Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Inspektionseinrichtung für Unterwasserstrukturen mit einer Positioniervorrichtung, die eine stufenlos verstellbare Vertikalführung mit einer Teleskopstange und eine stufenlos verstellbare Horizontalführung mit einer einen Weg vorgebenden Führungsbahn und einem darauf auf Führungsrollen geführten Wagen zur Aufnahme der Vertikalführung aufweist, und mit einer Unterwasser-Videokamera als zumindest einem Inspektionsgerät, das an der Teleskopstange befestigt ist.

Derartige Inspektionseinrichtungen werden zum Beispiel zur Wartung groß angelegter Aquakulturanlagen benötigt, die weltweit zunehmend für die Produktion von Algen und Muscheln betrieben werden. Dabei wachsen die Kulturorganismen an oder in schwimmenden oder untergetauchten Systemen. Solche Systeme sind in der Regel Langleinen (Longline), Langröhren (Longtube), Ringsysteme, Flöße oder Pfahlbauten. Langleinen und Langröhren werden über einige 100 m Länge horizontal an der Wasseroberfläche oder in 1-10 m Tiefe unterhalb der Wasseroberfläche verspannt und dienen als Trägerleinen für die daran befestigten Kulturhalteleinen. An diesen Kulturhalteleinen werden schließlich die Algen oder Muscheln gezüchtet. Die Zucht solcher Kulturorganismen wird über mehrere Monate bis Jahre betrieben. Dabei wird neben Routinearbeiten (Kontrolle der Kulturen, Ausbringen von Organismen, Ernte) die technische Konstruktion auf ihren Zustand und ihre Sicherheit überprüft. Insbesondere die untergetauchten Strukturen müssen je nach Gewichtszunahme, die durch das Wachstum der Organismen entsteht, mit zusätzlichen Auftriebskörpern bestückt werden. Außerdem müssen die Kulturorganismen beobachtet werden, um den äußerlichen Zustand

(Unversehrtheit, Ansiedlung), Wachstum, Prädation (Fressfeindschaft), Futteraufnahme und -konkurrenz bewerten zu können. Solche Aufgaben können von speziell ausgebildeten Tauchern durchgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die kompletten Strukturen mit Schiffskränen von Spezialschiffen anzuheben. Beide Möglichkeiten können nur bei geringem Seegang durchgeführt werden und sind sehr teuer. Außerdem können Unterwasserkamera-Systeme als Inspektionsgeräte zum Einsatz kommen. Andere Anwendungsgebiete für solche Inspektionseinrichtungen sind die Beobachtung und Wartung von technischen Einrichtungen unter Wasser wie Hafenanlagen usw.

Stand der Technik

Aus der GB 2 400 451 A ist eine einfache Teleskopstange mit einer

Anbaumöglichkeit für eine Unterwasserkamera bekannt. Die Länge der Stange wird vor dem Einsatz mit Verlängerungsstücken eingestellt. Die Leitungszuführung geschieht äußerlich entlang der Teleskopstange. Überschüssige Leitung wird auf eine Spule gerollt. Diese Einrichtung wird von einem Kai oder von einem Boot oder Ponton aus zur Beobachtung von z.B. Hafenanlagen unter der Wasseroberfläche eingesetzt. Ein Einsatz auf offener See bei Wind und Wellengang wird durch die Bewegungen der Kamera vor dem Objekt sehr erschwert. Aus Gewichtsgründen ist der Einsatz der handgeführten Einrichtung auf geringe Tiefen beschränkt. Aus der US 6,119,630 ist eine ortsfeste Inspektionseinrichtung für Unterwassereinsatz bekannt, die ursprünglich zur ständigen Beobachtung der Wachstumsverhältnisse von Muscheln unter natürlichen Umgebungsbedingungen vorgesehen ist. Die Einrichtung ist nach der Einstellung der Tiefe und der Wahl eines Einsatzortes weder in horizontaler noch in vertikaler Richtung veränderbar. Aus der JP 10020382 A ist ein halbautonomes Beobachtungs-

system mit einem fernsteuerbaren unbemannten Boot und einer kabelversorgten Videoeinrichtung bekannt. Das Boot wird über einen zu beobachtenden Ort gesteuert und das Videosystem über eine Winsch auf die gewünschte Tiefe abgelassen. Bild und Steuersignale werden über das Kabel geleitet. Das Beobachtungssystem ist aufwändig und der Einsatzort auf die mögliche Kabellänge beschränkt. Es ist nicht klar, wie die Kamera ihre Blickrichtung beibehält, wenn sie am Kabel hängt und Strömungen und Wellengang ausgesetzt ist. Ein ähnliches System wird in der DE 103 10 550 A1 offenbart. Eine stromlinienförmige Unterwassereinheit wird von einem fernsteuerbaren unbemannten Boot in durch ein Kabel veränderbarer Tiefe durch ein Gewässer geführt und nimmt Daten mit Hilfe daran befestigter Sensoren auf. Das Beobachtungssystem ist aufwendig und der Einsatzort auf die mögliche Sichtstrecke beschränkt.

