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DE102008059183A1 - Guidance system for channel inspection cameras, channel repairing devices and channel maintenance system, has feed strand and inspection head that is fixed with feed strand - Google Patents

Guidance system for channel inspection cameras, channel repairing devices and channel maintenance system, has feed strand and inspection head that is fixed with feed strand Download PDF

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Abstract

The guidance system has a feed strand (3) and an inspection head (7) that is fixed with feed strand. A motor propelled rotary module (4) or a motor propelled pivoted module (5) is provided in variable arrangement with elastically bend hollow bodies (6). The rotary module is fixed at the feed strand.

Description

Die Neuerung betrifft ein Gerät vorwiegend zur Inspektion von Kanälen mit einem preiswerten und zuverlässigen Aufbau zum einfachen Einlenken des Gerätekopfes in Bögen und Abzweigungen.The Innovation concerns a device mainly for the inspection of Channels with a cheap and reliable Construction for easy turning of the device head in bends and branches.

Bekannt sind kurvenlenkbare Inspektionskameras z. B. aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2007 017 822 mit mindestens zwei motorisch angetriebenen Gelenkelementen, der Patentschrift DE 19815579 C1 mit Lenkeinschlag durch mindestens drei Zugelemente, die exzentrisch auf eine biegsame Seele oder Gelenkkette einwirken und dem Gebrauchsmuster DE 20 2004 002 132 mit einem elastomeren abgedichteten in seiner axialen Ausdehnung fixierten Biegemantel mit Ansteuerung durch nur ein Zugelement bzw. Fixierseil. Eine weitere Lösung ist in der GM-Schrift G8503849 der Firma IBAK vorgestellt. Passive bzw. indirekte Lenksysteme sind zum Einen von der Firma JT Elektronik GmbH, Lindau, unter dem Markennamen „Lindauer Schere”, zu finden unter www.jt-elektronik.de/downloads/beschreibunglindauerschere.pdf , bekannt. Zum Anderen ist ein ähnliches System mit weniger Aufwand, aber auch geringerer Flexibilität von der Fa. IBAK in Kiel unter der Veröffentlichungsnummer DE 00002031731401 U1 mit der Bezeichnung „Rohrinspektionseinheit mit Lenkstab” bekannt geworden.Are known bendable inspection cameras z. B. from the utility model DE 20 2007 017 822 with at least two motor-driven joint elements, the patent DE 19815579 C1 with steering by at least three tension elements that act eccentrically on a flexible soul or articulated chain and the utility model DE 20 2004 002 132 with an elastomeric sealed in its axial extension fixed bending jacket with control by only one tension element or fixing rope. Another solution is in the GM font G8503849 presented to the company IBAK. Passive and indirect steering systems are on the one hand by the company JT Elektronik GmbH, Lindau, under the brand name "Lindauer scissors" to find under www.jt-elektronik.de/downloads/beschreibunglindauerschere.pdf , known. On the other hand, a similar system with less effort, but also less flexibility of the company IBAK in Kiel under the publication number DE 00002031731401 U1 with the name "pipe inspection unit with steering rod" become known.

Die bekannten Lösungen von kurvenlenkbaren Kanalkameras haben die Nachteile, dass sie entweder sehr lange und groß sowie teuer bauen oder dass sie wenig einsatzfreundlich sind und nur kurze Zeit zuverlässig arbeiten.The have known solutions of bendable channel cameras the cons that they are either very long and tall as well expensive to build or that they are little use-friendly and only a short time work reliably.

Die passiven Lenksysteme haben den Nachteil, dass sie die Größe des Kopfes erheblich steigern und die Bewegungsfreiheit und damit das Sichtfeld des Inspektionskopfes erheblich einschränken.The Passive steering systems have the disadvantage of being the size significantly increase the head and freedom of movement and thus Significantly restrict the field of view of the inspection head.

Ziel der vorgestellten Entwicklung war es deswegen, eine zuverlässige Lösung zu schaffen, die über einen Überlastschutz verfügt, Bedienungsfehler vermeidet und verzeiht, sowie geringe Erstellungs- und Wartungskosten verursacht.aim that's why it was a reliable one Solution to provide over overload protection features, avoids operator error and forgives, as well low production and maintenance costs caused.

