DE3312222A1

DE3312222A1 - Ferngesteuertes, selbstfahrendes fahrzeug mit einem raupenantrieb zum fahren

Info

Publication number: DE3312222A1
Application number: DE19833312222
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8990 Lindau Rausch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-04-05
Filing date: 1983-04-05
Publication date: 1984-10-11

Description

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WOLFGANG RAUSCH, 8990 LINDAU, BODENSEE

Ferngesteuertes, selbstfahrendes Fahrzeug mit einem Raupenantrieb zum Fahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein ferngesteuertes, selbstfahrendes Fahrzeug mit einem Raupenantrieb zum Fahren, insbesondere zum Einziehen von Seilen und/oder elektrischen und Lichtleitkabeln.

Zur Durchführung verschiedener Arbeiten, die wegen räumlicher Besonderheiten von Hand nicht oder nur schwer durchführbar sind, z.B. in niedrigen Abwasserkanälen, oder die aus Sicherheitsgründen nicht von Personen durchgeführt werden sollten, z.B. in radioaktiver Strahlung oder Explosivstoffen ausgesetzten Räumen, werden selbstfahrende Arbeitsfahrzeuge eingesetzt. Zur Herstellung einer Schachtverbindung zur Inspektion von unterirdischen Kanälen, die zwischen zur Erdoberfläche führenden Schächten liegen, müssen bisher von Hand zusammensteck- bzw. schraubbare Stäbe hindurchgeschoben

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werden, mit deren Hilfe dann ein Zugseil oder ein anderer Gegenstand zwischen den Schächten in den betreffenden Kanal eingezogen wird. Besonders bei der unterirdischen Verlegung von Fernmeldekabeln bedient man sich solcher Stäbe. Verwendet man anstatt der Stäbe bisher bekannte, selbstfahrende ferngesteuerte Fahrzeuge, dann reicht deren Bodenhaftung für Kanäle mit mittlerem bis kleinerem rundem Querschnitt oder Eiprofil oder in Kanälen mit verschmutztem und/oder weichem, glitschigem Untergrund oftmals nicht aus, weil die Räder bzw. die Keilriemen solcher Fahrzeuge nicht genügend Bodenhalt finden. Bei den relativ kleinen Abmessungen solcher Kanäle kann das Eigengewicht des ferngesteuerten Fahrzeugs nicht beliebig erhöht werden, weil das Fahrzeug sonst in den weichen, glitschigen Untergrund zu sehr einsinken würde und die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs hierdurch gefährdet werden könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ferngesteuertes, selbstfahrendes Fahrzeug zu schaffen, das . eine verbesserte Bodenhaftung und Tragfähigkeit gegenüber den bisher bekannten, derartigen Fahrzeugen aufweist.

Die Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß der Umfang der Einsatzmöglichkeiten des Fahrzeugs erheblich erweitert wurde. So kann z.B. in Kanälen gefahren werden, die einen unebenen, verschmutzten, sehr weichen und/oder feuchten Untergrund haben.

Selbst bei Untergründen mit großer Steigung kann noch

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gefahren werden. Ein Umkippen des Fahrzeugs ist unschädlich, weil durch Umkehr der Laufrichtung der Raupe von Hand oder sogar selbsttätig die einmal voreingestellte Fahrtrichtung beibehalten wird.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 perspektivisch eine Ansicht des Fahrzeugs schräg von hinten und oben her,

Fig. 2 eine Frontansicht des Fahrzeugs von hinten her,

Fig. 3 eine Frontansicht der Vorderseite des Fahrzeugs ,

Fig. 4 einen Stromlauf eines selbsttätigen Schalters im Fahrzeug,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der wichtigsten Komponenten des selbsttätigen Schalters.

Das Gehäuse eines Fahrzeugs 1 (Fig. 1) ist von einer Raupe 2 aus weichem Material, z.B. Gummi oder Plastikmaterial, umschlungen, die im wesentlichen die gesamte Breite des Fahrzeugs überdeckt. Die Raupe 2 läuft um das gesamte Gehäuse des Fahrzeugs 1 herum.

