DE8518001U1

DE8518001U1 - Vorrichtung zur Fernsehuntersuchung von Rohrleitungen

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Publication number: DE8518001U1
Application number: DE19858518001
Authority: DE
Original assignee: Mueller Umwelttechnik & Co Kg 4938 Schieder-Schwalenberg De GmbH
Current assignee: Mueller Umwelttechnik & Co Kg 4938 Schieder-Schwalenberg De GmbH
Priority date: 1985-06-21
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1987-08-27

Description

_ &tgr; _ Patentanwälte

Dr. Loesenbeck (i980)

Dipl.-Ing. Stracke Dipi.=jng. Loesenbeek

Jöllenbecker Str. 164,4800 Bielefeld 1

18/12

Müller Umwelttechnik GmbH & Co. KG, Industriestraße 3,

4938 Schieder-Schwalenberg 2

Vorrichtung zur Fernsehuntersuchung von Rohrleitungen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fernsehuntersuchung von Rohrleitungen, vorzugsweise für im Erdreich verlegte Leitungen, mittels eines in der Rohrleitung bewegbaren, mit mehreren Fernsehkameras ausgerüsteten Gerätes.

Zur Feststellung von Schäden, wie z.B. Rissen, Ablagerungen u.dgl., insbesondere in Abwasserkanälen wird ein mit einer Fernsehkamera ausge-

, rüsteter Fahrwagen in den Kanal eingebracht. Das von der Kamera aufge-

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! nommene Bild wird auf einen Monitor übertragen, der in einem Fahrzeug

installiert ist. Gegebenenfalls können die Aufnahmen auch mittels eines Videorekorders auf Videoband gespeichert werden.

üblicherweise ist der Fahrwagen nur mit einer Kamera ausgerüstet. Diese kann in der Weise starr angeordnet sein, daß Aufnahmen nur in der Längsrichtung des Rohres möglich sind. Zur Aufnahme von in den Kanal einmündenden Anschlüssen kann die Kamera auch schwenkbar angeordnet sein. Bei der schwenkbaren Ausführung hat es sich herausgestellt, daß die Orientierung über die jeweilige Position beim Schwenken der Kamera in der Rohrleitung auf dem Monitor verlorengeht.

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Aus der europäischen Patentanmeldung 0 029 343 ist ein mit zwei Kameras bestücktes Gerät bekannt^ wobei eine Kamera für die Aufnahme in Rohrlängsrichtung und die andere Kamera für Aufnahmen in radialer Richtung vorgesehen ist. Die Kameras sind jedoch zur Beobachtung von Bearbeitungs^ werkzeugen ausgelegt, um beispielsweise die Rohrwandung mit Radialbohrungen zu versehen. Das dort gezeigte Gerät ist äußerst aufwendig und von seinen Abmessungen her nur fürRohrleitungen mit einem relativ großpn Durchmesser geeignet. Zur Feststellung des Zustandes einer Rohrleitung wäre der Aufwand nicht mehr vertretbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der mit geringem Aufwand auch Rohrleitungen mit einem relativ geringen Querschnitt untersucht werden können, die kompakt gebaut ist und einen großen Gesamtblickwinkel gewährleistet.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kameras über und/oder nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, und daß mindestens einem Kameraobjektiv ein opisches System zur Änderung des Blickwinkels vorgeschaltet ist.

J _ 20 Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nunmehr möglich, das

- Innere der Rohrleitung nicht nur in Längsrichtung aufzunehmen, sondern auch die Rohrinnenwandung seitlich abzutasten und zu untersuchen. Durch die in Längsrichtung aufnehmende Kamera kann die Position im Rohr genau bestimmt werden. Der Gesatntbildwinkel setzt sich aus zwei in verschiedene Richtungen laufende Bildwinkel zusammen, so daß dieser äußerst groß ist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß in dem Gehäuse zwei mit ihren Längsachsen parallel zueinander verlaufende Kameras angeordnet sind, wobei einem Kameraobjektiv ein optisches System zugeordnet ist. Bei einer derartigen Ausrührung wird mit einem geringen Aufwand der Blickwinkel ausreichend vergrößert, da davon ausgegangen

