DE3902449C1

DE3902449C1 - Battery-operated, automotive vehicle as equipment carrier

Info

Publication number: DE3902449C1
Application number: DE19893902449
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8990 Lindau De Rausch
Original assignee: Wolfgang 8990 Lindau De Rausch
Current assignee: WOLFGANG RAUSCH GMBH & CO KG, 8995 WEISSENSBERG, D
Priority date: 1989-01-28
Filing date: 1989-01-28
Publication date: 1990-08-09
Anticipated expiration: 2009-01-29

Abstract

Previously, automotive equipment carriers for spaces at risk of explosion have not been available because the encapsulation of the equipment carrier itself required by safety regulations and of its supply, transmission and control cable made the device too heavy to manoeuvre. The new equipment carrier is intended to fulfill all the safety regulations while being fully manoeuvrable and capable of being used without risk. The equipment carrier is completely encapsulated, and its sleeve is filled with a protective gas. It carries its own on-board power supply and is connected via optical waveguides to the central control unit. Using free wheels in all the driven wheels permits the equipment carrier to be drawn backwards by means of the optical waveguide cables if its drive fails. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen akkubetriebenen, selbstfahrenden Wagen als Geräteträger zum Einsatz in explosionsgefährdeten Räumen mit einem Kabel zur Übertragung von Video-, Daten- und Steuersignalen.The invention relates to a battery-operated, self-driving wagons as equipment carriers for use in hazardous areas with a cable for transmission of video, data and control signals.

Wagen der eingangs genannten Art sind bekannt. Sie dienen der Verrichtung von Arbeiten in nicht begehbaren Räumen, wie dies z. B. in der DE-A 37 16 568 beschrieben ist. Derartige Wagen sind als selbstfahrende Geräteträger über Kabel, vorzugsweise aus Kupfer, mit einem stationären Steuergerät verbunden.Wagons of the type mentioned are known. They serve the Doing work in inaccessible spaces like this e.g. B. is described in DE-A 37 16 568. Such wagons are as self-propelled equipment carriers via cable, preferably made of copper, connected to a stationary control unit.

Kupferkabel erhöhen die Gewichtsbelastung des Wagens enorm, was die Reichweite des Wagens einschränkt, zumal auch Kupferkabel einen Sicherheitsmantel haben müssen, der mit einem Schutzgas zu befüllen ist. Aus der Zeitschrift "Glückauf-Forschungshefte 46 (1985) H. 5", Seiten 265-267, ist aber die Verwendung von Lichtwellenleitern im explosions- bzw. schlagwettergefährdeten Bergbau bekannt. Lichtwellenleiter brauchen keinen Sicherheitsmantel. Fällt aber der Antrieb des Wagens aus, kann der Wagen nicht ohne weiteres an den Lichtwellenleitern zurückgezogen werden, weil der stillstehende Antrieb des Wagens als Bremse wirkt, und die Festigkeit der Lichtwellenleiter nicht dazu ausreicht, die Bremskräfte des Antriebs zu überwinden.Copper cables increase the weight of the car enormously, which limits the range of the car, especially since Copper cables must have a safety sheath that is compatible with a protective gas is to be filled. From the magazine "Glückauf Research Books 46 (1985) H. 5", pages 265-267 but the use of optical fibers in explosive or firefighting mining known. Optical fibers do not need a safety jacket. Falls but the drive of the car, the car can not be without further withdrawn on the optical fibers because the stationary drive of the car acts as a brake, and the strength of the optical fibers is not sufficient to overcome the braking forces of the drive.

