推缆机引导系统、方法和装置的制作方法

专利名称：推缆机引导系统、方法和装置的制作方法
推缆机引导系统、方法和装置本申请涉及用于将电缆、导线、绳索、管、带或类似的柔性材料拉引通过管道、管或其中限制了外部通路的类似腔体。特定而言，但非排它性地，其涉及将电缆进给通过预先存在的地下管道。诸如道路和建筑物这样的建筑工程项目通常配备有用于随后安装电缆服务或管路服务的管道或空间。在可能的地方，这样的管道被设计得容许通到内部空间，从而可移除报废或受损的电缆，并且从而可安装新的电缆。为此，可在需要的地方提供通路开口。但是， 在许多情况下，安装通路开口以容许容易通到管道的每个接合处或转角是不可能的或者没有成本效率。建筑物的电缆服务通常被安装在道路或路面下面延伸或者在壁表面或地板表面后面延伸的管道中，并且通到这样的管道的通路开口的数量和大小必须保持至最小。因为开挖道路或移除壁或地板的部分以得到通到管道系统的通路通常是不方便并且昂贵的，这样的改造必须从有限数量的通路点进行。在现有技术中已知利用推缆机来将电缆进给通过管道系统。这样的推缆机通常包括刚性但可弯曲的推杆的卷架(reel)，该推杆可被人工地或机械地推送通过管道系统。待安装的电缆可附连至被推送到管道中的杆的端部(远端)，从而使电缆与杆一起从杆被引入管道的点(邻近的通路点)处传送通过管道。但是，更常见的是，不带有电缆而将杆推送通过管道系统，直到其到达目的通路点，在该点处将电缆附连至杆的远端，并且然后将杆拉回通过管道，从而利用它来拉电缆。还可利用中间级，在中间级中首先利用推杆将“钓绳”拉引或推送通过管道，从而使得可随后利用钓绳将其它电缆和/或线路拉过。推缆机可被用来将电缆推送或拉引数百米的距离。取决于要被覆盖的距离和管道的大小，可利用不同厚度的杆，从仅仅几毫米的直径到15mm或更大。不可通入的管道可包括接合处或转角，其使得推缆机的使用更加困难。在一些情况下，如果操作者熟悉管道接合处的几何形状，他或她可能够使用技巧和经验来操纵杆的近(邻近)端以提高将杆进给到所需路径中的机会。在现有技术中还已知将摄像装置和照明装置安装到杆的远端上，从而给予操作者一些反馈，其可通过操纵近端来帮助对远端的引导，并且其可帮助操作者确定杆是否在正确路径上。但是，该方法仍然是耗时且易于出错的过程，需要熟练的技术人员以及大量时间。此外，具有许多这样类型的现有技术的推杆进给方法不能简单地将杆进给通过的管道接合处几何形状。在这种情况下，必须增加额外的通路开口，或者必须挖掘周围的道路或建筑物来得到通到管道的临时通路。这些选项昂贵、 不方便并且耗时。在具有例如由主管道和若干侧管道组成的分支结构的管道布局的情况下(其中需要在主管道的端部与各侧管道上的通路点之间敷设电缆)，通常必须对各侧管道执行完全单独的电缆进给操作。这样的情况例如可在沿街道给建筑物提供服务的地下管道中遇到。主管道可位于街道的下面，其中用于各建筑物的侧管道沿着街道分支。主管道和侧管道之间的每个接合处会使操作者面临问题，操作者必须得到通到该接合处的通路(例如， 如果没有通路点可用的话则通过挖道路而实现，或如果提供有这样的通路点的话则通过对
6行人和车辆交通重新设置路线以及打开人孔盖而实现)，或者尝试沿所要求的方向围绕接合处操纵杆。任一选项都是耗时的，并且可能需要熟练的操作者和/或需要官方许可来中断交通。此外，在许多情况下，电缆进给操作将在已经安装了电缆的管道中进行。每次尝试人工操纵来推杆时，都有对已有的电缆造成损害的风险。当在分支的管道系统中安装电缆时，安装时间、劳力和对已有的电缆造成损害的风险全部都要乘以这样的分支管道结构中的侧管道的数量。本发明的目标是提供一种系统、方法和装置，其克服了现有技术的上述缺点。特定而言，本发明旨在减少或消除对于所提到的额外的通路点的需要，并且使得能够利用许多迄今为止因不可行而被排除的管道几何形状和/或布局。为了克服现有技术的上述和其它缺点，本发明包括一种方法，该方法使第一纵向柔性部件(被称为第一杆)的第一远端部分在具有受限通路的封界(enclosure)(被称为管道)内会合第二纵向柔性部件(被称为第二杆)的第二远端部分。根据本发明的方法，第一远端部分和/或第二远端部分设置有可远程操纵的头部，第一远端部分设置有第一联接机构，并且第二远端部分设置有用于机械地联接到所述第一联接机构上的第二联接机构。 可远程操纵的头部容许操作者使第一远端部分和/或第一联接机构相对于第二远端部分和/或第二联接机构在管道内远程地旋转和/或侧向地运动，并且第一远端部分和/或第二远端部分还设置有视觉反馈装置，其用于将第一联接机构和第二联接机构的相对布置告知操作者。