-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Strahlarbeiten, mit einer Strahleinheit und einem Fahrgestell.
-
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen zum Anschluss an ein Hochdruckreinigungsgerät, wobei Strahlarbeiten an Oberflächen durch den Ausstoß eines Strahlmittels, insbesondere Wasser, unter hohem Druck durchgeführt werden können. Die Oberflächen werden hierdurch in der Regel gereinigt. Jedoch ist abhängig vom eingestellten Druck und damit der Kraft, mit der das Strahlmittel auf die Oberfläche auftrifft, auch ein Abtrag, beispielsweise ein Abfräsen, von Schichten der Oberfläche möglich.
-
Üblicherweise werden Strahlarbeiten im Sinne der vorliegenden Erfindung entweder durch vollständig manuelles Führen einer Lanze mit einer Strahleinheit bzw. einer Düse oder mittels Unterstützung durch eine entsprechende Vorrichtung, die durch eine Bedienperson bedient bzw. geführt wird, durchgeführt. Strahlarbeiten müssen bzw. sollen insbesondere im industriellen Umfeld häufig an schwer erreichbaren und dazu oft schlecht einsehbaren Stellen, beispielsweise in großen Höhen, unter Wasser oder in sonstigen unzugänglichen Bereichen, durchgeführt werden. Beispiele sind in diesem Zusammenhang etwa die Reinigung von Schiffsrümpfen, die Außen- und Innenreinigung von Tanks sowie Industrieanlagen, Hallen und andere großbauende Strukturen.
-
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, mittels eines Auslegers in Form eines Arms die Reichweite, mit der eine Strahleinheit zur Durchführung von Strahlarbeiten eingesetzt werden kann, zu vergrößern. Allerdings steigt der Aufwand aufgrund der hohen Anforderungen an die Stabilität und Betriebssicherheit einer solchen Vorrichtung schnell an, wenn mehr als wenige Meter an Reichweite dazugewonnen werden sollen. Die Führung einer Strahleinheit an einem extrem langen Ausleger, wie einem Kran o. ä., ist zudem in der Praxis nicht mit vertretbarem Aufwand zu verwirklichen, da hiermit in der Regel ein erheblicher Verlust an Präzision bei der Positionierung der Strahleinheit einhergeht. Eine mehrfache oder im Gegenteil partiell ausbleibende Bearbeitung von Bereichen einer zu bearbeitenden Oberfläche macht eine solche Lösung zu einer unwirtschaftlichen Alternative.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Reichweite einer Vorrichtung für Strahlarbeiten auf kostengünstige Weise erheblich zu vergrößern und ein sicheres Bedienen der Vorrichtung für einen Benutzer zu gewährleisten bzw. die Sicherheit für den Benutzer weiter zu erhöhen.
-
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung für Strahlarbeiten mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Vorschlagsgemäß weist das Fahrgestell der Vorrichtung eine Halteeinrichtung zum Halten der Vorrichtung gegen eine zu bearbeitende Oberfläche auf. Die Vorrichtung wird dabei unter Anwendung einer Haltekraft in Richtung der Oberfläche an dieser gehalten oder unterstützt. Dadurch ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, auch senkrechte bzw. vertikale Wände und sogar (überhängende) Decken zu befahren und mit der Strahleinheit zu bearbeiten.
-
Der Ausdruck ”unter Anwendung einer Haltekraft” ist hier so zu verstehen, dass die Haltekraft von der Vorrichtung bzw. Halteeinrichtung gezielt bzw. gesondert aufgebracht, bewirkt oder erzeugt wird, um ein Halten der Vorrichtung an einer Oberfläche zu ermöglichen bzw. zu realisieren. Insbesondere ist unter der Haltekraft nicht die Gewichtskraft der Vorrichtung zu verstehen.
-
Die Haltekraft kann von einem Teil der Vorrichtung selbst ausgehen oder aufgebracht werden bzw. aus der Wechselwirkung der Vorrichtung mit der Oberfläche bzw. dem Material der Oberfläche resultieren.
-
Dies ist insbesondere durch den Einsatz eines Magneten möglich. Insbesondere ist hierzu ein Permanentmagnet geeignet, da dieser eine Anziehungskraft auf ferromagnetische Materialien unabhängig von einer Energieversorgung ausübt. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Elektromagnet eingesetzt werden. Dieser ist in seiner Haft- bzw. Haltewirkung schalt- und/oder steuerbar. Dadurch wird das Anbringen und Abnehmen der Vorrichtung an bzw. von einer Oberfläche erleichtert.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die Haltekraft – anstatt durch Erzeugung einer zusätzlichen Kraft – auch durch Elimination einer (natürlich wirkenden) Kraft, die das Halten an der Oberfläche verhindert, realisiert sein. Dies ist beispielsweise bei einer Ausbildung der Halteeinrichtung der Fall, die auf einem Unterdruckprinzip basiert. Hier wird durch Entfernen oder Absaugen eines Fluids, insbesondere Wasser oder Luft, aus einem mit der Oberfläche in Kontakt stehendem Zwischenraum ein Unterdruck erzeugt, sodass der von außen wirkende Umgebungsdruck, zum Beispiel der Luftdruck oder der hydrostatische Druck, als Haltekraft nutzbar ist bzw. diese realisiert.
-
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Halteeinrichtung derart ausgebildet, dass ein Magnet an und/oder in einem Rad des Fahrgestells angeordnet ist. Somit wird die Haltekraft im Bereich des Rades, also an der Kontaktstelle zwischen Vorrichtung und Oberfläche, aufgebracht bzw. erzeugt und kann daher eine maximale Wirkung erreichen. Insbesondere ist der Magnet um die Rotationsachse des Rades schwenkbar angeordnet, so dass auch beim Überfahren gekrümmter Oberflächen stets ein idealer, d. h. zumindest im Wesentlichen senkrechter, Winkel des Kraftvektors zur Oberfläche beibehalten wird.
-
Zur Bewegung der Vorrichtung auf der zu bearbeitenden Oberfläche insbesondere in Bereichen, die außerhalb des Einflussbereichs einer Bedienperson liegen, weist das Fahrgestell vorzugsweise einen motorischen Antrieb auf bzw. ist das Fahrgestell bevorzugt selbstfahrend ausgebildet.
-
Um eine Radbeschichtung zu schonen bzw. den Abrieb an den Rädern zu reduzieren, kann die Vorrichtung so gesteuert werden, dass sich immer beide angetriebenen Räder bewegen bzw. nur gleichzeitig angetrieben werden. Beim Drehen der Vorrichtung, rotieren diese dann in unterschiedliche Richtungen. Ein Drehen auf der Stelle wird dadurch möglich.
-
Der Antrieb ist vorzugsweise elektromechanisch ausgebildet. Alternativ hierzu kann auch ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb sowie ein auf einem gemischten Antriebsprinzip basierender Antrieb vorgesehen sein.