Soll der Wagen in explosionsgefährdeten Räumen einsetzbar sein, muß er nach geltenden Sicherheitsbestimmungen vollständig gekapselt sein. Aus der DE 34 38 522 C1 ist es bekannt, für elektrische Geräte, die für den Einsatz in schlagwettergefährdeter Umgebung gedacht sind, die schlagwettergefährdenden elektrischen Bauteile in ein Gehäuse einzuschließen, in dessen Innerem ein Gasüberdruck herrscht. Das Schutzgas ist beispielsweise Stickstoff. Erhält der Wagen seinen Strom aber aus bordeigenen Akkus, ist es bisher nachteilig, daß die Akkus nicht ohne weiteres ausgewechselt werden können, weil vorher die Umkapselung geöffnet werden muß.Should the trolley be used in potentially explosive areas must be in accordance with the applicable safety regulations completely encapsulated. From DE 34 38 522 C1 it is known for electrical devices intended for use in firewear-prone environment that are firedamp-hazardous electrical components in a housing contain, inside which there is a gas overpressure. The protective gas is nitrogen, for example. The car receives its current from on-board batteries, it is so far disadvantageous that the batteries are not easily replaced can be opened because the encapsulation is opened beforehand got to.

Aus der Zeitschrift "ETZ-B, Band 20 (1968), Heft 21", Seiten 607 bis 612, ist es zum Explosionsschutz bei Fernmeldegeräten und -anlagen bekannt, elektrische Bauteile in einem dichten Gehäuse unterzubringen bzw. die elektrischen Bauteile durch Vergußmasse sicher von der umgebenden Atmosphäre zu trennen. Diese Maßnahme allein reicht aber nicht dazu aus, die Akkus des selbstfahrenden Wagens außerhalb eines auf ihm vorgesehenen druckdichten Gehäuses unterzubringen, weil hierbei die galvanische Verbindung zwischen den Akkus und den im druckdichten Gehäuse untergebrachten elektrischen Bauteilen, vor allem Steckverbinder, eine explosionsgefährdende Gefahrenquelle darstellen.From the magazine "ETZ-B, Volume 20 (1968), Issue 21", pages 607 to 612, it is used for explosion protection in telecommunications devices and systems known, electrical components in a tight To accommodate housing or through the electrical components To separate the sealing compound from the surrounding atmosphere. However, this measure alone is not sufficient for the batteries of the self-driving car outside one on it intended to accommodate the pressure-tight housing because here the galvanic connection between the batteries and the electrical housed in the pressure-tight housing Components, especially connectors, one represent a potentially explosive hazard.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wagen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der in explosions- bzw. schlagwettergefährdeten Räumen unter Einhaltung aller Sicherheitsbestimmungen bei voller Manövrierfähigkeit und leichter Handhabbarkeit gefahrlos einsetzbar ist.The invention has for its object a car to create the type described at the beginning, which in explosion or firewater-prone rooms in compliance with all Safety regulations with full maneuverability and easy handling is safe to use.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.According to the invention the object is achieved by the in claim 1 listed features solved.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß der Geräteträger trotz bisher für unmöglich gehaltener Erfüllung aller Sicherheitsvorschriften hinsichtlich seines Einsatzes in explosionsgefährdeten Räumen voll manövrierfähig ist, weil sein Aufbau keinerlei Gewichtserhöhung bedingt. Im Gegenteil, durch Verwendung gegenüber Kupferkabeln vergleichsweise sehr leichten Lichtwellenleitern ist die Reichweite des Geräteträgers wesentlich höher, als dies bisher möglich war.The invention has the advantages over the known on that the equipment carrier despite impossible so far compliance with all safety regulations with regard to its use in potentially explosive atmospheres Is fully maneuverable because its structure is none Weight increase conditional. On the contrary, through use comparatively very light compared to copper cables Optical fibers are the range of the device carrier much higher than was previously possible.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantageous embodiments of the invention go from the claims and the description below forth.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigtThe invention is based on exemplary embodiments with reference to Drawings explained. It shows

Fig. 1 den Geräteträger in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 1 shows the device carrier in a side view, partly in section,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Geräteträger gemäß Fig. 1 entlang einer Linie II-II. Fig. 2 shows a cross section through the equipment carrier of FIG. 1 along a line II-II.