本发明的方法包括下列步骤第一步通过第一管道通路点将第一杆推送到管道中，从而使第一远端部分朝第二管道通路点推进通过管道，第二步通过第二管道通路点将第二杆推送到管道中，从而使第二远端部分朝第一管道通路点推进通过管道，第三步利用所述视觉反馈装置确定所述第一远端部分和第二远端部分彼此何时处于预定的近程内，并且在此之后停止第一和第二步，以及第四步利用可远程操纵的头部和视觉反馈装置来引导第一联接机构会合第二联接机构。通过从管道的两端均插入推杆，并且将杆在管道内某处联接，操作者能够将电缆进给越过更长的距离以及通过更复杂的管道几何形状，同时对已有的电缆造成损害的风险较小。根据本发明的一个实施例，该方法可用于具有分支构造的管道，该管道包括主管道和第一分支管道O)，第一管道通路点提供用于在主管道中进给或收回第一杆的外部通路，第二管道通路点提供用于沿第一分支管道进给或收回第二杆的外部通路，并且第一分支管道的远端沿主管道的长度在第一分支点处与主管道连通。根据该实施例，第二分支管道具有第三管道通路点，其提供用于沿第二分支管道进给或收回第三杆的外部通路，第二分支管道的远端沿主管道的长度在第二分支点处与主管道连通，并且通过第二管道通路点将第二杆推送到管道中的第二步是使第二远端部分朝第一远端部分推进通过管道那样的。 该实施例包括下列进一步的步骤第五步通过第三管道通路点将第三杆(其具有设置有第三联接机构的第三远端部分)推送到第二分支管道中，从而使第三联接机构朝第一远端部分推进通过第二分支管道，第六步沿主管道移动第一杆，其中第一联接机构被联接到第二联接机构上，并且沿第二分支导管移动第三杆，同时利用第二视觉反馈装置确定所述第一和第三远端部分彼此何时处于预定的近程内，并且在此之后停止第一和第三杆的运动，以及第七步利用设置在第三远端部分处的可远程操纵的头部以及第二视觉反馈装置来弓I导第三联接机构会合所述第一联接机构。这样，操作者可在单个组合的操作中将多个推杆进给通过多个侧管道和进给到主管道中，而不是单独地进给各推杆。在本发明的方法的还有一实施例中，第一和/或第三步包括，将待进给通过管道的电缆可释放地附连在至少一个所述杆的远端部分处，从而使该电缆然后与所述至少一个杆一起被传送通过管道，其中所述第一、第二和第三联接机构中的一个联接机构这样被附连到该电缆上，从而使该电缆可被联接到所述第一、第二和第三联接机构中的另一个联接机构上，并且，其中，所述第四步和/或第七步包括利用可远程操纵的头部来使所述第一、 第二和第三联接机构中的所述一个联接机构联接到所述第一、第二和第三联接机构中的所述另一个联接机构上。在该实施例中，通过用推杆将电缆进给到管道中，从而使得是电缆上的联接机构利用可操纵的头部联接到其它联接机构上，操作者还可节省更多的时间和劳力。这消除了对于先将推杆拉引得彻底通过管道和然后利用推杆来将电缆拉引通过的需要。根据本发明，提供了一种对应于上面所述的本发明的实施例的系统。该系统用于将电缆进给通过具有受限通路的封界(下面被称为管道)，该管道具有第一通路开口和第二通路开口，并且该系统包括用于插入第一通路开口中的第一柔性杆，用于插入第二通路开口中的第二柔性杆，以及用于机械地联接第一远端部分和第二远端部分的联接机构，第一柔性杆具有第一远端部分和第一近端部分，第一远端部分是第一柔性杆被插入管道中的一部分，并且第一近端部分是第一柔性杆保持在管道外部的一部分，第二柔性杆具有第二远端部分和第二近端部分，第二远端部分是第二柔性杆被插入管道中的一部分，并且第二近端部分是第二柔性杆保持在管道外部的一部分。在根据本发明的系统中，联接机构包括用于安装在第一柔性杆的远端处的第一联接头部以及用于安装在第二柔性杆的远端处的第二联接头部，在操作者的控制下，第一与第二联接头部可操作用以彼此协作从而在第一与第二柔性杆的远端之间提供机械联接，并且第一与和第二联接头部中的至少一个联接头部包括远程引导机构，其用于容许操作者相对于第一和第二联接头部中的另一个联接头部远程地弓I导第一或第二联接头部中的所述至少一个联接头部。如上面结合本发明的方法所述的那样，通过从管道的两端均插入推杆，并且将杆在管道内某处联接，操作者能够将电缆进给越过更长的距离以及应对更复杂的管道几何形状，同时对已有的电缆造成损害的风险较小。在本发明的系统的一个实施例中，远程引导机构包括设置在所述第一和/或第二杆的所述第一或第二远端部分中的一个或每个处的可远程操纵的头部，在操作者的控制下，该远程引导机构能绕该一个或各第一和/或第二杆的纵向轴线旋转，和/或成角度地远离该一个或各第一和/或第二杆的纵向轴线。可操纵头部的利用容许使用者在杆的联接机
