DE1966442A1

DE1966442A1 - REMOTE CONTROLLED, MOTOR DRIVEN CLEANER OR MONITORING DEVICE

Info

Publication number: DE1966442A1
Application number: DE19691966442
Authority: DE
Inventors: Russell Edward Winn
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1968-02-23
Filing date: 1969-02-22
Publication date: 1973-06-07

Description

Fernsteuerbares, motorgetriebenes Reinigungs- oder Beobachtungsgerät (Zusatz zu Patent 1 556 960) Das Hauptpatent 1 556 960 betrifft ein fernsteuerbares, motorgetriebenes Reinigungs- oder Beobachtungsgerät, das gegen eine unter einer Flüssigkeit, insbesondere eine unter Wasser liegende Fläche anpreßbar und an dieser entlang nach allen Richtungen manövrierbar ist und ein mittels einer Steuervorrichtung lenkbares, um mindestens 900 schwenkbares Rad und weitere Räder aufweist und zeichnet sich aus durch eine Kammer mit einem Auslaß sowie einer gegenüber der zu befahrenden Fläche offenen Seite und durch eine Abpumpvorrichtung zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks in der Kammer gegenüber dem Außendruck, wobei die Laufflächen der Räder die Kanten der Kammer an deren offener Unterseite überragen. Remotely controllable, motor-driven cleaning or observation device (Addition to patent 1 556 960) The main patent 1 556 960 relates to a remotely controllable, motorized cleaning or observation device that can be used against a Liquid, in particular a surface lying under water, can be pressed against and against this is maneuverable along in all directions and one by means of a control device has steerable, swiveling by at least 900 wheel and further wheels and draws through a chamber with an outlet and one opposite the one to be driven on Face open side and through an evacuation device to maintain one Negative pressure in the chamber compared to the external pressure, the running surfaces of the wheels protrude beyond the edges of the chamber at its open bottom.

Dieses Gerät läßt sich auf Flächen aus beliebigem Material und unterschiedlicher Oberflächenstruktur einsetzen, und sein Betrieb ist unabhängig von der Neigung der jeweils zu befahrenden Flächen und damit unabhängig von den jeweils herrschenden Auftriebsverhältnissen, da der Druck zum Anpressen mittels der Abpumpvorrichtung erzeugt wird.This device can be used on surfaces made of any material and different Use surface structure, and its operation is independent of the slope of the areas to be driven on and thus independent of the prevailing areas Buoyancy ratios, as the pressure for pressing by means of the pumping device is produced.

Es ist AufgabeerErin4üng, das Gerät gemäß Hauptpatent so auszugestalten, daß eine zuverlässige und sichere Fernsteuerung möglich ist.It is the task of designing the device according to the main patent in such a way that that a reliable and safe remote control is possible.

Dies wird mit dem Gerät gemäß Patent 1 556 g60 erreicht durch eine Vorrichtung zur Anzeige der Stellung des lenkbaren Rades, eine Vorrichtung zur Anzeige der Stellung der Kammer und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position der Kammer bezüglich der zu befahrenden Fläche.This is achieved with the device according to patent 1 556 g60 by a Device for displaying the position of the steerable wheel, a device for displaying the position of the chamber and a device for determining the position of the chamber regarding the area to be driven on.

Diese Vorrichtungen im Gerät ermöglichen die Ermittlung aller GröRen, die für eine vollständige Kontrolle und Steuerung des Gerätes benötigt werden.These devices in the device enable the determination of all quantities, which are required for a complete control and control of the device.

