DE4229787A1 - Vorrichtung für Kanaluntersuchungen und Verfahren zur Erstellung von Kanal-Lageplänen - Google Patents
Vorrichtung für Kanaluntersuchungen und Verfahren zur Erstellung von Kanal-LageplänenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Kanaluntersuchungen mit einer
Kamerasonde sowie ein Verfahren zur Erstellung von Kanal-Lageplänen.
Bei der Untersuchung von Abwasserkanälen und dergleichen ist es bekannt,
eine auf einem selbstfahrenden Wagen oder an einer Schubstange montierte
Fernsehkamera in den Kanal einzuführen, so daß die Wand des Kanalrohres
mit Hilfe der Fernsehkamera inspiziert werden kann. Hierzu ist die Fernseh
kamera durch ein Kabel mit einem außerhalb des Kanals installierten Monitor
verbunden.
Andererseits ist es zur Beseitigung von Verstopfungen oder zum Reinigen von
Kanälen bekannt, eine mit Düsen bestücke Spüllanze in den Kanal einzufüh
ren und die Kanalrohre mit unter hohem Druck von der Spüllanze abgegebe
nen Wasserstrahlen zu reinigen.
Bei der Untersuchung von Kanalsystemen besteht gelegentlich das Bedürfnis,
nicht nur den Hauptkanal zu inspizieren, sondern mit einer Kamerasonde
auch in die von dem Hauptkanal abzweigenden Nebenkanäle mit engerem
Querschnitt einzudringen.
Hierzu ist es bekannt, die Kamera auf einem lenkbaren Fahrwagen zu montie
ren, der auch in die Nebenkanäle hineingelenkt werden kann. Dies ist jedoch
nur bei Nebenkanälen möglich, die seitlich von dem Hauptkanal abzweigen.
Nebenkanäle, die aufwärts oder schräg aufwärts von dem Hauptkanal abge
hen, können auf diese Weise nicht erreicht werden. Ein weiterer Nachteil be
steht darin, daß sich der Reibungswiderstand des von dem Kamerawagen
nachgezogenen Kabels an den Abknickstellen beträchtlich erhöht, so daß die
Zugkraft der relativ kleinen und leichten Kamerawagen nicht ausreicht, tief
in die Nebenkanäle vorzudringen.
Bei einem anderen bekannten System ist auf dem im Hauptkanal verfahrbaren
Kanalwagen eine antreibbare Trommel installiert, auf der eine halbsteife
Schubstange aufgewickelt ist, mit der sich eine kleine Kamerasonde in die
Nebenkanäle vorschieben läßt. Auch bei diesem Verfahren werden jedoch
nur relativ geringe Eindringtiefen erreicht, da sich aufgrund der Flexibilität
der Schubstange keine großen Eindringwiderstände überwinden lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die
es gestattet, mit der Kamerasonde tiefer in die von dem Hauptkanal abzwei
genden Nebenkanäle vorzudringen.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Erfindungsgemäß ist die Kamerasonde mit Rückstoßdüsen versehen und an
einen Schlauch zur Zufuhr eines Druckmediums zu den Rückstoßdüsen ange
schlossen. Durch den Vortrieb der Kamerasonde nach dem Rückstoßprinzip
läßt sich mit geringem baulichen Aufwand und bei äußerst kleinen Abmes
sungen der Kamerasonde eine hohe Antriebskraft erzeugen, so daß die Kame
rasonde problemlos in enge Nebenkanäle eindringt und dabei auch große
Steigungen überwinden und das Kamerakabel und den Schlauch für das
Druckmedium über weite Längen nachziehen kann. Anders als bei Kamerawa
gen mit angetriebenen Rädern oder Raupen wird die Vortriebskraft nicht
durch einen schlüpfrigen Schmutzbelag an den Kanalwänden beeinträchtigt.
Da andererseits die Vortriebskraft unmittelbar an der Kamerasonde erzeugt
wird, ist die Gefahr, daß die Sonde an Vorsprüngen oder Versätzen in der
Kanalwand hängen bleibt, wesentlich kleiner als bei Systemen, bei denen die
Sonde mit einer Schubstange vorgeschoben wird.
Als Druckmedium zur Erzeugung des notwendigen Rückstoßes können so
wohl Druckluft als auch Wasser verwendet werden. Insbesondere bei der Ver
wendung von Wasser wird zugleich eine Reinigung der Rohrwände erreicht.