8构之间实现快速和可靠的联接。在本发明的系统的还有一实施例中，第一或第二联接头部中的一个设置有多个联接机构，从而使得可将多个其它联接头部联接到多个联接机构上。这样，可在单个组合的操作中将多个杆或电缆拉引通过管道，从而节省大量的时间和劳力。本发明还构思了提供一种用于在上述方法和系统中使用的引导装置。该引导装置可安装在第一杆的远端处，并且该引导装置包括用于安装到第一杆的远端上的主体部分， 可操纵的头部部分，用于将可操纵的头部部分机械地链接到主体部分上的柔性链接，用于将操纵信息从操作者传递至引导装置的通讯装置，主体部分、可操纵的头部部分和柔性链接设置得容许可操纵的头部部分在操作者的控制下在笔直定向和成角度定向之间移动，在笔直定向中可操纵的头部部分的主轴线基本上平行于第一杆的纵向轴线，而在成角度定向中可操纵的头部部分的主轴线成角度远离第一杆的纵向轴线。通过远程地控制可操纵头部的位置，以及利用来自操纵信息装置的反馈，操作者可引导可操纵头部，并且利用它来实现关于上面的方法和系统所述的联接。重要的是要注意到，虽然在可操纵头部本身被联接至第二联接头部的情况下，联接机构可有利地形成为可操纵头部的一部分，但是本发明在更宽泛的条件下限定。具体而言，联接机构可设置在电缆上而不是在可操纵头部上。在这种情况下，可操纵头部可简单地被用来引导电缆上的联接机构会合联接头部(该联接机构要联接至其上)。可选地，可操纵头部可设置有用于将电缆上的联接机构联接到第二联接机构(例如在第二联接头部或第二电缆上)上的机构。根据本发明的引导装置可包括用于使主体部分和/或可操纵的头部部分基本上绕第一杆的纵向轴线旋转的装置。这些简单的自由度需要相对简单并且因此可靠的装置， 并且足以使操作者控制可操纵头部来实现所需的联接。在本发明的引导装置的还有一实施例中，用于使主体部分和/或可操纵的头部部分旋转的装置可包括电动马达和传动装置。这样的构件是容易得到的，其可实现得使它们占用非常少的空间，并且是可靠、结实的装置。在根据本发明的引导装置的还有一实施例中，可操纵的头部部分可设置有联接机构，用于机械地联接到设置在第二杆的远端部分处的第二联接机构上。这容许使用简单的构造使可操纵部分和联接作用组合成一个单元，从而减小装置的大小，并且简化从管道两端联接的系统。在还有一实施例中，本发明的引导装置包括视觉反馈装置，用于给操作者提供关于下列项中的至少一项的视觉信息主体部分和/或可操纵的头部部分绕推杆的纵向轴线的旋转位置、可操纵的头部部分相对于推杆的纵向轴线的角度定向，以及第一联接机构相对于第二联接机构的位置。视觉反馈使操作者能对可操纵头部进行改进的控制，并且容许联接机构彼此更快和更可靠的联接。在一个实施例中，视觉反馈装置包括安装在可操纵头部、主体部分或第一联接机构上或之内的摄像装置。通过将摄像装置包括到可操纵头部或第一联接机构中，可实现联接过程的近视图。将摄像装置安装在可操纵头部的主体部分上提供对联接件的邻近的更宽范围的观察。在本发明的还有一实施例中，引导装置可包括重力传感器装置，其用于提供使操作者能判断来自视觉反馈装置的视觉信息的向上/向下定向的信息。这容许操作者更容易确定所需的操纵方向。根据本发明的还有一方面，上面所述的引导装置中的一个或多个示例可联接到设计为用以与一个或多个引导装置协作的联接装置上。该联接装置用于安装在第二杆的远端部分处，并且包括所述第二联接机构中的一个或多个，该第二联接机构或各第二联接机构用于与所述一个或多个引导装置的第一联接机构机械地协作。在还有一实施例中，本发明的联接装置具有一个或多个第二联接机构，其设置为使得当两个或更多引导装置的两个或更多第一联接机构被联接到联接装置上并且在被拉引通过管道时，该两个或更多个引导装置沿管道以基本上不交叠的设置分布。该联接装置容许多个杆或电缆的联接，从而大大减少例如分支管道布局中的电缆安装时间。通过错开被联接到组件上的装置的纵向位置，可减小组件的整体直径或宽度，从而使其更容易通过管道。本发明的这些和其它优点从下面的描述中将变得显而易见，其对附图进行了参考，在附图中

图1和图2示意性地显示了利用可操纵头部在管道接合处引导推杆。图3显示了根据本发明的可操纵头部。图4示出了可操纵头部的纵截面图。图5显示了利用相容的联接头部联接两个杆端部。图6以示意性的形式显示了安装在推杆端部的被动联接头部。图7显示了将电缆进给到街道中的分支管道设置中的示意图。图8以示意性的形式显示了将推杆进给到管道中的机械化推缆机，其中可操纵头部安装在推杆的远端上。图9显示了一种能与多个其它联接头部相联接的联接头部。图10显示了第二种用于与多个其它联接头部相联接的联接头部。注意，该申请中对管道或管道系统的引用应当被理解为包括适于容纳或保护电缆、管、导线等等的任何大体上伸长的空隙(void)。同样地，对电缆的引用应当被理解为包括可被推送或拉引通过管道的任何柔性的伸长的项目。对杆的引用应当被理解为包括设计为用来将电缆、导线、线路或管推送或拉引通过管道的推杆；或者，该用语可指具有足够的刚度和柔性以被直接推送通过管道的电缆、导线、线路或管。