DE2413688A1 - Kletterfahrzeug - Google Patents

Description

9329-74/Sch/Ba

Case 16766/17195 2Λ13Β88

GB-PA Nr. 13681/73 ^HIOOOO

vom 21. März 1973

Universal Crawler Company Limited Farnham, Surrey, (Großbritannien)

Kletterfahrζeug

Die Erfindung bezieht sich auf raupengetriebene Fahrzeuge, deren Raupen mit Hilfe von Magneten oder ünterdruckeinrichtungen es ermöglichen, daß das Fahrzeug an einer stark gegen die Horizontale geneigten und über die Vertikale überhängenden Oberfläche haften kann. Solche Raupenfahrzeuge werden beispielsweise verwendet zum Reinigen, Anstreichen oder für anderweitige Bearbeitungen von Schiffsrümpfen.

In der BE-PS 684 926 ist ein solches Raupenfahrzeug beschrieben. Es hat einen Rahmen mit zwei Sätzen von Lagern, in denen eine Antriebsachse und eine frei laufende Achse drehbar gelagert sind. Jede der Achsen trägt ein Paar Räder, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Rahmens angeordnet sind, und auf den gegenüberliegenden Rahmenseiten sind zwei Raupen vorgesehen, die jeweils über ein Rad auf der angetriebenen Achse und. über ein Had auf der nicht angetriebenen Achse verlaufen. Di© Raupen bestehen aus einem flexiblen Gurt, an dem in regelmäßigen geringen Abständen Platten in Form von Stabmagneten angebracht sind? welche ein Festhaftesi des Fahrzeugs an Oberflächen aus ferromagnetischem Material ermöglichen.

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Das Fahrzeug enthält ferner einen auf dem Rahmen montierten Motor zum Antrieb der Antriebsachse und damit der Ketten, so daß das Fahrzeug auf einer Oberfläche entlang fahren kann. Zur Steuerung des Fahrzeugs sind Kupplungen vorgesehen, wie dies bei normalen Raupenfahrzeugen üblich ist. Es sind weitere Ausfuhrungsformen dieses Raupenfahrzeuges beschrieben, bei dem die Platten mit Elektromagneten oder mit ünterdruckeinrichtungen versehen sind, welche einen Betrieb auch an nichtmagnetischen Oberflächen erlauben.

Derartige Fahrzeuge sind für Fernsteuerung eingerichtet und für das Reinigen und Anstreichen großer Oberflächen gedacht, die schwierig zu erreichen sind, beispielsweise Schiffsrümpfe und Wandungen großer Vorratstanks. Zu diesem Zweck enthält ein solches Fahrzeug Mittel zum Schieben, Ziehen oder Tragen von Vorrichtungen wie Sandstrahldüsen und Farbrollen, denen Sand und Farbe durch entfernt angeordnete Kompressoren zugeführt werden. Das Fahrzeug kann für Reinigungszwecke auch drehbare Farbbürsten tragen. Hinsichtlich weiterer Einzelheiten sei auf die BE-PS 684 926 verwiesen.

Ein derartiges Fahrzeug hat jedoch den Nachteil, daß seine Fernsteuerung für den Betrieb auf bestimmten Oberflächen, die beispielsweise in starkem Maße mit Fremdstoffen bedeckt sind oder überhängen, mit Schwierigkeiten verbunden ist, wenn es sich längs bestimmter Bahnen bewegen soll oder Wendebewegungen ausführen soll.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung solcher Fahrzeuge derart, daß sich diese Steuerungsschwierigkeiten überwinden oder zumindest verringern lassen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Mittel gelöst.

Hierbei enthält das Fahrzeug zusätzliche magnetische oder ünterdruckeinrichtungen, die nicht in oder an den Raupen ange-

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ordnet sind und die im Betrieb eine zusätzliche Haftung zwischen Fahrzeug und Oberfläche bewirken. Diese zusätzlichen Einrichtungen sind an einem Trag- und Abstandsapparat montiert, der in direktem Kontakt mit der zu überquerenden Oberfläche kommt und den Abstand der zusätzlichen Einrichtungen von der Oberfläche unterhalb des Fahrzeuges bestimmt und gleichzeitig verhindert, daß diese Einrichtungen in direkte Berührung mit der Oberfläche kommen. Dieser Apparat-ist, obwohl er die Oberfläche direkt berührt, so ausgebildet, daß sich das Fahrzeug mit Hilfe seiner Ketten bewegen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Abstandsapparat ein oder mehrere Rollenlager, deren Rollenelemente die zu überquerende Oberfläche direkt berühren. Es können jedoch auch andere Formen des Abstandsapparates verwendet werden, beispielsweise Kufen aus einem Material mit genügend niedrigem Reibungskoeffizient, wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen.