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werden kann, daß im Bereich des in die Rohrleitung eingebrachten Fahr- i

Wagens nur eine Rohrleitung seitlich einmündet. *

Das optische System kann entweder aus einem optischen Prisma oder einem '■ Spiegel gebildet sein. Bei Verwendung eines Spiegels ist es besonders

vorteilhaft, wenn dieser um eine quer zur Mittellängsachse der zugeord- |

neten Kamera liegende Achse drehbar gelagert ist. Mittels eines Motor- j

antriebes kann die Verstellung dann durch eine Fernsteuerung erfolgen. 1

Innerhalb eines gewissen Bereiches ist die Blickrichtung dann variier- f

bar. Wird der Spiegel in die Ebene der Mittellängsachse der Kamera ge- \

bracht, liegt er im Unscharfebereich und ist deshalb im Blickfeld un- j

sichtbar. Diesist besonders zweckmäßig, da dann die Blickrichtung so- ·

wohl in axialer als auch in radialer Richtung zu>- Mittellängsachse der j

Kamera liegen kann. \

Sofern das optische System aus einem Prisma gebildet ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Prisma auf den Kamerakopf aufsteckbar
ist, wobei der Kamerakopf dann eine Drehlagerung bildet. Mit einem geringen konstruktiven Aufwand ist dann eine Verstellung des Prismas gegenüber dem Kamerakopf möglich. Ferner ist die Anbringung äußerst ein-

fach. Der Verstellbereich des Prismas und somit auch der des Blickwinkels ist besonders groß, wenn das Prisma um einen Winkel von 360° oder
annähernd um 360° verdrehbar ist, wobei dann die Drehachse fluchtend § zur Mittellängsachse der Kamera liegt.

Wenn zumindest die äußeren Abmessungen der Kameraköpfe der in einem Ge- f

hause angeordneten Kameras übereinstimmen, kann das optische System |

wahlweise auf einem der Kameraköpfe aufgesteckt werden. Dies kann not- ,'

wendig werden, wenn während des Betriebes eine Kamera defekt wird. Um (

dann noch die intakte Kamera in die richtige Position zu bringen, ist f

es vorteilhaft, wenn das Gehäuse um seine Mittellängsachse verdrehbar |

ist. Die Verdrehbewegung kann durch eine Fernsteuerung vorgenommen wer- |

den, wenn das Gehäuse aus zwei miteinander verbundenen Teilen gebildet &rgr;

ist, wobei ein Teil eine Drehlagerung für das ändere Teil bildet. 1

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Weitere Kennzeichen und Merkmale einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand von weiteren Unteransprüchen und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes, mit zwei in einem einteiligen Gehäuse angeordntcen Kameras im Schnitt,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht, Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ausführung, jedoch mit einem geteilten Gehäuse,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Draufsicht, Fig. 5 eine mit einem Spiegel ausgerüstete Vorrichtung und Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Stirnansicht mit Blickrichtung auf die Kameraköpfe.

Bei dem in der Fig. 1 aufgezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei schematisch angedeutete Kameras 1,2 übereinanderliegend in einem Gehäuse 3 angeordnet. In seiner äußeren Kontur ist das Gehäuse 3 aus einem zylindrischen Teil 3a und einem kegel stumpfförmigen Teil 3b gebildet. Das Gehäuse 3 ist einstückig ausgebildet, und an der dem kegel stumpfförmigen Teil 3b gegenüberliegenden Seite mit zwei Aufnahmen für die Kameraköpfe 4,5 der Kameras 1,2 versehen. Bei dem in der Fig. 1 aufgezeigten Ausführungsbeispiel ragen in diese öffnungen jedoch in das Gehäuse 3 eingesetzte Buchsen 6,7 hinein. Die Kameraköpfe 4,5 sind in die Buchsen eingesetzt. Die Buchsen 6,7 erstrecken sich im wesentlichen über den zylindrischen Teil des Gehäuses 3. Das dem kegel stumpfförmigen Teil 3b des Gehäuses 3 zugewandt liegende Stirnende jeder Buchse 6 bzw. 7 ist mit einem nach Art eines Flansches ausgebildeten Deckel versehen, der einen nach außen vorstehenden Ansatz 8 trägt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf den Ansatz 8 der oberen Buchse 6, die den Kamerakopf 4 der Kamera 1 aufnimmt, ein als Stirnrad ausgebildetes Zahnrad 9 drehfest aufgesetzt. Dieses Zahnrad 9 kämmt mit dem Abtriebsritzel 10 eines nicht näher er-