Die Raupe 2 läuft zunächst auf Rädern 5, 6, von denen nur äußere, flansch- oder scheibenförmige Begrenzungen

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zu sehen sind, die ein Herabgleiten der Raupe 2 von den Rädern verhindern. Die Raupe 2 läuft auf zwischen den flansch- bzw. scheibenförmigen Begrenzungen liegenden, walzenförmigen Abschnitten der Räder 5, 6.

Die seitlichen Räume des Fahrzeugs 1 zwischen den flansch- bzw. scheibenförmigen Begrenzungen der .Räder 5, 6 einerseits und der Raupe 2 andererseits sind durch seitliche Verkleidungen 3 abgedeckt, die eine Verschmutzung des innenliegenden Gehäuses des Fahrzeugs 1 weitgehend verhindern. Die seitlichen Verkleidungen 3 werden durch Muttern gehalten, mit deren Hilfe Achsen von (in der Zeichnung nicht dargestellten) Stützrädern gehalten sind. Die Stützräder liegen zwischen den Rädern 5, 6 und stützen die Raupe 2 ab. Die Achsen der Stützräder können auch separat befestigt sein, so daß die besonders aus Fig. 1 zu sehenden Muttern dann ausschließlich der Befestigung der seitlichen Verkleidungen 3 dienen.

Die seitlichen Verkleidungen 3 können in ihrer Breite so dimensioniert sein, daß diese Breite geringfügig größer als die Durchmesser der Radzylinder ist, auf denen die Raupe 2 läuft. Mit anderen Worten kann die Breite 9 der seitlichen Verkleidungen 3 geringfügig größer sein als der Durchmesser der Stützräder, die zwischen den Rädern 5 und 6 angeordnet sind. Durch das angestrebte, dichte Anliegen der Raupe 2 an den seitlichen Verkleidungen 3 wird eine gute Abdichtung zwischen den Verkleidungen 3 und der Raupe 2 erreicht.

Das Fahrzeug 1 bewegt sich bei Vorwärtsfahrt in Richtung eines Pfeils 10 (Fig. 1). Hierbei schleppt das Fahrzeug 1 ein Kabel 19 nach, das über einen Steckver-

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binder 18 an das Fahrzeug 1 angeschlossen ist. Die innere Verkabelung führt vom Steckverbinder 18 weg und ist über einen beim Ausführungsbeispiel innen hohl ausgeführten, querliegenden Holm 17 und eine Kabelführung geführt. Der querliegende Holm 17 ist zwischen Armen 15, j 16 befestigt, die seitlich am Gehäuse des Fahrzeugs 1 ' bzw. an dessen seitlichen Verkleidungen 3 angebracht i sind. Die Arme 15, 16 tragen ferner Ösen 20, 21 zum j

Einhängen von Nutzlasten, z.B. Seilen zur Herstellung \ einer Schachtverbindung, die ihrerseits das Einziehen ; eines Reinigungsschlauchs oder den Einzug bleibender Fernmeldekabel erlauben, oder die Ösen 20, 21 dienen unmittelbar dem Einziehen bleibender Nutzlast, also z.B. der Verlegung von elektrischen Kabeln, Fernmeldekabeln oder Schläuchen zu beliebiger Verwendung in den betreffenden Kanal.

Bei sehr unebenem Untergrund, Stufen in den Kanälen oder bei großer Steigung der Kanalsohle bzw. seitlich schrägem Untergrund kann sich ein Umkippen des Fahrzeugs 1 ereignen. Das Fahrzeug 1 würde hierbei eine Lage einnehmen, die von der in den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Arbeitslage abweicht. Ein Umkippen des Fahrzeugs 1 würde sich dadurch bemerkbar machen, daß der Zug auf dem über einen Schacht nachgeführten Kabel 19 und ebenso auf den dort nachgeführten Nutzlasten nachlassen würde, denn das Fahrzeug 1 müßte nach dem Umkippen auf dem Boden (Fig. 2, 3) rückwärtsfahren. Dieser Umstand kann durch Fahrtrichtungsumkehr mittels eines Fahrtrichtungsschalters 25 (Fig. 4) in einem dem Fahrzeug zugeordneten Steuergerät 22 korrigiert werden. Diese Korrektur erfordert aber ein ständiges Beobachten des Steuergeräts 22 durch eine Bedienungsperson.