Vorzugsweise sind die zusätzlichen Magnet- oder Unterdruckeinrichtungen so auf dem Fahrzeug montiert, daß sie sich in begrenztem Maße senkrecht zu der Ebene bewegen können, in der sich das Fahrzeug im Betrieb bewegt. Für diese begrenzte Bewegung sfBELheit können Federn oder andere geeignete Mittel verwendet werden.

Für die zusätzlichen Einrichtungen werden magnetische, insbesondere elektromagnetische Mittel bevorzugt. Da die zusätzliche Anhaftung nicht immer erforderlich ist, können der Elektromagnet oder die Magnete je nach Erfordernis wirksam oder unwirksam gemacht werden. Im abgeschalteten Zustand steht die zusätzliche Einrichtung nicht in Berührung mit der Oberfläche und hängt an Federn im Fahrzeug. Wenn der oder die Elektro- . magneten eingeschaltet werden, werden die Feder durch die Anziehungskraft zwischen Elektromagnet und Oberfläche gespannt, bis der Abstandsapparat in Berührung mit der Oberfläche kommt.

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Beim Abschalten besteht diese Anziehung nicht mehr, und die Federn ziehen sich zusammen und heben den oder die Magnete wieder zurück in die Aufhängelage.

Beim Einschalten des oder der Magnete könnte eine zu starke Beschleunigung ein Anstoßen des Abstandsapparates an der Oberfläche zur Folge haben, bei der der Apparat oder die Oberfläche oder beide beschädigt werden. Umgekehrt könnten beim Abschalten die Federn den oder die Magnete in der entgegengesetzten Richtung weg von der Oberfläche beschleunigen, und eine übermäßige Beschleunigung könnte das Fahrzeug von der Oberfläche wegschleudern. Zur Vermeidung solcher Erscheinungen kann eine geeignete Dämpfungsvorrichtung vorgesehen werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellungen einiger Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a und 1b schematische geschnittene Seitenansichten eines Teils des erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrzeugs;

Fig. 2 eine üntenansicht des Fahrzeugs;

Fig. 3 und 4 schematische Seitenschnitte einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs; und

Fig. 5 eine üntenansicht der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Fahrzeug hat einen Hauptrahmen, von dem ein Teil mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist und auf dem ein teleskopförmiger Teilrahmen 11 angebracht ist. Die beiden Hälften des teleskopförmigen Teilrahmens sind durch Federn 12 miteinander verbunden, welche den Teilrahmen zusammenzuziehen suchen. An der unteren Hälfte ist ein Elektromagnet 13 mit Stromzuführungsdrähten 14 sowie ein Drucklager 15 angebracht, das mit einer Klemmvorrichtung

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mit dem Teilrahmen verbunden ist. Die Lagerkugel 19 des Drucklagers 15 ragen unter dem Teilrahmen weiter heraus als der Elektromagnet, wie dies die Figuren zeigen.

Beim Erregen des Magneten wird der teleskopförmige Teilrahmen auseinandergezogen, so daß die Lagerkugeln des Drucklagers in Berührung mit der Oberfläche 18 kommen. Die durch die Reibung zwischen den beiden Hälften des teleskopformigen Teilrahmens bewirkte Dämpfung verzögert die Größe der Beschleunigung der unteren Hälfte des Teilrahmens. Anschläge 17 verhindern, daß der teleskopförmige Teilrahmen sich über ein bestimmtes Maß hinaus zusammenzieht.

Wenn das Fahrzeug über eine gekrümmte Oberfläche fährt, dehnen sich die Federn entweder aus oder sie ziehen sich zusammen, so daß die zusätzliche Haftkraft vergrößert oder verkleinert wird, je nachdem, ob die überfahrene Oberfläche gegenüber dem Fahrzeug konvex oder konkav gekrümmt ist.

Figur 1a zeigt die zusätzliche Einrichtung in Betrieb, während Figur 1b sie in der Ruhelage in einer Entfernung von der Oberfläche 18 darstellt. Die Unteransicht gemäß Fig. 2 zeigt den Hauptrahmen 10, welcher den Magnet 13 und die Ketten 20 trägt.

