DE2920541C3

DE2920541C3 - Vorrichtung zum Behandeln von Schiffskörpern

Info

Publication number: DE2920541C3
Application number: DE2920541A
Authority: DE
Inventors: Hans Georg Loeddekoepinge Lundberg
Original assignee: MARINKONSULT HANS LUNDBERG TRELLEBORG SE AB
Current assignee: MARINKONSULT HANS LUNDBERG TRELLEBORG SE AB
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1981-11-19
Also published as: NO831177L; GB2022520B; FR2427229B3; AU524493B2; EG14512A; GB2022520A; NL7904357A; ZA792712B; DE2920541B2; IT1121539B; GR68498B; NO148991C; NO791817L; FR2427229A1; JPS5511979A; IT7923170A0; AU4764579A; NO148991B; ES481136A1; PT69678A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten, vorzugsweise Reinigen von Unterwasserteilen bei feststehenden oder schwimmenden Bauten, beispielsweise Schiffskörpern, mit einem Gestell, welches zumindest zwei drehbare, zur Anlage gegen die Unterwasserteile bewegbare Bearbeitungsgeräte mit Motorantrieb trägt und an das eine Ende eines langgestreckten Elements angeschlossen ist, das an seinem anderen Ende schwenkbar an ein Gelenk angeschlossen ist, welches während der Bearbeitung im wesentlichen lagefest zum Gestell und zum Schiffskörper angeordnet ist und mit einer das Gestell und das Element tragenden, bewegbaren Einheit verbunden ist.

wobei die Bearbeitungsgeräte durch Schwenken des Elements und Bewegen der Einheit aufeinander folgende Unterwasserteile des Sclüffskörpers bearbeiten.

Durch die AT-PS 3 330 ist eine derartige Vorrichtung zum Reinigen von Schiffskörpern bekannt, bei der das Bearbeitungsgerät über senkrecht zueinanderstehende Zahnstangen bewegt wird. Die Übertragung der Andrückkraft auf das Reinigungsgerät, beispielsweise

ίο eine Bürste, ist jedoch infolge des relativ langen Hebelarmes bedingt durch die senkrecht zueinanderstehenden Zahnstangen, ungünstig. Da eine herkömmliche Bürstenanordnung als Reinigungsgerät verwendet wird, ist die erzielte Reinigungswirkung zumeist ungenügend.

Durch die US-PS 34 09 854 ist es an sich bekannt, eine bewegbare Einheit mit Saugnäpfen zur Bearbeitung von Schiffskörpern zu verwenden, wobei die Saugnäpfe mittels Ventilen und Motoren wechselweise in der Bewegungsrichtung bewegt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bezüglich der Antriebstechnik so zu verbessern, daß auch bei starkem Bewuchs eine zufriedenstellende Reinigung erzielt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die bewegbare Einheit, wie an sich bekannt, von zumindest zwei Saugnapfen gebildet ist, die in lösbar festsitzendem Eingriff mit dem Unterwasserteil des Schiffskörpers führbar und wechselweise in der Bewegungsrichtung bewegbar sind, und daß die Bearbeitungsgeräte gegen die Ebene des Unterwasserteils des Schiffskörpers etwas geneigt sind, so daß die Bearbeitungsgeräte eine Schubkraft erzeugen, durch welche sie längs der aufeinanderfolgenden Teile des Schiffskörpers hin- und herbewegbar sind, wobei die Umlaufrichtung der Bearbeitungsgeräte umsteuerbar und/oder deren Neigungswinkel zum wechselweisen Antrieb des Gestells hin- und herverstellbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der bewegbaren Einheit in Form von am Schiffskörper befestigbaren Saugnäpfen, die für den Arm in Bewegungsrichtung in jeder Stellung einen festsitzenden Schwerpunkt bilden, kann der Hebelarm zur Bewegung der Bearbeitungsgeräte relativ kurz sein, so daß eine bessere Übertragung der Andrückkraft und damit eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt werden kann.

Die Reinigungswirkung kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verbessert werden, indem mindestens eines der Bearbeitungsgeräte aus einem Halter besteht, der auf der Antriebswelle des Motors drehfest montiert ist und mehrere radial nach außen gerichtete Kratzglieder trägt, die gegen die zu behandelnden Teile des Schiffskörpers andrückbar sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kratzglieder aus einem federnd nachgiebigen Werkstoff gefertigt und an ihren inneren Enden an je einer, am Halter montierten Konsole befestigt, sowie zwischen ihren Enden gegen je eine vom Halter vorstehende, als Hebelpunkt dienende Stütze anliegen, und daß die Kratzglieder beim Andrücken gegen die zu behandelnden Teile des Schiffskörpers federnd nachgeben.

