KR100804308B1

KR100804308B1 - 건물 외관, 특히 건물 유리 외관을 위한 자동 등반 기구

Info

Publication number: KR100804308B1
Application number: KR1020057015571A
Authority: KR
Inventors: 한스-요하킴 스몰린스키; 슈테펜 마이어; 베르너 하슬
Original assignee: 유닉 클리닝 시스템스 게엠베하
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2004-05-01
Publication date: 2008-02-18
Also published as: DE10320570A1; WO2004098984A1; JP2006524155A; EP1507696A1; DE10320570B4; JP4262744B2; ATE299825T1; ES2243918T3; DE502004000028D1; EP1507696B1; KR20050102136A

Abstract

본 발명은 건물 외관, 특히 건물 유리 외관을 위한 자동 등반 기구에 관한 것으로, 흡입 장치(7,9)가 구동면을 순환하고 그 흡입측이 구동면(F)을 향한다. 상기 기구는 제어가능한 흡입 장치의 연속적인 배열로 구성된 구동 장치를 포함한다.

Description

건물 외관, 특히 건물 유리 외관을 위한 자동 등반 기구{AUTOMATIC CLIMBING MECHANISM FOR FACADES, ESPECIALLY GLASS FACADES}

본 발명은 순환 라인의 제어가능한 진공 흡입 장치를 포함하는 구동 장치가 구비된 건물 외관, 특히 건물 유리 외관을 위한 자동 등반 기구(automatic climbing mechanism)에 관한 것이다. 자동 등반 기구는 예컨대 유리 청소 로봇을 운반할 수 있다. 다른 적용예는 건물 외관 또는 그와 유사하고, 비스듬하며, 수직 또는 돌출한 미끄러운 면에서 수행되는 조사 업무, 수리 및 수송 업무를 위한 자동 등반 기구에 관한 것이다.

수직 또는 경사진 건물의 외관, 특히 건물 유리 외관을 이동하기 위하여, 전자기력(독일 특허 27 37 619 A1) 또는 진공 접착력을 이용하는 자동 등반 기구가 알려져 있으며, "진공"이란 용어는 더 정확하게는 저압을 의미한다. 관련 이동 유형에 관해서는 이하에서 고려될 보행(walking) 메커니즘과 트래버스(traversing) 메커니즘 사이에 진공 기술이 차이가 있다.

일반적으로 보행 메카니즘은 가동 속도가 겨우 1 m/min에 달한다. 그 이동은 주기적으로 멈추어 쉬면서 실행된다. 가동 속도가 1 m/min이 되기 위해서 진공 흡입 장치의 반은 해제되고, 상승된 채 전진되어야 한다. 그 후 이러한 흡입 장치는 하강하여 재연결된다. 마지막으로, 나머지 흡입 장치는 같은 과정을 이용하여 이동하여야 한다. 이러한 방식으로 이용가능한 지지력은 50% 내지 100% 사이에서 연속적으로 변동한다. 만약 흡입 장치가 전진하거나 쌍으로 또는 개별적으로 계속해서 이어진다면, 이동 속도는 1 m/min 이하로 상당히 하락한다. 다른 단점은 각 이동을 제어하고 모니터링 하는데 많은 비용이 소비된다는 것이다. 이러한 장치의 장점은 이동 방향에 대해 오른쪽 각도에 측면 배열함으로써 방향 조종이 쉽고, 처음부터 건물 유리 표면 형상과 같은 작은 장애물을 극복할 수 있는 점이다. 보행 장치는 DE 198 35 038 C1, DE 199 07 437 A1, EP 0 401 120 A1, US 4 674 949 및 US 5 551 525에 기술되어 있다.