参见图1和图2，其中示意性地示出了利用可操纵头部来通过管道中的接合处的原理，可以看到，可操纵头部11允许杆10在接合处沿所需的路线被引导。在图1中，杆10 已被进给通过管道2进入管道1中，其中可操纵头部11成角度向右偏转，以便将杆10引导到管道1的右手部分中。在图2中，可以看到，杆10沿着管道1被进给，并且可操纵头部11 成角度偏转，从而使得杆可转向到侧管道2中。图3显示了可操纵头部11的一个示例，可操纵头部11包括附连在杆10的端部处的主体部分30、31，可操纵部分34，以及允许可操纵部分相对于主体部分30、31成角度偏转的柔性链接33。还显示了头部部分36-以本发明的最简单的形式，头部部分36成形为在可操纵头部被用来引导杆通过接合处时减小与管道壁的摩擦。头部部分可简单地是圆化的形状，或者其可包括旋转接触部分，例如一个或多个轮或滚子或受约束的球(captive sphere)，以进一步减小与管道壁接触而引起的摩擦。
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可操纵头部11的至少部分的旋转通过旋转驱动部件31而变得可能。如可在图4 中看到的那样，可在可操纵头部的壳体内利用马达和齿轮来实现可操纵部分34的角度偏转和可操纵头部11的旋转。可给可操纵头部的操作者提供视觉反馈，例如通过设置在头部部分36中(或者在可操纵头部11上的任何合适位置处)的摄像装置。还可提供光源以用于照亮管道的内部。可沿着将控制装置(例如便携式计算机)链接到可操纵头部11上的导线(未示出)将功率和控制/反馈信号传递到可操纵头部以及从可操纵头部传递功率和控制/反馈信号。该导线可布设在杆10的内部。或者，可操纵头部可包括其自身的电源，例如电池。控制和反馈信号可经由无线链接(未示出)而传递到可操纵头部上和/或可经由无线链接从可操作头部传递控制和反馈信号。图4显示了包括安装在球形头部部分36中的摄像装置37的可操纵头部11的一示例性实现的截面图。装置32和35分别被用来控制组件11的旋转和可操纵部分34的角度偏转。这些装置32和35可为带有传动单元的马达，用以提供所需的运动。用于马达的控制信号、来自摄像装置的图像信号和用于可操纵头部的电功率可如所示的那样传送通过杆10。利用旋转和角度偏转装置以及来自摄像装置的视觉信息(图像)，操作者可控制可操纵头部11相对于杆10的端部的定向和位置。操作者还能在管道内推进或收回杆10。 这样的控制组合使操作者能在管道内引导可操纵头部-围绕转角、通过接合处或越过管道中的障碍物。操作者还可使用可操纵头部和来自摄像装置的信息找到管道内的第二杆并且甚至联接到第二杆的端部上。杆的这样的联接意味着可从两个单独的通路点将杆进给到管道中，并且然后在它们会合的点处链接起来。然后可收回一个杆，用其拉引另一个杆。这样，电缆可被进给通过更长的管道距离，或者经过带有可操纵头部的一个杆不可经过的接合处。可操纵头部以及来自摄像装置的视觉反馈容许操作者容易地将两个杆的端部带到一起，并且如果需要的话在这两者之间执行联接操作，从而使得它们于是可被拉引通过管道而不脱开。注意可操纵头部正常地将在杆10、20被推送通过管道时旋转。因此操作者不具有关于可操纵头部的定向的信息。在没有任何关于摄像装置的定向的信息的情况下，来自可操纵头部中的摄像装置的图像可能难以或不能解释。因此，可操纵头部的摄像装置可设置有重力传感器，以用于检测该头部的向上/向下定向，并且将该信息传递给操作者。这使得操作者能更好地控制可操纵头部以实现例如合乎需要的电缆传送。没有向上/向下的信息，可能在一些情况下给操作者呈现了管道内部的视觉图像，但是不知道图像上的哪个方向对应于预期传送计划上的哪个方向。重力传感器可将向上/向下信息传递给操作者作为补充信息，以帮助他或她理解从摄像装置发送出的图像。或者，重力传感器可被用来使来自摄像装置的图像数据自动旋转，从而使之后被发送至操作者的图像总是修正的图像，例如沿向上定向。这样，操作者可以容易理解来自摄像装置的图像，而不需要考虑摄像装置的向上/向下定向。除了其引导作用之外，头部部分36还可被用作联接系统的一部分，如参考图5到图10所论述的那样。图5显示了可怎样利用可操纵头部11与安装在第二杆20上的第二协作联接头部 21联接。在所示的示例中，可操纵头部包括球形联接头部36，其被设计得与第二杆20上的联接头部21的头部部分沈机械地协作。为了将两个联接头部11和21带到一起，操作者首先将两个杆从其相应的通路点朝向彼此进给通过管道，直到他或她估计联接头部将彼此紧邻为止。然后他利用可操纵头部的旋转和角度偏转能力，如果需要的话还推进或收回一个杆或两个杆，直到两个协作联接头部会合和联接在一起为止。在图6中还示出了图5的示例性联接头部21的设计。