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Zur Abhilfe dieses Mangels kann im Fahrzeug 1 ein
selbsttätig arbeitender Schalter 11 vorgesehen sein, der noch während des Umkippens des Fahrzeugs 1, also bei zunächst verminderter Bodenhaftung, die Laufrichtung der Raupe 2 selbsttätig dadurch umschaltet, daß er z.B. die Drehrichtung des Fahrmotors 26 des Fahrzeugs 1 umkehrt.

Ein solcher selbsttätig wirkender Schalter 11 ist in Fig. 5 dargestellt. Zwei gegensinnig angeordnete, im Fahrzeug 1 untergebrachte Schutzrohrkontakte 12, 13 werden beim Ausführungsbeispiel durch einen einzigen Magneten 14, beim Ausführungsbeispiel einen Permanentmagneten, in der Weise betätigt, daß in der in Fig. dargestellten Anordnung bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 1, eine Verschiebung beim Umkippen des Magneten in Richtung eines Pfeils 27 erfolgt. Hierbei schalten die Schutzrohrkontakte 12, 13 um, was bei dem Schalter 11 in Fig. 4 durch unterbrochene Linien angedeutet
ist. Hierdurch erfolgt eine Drehrichtungsumkehr des Fahrmotors 26 und damit eine Umkehr der Laufrichtung der Raupe· 2. Das Fahrzeug l" fährt somit nach dem Umkippen selbsttätig wieder vorwärts in Richtung des
Pfeils 10 (Fig. 1), wobei am Steuergerät 2 keinerlei Bedienung notwendig ist.

Anstatt der Schutzrohrkontakte 12, 13 können für den Schalter 11 auch ein oder mehrere Quecksilberschalter verwendet werden.

Die Räder 5, 6 (Fig. 1) befinden sich jeweils in den Umlenkbereichen 7, 8 der Raupe 2. Beim Ausführungsbeispiel wird nur eines der Räder, nämlich das Rad 5 ange-

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trieben. Das andere Rad 6 ist gefedert so gelagert, daß sich das Rad 6 federnd gegen das Gehäuse des Fahrzeugs 1 und damit gegen das. andere Rad 5 abstützt. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß das getriebene Rad 5 eine einfache, getriebliche Verbindung mit dem Fahrmotor haben kann, während das nur nachlaufende Rad 6 beliebig gefedert werden kann. Die Federung des Rads 6 gegenüber dem ungefedert aber drehbar gelagerten Rad sichert eine ständig gespannte Raupe 2.

Anschlüsse a, c, d des Schutzrohrkontakts 12 sowie b, e, f des Schutzrohrkontakts 13 in Fig. 4 entsprechen den in Fig. 5 dargestellten Anschlußfahnen der Schutzrohrkontakte 12, 13.

Neben dem vorbeschriebenen Zweck des Fahrzeugs 1 zum Einziehen von Seilen, elektrischen Kabeln, Lichtleitkabeln und Schläuchen kann das Fahrzeug auch andere Aufgaben erfüllen. Es kann auch für den Transport eines Geräteträgers eingesetzt werden. Dabei erweist sich die breite Raupe 2 wegen ihrer guten Bodenhaftung und großen Tragfähigkeit für das durch den Geräteträger und die mitgeführten Geräte erhöhte Fahrzeuggewicht als besonders gut geeignet.

