DE4444113A1

DE4444113A1 - Höhenverstellbare, in einem Kanal verfahrbare Lafette als Träger eines Kanalbearbeitungsgeräts

Info

Publication number: DE4444113A1
Application number: DE19944444113
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl Ing Schaffrath
Original assignee: Sandoz AG; Sandoz Patent GmbH
Current assignee: Sandoz AG; Sandoz Patent GmbH
Priority date: 1994-12-12
Filing date: 1994-12-12
Publication date: 1996-06-13

Description

Die Erfindung betrifft eine höhenverstellbare, in einem Kanal verfahrbare Lafette als Träger eines Kanalbearbeitungsgeräts, mit einem angetriebene Räder aufweisenden Lafettenfahrge stell und einer darauf befestigten, das Kanalbearbeitungsgerät halternden, mittels eines Ver stellantriebs in ihrer Höhe veränderbaren Tragkonstruktion.

Kanalbearbeitungsgeräte werden in unterschiedlichen Ausführungen insbesondere dazu einge setzt, um schadhafte Kanäle instandzusetzen.

Bekannte Geräte sind als von außerhalb des in der Regel in der Erde verlegten Kanals fern steuerbare Kanalsanierungsroboter ausgeführt, die in Kanallängsrichtung verfahren und im Bereich einer schadhaften Stelle des Kanals in diesem gegenüber der Kanalwandung ver spannt werden können. Der Roboter ist dann ferngesteuert in der Lage, mittels an einem in verschiedenen Freiheitsgraden bewegbaren Bearbeitungskopf befestigter Werkzeuge, wie Frä ser, Bohrer, Schieifer, Spachtelgerät oder dergleichen, die erforderlichen Arbeiten zur Aus besserung einer schadhaften Kanalwandung auszuführen.

Um Kanäle kleiner Nennweite bearbeiten zu können, werden Kanalsanierungsroboter in kom pakter Bauweise verwendet, deren Bearbeitungskopf mittels geeigneter, insbesondere im Ro botergehäuse angeordneter Antriebe soweit in Umfangs-, Radial- bzw. Längsrichtung des Ka nals verfahren werden kann, daß mit dem betreffenden Werkzeug der gesamte Umfangsbe reich des Kanals erreichbar ist.

Für ein Arbeiten am gesamten Kanalumfang reicht die Reichweite des Bearbeitungskopfes aber dann nicht mehr aus, wenn es sich um Kanäle großer Nennweite, insbesondere solche mit einem Eiprofil handelt.

In einem solchen Fall läßt sich das Werkzeug dennoch an alle Kanalwandbereiche heranfüh ren, wenn das Kanalbearbeitungsgerät auf einer Lafette gehaltert wird, die aus einem im Bo denbereich des Kanals verfahrbaren Fahrgestell und einer darauf befestigten höhenverstellba ren Tragkonstruktion für den Bearbeitungsroboter gebildet ist.

Eine derartige Lafette ist aus der deutschen Patentschrift 40 24 926 bekannt.

Sie verfügt über ein auf Gleisketten verfahrbares Fahrgestell. Jeder Kette ist ein eigener, vom Kanalbearbeitungsgerät unabhängiger Antrieb zugeordnet. Die Höhenverstellung des Bearbei tungsgeräts ist über schwenkbar zwischen diesem und dem Fahrgestell angeordnete Hubstan gen möglich, die über einen eigenen Schrittmotorenantrieb verfügen.

Diese bekannte Lafette weist eine Reihe von Nachteilen auf. Die verschiedenen Antriebe er fordern nicht nur einen erheblichen baulichen Aufwand, sondern auch aufwendige Steuerein richtungen, um sie vom Kanaläußeren aus in der gewünschten Weise beeinflussen zu können. Nachteilig ist ferner, daß die Hubstangen zur Höhenverstellung des Kanalbearbeitungsgeräts geschwenkt werden müssen. Dadurch verändert sich beim Heben oder Senken des Geräts zwangsläufig zugleich auch seine Position in Längsrichtung des Kanals. Die überlagerte Hub- Schwenkbewegung erschwert es erheblich, das Bearbeitungswerkzeug präzise einem be stimmten Kanalwandbereich zu nähern.