Ein selbstfahrender Wagen 1 (Fig. 1, 2) dient als Arbeitsplattform verschiedener (in der Zeichnung nicht dargestellter) Geräte bzw. Apparaturen, wie z. B. Lampen, Kameras, Bohrern, Fräsern und anderer Werkzeuge. Er trägt ferner (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektronische Vorrichtungen, wie z. B. Schnittstellen, CPUs, Modems etc.A self-driving car 1 ( Fig. 1, 2) serves as a working platform for various devices (not shown in the drawing), such as. B. lamps, cameras, drills, milling cutters and other tools. He also carries (not shown in the drawing) electronic devices such. B. interfaces, CPUs, modems etc.

Das Chassis des Wagens 1 ist ein druckdichtes Gehäuse 2 (Fig. 1, 2), dessen Innenraum 3 mit einem Schutzgas befüllbar ist. Hierfür verwendet man vorzugsweise Stickstoff, der über ein Ventil 14 (Fig. 1) eingefüllt wird.The chassis of the carriage 1 is a pressure-tight housing 2 ( FIGS. 1, 2), the interior 3 of which can be filled with a protective gas. For this purpose, nitrogen is preferably used, which is filled in via a valve 14 ( FIG. 1).

Eine Anzahl Akkus 5 ist zu einer Einheit in der Weise zusammengefügt, daß die Akkus starr miteinander verbunden sind. An diese Einheit aus mehreren Akkus ist starr ein vom Schutzgas betätigbarer Druckschalter 4 angebaut. Die Pole der Akkus 5, also ihre elektrischen Anschlüsse, sind galvanisch mit Anschlußkontakten des Druckschalters 4 verbunden. Die elektrischen Anschlüsse der Akkus 5 und deren galvanische Verbindungen zu den entsprechenden Anschlüssen des Druckschalters 4 sowie dessen Anschlüsse für seine Verbindung mit den Anschlüssen der Akkus 5 sind gekapselt ausgeführt.A number of batteries 5 is assembled into a unit in such a way that the batteries are rigidly connected to one another. A pressure switch 4 which can be actuated by the protective gas is rigidly attached to this unit comprising a plurality of rechargeable batteries. The poles of the rechargeable batteries 5 , that is to say their electrical connections, are galvanically connected to connection contacts of the pressure switch 4 . The electrical connections of the batteries 5 and their galvanic connections to the corresponding connections of the pressure switch 4 and its connections for its connection to the connections of the batteries 5 are encapsulated.

Der Druckschalter 4 ist mit nach außen geführten Buchsen 11 (Fig. 1) versehen, über die der von den Akkus 5 zur Verfügung gestellte Strom dem Bordnetz des Geräteträgers zugeleitet wird. Dies geschieht über Kontaktzungen 13 eines gehäusefest montierten Steckverbinders. Der Druckschalter 4 ist - mittels einer Dichtung 12 gegen das Gehäuse 2 des Geräteträgers druckmäßig abgedichtet - in das Gehäuse eingeschoben. Der Bereich, in dem sich seine Buchsen 11 befinden, liegt in dem mit Schutzgas ausgefüllten Innenraum des Gehäuses 2. Rutschen der Druckschalter 4 und damit die Akkus 5 aus der aus Fig. 1 ersichtlichen Lage nach unten heraus, entweicht das Schutzgas aus dem Innenraum 3 des Gehäuses 2, sobald die Oberkante des Druckschalters 4 in Dichtung 12 zwischen dem Druckschalter 4 und dem Gehäuse 2 passiert. Aufgrund des Druckabfalls schaltet der Druckschalter 4 seine Buchsen 11 bei Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestwerts des Schutzgasdrucks stromlos, so daß keinerlei stromführenden Teile mehr freiliegen.The pressure switch 4 is provided with outwardly guided sockets 11 ( FIG. 1), via which the current provided by the rechargeable batteries 5 is fed to the vehicle electrical system of the equipment carrier. This is done via contact tongues 13 of a connector fixed to the housing. The pressure switch 4 is - by means of a seal 12 sealed against the housing 2 of the equipment carrier in terms of pressure - inserted into the housing. The area in which its bushings 11 are located lies in the interior of the housing 2 filled with protective gas. If the pressure switch 4 and thus the batteries 5 slide down out of the position shown in FIG. 1, the protective gas escapes from the interior 3 of the housing 2 as soon as the upper edge of the pressure switch 4 passes in seal 12 between the pressure switch 4 and the housing 2 . Because of the drop in pressure, the pressure switch 4 switches its sockets 11 off when the protective gas pressure falls below a predetermined value, so that no live parts are exposed.