Ein wesentliches Merkmal der vorgestellten Lösung ist ein Lenksystem für Kanalinspektionsgeräte, bestehend aus einer abwechselnden Anreihung oder Anordnung von passiven und aktiven Elementen, also biegeelastischen Hohlkörpern und Dreh- bzw. Schwenkmodulen. Eine beispielhafte Anordnung nach der Schubstange ist Drehmodul (aktiv), ein biegeelastischer Hohlkörper (passiv), ein Schwenkelement oder Schwenkmodul (aktiv) und ein weiterer biegeelastischer Hohlkörper (passiv) bevor der Kamerakopf abschließt.One An essential feature of the proposed solution is a steering system for sewer inspection equipment consisting of one alternating arrangement or arrangement of passive and active Elements, ie flexurally elastic hollow bodies and rotary or Rotary modules. An exemplary arrangement of the push rod is a rotary module (active), a flexurally elastic hollow body (passive), one swivel or swivel module (active) and another flexurally elastic hollow body (passive) before the camera head concludes.

Die zwischengesetzten biegelastischen Hohlkörper dienen beim Zurückziehen als Ausgleichselemente und Überlastschutz, insbesondere bei Fehlstellungen einzelner aktiver Elemente. Beim Einschieben dienen die biegeelastischen Hohlkörper als Verstärker für die eingeschlagene Richtung. Dadurch lassen sich auch enge Abzweigungen und enge, sehr verwinkelte Rohrabschnitte passieren.The interposed bending elastic hollow body serve in the Retracting as compensating elements and overload protection, especially in case of misalignment of individual active elements. At the Insertion serve the bending elastic hollow body as an amplifier for the direction taken. This can also be done narrow branches and narrow, very twisted pipe sections happen.

Durch dieses Lenksystem lässt sich ein einfacher abgedichteter Aufbau ohne Druckluftzufuhr realisieren, weil lediglich dort wo einfache Abdichtung nach außen hin möglich ist Antriebselemente sitzen.By This steering system makes it easier to seal Implementation without compressed air supply, because only where simple sealing to the outside is possible Drive elements sit.

Je nach Einsatzfall und Kundenwunsch ist eine beliebige Kombination von biegeelastischen Hohlkörpern und Dreh- bzw. Schwenkmodulen möglich.ever after application and customer request is any combination of flexurally elastic hollow bodies and rotary or swivel modules possible.

Die Drehmodule zeichnen sich durch einen unbegrenzten Drehwinkel insbesondere um seine Rohrachse aus, das vorzugsweise als Getriebe ausgeführt ist und zur Durchleitung von Signal- und Energieleitungen dient. Die Schwenkmodule lassen sich in beiden Richtungen um ca. 50° bewegen, wobei die Energie- und Signalleitungen auf der einen Seite radial zur Drehachse des Schwenkmoduls eingeleitet, axial durch die Achse hindurchgeführt und auf der anderen Seite wieder radial zur Drehachse ausgeleitet werden.The Rotary modules are characterized by an unlimited angle of rotation in particular around its tube axis, which is preferably designed as a gear is and for the passage of signal and power lines. The swivel modules can be moved in both directions by approx. 50 °, wherein the power and signal lines on one side radially introduced to the axis of rotation of the pivot module, axially through the axis passed through and on the other side again radially be discharged to the axis of rotation.

Die Aufgabe ist – wie in Anspruch 1 dargestellt – gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The Task is - as shown in claim 1 - solved. Advantageous developments are in the dependent claims described.

1 zeigt den schematischen Aufbau eines Kanalinspektionsgerätes mit Lenksystem aus abwechselnd aktiven und passiven Elementen zwischen dem Vorschubstrang und dem Inspektionskopf. 1 shows the schematic structure of a duct inspection device with steering system of alternating active and passive elements between the feed train and the inspection head.

2 zeigt eine Ausführung mit zusätzlichem passiven Element zwischen Vorschubstrang und einem ersten aktiven Element. 2 shows an embodiment with additional passive element between Vorschubstrang and a first active element.