Eine Anordnung aus Lafette und Kanalbearbeitungsgerät ist auch aus der internationalen Pa tentanmeldung WO 83/03457 bekannt. Auch hier erfolgt die Höhenverstellung aber nachtei lig mittels einer Anordnung aus Schwenkhebeln und dabei innerhalb eines so geringen Hub bereichs, daß diese Lafette für den Einsatz mit einem Roboter zur Bearbeitung von Kanälen großer Nennweite, insbesondere solchen mit einem Eiprofil, kaum geeignet ist. Ungünstig ist weiterhin, daß das Lafettengestell nicht selbstfahrend ausgebildet ist, sondern auf Kufen ste hend durch den Kanal gezogen oder geschoben werden muß.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lafette der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie die genannten Nachteile der be kannten Lafetten nicht aufweist, sondern bei einfacher und kostengünstiger Bauweise gut da für geeignet ist, im Zusammenwirken mit einem kompakt aufgebauten Kanalsanierungsrobo ter Kanäle großer Nennweite, insbesondere auch solche mit einem Eiprofil, bearbeiten zu können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent anspruchs 1 ausgebildete Lafette die weiteren Merkmale aufweist, daß die Tragkonstruktion mit wenigstens zwei Scherenhubgetrieben gebildet ist, der Verstellantrieb eine manuell oder elektrisch antreibbare, die Gelenkstangen der Scherenhubgetriebe in wählbaren Spreizstellun gen haltende Gewindespindel ist, der Antrieb der Räder des Lafettenfahrgestells ausgehend von einer mit einem Antriebsritzel bestückten Antriebswelle des Kanalsanierungsgeräts er folgt, und daß zur Kraftübertragung ein über Gelenkachsen eines Scherenhubgetriebes geführ ter Kettentrieb zwischen dem Antriebsritzel und wenigstens einem Rad des Lafettenfahrge stells vorgesehen ist.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2, 3 und 4 angegeben.

Dadurch, daß die Tragkonstruktion mit einer Scherenhubgetriebe-Anordnung gebildet ist, läßt sich das Kanalsanierungsgerät problemlos über einen außerordentlich großen Hubbereich hö henverstellen. Der Verstellantrieb ist eine einfache Gewindespindel. In jeder Höhenstellung bildet die Scherenanordnung eine stabile Abstützung des Bearbeitungsgeräts und ist in der Lage, auch große vom Bearbeitungswerkzeug herrührende Reaktionskräfte aufzunehmen. Dabei erfolgt die Höhenverstellung im Unterschied zu den Schwenklösungen bei den bekann ten Lafetten ausschließlich in einer vertikalen Linearbewegung, die im Bedarfsfall insbeson dere auch als Vorschubbewegung für das Bearbeitungswerkzeug ausgenutzt werden kann.

Die Kraftübertragung auf die Antriebsräder des Lafettenfahrgestells erfolgt vom Kanalbear beitungsgerät aus, kann also von dessen Antriebseinrichtung für den Bearbeitungskopf und das Bearbeitungswerkzeug abgeleitet werden. Der zusätzliche Antriebsaufwand für das Lafet tenfahrgestell ist damit minimal. Ein eigener Antriebsmotor ist jedenfalls nicht erforderlich.

Der mit Hubscheren gebildeten Tragkonstruktion paßt sich besonders gut die als Kettentrieb ausgebildete Kraftübertragung vom Bearbeitungsgerät auf ein oder mehrere Räder des Fahr gestells an, denn bei Anordnung der Kettenräder in den Gelenkpunkten der Hubscheren sind die Kettenlängen in jeder Verstellposition der Tragkonstruktion gleich, so daß ein aufwendi ger Längenausgleich nicht erforderlich ist.