Wird das Gerät von Hand ferngesteuert, so besteht die Vorrichtung zur Anzeige der Stellung der Kammer vorzugsweise aus einer Kombination eines Schwerkraftpendels mit einem Drehfeldsystem (magslip). Soll das Gerät automatisch in einer horizontalen Ebene gesteuert werden, dann kann die Steuervorrichtung aus einer Niveauabgleichvorrichtung bestehen, die automatisch eine proportionale Winkelkorrektur an das lenkbare Rad abgibt, wenn das Gerät von der durch die Bedienungsperson eingestellten Tiefe abweicht. Die Vorrichtung zur Anzeige der Stellung des lenkbaren Rades arbeitet vorzugsweise potentiometrisch, doch kann auch einDrehfelgert(magslip) verwendet werden. Die Vorrichtung zur Ermittlung der Position der Kammer bezuglich der zu befahrenden Fläche kann ein auf hydrostatischen Druck ansprechendes Manometer sein, besteht jedoch vorzugsweise aus einer evakuierten Kapsel, die auf hydrostatische Druckunterschiede reagiert und ein proportionales induktives Signal erzeugt.If the device is controlled remotely by hand, the device exists to indicate the position of the chamber, preferably from a combination of a gravity pendulum with a rotating field system (magslip). Should the device automatically be in a horizontal position Level can be controlled, then the control device from a level adjustment device consist that automatically apply a proportional angle correction to the steerable wheel delivers when the device deviates from the depth set by the operator. The device for displaying the position of the steerable wheel preferably works potentiometric, but a magslip can also be used. The device to determine the position of the chamber in relation to the area to be driven on however, it is preferred to be a hydrostatic pressure sensitive manometer from an evacuated capsule that reacts to hydrostatic pressure differences and generates a proportional inductive signal.

Es hat sich gezeigt, daß die Kenntnis der Stellung der Kammer und ihrer Tiefe nicht ausreicht und daß die Stellung des lenkbaren Rades ebenfalls bekannt sein muß, wenn eine vollständige Fernsteuerung des Gerätes erreicht werden soll.It has been shown that knowing the position of the chamber and its depth is insufficient and that the position of the steerable wheel is also known must be if complete remote control of the device is to be achieved.

Vorzugsweise werden die Stellung der Kammer und die Stellung des lenkbaren Rades auf einem Schirm einer Informationsaufnahme-und -übertragungseinrichtung, die als Konsole bezeichnet wird, sichtbar gemacht. Dabei kann es sich um ein Bild, z.B. um ein verkleinertes Modell der Kammer handeln, das drehbar aufgehängt oder gelagert ist. Dieses Modell kann seinerseits ein Modell des lenkbaren Rades aufweisen, das an einem Teil des Gerätes schwenkbar gelagert ist. Die Bilder können durch die Vorrichtungen zur Anzeige der Stellung der Kammer und des lenkbaren Rades gesteuert sein, so daß beide Stellungen schnell und leicht erkennbar sind. Um die Position, etwa die Tiefe der Kammer, im Wasser erkennen zu können kann die Abbildung bzw.Preferably, the position of the chamber and the position of the steerable Wheel on a screen of an information recording and transmission device, which is called the console, made visible. It can be a picture, e.g. a scaled-down model of the chamber that can be rotated is hung or stored. This model can in turn be a model of the dirigible Have wheel which is pivotably mounted on a part of the device. The pictures can through the devices to display the position of the chamber and the steerable Wheel be controlled so that both positions can be recognized quickly and easily. In order to be able to recognize the position, for example the depth of the chamber, in the water, the Figure or

das Modell der Kammer vor oder hinter einer rotierenden Walze oder einem beweglichen Schirm, vorzugsweise-mit einer Unterteilung von parallelen Linien aufgehängt sein, so daß die Position der Kammer durch die Drehung der Walze angezeigt wird, die von der Vorrichtung zur Ermittlung der Position der Kammer gesteuert wird.the model of the chamber in front of or behind a rotating roller or a movable screen, preferably with a subdivision of parallel lines be suspended so that the position of the chamber is indicated by the rotation of the platen which is controlled by the device for determining the position of the chamber.

Mittels einer derartigen Informationsaufnahme- und -bertragungseinrichtung kann eine Bedienungsperson leicht Position und Stellung der Kammer und die Stellung des lenkbaren Rades erkennen und die erforderSichen Korrekturen durchführen, um das Gerät auf dem gewünschten Kurs zu halten.By means of such an information recording and transmission device an operator can easily position and position the chamber and the position of the steerable wheel and make the necessary corrections to keep the device on the desired course.