트래버스 메카니즘은 3 m/min 내지 10 m/min의 큰 가동 속도를 달성할 수 있다. 이동은 정지 없이 일률적으로 실행되고 작동 주기, 즉 흡입 장치를 풀고, 들어 전진하고 낮추어 다시 흡입 적용하는 과정은 관련 흡입 장치와 동시에 실행될 수 있다. 따라서, 연속적으로 사용할 수 있는 지지력은 80% 또는 90% 내지 100% 사이에서 변한다. 작동 주기가 강제적으로 제어될 수 있음에 따라, 제어 비용을 낮출 수 있는 것 또한 장점이다. 종래의 트래버스 메카니즘의 단점은 이동 방향에 대해 오른쪽 각도의 측면 배치되는 것과 같은 부적절한 방향 조종력(steerability) 및 기본적인 메카니즘의 특히 건물 유리 외관과 같은 수직벽의 외관 형상 또는 유사한 장애물을 극복하는 능력의 부재이다. 바퀴 형태는 충분한 지지면을 제공하지 않고 흡입 장치를 지지하기에 상대적으로 부적절하다. 트래버스 메카니즘의 예들은 DE 197 27 421 C2, DE 296 22 167 U1, EP 0 505 956 A1, US 5 487 440 및 US 6 090 221에 기술되어 있다.

트래버스 메카니즘의 경우, 오랫동안 무장한 크롤러(crawler) 차량 및 무한 궤도 차량을 위해 사용된 체인 구동 기술은 현재 가장 실질적인 해결책이다. 그러나, 전진 이동을 실행하는 체인, 밴드, 케이블 또는 벨트와 같은 회전 구동 수단은 여전히 흡입 장치가 제공되어야 한다. 여기서 "체인"이라는 용어는 그 의미에 제한되지 않고 모든 적절한 구동 수단을 언급하기 위해 사용된다.

그 원리는 체인에 장착된 각 흡입 수단이 순환 루프를 회전한다는 사실에 기초한다. 구동면에 접하는 흡입 장치는 진공으로 가압되어 기구를 건물 외관에 지지한다. 일단 체인이 운동을 시작하면 각 후단 흡입 장치들은 공기로 채워지고, 따라서 상기 흡입 장치는 구동 면에서 떨어질 수 있고 체인은 상기 흡입 장치를 약 180°로 회동시킬 수 있다. 따라서 회동한 흡입 장치는 구동면의 방향에서 벗어난다. 이 위치에서 흡입 장치는 이동 방향으로 이송되고 다시 180°로 선회하여 흡입 장치는 다시 이동하는 면에 마주한다. 그 후 진공이 형성되고 흡입 장치는 한 번 더 활성화되어 기구를 구동면에 부착할 수 있다. 일단 기구가 흡입 장치에 의해 전진하면 상기 흡입 장치는 다시 공기가 채워지고 회동된다. 이러한 과정은 각 흡입 장치들이 이동하는 동안 연속적으로 반복된다.

건물 외관을 위한 알려진 체인 기구는 대개 흡입 장치를 어떻게 위치시키고 상승시키고 이동면에서 평행하게 회동한 후 회동시키는지(DE 29 622 167 U1) 어떻 게 진공이 형성되는지(EP 505 956 A1)에 있어 차이가 있다.

연속적으로 이동하는 기구의 큰 단점은 예컨대 유리 외관 형상과 같은 약 1㎝ 이상의 장애물을 극복할 수 없다는 것이다. 또한, 단지 매우 작은 트리밍(trimming) 방향 조종 운동만이 실행될 수 있다. 그리고, 그 구조로 인하여 질량과 구조적인 높이가 크다.

본 발명의 목적은, 저렴하고 기능적으로 신뢰할 수 있는 저질량 및 구조적인 높이가 낮은 자동 등반 기구로서, 상대적으로 빠르고 연속적으로 앞뒤로 움직이며, 경사지고 수직이거나 또는 돌출한 건물 외관에 견고하게 부착되어 상당 거리 떨어진 원격 제어에 의해 이동하며, 1cm 내지 적어도 4cm 높이까지 외관 형상을 극복하고, 특정 지점에서 회전할 수 있도록 효과적으로 방향 조종될 수 있으며, 케이블 또는 이와 유사한 수단에 매달리지 않고, 바람직하게는 유리 외관 청소뿐만 아니라 수송, 수리 및 조사 업무를 위한 등반 로봇으로 사용될 수 있으며, 작동하는 동안 제어 비용 및 에너지 소비를 최소화할 수 있는 자동 등반 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 1의 특징부에 의해 달성될 수 있다. 바람직한 실시 형태와 다른 변형 형태들은 종속항에 기술되어 있다.