Es ist deshalb beispielsweise möglich, die Rohrwand beim Einfahren der Ka
merasonde zu reinigen und dann beim Zurückziehen der Sonde die von
Schmutzverkrustungen befreite Rohrwand zu inspizieren, so daß Schadstel
len besser erkannt werden können.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Bevorzugt sind die Rückstoßdüsen auf einem Kranz angeordnet, der das was
serdichte Gehäuse einer herkömmlichen Kamerasonde an ihrem Umfang in
geringem Abstand zum vorderen Ende umgibt, und die Düsenöffnungen sind
schräg nach rückwärts auf die Rohrwand gerichtet. Durch diese Bauweise
wird erreicht, daß die Kamerasonde durch die Düsenstrahlen auf Abstand zur
Rohrwand gehalten wird, so daß Vorsprünge und Unebenheiten der Rohr
wand leichter überwunden werden können und das Objektiv der Kamera we
niger leicht verschmutzt wird. Außerdem wird so auch in Kanalrohren, deren
Innendurchmesser deutlich größer ist als der Durchmesser der Kamerason
de, eine annähernde Selbstzentrierung der Kamerasonde auf die Rohrachse
erreicht, so daß die Rohrwand auf ihrem gesamten Umfang gleichermaßen
gut inspiziert werden kann.
Außerdem ist es vorteilhaft, das Kamerakabel unmittelbar in den Schlauch für
das Druckmedium zu integrieren, so daß von der Sonde nur ein einziger Ver
sorgungsstrang nachgezogen zu werden braucht. Beispielsweise kann das Ka
merakabel durch das Innere des Schlauches verlaufen, oder die Adern des
Kamerakabels können in die druckfeste Ummantelung des Schlauches inte
griert sein.
Andererseits ist es denkbar, an die Kamerasonde mehrere Schläuche mit
entsprechend kleinerem Querschnitt anzuschließen, so daß einzelne Rück
stoßdüsen oder Gruppen von Rückstoßdüsen getrennt angesteuert werden
können. Hierdurch wird eine Lenkbarkeit der Kamerasonde erreicht, so daß
sich die Sonde in die Nebenkanäle hineindirigieren läßt. Der gleiche Effekt
läßt sich auch dadurch erreichen, daß in der Kamerasonde ein oder mehrere
elektrisch, hydraulisch oder durch Seilzug betätigte Ventile zur Ansteuerung
der Rückstoßdüsen angeordnet sind, oder daß schwenkbare Rückstoßdüsen
vorgesehen werden.
Eine weitere, derzeit als besonders vorteilhaft angesehene Möglichkeit, die
Kamerasonde in den vom Hauptkanal abzweigenden Nebenkanal zu dirigie
ren, besteht darin, daß in dem Hauptkanal an der Abzweigstelle des Nebenka
nals ein Umlenkgestell fixiert wird, das die Kamera in den Nebenkanal leitet.
Im einfachsten Fall besteht das Umlenkgestell aus einem zylindrischen Block,
dessen Querschnitt etwa dem Querschnitt des Hauptkanals entspricht und
der an seinem rückwärtigen Ende abgeschrägt ist, so daß er eine Leitfläche
für die Kamerasonde bildet. Der Block wird mit einer exzentrisch angeordne
ten Schubstange in den Hauptkanal eingeschoben, bevor die Kamerasonde in
den Hauptkanal eingeführt wird. Wenn mit Hilfe der Kamerasonde ein Ab
zweig am Hauptkanal entdeckt wird, so wird der Block an der Schubstange
festgehalten und so gedreht, daß seine Leitfläche auf den abzweigenden Ne
benkanal gerichtet ist. Anschließend wird der Kameraschlauch nachgelassen,
so daß die Kamerasonde in den Nebenkanal eindringt.
In einer anderen Ausführungsform ist das Umlenkgestell an einem herkömm
lichen Kamerawagen für den Hauptkanal montiert. In diesem Fall kann der
Kameraschlauch für die in den Nebenkanal einzuführende Kamerasonde von
einer auf dem Kamerawagen montierten Trommel abgewickelt werden oder,
sofern der Schlauch vom Schacht aus nachgezogen wird, mittels eines
Klemmrollenantriebs oder dergleichen vom Kamerawagen aus angetrieben
werden. Die Rückstoßdüsen an der Kamerasonde brauchen dann nur den Rei
bungswiderstand des durch den Nebenkanal verlaufenden Schlauchabschnitts
zu überwinden.