Aus der US 2 945 428 A ist eine Kamarastabilisierung bekannt, bei der der Kameramann eine Horizontalführung auf seinen Schultern trägt. Diese besteht aus zwei parallelen, geradlinigen Führungsschienen, die den horizontalen Verfahrweg der Kamera festlegen. Zur horizontalen Verschiebung ist die Kamera auf einem Wagen gelagert, der mit jeweils zumindest einer rohrförmig geschlossenen Führungsmuffe jede Führungsschiene umfasst. Eine vertikale Verstellung der Kamera kann über einen Teleskopstab erreicht werden, die unterhalb der Kamera an dem Wagen befestigt ist und sich am Boden abstützt (vergleiche Figur 5 ebenda). Ein kurvenförmiges Verfahren der Kamera ist mit dieser bekannten Kamerastabilisierung nicht ohne weiteres möglich. Weiterhin ist für die Stabilisierung immer der Bodenbezug (für Kameramann und Teleskopstange) erforderlich.

Weiterhin ist aus der WO 2004/008077 A1 ein optischer Enkoder, beispielsweise ein Röntgengerät, mit zwei relativ zueinander bewegbaren Geräteteilen bekannt. An dem einen Geräteteil ist ein Positionsanzeiger, an

dem anderen Geräteteil ein Bildaufnehmer befestigt. Der Positionsanzeiger ist mit einem sich bewegenden Objekt verbunden und wird von dem Bildaufnehmer in seiner Bewegung optisch erfasst. Der Enkoder umfasst einen verschiebbaren Wagen, der unterhalb einer Horizontalführung über vier Führungsrollen mit dieser verbunden ist (vergleiche Figur 1 ebenda). Dabei bedingt die Anordnung der vier Rollen eine bauliche Sicherung. Weiterhin ist am Wagen eine teleskopartige Vertikalführung aus mehreren ineinander schiebbaren Vierkantrohren vorgesehen, die beim Ausfahren starke Absätze zueinander aufweisen. .

Die JP 61082146 A, von der die vorliegende Erfindung als nächstliegendem Stand der Technik ausgeht, beschreibt ein über eine Winde betätigbares Teleskoprohr definierter Ausfahrlänge mit einer daran befestigten Unterwasser- Videokamera. Die Beobachtungstiefe wird mittels einer Handkurbel an der Winde eingestellt. Das Teleskoprohr kann mit einem Schlitten in horizontaler Richtung auf einem Ausleger von Hand verschoben werden. Der Ausleger kann an zwei Scharnieren um einen Tragmast ebenfalls von Hand gedreht werden. Die horizontale Bewegung ist also in zwei Raumrichtungen kontinuierlich, wobei in der einen Raumrichtung ausschließlich eine reine Kreisbewegung und in der anderen Raumrichtung eine lineare Bewegung durchgeführt werden kann. Die Bewegung des Schlittens kann nur linear entlang des Auslegers erfolgen. Der Einsatz der Kamera ist durch die Kombination dieser Bewegungen auf eine Kreisscheibe mit dem Radius des Auslegers und in der Tiefe auf die Ausfahrlänge des Teleskoprohrs beschränkt. Es wird also ein in Radius und Länge bestimmter, zylinderförmig begrenzter Beobachtungsraum zur Verfügung gestellt.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe für die vorliegende Erfindung ist darin zu sehen, dass eine Inspektionseinrichtung für Unterwasserstrukturen mit einer Positionier- Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zur Verfügung gestellt wird, die einen weitgehend unbegrenzten Beobachtungsraum zur Verfügung stellt, preiswert herstellbar und ohne Spezialpersonal leicht handhabbar ist. Die erfindungsgemäße Lösung für diese Aufgabe ist dem Hauptanspruch zu entnehmen. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Inspektionseinrichtung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt und werden im Folgenden im Zusammenhang mit der Erfindung näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Inspektionseinrichtung besteht aus einer Horizontal- und einer Vertikalführung, die eine Ebene aufspannen, in der die Inspektionsgeräte kontinuierlich verfahren werden können. Die Vertikalführung weist eine rohrförmigen Teleskopstange auf und verläuft daher immer linear, die Horizontalführung kann eine Führungsbahn in der Ebene aufweisen, die senkrecht auf der Vertikalführung steht, Kurven beschreiben, bevorzugt aber aus linearen Abschnitten und besonders bevorzugt aus einem einzigen linearen Abschnitt bestehen kann. Die von der Horizontal- und der

Vertikalführung aufgespannte Fläche kann also eben sein oder aus einer beliebigen Anzahl von in Winkeln zueinander stehenden Flächenabschnitten bestehen oder eine in der dritten Raumrichtung gekrümmte Fläche, zum Beispiel also ein Zylinder mit kreisförmigem Querschnitt sein. Zur Tiefeneinstellung des Inspektionsbereichs kann die Teleskopstange durch Hinzufügen oder Entfernen von Rohrabschnitten absatzfrei verlängert oder verkürzt werden. Die Teleskopstange wird von einer Leitvorrichtung an einem Wagen aufgenommen, der mittels einer Führungsrolle über die Führungsbahn der Horizontalführung greift und auf dieser abrollt. Dazu weist die Führungs- rolle ein das Profil der Führungsbahn zumindest teilweise aufnehmendes

Negativprofil auf. Die Inspektionsgeräte sind bevorzugt am unteren Ende der Teleskopstange angeordnet. Die Einstellung der jeweils gewählten Einsatztiefe der Inspektionsgeräte an der Teleskopstange, die kontinuierliche Führung des Wagens mit der Teleskopstange und den Inspektionsgeräten über die Horizontalführung sowie die gegebenenfalls möglichen Bedienungen der Inspektionsgeräte geschehen bevorzugt im Handbetrieb.

