DE1949853C3 - Arbeitswagen zur Fortbewegung auf einer magnetischen Fläche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitswagen zur Fortbewegung auf einer magnetischen Fläche mit steuerbaren Laufrädern und mindestens einer einen U-förmigen Querschnitt zur Fläche bildenden Haftmagneteinrichtung.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung nach der DE-PS 3 81 641 sind die einzelnen Laufräder selbst als Elektromagnete ausgebildet; demzufolge ist die Magnetwirkung mit der Rollwirvjng unmittelbar kombiniert; dies hat zur Folge, daß etwaige Unebenheiten auf der magnetischen Fläche, auf welcher die magnetischen Räder abrollen, zu einer Unterbrechung des magnetischen Flusses führen; letzteres hat wiederum eine Funktionsstörung, wenn nicht sogar eine Ausschaltung jeglicher Funktionsfähigkeit dieser Vorrichtung zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitswagen des eingangs erwähnten Typs zu schaffen, dessen Funktionsfähigkeit vom Abrollen über etwaige Unebenheiten auf der magnetischen Fläche, z.B. Schweißfugen o. dgl., unabhängig ist

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jedes Rad innerhalb des als flächenparalleler Ring ausgebildeten Eisenkerns der Haftmagneteinrichtung unabhängig von diesem in Fahrtrichtung verstellbar ist

Dieser in seinem Aufbau einfache und mit relativ geringem technischem Aufwand fertigbare Arbeitswagen kann zur Benutzung beim Arbeiten an Schiffsrümpfen, z. B. zum Entfernen von Rost, zu einem Farbanstrich, zu einer Verschweißung von Schiffsflächen o. dgl. herangezogen werden. Der Arbeitswagen kann aber auch zur Beförderung von Personen, beispielsweise längs des Schiffsrumpfes, benutzt werden.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die magnetische Kraft vom Eisenkern der Haftmagneteinrichtung auf die magnetische Fläche über aus magnetischem Werkstoff bestehende Bürsten übertragen wird und jedes Rad einen nicht magnetischen, elastischen Fahrbelag aufweist.

Diese Ausführungsform ist im besonders hohen Maße

dafür geeignet, etwaige Unebenheiten auf der magnetischen Fläche aufzunehmen, beziehungsweise ohne etwaige Funktionsstörungen zu überwinden.

An der flächenabgekehrten Seite des Eisenkerns der Haftmagneteinrichtung kann vorteilhafterweise ein Zahnkranz vorgesehen sein, an welchem ein Zahnrad eines Antriebsmotors angreift

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

ίο F i g. 1 einen Arbeitswagen in schaubildlicher Darstellung, wobei ein Teil des Rahmens des Arbeitswagens entfernt ist

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in F i g. 1 und

is Fig.3 einen Querschnitt durch den Eisenkern der Haftmagneteinrichtung.

Der durch einen annähernd dreieckförmigen Rahmen 10 eingefaßte Arbeitswagen weist drei flächenparallele Ring-Magneten 12 auf, die durch Schrauben 18 am Rahmen befestigt sind. Jeder Magnet 12 weist einen ringförmigen Eisenkern 14 mit einem Querschnitt in der Form eines nach unten offenen U und einer darin untergebrachten ringförmigen Magnetwicklung 16 auf, welcher durch nicht dargestellte elektrische Leitungen

Strom zugeführt wird.

In jedem Magnet 12 ist ein Laufrad 20 mit einem Belag aus Gummi oder ähnlichem nachgiebigen, nicht magnetischen Werkstoff umgeben. Das Laufrad sitzt auf einer Trommel 22, welche einen Motor aufnimmt, der das Laufrad in Umdrehung versetzt Die Trommel ist somit mit dem Laufrad und dem umlaufenden Teil des Motors fest verbunden; letzterer sitzt auf einer Welle 24, die mit ihren Enden in Blöcken 26 gehalten ist welche ihrerseits auf einem ringförmigen Element 28 befestigt sind, das jeweils mit einem Verstärkungsring 30 versehen ist

An jedem Magneten 12 ist ein fest damit verbundener T-förmiger Lagerring 32 angebracht welcher einerseits von Ringelementen 34 umgeben ist und andererseits