Der Fahrantrieb des Hauptkanal-Kamerawagens muß in diesem Fall allerdings
eine gute Traktion aufweisen, da zusätzlich zu dem Kabel der Hauptkanal-Ka
mera auch der Schlauch und ggf. das gesonderte Kabel für die Nebenkanal-
Kamerasonde durch den Hauptkanal nachgezogen werden müssen und außer
dem beim Antrieb des Schlauches zusätzliche Zugkräfte auf den Kamerawa
gen ausgeübt werden. Es ist deshalb zweckmäßig, den Kamerawagen mit in
Abhängigkeit von der Zugkraft spreizbaren Klauen oder Rollenfüßen im
Hauptkanal zu verspannen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann gemäß Anspruch 16 auch dazu ver
wendet werden, die Lage von Kanalnetzen einschließlich der von den Haupt
kanälen abgehenden Nebenkanäle zu vermessen und anhand dieser Daten
vollständige Kanal-Lagepläne zu erstellen. In diesem Fall wird in der mit
Rückstoßdüsen versehenen Kamerasonde zusätzlich zu der Kamera oder an
stelle derselben ein Ortungsgerät angeordnet, dessen Ortungssignale sich
überirdisch vermessen lassen und somit die Lage der in den Kanal eingeführ
ten Sonde angeben. Sofern mit einer Kombination aus Kamera und Ortungs
gerät gearbeitet wird, lassen sich somit präzise und detaillierte Lagepläne
der Kanäle in einem Arbeitsgang gleichzeitig mit der Untersuchung des Zu
stands der Kanäle erstellen. Hierdurch wird die Planung von Sanierungsarbei
ten bei einem durch die Kanaluntersuchung festgestellten Sanierungsbedarf
wesentlich erleichtert. Die mit Hilfe des Ortungsgerätes gewonnenen Meßda
ten können elektronisch in einem CAD-System zur Erstellung der Lagepläne
verarbeitet werden, und die so gewonnenen Daten können in ein elektroni
sches Kanalkataster eingegeben werden, so daß zu den in dem Kataster aufge
nommenen Hauptkanälen jederzeit präzise Informationen über die Lage und
den Zustand der Nebenkanäle abrufbar sind.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in
einem Hauptkanal, von dem ein Nebenkanal abzweigt,
Fig. 2 eine schematische Stirnansicht des Hauptkanal-Kamerawagens;
Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt des Kamerawagens nach Fig. 3;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 4;
Fig. 6 einen Schnitt durch eine Lafette für eine Kamerasonde bei der
Vorrichtung nach Fig. 4;
Fig. 7 einen Schnitt durch einen Rohrabzweig mit einem Umlenk
block für eine Kamerasonde; und
Fig. 8 eine in einem Schlauch der Kamerasonde angeordnete Schlepp
düse.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Hauptkanalrohr 10 gezeigt, von dem
ein Nebenkanalrohr 12 nach oben abzweigt. In dem Hauptkanalrohr 10 ist ein
Kamerawagen 14 verfahrbar, dessen Konstruktion grundsätzlich bekannt ist
und von dem deshalb in der Zeichnung lediglich der rückwärtige Teil darge
stellt ist. Am vorderen Ende des Kamerawagens 14 ist eine nicht gezeigte
Hauptkanal-Kamera zur Inspektion des Hauptkanalrohres 10 montiert. Von
dem Kamerawagen 14 führt ein nicht gezeigtes Kabel durch das Hauptkanal
rohr 10 zu einem Schacht, von dem aus der Kamerawagen 14 gestartet wur
de. Über dieses Kabel wird der Antrieb des Kamerawagens mit Strom ver
sorgt, und außerdem werden die Signale der Hauptkanal-Kamera sowie Steu
ersignale für den Betrieb der Kamera und des Kamerawagens 14 durch dieses
Kabel übermittelt.
Am rückwärtigen Ende des Kamerawagens 14 ist eine Welle 16 montiert, die
mit Hilfe eines Elektro- oder Hydraulik-Motors 18 um ihre parallel zur Achse
des Hauptkanalrohres 10 verlaufende Achse drehbar ist. Die Welle 16 ist an
ihrem rückwärtigen Ende abgeflacht und bildet eine Plattform 20, auf der ein
Umlenkgestell 22 für eine Kamerasonde 24 zur Inspektion des Nebenkanal
rohres 12 montiert ist.
Das Umlenkgestell 22 wird im wesentlichen durch eine rohrförmige Lafette
26 gebildet, die durch ein Scharnier 28 schwenkbar mit der Welle 16 ver
bunden ist. Die Schwenkbewegung der Lafette 26 wird durch einen Luftzylin
der oder Hydraulikzylinder 30 gesteuert.