Ausführungsformen der Erfindung werden an Hand der folgenden Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig.! schematisch und von außen gegen einen .Schiffskörper gesehen eine erste bevorzugte Aiisführungsform der Vorrichtung und deren Verwendung,

Fig.2 schematisch und teilweise im Schnitt eine Einzelheit der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3 in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung und deren Verwendung,

Fig.4 in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung und deren Verwendung,

Fig.5 die in Fig.4 gezeigte Vorrichtung in ihien Einzelteilen,

F i g. 6 eine Ausführungsform eines von der Vorrichtung umfaßten Behandlungsgeräts, gesehen von der der zu behandelnden Fläche zugewandten Seite, und

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6.

Die in der Zeichnung allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Reinigung der Unterwasserflächen eines Schiffskörpers 2, in erster Linie zur Entfernung des Bodenbewuchses an Algen, Muscheln usw. Die Zeichnung zeigt einen Teil der lotrechten Seite des Schiffskörpers 2, aber die Vorrichtung 1 läßt sich ohne größere Abänderungen auch zur Reinigung der Unterseite des Schiffskörpers benutzen.

Die Vorrichtung 1 weist ein Gestell 3 auf, in welchem Bearbeitungsgeräte in Form von zwei kreisförmigen Bürsten 4 mit vorzugsweise einander überlappenden Bewegungsbahnen angebracht sind, die von je einem hydraulisch, elektrisch oder r~»umatisch angetriebenem Motor 5 angetrieben sind. Die Motoren 5 sind über geeignete Schläuche 6 an eine sich über der Wasseroberfläche befindenden Kraftquelle 8 angeschlossen. Die Bürsten 4 können in herkömmlicher Weise harte Borsten haben, die zwecks Reinigung des Schiffskörpers 2 gegen diesen ansetzbar sind. Alternativ kann die eine oder beide Bürsten 4 der Vorrichtung 1 in der in F i g. 6 und 7 gezeigten und im folgenden näher beschriebenen Weise ausgebildet sein.

Das Gestell 3 ist in den Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 an das eine Ende eines langgestreckten Elements in Form eines Armes 9 angeschlossen, der in der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform teleskopisch längenverstellbar ausgebildet sein kann, beispielsweise von etwa 5 m bis 20 m. An seinem anderen Ende ist der Arm 9 schwenkbar verbunden mit einem Gelenk 10, das in der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform am unteren, sich unter der Wasseroberfläche 7 befindlichen Ende einer im wesentlichen lotrecht gerichteten Stange 11 angebracht ist. Die Stange 11 ist mittels eines zweckdienlichen Gliedes, beispielsweise eines Sicherungsbob.ens 12 (F i g. 2) axialverschiebbar fixierbar in einer Führung 13, die hier eine die Stange 11 umschließende Hülse ist. Die Führung 13 kann zu einem im folgenden näher beschriebenen Zweck über Federn 14 gegen eine zentrierte Lage nachgiebig belastet sein. Die Führung 13 ist über die Federn 14 an eine das Gestell 3, den Arm 9, das Gelenk 10 und die Stange 11 tragende, bewegliche Einheit 15 angeschlossen, die in der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ein Wasserfahrzeug ist. Die Stange 11 ist mittels in zweckdienlicher, nicht gezeigter Weise an geeigneten Stellen des Schiffskörpers 2 verankerter Seile 16 oder anderer geeigneter Hilfsmittel in Richtung des Pfeiles 17 bewegbar. Der Arm 9 erstreckt sich im wesentlichen waagerecht nach vorn vom Gelenk 10, gesehen in der Bewegungsrichtung 17, und ist zusammen mit dem Gestell 3 und den davon getragenen Bürsten 4 in Richtung des Doppelfeiles 18 aufwärts und abwärts schwenkbar, wobei die Bürsten 4 nach einem Arbeitszyklus von oben in Höhe der Wasseroberfläche 7 (siehe die mit strichpunktierten Linien gezeigte Lage in Fig. 1) nach unten bis zur Kimm 19 des Schiffes und wieder nach oben in die durch strichpunktierte Linien gezeigte Lage durch Fortbewegung des Fahrzeuges 15, d. h. die Bewegungsrichtung, in Richtung des Pfeiles 17 um eine beispielsweise der gemeinsamen Arbeitsbreite der beiden Bürsten 4 entsprechende Strecke vorwärts bewegt werden. In