Die zur Versorgung und Bedienung der Inspektionsgeräte erforderlichen Leitungszüge zur Energiezufuhr, gegebenenfalls zur Bereitstellung von Signalen wie Bild- und Steuerdaten in beiden Richtungen und zur mechanischen Betätigung können zum Schutz vor mechanischer Beschädigung im Inneren der Teleskopstange untergebracht werden. Dazu ist diese bevorzugt als Rohr mit Längsschlitz ausgeführt, so dass auch eine Längenänderung der Teleskopstange durch Hinzufügen oder Entfernen von geschlitzten Rohrabschnitten sehr schnell vonstatten geht, ohne alle

Leitungszüge entfernen und nach der Längenänderung wieder einfädeln zu müssen. Leitungszüge werden von einem Vorrat ab- oder auf ihn aufgewickelt und der geschlitzte Rohrabschnitt darüber geschoben oder davon abgezogen. Zur Längenänderung hat der Rohrabschnitt eine Rasteinrichtung, die dafür sorgt, dass er schnell und in Bezug auf den Längsschlitz passgenau mit dem vorhandenen Teleskoprohr verbunden, beziehungsweise auf einfache Weise davon entkoppelt und entfernt werden kann. Die Rohrabschnitte der Teleskopstange können an dem einen Ende bei konstantem Außendurchmesser auf einem Teilbereich der ungefähren Länge des Durchmessers des Teleskoprohres einen vergrößerten Innendurchmesser und auf dem anderen Ende auf einem gleichlangen Teilbereich bei konstantem Innendurchmesser einen derart verkleinerten Außendurchmesser aufweisen, dass die einen Enden der Rohrabschnitte gerade spielarm die anderen Enden weiterer Rohrabschnitte absatzfrei aufnehmen können. Die Rasteinrichtung kann bevorzugt aus zumindest einer federnden Zunge mit einer Rastnase

bestehen, die im Inneren jedes Rohrabschnitts an dem anderen Ende mit verringertem Außendurchmesser angeordnet ist, wobei die Rastnase bei bezüglich des Längsschlitzes passgenauer Übereinanderstellung der ineinander greifenden Rohrabschnitte von innen nach außen genau durch dann ebenfalls übereinander stehende Bohrungen in den beiden, einen Verbindungsbereich bildenden Teilbereiche der ineinander greifenden Rohrabschnitte greift und diese fest miteinander verbindet. Durch Drücken auf die nicht weiter hervorstehende Rastnase der zumindest einen federnden Zunge und gleichzeitigem Auseinanderziehen der beiden angrenzenden Rohrabschnitte kann die Verbindung sehr einfach und ohne Werkzeug wieder gelöst werden.

Die den Weg vorgebende Führungsbahn der Horizontalführung kann ein gespanntes Führungsseil sein, das aus einem einzelnen linearen Seilabschnitt oder einer beliebigen Anzahl von unter kleinen Winkeln aneinander angrenzenden Seilabschnitten besteht. Die Variante aus mehreren Seilabschnitten kann damit eine quasikontinuierliche Kurve beschreiben, die von dem Wagen abgefahren werden kann. Der Wagen für eine Horizontalführung aus einem gespannten Führungsseil wird von einem Führungsbereich aus zwei dicht beieinander stehenden flächigen Führungslaschen gebildet, zwischen denen die Führungsrollen frei drehbar eingespannt sind. Die Führungsrollen sind an ihrem Umfang eingekerbt und am Grund der umlaufenden Kerbe derart profiliert, dass sie reibungsarm aber eng geführt über das gespannte Führungsseil laufen können. Für verschiedene Durchmesser des Führungs- seils kann die Kerbe ein stufig angepasstes Profil aufweisen, wobei Breite und Höhe der Stufen von der Achse der Führungsrolle aus nach außen hin zunehmen. Die bei einem gewählten Durchmesser des Führungsseils jeweils nicht benutzten kleineren Stufen können durch eine am Grund der zu benutzenden Stufe umlaufende Manschette abgedeckt werden, wodurch ein Verklemmen des Führungsseils in der nächst kleineren Stufe vermieden wird.