联接承窝(coupling socket) 26设计得使其在一个定向上容许图4的凸联接头部11的球状部36进入承窝，但是然后当两个杆10和20基本同轴对准时和/或当杆10和20中的一个被杆10和20中的另一个拉引时，将球状部36保持在承窝沈内。图5和6中显示的凹联接头部21被安装在杆20上，并且可设置有用于使主体27和/或联接头部的承窝沈绕杆20的纵向轴线旋转的装置28。在这个进一步的改进中，联接头部21可设置有用于使主体27和/或头部部分沈旋转的旋转装置28，以允许更容易被可操纵头部11的联接部件36达到。旋转装置可包括位于联接头部21的壳体内的电动马达和传动元件。由操作者对旋转的远程控制可利用例如被进给通过杆20的导线或者通过无线通讯装置来实现。动力也可通过导线而提供，或者从联接头部21中或附近的电池而提供。注意图3和图4的设置仅仅显示了其中一个联接头部(11)配备有可操纵部分 (34)和柔性链接33。但是，协作联接头部中的任何一个或两者可设置有角度可操纵的部分和/或旋转驱动装置。为了避免联接过程中对于要涉及两个操作者(对于每个杆一个操作者)的需要， 通讯装置可设置得使一个操作者可控制可操纵头部11和其协作联接头部21两者。无线通讯装置可例如设置在可操纵头部11和其协作联接头部21两者中，从而使得从可操纵头部 11传递的控制信号可被协作联接头部21接收并被用来来控制协作联接头部21的旋转。还可能的是，将协作头部11和21两者实现为具有相互相容的联接头部的可操纵头部。摄像装置和光源可安装在头部11和21中的任何一个或两者上。在一些情况下，例如，在电缆或推杆被拉引通过其中已经安装了电缆的管道时，已有的电缆可干涉被拉引通过的电缆或杆或变得与其缠结。为了避免这样的情况，可操纵头部和联接装置可设置得使操作者15可通过控制联接头部的其中一个或两者的旋转和/或角度来使它们彼此脱开。图5和图6中所示的凸联接装置和凹联接装置仅仅是可构思的许多可行联接装置中的一种。其它可能的装置包括协同操作的钩和/或环、相互吸引的磁体， 或者锁套或抓取式装置。可使用任何可通过使用可操纵头部11而操作的联接机构。如之前所提到的那样，可能将电缆附连到推送杆的远端，并且与该杆一起从第一通路点进给入管道中至目的通路点。如果推杆配备有如本发明中那样的可操纵头部，那么可利用可操纵头部来弓I导杆和电缆两者通过管道。当杆和电缆到达其目的地时，可将电缆从头部/杆释放，并且可收回杆。或者，可以将电缆可释放地附连到第一杆10的远端和/或第一杆10的可操纵头部11上，并且一起进给到管道中。可从电缆的目的通路点插入配备有联接机构的第二杆。 然后将第一和第二杆的远端部分朝彼此推送，直到它们变得相互非常接近为止，在此之后， 可操纵头部被操作者远程控制，以将电缆从第一杆释放，并且将其联接到第二杆20的联接机构上。然后将第一杆和第二杆收回到其被引入管道的通路点12、22，并且将联接到第二杆上的电缆拉引通过到其目的地。联接机构可如钩和环那样简单，其可通过操纵可操纵头部而联接，或者它们可为能被操作者远程操作的更复杂的机构。可操纵头部可位于第一杆10 或第二杆20上，或者位于两者上。本发明的这种变型具有另外的优点，其进一步减少了在将电缆进给通过管道时进行的单独操作的数量。参见图7，该图显示了用于沿街道为房屋提供电缆服务的管道的示意性呈现。为了将电缆从侧管道2中的通路点12进给到主管道1中的第二通路点22，可在通路点12处将电缆杆10插入管道2中，并推送通过管道系统直到其到达通路点22为止。然后可在通路点22处将电缆附连到杆的端部上，在此之后可收回杆，经由主管道1和侧管道2将电缆拉引到通路点12。当插入杆10时，可人工地推送杆10，或者在操作者15的控制下利用来自推送器单元13、14的机械协助推送杆10。图8中更详细地示出了这样的机械推送器单元。杆10必须经过T形接合处，侧管道2在该T形接合处与主管道1会合。在一些情况下，如果足够用力地推送杆，可使杆弯曲到主管道1中。但是，杆有可能会错误地远离通路点22而弯曲到管道中。推送杆还可损害管道系统和/或已经安装好的任何电缆或管道工程。为此，本发明构思可操纵头部11可附连到杆10的端部上，用以帮助引导杆绕过T形接合处。在本发明的一种变型中，可操纵头部设置有联接到安装至第二杆20的联接机构21上的机构。这样，就不需要将杆10引导绕过接合处相反，仅需要将杆10联接到联接机构21上，在此之后，可通过从主管道收回杆20而将杆10拉引通过管道。在本发明的还有一变型中，联接头部21设计得能联接到多个侧管道中的多个杆上。因此，在将杆10收回通过主管道1时，与其一起拉引杆10，其经过侧管道3的端部，然后经过侧管道4等的端部。