ίο dieser Weise bearbeiten die Bürsten 4 aufeinander folgende, bogenförmige Teile oder Flächen des Schiffskörpers 2, wobei die Trennfläche zwischen behandeltem und unbehandeltem Schiffskörper durch eine bogenförmige Linie 20 veranschaulicht ist. Die Fläche links der Bogenlinie 20 ist also behandelt, während die auf der rechten Seite dieser Linie liegende Fläche noch immer unbehandelt ist. Alternativ können die Bürsten 4 während ihrer Auf- und Abbewegung langsam und kontinuierlich in Richtung des Pfeiles 17 vorwärts bewegt werden, wobei die linke Bürste gemäß F i g. 1 der durch nach oben und unten gerichtete Pfeile 21 gezeigten Bahn folgen wird. Da die rechte Bürste 4 gemäß F i g. 1 etwas über die Wasseroberfläche 7 hochragen wird, kann man die Arbeit der Vorrichtung 1 die ganze Zeit von einem Platz über der Wasseroberfläche verfolgen, d. h. man kann kontinuierlich überwachen, daß die Bürsten nicht einen Teil des Schiffskörpers 2 überspringen oder die gleiche Fläche mehrere Male bearbeiten.

Um die Auf- und Abbewegung der Bürsten 4 zwischen den Umkehrlagen zustandezubringen, werden die Bürsten in einer solchen Weise rotiert, daß man ihre Umlaufrichtungen in den Umkehrlagen umsteuert, so daß sie infolge ihrer Anlage gegen den Schiffskörper 2 das Gestell 3 und somit den Arm 4 auf- und abbewegen. Zur Ergänzung oder als Alternative hierzu kann der Neigungswinkel der Bürsten 4 zur Ebene des Schiffskörpers 2 derart eingestellt werden, daß die Bürsten mit einem Teil ihres Umfangs kräftiger als mit einem anderen Teil davon gegen den Schiffskörper anliegen und somit eine aufwärts oder abwärts gerichtete Antriebskraft erzeugen.

Eine gedachte Verbindungslinie zwischen den Drehmittelpunkten der beiden Bürsten 4 schließt mit dem Arm 9 zweckmäßigerweise einen Winkel von 30° ein. In dieser Weise wird sichergestellt, daß die Bürsten 4 in der unteren Umkehrlage ganz bis zur Kimm 19 hinunter wirksam arbeiten und keine unbearbeiteten Flächen zurücklassen. Dieser Winkel bietet auch den Vorteil, daß die rechte Bürste 4 in F i g. 1 in der oberen Umkehrlage etwas über die Wasseroberfläche 7 hochragen wird, wodurch man wie schon erwähnt die bearbeitete Fläche leicht von einem Platz über der Wasseroberfläche feststellen kann.

Zur Bestimmung der oberen und unteren Umkehrlagen der Vorrichtung 1 weist das Gestell 3 zweckdienlicherweise einen nicht gezeigten Druckgeber auf, der durch Abfühlen eines Höchstdruckes (untere Umkehrlage) und eines Mindestdruckes (obere Umkehrlage) die

b0 Umlaufrichtung der Bürsten und/oder deren Winkellage im Verhältnis zur Ebene des Schiffskörpers 2 umsteuert. Die oberen und unteren Umkehrlagen lassen sich jedoch auch in vielerlei anderer Weise bestimmen, beispielsweise mit Hilfe von Grenzschaltern, die gegen feste Teile des Schiffskörpers 2 anstoßen.

Da sich die Bürsten 4 mit einer Kraft gegen den Schiffskörper 2 festsaugen, die von der Zufuhr der »schmierenden« Druckluft abhän^iE» ist. knnnirn Hip

Teile einer starr mit dem schwimmenden Fahrzeug 15 verbundenen Vorrichlung 1 beschädigt werden, da das Fahrzeug den Wellenbewegungen folgen muß. Vor allem aus diesem Anlaß ist die Vorrichtung 1, und zwar die Stange 11, über die Federn 14 mit dem Fahrzeug 15 verbunden. Es ist auch möglich, die Stange 11 für diesen Zweck elastis h nachgiebig auszubilden.