본 발명에 의하면, 연속적이고 상대적으로 빠른 로봇용 자동 등반 기구가 형성되며, 이는 비스듬하고, 수직이거나 심지어 돌출된 외관을 독립적으로 오르고, 적어도 4cm 높이의 외관 형상을 극복하며, 특정 지점에서 회전할 수 있고, 상대적으로 낮은 제어 및 에너지 비용을 필요로 하며, 케이블 또는 유사한 수단에 매달리지 않는다.

본 발명에 따른 자동 등반 기구는 알려진 체인 구동과 달리 구동면에 수직이 아니라 차량의 구동면에 평행하게 작동하는, 즉 평평한 위치에 존재하는 두 개의 체인 트랙 가이드를 가지며, 이러한 체인 트랙 가이드를 따라 움직이는 흡입 장치는 연속적으로 구동면에 대해 평행한 위치를 유지한다. 따라서, 흡입 장치는 작동중이든 그렇지 않든 간에 연속적으로 구동면을 바라보고 있다. 본 발명의 다른 변형에서 흡입 장치의 뒷쪽에 부착된 슬라이드(slides)는 흡입 장치를 수직으로 낮추어 구동면에 접하게 하고 수직으로 들어올려 출발 위치로 복귀시킨다. 따라서 슬라이드는 기구와 구동면 사이에서 평행하고 일정한 거리를 유지하여, 장애물, 특히 유리 외관 형상과 같은 장애물을 극복하기 위해 필요한 틈을 보장한다.

슬라이드는 체인 트랙 가이드의 길이를 따라 인도되고 체인 또는 기능적으로 동등한 구동 수단에 의해 연결된다. 이 경우, "슬라이드"라는 용어는 흡입 장치를 위한 모든 기능적으로 적절한 가이딩(guiding) 요소를 말한다.

도 1은 본 발명의 기구의 체인 트랙 가이드의 제 1 실시예의 평면도,

도 2는 본 발명의 기구의 체인 트랙 가이드의 제 2 실시예의 평면도,

도 3은 본 발명의 기구의 체인 트랙 가이드의 제 3 실시예의 평면도,

도 4는 본 발명의 기구의 체인 트랙 가이드의 제 4 실시예의 평면도,

도 5는 본 발명의 기구의 체인 트랙 가이드의 제 5 실시예의 평면도,

도 6은 도 1에 따른 체인 트랙 가이드의 정면도,

도 7은 도 4에 따른 체인 트랙 가이드의 정면도, 및

도 8은 슬라이드의 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1,2: 체인 트랙 가이드 1: 체인 트랙 가이드의 직선 가이드

2: 체인 트랙 가이드의 원호 가이드 3a,3b: 구동 바퀴

4: 회전 바퀴 5: 체인

6,8: 슬라이드 7,9: 흡입 장치

10: 연결 다리로 연결된 오른쪽 및 왼쪽 프레임

11: 회전 프레임 12: 회전 프레임의 슬라이드

13: 회전 프레임 슬라이드의 흡입 장치 14: 회전축

15: 피스톤 막대 16: 지지체

17: 실린더 가이드 18: 슬라이드 가이드

19: 실린더 하우징

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다.

모든 도면에서 기능적으로 동등한 구성 요소는 같은 참조 번호를 사용하였 다.

도 1 및 도 6에 따르면, 트래버스 기구의 두 개의 체인 트랙 가이드(1,2)는 각각 건물 외관에서 전후 또는 상하 운동을 하기 위한 직선 가이드(1) 및 특정 지점에서 회전 및 회동 운동을 하기 위한 원호 가이드(2)를 포함한다. 두 개의 원호 가이드(2)는 중심점 M 둘레에서 두 개의 원호가 가상의 완성된 원을 형성할 수 있도록 반경을 가지고 서로 떨어져 있다. 직선 가이드(1)와 원호 가이드(2) 사이에는, 회전 체인(5)을 구동하고 체인 트랙 가이드로 인도하기 위한 구동 바퀴(3a, 3b) 또는 회전 바퀴(4)가 구비된다. 구동 바퀴(3a,3b)는 또한 단순한 회전 바퀴(4)의 반대편에서 회전 바퀴로 작용한다. 슬라이드(6,8)에 장착된 흡입 장치(7,9)는 체인(5)과 함께 회전한다.