Wird das Gehäuse 2 an anderer Stelle undicht, und sinkt infolgedessen der Druck des Schutzgases unter seinen vorgegebenen Mindestwert ab, schaltet der Druckschalter 4 ebenfalls seine Buchsen 11 stromlos. Auf diese Weise wird zuverlässig verhindert, daß ein im Innenraum 3 des Gehäuses 2 entstehender Funken eines elektrischen Geräts, z. B. eines Relaiskontakts, eine explosionsgefährdete Atmosphäre entzünden kann. If the housing 2 leaks elsewhere, and as a result the pressure of the protective gas drops below its predetermined minimum value, the pressure switch 4 likewise switches its sockets 11 off . In this way it is reliably prevented that a spark arising in the interior 3 of the housing 2 of an electrical device, for. B. a relay contact can ignite a potentially explosive atmosphere.

Die Akkus 5 sind vergossen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auch der Druckschalter 4 mit vergossen.The batteries 5 are potted. According to an embodiment of the invention, the pressure switch 4 is also cast with.

Der Übertragung von Video-, Daten- und Steuersignalen dient ein, vorzugsweise mehradriger Lichtwellenleiter 6 (Fig. 1), der in einer Spleißbox 15 am Geräteträger angeschlossen ist. Beim Ausführungsbeispiel laufen von dort aus mehrere Lichtwellenleiter 16 zu Lichtwellenleiterkupplungen 17, die zu den entsprechenden (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektronischen Schaltungen führen.A, preferably multi-core optical waveguide 6 ( FIG. 1) is used for the transmission of video, data and control signals and is connected in a splice box 15 to the device carrier. In the exemplary embodiment, several optical fibers 16 run from there to optical fiber couplings 17 , which lead to the corresponding electronic circuits (not shown in the drawing).

Sind die Akkus 5 soweit entladen, daß der Wagen 1 nicht mehr allein aus dem Kanal oder einem explosionsgefährdeten Bereich herausfahren kann, so ist es möglich, ihn an dem Lichtwellenleiter 6 in Rückwärtsfahrrichtung mechanisch zu ziehen. Um dies zu ermöglichen, ist in jedes der Räder 7, 8 jeweils ein Freilauf 9, 10 (Fig. 1) eingebaut. Ein solcher Freilauf ist nur an den Rändern notwendig, die mit einem Antriebsmotor bzw. dessen nachgeschaltetem Getriebe gekoppelt sind. Der jeweilige Freilauf 9, 10 trennt das betreffende Rad 7, 8 von dem ihm zugeordneten (in der Zeichnung nicht dargestellten) Getriebe bzw. (in der Zeichnung nicht dargestellten) Antriebsmotor bei Auftreten eines mechanischen Zugs in Rückwärtsfahrrichtung, so daß sich der Wagen leicht in dieser Richtung ziehen läßt.If the batteries 5 are discharged to such an extent that the carriage 1 can no longer drive out of the sewer or an area at risk of explosion, it is possible to pull it mechanically on the optical waveguide 6 in the reverse direction. To make this possible, a freewheel 9, 10 ( FIG. 1) is installed in each of the wheels 7, 8 . Such a freewheel is only necessary at the edges, which are coupled to a drive motor or its downstream transmission. The respective freewheel 9, 10 separates the wheel 7, 8 in question from the associated gear (not shown in the drawing) gear or (not shown in the drawing) drive motor when a mechanical train occurs in the reverse direction, so that the car easily in in this direction.