<o durch den Ring 30 eingefaßt ist

Die den T-förmigen Lagerring umgebenden Elemente sind in Gleitberührung mit dem Lagerring, so daß eine Verschwenkung des Magneten 12 um 360° möglich ist

Der Mittelpunkt dieser Schwenkbewegung fällt mit der Mittelachse des Magneten zusammen. Die Verschwenkung des Laufrades wird durch einen Motor bewirkt, wobei für jedes Rad ein gesonderter Motor 36 vorgesehen ist. Dieser Motor ist auf einem Rahmen 10 angeordnet und treibt ein Zahnrad 38 an, welches mit einem Zahnkranz 40 in Eingriff steht, der sich seinerseits über etwa 120 Bogengrade erstreckt Mit Hilfe dieser Verschwenkvorrichtung läßt sich jedes Laufrad einzeln in seinem Magneten 12 über den entsprechenden Winkel von ca. 120° verschwenken, so daß sich die Bewegungsrichtung des Arbeitswagens nach Wunsch verändern läßt

Die Laufräder sind dazu vorgesehen, auf der magnetischen Fläche einer mehr oder weniger lotrecht verlaufenden Wand 42 aus Eisen oder Stahl abzurollen, wobei die der Fläche zugewandten Bodenflächen der Magenten 12 in einem Abstand von der Wändöbeffläche gehalten werden, weicher größer ist als möglicherweise vorkommende Unebenheiten in der magnetischen Fläche, z. B. infolge von Schweißfugen zwischen zwei miteinander verbundenen Schiffswandblechen o. dgl.

Jeder Magnet übt seine Zugkraft auf die senkrecht stehende magnetische Fläche aus, die auf das Rad als

Reibungskraft übertragen wird, und zwar dergestalt, daß der Arbeitswagen in seiner Lage auf der lotrechten magnetischen Fläche festgehalten wird. Bei der Bemessung der Magnetkraft hat man auf die Abschwächung derselben Rücksicht zu nehmen, die von der Größe des Luftspaltes zur magnetischen Fläche abhängt, und ferner auch auf den kleinsten Reibungskoefizienten, der gewöhnlich zwischen dem Laufrad und z. B. einer Schiffswand vorkommen könnte, wenn diese frisch gestrichen oder naß ist

Durch Aufstellen eines die Kraftzufuhr regelnden Fühlers bekannter Bauart für jeden Magneten läßt sich der Strom durch die Magnetwicklung 16 kontinuierlich steuern, so daß die Größe der zwischen dem elastischen Belag des Laufrades und der magnetischen Fläche wirkenden Kraft, soweit wie möglich, konstant gehalten werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Reibungskraft jedes Laufrades auf die bestmögliche Weise ausnutzen. Ferner läßt sich die Mittelabstandshöhe der Magneten 12 von der magnetischen Fläche konstant halten, so daß Schweißfugen und etwaige andere begrenzte Unebenheiten oder Erhöhungen vom elastischen Belag aufgenommen werden und der Magnet 12 dadurch auf ungefähr derselben Höhe über der magnetischen Fläche »schwebt«, hierbei sind Unebenheiten oder Erhöhungen in der Größenordnung von 4—6 mm ohne weiteres überwindbar.

Ferner läßt sich über den Fühler ein Ausgleich für Schwerpunktveränderungen des Arbeitswagens erreichen, wenn letzterer in verschiedenen Richtungen fortbewegt wird oder wenn eine auf dem Arbeitswagen vorgesehene Werkzeugausrüstung eine Schwerpunktverlagerung verursacht; unter derartige Werkzeuge fallen z. B. Schlagwerkzeuge zum Abhacken von Rost oder Düsen für einen Spritzanstrich oder dergleichen mehr. Der Arbeitswagen kann solche Abmessungen aufweisen, daß er jedes Mal, wenn er in einer Richtung über die magnetische Fläche fährt, einen Streifen in einer Breite von 1 — 2 m streicht