-
Eine sichere Führung bzw. Fortbewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer Oberfläche kann durch eine rutschhemmende Oberfläche und/oder Beschichtung auf der Lauffläche wenigstens eines Rades des Fahrgestells erreicht werden. Somit wird ein Abrutschen oder Verrutschen der Vorrichtung parallel zur Oberfläche auf glatten Untergründen verhindert. Dies ist insbesondere angesichts hoher Rückstoßkräfte durch einen Ausstoß des Strahlmittels in nicht senkrechter Richtung zur Oberfläche von Bedeutung.
-
Um das Eigengewicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von üblicherweise bis zu 150 kg halten zu können und/oder der Rückstoßkraft des Strahlmittels zu widerstehen, ohne dass die Vorrichtung sich von der Oberfläche löst, ist die Halteeinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Haltekraft, mit der die Vorrichtung im Betriebszustand an der Oberfläche gehalten wird, betragsmäßig größer ist als die Rückstoßkraft des Strahlmittels und/oder die Gewichtskraft der Vorrichtung bzw. die Normalkomponente der Gewichtskraft der Vorrichtung zur Oberfläche.
-
Es ist auch möglich, beispielsweise an einer senkrechten Wand, die Vorrichtung im Wesentlichen durch ein Seil zu halten oder gegen Abstürzen bzw. Herunterfallen zu sichern, so dass die Haltekraft vorzugsweise lediglich dazu dient, die Rückstoßkraft des Strahlmittels auszugleichen oder dieser entgegenzuwirken. So kann ein durch die Rückstoßkraft des Strahlmittels verursachtes Entfernen oder Beabstanden der Vorrichtung von der Oberfläche verhindert werden.
-
Die erzeugte Haltekraft beträgt betragsmäßig mindestens das 1,2-fache oder 1,5-fache, bevorzugt mindestens das 2-fache oder 2,5-fache der Rückstoßkraft und/oder der Normalkomponente der Gewichtskraft der Vorrichtung zur Oberfläche.
-
Die erzeugte Haltekraft beträgt mindestens 1000 N, bevorzugt mindestens 1500 N, weiter bevorzugt mindestens 2000 N, besonders bevorzugt mindestens 2500 N beträgt.
-
Bezogen auf das einzelne Rad des Fahrgestells ist eine erreichbare Haltekraft im Betriebszustand von mindestens 500 N pro Rad, vorzugsweise mindestens 1000 N, bevorzugt mindestens 1500 N, besonders bevorzugt 2000 N, ein geeigneter Wert für einen sicheren Betrieb der Vorrichtung an einer geneigten oder sogar überhängenden Oberfläche.
-
Es versteht sich, dass bei einer höheren Gesamtmasse der Vorrichtung und/oder einer größeren Rückstoßkraft der Strahleinheit die Haltekraft jeweils in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Oberfläche entsprechend anzupassen ist.
-
Durch eine derartige Ausbildung der Halteeinrichtung, ggf. insbesondere des Magneten der Halteeinrichtung, dass die Halteeinrichtung bzw. der Magnet variabel von der Oberfläche beabstandet werden können, lässt sich die Haltekraft über den Abstand der Halteeinrichtung zur Oberfläche regulieren. Dies erleichtert das Anbringen und Abnehmen der Vorrichtung an bzw. von der zu bearbeitenden Oberfläche. Insbesondere ist der Abstand dabei auf einfache Weise mittels einer Stellvorrichtung veränderbar oder einstellbar.
-
Eine ausreichende Haltekraft zwischen der Vorrichtung und der zu bearbeitenden Oberfläche kann sich insbesondere bei der Verwendung einer magnetischen Halteeinrichtung nur dann einstellen, wenn der wirksame Abstand zwischen dem Magneten und der Oberfläche ausreichend klein ist. Bei einem zu großen Abstand sinkt die magnetische Flussdichte im sich zwischen dem Magneten und der Oberfläche ergebenden Spalt rasch ab, so dass eine zu geringe Anziehungskraft erreicht wird und die Vorrichtung nicht an der Oberfläche gehalten werden kann. Im Extremfall zu starker Annäherung blockiert ein Kontakt des Magneten mit der Oberfläche die laterale Bewegung der Vorrichtung, so dass ein Verfahren auf der Oberfläche nicht mehr möglich ist oder zumindest erschwert wird.
-
Als optimal für einen störungsfreien Betrieb hat sich ein Abstand des Magneten zur Oberfläche von mehr als 1 mm oder 2 mm, bevorzugt mehr als 3 mm, besonders bevorzugt mehr als 4 mm, und/oder weniger als 20 mm oder 15 mm, bevorzugt weniger als 10 mm, besonders bevorzugt weniger als 8 mm, herausgestellt. Dabei handelt es sich um den wirksamen Abstand, d. h. den Abstand zwischen dem Magneten als solchem und der ferromagnetisch aktiven Schicht der Oberfläche. Etwaige zusätzliche Beschichtungen der Oberfläche, wie etwa Lackierungen o. ä., werden hierbei ebenso außer Acht gelassen, wie weitere nichtmagnetische Bauteile, die sich zwischen dem Magneten und der Oberfläche befinden, wie beispielsweise die Lauffläche von Rädern.
-
Um die Vorrichtung, das Fahrgestell und/oder die Halteeinrichtung von der Oberfläche zu lösen, weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Lösevorrichtung auf. Die Lösevorrichtung kann in den Aufbau der Vorrichtung integriert sein, beispielsweise als Hebelmechanismus oder Spindelmechanismus, um manuell eine Beabstandung der Vorrichtung, des Fahrgestells und/oder der Halteeinrichtung von der Oberfläche zu bewirken. Alternativ oder zusätzlich kann die Lösevorrichtung auch als separates Bauteil, etwa in Form eines oder mehrerer Keile, vorgesehen sein, welches der Vorrichtung zugeordnet ist.
-
Tritt ein versehentliches Ablösen der Vorrichtung von der Oberfläche, an der sie anhaftet, auf, so besteht die Gefahr, dass durch ein Abstürzen der Vorrichtung, insbesondere aus vergleichsweise großer Höhe, Beschädigungen der Vorrichtung selbst und von Gegenständen der Umgebung sowie Verletzungen von anwesendem Bedienpersonal auftreten. Um dies zu verhindern, weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Absturzsicherung auf. Die Absturzsicherung kann insbesondere als Sicherungsöse zur Verbindung mit einem Fangseil bzw. -gurt ausgebildet sein. Es empfiehlt sich, aus Sicherheitsgründen redundante Absturzsicherungen vorzusehen, so dass bei Ausfall oder Fehlfunktion einer Sicherung die weiteren Sicherungen das Auftreten eines Unfalls verhindern.
-
Die Aufhängung oder Verankerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem festen Gegenstand, wie einer Wand oder Decke, geschieht idealerweise in mehreren Punkten, so dass bei einem Absturz der Vorrichtung von der anhaftenden Oberfläche keine unkontrollierte Pendelbewegung am Fangseil auftritt.