Die Kamerasonde 24 weist ein wasserdichtes Gehäuse bekannter Bauart auf,
das eine nicht gezeigte Fernsehkamera derart aufnimmt, daß ein vor der
Stirnfläche der Kamerasonde, rechts oben in Fig. 1, gelegener Bereich mit
einem relativ weiten Öffnungswinkel von der Kamera erfaßt wird. In dem in
Fig. 1 gezeigten Zustand liegt somit die Mündung des Nebenkanalrohres 12
im Blickfeld der Kamera in der Kamerasonde 24.
Das Gehäuse der Kamerasonde 24 ist von einem Düsenkranz 32 umgeben,
der eine Anzahl schräg nach außen und nach hinten in bezug auf die Achse
der Kamerasonde 24 gerichteter Düsenöffnungen 34 aufweist. Der Düsen
kranz 32 ist am rückwärtigen Ende der Kamerasonde 24 mit einem hoch
druckfesten Schlauch 36 verbunden, über den ein Druckmedium, beispiels
weise Wasser, unter hohem Druck zugeführt wird, so daß es strahlförmig aus
den Düsenöffnungen 34 austritt, wie in Fig. 1 durch Düsenstrahlen 38 sym
bolisiert wird. Ein Kamerakabel 40 für die Stromversorgung der Kamerason
de 24 und die Übermittlung der Kamerasignale ist in den Schlauch 36 inte
griert. Am unteren Ende der Lafette 26 sind zwei Führungsrollen 42 angeord
net, die den Schlauch 36 zwischen sich aufnehmen. Außerdem wird der
Schlauch 36 klemmend zwischen zwei Antriebsrollen 44 gehalten, die auf
der Plattform 20 montiert sind und über einen in der Welle 16 untergebrach
ten nicht gezeigten Motor sowie ein in der Zeichnung lediglich strichpunk
tiert angedeutetes Getriebe 46 gegensinnig antreibbar sind.
Zwei weitere Antriebsrollen 48 mit zugehörigem Getriebe 50 sind gegenüber
den Antriebsrollen 44 nach oben versetzt auf der Plattform 20 angeordnet
und nehmen einen Spülschlauch 52 zwischen sich auf. Der Spülschlauch 52
läuft durch eine außen an der Lafette 26 angebrachte Führungsrinne 54 in
das Nebenkanalrohr 12 und trägt an seinem freien Ende eine nicht gezeigte
Spüldüse zur Reinigung des Nebenkanalrohres.
Das Umlenkgestell 22 ist insgesamt so gestaltet und angeordnet, daß es auch
bei unterschiedlichen Schwenklagen der Lafette 24 in einem Hauptkanalrohr
10 mit verhältnismäßig engem Querschnitt Platz findet. Sofern in engen Ka
nälen der Kamerawagen 14 selbst nicht ausreichend Platz für die Anbringung
des Umlenkgestells freiläßt, kann das Umlenkgestell auch als eine Art An
hänger zu dem Kamerawagen gestaltet sein.
Nachfolgend soll die Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung er
läutert werden.
Der selbstfahrende Kamerawagen 14 fährt ferngesteuert in das Hauptkanal
rohr 10 ein, bis die am vorderen Ende des Kamerawagens montierte Haupt
kanal-Kamera den Abzweig des Nebenkanalrohres 12 erfaßt. Anhand des Ka
merabildes auf dem Monitor steuert die Bedienungsperson den Motor 18
derart, daß die Welle 16 so gedreht wird, daß der Azimut der Lafette 26 mit
dem Azimut der Mündung des Nebenkanalrohres 12 übereinstimmt. An
schließend wird der Kamerawagen 14 weiter vorgefahren und dabei das von
der Kamerasonde 24 gelieferte Bild beobachtet, bis der Kamerawagen die in
Fig. 1 gezeigte Stellung erreicht und die Mündung des Nebenkanalrohres
12 auf dem mit der Kamerasonde 24 verbundenen Bildschirm erscheint. Mit
Hilfe des Hydraulikzylinders 30 wird dann die Lafette 26 so geschwenkt, daß
ihre Achse annähernd parallel zur Achse des Nebenkanalrohres 12 verläuft.