Der Geräteträger wird seitlich am Fahrzeug 1 angebracht. Als Befestigungsmittel dienen vorzugsweise die Muttern, welche die seitlichen Verkleidungen 3 des Fahrzeugs 1 halten. Der Geräteträger kann eine Beleuchtungseinrichtung, eine TV-Kamera sowie Bohr- bzw. Fräswerkzeuge tragen. Dementsprechend ist das Fahrzeug 1 auch zur Inspektion sowie zur Verrichtung bestimmter Arbeiten und gleichzeitigen Beobachtung in unzugänglichen Räumen,

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z.B. Kanälen, einsetzbar. Mit dem Fahrzeug 1 können somit neben der Erledigung von Inspektionen auch Bohr- bzw. Fräsarbeiten verrichtet werden, z.B. zur Herstellung von Hausanschlüssen an einen Abwasserkanal, zur Beseitigung von Hindernissen und Verstopfungen in einem Kanal. Ein Schwenkgetriebe, insbesondere für die Werkzeuge, erweitert den Einsatzbe- j reich des so ausgestatteten Fahrzeugs. ■

Das Fahrzeug kann auch andere Roboterfunktionen i durch entsprechend abgewandelte Ausstattung des Geräte- j

trägers mit beliebig ausgestalteten Greifern oder Werkzeugen erfüllen.

Es können auch mehrere Fahrzeuge hinterexnandergehängt werden, um Tragkrafterhöhung zu erzielen. Dabei kann eines der Fahrzeuge angetrieben werden. Sind aber in diesem Tenderbetrieb alle Fahrzeuge selbstfahrend angetrieben, so ergibt sich eine entsprechende Zugkrafterhöhung. Ebenso können auch jeweils zwei Fahrzeuge nebeneinandergekoppelt werden, um eine verbesserte Bodenhaftung sowie eine Zug-"" und Tragkrafterhöhung zu erreichen.

Claims

PATENTANWALT

KLAUS BRINKMANN

Wirtsch. Dipl.-Inh., Ing.

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WOLFGANG RAUSCH, 8990 LINDAU, BODENSEE

Ferngesteuertes, selbstfahrendes Fahrzeug mit einem Raupenantrieb zum Fahren

Ansprüche

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\1. J Ferngesteuertes, selbstfahrendes Fahr-

zeug mit einem Raupenantrieb zum Fahren, insbesondere zum Einziehen von Seilen und/oder elektrischen und Lichtleitkabeln, dadurch gekennzeichnet , daß eine im wesentlichen die gesamte Breite des Fahrzeugs (1) überdeckende Raupe (2) vorgesehen ist.

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2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß die Raupe (2) um das gesamte Gehäuse des Fahrzeugs (1) harumläuft.

3. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß seitliche Verkleidungen (3) vorgesehen sind, die die beiden seitlichen Räume abdecken, die einerseits durch die geradlinigen Abschnitte (4) der Raupe (2) und andererseits durch die Räder (5, 6) begrenzt werden, auf denen die Raupe in ihren Umlenkbereichen (7, 8) läuft.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite (9) der Verkleidungen (3) geringfügig größer als die Durchmesser der Radzylinder ist, auf denen die Raupe (2) läuft.

5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Fahrantrieb mit Fahrtrichtungsumkehr vorgesehen ist.

6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein lageabhängiger Schalter (11) zur Umkehr der Laufrichtung der Raupe (2) vorgesehen ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch .6, dadurch

gekennzeichnet , daß der Schalter (11) bei einem Umkippen des Fahrzeugs in der durch die Fahrtrichtung gegebenen Achse die Laufrichtung der Raupe

(2) umkehrt.

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8. Fahrzeug nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß der lageabhängige Schalter (11) aus Schutzrohrkontakten (12, 13) mit mindestens einem Magneten (14) zu ihrer. Betätigung besteht.

9. Fahrzeug nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß der lageabhängige Schalter' (11) aus einem oder mehreren Quecksilberschaltern besteht.

10. Ferngesteuertes, selbstfahrendes Fahrzeug mit einem Raupenantrieb zum Fahren, dadurch gekennzeichnet , daß eine im wesentlichen die gesamte Breite des Fahrzeugs (1) überdeckende Raupe (2) sowie ein seitlich am Fahrzeug angebrachter Geräteträger für eine Beleuchtungseinrichtung und/oder eine TV-Kamera und/oder Werkzeuge und/oder Greifer vorgesehen sind.

11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche

1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß zwei oder mehr Fahrzeuge (1) hinter- oder nebeneinandergekoppelt sind.