Neben den zuvor erwähnten Anzeigen ist es zweckmäßig, zu jedem Zeitpunktdie Stellung des Gerätes an der Seite eines zu reinigenden Schiffes, bezogen auf einen willkürlich gewählten Kontrollpunkt am Schiff zu erkennen. Hierzu dient vorzugsweise ein Zähler, der die von einem oder mehreren der Hilfsräder und/oder einem zusätzlichen freilaufenden Rad ausgeführten Umdrehungen zählt.In addition to the displays mentioned above, it is useful to have the Position of the device on the side of a ship to be cleaned, based on a to recognize arbitrarily chosen control point on the ship. This is preferably used a counter, of the one or more of the auxiliary wheels and / or an additional free wheel counts the number of revolutions performed.

Die Anzahl der Umdrehungen wird vorzugsweise als vom Gerät zurückgelegte Strecke an der Konsole angezeigt.The number of revolutions is preferably considered to be covered by the device Route displayed on the console.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht des Gerätes von unten, Fig. 2 eine Ansicht des Gerätes von oben, Fig. 3 eine Seitenansicht des Gerätes längs der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 die Steuervorrichtung für das lenkbare Rad, Fig, 5 ein Fließbild des hydraulischen Systems, Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht der Kante der Kammer, Fig. 7 eine Draufsicht auf die Steuerkonsole mit den Anzeige geräten.The invention is illustrated below with reference to an exemplary embodiment showing figures explained in more detail; They show: FIG. 1 a view of the device from FIG below, FIG. 2 is a view of the device from above, FIG. 3 is a side view of the device along the line III-III of Fig. 1, Fig. 4, the control device for the steerable Wheel, FIG. 5 is a flow diagram of the hydraulic system, FIG. 6 is an enlarged side view the edge of the chamber, Fig. 7 is a plan view of the control panel with the display devices.

Die Kammer 1 weist eine offene Seite 12 auf und ist mit einem Propellerschacht 2 versehen. An der äußeren Begrenzungskante der Kammer läuft eine Anzahl von Wellen 26 um, die den Zustrom von Wasser in die Kammer begrenzen. Die Kammer 1 enthält einen Antriebsmotor 16, der den Propeller 5 und die hydraulische Pumpe 9 antreibt. Diese hydraulische Pumpe pumpt Hydraulikfluid durch die nur in der Fig. 5 dargestellten Leitungen (die Leitungen sind in den Fig. 1 - 3 fortgelassen, um die Zeichnungen nicht zu komplizieren), und treibt damit die Motoren für die Räder undBürsten an. Zur Erleichterung der Handhabung ist eine Haltestange 29 vorgesehen, die mit Stützpfosten an der Außenseite der Kammer befestigt ist, von denen zwei Pfosten 27 und 28 dargestellt sind.The chamber 1 has an open side 12 and is provided with a propeller shaft 2 provided. A number of waves run along the outer edge of the chamber 26 µm, which limit the flow of water into the chamber. The chamber 1 contains a Drive motor 16, the propeller 5 and the hydraulic Pump 9 drives. This hydraulic pump pumps hydraulic fluid through the only in the lines shown in Fig. 5 (the lines are omitted in Figs. 1 - 3, so as not to complicate the drawings), and drives the motors for the Wheels and brushes on. To facilitate handling, a holding rod 29 is provided, which is attached to the outside of the chamber with support posts, two of which Posts 27 and 28 are shown.

Die Reinigungsbürsten 25a, 25b, 25c sind durch Hydraulikmotoren 8a, 8b, 8c angetrieben. Ferner sind ein lenkbares, durch den Hydraulikmotor 6 angetriebenes Rad und weitere, durch die Hydraulikmotoren 30a und 30b angetriebene Räder 3a und 3b vorgesehen. Der rotierende Propeller 5 zieht ständig Wasser aus dem Inneren der Kammer 1 ab und wirft das Wasser durch den Propellerschacht 2 aus, wodurch der Innendruck in der Kammer 1 gegenüber dem hydrostatischen Außendruck-erniedrigt wird. Dadurch wird das Gerät gegen die untergetauchte Fläche gepreßt.The cleaning brushes 25a, 25b, 25c are driven by hydraulic motors 8a, 8b, 8c driven. Furthermore, a steerable, driven by the hydraulic motor 6 Wheel and further wheels 3a and 3 driven by the hydraulic motors 30a and 30b 3b provided. The rotating propeller 5 constantly draws water from inside the Chamber 1 and ejects the water through the propeller shaft 2, creating the internal pressure is lowered in the chamber 1 compared to the hydrostatic external pressure. Through this the device is pressed against the submerged surface.