Danach wird mit Hilfe der Antriebsrollen 48 der Spülschlauch 52 ausgefah
ren, so daß die daran angebrachte Spüldüse durch die Führungsrinne 54 in
das Nebenkanalrohr 12 geleitet wird. Das korrekte Einführen des Spülschlau
ches 52 in das Nebenkanalrohr 12 kann mit Hilfe der Kamerasonde 24 über
wacht werden. Danach wird das Nebenkanalrohr 12 mit Hilfe des Spülschlau
ches 52 gespült. Sofern das Nebenkanalrohr nach oben abgeht, wie in Fig. 1
gezeigt ist, ist es zweckmäßig, den Kamerawagen vorher ein Stück vorzufah
ren (nach rechts in Fig. 1), damit die Kamerasonde 24 nicht durch das aus
dem Nebenkanalrohr 12 herauslaufende Spülwasser verschmutzt wird. Die
Vorwärtsbewegung des Spülschlauches 52 in dem Nebenkanalrohr 12 wird
zum Teil durch die Antriebsrollen 48 und zusätzlich durch den Rückstoß der
nicht gezeigten Spüldüse bewirkt. Nachdem das Nebenkanalrohr 12 gesäu
bert ist, wird der Spülschlauch 52 zurückgezogen, bis das mit der Spüldüse
versehene Ende in der Führungsrinne 54 liegt. Der Kamerawagen 14 wird so
positioniert, daß die Mündung der rohrförmigen Lafette 26 exakt auf die Ach
se des Nebenkanalrohres 12 gerichtet ist.
Wenn anschließend die Druckwasserzufuhr über den Schlauch 36 eingeschal
tet wird, so dringt die Kamerasonde 24 aufgrund des von den Düsenstrahlen
38 erzeugten Rückstoßes im Nebenkanalrohr 12 vor, und die zuvor gesäuber
te Rohrwand kann mit Hilfe der Kamera inspiziert werden. Während des Vor
triebs der Kamerasonde 24 wird der Schlauch 36 mit Hilfe der Antriebsrol
len 44 nachgezogen, so daß die mit Hilfe der Rückstoßdüsen 34 erzeugte An
triebskraft lediglich für den zwischen der Kamerasonde 24 und den Antriebs
rollen 44 gelegenen Abschnitt des Schlauches 36 benötigt wird. Durch die
Führungsrollen 42 wird sichergestellt, daß der Schlauch 36 nicht an der
Kante der Lafette 26 beschädigt wird.
Auf die oben beschriebene Weise lassen sich mit Hilfe der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung Nebenkanalrohre bis zu einer großen Tiefe inspizieren, wo
bei sich die Vorrichtung durch Drehung der Welle 16 und Schwenken der La
fette 26 an beliebige Abgangsrichtungen des Nebenkanalrohres anpassen läßt.
Wenn die Untersuchung eines Nebenkanalrohres abgeschlossen ist, wird die
Kamerasonde 24 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgezogen,
und der Kamerawagen 14 fährt zum Abzweig des nächsten Nebenkanalroh
res, wo die gleiche Untersuchungsprozedur wiederholt wird. Die Antriebsrol
lenpaare 44 und 48 lassen sich beispielsweise durch Verwendung selbsthal
tender Antriebsmotoren oder durch geeignete Kupplungen oder Gesperre
derart fixieren, daß die Schläuche 36 und 52 bei der Vorwärtsfahrt des Ka
merawagens 14 festgehalten und nachgezogen werden.
Dabei der Vorwärtsfahrt des Kamerawagens 14 außer den beiden Schläuchen
36 und 52 auch das nicht gezeigte Versorgungskabel für den Kamerawagen
14 nachgezogen werden muß, können bei längeren Hauptkanalstrecken rela
tiv hohe Zugkräfte auftreten, so daß der Kamerawagen 14 eine entsprechend
gute Traktion aufweisen muß. Außerdem kann es auch beim Vortrieb der
Schläuche 36, 52 mit Hilfe der Antriebsrollenpaare 44 und 48 notwendig
werden, den Kamerawagen 14 fest im Hauptkanalrohr 10 zu fixieren, um die
auftretenden Reaktionskräfte aufzufangen. Für diese Zwecke eignet sich die
schematisch in Fig. 2 und 3 gezeigte Konstruktion des Kamerawagens 14.
Gemäß Fig. 2 weist der Kamerawagen 14 ein zylindrisches Gehäuse 56 auf,
von dessen Umfang in Radialrichtung wenigstens drei in gleichmäßigen Win
kelabständen angeordnete Rollenfüße 58 ausgehen. Jeder Rollenfuß 58 trägt
am freien Ende zwei in Axialrichtung des Gehäuses 56 hintereinander ange
ordnete Rollensätze 60 mit je zwei Rollen 62, die auf der Innenfläche des
Hauptkanalrohres abrollen. Das Gehäuse 56 wird somit koaxial in dem Haupt
kanalrohr gehalten. Die Rollenfüße 58 sind vorzugsweise längenverstellbar
oder teleskopierbar und nach außen vorgespannt, so daß sich der Kanalwagen
14 an unterschiedliche Rohrdurchmesser anpassen läßt.