Zum sichereren Abfahren des Führungsseils können die flächigen Führungslaschen des Wagens einen nach unten verlängerten und sich dabei ab der Unterkante der Führungsrolle leicht erweiternden Führungsbereich aufweisen, wodurch einerseits das Aufsetzen des Wagens auf das Führungsseil erleichtert und andererseits ein Abspringen des Wagens von dem Führungsseil bei heftigeren Bewegungen verhindert wird. Die den Weg vorgebende Führungsbahn der Horizontalführung kann auch ein in der horizontalen Ebene beliebig geformtes Führungsrohr, bevorzugt mit kreisförmigem Querschnitt sein. In diesem Fall wird der Wagen von zumindest zwei Paaren senkrecht links und rechts des Führungsrohrs und zumindest einem Paar waagerecht über dem Führungsrohr angeordneter, an den Durchmesser des Führungsrohrs zumindest teilweise angepasster konkav profilierter, walzenartig verbreiterter Führungsrollen, die gemeinsam an einer Deckplatte befestigt sind, gestützt und geführt. Das Profil insbesondere der oberen walzenartigen Führungsrollen ist dabei nur so stark ausgeprägt, dass sie gerade auf das Führungsrohr mit dem größten Durchmesser passt und dient im Wesentlichen der Lastverteilung des an dem Wagen hängenden Teleskoprohrs mit den Inspektionsgeräten. Es nimmt als Negativprofil zumindest teilweise das Profil des Führungsrohrs auf. Die seitlichen walzenartigen Führungsrollen müssen nicht konkav profiliert sein, da sie keine Last aufnehmen und nur die seitlichen Führungskräfte übertragen müssen. Zur Anpassung des Wagens an verschiedene Durchmesser des Führungsrohrs können die seitlichen walzenartigen Führungsrollen mit Schnellspannern in der Deckplatte verschiebbar angeordnet und fixierbar sein. Nicht profilierte seitliche Führungsrollen müssen dazu nicht in der Höhe verstellbar sein, da sie sich durch ihre gerade Berandung an jeden Durchmesser des Führungsrohrs anlegen. Die Achsen der seitlichen Führungsrollen können unterhalb der Deckplatte ein Gelenk mit einer Rückholfeder aufweisen, mit dem sie sich unterschiedlichen Rohrabmessungen und / oder Unebenheiten der Rohroberfläche anpassen können.

Das Teleskoprohr kann durch eine Leiteinrichtung mit dem auf der Horizontalführung bewegbaren Wagen verbunden sein. Diese kann aus einer Leitöffnung in der Deckplatte des Wagens bestehen, in die das Teleskoprohr durch Öffnen schnell seitlich eingesetzt und nach dem Wiederverschließen gegen Herausfallen gesichert werden kann. Durch das seitliche Einsetzen wird vermieden, das Teleskoprohr mit seinen Inspektionsgeräten und Leitungszügen von unten oder oben durch die Leitöffnung einfädeln zu müssen. Die geschlossene Leitöffnung umfasst die Teleskopstange derart, dass sie darin gleiten kann. Oberhalb der Leitöffnung kann ein Schnellspannring in beliebiger Höhe die Teleskopstange umfassen und damit die maximale Einsatztiefe der Inspektionsgeräte festlegen und die Teleskopstange am Herausrutschen nach unten sichern. Die Teleskopstange kann von Hand auf und ab bewegt und gedreht werden, wobei die Bewegung oben von dem Schnellspannring und unten von den Inspektionsgeräten begrenzt wird. Im Falle des Führungsrohrs, bei dem der Wagen mit einer Deckplatte mit walzenartigen Führungsrollen ausgeführt ist, kann die Leitöffnung ein einfacher Ausschnitt in der Deckplatte sein, die durch einen Sperrriegel geöffnet und verschlossen werden kann. Im Falle eines Führungsseils, bei dem der Wagen mit zwei seitlichen Führungs- laschen mit den Führungsrollen dazwischen ausgeführt ist, kann die

Leitöffnung aus einem das Teleskoprohr umfassenden geschlitzten Leitflansch bestehen, dessen Schenkel durch eine Schraube geöffnet und geschlossen werden. Der geschlitzte Leitflansch kann über ein einfaches Drehgelenk und einen starren Abstandhalter mit dem Wagen verbunden sein. Das Drehgelenk dient dem Ausgleich der gegenüber dem gerade in die Tiefe ragenden

Teleskoprohr gegebenenfalls durch Unebenheiten in der Horizontalführung an einem Wagen mit mehr als einer Führungsrolle auftretenden kleinen Kippbewegungen. Da ein fest mit einem solchen Wagen verbundenes Teleskoprohr diesen Kippbewegungen aufgrund seiner Hebellänge und seines Gewichts nicht folgen könnte, würde bei Abwesenheit des Drehgelenks jeweils eine

Führungsrolle mehr oder weniger weit von der Horizontalführung abheben und eine ungenaue Seitenführung bedingen. Der starre Abstandhalter verhindert die Reibung des drehbar gelagerten Teleskoprohrs an dem Wagen und sorgt für einen Mindestabstand zwischen der Teleskopstange mit den Inspektionsgeräten und der zu inspizierenden Oberfläche um beispielsweise einen zur Beobachtung ausreichenden Mindestabstand der Videokamera zu gewährleisten. Das Teleskoprohr sitzt in seiner Leitöffnung seitlich am Wagen wodurch sich ein Hebel zwischen dem Angriffspunkt des Gewichts der Teleskopstange und dem Auflage- und Drehpunkt des Wagens auf dem Führungsseil oder dem Führungsrohr ergibt. Um eine Schiefstellung des

Teleskoprohrs im Wasser zu verhindern, kann zur Kompensation des Gewichts der Teleskopstange zumindest ein Auftriebskörper an einem längenveränderbaren Ausleger angeordnet sein, der mit dem Wagen in der gewählten Längeneinstellung fest verbunden ist. Auslegerlänge und Auftriebskraft werden dabei so hergestellt, dass das Gewicht der

Teleskopstange gerade bis zu ihrer genau vertikalen Stellung kompensiert wird.