Die in F i g. J gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung umfaßt ebenfalls das Gestell 3, die Bürsten 4, die Motoren 5, die Schläuche 6, die Kraftquelle 8, den Arm 9 und das Gelenk 10. Zum Unterschied von der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist das Gelenk 10 bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 nicht über eine Stange 11 mit einem auf der Wasseroberfläche schwimmenden Fahrzeug 15 verbunden, sondern ist an zwei Saugnäpfe 22 angeschlossen, die im Abstand voneinander liegen und mittels einer Stange 23 od. dgl. miteinander verbunden sind. Nach jedem abwärts und aufwärts gehenden Arbeitszyklus der Bürsten 4 werden die Saugnäpfe 22 mittels zweckdienlicher, nicht gezeigter Ventile und Motoren in einer solchen Weise betätigt, daß sie wechselweise in der Bewegungsrichtung 17 in eine neue, der Gesamtarbeitsbreite der Bürsten entsprechende Lage bewegbar sind. Diese neue Lage ist in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien gezeigt. An Stelle der Saugnäpfe 22 können wechselweise bewegbare Elektromagneten benutzt werden, aber die Praxis hat gezeigt, daß Saugnäpfe eine bessere und sicherere Anlage gegen den Schiffskörper 2 bieten.

In der in F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßigen Vorrichtung 1 haben die den Teilen der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 entsprechenden Teile die gleichen Bezugsziffern. Auch diese Ausführungsform umfaßt somit das Gestell 3, die Bürsten 4, die Motoren 5, die Schläuche 6 und die Kraftquelle 8. Bei dieser Ausführungsform fehlen jedoch der Arm 9, das Gelenk 10 und die Stange 11, und statt dessen ist das Gestell 3 mit den dazugehörigen Teilen pendelnd in den Schläuchen 6 aufgehängt, welche die hierfür erforderliche Stärke haben. Als Alternative oder zur Ergänzung kann das Gestell 3 von einem nicht gezeigten Seile getragen sein. Die Schläuche 6 sind an ihrem im Verhältnis zum Gestell 3 entgegengesetzten Ende an eine längs der Reling 29 des Schiffes in der Bewegungsrichtung 17 bewegbare Einheit 30 angeschlossen, welche auch die Kraftquelle 8 tragen kann. Die pendelnde Bewegung des Gestells 3 zwischen den durch strichpunktierte Linien in F i g. 4 gezeigten Endlagen wird wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen durch den antreibenden Eingriff der Bürsten 4 mit dem Schiffskörper 2 zustandegebi'achi, wobei die Fendeirichtung von der Ümiaufrichtung und/oder Neigung der Bürsten gegen die Ebene des Schiffskörpers 2 abhängig ist Da die Schläuche 6 biegsam sind, muß man bei den Pendelbewegungen des Gestells 3 darauf achten, daß die Schläuche gestreckt gehalten sind, da ein Schlaffwerden der Schläuche dazu führen könnte, daß nicht sämtliche Teile des Schiffskörpers 2 behandelt werden. Um die Schläuche 6 gestreckt zu halten, kann man durch Schwenken des Gestells 3 im Verhältnis zu den Schläuchen 6 eine nach außen treibende Kraft erzeugen, wie dies durch den Pfeil 31 in Fig. 5 gezeigt ist. Diese Schwenkbewegung wird dadurch bewirkt, daß ein Rohr 32 od. dgl. eine Durchführung für die Schläuche 6 bildet und an seinem Ende mittels eines Gelenks 33 schwenkbar angeschlossen ist an das Gestell 3, und zwar in einem Punkt, der zweckdienlicherweise in der Mitte der einen kurzen

ίο Seite des Gestells 3 liegt (s. Fig. 5) wobei ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 34 mit seinen Enden an das Gestell 3 und das Rohr 32 angelenkt ist. Durch Betätigung des Zylinders 34 wird das Gestell 3 im Verhältnis zum Rohr 32 und demzufolge im Verhältnis zu dem zwischen dem Rohr 32 und der Einheit 30 liegenden Schlauchte!! 6 geschwenkt, wobei der gesamte Schwenkwinkel etwa 60° betragen kann. In der in Fig.5 mit vollen Linien gezeigten Schwenklage des Gestells 3 treiben die Bürsten 4 das Gestell nach rechts, während sie in der in derselben Figur durch strichpunktierte Linien gezeigten Schwenklage das Gestell 3 nach links treiben.