Jeder Rollensatz 60 weist wenigstens eine angetriebene Rolle 62 auf, damit
ein gleichmäßiger Vortrieb des Kamerawagens 14 auch dann noch sicherge
stellt ist, wenn einer der Rollensätze 60 vorübergehend den Kontakt zu der
Rohrinnenwand verliert, beispielsweise beim Überfahren eines Abzweigs. Der
Abstand zwischen den Rollensätzen 60 jedes Rollenfußes ist vorzugsweise
größer als der Durchmesser der von dem Hauptkanalrohr abzweigenden Ne
benkanalrohre. Wahlweise kann jeder Rollensatz 60 auch aus mehreren Rol
lenpaaren bestehen, die in Längsrichtung des Hauptkanalrohres gegeneinan
der versetzt sind. Ein die Rollensätze 60 miteinander verbindender Rahmen
64 ist vorzugsweise schwenkbar am Schaft des Rollenfußes 58 gelagert, damit
die Rollen 62 besser über Hindernisse wie Verkrustungen an der Rohrwand
oder Versätze an Muffenverbindungen hinwegrollen können.
Da sich der Kanalwagen 14 mit der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion fest in
dem Hauptkanalrohr verspannen läßt, können relativ hohe Zugkräfte aufge
nommen werden.
Fig. 3 zeigt einen Mechanismus, mit dem sich die Anpreßkraft der Rollen
sätze 60 gegen die Rohwand in Abhängigkeit von der Zugkraft verstärken
läßt. Der Rollenfuß 58 weist ein Außenrohr 66 auf, in dem eine mit dem Rah
men 64 verbundene Druckstange 68 verschiebbar geführt ist. Die Druckstan
ge 68 erstreckt sich in das Innere des Gehäuses 56 und stützt sich dort mit
einer Schrägfläche 70 an einem Konus 72 ab. Der Konus 72 ist koaxial in
dem Gehäuse 56 gehalten und in Axialrichtung beweglich und stützt in
gleicher Weise auch die Druckstangen der beiden übrigen Rollenfüße 58 ab.
Die auf den Kamerawagen 14 wirkenden Zugkräfte, also beispielsweise die
Zugkraft des Versorgungskabels und die an den Antriebsrollen 44 und 48 in
Fig. 1 angreifenden Zugkräfte der Schläuche 36 und 52, wirken über eine
Zugfeder 74 auf das verjüngte Ende des Konus 72. Somit führt eine erhöhte
Zugkraft zu einer axialen Bewegung des Konus 72 und somit zu einer radialen
Auswärtsbewegung der Druckstangen 68, so daß die Rollensätze 60 fester ge
gen die Rohrwand gespannt werden. Anstelle eines mechanischen Spreizme
chanismus mit dem Konus 72 kann auch ein hydraulischer Spreizmechanis
mus vorgesehen sein, der einen druckerzeugenden Zylinder, dessen Kolben
mit der Zugkraft beaufschlagt wird, sowie mit dem druckerzeugenden Zylin
der verbundene Spreizzylinder zum Ausfahren der Rollenfüße aufweist.
Fig. 4 bis 6 zeigen ein Umlenkgestell 76, das unabhängig von einem Ka
merawagen einsetzbar ist. Das Umlenkgestell 76 weist ein korbartiges zylin
drisches Gehäuse 78 auf, dessen größter Durchmesser etwas kleiner ist als
der Innendurchmesser des Hauptkanalrohres und das auf Kufen 80 gleitend
im Hauptkanalrohr verschiebbar ist. Der Antrieb erfolgt beispielsweise über
eine Schubstange, die an eine Muffe 82 am linken Ende des Gehäuses 78 in
Fig. 4 ankoppelbar ist. Wahlweise können jedoch an den Kufen 80 auch mo
torgetriebene Antriebsräder angeordnet sein.
An dem der Muffe 82 entgegengesetzten Gehäuseende ist über ein Scharnier
84 die rohrförmige Lafette 26 für die Kamerasonde 24 (Fig. 6) angelenkt.
Zum Schwenken der Lafette 26 um die Achse des Scharniers 84 dient ein
Zugseil 86, das durch Ösen 88 an einer der Kufen 80 läuft.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel der Kamerasonde 24 sind
die Rückstoßdüsen nicht am Umfang des Gehäuses 92 der Kamerasonde,
sondern in einem separaten Düsenkopf 90 am rückwärtigen Ende des Gehäu
ses 92 angeordnet. Im Betrieb schiebt somit der Düsenkopf 90 das die Kame
ra aufnehmende Gehäuse 92 vor sich her, und das Gehäuse 92 bewegt sich
gleitend durch das Nebenkanalrohr. Wahlweise kann das Gehäuse 92 mit Ku
fen aus gleitfähigem Material oder Rädern versehen sein, damit es leichter
über Unebenheiten an der Innenfläche des Nebenkanalrohres hinweggleitet.