根据该实施例，当在各个随后的侧管道附近时，可停止或放慢杆20的收回，从而以也可将杆10联接至联接头部21相同的方式将杆插入这些侧管道中。当最后将杆20拉回到通路点22时，从而从侧管道2、3、4、5、6和7中的一些或所有侧管道与其一起拉引杆。这样的多联接头部的可行设计参考图9和图10而论述。图8显示了通路点处的推缆机的示意图。提供了管道2中的开口，以用于允许将杆10插入管道系统中。可提供引导装置12以有助于将杆10推送或拉引到管道2中或到管道2外。机械推送器包括柔性杆的卷架14和牵引元件13，牵引元件13可用于推送或拉引杆10。图8还显示了安装在杆10的端部处的可操纵头部11，以及便携式计算机16，电缆进给操作者可利用便携式计算机16对可操纵头部11进行远程控制。图9显示了如上所述的多联接头部21的一个示例的示意图。该头部被设计为图6 中示出的单联接头部21的多路情形。在所示的示例中，头部包括四个联接承窝^^至沈山但是，取决于所需的特定联接设置，该数量可为任何合适的数量。图9的多联接头部可设置有旋转装置观，其用于使联接头部27绕其主轴线旋转，以便将空的承窝移动到方便用于将可操纵头部11联接到其上的位置。图10中显示了多联接头部的一可选示例。在该示例中，通过将可操纵头部的联接头部插入安装在杆20上的合适成形的多联接头部中的开口中而执行联接。当杆20然后被拉引通过管道时，笼沈的内部存在的任何联接头部36于是被俘获，并且可利用杆20将杆 IO1UO2等拉引通过管道。
图9和图10中示出的多联接设置是用以展示本发明的这种变型的原理的示例。在实践中，管道的尺寸以及联接头部11和21的尺寸可意味着多联接头部将不容易并排地通过管道。在这种情况下，多联接头部21可被调节得使得当将联接头部lip Il2等联接到多联接头部21上时，联接头部Il1Ul2等沿杆20行进的方向交错。这可例如通过利用沿其长度带有联接承窝或开口的伸长的多联接头部21而实现。在更简单的设置中，可利用绳索或线将各联接头部11连接至多联接头部而实现联接。在这样的情况下，多联接头部可仅仅是钩或环，于是各联接头部的绳索或线通过操纵可操纵头部的动作而附连或夹到钩或环上。各联接头部Il1Ul2等的绳索或线可具有不同的长度，从而允许联接头部被杆20拉引通过管道而不彼此干涉。在一些情况下，例如将电缆或推杆拉引通过其中已经安装了电缆的管道时，已有的电缆可干涉被拉过的电缆或杆或变得与其缠结。为了避免这样的情况，可操纵头部和联接可设置得使操作者可通过控制可操纵头部11和/或多联接头部21的旋转和/或角度来使该可操作头部U或每个可操作头部U与多联接头部脱开。上面的多联接设置中的一些描述了一种方法，其中，带有联接头部11的多个杆10 被插入侧管道2、3、4等中，并且然后被联接到多联接头部21上。在这些设置中，这多个杆然后被多联接头部21和杆20 —起拉引通过到其目的通路点。然后利用各杆10将所需的电缆、线路、管等拉过。在该方法的一种变型中，利用可操纵联接机构来将单独的电缆、导线、 管路传送通过侧管道，并且在侧管道和主管道之间的接合处将它们附连到多联接头部上。 为此，首先将电缆可释放地附连在各杆10的联接头部处或其附近，并且与杆一起进给到各侧管道2中。当该联接头部与多联接头部变得紧邻时，然后由操作者15远程操纵该联接头部11和/或多联接头部21，从而将电缆/线路/管从杆10释放，并且变得联接到多联接头部21上。本发明的这种变型具有另外的优点，其减少了被拉引通过管道的材料的体积，并且还进一步减少了将多个电缆进给通过分支管道结构时进行的单独操作的数量。在这种情况下，多联接头部21可配备有用于可选择地保持电缆的装置，从而使其可被拉过。或者，在将电缆插入侧管道2中之前，可将电缆的端部制备成环状或安装有联接机构，从而使得然后可在操作者15的控制下通过操纵该联接头部与多联接头部中的一个或两者而将电缆联接到多联接头部上。
权利要求
1.一种方法，所述方法使下面被称为第一杆的第一纵向柔性部件(10)的第一远端部分在下面被称为管道(1，2)的具有受限通路的封界内会合下面被称为第二杆的第二纵向柔性部件00)的第二远端部分，其中，所述第一远端部分和/或所述第二远端部分设置有能远程操纵的头部(11，21)， 所述第一远端部分设置有第一联接机构(36)，并且所述第二远端部分设置有用于机械地联接到所述第一联接机构(36)上的第二联接机构06)，所述能操纵远程的头部(11)用于容许操作者(15,2 使所述第一远端部分和/或所述第一联接机构(36)相对于所述第二远端部分和/或所述第二联接机构(36)在所述管道 (1,2)内远程地旋转和/或侧向地运动，并且，其中，所述第一远端部分和/或所述第二远端部分还设置有视觉反馈装置(37)，用于将所述第一联接机构(36)和所述第二联接机构06)的相对布置告知所述操作者(15，25)， 