Als Inspektionsgerät ist zumindest eine Unterwasser-Videokamera vorgesehen. Diese kann in einem Gehäuse untergebracht sein, das von der Wasseroberfläche aus zumindest um die horizontale, einen rechten Winkel mit der optischen Kameraachse bildende Raumachse um zumindest + 90° geschwenkt werden kann. Zusammen mit der seitlichen Verdrehmöglichkeit des gesamten Teleskoprohrs ist es möglich, einen Überblick über einen jeweils ganzen, relativ breiten vertikalen Abschnitt des Inspektionsobjekts zu erhalten, vor dem die Kamera gerade steht. Als weiteres Inspektionsgerät kann eine mit einem Saugschlauch versehene Ansaugvorrichtung für Wasserproben und kleine Organismen an der Teleskopstange in Höhe der Unterwasser- Videokamera montiert sein. Durch eine kleine Pumpe können Proben von Wasser und Schwebstoffen vom Beobachtungsort abgesaugt und bevorratet

werden. Ein weiteres Inspektionsgerät kann eine Entnahmevorrichtung für Festkörperproben sein und einen Aufnahmekorb aufweisen, in den Festkörperproben vom Beobachtungsort untergebracht werden können. Dazu kann die Korbhalterung vorteilhaft mit scharfen Kanten versehen sein, so dass durch entsprechende Bewegungen der Teleskopstange Festkörperproben, z.B. Muscheln, vom beobachteten Untergrund abgekratzt werden und in den Aufnahmekorb fallen können. Eine andere Entnahmevorrichtung für Festkörperproben kann eine Trennvorrichtung für Festkörperproben aufweisen, die als mechanisch betätigbare Säge, Zange oder Messer ausgebildet ist. Eine weitere Ausführung einer Inspektionseinrichtung als Entnahmevorrichtung von Festkörperproben kann neben einem Aufnahmekorb einen mechanisch betätigbaren Greifer aufweisen, mit dem Festkörperproben vom beobachteten Untergrund aufgenommen und in den Aufnahmekorb befördert werden können. Darüber hinaus kann als weiteres Inspektionsgerät eine Vermessungsvorrichtung mit der Kamera an der Teleskopstange montiert sein, die vorteilhaft aus zwei in definiertem Abstand und exakt parallel zueinander angeordneten Lasern bestehen kann. Bei der Beobachtung der Unterwasserstrukturen kann durch Relation zwischen den Auftreffpunkten des Laserlichts und deren bekanntem Abstand auf die Größe der beobachteten Strukturen, z.B. Organismen, geschlossen werden.

Zur Bedienung der mechanisch betätigbaren Inspektionsgeräte können Bowdenzüge verwendet werden, mit deren Hilfe die notwendigen Bewegungen in der Tiefe von der Wasseroberfläche aus durchgeführt werden können. Die Bowdenzüge können mit Hebeln oder Drehelementen als Bedienungseinrichtungen in eine gewünschte Position gebracht und dort in Raststellungen fixiert werden. Beim Lösen der Rasten können die bewegbaren Inspektionsgeräte mittels Rückholfedern in eine Ausgangsstellung zurückbewegt werden. Die Drehelemente können gleichzeitig einen zur Verlängerung der Teleskopstange mittels geschlitzten Rohrabschnitten einen

Drahtvorrat aufnehmen, der bei Bedarf einfach auf- oder abgewickelt werden kann.

Ausführungsbeispiele

Ausbildungsformen der Inspektionseinrichtung für Unterwasserstrukturen mit einer Positioniervorrichtung nach der Erfindung werden nachfolgend zum weiteren Verständnis der Erfindung anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

Figur 1 eine Inspektionseinrichtung mit Positioniervorrichtung und

Inspektionsgeräten mit Führungsseil,

Figur 2 einen Wagen mit profilierter Rolle und Leiteinrichtung, Figur 3 eine Inspektionseinrichtung mit Positioniervorrichtung und

Inspektionsgeräten mit Führungsrohr,

Figur 4 einen Wagen mit Deckplatte mit Leiteinrichtung,

Figur 5 walzenartige Führungsrollen im Aufbau,

Figur 6 Rohrabschnitte der Teleskopstange mit Rastnasen, Figur 7 ein Führungsrohr als Kreis,

Figur 8 ein Führungsseil mit Abschnitten,

Figur 9 eine Teleskopstange mit Inspektionsgeräten und

Figur 10 eine Bedieneinheit für Bowdenzüge.

Figur 1 zeigt eine Inspektionseinrichtung IE mit Positioniervorrichtung PV, Inspektionsgeräten IG und Horizontalführung HF mit Führungsseil FS. Die Vertikalführung VF mit Teleskopstange TS aus mehreren Rohrabschnitten RA wird in einer hier nicht sichtbaren Leiteinrichtung LE am Wagen WA auf- und abführbar sowie drehbar aufgenommen. Ein Schnellklemmring SK begrenzt dabei den möglichen Hub der Teleskopstange TS und legt die maximale

Eintauchtiefe fest. Die Teleskopstange TS weist einen durchgängigen Längsschlitz LS zur Aufnahme von Leitungszügen LZ zur elektrischen Versorgung und zur mechanischen Bedienung der Inspektionsgeräte IG, in Figur 1 einer Videokamera VK, auf. Die Bedienungseinrichtung BE zur mechanischen Verstellung der Videokamera VK kann in hier nicht weiter dargestellten Raststellungen fixiert werden. Der Wagen WA in dieser Ausführung ist mit einer profilierten Führungsrolle PR ausgerüstet, die auf dem Führungsseil FS abrollt, ein das Profil des Führungsseils FS aufgreifendes Negativprofil NP und einen nach unten verlängerten und sich aufweitenden Führungsbereich FB aufweist. Die Videokamera VK kann zumindest um die horizontale, einen rechten Winkel mit der optischen Kameraachse KA bildende Raumachse RM schwenken.

