenscheibe 101 und einer Felgennabe 102 besteht. Dieser Felgennabe 102 ist einstückig ein Ringkragen 103 angeformt, welcher zusammen mit einem Teil der Felgenscheibe 101 einen Ringkanal 104 ausbildet, in welchem ein Abdichtungs­ mantel 105 aufgenommen ist.

Felgenscheibe 101 und Felgennabe 102 sind miteinander lösbar verbunden, was beispielsweise durch entsprechende Schraubverbindungen geschehen kann. An die Felgennabe schließen dann die übrigen Teile der Prüfeinheit 16 an, wobei insbesondere die Verbindungs­ stangen 21 mit der Felgennabe verbunden sind.

Bevorzugt besteht der Felgenkörper 100 aus Aluminium oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff.

In dem Abdichtungsmantel 105 sitzt ein Schlauch 106, welcher über ein Ventil 107 mit Druckluft versorgt werden kann. Hierzu durchstößt das Ventil 107 die Felgennabe 102 und steht danach mit einer nicht näher gezeigten Druckluftleitung ähnlich der Leitung 39 in Verbindung.

Der Abdichtungsmantel 105 ruht im wesentlichen lose in dem Ringkanal 104. Wird der Schlauch 106 mit Druckluft befüllt, so dehnt er sich aus und nimmt bei seiner Aus­ dehnung den oberen Teil des Abdichtungsmantels 105 mit. Nach einer bestimmten Ausdehnung schlägt der Abdichtungsmantel 105 beidseits mit Randwulsten 108 an einem in die lichte Weite des Ringkanals 104 eingreifenden Randstreifen 109 der Felgenscheibe 101 bzw. des Ringkragens 103 an und wird dort festgehalten. Allerdings kann sich der Abdichtungsmantel 105 unter dem Druck des Schlauches 106 weiter ausdehnen, bis er die gestrichelt angedeutete Kontur einnimmt und sich gegen eine Innenfläche 110 der Rohrleitung 9 abstützt.

Der Abdichtungsmantel 105 bildet eine Dichtfläche mit guter Adaptionsfähigkeit, guter Seitenfestigkeit, radialer und tangentialer Dehnungsfähigkeit aus. Er besteht aus einer speziellen Gummimischung, die ggfs. in geeigneter Weise verstärkt sein kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel eines Rohrverschlusses 19b/20b gemäß Fig. 5 bilden ebenfalls eine Felgen­ scheibe 101a und eine Felgennabe 102a einen Ringkanal 104 aus. Allerdings ist dieser Ringkanal 104a nach oben nicht durch zwei seitliche Randstreifen 109 begrenzt, sondern offen. Dementsprechend sind ein Abdichtungs­ mantel 105a und ein sich in ihm befindlicher Schlauch 106a mittels des Ventils 107a an der Felgennabe 102a festgelegt, wozu eine Kontermutter 111 dient. Ansonsten ist diese Anordnung ähnlich Fig. 4 ausgestattet.

Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der Kontermutter ein Teil des Ventils 107a als Gewindestange auszubilden, welche dann in die Felgennabe 102a eingeschraubt wird.

In dem Ausführungsbeispiel eines Rohrverschlusses 19c/20c gemäß Fig. 6 ist ein Felgenkörper 100b dreiteilig ausgebildet. Er besteht aus einer äußeren Felgenscheibe 101b und einer inneren Felgenscheibe 112, welche zwischen sich eine Felgennabe 102b aufnehmen. In einen von der äußeren Felgenscheibe 101b und der inneren Felgenscheibe 112 gebildeten Ringkanal 104b ragt von der Felgennabe 102b ein ringförmiger Mittelsteg 113, welcher jeweils mit der äußeren Felgenscheibe 101b bzw. der inneren Felgenscheibe 112 eine Aufnahmeschlucht 114 für einen Teil eines Dichtreifens 115 bildet. Dieser Dichtreifen 115 ist querschnittlich etwa U-förmig ausgeformt, wobei er zu der Innenfläche 110 der Rohrleitung 9 hin mit einer Dichtfläche 116 belegt ist. Diese Dichtfläche besitzt eine gute Adaptionsfähigkeit, definierte Kompressibi­ lität und tangentiale Dehnungsfähigkeit.

Die Dichtfläche 116 sitzt einer Dichtschulter 117 auf, welche wiederum eine große Seitensteifigkeit und tangentiale Dehnungsfähigkeit besitzt. Beidseits schließt an die Dichtschulter 117 jeweils eine Seitenwand als beidseitige Schenkel des U an, wobei jede Seitenwand 118 jeweils in eine Aufnahmeschlucht 114 zwischen dem ringförmigen Mittelsteg 113 und der äußeren Felgenscheibe 101b bzw. der inneren Felgenscheibe 112 eingreift.