所述方法包括第一步通过第一管道通路点(1 将所述第一杆(10)推送到所述管道中，从而使所述第一远端部分(11)朝第二管道通路点0 推进通过所述管道0，1)，第二步通过所述第二管道通路点0 将所述第二杆OO)推送到所述管道(1)中，从而使所述第二远端部分朝所述第一管道通路点(1 推进通过所述管道(1，2)，第三步利用所述视觉反馈装置(37)确定所述第一远端部分和第二远端部分彼此何时处于预定的近程内，并且在此之后停止所述第一和第二步，第四步利用所述能远程操纵的头部(11)和所述视觉反馈装置(37)来引导所述第一联接机构(36)会合所述第二联接机构06)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道(1，2，；3)具有包括主管道(1)的分支构造，其中，第一分支管道( 、所述第一管道通路点0 提供用于在所述主管道(1)中进给或收回所述第一杆OO)的外部通路，所述第二管道通路点(1 提供用于沿所述第一分支管道( 进给或收回所述第二杆(10)的外部通路，并且所述第一分支管道O)的远端沿所述主管道(1)的长度在第一分支点处与所述主管道连通，其中，第二分支管道C3)具有第三管道通路点，所述第三管道通路点提供用于沿所述第二分支管道C3)进给或收回第三杆的外部通路，所述第二分支管道(3)的远端沿所述主管道(1)的长度在第二分支点处与所述主管道(1)连通，并且，其中，通过所述第二管道通路点0 将所述第二杆OO)推送到所述管道(1)中的所述第二步是使得所述第二远端部分朝所述第一远端部分推进通过所述管道(1，2)那样的，所述方法还包括第五步通过所述第三管道通路点将具有设置有第三联接机构(362)的第三远端部分的所述第三杆推送到所述第二分支管道(3)中，从而使所述第三联接机构(362)朝所述第一远端部分推进通过所述第二分支管道(3)，第六步沿所述主管道(1)移动所述第一杆(20)，其中所述第一联接机构(36》被联接到所述第二联接机构06)上，并且沿所述第二分支管道C3)移动所述第三杆，同时利用第二视觉反馈装置确定所述第一和第三远端部分彼此何时处于预定的近程内，并且在此之后停止所述第一和第三杆的运动，第七步利用设置在所述第三远端部分处的能远程操纵的头部(Il2)以及所述第二视觉反馈装置来引导所述第三联接机构(361)会合所述第一联接机构06)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一和/或第三步包括，将待进给通过所述管道的电缆能释放地附连在至少一个所述杆的所述远端部分处，从而使得所述电缆然后与所述至少一个杆一起被传送通过所述管道，其中，所述第一、第二和第三联接机构中的一个联接机构这样被附连到所述电缆上，从而使得所述电缆能被联接到所述第一、第二和第三联接机构中的另一个联接机构上，并且，其中，所述第四和/或第七步包括，利用能远程操纵的头部使所述第一、第二和第三联接机构中的所述一个联接机构联接到所述第一、第二和第三联接机构中的所述另一个联接机构上。
4.用于将电缆进给通过下面被称为管道(1，2)的具有受限通路的封界的系统，所述管道具有第一通路开口(12)和第二通路开口(22)，所述系统包括用于插入所述第一通路开口(1 中的第一柔性杆(20)，所述第一柔性杆OO)具有第一远端部分和第一近端部分，所述第一远端部分是所述第一柔性杆OO)被插入所述管道中的一部分，并且所述第一近端部分是所述第一柔性杆OO)保持在所述管道(1, 外部的一部分，用于插入所述第二通路开口 0 中的第二柔性杆(10)，所述第二柔性杆(10)具有第二远端部分和第二近端部分，所述第二远端部分是所述第二柔性杆(10)被插入所述管道 (1,2)中的一部分，所述第二近端部分是所述第二柔性杆(10)保持在所述管道(1, 外部的一部分，以及联接机构06，36)，所述联接机构(沈，36)用于机械地联接所述第一远端部分和第二远端部分，所述系统的特征在于，所述联接机构包括用于安装在所述第一柔性杆的所述远端处的第一联接头部以及用于安装在所述第二柔性杆的所述远端处的第二联接头部，在操作者的控制下，所述第一和第二联接头部能操作以彼此协作从而在所述第一和第二柔性杆的所述远端之间提供机械联接，以及所述第一和第二联接头部中的至少一个包括远程引导机构(11)，所述远程引导机构 (11)用于容许所述操作者相对于所述第一和第二联接头部中的另一个联接头部远程地引导所述第一或第二联接头部中的所述至少一个联接头部。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述远程引导机构(11)包括设置在所述第一和/或第二杆(10，20)的所述第一或第二远端部分的其中一个或每个处的能远程操纵的头部，在操作者的控制下，所述远程引导机构(11)能绕所述一个或各第一和/或第二杆 (10，20)的纵向轴线旋转，和/或能成角度偏离所述一个或各第一和/或第二杆(10，20)的所述纵向轴线。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述第一或第二联接头部的其中一个设置有多个联接机构，从而使得能将多个其它的联接头部联接到所述多个联接机构上。