Gemäß den Figuren 3 bis 5 enthält das Fahrzeug einen Hauptrahmen, von dem ebenfalls ein Teil mit 10 dargestellt ist und auf dem ein Teilrahmen 11 angebracht ist. Der Teilrahmen hat einen ringförmigen Teil 11' mit zwölf öffnungen 21, deren jede genügend groß ist, um einen Elektromagneten 13 in vertikaler Richtung hindurchtreten zu lassen. Jeder Elektromagnet 13 ist im Teilrahmen mit einer Feder 12 aufgehängt, deren eines Ende am Magnet und deren anderes Ende am Teilrahmen befestigt ist. Am unteren Ende jedes MagnetenpLst eine frei drehbare Kugel 15 angebracht , die durch einen Haltering 13· zurückgehalten wird. Die Kugel 19 jedes Elektromagneten ragt unter den Teilrahmen weiter als der Elektromagnet hinaus, wie dies die Zeichnung

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veranschaulicht. Die Kugeln können beispielsweise aus PoIytetrafluoräthylen bestehen.

Beim Erregen der Magnete entstehen zwischen ihnen und der Oberfläche 18 (etwa ein Schiffsrumpf) Anziehungskräfte, infolge deren die Federn ausgedehnt werden, bis die Kugeln 13 die Oberfläche 18 berühren. Die Anschläge 17 verhindern, daß die Magnete mehr als um ein vorbestimmtes Maß zurückgezogen werden, wenn die Erregung abgestellt wird.

Wenn das Fahrzeug bei eingeschalteten Magneten über eine gekrümmte Oberfläche läuft, dann werden die Federn einzeln jeweils entweder ausgezogen oder ziehen sich zusammen, wobei die zusätzliche Anziehungskraft anwächst oder abnimmt, je nachdem, ob die überfahrene Oberfläche gegenüber dem Fahrzeug konkav oder konvex ist. Läuft das Fahrzeug über einen örtlichen Vorsprung, wie etwa eine Niete, so bewegen sich nur die unmittelbar in Berührung mit diesem Vorsprung geratenden Magnete in vertikaler Richtung, während die übrigen weiterhin in Berührung mit der Oberfläche bleiben. Auf diese Weise wird die Verringerung der zusätzlichen Haftkraft auf ein Maß entsprechend der Vertikalbewegung des oder der unmittelbar betroffenen Magnete begrenzt.

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Claims (5)

1. -7-Patentarisprüche

   '- ¹ * Raupeiigetriebenes Kletterfahrzeug, dadurch genzeichnet, daß außerhalb der Ketten (20) eine zusätzliche magnetische oder Unterdruckeinrichtung (13) vorgesehen ist, die im Betrieb eine zusätzliche Anziehung zwischen Fahrzeug (10,11) und einer Oberfläche (18) bewirkt und in einem Trag- und Abstandsapparat (11) angeordnet ist, der in direkte Berührung mit der zu überquerenden Oberfläche (18) kommt und den Abstand der zusätzlichen Einrichtung von der Oberfläche unterhalb des Fahrzeugs derart bestimmt, daß die zusätzliche Einrichtung nicht in direkte Berührung mit der Oberfläche kommt, und derart ausgebildet ist, daß die Bewegung des Fahrzeugs mittels seiner Raupen trotz der direkten Berührung des Abstand sapparates mit der Vorrichtung möglich bleibt.
2. 2) Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Einrichtung durch einen einzigen Elektromagneten (13) gebildet wird (Fig. 1).
3. 3) Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Einrichtung durch eine Mehrzahl von Elektromagneten (13) gebildet wird, deren jeder in dem Trag- und Abstandsapparat einzeln angeordnet ist (Fig. 3).
4. 4) Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsapparat für jeden Elektromagneten mindestens eine Kugel (19) aufweist, die mit der Oberfläche (18) in Berührung treten und frei auf dieser rollen kann, wenn sich das Fahrzeug bewegt, und den Abstand des erregten Elektromagneten bestimmt.
5. 5) Fahrzeug nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet t daß der Trag- und Abstandsapparat Rückholfedern (12) aufweist, welche die zusätzlichen magnetischen Einrichtungen (13)

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   in eine vorgegebene Position zurückziehen, wenn diese abgeschaltet werden, in der keine Berührung mit der Oberfläche besteht.

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