Das lenkbare Rad 4 ist in einem Joch 31 gelagert, das fest mit einem Antriebszahnrad 32 verbunden ist. Innerhalb des Gehäuses 33 befinden sich zwei hydraulisch betriebene Steuerzylinder 34 und 35 mit Kolben 36 und 37. Eine Kette 38 ist mit den Kolben 36 und 37 verbunden und treibt das Rad 32 an.The steerable wheel 4 is mounted in a yoke 31 which is fixed to a Drive gear 32 is connected. Inside the housing 33 there are two hydraulically operated control cylinder 34 and 35 with pistons 36 and 37. A chain 38 is connected to pistons 36 and 37 and drives wheel 32.

Das Hydrauliksystem des Gerätes ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Hydrauliköl befindet sich in dem Vorratsbehälter 40 und wird mit Hilfe der Pumpe 9 durch den Hydrauliknotor 6 (Antrieb für das lenkbare Rad 4), die Hydraulikmotoren 30a'und 30b (Antrieb für die Räder -30a und 30b), die Hydraulikmotoren 8a, 8b und 8c (Antrieb für die Bürsten 25a, 25b und 25c) und zurück durch die Leitung 48 in den Vorratsbehälter 40 gepumpt.The hydraulic system of the device is shown schematically in FIG. Hydraulic oil is located in the reservoir 40 and is with the help of the pump 9 by the hydraulic motor 6 (drive for the steerable wheel 4), the hydraulic motors 30a 'and 30b (drive for the wheels -30a and 30b), the hydraulic motors 8a, 8b and 8c (drive for brushes 25a, 25b and 25c) and back through line 48 in the reservoir 40 is pumped.

Die Solenoidumkehrventile 42, 43 und 44 ermöglichen, wenn erforderlich, eine Umkehrung des Stromes der Hydraulikflüssigkeit, so daß die Drehrichtung der Räder 4, 3a, 3b ebenfalls umgekehrt werden kann. Die Flüssigkeit treibt die Motoren 8a, 8b und 8c nur in einer Richtung an, da für die Bürsten 25a, 25b und 25c eine Drehbarkeit in nur einerRichtung ausreicht.The solenoid reversing valves 42, 43 and 44 allow, if necessary, a reversal of the flow of hydraulic fluid, so that the direction of rotation of the Wheels 4, 3a, 3b can also be reversed. The liquid drives the motors 8a, 8b and 8c only in one direction, since one for the brushes 25a, 25b and 25c Rotation in only one direction is sufficient.

Die Hydraulikflüssigkeit gelangt durch die Leitung 49 über die Ventile 45 und 46 aüch zu den Lenkzylindern 34 und 35.The hydraulic fluid passes through the line 49 via the valves 45 and 46 also to the steering cylinders 34 and 35.

Die Ventile werden durch die Steuervorrichtung betätigt, und die durch die Leitungen 50 oder 51 durchtretende Flüssigkeitsmenge bestimmt die Bewegung der Kolben 36 oder 37 und dadurch die Drehung des Rades 32, wie bereits anhand der Fig. 4 beschricben wurde. Die Flüssigkeit tritt aus den Zylindern 34 und 35 durch das Einwegventil 47 aus, bevor sie in die Leitung 48 zurückkehrt.The valves are operated by the control device, and by the amount of liquid passing through the lines 50 or 51 determines the movement of the Piston 36 or 37 and thereby the rotation of wheel 32, as already shown with reference to FIG. 4 has been described. The liquid exits from cylinders 34 and 35 through the One-way valve 47 off before it returns to line 48.

Weiterhin ist ein Überdruckentil 41 vorgesehen, das z.B. auf einen Druck von 70 atü oder mehr eingestellt sein kann, so daß in dem Hydrauliksystem kein unzulässiger Überdruck auftritt.Furthermore, a pressure relief valve 41 is provided which, for example, on a Pressure of 70 atmospheres or more can be set so that in the hydraulic system no impermissible overpressure occurs.