7.用于权利要求1到3的方法中或权利要求4到6的系统中的引导装置(11)，所述引导装置(11)用于安装在下面被称为第一杆的第一纵向柔性部件(10)的远端处，所述第一杆(10)用于进给通过带有受限通路的封闭空间，所述引导装置(11)包括主体部分(31)，所述主体部分(31)用于安装到所述第一杆(10)的所述远端上，能操纵的头部部分(34)，柔性链接(33)，所述柔性链接(3 用于将所述能操纵的头部部分(34)机械地链接到所述主体部分(31)上，通讯装置，所述通讯装置用于将来自操作者(15,2 的操纵信息传递给所述引导装置 (11)，所述主体部分(31)、所述能操纵的头部部分(34)和所述柔性链接(3 设置得容许所述能操纵的头部部分(34)在所述操作者(15,2 的控制下在笔直定向和成角度定向之间移动，在所述笔直定向中所述能操纵的头部部分(34)的主轴线基本上平行于所述第一杆(10)的纵向轴线，在所述成角度定向中所述能操纵的头部部分(34)的所述主轴线成角度偏离所述第一杆(10)的所述纵向轴线。
8.根据权利要求7所述的引导装置(11)，其特征在于，所述引导装置(11)包括用于使所述主体部分(31)和/或所述能操纵的头部部分(34)基本上绕所述第一杆(10)的所述纵向轴线旋转的机构(30)。
9.根据权利要求8所述的引导装置(11)，其特征在于，在所述引导装置(11)中用于使所述主体部分和/或所述能操纵的头部部分(34)旋转的所述机构(30)包括电动马达和传动机构。
10.根据权利要求7到9中任一项所述的引导装置(11)，其特征在于，所述能操纵的头部部分(34)设置有联接机构(36)，用于机械地联接到设置在第二杆00)的远端部分处的第二联接机构06)上。
11.根据权利要求7到10中任一项所述的引导装置(11)，其特征在于，所述引导装置(11)还包括视觉反馈装置(37)，用于给所述操作者(15，25)提供关于下列至少一项的视觉 fn息所述主体部分(31)和/或所述能操纵的头部部分(34)绕所述推杆(10)的所述纵向轴线的旋转位置，所述能操纵的头部部分(34)相对于所述推杆(10)的所述纵向轴线的角度定向，以及所述第一联接机构(36)相对于所述第二联接机构06)的位置。
12.根据权利要求11所述的引导装置，其特征在于，所述视觉反馈装置(37)包括安装在所述能操纵的头部(34)、所述主体部分(31)或所述第一联接机构(36)上或之内的摄像装置(37)。
13.根据权利要求11或12所述的引导装置，其特征在于，所述引导装置还包括重力传感器装置，所述重力传感器装置用于提供使所述操作者(15，25)能判断来自所述视觉反馈装置(37)的所述视觉信息的向上/向下定向的信息。
14.用于与根据权利要求7到13的一个或多个引导装置(11)协作的联接装置(21)， 其中，所述联接装置用于安装在所述第二杆00)的所述远端部分处，并且包括所述第二联接机构06)中的一个或多个，所述第二联接机构06)或各第二联接机构06)用于与所述一个或多个引导装置(11)的所述第一联接机构(36)机械地协作。
15.根据权利要求14所述的联接装置(21)，其特征在于，所述一个或多个第二联接机构06)设置为使得当两个或更多引导装置的两个或更多第一联接机构(36)被联接到所述联接装置上并在被拉引通过所述管道(1, 时，所述两个或更多引导装置沿所述管道 (1,2)以基本上不交叠的设置分布。
全文摘要
描述了一种用于引导推杆10通过管道的可操纵头部11。推杆10然后用于将电缆、导线、线路或管拉引通过管道。可操纵头部11包括可远程操作的机构，用于将杆10操纵通过管道中的接合处或绕过管道中的障碍物。更明确地说，可操纵头部11设置有适于与安装在第二杆上的相应联接机构26协作的联接机构36，从而允许将杆推送通过更长或更多的障碍管道。
文档编号H02G1/08GK102239612SQ200980149059
公开日2011年11月9日 申请日期2009年11月18日 优先权日2008年12月2日
发明者F·克罗伊西尔, F·蒙达达, F·雷, G·特里恩, J-D·施姆茨, P·格吕特, R·巴里斯怀尔, S·伯施卡, Y·王 申请人:瑞士电信公司