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läuterten Antriebes 11. Am gegenüber!legenden stirnseitigen Ende ist auf die Buchse 6 ein optisches Prisma 12 aufgesetzt. Das Prisma 12 beschreibt im wesentlichen die Form eines diagonal geteilten Würfels, wobei die Schrägfläche die freie, äußere Begrenzung bildet.

Oer Kamerakopf 4 und das Prisma 12 sind so gelagert, daß das Prisma gegenüber dem Kamerakopf 4 mittels des Motors 11 verdrehbar ist. Die Drehachse liegt in der Mittellängsachse der Kamera 1 bzw. des Kamerakopfes 4 und ist in der Fig. 1 in strichpunktierten Linien gezeichnet V ■ 10 und mit dem Bezugszeichen 13 versehen. Da die Schrägflache des Prismas 12 bei der Darstellung nach der Fig. 1 unter einem Winkel von 45° zur Mittellängsachse bes Kamerakopfes 4 steht, wird e:n auf diese Fläche auftreffender Lichtstrahl um einen Brechungswinkel von 90° umgelenkt. Diese Richtung ist in der Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 14 versehen.

Wie die Fig. 1 außerdem noch zeigt, sind nicht nur die Kameraköpfe 4,5 sondern Kameras 1,2 selbst und die Buchsen 6,7 baugleich ausgeführt. Dies bietet den Vorteil, daß das Prisma 12 auf beide Kamerköpfe aufsetzbar ist. Zur Änderung des Blickwinkels wird die Buchse 6 und somit auch das Prisma 12 durch Einschalten des Antriebs 11 verdreht. Das Einschalten des Antriebes 11 kann vom Fahrzeug aus mittels einer Fern-(') steuerung erfolgen.

Aus der Fig. 2 ist erkennbar, daß das Prisma 12 von seiner Grundform her einen quadratischen Querschnitt aufweist, wobei die Kanten mit Fasen 15 versehen sind. Mit den Bezugszeichen 16 und 17 sind in der Fig. 2 noch zwei Lichtquellen zur Aujleuchtung des nicht dargestellten Kanals bezeichnet.

Das in der Fig. 3 aufgezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der Fig. 1 dargestellten dadurch, daß das Gehäuse im Bereich der Verbindung zwischen den zyü dnschen und den kegel stumpf fö'rmi gen Teilen 3a bzw. 3b geteilt ist* wobei das kegel stumpffÖrmige Teil 3b eine Drehlagerung für das zylindrische Teil 3a bildet. Wie die Figur

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deutlich zeigt, ist im Obergangsbereich das zylindrische Teil 3a mit eimern Ansatz 18 versehen, dessen Außendurchmesser dem Inndendurchmesser eines zylindrischen Teil Stückes des kegel stumpfförmigen Teiles 3b 5 entspricht. Der Ansatz 18 ist mit einem kreisringförmigen Flansch 19 versehen, der eine Innenverzahnung 20 aufweist, mit der ein Stirnrad 21 kämmt, welches durch drehfest auf die Abtriebswelle eines im kegelstumpf förmi gen Teil 3b festgesetzten Antriebes 22 aufgesetzt ist. Beim J Einschalten des Antriebes 22, welches wiederum vom Fahrzeuo aus über

&Idigr; 10 eine Fernsteuerung erfolgen kann, wird das Gehäuse 3 und somit auch die j O Kameras 1,2 und das Prisma 14 um die Mittellängsachse des Gehäuses 3 i' geschwenkt, da die Innenverzahnung 20 zentrisch zu dieser Achse liegt.

\ Bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 sind gleiche Teile mit glei-

I chen Bezugszeichen versehen, wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 und

( 15 2.

•j Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an-

' stelle des optischen Prismas 12 ein Spiegel 23 gesetzt, der um eine ab-

\ ständig zum Kamerakopf 4 liegende Achse 24 schwenkbar ist. Wenn die· Ka-

s iiieraköpfe 4,5 übereinander!iegen, verläuft die fß^orizontal. Demzufolge

\ 20 ist der Spiegel 23 quer zur Blickrichtung verstellbar. Bei der in der

\ ■>. Fig. 5 dargestellten Stellung steht der Spiegel 23 unter einem Hinkel

i von 45° zur Mittellängsachse des Kamerkopfes 4. Demzufolge wird ein auf

I den Spiegel 23 auftreffender Lichtstrahl um einen Winkel von 90° umgelenkt.

I Der Spiegel kann jedoch nur innerhalb eines gewissen^el/ir5t?flt werden,

j 25 da ansonsten die aufgenommenen Bilder unscharf werden. Liegt tier Spie-I gel in der Blickrichtung bzw. in der Ebene der Mittellängsachse des Ka-

I merakopfes 4 wird er sogar unsichtbar. Der Einsatz des Spiegels 23 er-

\ möglicht Aufnahmen sowohl in axialer als auch in radialer Richtung. Der

; Spiegel 23 ist mit einer Verstelleinrichtung 25 gekoppelt, die im we-

i 30 sentlichen aus einem von einem weiterenAntrie'j 26 betätigbaren Schnekkentrieb 27 gebildet ist. Die Schnecke des Schneckentriebes ist drehfest auf ein Ende einer Welle 28 aufgesetzt, die am anderen Ende ein Stirnrad 28 trägtj welches mit dem Äbtriebszahnrad 29 des Antriebes 26

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kämmt. Der Antrieb 26 kann wiederum vom Fahrzeug aus über eine Fernsteuerung betätigt werden.

Aus der Fig. 6 ist erkennbar, daß der Spiegel 23 trapezförmig gestaltet ist.

Die in den Fig» 5 und 6 dargestellte Ausführung ist sowohl für die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 als auch für die nach den Fig. 3 und 4 verwendbar.

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Bezugszeichen

1 Kamera 28 Welle

2 Kamera 29 Antriebszähnräd

3 Gehäuse

3a zylindrischer

3b kegel stumpfförmiger Teil

( \ 4 Kamerakopf

5 Kamerakopf

6 Buchse

7 Buchse

8 Ansatz

9 Zahnrad

10 Abtriebsritzel

11 Antrieb

12 Prisma

13 Mittellängsachse

14 Richtung

15 Fase

'16 Lichtquelle

^ ^! 17 Lichtquelle

18 Ansatz

19 Flansch

20 innenverzahnung

21 Stirnrad

22 Antrieb

23 Spiegel

24 Achse

25 Verstelleinrichtung

26 Antrieb

27 Schneckentrieb

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Claims

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Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Fernsehuntersuchung von Rohrleitungen, vorzugsweise für rti Erdreich verlegte Leitungen, mittels eines in der Rohrleitung bewegbaren, mit meheren Fernsehkameras ausgerüsteten Gerätes

( ) dadurch gekennzeichnet, daß die Kameras (1,2)

über- und/oder nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse (3) angeordnet sind, und daß mindestens einem Kameraobjektiv (4,5) ein optisches System (12,23) zur Änderung des Blickwinkels vorgeschaltet ist.,/

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (3) zwei mit ihren Mittellängsachsen parallel zueinander verlaufende Kameras (1,2; angeordnet sind, und daß einem Kameraobjektiv (4 bzw. 5) das optische System (12,23) zugeordnet ist./