Zum Abfühlen behandelter/gereinigter Teile des Schiffskörpers 2 können an jeder Ecke des Gestells 3 nicht gezeigte Geber angeordnet sein, die in einer Ausführungsform aus Transformatoren bestehen können, deren Kern durch das Schiffsblech ergänzt wird. Die Sekundärspannung durch die Transformatoren schwankt mit dem Abstand zum Schiffsblech und ist meßbar. Alternativ kann für dieses Abfühlen ein Schwingungskreis angeordnet werden, bei dem die Phasenverschiebung oder die Frequenz zwischen zwei Schwingungen in Abhängigkeit vom Abstand zum Schiffsblech schwankt.

Die Vorrichtung 1 weist in den dargestellten Ausführungsformen zwei Bürsten 4 auf.

Falls der Bodenbewuchs derart stark oder hart ist, daß die Bürsten 4 den Schiffskörper 2 nicht wirksam säubern können, kann die eine oder beide Bürsten 4 der Vorrichtung 1 der in Fig.6 und 7 gezeigten Konstruktion sein, wo die Bürste oder besser Kratzer 4 aus einem Halter 25 gebildet ist, der auf der Antriebswelle des Motors 5 drehfest montiert ist Der Halter 25 trägt vier radial nach außen gerichtete Kratzglieder 26 aus federnd nachgiebigem Werkstoff, zweckdienlicherweise Federstahl. Die Kratzglieder 26 sind an ihrem inneren Ende lösbar montiert auf je einer am Halter 25 fest angebrachten Konsole 27 und liegen zwischen ihren Enden gegen je eine vom Halter 25 vorstehende Stütze 28 an. In dieser Weise geben die Kratzglieder 26 beim Anpressen gegen den Schiffskörper 2 federnd nach, wobei die Stützen 28 als Hebelpunkt wirken. F i g. 7 zeigt unten rechts durch strichpunktierte Linien den Verlauf eines Kratzgliedes in unbelastetem Zustand, d. h. wenn das Glied nicht gegen den Schiffskörper angepreßt ist, wie dies durch volle Linien in derselben Figur veranschaulicht ist Der in F i g. 6 und 7 gezeigte Kratzer besitzt vier Kratzglieder 25, aber nichts hindert natürlich, daß eine kleinere oder größere Anzahl Kratzglieder gewählt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Bearbeiten, vorzugsweise Reinigen von Unterwasserteilen bei feststehenden oder schwimmenden Bauten, beispielsweise Schiffskörpern, mit einem Gestell, welches zumindest zwei drehbare, zur Anlage gegen die Unterwasserteile bewegbare Bearbeitungsgeräte mit Motorantrieb trägt und an das eine Ende eines langgestreckten Elements angeschlossen ist, das an seinem anderen Ende schwenkbar an ein Gelenk angeschlossen ist, welches während der Bearbeitung im wesentlichen lagefest zum Gestell und zum Schiffskörper angeordnet ist und mit einer das Gestell und das Element tragenden, bewegbaren Einheit verbunden ist, wobei die Bearbeitungsgeräte durch Schwenken des Elements und Bewegen der E'nheit aufeinanderfolgender Unterwasserteile des Schiffskörpers bearbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Einheit, wie an sich bekannt, von zumindest zwei Saugnäpfen (22) gebildet ist, die in lösbar festsitzendem Eingriff mit. dem Unterwasserteil des Schiffskörpers (2) führbar und wechselweise in der Bewegungsrichtung (17) bewegbar sind, und daß die Bearbeitungsgeräte (4) gegen die Ebene des Unterwasserteils des Schiffskörpers (2) etwas geneigt sind, so daß die Bearbeitungsgeräte eine Schubkraft erzeugen, durch welche sie längs der aufeinanderfolgenden Teile des Schiffskörpers (2) hin- und herbewegbar sind, wobei die Umlaufrichtung der Bearbeitungsgeräte (4) umsteuerbar und/ oder deren Neigungswinkel zum wechselweisen Antrieb des Gestells (3) hin- und herverstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Bearbeitungsgeräte (4) aus einem Halter (25) besteht, der auf der Antriebswelle des Motors (5) drehfest montiert ist und mehrere radial nach außen gerichtete Kratzglieder (26) trägt die gegen die zu behandelnden Teile des Schiffskörpers (2) andrückbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kratzglieder (26) aus einem federnd nachgiebigen Werkstoff gefertigt und an ihren inneren Enden an je einer, am Halter (25) montierten Konsole (27) befestigt sind, sowie zwischen ihren Enden gegen je eine vom Halter (25) vorstehende, als Hebelpunkte dienende Stütze (28) anliegen, und daß die Kratzglieder (26) beim Andrücken gegen die zu behandelnden Teile des Schiffskörpers (2) federnd nachgeben.