Figur 2 zeigt einen Wagen WA mit zwei profilierten Führungsrollen PR und Leiteinrichtung LE. Die profilierten Führungsrollen PR zeigen den an verschiedene Seildurchmesser in Stufen angepassten Profilbereich PB. Das bei der gewählten Darstellung in der Zeichnungsebene verlaufende Führungsseil FS ist zur Verdeutlichung im Querschnitt im oberen Profilbereich PB dargestellt. Die jeweils unbenutzten kleineren Stufen können durch Manschetten MA abgedeckt werden, um ein Verklemmen des Führungsseils FS zu verhindern. Die Manschette MA kann in die nächstkleinere Stufe füllend eingelegt und an ihren verjüngten Enden zum Ring verschraubt werden. Die profilierten Führungsrollen PR werden von dem Führungsbereich FB aus zwei ebenen Führungslaschen FL zusammengefasst und zwischen ihnen leicht drehbar auf Drehachsen DA gehalten und mit Sicherungsmuttern SM gesichert. Gleitscheiben GS zwischen den Führungslaschen FL und den profilierten Führungsrollen PR sorgen für den reibungsarmen Lauf. Die Drehachsen DA werden von einem gemeinsamen Abstandhalter AH getragen, der an seinem zentralen Punkt ZP die Leiteinrichtung LE für die Teleskopstange TS in einem Drehlager DL trägt. Die Leiteinrichtung LE

besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem über Scharniere SR aufklappbaren Leitflansch LF, der im durch eine Sicherungsschraube SS geschlossenen Zustand die Teleskopstange TS hält, ihr aber zur Drehung und Auf- und Abbewegung genügend Spielraum lässt.

Figur 3 zeigt eine Inspektionseinrichtung IE mit Positioniervorrichtung PV, Inspektionsgeräten IG und Horizontalführung HF mit Führungsrohr FR als Führungsbahn FN. Die Vertikalführung VF mit Teleskopstange TS aus mehreren Rohrabschnitten RA wird in einer Leiteinrichtung LE am mit Deckplatte DP ausgerüsteten Wagen WA auf- und abführbar sowie drehbar aufgenommen. Die Leiteinrichtung LE besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Leitöffnung LO, die den Querschnitt der Teleskopstange TS mit Spiel aufnehmen kann, und einem als drehbarer, offener Ring ausgelegten Sperrriegel SP. Ein Schnellklemmring SK begrenzt dabei den möglichen Hub der Teleskopstange TS und legt die maximale Eintauchtiefe fest. Die

Teleskopstange TS weist einen durchgängigen Längsschlitz LS zur Aufnahme von Leitungszügen LZ auf. Ein hier dargestelltes Inspektionsgerät IG ist eine Entnahmevorrichtung für Festkörperproben EF und besteht aus einem Aufnahmekorb AN mit Korbhalterung KH mit schneidenartig ausgebildeter Kante KK als Trennvorrichtung für Festkörperproben TF. Der mit Deckplatte DP ausgerüstete Wagen WA in diesem Ausführungsbeispiel ist mit zwei Paaren senkrecht links und rechts des Führungsrohrs FR und zumindest einem Paar waagerecht über dem Führungsrohr FR angeordneter, an den Durchmesser des Führungsrohrs FR zumindest teilweise angepasster konkav profilierter, walzenartig verbreiterter Führungsrollen PR ausgerüstet, die auf dem Führungsrohr FR abrollen. Die Führungsrollen PR können über Schnellspanner SN und Langlöcher LL auf dem jeweiligen Durchmesser des Führungsrohrs angepassten Positionen fixiert werden. Im Falle des mit Deckplatte DP ausgerüsteten Wagens WA wird das seitlich an dem Wagen WA angreifende Gewicht der Teleskopstange TS und der daran fixierten

Inspektionsgeräte IG durch einen an einem Ausleger AL an der dem Führungsrohr FR abgewandten Seite des Wagens WA angeordneten Auftriebskörper AK kompensiert. Der Ausleger AL wird ebenfalls über Schnellspanner SN und Langlöcher LL an der Deckplatte DP einstellbar fixiert.

Figur 4 zeigt einen mit Deckplatte DP ausgerüsteten Wagen WA und eine Leiteinrichtung LE in der Draufsicht. Die Teleskopstange TS wird darin auf- und abführbar sowie drehbar aufgenommen. Die Leiteinrichtung LE besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Leitöffnung LO, die den Querschnitt der Teleskopstange TS mit Spiel aufnehmen kann, und einem als Stange mit Griffknopf SG ausgebildeten und durch zwei Schellen SE gehaltenen Sperrriegel SP. Die unterhalb der Deckplatte DP angeordneten und in dieser Darstellung nicht sichtbaren Führungsrollen PR können über Schnellspanner SN und Langlöcher LL auf dem jeweiligen Durchmesser des Führungsrohrs angepassten Positionen fixiert werden. Der der Gewichtskompensation dienende Ausleger AL mit dem Auftriebskörper AK ist an der dem Führungsrohr FR als Führungsbahn FN abgewandten Seite des Wagens WA angeordnet. Der Ausleger AL wird über Schnellspanner SN und Langlöcher LL an der Deckplatte DP einstellbar fixiert.