Die Führungsrollen 42 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 nicht
an der Lafette 26, sondern direkt an einer zu dem Gehäuse 78 gehörenden
Muffe 94 gelagert.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Umlenkgestells 96, das sich
durch einen einfachen Aufbau auszeichnet. Dieses Umlenkgestell wird durch
einen an den Innenquerschnitt des Hauptkanalrohres 10 angepaßten massi
ven zylindrischen Block 98 gebildet, der mittels einer Schubstange 100 in
das Hauptkanalrohr einführbar ist. An der Rückseite ist der Block 98 abge
schrägt, und die abgeschrägte Stirnfläche bildet eine Ablenkfläche 102,
durch die die in Fig. 7 nicht gezeigte Kamerasonde in das abzweigende Ne
benkanalrohr 12 umgelenkt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die
Ablenkfläche 102 durch eine flache Höhlung gebildet, die auf der Seite des
Nebenkanalrohres 12 zum Umfang des Blockes 98 hin offen ist und auf der
Seite der Schubstange 100 flach ausläuft. Wenn die Kamerasonde auf die Ab
lenkfläche 102 aufläuft, wird der Block 98 mit Hilfe der Schubstange 100
festgehalten. Außerdem dient die Schubstange 100 dazu, den Block 98 je
weils so um seine Längsachse zu drehen, daß die Ablenkfläche 102 auf das
abzweigende Nebenkanalrohr 12 gerichtet ist.
Wahlweise kann an dem Block 98 ein Spreizmechanismus vorgesehen sein,
der sich durch eine zweite Schubstange betätigen läßt und dazu dient, den
Block 98 in dem Hauptkanalrohr 10 zu verspannen. An den Spreizklauen des
Spreizmechanismus können Rollen vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung
an der Innenfläche des Hauptkanalrohres 10 abrollen und beispielsweise
durch Drehung der Schubstange angetrieben werden, so daß sich der Block
98 einfach und präzise um seine Längsachse drehen läßt.
Schließlich kann der Block 98 auch drehbar in einer nicht gezeigten Hülse
gelagert sein, die sich ihrerseits axial in dem Hauptkanalrohr 10 bewegen
läßt. Die Führungshülse kann an ihrem Umfang mit Kufen oder Rollen verse
hen sein, die sich an der Rohrwand abstützen.
Wenn die Kamerasonde einen sehr weiten Weg im Hauptkanalrohr 10 zu
rücklegen muß, bevor sie den Abzweig des Nebenkanalrohres 12 erreicht,
kann zur Überwindung des dann sehr großen Reibungswiderstandes des
Schlauches anstelle der Antriebsrollen 44 aus Fig. 4 auch die in Fig. 8 ge
zeigte Anordnung verwendet werden. Bei dieser Anordnung ist das rückwär
tige Ende des Schlauches 36 der Kamerasonde 24 an eine Schleppdüse 104
angeschlossen, die ihrerseits an einen Schlauch 106 mit größerem Quer
schnitt angeschlossen ist. Das Druckmedium wird über den Schlauch 106 zu
geführt. Die Schleppdüse 104 enthält ein nicht gezeigtes Ventil, das erst bei
einem bestimmten Mindestdruck anspricht, so daß ein Teil des Druckmedi
ums in Form von nach hinten gerichteten Strahlen 108 von der Schleppdüse
104 abgegeben wird, während ein weiterer Teil des Druckmediums über den
Schlauch 36 den Rückstoßdüsen 34 der Kamerasonde zugeführt wird.
Zunächst wird die Kamerasonde 24 mit Hilfe der Rückstoßdüsen 34 im
Hauptkanalrohr vorgetrieben, wobei sie den Schlauch 36 nachzieht. Der
Druck des Druckmediums ist dabei kleiner als der Öffnungsdruck des Ven
tils. Nachdem die Kamerasonde in einen Nebenkanal hineindirigiert wurde -
beispielsweise mit dem in Fig. 4 oder in Fig. 7 gezeigten Umlenkgestell,
wird der Druck des Druckmediums erhöht, so daß der Schlauch 106 durch
den Rückstoß der Schleppdüse 104 im Hauptkanalrohr nachgezogen wird.