-
Die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ferner durch einen Sensor erhöht, mittels welchem die Anwesenheit einer Oberfläche, an der die Vorrichtung anhaftet, detektiert wird. Wird ein Ablösen von der Oberfläche mittels des Sensors festgestellt, kann beispielsweise ein Alarmsignal abgegeben werden oder eine Abschaltung der Strahleinheit erfolgen. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Arbeitsstrahl, der z. T. unter extrem hohem Druck von bis zu 3 × 108 Pa im Fall von Wasser als Strahlmittel ausgestoßen wird, unkontrolliert in die Umgebung gerichtet wird, was Sachschäden und insbesondere schwere Verletzungen bei umstehenden Personen hervorrufen kann. Eine besonders geeignete Ausführungsform des Sensors stellt ein insbesondere als Ini-Schalter ausgebildeter Annäherungssensor. Es versteht sich, dass es einem integralen Sensor der Halteeinrichtung vorschlagsgemäß gleichkommt, wenn der Sensor als separates Bauteil der Vorrichtung für Strahlarbeiten vorgesehen und der Halteeinrichtung zugeordnet ist.
-
Um der während des Betriebs der Strahleinheit auftretenden Rückstoßkraft zu widerstehen, d. h. damit infolge des Rückstoßes kein Lösen der Vorrichtung bzw. der Halteeinrichtung von der Oberfläche auftritt, kann der Strahleinheit eine zusätzliche Halteeinrichtung und/oder ein gesonderter Teil der Halteeinrichtung zugeordnet sein. Hierbei kann es sich insbesondere um einen Magneten handeln, der im Bereich der Strahleinheit angeordnet ist und eine Haltekraft in Richtung der Oberfläche ausübt.
-
Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Vielzahl verschiedener Strahleinheiten ausstatten bzw. verwenden zu können. Hierzu weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer insbesondere wechselbaren Strahleinheit auf. Letztlich kann die Auswahl der jeweils eingesetzten Strahleinheit weitgehend unabhängig vom weiteren Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen. Als besonders geeignete Ausführungsformen von Strahleinheiten zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben sich insbesondere Strahleinheiten mit Rotations- und/oder Fächerdüsen, mit auf einem Kranz entlang einer Kreisbahn rotierenden Düsen oder mit einer oder mehreren oszillierenden Düsen herausgestellt. Die Oszillation der letzteren kann insbesondere durch eine spezielle Oszillationseinrichtung der Strahleinheit bewirkt werden.
-
Die Aufnahmeeinrichtung kann ihrerseits ebenfalls auf unterschiedlichste Weise ausgestaltet und, ebenso wie die Ausführung der Strahleinheit, an die jeweilige Anwendungssituation angepasst bzw. ausgewählt werden.
-
Zu bevorzugten Ausgestaltungen der Aufnahmeeinrichtung für eine Strahleinheit zählt neben einer kompakt bauenden starren Aufnahme insbesondere eine Befestigung der Strahleinheit an einem insbesondere in einer oder mehreren Dimensionen, vorzugsweise parallel zur zu bearbeitenden Oberfläche, schwenkbaren Arm oder die Führung der Strahleinheit entlang einer Führungsschiene, um eine gegenüber der alleinigen Verwendung der Strahleinheit erheblich vergrößerte Arbeitsbreite bei der Durchführung von Strahlarbeiten zu erreichen. Die Führung der Strahleinheit an der Führungsschiene ist dabei vorzugsweise dergestalt, dass die Strahleinheit verschiebbar an der Führungsschiene gelagert, bevorzugt motorisch bewegbar, ist.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich besonders vorteilhaft einsetzen, wenn sie mittels einer Steuereinrichtung fernsteuerbar, insbesondere mittels einer Fernsteuerung gesteuert verfahrbar, ausgebildet ist. Die Fernsteuerung erstreckt sich vorzugsweise nicht nur auf die Bewegung der Vorrichtung auf der Oberfläche, sondern umfasst alternativ oder zusätzlich auch die Steuerung der Strahleinheit, beispielsweise das Ein-, Aus- und/oder Umschalten von Betriebszuständen und/oder die Einstellung von Betriebsparametern wie Betriebsdruck, Durchflussmenge des Strahlmittels o. dgl.. Eine Übertragung von Steuerbefehlen kann drahtlos und/oder kabelgebunden erfolgen.
-
Die Steuereinrichtung ist aus Gründen der Betriebssicherheit vorzugsweise dazu ausgebildet, dass bei Erkennen eines Ablösens der Vorrichtung von der Oberfläche und damit einem drohenden Absturz anhand eines Sensorsignals, eine automatische Abschaltung der Strahleinheit erfolgt und/oder ein Alarmsignal abgegeben wird.
-
Als verfahrensgemäßer Aspekt wird durch die Erfindung eine automatische Durchführung von Strahlarbeiten an insbesondere geneigten und/oder überhängenden Oberflächen ermöglicht.
-
Insbesondere wird hierbei ein Steuerprogramm in die Steuereinrichtung geladen, das einen oder mehrere Steuerparameter aufweist. Die Vorrichtung für Strahlarbeiten kann daraufhin anhand der Steuerparameter angesteuert werden. Besonders bevorzugt erfolgt dies in Form einer Regelung derart, dass über einen Rückkanal Zustandsparameter bezüglich der Position, Geschwindigkeit, Arbeitsdruck der Strahleinheit und/oder weiterer für den Betrieb relevanter Größen von der Vorrichtung ausgelesen werden, anhand derer eine Anpassung der Steuerung der Vorrichtung erfolgt. Auf diese Weise ist ein weitgehend autarker Betrieb der Vorrichtung bzw. eine in weiten Teilen automatische Durchführung von Strahlarbeiten möglich. Ein Bediener muss idealerweise nur noch in Kontrollfunktion anwesend sein, insbesondere um gesetzliche Vorgaben zur Überwachung automatisch arbeitender Maschinen auf dem Gebiet von Strahlarbeiten zu erfüllen. Daher können zum einen Kosten eingespart werden und zum anderen wird durch den Abstand der Bedienperson zum Ort, an dem die eigentlichen Strahlarbeiten erfolgen, die Arbeitssicherheit wesentlich erhöht.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigt:
-
1 eine perspektivisch schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für Strahlarbeiten,
-
2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 in Draufsicht,
-
3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 in vorderseitiger Ansicht,
-
4 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 in seitlicher Ansicht,
-
5 eine perspektivische, schematische Darstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung für Strahlarbeiten,
-
6 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 5 in Draufsicht,
-
7 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 5 in vorderseitiger Ansicht,
-
8 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 5 in seitlicher Ansicht,
-
9 eine schematische Schnittsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Rades der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
-
10 eine perspektivische, schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Halteeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
-
11 eine schematische Darstellung der Halteeinrichtung aus 10 in vorderseitiger Ansicht,
-
12 eine schematische Schnittsdarstellung der Halteeinrichtung aus 10 in seitlicher Ansicht.