In dem Schnittbild der Fig. 6 erkennt man die Ausbildung der Kante der Kammer. An der Unterseite sind sechs Wellen 26 vorgesehen, deren Profil etwa sinusförmig ist. Die Wellenlänge beträgt günstigerweise etwa 2,5 cm.In the sectional view of FIG. 6, the formation of the edge can be seen the chamber. Six shafts 26 are provided on the underside, the profile of which is approximately is sinusoidal. The wavelength is conveniently about 2.5 cm.

An der Steuerkonsole mit den Anzeigegeräten ist die drehbare Walze 55 mit parallelen Graduierungslinien 56 versehen. Vor dieser Walze ist auf der Achse 57 drehbar eine Nachbildung der Kammer 58 gelagert. Um eine weitere Schwenkachse 59 an dem Modell 58 ist eine Nachbildung 60 des lenkbaren Rades 4 angelenkt. Diese beiden Nachbildungen 58 und 60 werden durch das Gerät zur Anzeige der Stellung der Kammer (im vorliegenden Fall ein Pendel mit einem Drehfeldsystem für Handfernsteuerung) und das Gerät zur Anzeige der Stellung des lenkbaren Rades 4 (im vorliegenden Fall ein potentiometrisches System) gesteuert.The rotating roller is on the control console with the display devices 55 provided with parallel graduation lines 56. In front of this roller is on the axis A replica of the chamber 58 is rotatably mounted in 57. Around another pivot axis 59 on the model 58 a replica 60 of the steerable wheel 4 is articulated. These both replicas 58 and 60 are used by the device to display the position of the Chamber (in the present case a pendulum with a rotating field system for manual remote control) and the device for displaying the position of the steerable wheel 4 (in the present case a potentiometric system).

Die Drehwalze 55 wird durch das Gerät zur Anzeige der Stellung der Kammer relativ zu der untergetauchten Fläche angetrieben, wobei es sich in diesem Fall um ein System handelt, das proportional zu den Veränderungen einer evakuierten Kapsel durch hydrostatische Druckänderungen ein induktives Signal abgibt. Die vollständige Steuerung des erfindungsgemäßen Gerätes wird durch den Bedienungsmann erreicht, der die Stellung der Abbildungen 58 und 60 sowie die Stellung der Walze 55 bzw. der parallelen Linien 56 beobachtet und die erforderlichen Korrekturmaßnahmen trifft, um das Gerät auf dem erwünschten Kurs zu halten.The rotating roller 55 is used by the device to display the position of the Chamber driven relative to the submerged surface, being in this Case is a system that is proportional to the changes in an evacuated person Capsule emits an inductive signal through changes in hydrostatic pressure. the full control of the device according to the invention is by the operator reached, the position of Figures 58 and 60 and the position of the roller 55 or the parallel lines 56 observed and the necessary corrective measures hits to keep the device on the desired course.

Claims

1. Remote controllable, motorized cleaning or observation device> against one under a liquid, especially one under water The surface can be pressed on and can be maneuvered along it in all directions a wheel that can be steered by means of a control device and swiveled by at least 900 and further wheels, in which a chamber with an outlet and an opposite the open side of the area to be driven on and a pumping device to maintain it a negative pressure is provided in the chamber relative to the external pressure, the The running surfaces of the wheels protrude beyond the edges of the chamber on its open underside, according to patent 1,556,960, characterized by a device for displaying the position of the steerable wheel (4) a device for displaying the position of the chamber (1) and a device for determining the position of the chamber (1) with respect to the driving area.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the device to display the position of the chamber (1) from a combination of a gravity pendulum with a rotating field system.

3. Apparatus according to claim 1, automatically in a horizontal plane is steerable, characterized in that the device for displaying the position the chamber (1) is a level adjustment system that automatically has a proportional Angle correction for the steerable Rd (4) according to the deviation from the through the operator delivers the set depth.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the device for displaying the position of the steerable wheel (4) is potentiometric is working.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the device for determining the position of the chamber (1) with respect to the Driving area is an evacuated capsule that reacts to changes in the hydrostatic Pressure reacts and emits a proportional inductive signal.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the position of the chamber (1) on the screen of an information receiving and transmitting device is recognizable.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that on the screen a representation of the chamber that can be pivoted or hung from a part of the device is recognizable.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that for representation the position of the chamber a rotatable roller or a movable screen with a Subdivision from parallel lines is provided in front of or behind which a representation the chamber is pivotally attached or suspended.

Blank page