Die Kombination aus Hubscherenverstellung einerseits und Kettenantrieb vom Kanalbearbei tungsgerät aus andererseits führt alles in allem zu einer überraschend einfachen und daher überzeugenden konstruktiven Lösung.

Nachfolgend wird die Erfindung im Rahmen eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeich nung näher erläutert. Die Figuren zeigen in schematischer, vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Lafette mit dem darauf gehalterten Kanalbearbeitungsgerät,

Fig. 2 die Lafette mit dem Kanalbearbeitungsgerät bei nach unten eingefahrener Tragkonstruktion,

Fig. 3 die Lafette mit dem Kanalbearbeitungsgerät bei nach oben ausgefahrener Tragkonstruktion,

Fig. 4 Die Lafette mit dem Kanalbearbeitungsgerät in einer Ansicht von oben.

Fig. 1 zeigt das vereinfacht dargestellte Kanalbearbeitungsgerät 1 in einer mittleren Höhen position im Kanal 2, gehaltert auf der Lafette, die aus dem mit Rädern 3 bestückten Lafetten fahrgestell 4 und der Tragkonstruktion mit zwei Scherenhubgetrieben 6 gebildet ist.

Die beiden Scherenhubgetriebe 6 können zur Höhenverstellung der Tragkonstruktion mittels einer Gewindespindel 5 in verschiedene Spreizstellungen gebracht werden. Die Gewinde spindel 5 kann manuell angetrieben werden. Es ist aber auch denkbar, sie mit einem elektri schen Antrieb zu beaufschlagen.

Mit 8 ist eine seitlich aus dem Gehäuse des Kanalbearbeitungsgeräts 1 austretende Antriebs welle bezeichnet, auf der ein Ritzel 7 befestigt ist. Dieses treibt, wie in den Fig. 1, 2 und 3 angedeutet, über Ketten 10 die Räder 3 des Lafettenfahrgestells 4 an.

Die verschiedenen Kettenräder für die Einzelketten befinden sich auf Achsen, die in der Dar stellung nach Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene durch Gelenkpunkte der aus jeweils vier zu einem Gelenkviereck verbundenen Stangen gebildeten Scherenhubgetriebe 6 verlaufen. Da durch bleiben die Abstände zwischen den je zwei mit einer Kette 10 zusammenwirkenden Kettenräder in jeder Verstellposition der Tragkonstruktion konstant, so daß ein Längenaus gleich für die Ketten 10 nicht erforderlich ist.

Das Drehmoment für die Antriebswelle 8 ist von der ohnehin vorhandenen Antriebseinrich tung für das Kanalbearbeitungsgerät 1 abgeleitet. Daher kann die normale, auch beim Betrieb des Kanalbearbeitungsgeräts 1 ohne die erfindungsgemäße Lafette verwendete Antriebssteue rung des Kanalbearbeitungsgeräts 1 auch beim Betrieb dieses Geräts zusammen mit der Lafet te zur Steuerung der Verfahrbewegung der Lafette in Längsrichtung des Kanals 2 ausgenutzt werden, was zu einer erheblichen Vereinfachung und Kostenersparnis führt.

Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, sind die Einzelketten 10 sowohl auf der einen als auch der anderen Seite der Lafette angeordnet. Der Kraftübertragungsweg kann aber auch anders aus gebildet sein. Insbesondere können alle Ketten 10 auf derselben Seite der Lafette verlaufen. Ferner können auch mehrere oder sogar alle Ketten 10 zu einer durchgehenden Kette 10 zusammengefaßt sein.

Die Gewindespindel 5 zur Höhenverstellung der Tragkonstruktion dient zum gemeinsamen Auf- bzw. Zusammenspreizen beider Scherenhubgetriebe 6. Sie kann von Hand mittels eines am Spindelkopf angesetzten Schraubenschlüssels gedreht werden. Es ist aber auch ohne wei teres möglich, einen insbesondere fernsteuerbaren elektrischen oder mechanischen Spindelan trieb vorzusehen.