-
In den 1 bis 4 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten dargestellt. Grundsätzlich umfasst die Vorrichtung 1 eine Strahleinheit 2, mittels derer Strahlarbeiten durchgeführt werden können, indem ein Strahlmittel von der Strahleinheit 2 abgegeben wird und auf eine nicht dargestellte Oberfläche auftrifft.
-
Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ein Fahrgestell 3 mit einer Mehrzahl von Rädern 4 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Räder 4 vorgesehen. Es versteht sich, dass abhängig von den Abmessungen, der Form und dem angestrebten Einsatzgebiet der Vorrichtung 1 auch jede andere Anzahl von Rädern 4 vorgesehen sein kann.
-
Wenngleich der Durchmesser der Räder 4 im Sinne der Erfindung grundsätzlich beliebig gewählt werden kann, hat sich für die allermeisten Anwendungen für die Vorrichtung 1 ein Raddurchmesser von mehr als 100 mm, vorzugsweise mehr als 200 mm, bevorzugt mehr als 300 mm, und/oder weniger als 700 mm, vorzugsweise weniger als 600 mm, bevorzugt weniger als 500 mm, als optimal herausgestellt.
-
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung 1 eine in der Außenansicht gemäß den 1 bis 4 lediglich im Bereich der Strahleinheit 2 erkennbare Halteeinrichtung 5 auf. Die Halteeinrichtung 5 ist vorliegend mehrteilig ausgebildet, so dass eine Haltekraft zum Halten der Vorrichtung 1 gegen eine zu bearbeitende Oberfläche dementsprechend an mehreren Punkten aufgebracht wird. Dadurch wird eine sichere und stabile Anlage der Vorrichtung 1 an der Oberfläche erreicht.
-
Über den Teil der Halteeinrichtung 5A im Bereich der Strahleinheit 2 hinaus weist die Vorrichtung 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere weitere Halteeinrichtungen 5B bzw. weitere Teile der Halteeinrichtung 5B im Innern der Räder 4 auf. Eine solche Anordnung von Halteelementen, d. h. Einrichtungen, mittels derer eine Haltekraft aufgebracht werden kann, kann eine Mehrzahl separater Halteeinrichtungen 5A, 5B oder eine mehrteilig ausgebildete Halteeinrichtung 5 darstellen. Welcher Fall letztlich als zutreffend anzusehen ist, ist für die Funktion der Halteeinrichtung 5 letztlich unerheblich.
-
Der Aufbau und die Anordnung der Halteeinrichtung 5B innerhalb eines Rades 4 des Fahrgestells 3 ist 9 zu entnehmen, die einen Querschnitt parallel zur Achse 6 des Rades 4 durch dessen Mittelpunkt zeigt. Die Halteeinrichtung 5B weist in der gezeigten Ausführungsform einen Magneten 7 auf, der in Wechselwirkung mit einer ferromagnetischen Oberfläche oder einem ferromagnetischen Material hinter einer zu bearbeitenden Oberfläche eine Anziehungskraft zwischen der Oberfläche und der Halteeinrichtung 5 bewirkt. Bei dem Magneten handelt es sich vorzugsweise um einen Permanentmagneten, der den Vorteil einer unabhängig von einer Energieversorgung wirkenden Anziehungskraft mit sich bringt. Besonders geeignet ist dabei ein Material, dass sich durch eine hohe Remanenz auszeichnet, beispielsweise NdFeB. Alternativ oder zusätzlich kann insbesondere aus Kostengründen auch ein einfacher Ferritmagnet eingesetzt werden.
-
Grundsätzlich ist auch der Einsatz eines Elektromagneten möglich, der bis auf die nötige Energieversorgung technisch nicht wesentlich aufwendiger ist als eine Lösung unter Verwendung von Permanentmagneten. Die Benutzung von Elektromagneten würde zudem die Verbindung und Trennung der Vorrichtung 1 mit bzw. von der Oberfläche erleichtern, da die Haltekraft abschaltbar oder sogar kontinuierlich regelbar wäre. Allerdings ist aus Sicherheitsgründen in der Regel auf die reine Verwendung von Elektromagneten zu verzichten, da auch bei einer Störung der Energieversorgung, etwa bei einem Stromausfall, die Haftwirkung schlagartig aufgehoben wäre und die Vorrichtung 1 abstürzen könnte.
-
Ähnliches gilt für eine Halteeinrichtung 5, die auf einem Unterdruckprinzip beruht. Eine solche Ausgestaltung der Halteeinrichtung 5 entspricht zwar ebenfalls dem zugrunde liegenden Erfindungsgedanken, eignet sich aufgrund der Abhängigkeit von einer Energieversorgung jedoch ebenfalls insbesondere für Spezialanwendungen.
-
Der Magnet 7 ist im Innern des Rades 4 vorzugsweise beweglich, insbesondere um die Achse 6 des Rades 4 schwenkbar, angeordnet. Auf diese Weise kann sich der Magnet 7 stets in Richtung der größten Feldliniendichte ausrichten. Dies ist für gewöhnlich der orthogonal zur Oberfläche, d. h. parallel zur Flächennormalen, ausgerichtete Vektor. Bei einer entsprechenden Ausrichtung des Magneten 7 erreicht die resultierende Anziehungskraft zwischen dem Magneten 7 und der Oberfläche ihren Maximalwert. Die Lauffläche 8 des Rades 4 bewegt sich dementsprechend zwischen dem Magneten 7 und der Oberfläche, an der die Vorrichtung 1 aufgrund der magnetischen Anziehungskraft anhaftet, hindurch, wenn das Rad 4 abrollt.
-
Um den Verlauf der magnetischen Feldlinien im Raum nicht unnötig zu stören, ist das Rad 4 zumindest im Wesentlichen vorzugsweise aus einem nicht-ferromagnetischen Material gebildet. Als besonders geeignetes Material hat sich Aluminium herausgestellt, dass sich zudem durch ein geringes spezifisches Gewicht auszeichnet. Ähnliche Eigenschaften finden sich im Bereich von Polymermaterialien, wobei hier auf eine ausreichende Materialfestigkeit und -robustheit sowie chemische Beständigkeit zu achten ist.
-
Um die von dem Magneten 7 ausgeübte Haltekraft gegenüber der Oberfläche zu regulieren und/oder zu optimieren, weist die Halteeinrichtung 5B in einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Stellvorrichtung 9 auf, wie in 9 erkennbar. Mittels der Stellvorrichtung 9 ist der Magnet 7 in Richtung der Oberfläche beweglich und damit variabel beabstandbar. Aus einem unterschiedlichen Abstand zwischen dem Magneten 7 und der Oberfläche resultiert eine unterschiedlich starke Anziehungskraft. Somit kann durch eine Veränderung dieses Abstands die Haltekraft der Halteeinrichtung 5 eingestellt werden. Neben einer Einstellung einer möglichst großen Haltekraft, jedoch ohne eine Bewegung der Vorrichtung 1 auf der Oberfläche zu hemmen, kann hierdurch die Haltekraft insbesondere auf ein Maß verringert werden, dass es erlaubt, die Vorrichtung 1 bequem von der Oberfläche zu lösen.