Freiläufe werden beispielsweise von der Firma Walther Flender, D-4000 Düsseldorf, West Germany, unter den Bezeichnungen "Bauform AK" und "Bauform AKS" angeboten.Freewheels are, for example, from the company Walther Flender, D-4000 Düsseldorf, West Germany, among the Designations "type AK" and "type AKS" offered.

Beim Ausführungsbeispiel ist in dem Gehäuse des Druckschalters 4 auch ein (in der Zeichnung nicht dargestelltes) Laderelais vorgesehen, das der Wiederaufladung der Akkus 5 dient. Hierzu wird der Ladestrom den Akkus 5 über die Buchsen 11 und das Laderelais im Gehäuse des Druckschalters 4 zugeführt.In the exemplary embodiment, a charging relay (not shown in the drawing) is also provided in the housing of the pressure switch 4 and serves to recharge the batteries 5 . For this purpose, the charging current is supplied to the batteries 5 via the sockets 11 and the charging relay in the housing of the pressure switch 4 .

Claims

1. Battery-powered, self-propelled trolley as a device carrier for use in potentially explosive areas with a cable for the transmission of video, data and control signals, whereby

a) the chassis of the carriage ( 1 ) is a pressure-tight housing ( 2 ), the interior ( 3 ) of which can be filled with a protective gas,
b) a pressure switch ( 4 ), which can be actuated by the pressure of the protective gas, is provided for connecting the batteries ( 5 ) to the electrical system of the equipment carrier, which then connects the batteries ( 5 ) to the electrical system of the equipment carrier when the pressure of the protective gas in the interior ( 3 ) the housing ( 2 ) reaches a predetermined minimum value and disconnects the batteries ( 5 ) from the on-board electrical system of the equipment rack if the protective gas pressure falls below the minimum value,
c) one or more optical fibers ( 6 ) are provided for the transmission of the video, data and control signals, and
d) in the driven wheels ( 7, 8 ) of the equipment carrier, a free wheel ( 9, 10 ) is installed, which causes a separation of the wheels ( 7, 8 ) from the relevant drive motor or transmission when the carriage ( 1 ) in Reverse direction is pulled mechanically.

2. Trolley according to claim 1, characterized in that the batteries ( 5 ) are rigidly connected to one another, and the pressure switch ( 4 ) is rigidly attached to the structural unit thus formed.

3. Cart according to one of claims 1 or 2, characterized in that the protective gas in the interior ( 3 ) of the housing ( 2 ) is nitrogen.

4. Trolley according to one of claims 1 to 3, characterized in that the batteries ( 5 ) are potted.

5. Trolley according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrical connections of the batteries ( 5 ) are galvanically connected to the electrical connections of the pressure switch ( 4 ).

6. Carriage according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrical connections of the batteries ( 5 ) and their galvanic connections to the corresponding connections of the pressure switch ( 4 ) and its connections for its connection to the connections of the batteries ( 5 ) are encapsulated.

7. Carriage according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pressure switch ( 4 ) sockets ( 11 ) for connection to the electrical system of the equipment carrier.

8. Carriage according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pressure switch ( 4 ) by means of a seal ( 12 ) is inserted pressure-tight in the housing ( 2 ).

9. Trolley according to one of claims 1 to 8, characterized in that the on-board electrical system of the equipment carrier associated, housing-fixed contact tongues ( 13 ) are provided which slide into the sockets ( 11 ) of the pressure switch ( 4 ) when the pressure switch ( 4 ) is inserted into the housing ( 2 ) of the carriage ( 1 ).

10. Carriage according to one of claims 1 to 9, characterized in that a charging relay for the batteries ( 5 ) is provided in the housing of the pressure switch ( 4 ).

11. Trolley according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pressure switch ( 4 ) with the batteries ( 5 ) is potted.