Die Versorgung mit elektrischem Strom, mit Luft oder Drucke' und die Lenkung des Arbeitswagens erfolgt über ein nicht gezeigtes Kabel, das bei der Arbeit an einer lotrechten Wand zweckmäßig von einem höher gelegenen Aufhängepunkt herunterhängt, damit der Arbeitswagen nicht mit dem gesamten Gewicht des Kabels belastet wird. Auch kann der Wagen mit einem ablaufenden Sicherheitsseil versehen sein, das bei etwaiger Stromunterbrechung das Gewicht des Arbeitswagens aufnimmt Die Steuerung des Arbeitswagens kann von einem an einer bestimmten Stelle aufgestellten Bedienungspult aus erfolgen; mit einer unmittelbar auf dem Arbeitswagen festgesetzten Fernsehkamera läßt sich z. 3. beim Anstreichen und Schweißen ein Bild des Arbeitsgebietes gewinnen.

Die Lenkung des Arbeitswagens kann von Hand erfolgen, und zwar nach einer visuellen Überwachung oder durch eine Führung längs einer Schweißfuge, von Farbrändern oder eines Lichtstrahles. Fühler zum Anzeigen von Hindernissen auf dem Weg des Arbeitswagens oder Meßfühlers für die Farbdicke und anderes können angeschlossen werden.

Jeder Magnet 12 benötigt verhältnismäßig wenig Strom, z. B. 400 Watt; es würden also insgesamt bei drei Magneten 1200 Watt für den gesamten Arbeitswagen benötigt werden. Dieser verhältnismäßig geringe Stromverbrauch macht es möglich, die Ausrüstung für die Stromversorgung durch Batterien als zusätzliche Hilfssicherung gegen etwaige Unterbrechungen der Stromzufuhr zu ergänzen.

Die Ausfünrungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich von der weiter oben beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß Stahlbürsten 44 in dem Luftspalt zwischen den Polen des Eisenkerns 14 der Haftmagneteinrichtung und der magnetischen Fläche 42 vorgesehen sind. Eine Schutzplatte 46 ist unter der Drahtwicklung 16 vorgesehen. Die Stahlbürsten folgen den Kraftlinien des Magnetflusses um den inneren und äußeren Kreis des Eisenkerns. Hierdurch verringern sich die Verluste in den beiden Luftspalten, so daß die festen Teile des Magneten in größerer Höhe über der aus Stahlblech bestehenden magnetischen Fläche 42 unter Beibehaltung der auf diese ausgeübte Zugwirkung »schweben« können. Die Stahlbürsten 44 erlauben einen störungsfreien Übergang über die Schweißfugen und andere Erhöhungen unter dem Magneten während einer Fortbewegung des Arbeitswagens, wobei die Bürsten seitlich ausweichen, um dann wieder in ihre Ausgangsstellung zurückzukehren. Für Maschinen zur Oberflächenbearbeitung kann bei dieser Ausführungsform der Luftspalt zwischen dem Eisenkern und der magnetischen Fläche bis 10 mm und mehr betragen.

Der Arbeitswagen ist selbstverständlich nicht auf die Verwendung von drei Laufrädern beschränkt; es ist selbstverständlich denkbar, auch vier Laufräder am Arbeitswagen vorzusehen, zwischen denen jeweils ein Magnet vorgesehen ist; eine derartige Ausführungsform dürfte jedoch in ihrer Wirkungsweise etwas schlechter als die mit drei Laufrädern sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Arbeitswagen zur Fortbewegung auf einer magnetischen Fläche mit steuerbaren Laufrädern und mindestens einer einen U-förmigen Querschnitt zur Fläche bildenden Haftmagneteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rad (20) innerhalb des als flächenparalleler Ring (12) ausgebildeten Eisenkerns (14) der Haftmagneteinrichtung unabhängig von diesem in Fahrtrichtung verstellbar ist

2. Arbeitswagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Kraft vom Eisenkern (14) der Haftmagneteinrichtung auf die magnetische Fläche Ober aus magnetischem Werkstoff bestehende Bürsten übertragbar ist und jedes Rad einen nichtmagnetischen, elastischen Fahrbelag aufweist

3. Arbeitswagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der flächenabgekehrien Seite des Eisenkerns (14) der Haftmagneteinrichtung ein Zahnkranz (40) vorgesehen ist, an welchem ein Zahnrad (38) eines Antriebsmotors angreift