-
Als besonders geeigneter Abstand zwischen dem Magneten 7 und der Oberfläche wurde für typische Anwendungen ein Wert von mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, bevorzugt mindestens 3 mm, besonders bevorzugt 4 mm oder mehr, und/oder weniger als 20 mm, vorzugsweise weniger als 15 mm, bevorzugt weniger als 10 mm, besonders bevorzugt 8 mm oder weniger, gefunden. Bei dem Abstand handelt es sich stets um den effektiven Abstand, d. h. die Weite des Spaltes zwischen dem Magneten 7 und der ferromagnetisch wechselwirkenden Materialschicht der Oberfläche, also ohne Berücksichtigung etwaiger weiterer Schichten im Spalt, wie beispielsweise einer Lackschicht oder auch der Lauffläche 8 des Rades 4.
-
Konkrete Vorgaben in Bezug auf bestimmte Parameter der relevanten Schichten sind letztlich im Einzelfall in Abhängigkeit von der Anwendungssituation und der Konfiguration der Vorrichtung 1 zu bestimmen und entsprechend zu beachten. Hierzu zählen insbesondere eine gewisse Mindestdicke des ferromagnetischen Untergrunds, auf dem sich die Vorrichtung 1 bewegt, eine maximale Beschichtungsdicke, etwa in Form einer Lackierung oder Schmutzanhaftung, durch die hindurch die magnetische Haftwirkung noch ausreichend stark ist, und ein Mindestkrümmungsradius einer gekrümmten Oberfläche, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 problemlos überfahren werden kann.
-
In den 10 und 11 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Teils der Halteeinrichtung 5A gezeigt, der insbesondere im Bereich der Strahleinheit 2 angeordnet werden kann, um dort einen zusätzlichen lokal wirkenden Beitrag zur Haltekraft zu leisten. Somit wird wirksam vermieden, dass durch eine starke Rückstoßkraft des abgegebenen Arbeitsstrahls die Strahleinheit 2 von der Oberfläche wegbewegt wird, so dass die Abtragsleistung sinkt, oder dass sogar eine vollständige Ablösung der Vorrichtung 1 von der Oberfläche aufgrund der Rückstoßkraft des Strahls erfolgt.
-
Eine Ausführungsform eines Teils der Halteeinrichtung 5A gemäß der Darstellung in den 10 und 11 eignet sich jedoch auch für die Anordnung im Bereich eines Rades 4, beispielsweise, wenn dieses massiv ausgebildet ist oder ein ferromagnetisches Material aufweist, weshalb eine Anordnung der Halteeinrichtung 5 innerhalb des Rades 4 ausscheidet.
-
Zur Verbindung mit der Strahleinheit 2 weist der in 10 und 11 gezeigte Teil der Halteeinrichtung 5A insbesondere eine Verbindungseinrichtung 10 auf. Ferner ist im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine entsprechende Montageeinrichtung 11 zur Verbindung mit einer Aufnahmeeinrichtung 12 der Vorrichtung 1 vorgesehen. Auf diese Weise wird letztlich eine Verbindung der Strahleinheit 2 mit dem übrigen Teil der Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten hergestellt. Alternativ kann eine Verbindung der Strahleinheit 2 auch unmittelbar mit der Aufnahmeeinrichtung 12 erfolgen.
-
Auch der in 10 und 11 gezeigte Teil der Halteeinrichtung 5A weist eine innere Struktur mit einem Magneten 7 und einer Stellvorrichtung 9 zur variablen Beabstandung des Magneten 7 von der Oberfläche auf, wie in der Querschnittsdarstellung gemäß 12 erkennbar ist. Die Stellvorrichtung 9 weist dazu vorzugsweise eine Gasfeder 13 und/oder einen Elektrohubzylinder 14 auf, die einer präzisen Positionierung des Magneten 7 relativ zur Oberfläche dienen.
-
Um die Gewichtskraft der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit ausreichendem Sicherheitsüberschuss an einer zu bearbeitenden Oberfläche zu halten, und/oder der wirkenden Rückstoßkraft des Arbeitsstrahls zu widerstehen oder entgegenzuwirken, ist die Halteeinrichtung 5 vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Gesamthaltekraft im Betriebszustand, d. h. bei Anhaftung der Vorrichtung 1 an einer zu bearbeitenden Oberfläche, betragsmäßig mindestens das 1,2-fache oder 1,5-fache, bevorzugt mindestens das 2-fache oder 2,5-fache der Rückstoßkraft und/oder der Normalkomponente der Gewichtskraft der Vorrichtung zur Oberfläche beträgt.
-
Die Haltekraft beträgt dementsprechend vorzugsweise mindestens 1000 N, bevorzugt mindestens 1500 N, weiter bevorzugt mindestens 2000 N, besonders bevorzugt mindestens 2500 N.
-
Um eine optimale Anhaftung an der gewählten Oberfläche zu erreichen, ist die Halteeinrichtung 5 vorzugsweise ferner derart ausgestaltet, dass im Betriebszustand die Haltekraft pro Rad 4 bzw. pro Teil der Halteeinrichtung 5A, 5B vorzugsweise mindestens 500 N, bevorzugt mindestens 1000 N, weiter bevorzugt mindestens 1500 N, besonders bevorzugt mindestens 2000 N beträgt.
-
Mit Verringerung des Abstands des Magneten 7 zur Oberfläche steigt die Anziehungskraft an und erreicht bei sehr starker Annäherung an die Oberfläche sehr hohe Werte. Um eine hierdurch bedingte Kollision der Halteeinrichtung 5A bzw. des Magneten 7 mit der Oberfläche zu verhindern, welche ein Blockieren der Bewegung der Vorrichtung 1 zur Folge haben könnte, ist vorzugsweise ein Abstandshalter, beispielsweise in Form eines Hilfsrades 15, wie in den 1, 4, 5 und 8 erkennbar, vorgesehen.
-
Die Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten soll nach ihrem Einsatz in der Regel von der bearbeiteten Oberfläche abgenommen werden. Dies kann durch eine nicht im Einzelnen dargestellte Lösevorrichtung erleichtert werden. Die Lösevorrichtung kann insbesondere einen Hebelmechanismus aufweisen, wobei mittels eines Hebels oder einer Spindel manuell ein Mittel zur mechanischen Beabstandung der Vorrichtung 1 von der Oberfläche entgegen der Haltekraft bewegt wird, so dass die Vorrichtung 1 so weit von der Oberfläche abrückt, bis die Haltekraft von ihrer Reichweite her nicht mehr ausreicht, um die Vorrichtung 1 an der Oberfläche zu halten.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die Lösevorrichtung auch eine Bewegung der Halteeinrichtung 5 oder von Teilen von dieser von der Oberfläche weg bewirken, indem beispielsweise ggf. vorhandene Magneten 7 bewegt werden. Insofern kann die Lösevorrichtung zumindest teilweise durch die bereits angesprochene Stellvorrichtung 9 gebildet sein. Durch ein Abrücken der Halteeinrichtung 5 oder von Teilen dieser wird die ausgeübte Haltekraft so weit verringert, dass die Vorrichtung 1 von der Oberfläche gelöst werden kann oder sich von selbst infolge der Schwerkraft löst.