Seitlich in jede Aufnahmeschlucht 114 ist von dem ringförmigen Mantelsteg 113 aus noch ein wallförmiger Vorsprung 119 ausgebildet, welcher zum Grund jeder Aufnahmeschlucht 114 hin eine quasi hinterschnittene Nut 120 ausbildet. In dieser hinterschnittenen Nut 120 lagert ein ggfs. mit Drahtseileinlagen verstärkter Randkeder 121 der Seitenwand 118.

Das rechte Bild in Fig. 6 zeigt den Rohrverschluß 19c/20c in Gebrauchslage, wobei sich die Dichtfläche 116 gegen die Innenfläche 110 der Kanalisationsleitung 9 abstützt. Hierbei ist über das Ventil 107, welches den ringförmigen Mittelsteg 113 durchzieht, Preßluft in einen Druckraum 122 innerhalb des Dichtreifens 115 eingebracht worden.

Die Ausführungsform eines weiteren Rohrverschlusses 19d/20d entsprechend Fig. 7 ähnelt einer Kombination aus derjenigen gemäß Fig. 5 und Fig. 6. Der Felgenkörper ist wiederum 2teilig ausgebildet, wobei eine Felgenscheibe 101c an die Felgennabe 102c anschlägt. Ein entsprechender Dichtreifen 115a ist in dem Ringkanal 104c geführt.

Der erfindungsgemäße Dichtreifen 115a besteht wiederum aus einer Dichtfläche 116, einer Dichtschulter 117, den Seitenwänden 118 sowie einem, die beiden Seitenwände verbindenden faltbaren Mantelteil 123. Die Faltung kann sowohl vertikal (wie dargestellt) als auch horizontal ausgeführt werden. Dieser faltbare Mantelteil 123 ermöglicht die radiale Ausdehnung, wobei er über das entsprechende Ventil 107 mit der Felgennabe 102c verbunden ist. Die tangentiale Dehnungsfähigkeit wird im wesentlichen von den Seitenwänden 118 und der Dichtschulter 117 übernommen, welche auch eine große Seitensteifigkeit besitzt.

Im Innern des Dichtreifens 115a befindet sich im übrigen der zu füllende Druckraum 112.

Allen Ausführungsformen der Rohrverschlüsse ist eigen, daß sie alternativ mit einem hydraulischen Ventilanschluß ausgestattet werden können und dann statt mit Luft mit Wasser betrieben werden.

Positionszahlenliste

  1 Steuer- und Auswerteeinheit
  7 Schacht
  8 Rohrleitung
 10 Boden
 15 Elektrokabel
 16 Prüfeinheit
 17 Muffe
 18 Prüfraum
 19 vorderer Rohrverschluß
 20 hinterer Rohrverschluß
 21 Verbindungsstange
 22 Innenwand
 23 Laufrollen
 24 Ankoppelöse
 25 Umlenkspiegel
 26 Röhrchen
 27 Adapterschlauch
 28 Kamera
 29 Raum
 30 Anschlußnippel
 31 Umlenkrolle
 32 Schlauch
 33 Spülfahrzeug
 34 pneumatischer Kanal
 35 Dichtelement
 36 Kompressionsraum
 37 Beleuchtungseinrichtung
 38 Verbindungsleitung
 39 Leitung
 40 Querbohrung
 41 Zylinderraum
 42 Kolben
 43 Druckfeder
 44 Entlüftungsleitung
 45 Glasscheibe
 46 Spülkopf
 47 Düsenkörper
 48 Schutzring
 49 Stufenbohrung
 52 Schaltventil
 53 Axialbohrung
 54 Schnellverschluß
 55 Haube
 56 Radialbohrung
 57 Druckraum
 58 Stufenbolzen
 59 Schraubenfeder
 60 Schulter
 61 Kolben
 63 Stirnfläche
 64 Anschlag
 65 Schulter
 66 Durchlaßbohrung
 67 Ausgleichraum
 68 Düse
 69 Regelventil
 70 Entlastungsöffnung
 71 Kugelventil
 72 Schraubenfeder
 73 Ventildeckel
 74 Ventilraum
 75 Bohrung
 76 Tubus
 77 Austrittsöffnung
 78 Sensor- und Steuerteil
 79 Nut
 80 Stecker
100 Felgenkörper
101 Felgenscheibe
102 Felgennabe
103 Ringkragen
104 Ringkanal
105 Abdichtungsmantel
106 Schlauch
107 Ventil
108 Radwulst
109 Radstreifen
110 Innenfläche
111 Konturmutter
112 innere Felgenscheibe
113 ringförmiger Mittelsteg
114 Aufnahmeschlucht
115 Dichtreifen
116 Dichtfläche
117 Dichtschulter
118 Seitenwand
119 wallförmiger Vorsprung
120 hinterschnittene Nut
121 Randkeder
122 Druckraum
123 faltbarer Mantelteil
d Rohrdurchmesser

Claims (31)

1. Einrichtung zur Prüfung von Kanalisations- und ver­ gleichbaren Rohrleitungen, insbesondere zur Schadensbestimmung bei Rohrmuffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Rohrleitung (9) bewegbare Prüfeinheit (16) mit einer Steuer- und Auswerteeinheit (1) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinheit (16) über ein Kabel (15) mit der Steuer- und Auswerteeinheit (1) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Auswerteeinheit (1) zumindest eine Bedieneinheit, eine Anzeigeeinheit sowie eine Datenelektronik zur Verarbeitung und Aufbereitung der Daten betreffend die Prüfeinheit (16) enthält.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinheit (16) über einen Schlauch (32) mit einem Spülwagen (33) für Prüfmedium verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (15) in den Schlauch (32) integriert ist.

6. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Prüf­ einheit (16) ein Sensor- und Steuerteil (78), bestehend aus einem Tubus (76) und Adapterschlauch (27), eingesetzt ist, wobei in dem Tubus (76) eine Kamera (28) und eine Beleuchtungseinrichtung (37) sowie eine hydraulisch/pneumatische Steuer­ einrichtung, eine Drucküberwachung und ein elek­ trischer Steuerteil vorgesehen sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinheit (16) aus einem vorderen und einem hinteren Rohrverschluß (19, 20) besteht, welche über Verbindungsstangen (21) od. dgl. miteinander verbunden sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere und hintere Rohrverschluß (19, 20) jeweils Dichtelemente (25), beispielsweise eine füllbare oder aufblasbare Gummimanschette (35) zum Abdichten eines Prüfraumes (18) aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimanschette (35) mit einem Minikompres­ sor in Verbindung steht, der in dem Tubus (76) integriert ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gummimanschette (35) der beiden Rohrverschlüsse (19, 20) untereinander über einen Kanal (34) in einer Verbindungsstange (21a) in Verbindung stehen.

11. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Felgenkörper (100) ein Ringkanal (104) ausgebildet ist, welcher einen Abdichtungsmantel (105) bzw. einen Dichtreifen (115) aufnimmt.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Abdichtungsmantel (105) ein aufblasbarer Schlauch (106) befindet.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtungsmantel (105) jeweils randseitig einen Wulst (108) aufweist, welcher mit einem in die lichte Weite des Ringkanals (104) einragenden Randstreifen (109) zusammenwirkt.

14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (106) über ein Ventil (107) mit Druckluft füllbar ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß Schlauch (106a) und Abdichtungsmantel (105a) mit dem Felgenkörper (101a) bevorzugt mittels des Ventils (107a) verbunden sind.

16. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtreifen (115) aus einer Dichtfläche (116), einer Dichtschulter (117) und zwei Seitenwänden (118) besteht, welche in den Ringkanal (104b, 104c) eingreifen.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (118) einen ringförmigen Mittelsteg (113) in dem Ringkanal (104b) umfassen und in einer von dem Felgenkörper (100b) und dem Mittelsteg (113) bzw. von wall­ förmigen Vorsprüngen (119) gebildeten hinterschnittenen Nut (120) aufgenommen sind.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (118) mit Drahteinlagen verstärkten Randkedern (121) in die Nut (120) eingreifen.

19. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (118) über einen faltbaren Mantelteil (123) miteinander verbunden sind, welcher an dem Felgenkörper (100) ggfs. mittels des Ventils (107) festgelegt ist.

20. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverschlüsse (19, 20) bzw. die Dichtelemente mit Flüssigkeit füllbar sind.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Prüfraum (18) ein Kompressionsraum (36) zugeordnet ist.

22. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Kamera (28) bzw. deren Objektiv am anderen Rohr­ verschluß (19) ein Umlenkspiegel (25) befestigt ist.

23. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Kamera (28) bzw. deren Objektiv am anderen Rohrverschluß (19) eine Einrichtung (26) zur Lage­ bestimmung der Prüfeinheit (16) vorgesehen ist.

24. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Sensor- und Steuerteil (78) ein Adapterschlauch (27) für das Kabel (15) bzw. den Schlauch (32) vorgesehen sind.

25. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlauch (32) ein Spülkopf (46) eingeschaltet ist.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spülkopf (46) eine durch ein Schalt­ ventil (52) verschließbare Stufenbohrung (49) aufweist, welche in Öffnungslage einen Durchlaß zur Prüfeinheit (16) sicherstellt.

27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Stufenbohrung (49) ein Gleitkolben (61) mit einer Durchlaßbohrung (66) angeordnet ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich­ net, daß schlauchseitig vor dem Gleitkolben (61) ein Ausgleichraum (67) vorgesehen ist, aus dem Düsen (68) schräg nach hinten ausmünden.

29. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gleitkolben (61) gegen den Druck einer Schraubenfeder (59) auf eine Stirnfläche (65) eines Stufenbolzens (58) zum Verschließen der Durchlaß­ bohrung (66) auftrifft.

30. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stufenbolzen (58) einen Druckraum (57) durchzieht, welcher über Bohrungen (56, 53) in dem Stufenbolzen (58) mit der Prüfeinheit (16) in Verbindung steht.

31. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Druckraum (57) ein Regelventil (69) zugeordnet ist.