Auf diese Weise kann mit Hilfe der Schleppdüse 104 eine hohe Vortriebskraft
erzeugt werden, während im Nebenkanal mit dem flexibleren Schlauch 36
gearbeitet wird.
Claims (16)
1. Vorrichtung für Kanaluntersuchungen mit einer Kamerasonde, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kamerasonde (24) mit Rückstoßdüsen (34; 90) ver
sehen und an einen Schlauch (36) zur Zufuhr eines Druckmediums zu den
Rückstoßdüsen angeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rück
stoßdüsen (34) an einem die Kamerasonde (24) an ihrem Umfang in Abstand
zu ihrem vorderen Ende umgebenden Düsenkranz (32) ausgebildet und in be
zug auf die Achse der Kanalsonde (24) schräg auswärts gerichtet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
an die Kamerasonde (24) angeschlossenes Kamerakabel (40) in den Schlauch
(36) integriert ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch ein in einem Hauptkanalrohr (10) fixierbares Umlenkgestell
(22; 76; 96) zum Umlenken der Kamerasonde (24) in ein von dem Hauptka
nalrohr abzweigendes Nebenkanalrohr (12).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Um
lenkgestell (96) durch einen zylindrischen Block (98) gebildet wird, an dem
am rückwärtigen Ende exzentrisch eine Schubstange (100) befestigt ist und
dessen rückwärtiges Ende eine schrägverlaufende Ablenkfläche (102) für die
Kamerasonde (24) bildet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Um
lenkgestell eine zur Aufnahme der Kamerasonde (24) ausgebildete rohrförmi
ge Lafette (26) aufweist, die schwenkbar an einer Hauptkanalsonde (14; 78)
befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt
kanalsonde (78) ein korbartiges, im wesentlichen zylindrisches Gestell ist, an
dessen vorderem Ende die Lafette (26) mit einem Scharnier (84) schwenk
bar befestigt ist und daß mit radial außerhalb des Scharniers (84) gelegenen
Führungsösen (88) für ein Zugseil (86) zum Schwenken der Lafette versehen
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch wenigstens
eine an der Lafette (26) oder an der Hauptkanalsonde (14; 76) angebrachte
Führungsrolle (42) für den Schlauch (36).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch
ein in bezug auf die Hauptkanalsonde (14) schwenkbares Führungsorgan (54)
zum Umlenken eines unabhängig von der Kamerasonde (24) in das Nebenka
nalrohr (12) einführbaren Spülschlauches (52).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Füh
rungsorgan (54) eine an der Lafette (26) angebrachte Führungsrinne ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß an der Hauptkanalsonde (14) ein Antriebsmechanismus mit wenig
stens einem Antriebsrollensatz (44; 48) zum Antrieb des Schlauches (36)
und/oder des Spülschlauches (52) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeich
net, daß die Lafette (26) einschließlich des zugehörigen Schwenkantriebs
(30) sowie ggf. die Antriebsrollen (44, 48) an einer parallel zur Achse des
Hauptkanalrohres (10) verlaufenden Welle (16) montiert sind, die mittels ei
nes Antriebsmotors (18) relativ zu der Hauptkanalsonde (14) um ihre Achse
drehbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Hauptkanalsonde (14) mit sternförmig in Radialrichtung vor
springenden Rollenfüßen (58) versehen ist, die sich mit ihren freien Enden
über antreibbare Rollensätze (60) an der Innenfläche des Hauptkanalrohres
(10) abstützen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rol
lenfüße (58) mittels eines durch die von dem Schlauch (36) und/oder dem
Spülschlauch (52) auf die Hauptkanalsonde (14) ausgeübte Zugkraft betätigba
ren Spreizmechanismus (72) radial gegen die Wand des Hauptkanalrohres
(10) spannbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der mit der Kamerasonde (24) verbundene Schlauch (36) mit
seinem rückwärtigen Ende an eine weitere Düse (104) zur Erzeugung eines
zusätzlichen Rückstoßes angeschlossen ist, die ihrerseits mit einem Schlauch
(106) zur Zufuhr des Druckmediums verbunden ist und erst bei einem be
stimmten Mindestdruck des Druckmediums wirksam wird.
16. Verfahren zum Erstellen von Kanal-Lageplänen, dadurch gekennzeich
net, daß man bei einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprü
che an der Kamerasonde (24) anstelle der Kamera oder zusätzlich zu dieser
ein Ortungsgerät zur Abgabe von Ortungssignalen anbringt und daß man die
Bahn der Kamerasonde in dem Kanal anhand der von dem Ortungsgerät abge
gebenen Ortungssignale vermißt.
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