-
Das Fahrgestell 3 ist vorliegend selbstfahrend ausgebildet. Hierzu ist zweien der im dargestellten Fall insgesamt vier Räder 4 jeweils ein Motor 16 zugeordnet, so dass das Fahrgestell 3 vorliegend zwei Antriebsräder 4A aufweist. Die Antriebsräder 4A sind an quer zur Fahrtrichtung gegenüberliegenden Enden der Vorrichtung 1 angeordnet, so dass eine symmetrische Kraftübertragung zum Antrieb der Vorrichtung 1 möglich ist. Die übrigen zwei Räder 4 sind als Laufräder 46 ausgebildet, von denen kein Vortrieb für die Vorrichtung 1 ausgeht. Alternativ zu der dargestellten Ausbildung des Fahrgestells 3 können auch mehr oder weniger Räder 4 angetrieben sein. Insbesondere kann für einen sicheren Vortrieb jedes Rad 4 des Fahrgestells 3 als Antriebsrad 4A ausgebildet sein.
-
Es ist darüber hinaus nicht erforderlich, dass jedem Antriebsrad 4A ein eigener Motor 16 zugeordnet ist. Aus Gründen der Gewichtsersparnis sowie aus Kostengründen können weniger Motoren 16 als Antriebsräder 4A, insbesondere nur ein einziger Motor 16, vorgesehen sein, deren bzw. dessen Drehmoment mittels eines nicht dargestellten Getriebes auf die Antriebsräder 4A verteilt wird.
-
Zur besseren Traktion insbesondere der Antriebsräder 4A können einige, vorzugsweise alle, Laufflächen 8 der Räder 4 bei der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 mit einer rutschhemmenden Beschichtung, vorliegend in Form einer Gummierung, ausgestattet sein. Es ist jedoch auch eine entsprechende Oberflächenstrukturierung auf der Lauffläche 8 zur Reibungserhöhung möglich.
-
Das Fahrgestell 3 weist darüber hinaus vorzugsweise eine Wegstreckenmesseinrichtung 17 auf. Diese ist insbesondere zur elektronischen Wegstreckenmessung ausgebildet, wobei eine Verarbeitung der Wegstreckendaten digital erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich kann ferner eine mechanische Wegstreckenmesseinrichtung 17 oder ein mechanisches Mittel zur Wegstreckenbegrenzung vorgesehen sein, insbesondere falls der Einsatz elektronischer Komponenten aus Gründen einer speziellen Anwendungssituation ausscheidet.
-
Als Strahleinheit 2 können unterschiedliche Werkzeuge eingesetzt werden. Vorzugsweise ist die Strahleinheit 2 austauschbar bzw. wechselbar ausgebildet und von einer Aufnahmeeinrichtung 12 über die Verbindungseinrichtung 10 gehalten. Im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4 hat die Aufnahmeeinrichtung 12 die Form einer einfachen Trägerplatte, die letztlich die Strahleinheit 2 und den der Strahleinheit 2 zugeordneten Teil der Halteeinrichtung 5A trägt und über eine Verbindungsleitung 18 mit einem Grundkörper 19 der Vorrichtung 1 verbunden ist, der insbesondere dem Anschluss externer Leitungen dient.
-
Einfache Beispiele für mögliche Ausgestaltungen der Strahleinheit 2 sind eine Rotationsdüse, bei welcher der Arbeitsstrahl gebündelt unter einem Winkel austritt, so dass die drehbar gelagerte Düse in Rotation versetzt wird und der abgegebene Arbeitsstrahl sich auf einer Kegelmantelfläche bewegt, wodurch eine höhere Arbeitsbreite erreicht wird als bei einem statisch abgegebenen Strahl. Alternativ hierzu kann auch eine Fächerdüse vorgesehen sein, bei welcher der Arbeitsstrahl in einer Dimension aufgeweitet wird, wodurch ebenfalls die Arbeitsbreite der Strahleinheit 2 vergrößert wird.
-
Insbesondere eine Einzeldüse kann durch Einsatz einer Oszillationseinrichtung in eine Pendelbewegung versetzt werden, wodurch in schneller Folge ein vergleichsweise breiter Streifen gestrahlt wird. Eine solche Oszillation der Düse mittels einer Oszillationseinrichtung der Strahleinheit 2 vergrößert ebenfalls die Arbeitsbreite und erhöht die Effizienz der Vorrichtung 1 bei der Durchführung von Strahlarbeiten. Bei der Vorrichtung 1 gemäß den 1 bis 4 kommt eine Strahleinheit 2 zum Einsatz, bei der eine Mehrzahl von Düsen während des Betriebs auf einer Kreisbahn rotieren. Mit der dargestellten Strahleinheit 2 lässt sich insbesondere eine Arbeitsbreite von mehr als 150 mm, vorzugsweise mehr als 200 mm, bevorzugt mehr als 300 mm, und/oder weniger als 600 mm, vorzugsweise weniger als 500 mm, bevorzugt weniger als 400 mm, im dargestellten Fall etwa 380 mm, erreichen.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 4 ist die Strahleinheit 2 an einer Führungsschiene 20 geführt, durch welche die Arbeitsbreite der Vorrichtung 1 erheblich vergrößert wird. Insbesondere lassen sich Arbeitsbreiten von mehr als 1 m, vorzugsweise mehr als 1,5 m, und/oder weniger als 3 m, vorzugsweise weniger als 2,5 m, erreichen. Je nach Ausgestaltung des Aufbaus der Vorrichtung 1, insbesondere des Fahrgestells 3, können jedoch auch deutlich darüber liegende Arbeitsbreiten erreicht werden.
-
Die Strahleinheit 2 ist an der Führungsschiene 20 insbesondere verschieblich, vorzugsweise motorisch bewegbar, gelagert. Ein Verschieben der Strahleinheit 2 an der Führungsschiene 20 geschieht dabei durch einen, vorzugsweise elektromechanischen, Antrieb 27. Alternativ kann auch eine pneumatische oder hydraulische Bewegung der Strahleinheit 2 oder ein gemischtes Antriebskonzept vorgesehen sein. Durch einen Antrieb 27 unter Verzicht auf elektrische bzw. elektronische Komponenten ist die Vorrichtung 1 insbesondere für den Einsatz in besonders feuchten und/oder explosionsgefährdeten Bereichen geeignet.