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System im wesentlichen aus einem optischen Prisma (12) oder einem Spiegel (23) gebildet ist./

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit einem optischen Prisma, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (12) auf den Kamerakopf (4) bzw. aufsteckbar ist./

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einem optischen Prisma, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (12) um einen Winkel von 360° oder um einen Winkel von annähernd 360° schwenkbar ist, wobei die Schwenkachse in der Mittellängsachse der Kamera (1 bzw. 2) liegt./

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die äußeren Abmessungen der Kamerakbpfe (4,5) der in dem Gehäuse (3)

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angeordneten Kameras (1,2) übereinstimmen./

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameras (1,2) in ihrer Funktion und ihren Abmessungen vollkommen übereinstimmen./

8. Vorrichtung naph Anspruch 3, mit einem optischen Prisma, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (12) und die zugeordnete Kamera (1 bzw. 2) an einem Ende einer in aem Gehäuse (3) drehbar gelagerten Buchse (6

■ ) bzw. 7) derart eingesetzt sind, daß die Mittellängsachse der Buchse mit der jeweiligen Kamera übereinstimmt.^

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Prisma (12) bestückte Buchse (6 bzw. 7) mittels eines Antriebes (11) um seine Mittellängsachse verdrehbar ist.^

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Buchse (6 bzw.7) mit dem Antrieb (11) über eine Räderkette (9,10) sntriebstechnisch gekoppelt ist./

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) aus einem zylindrischen Teil (3a) und einem kegels+umpfförnrig ausgebildeten Teil (3b) gebildet ist, wobei an dem freien Ende des zylindrischen Teils (3a) die Kaineraköpfe (3,4) und das optische System (12 bzw. 23) vorgesehen sind.,·

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) im Übergangsbereich geteilt, ist, derart, daß das kegelstumpffö'rmige Teil (3b) eine Drehlagerung für das zylindrische Teil (3a) bildet.,

13« Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet* daß das zylindrische Teil (3a) des Gehäuses (3) einen im Durchmesser kleiner gehaltenen Ansatz (18) aufweist, der in den zugeordneten Randbereich des

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kegel stumpf fb'rmig ausgebildeten Teils (3b) eingreift^

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil (3a) des Gehäuses (3) mit einem Antrieb (22) zur Verdrehung des Gehäuses (3) um seine Mittellängsachse versehen ist./

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (18) mit einem nach innen ragenden Flansch (19) versehen ist, der mit einer als eine Innenverzahnung (20) ausgebildeten Bohrung versehen ist, welche mit einem von dem Antrieb (22) angetriebenen Stirnrad (21) kämmt,,

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (22) fest im Innenraum des kegel stumpf förmi gen Teils (3b) des Gehäuses (3) eingesetzt ist./

17. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit einem Spiegel, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel um eine abständig zum zugeordneten Kamerakopf (4) bzw. (5) liegende Achse (24) schwenkbar ist. ^

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (24) quer zur Blickrichtung der jeweiligen Kamera (1 bzw. 2) liegt^

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (23) mit einer Verstelleinrichtung (25) gekoppelt ist./

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung im wesentlichen aus einem Schneckentrieb (27), einer Schneckenwelle (27¹) und einem Antrieb (26) gebildet ist./

21. Vorrichtung nach Anspruch ?0, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (27¹) mit dem Antrieb (26) durch eine Räderkette (28, 29) antriebstechnisch verbunden ist. /

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Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3), im Querschnitt gesehen, kreisringförmig gestaltet ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einem optischen Prisma, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (12), im Querschnitt gesehen, als ein rprht.winkiingc. yQrzuⁿsweis6 ein ⁿleichschsnk1 i^nac Drsisck 3"&Rgr;'""?'"&Tgr;&iacgr;<?+ ist, wobei die Schrägfläche zur Mittellängsachse der zugeordneten Kamera (1 bzw, 2) geneigt ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einem optischen Prisma, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (12) an den Rändern mit Fasen (15) versehen ist. ■

25. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einem Spiegel, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (23) trapezförmig ausgebildet ist.