3 zeigt ein Inspektionsgerät mit Auslenkung des Inspektionskopfes durch das vorderste aktive Element, das als Schwenkmodul dargestellt ist, unmittelbar beim Einfädeln in den Seitenkanal. 3 shows an inspection device with deflection of the inspection head by the foremost active element, which is shown as a swivel module, immediately when threading in the side channel.

4 zeigt das Inspektionsgerät beim Hindurchgleiten durch die Abzweigung mit gleichzeitiger Auslenkung der aktiven und passiven Elemente. 4 shows the inspection device when sliding through the branch with simultaneous deflection of the active and passive elements.

Das vorgeschlagene Kanalinspektionsgerät zum Schieben in engen und verzweigten Rohren zeichnet sich durch kleine Bauweise, hohe Wendigkeit, einfache Bedienbarkeit und Unempfindlichkeit aus. Das Lenksystem ist zwischen dem Vorschubstrang (3) und dem Inspektionskopf (7) eingebunden. Um große Kurvengängigkeit realisieren zu können, ist es notwendig, möglichst kleine, gegeneinander bewegliche Elemente aneinander zu reihen. Damit insbesondere die aktiven Elemente die Drehmodule (4) und die Schwenkmodule (5) klein gestaltet werden können, ist eine Aufspaltung – wie bei unserer Lösung realisiert – notwendig. Bei Schwenkmodulen (5) gilt zusätzlich, dass eine kleine und abgedichtete Bauweise insbesondere dann realisierbar ist, wenn der Schwenkbereich eingegrenzt, also < 360° ist. Zur Verbindung der aktiven Elemente werden passive Elemente, insbesondere biegeelastische Hohlkörper (6), eingesetzt, die die Kurvengängigkeit erhöhen und den Lenkeinschlag je nach Anforderung verstärken oder ausgleichen. In der Praxis bedeutet dies, dass beim Vorschieben des Inspektionskopfes und Auslenken in eine enge Abzweigung die biegeelastischen Hohlkörper (6) den Lenkeinschlag in der geforderten Weise verstärken. Beim Ausziehen des Inspektionskopfes (7) tragen die biegeelastischen Hohlkörper (6) dazu bei, dass der Kopf auch bei Fehlstellung der aktiven Elemente zurückgezogen werden kann, ohne dass Zerstörung oder Überlast auf die einzelnen Elemente oder auf das gesamte System einwirken. Durch die vorgeschlagene Anordnung Vorschubstrang (3), Drehmodul (4), biegeelastischer Hohlkörper (6), Schwenkmodul (5), biegeelastischer Hohlkörper (6) und Inspektionskopf (7) ist es diesem Inspektionsgerät möglich, von Hauptrohren (1) aus in Nebenrohre (2) jeder beliebigen Lage und mit einem Abzweigwinkel von 0 bis ca. 115° zu gelangen. Die passiven Elemente, vorzugsweise biegeelastische Hohlkörper (6), dienen nicht nur zum Verstärken des Lenk- oder Dreheinschlages und nicht nur dem Überlastschutz, sondern sind gleichzeitig Verbindungselemente zwischen Vorschubstrang (3), Drehmodul (4), Schwenkmodul (5) und Inspektionskopf (7) mit hermetischer Abschirmung der hindurchgeführten Energie- und Signalleitungen. Als zusätzliche mechanische Abschirmung des Lenksystems zwischen Vorschubstrang (3) und Inspektionskopf (7) und als zusätzliche Hilfe gegen Einhaken an scharfen Ecken und Kanten ist dieser Bereich mit einer Schutzhülle (8), vorzugsweise einer spiralförmig um das Lenksystem geführten Feder, abgeschirmt.The proposed sewer inspection device for pushing in narrow and branched pipes is characterized by small size, high maneuverability, ease of use and insensitivity. The steering system is between the feedforward ( 3 ) and the inspection head ( 7 ). In order to be able to realize large curves, it is necessary to string together the smallest possible, mutually movable elements together. Thus, in particular, the active elements of the rotary modules ( 4 ) and the swivel modules ( 5 ) can be made small, a splitting - as realized in our solution - is necessary. For swivel modules ( 5 ) additionally applies that a small and sealed construction can be realized especially if the pivoting range is limited, ie <360 °. For the connection of the active elements, passive elements, in particular flexurally elastic hollow bodies ( 6 ), which increase the curve and increase or cancel the steering angle as required. In practice, this means that when advancing the inspection head and deflecting into a narrow branch, the flexurally elastic hollow body ( 6 ) Reinforce the steering angle in the required manner. When removing the inspection head ( 7 ) bear the bending elastic hollow body ( 6 ) so that the head can be retracted even if the active elements are misaligned, without destruction or overload affecting the individual elements or the entire system. Due to the proposed arrangement Vorschrangrang ( 3 ), Rotary module ( 4 ), bending elastic hollow body ( 6 ), Swivel module ( 5 ), bending elastic hollow body ( 6 ) and inspection head ( 7 ), it is possible for this inspection equipment to 1 ) in secondary pipes ( 2 ) of any position and with a branch angle of 0 to about 115 °. The passive elements, preferably flexurally elastic hollow bodies ( 6 ), not only serve to reinforce the steering or Dreheinheinschlages and not only the overload protection, but are also connecting elements between Vorschrangrang ( 3 ), Rotary module ( 4 ), Swivel module ( 5 ) and inspection head ( 7 ) with hermetic shielding of the passed power and signal lines. As an additional mechanical shielding of the steering system between Vorschrangrang ( 3 ) and inspection head ( 7 ) and as an additional help against hooking on sharp corners and edges, this area is covered with a protective cover ( 8th ), preferably a spirally guided around the steering system spring, shielded.