-
Die Vorrichtung 1 weist vorzugsweise Endlagenschalter 21, insbesondere in den Endbereichen der Führungsschiene 20 auf. Bei Erreichen der Endposition der Verschiebungsbewegung der Strahleinheit 2 an der Führungsschiene 20 wird der entsprechende Endlagenschalter ausgelöst, so dass ein Ab- oder Umschalten der Bewegung bzw. der Bewegungsrichtung der Strahleinheit 2 an der Führungsschiene 20 bewirkt wird.
-
In der vorliegend beschriebenen Ausgestaltung der Vorrichtung 1 bildet die Führungsschiene 20 zusammen mit Auslegern 22 einen Rahmen des Fahrgestells 3. Hierdurch wird diesem bzw. der Vorrichtung 1 als solcher ihre grundlegende Form und eine ausreichende Stabilität verliehen, so dass ein Betrieb der Vorrichtung 1 mit einem geringen Maß an Verwindungen und damit einer präzisen Positionierung relativ zur zu bearbeitenden Oberfläche möglich ist.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten ferner eine Sicherung in Form von einer oder mehreren Sicherungsösen 23 auf, die neben einer Funktion der Führung einer aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Druckleitung für das Strahlmittel, also Schlauchführung, oder einer Steuerleitung alternativ oder zusätzlich auch zur Verbindung mit einem ebenfalls nicht dargestellten Fanggurt oder einem vergleichbaren Seil und/oder einer Kette, also einer Absturzsicherung dienen können. Wenngleich zur grundlegenden Sicherung eine Sicherungsöse 23 o. ä. ausreichend ist, empfiehlt es sich, wie im vorliegenden Beispiel eine Mehrzahl von Sicherungsösen 23 vorzusehen, damit durch eine redundante Absicherung auch im Falle eines Versagens einer der Sicherungsösen 23 ein ungehinderter Absturz der Vorrichtung 1 verhindert wird.
-
Zur Sicherung bei gleichzeitig hoher Bewegungsfreiheit im Einsatz der Vorrichtung 1 sind freilaufende Gurte besonders geeignet, die bei Überschreiten eines vorgegebenen bzw. vorgebbaren Beschleunigungsgrenzwertes blockieren, ähnlich Sicherheitsgurten in Kraftfahrzeugen.
-
Es versteht sich, dass alternativ oder zusätzlich zur Verwendung spezieller Sicherungsösen 23 auch eine Absturzsicherung durch das unmittelbare Anlegen von Gurten o. ä. um tragende Bauteile oder -gruppen der Vorrichtung 1, wie das Fahrgestell 3 oder die Ausleger 22, erfolgen kann. Hierzu sind vorzugsweise gesonderte Bereiche an den betreffenden Bauteilen der Vorrichtung 1 freigehalten, um das Anlegen von Sicherungsmitteln, wie Sicherungsgurten o. ä., ohne ein Einklemmen derselben oder andere Beeinträchtigungen der verwendeten Sicherungsmittel zu ermöglichen.
-
Eine Sicherung der Vorrichtung 1 gegen unkontrolliertes Abstürzen mittels eines Fanggurtes o. ä. erfolgt idealerweise an mehr als einem externen Verankerungspunkt, so dass im Fall eines Ablösens der Vorrichtung 1 von der Oberfläche keine Pendelbewegung auftritt. Infolge einer solchen Pendelbewegung der Vorrichtung 1, die typischerweise eine Gesamtmasse von 100 kg bis 150 kg besitzt, können ähnlich wie bei einem vollständigen Absturz der Vorrichtung 1 ebenfalls beträchtliche Schäden an Sachgegenständen sowie an Leib und Leben von Personen in der Umgebung auftreten.
-
Als weiteren Sicherheitsaspekt weist die Vorrichtung 1 vorzugsweise einen Sensor 5C zur Detektion der Anwesenheit einer Oberfläche, an der die Vorrichtung 1 anhaftet, auf. Ein solcher Sensor 5C ist insbesondere in die Halteeinrichtung 5 und/oder in das Fahrgestell 3 integriert und in der Ansicht gemäß den 1 bis 4 nicht im Detail dargestellt.
-
Im Fall einer auf Magnetkraft beruhenden Halteeinrichtung 5 wird mittels eines solchen Sensors 5C insbesondere die Anwesenheit eines ferromagnetischen Materials in ausreichender Nähe zu den Magneten 7 detektiert, d. h. in der Reichweite der anziehenden Wirkung der Magneten 7, innerhalb derer eine ausreichend große Haltekraft zum Tragen der Vorrichtung 1 aufgebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein als Annäherungsschalter, vorzugsweise als induktiver Näherungsschalter (sog. Ini-Schalter), ausgebildeter Sensor 5C die Anwesenheit einer Oberfläche zur Anhaftung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 vorgesehen sein oder es kann eine mechanische Abtastung der Oberfläche erfolgen.
-
Eine mechanische Abtastung besitzt den Vorteil, dass sie grundsätzlich frei von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten ausgebildet werden kann. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Sicherungseinrichtung, d. h. des Sensors 5C, aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit, durch welche insbesondere elektronische Schaltkreise gestört werden können. Zusätzlich ist es dadurch möglich, die Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten beispielsweise in einer explosionsgefährdeten Atmosphäre oder in für elektromagnetische Störungen empfindlichen Bereichen einzusetzen.
-
Im Fall einer unterdruckbasierten Halteeinrichtung 5 kann beispielsweise der Druck im Bereich zwischen der Halteeinrichtung 5 und der Oberfläche gemessen werden. Eine Veränderung, insbesondere ein Ansteigen, des Drucks ist dabei ein Anzeichen für den Kontaktverlust zur Oberfläche.
-
Ein alternatives, bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten ist in den 5 bis 8 dargestellt. Grundsätzlich ähnelt dessen Aufbau der in den 1 bis 4 gezeigten und zuvor beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung 1. Der alternative Aufbau der Vorrichtung 1 gemäß den 5 bis 8 unterscheidet sich vor allem durch einen gesonderten Tragrahmen 24 und die Art der Aufnahmeeinrichtung 12 für die Strahleinheit 2, welche auch im vorliegenden Fall insbesondere wechselbar, d. h. auf einfache Weise von der Aufnahmeeinrichtung 12 trennbar bzw. mit dieser verbindbar, ist.
-
Im gezeigten Beispiel gemäß den 5 bis 8 weist die Vorrichtung 1 dem Grunde nach die gleiche Strahleinheit 2 auf wie im in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel. Die Strahleinheit 2 weist im vorliegenden Beispiel zusätzlich jedoch eine Absaugeinrichtung 25 zur Absaugung des Strahlmittels und/oder des abgetragenen Materials auf. Wie im zuvor beschriebenen Beispiel sind auch hier unterschiedliche Strahleinheiten 2 anwendungsabhängig zusammen mit dem allgemeinen Aufbau der Vorrichtung 1 einsetzbar.