Weiterhin ist es denkbar, abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel für jedes der beiden Scherenhubgetriebe 6 einen eigenen Gewindespindelantrieb vorzusehen. Das eröffnet die Möglichkeit, durch unterschiedliche Verstellung der Scherenhubgetriebe 6 eine gewünsch te Neigung des Kanalbearbeitungsgeräts 1 einzustellen.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Anordnung aus Lafette und Kanalbearbeitungsgerät 1 in den beiden Endlagen der Höhenverstellung, d. h. bei ganz eingefahrenen (Fig. 2) bzw. ganz aus gefahrenen Scherenhubgetrieben 6.

Mit 11 ist eine Druckfedereinrichtung angedeutet, die die Anordnung aus Lafette und Kanal bearbeitungsgerät 1 in jeder Höhenposition des Kanalbearbeitungsgeräts 1 gegen obere Ka nalwandungsbereiche abstützt und im Kanal 2 verspannt.

Die Abstützung nach oben erfolgt über Kufen 12, die am besten in den Fig. 1 und 4 zu erkennen sind. Diese Kufen 12 tragen auf der Kanalwand abrollende Räder 13, so daß die Lafette mit dem Kanalbearbeitungsgerät 1 in dieser Ausführung in verspanntem Zustand in Kanallängsrichtung verfahrbar ist.

Die Kufen 12 sind, wie Fig. 4 zeigt, etwa mittig an der Verspanneinheit um einen begrenzten Winkel drehbar gelagert, um das Befahren des Kanals auch bei Versätzen und sonstigen Un ebenheiten der Kanalwand zu ermöglichen.

Bezugszeichenliste

1 Kanalbearbeitungsgerät
2 Kanal
3 Räder
4 Lafettenfahrgestell
5 Gewindespindel
6 Scherenhubgetriebe
7 Antriebsritzel
8 Antriebswelle
9 Gelenkachsen
10 Kettentrieb
11 Druckfedereinrichtung
12 Kufen
13 Räder für Kufen

Claims

1. Höhenverstellbare, in einem Kanal verfahrbare Lafette als Träger eines Kanalbearbeitungs geräts, mit einem angetriebene Räder aufweisenden Lafettenfahrgestell und einer darauf be festigten, das Kanalbearbeitungsgerät halternden, mittels eines Verstellantriebs in ihrer Höhe veränderbaren Tragkonstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion mit we nigstens zwei Scherenhubgetrieben (6) gebildet ist, der Verstellantrieb eine manuell oder elektrisch antreibbare, die Gelenkstangen des Scherenhubgetriebes (6) in wählbaren Spreiz stellungen haltende Gewindespindel (5) ist, der Antrieb der Räder (3) des Lafettenfahrgestells (4) ausgehend von einer mit einem Antriebsritzel (7) bestückten Antriebswelle (8) des Kanal bearbeitungsgeräts (1) erfolgt, und daß zur Kraftübertragung ein über Gelenkachsen (9) eines Scherenhubgetriebes (6) geführter Kettentrieb (10) zwischen dem Antriebsritzel (7) und we nigstens einem Rad (3) des Lafettenfahrgestells (4) vorgesehen ist.

2. Lafette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellung gegen die Kraftwirkung einer Druckfedereinrichtung (11) erfolgt, deren Federkraft zwischen der Trag konstruktion einerseits und oberen Kanalwandungsbereichen andererseits wirksam ist, derart, daß die Lafette mit dem Kanalbearbeitungsgerät (1) in jeder Höhenstellung der Tragkonstruk tion in dem Kanal (2) verspannt ist.

3. Lafette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft der Druckfederein richtung (11) über an beiden Seiten der Lafette angeordnete, in Kanallängsrichtung verlaufen de Kufen (12) in die oberen Kanalwandungsbereiche eingeleitet wird.

4. Lafette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kufen (12) Räder (13) tragen und diese an der Kanalwand (2) anliegen, derart, daß die Lafette in verspanntem Zustand in Kanallängsrichtung verfahrbar ist.