11
Hauptrohrmain pipe
22
NebenrohrIn addition to pipe
33
Vorschubstrangfeed strand
44
DrehmodulLathe
55
Schwenkmodulswivel module
66
biegeelastischer Hohlkörperloaded flexible hollow body
77
Inspektionskopfinspection head
88th
Schutzhüllecover

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - www.jt-elektronik.de/downloads/beschreibunglindauerschere.pdf [0002] - www.jt-elektronik.de/downloads/beschreibunglindauerschere.pdf [0002]

Claims (8)

Lenksystem für Kanalinspektionskameras, Kanalreparaturgeräte und Kanalwartungsanlagen bestehend aus einem Vorschubstrang (3) mit anschließendem Lenksystem und daran angebundenem Inspektionskopf (7) dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem aus zumindest einem motorisch angetriebenen Drehmodul (4) und/oder einem motorisch angetriebenen Schwenkmodul (5) in wechselnder Anordnung mit biegeelastischen Hohlkörpern (6) besteht.Guidance system for sewer inspection cameras, sewer repair equipment and sewer maintenance systems consisting of a feeder line ( 3 ) with subsequent steering system and attached inspection head ( 7 ), characterized in that the steering system consists of at least one motor-driven rotary module ( 4 ) and / or a motor-driven swivel module ( 5 ) in alternating arrangement with flexurally elastic hollow bodies ( 6 ) consists. Lenksystem für Kanalinspektionskameras, Kanalreparaturgeräte und Kanalwartungsanlagen bestehend aus einem Vorschubstrang (3) mit anschließendem Lenksystem und daran angebundenem Inspektionskopf (7) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass am Vorschubstrang (3) ein Drehmodul (4) angebunden ist, dem ein biegeelastischer Hohlkörper (6), ein Schwenkmodul (5), ein weiterer biegeelastischer Hohlkörper (6) und der Inspektionskopf (7) folgt.Guidance system for sewer inspection cameras, sewer repair equipment and sewer maintenance systems consisting of a feeder line ( 3 ) with subsequent steering system and attached inspection head ( 7 ) according to claim 1, characterized in that the feed rate ( 3 ) a rotary module ( 4 ), which is a flexurally elastic hollow body ( 6 ), a swivel module ( 5 ), another flexurally elastic hollow body ( 6 ) and the inspection head ( 7 ) follows. Lenksystem für Kanalinspektionskameras, Kanalreparaturgeräte und Kanalwartungsanlagen bestehend aus einem Vorschubstrang (3) mit anschließendem Lenksystem und daran angebundenem Inspektionskopf (7) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die biegelastischen Hohlkörper (6) sowohl in den beiden Drehrichtungen als auch in verschiedenen Biegerichtungen über Rückfederung in die gerade Ausgangsposition verfügen.Guidance system for sewer inspection cameras, sewer repair equipment and sewer maintenance systems consisting of a feeder line ( 3 ) with subsequent steering system and attached inspection head ( 7 ) according to claim 1, characterized in that the bending elastic hollow body ( 6 ) in both the directions of rotation as well as in different bending directions have spring back to the straight starting position. Lenksystem für Kanalinspektionskameras, Kanalreparaturgeräte und Kanalwartungsanlagen bestehend aus einem Vorschubstrang (3) mit anschließendem Lenksystem und daran angebundenem Inspektionskopf (7) nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der einzelnen Module und Elemente mit Kopplungselementen versehen sind, die insbesondere