Figur 5 zeigt die walzenartige Führungsrollen PR in einem rahmenartigen Aufbau RB. Dabei werden die waagerecht angeordneten Führungsrollen PR mit einem an den größten möglichen Durchmesser des Führungsrohrs FR zumindest teilweise angepassten Profil AP als Negativprofil NP des Führungsrohrs FR versehen, mit dessen Hilfe sich der ganze Wagen WA auf dem Führungsrohr FR zentriert. Die vertikal angeordneten Führungsrollen PR erhalten kein Profil, sondern werden nur in ihrer Länge für den größten möglichen Durchmesser des Führungsrohrs FR ausgelegt. Dadurch besteht keine Notwendigkeit der Höhenanpassung der vertikal angeordneten Führungsrollen PR bei Änderung des Durchmessers des Führungsrohrs FR.

Die vertikal angeordneten Führungsrollen PR sind mit Achsen AS drehbar in je einer quaderförmigen Halterung QH angeordnet, von denen jeweils zwei über verschraubbare Streben VS miteinander verbunden sind. Die beiden dadurch entstehenden verbundenen Paare von vertikal angeordneten Führungsrollen PR sind über die beiden profilierten, horizontal angeordneten Führungsrollen PR verbunden, indem deren verlängerte Achsen VA in Querbohrungen QB je einer der beiden zugehörigen quaderförmigen Halterungen QH stecken. Die quaderförmigen Halterungen QH weisen zentrale vertikale Bohrungen ZB auf, über die der rahmenartige Aufbau RB insgesamt mittels der Schnellspanner SN und der Langlöcher LL an der Deckplatte DP fixiert wird. Die Achsen AS der vertikalen Führungsrollen PR können zur Unterstützung der Anpassung an den Durchmesser des Führungsrohrs FR oder zum Ausgleich von darauf befindlichen Unebenheiten Knickgelenke KG aufweisen. Zur Anpassung des Wagens WA an den Durchmessers des Führungsrohrs FR werden die Schnellspanner SN gelöst , der Wagen WA über das Führungsrohr FR gesetzt und die beiden verbundenen Paare von vertikal angeordneten Führungsrollen PR über die Langlöcher LL an das Führungsrohr FR herangeschoben. Die horizontalen Führungsrollen PR mit dem angepassten Profil AP können sich dabei durch die in den Querbohrungen QB der quaderförmigen Halterungen QH steckenden verlängerten Achsen VA solange verschieben, bis sie zentral auf dem Führungsrohr FR angeordnet sind. Anschließend werden die Schnellspanner SN wieder befestigt.

Figur 6 zeigt zwei Rohrabschnitte RA der Teleskopstange TS, von denen der eine am oberen Ende OE bei konstantem Außendurchmesser dA auf einem Teilbereich TB der ungefähren Länge des Durchmessers der Teleskopstange TS einen vergrößerten Innendurchmesser gl und der andere am unteren Ende UE auf einem gleichlangen Teilbereich TB bei konstantem Innendurchmesser dl einen derart verkleinerten Außendurchmesser kA aufweist, dass die beiden Enden OE, UE der dargestellten Rohrabschnitte RA einander gerade spielarm

absatzfrei aufnehmen können. Die Rasteinrichtung RE besteht aus zumindest einer federnden Zunge FZ mit einer Rastnase RN, die im Inneren des oberen Rohrabschnitts RA an dem unteren Ende UE mit verkleinertem Außendurchmesser kA angeordnet ist, wobei die Rastnase RN bei bezüglich des Längsschlitzes LS passgenauer Übereinanderstellung der ineinander greifenden Rohrabschnitte RA von innen nach außen genau durch dann ebenfalls übereinander stehende Bohrungen BN in den beiden, einen Verbindungsbereich VB bildenden Teilbereiche der ineinander greifenden Rohrabschnitte RA greift und diese fest miteinander verbindet. Durch Drücken auf die außen nicht weiter hervorstehende Rastnase RN der zumindest einen federnden Zunge FZ und gleichzeitiges Auseinanderziehen der beiden angrenzenden Rohrabschnitte RA kann die Verbindung sehr einfach und ohne Werkzeug wieder gelöst werden. Die Rasteinrichtung RE ist in der geöffneten Stellung zusätzlich gestrichelt dargestellt.

Figur 7 zeigt ein Führungsrohr FR als Führungsbahn FN, das als Kreis KR ausgebildet ist. Der Wagen WA läuft auf dem Führungsrohr FR um und führt dabei die Teleskopstange TS mit sich. Mit diesem Aufbau können zylinderartige Unterwasserstrukturen inspiziert werden.

Figur 8 zeigt ein Führungsseil FS als Führungsbahn FN, das unter Bildung kleiner Winkel in zusammenhängende Seilabschnitte SA eingeteilt ist. Der Wagen WA läuft auf dem Führungsseil FS und führt dabei die Teleskopstange TS mit sich. Mit diesem Aufbau können quasi kurvig geformte Unterwasserstrukturen inspiziert werden.