-
Die Aufnahmeeinrichtung 12 weist bei der vorliegenden Ausgestaltung der Vorrichtung 1 einen Schwenkarm 26 auf. Der Schwenkarm 26 trägt im Betrieb die Strahleinheit 2 und führt diese insbesondere in einer Schwenkbewegung über die zu bearbeitende Oberfläche, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zur Oberfläche. Die Schwenkbewegung des Schwenkarms 26 wird insbesondere durch einen Antrieb 27 entlang eines Zahnkranzes 28 ausgeführt. Anstelle des Zahnkranzes 28 ist beispielsweise auch eine Gleitschiene o. ä. ein geeignetes Mittel zur Führung des Schwenkarms 26.
-
Durch die Schwenkbewegung des Schwenkarms 26 wird die effektive Arbeitsbreite der Vorrichtung 1 bei der Durchführung von Strahlarbeiten gegenüber der Strahleinheit 2 als solcher erhöht. Die Arbeitsbreite beträgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere mehr als 0,75 m, vorzugsweise mehr als 1 m, und/oder weniger als 3 m, vorzugsweise weniger als 2 m, und liegt typischerweise bei etwa 1,5 m.
-
Ähnlich wie im Fall des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels kann bzw. können auch bei der vorliegenden Ausgestaltung ein oder mehrere Endlagenschalter 21 vorgesehen sein. Bei Erreichen der äußersten Position der Schwenkbewegung trifft der Schwenkarm 26 beispielsweise auf den Endlagenschalter 21, so dass ein Ab- oder Umschalten des Antriebs 27 erfolgt, so dass die Bewegung zum Stillstand kommt oder die Bewegungsrichtung umgekehrt wird.
-
Anstelle einer aktiv angetriebenen Bewegung des Schwenkarms 26 alternierend in beide Schwenkrichtungen kann auch eine einseitige oder beidseitige Federlagerung des Schwenkarms 26 vorgesehen sein, so dass dieser nach einem Ausschwenken wieder selbsttätig in eine definierte Ausgangslage zurückkehrt.
-
Zur Ansteuerung der Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten dient insbesondere eine nicht zeichnerisch dargestellte Steuereinrichtung, die üblicherweise separat von der eigentlichen Vorrichtung 1 bereitgestellt wird, aber zusammen mit dieser eine funktionale Einheit im Sinne der Erfindung bildet.
-
Die Steuereinrichtung kann mit der Vorrichtung 1 drahtlos und/oder per Kabelverbindung, alternativ oder zusätzlich auch über eine pneumatische Steuerleitung, verbunden sein. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise als Fernsteuerung ausgebildet, so dass die Vorrichtung 1 fernsteuerbar, insbesondere mittels Fernsteuerung gesteuert verfahrbar, ausgebildet ist.
-
Mittels der Steuereinrichtung ist ein weitgehend autarker Betrieb der Vorrichtung 1 bei der Durchführung von Strahlarbeiten möglich. Hierzu kann insbesondere ein Steuerprogramm in die Steuereinrichtung geladen werden, das einen oder mehrere Steuerparameter zur Steuerung der Vorrichtung 1 beinhaltet.
-
Von einem automatischen Betrieb abgesehen erlaubt die Steuereinrichtung mittels entsprechender Bedienelemente, insbesondere einer Fernbedienung bzw. Fernsteuerung, vorzugsweise auch eine manuelle Bedienung der Vorrichtung 1 oder von Teilen der Vorrichtung 1. Hierbei ist insbesondere die Steuerung der Bewegung der Vorrichtung 1 auf der Oberfläche, aber bevorzugt auch die Steuerung der Strahleinheit 2 in Bezug auf unterschiedliche Betriebsparameter möglich.
-
Darüber hinaus können zur Erfassung des Ist-Zustands verschiedener Parameter wie Position der Vorrichtung 1 auf der Oberfläche, Betriebsdruck, Durchflussmenge des Strahlmittels, Abstand zur Oberfläche, Reinigungsgrad o. dgl. entsprechende Sensoren und Signalleitungen vorgesehen sein, wobei eine Übertragung vorzugsweise drahtlos erfolgt. Die Verarbeitung der erfassten Parameter kann daraufhin in der Steuereinrichtung erfolgen und zur Regelung für die automatische Durchführung von Strahlarbeiten genutzt werden.
-
Daher ist vorzugsweise eine manuelle Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nicht erforderlich, sondern es ist lediglich die Anwesenheit eines Bedieners zur Kontrollfunktion notwendig, insbesondere um diesbezügliche gesetzliche Vorgaben zu erfüllen. Als besonders vorteilhaft zeigt sich der automatische Betrieb der Vorrichtung 1 in Bereichen, die schlecht einzusehen sind, beispielsweise in großer Höhe oder wenn durch Wassergischt während des Betriebs der Vorrichtung 1 die Sicht auf den zu bearbeitenden Bereich erschwert ist.
-
Neben üblichen sicherheitsrelevanten Maßnahmen, wie etwa einem manuell zu betätigenden Not-Aus-Schalter, kann die Steuereinrichtung im Hinblick auf eine erhöhte Betriebssicherheit derart ausgebildet sein, dass eine automatische Abschaltung der Vorrichtung 1 und/oder der Strahleinheit 2 erfolgt, wenn ein Notsignal, insbesondere von einem Sensor 5C zur Detektion der Anhaftung der Vorrichtung 1 an einer Oberfläche, empfangen wird, so dass eine Ablösung von der Oberfläche festgestellt wird. Ein entsprechendes Notsignal kann alternativ oder zusätzlich auch beispielsweise durch einen Beschleunigungssensor abgegeben werden, mittels dessen ein Zustand des freien Falls der Vorrichtung detektiert werden kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Strahleinheit
- 3
- Fahrgestell
- 4
- Rad
- 4A
- Antriebsrad
- 4B
- Laufrad
- 5
- Halteeinrichtung
- 5A
- Teil der Halteeinrichtung (Strahleinheit)
- 5B
- Teil der Halteeinrichtung (Rad)
- 5C
- Sensor
- 6
- Achse
- 7
- Magnet
- 8
- Lauffläche
- 9
- Stellvorrichtung
- 10
- Verbindungseinrichtung
- 11
- Montageeinrichtung
- 12
- Aufnahmeeinrichtung
- 13
- Gasfeder
- 14
- Elektrohubzylinder
- 15
- Hilfsrad
- 16
- Motor
- 17
- Wegstreckenmesseinrichtung
- 18
- Verbindungsleitung
- 19
- Grundkörper
- 20
- Führungsschiene
- 21
- Endlagenschalter
- 22
- Ausleger
- 23
- Sicherungsöse
- 24
- Tragrahmen
- 25
- Absaugeinrichtung
- 26
- Schwenkarm
- 27
- Antrieb
- 28
- Zahnkranz