als drehgesicherte und abgedichtete Gewinde ausgeführt sind.Guidance system for sewer inspection cameras, sewer repair equipment and sewer maintenance systems consisting of a feeder line ( 3 ) with subsequent steering system and attached inspection head ( 7 ) according to claims 1 to 3, characterized in that the ends of the individual modules and elements are provided with coupling elements, which are designed in particular as a rotationally secured and sealed thread. Lenksystem für Kanalinspektionskameras, Kanalreparaturgeräte und Kanalwartungsanlagen bestehend aus einem Vorschubstrang (3) mit anschließendem Lenksystem und daran angebundenem Inspektionskopf (7) nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass in der Länge, im Durchmesser und in der Biegesteifigkeit unterschiedliche biegeelastische Hohlkörper (6) eingesetzt sind.Guidance system for sewer inspection cameras, sewer repair equipment and sewer maintenance systems consisting of a feeder line ( 3 ) with subsequent steering system and attached inspection head ( 7 ) according to claims 1 to 3, characterized in that in length, in diameter and in the bending stiffness different bending elastic hollow body ( 6 ) are used. Lenksystem für Kanalinspektionskameras, Kanalreparaturgeräte und Kanalwartungsanlagen bestehend aus einem Vorschubstrang (3) mit anschließendem Lenksystem und daran angebundenem Inspektionskopf (7) nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmodul (4) und/oder das Schwenkmodul (5) durch zumindest einen Elektromotor mit Getriebe angetrieben sind.Guidance system for sewer inspection cameras, sewer repair equipment and sewer maintenance systems consisting of a feeder line ( 3 ) with subsequent steering system and attached inspection head ( 7 ) according to claims 1 to 3, characterized in that the rotary module ( 4 ) and / or the swivel module ( 5 ) are driven by at least one electric motor with gear. Lenksystem für Kanalinspektionskameras, Kanalreparaturgeräte und Kanalwartungsanlagen bestehend aus einem Vorschubstrang (3) mit anschließendem Lenksystem und daran angebundenem Inspektionskopf (7) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der lenkbare Abschnitt zwischen Vorschubstrang (3) und Inspektionskopf (7) durch eine flexible Schutzhülle (8) umgeben ist.Guidance system for sewer inspection cameras, sewer repair equipment and sewer maintenance systems consisting of a feeder line ( 3 ) with subsequent steering system and attached inspection head ( 7 ) according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the steerable section between Vorschubstrang ( 3 ) and inspection head ( 7 ) by a flexible protective cover ( 8th ) is surrounded. Lenksystem für Kanalinspektionskameras, Kanalreparaturgeräte und Kanalwartungsanlagen bestehend aus einem Vorschubstrang (3) mit anschließendem Lenksystem und daran angebundenem Inspektionskopf (7) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (8) aus einer Feder, vorzugsweise Druckspiralfeder, besteht.Guidance system for sewer inspection cameras, sewer repair equipment and sewer maintenance systems consisting of a feeder line ( 3 ) with subsequent steering system and attached inspection head ( 7 ) according to claim 7, characterized in that the protective cover ( 8th ) consists of a spring, preferably compression coil spring.
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