Figur 9 zeigt eine Teleskopstange TS mit Inspektionsgeräten IG, hier insbesondere eine Ansaugvorrichtung für Wasserproben AW mit einem Hüllrohr HR und einem Saugschlauch SL, ein mechanischer, über Bowdenzug BZ (nicht sichtbar) und Rückholfeder RF betätigbarer Greifer MG als

Entnahmevorrichtung für Festkörperproben EF mit dem zugehörigen Aufnahmekorb AN und eine Vermessungsvorrichtung W aus zwei in einem frei wählbaren Abstand wa und genau parallel zueinander ausgerichteten Lasern LR direkt an der Videokamera VK . Eine ebenfalls mögliche Trennvorrichtung für Festkörperproben TF als mechanisch betätigbare Säge, Zange oder Messer ist nicht weiter dargestellt. Die Inspektionsgeräte IG sind so angeordnet, dass die Videokamera alle Aktivitäten im Sichtbereich ihrer Optik und der Bedienende volle Kontrolle über die erforderlichen Tätigkeiten hat.

Figur 10 zeigt eine Bedieneinheit für einen Bowdenzug eines Inspektionsgeräts. Am Teleskoprohr TS ist eine Rastscheibe RS mit Rastlöchern RL befestigt. Zentral dazu ist eine Drahtspule DS drehbar mittels einer Zentralschraube ZS angeordnet. Die Drahtspule DS ₁ die mit der Handkurbel HK gedreht werden kann, weist eine umlaufende Vertiefung auf, in der ein Drahtvorrat DV für den Bowdenzug vorhanden ist. Ein Sicherungsstift ST verbindet die Drahtspule DS mit der Rastscheibe RS. Bei Längenänderungen des Teleskoprohrs TS muss Draht ab- oder aufgewickelt werden. Dazu wird der Sicherungsstift ST gegen eine Zugfeder ZF aus seinem Rastloch RL herausgezogen, um 90° gedreht und so in gelöster Stellung fixiert. Die

Drahtspule DS kann nun mit der Handkurbel HK gedreht werden, bis der Draht entweder gelockert ist und ein Rohrabschnitt abgenommen oder die für den Bowdenzug erforderliche neue Länge aufweist und ein Rohrabschnitt an die Teleskopstange TS angesetzt werden kann. Anschließend wird der Sicherungsstift ST wieder in das nächstgelegene Rastloch RL eingeführt. Zum Bedienen des jeweiligen Inspektionsgeräts wird der Sicherungsstift ST wieder gelöst und die Handkurbel HK solange betätigt, bis das Inspektionsgerät die richtige Position aufweist. Beim Rückdrehen der Handkurbel HK wird das Inspektionsgerät durch eine Rückholfeder bis maximal in die Ausgangstellung zurückgeführt. Zur Beibehaltung einer bestimmten Stellung des Inspektions-

geräts kann die Drahtspule DS in jeder vorhandenen Raststellung mit dem Sicherungsstift ST fixiert werden.

Bezugszeichenliste

AH Abstand halter

AL Ausleger

AK Auftriebskörper

AN Aufnahmekorb

AP angepasstes Profil

AS Achse

AW Ansaugvorrichtung für Wasserproben

BE Bedienungseinrichtung

BN übereinander stehende Bohrung

BZ Bowdenzug

DA Drehachse dA konstanter Außendurchmesser

DL Drehlager dl konstanter Innendurchmesser

DP Deckplatte

DS Drahtspule

EF Entnahmevorrichtung für Festkörperproben

FB Führungsbereich

FL Führungslasche

FN Führungsbahn

FS Führungsseil

FR Führungsrohr

FZ federnde Zunge gl vergrößerter Innendurchmesser

GS Gleitscheibe

HF Horizontalführung

HK Handkurbel

HR Hüllrohr

IE Inspektionseinrichtung

IG Inspektionsgerät

KA Kameraachse kA verkleinerter Außendurchmesser

KG Knickgelenk

KH Korbhalterung

KK schneidenartige Kante

KR Kreis

LE Leiteinrichtung

LF Leitflansch

LL Langlöcher

LO Leitöffnung

LR Laser

LS Längsschlitz

LZ Leitungszug

MA Manschette

MG Greifer

NP Negativprofil

OE oberes Ende

PB Profilbereich

PR Führungsrolle

PV Positioniervorrichtung

QB Querbohrung

QH quaderförmige Halterung

RA Rohrabschnitt

RB rahmenartiger Aufbau

RE Rasteinrichtung

RF Rückholfeder

RM Raumachse

RL Rastloch

RN Rastnase

RS Rastscheibe

SA Seilabschnitt

SE Schelle

SG Stange mit Griffknopf

SK Schnellklemmring

SL Saugschlauch

SM Sicherungsmutter

SN Schnellspanner

SP Sperrriegel

SR Scharnier

SS Sicherungsschraube

ST Sicherungsstift

TB Teilbereich

TF Trennvorrichtung für Festkörperproben

TS Teleskopstange

UE unteres Ende

VA verlängerte Achse

VB Verbindungsbereich

VF Vθrtikalführung

VK Videokamera

VS verschraubbare Strebe

W Vermessungsvorrichtung

WA Wagen wa wählbarer Abstand

ZB zentrale Bohrung

ZF Zugfeder

ZP zentraler Punkt

ZS Zentralschraube