기구가 건물 외관에서 수직 상하로 직선 운동하여야 할 경우, 두 개의 직선 가이드(1) 내의 모든 슬라이드(6)는 이동하고 이에 연관된 흡입 장치(7)는 진공을 형성하여야 한다. 따라서, 상기 흡입 장치(7)는 구동면에 흡입되는 유일한 부분이다. 모든 다른 슬라이드(8) 및 흡입 장치(9)는 초기 자세에 위치하고, 이는 슬라이드(8)가 움직이고 그 흡입 장치(9)는 진공 상태에 있지 않음을 의미한다. 만약 구동 바퀴(3a,3b)가 반대 방향으로 회전한다면(구동 바퀴 3a는 시계방향 그리고 구동 바퀴 3b는 반시계방향), 기구는 일직선으로 전진하여 예컨대 건물 유리 외관을 상승한다. 그러나, 구동 바퀴 3b가 시계방향으로 회전하고 구동 바퀴 3a가 반시계방향으로 회전한다면, 회동 없이 반대 방향으로 이동하여 예컨대 건물 유리 외관을 하강한다. 두 개의 체인(5)에 의해 두 개의 체인 트랙 가이드(1,2)를 따라 움직이 는 슬라이드(6,8) 중 하나가 수직 가이드 말단 또는 수직 가이드 발단에 도달하면, 슬라이드는 역전된다. 원호 가이드(2)는 어떤 영향력도 발휘하지 않는다. 이는 두 개의 직선 가이드(1) 내의 슬라이드(6)가 직선 가이드 말단에 도착하자마자 진공 형성을 중단하고 초기 위치로 이동함을 의미한다. 동시에 두 개의 직선 가이드(1) 밖의 슬라이드(8)는 직선 가이드 발단에 도착하자마자 진공 형성을 시작하고 슬라이드 이동하기 시작함을 의미한다.

흡입 장치(7)가 구동면(F)을 건드리면(도 6) 구동면(F)에 대한 주변 공기 압력에 의해 확실히 압축되고, 따라서 상기 흡입 장치(7)는 필요한 지지력의 일부를 제공한다. 움직이는 슬라이드(6)의 흡입 장치(7)가 센스에 의해 제어되어 건물 외관 형상(P)을 만나면(도 6), 슬라이드(6)의 전진 운동은 자동으로 멈춘다. 이런 식으로 기구는 수직벽에서 벗어나는 것이 효과적으로 방지된다. 또한, 연관된 흡입 장치(7)에서 진공 형성이 해제된다. 직선 가이드(1)를 떠나면, 슬라이드, 여기서 슬라이드(8)는 다시 역전되고 초기 위치로 이동한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 구동면(F) 위의 초기 위치에서 슬라이드(6,8)의 높이 또는 흡입 장치(7,9)의 틈은 극복할 장애물, 즉 특히 건물 외관 형상(P)의 최대 높이를 결정한다.

이동 방향을 변화시키고 회동 운동을 실행하기 위하여, 기구는 멈추고 서 있는 동안 선회 또는 회전한다. 이를 위하여 두 개의 원호 가이드(2) 내의 슬라이드(8)가 이동하고 연관된 흡입 장치(9)는 진공이 형성되어 구동면(F)에 부착된다. 그리고 두 개의 직선 가이드(1)의 흡입 장치(7)는 공기가 유입되고 슬라이드(6)는 초기 위치로 이동한다. 따라서, 중심점 M을 가진 가상의 원을 형성하는 두 개의 원호 가이드(2)의 흡입 장치만(9)이 구동면(F)에 부착된다. 모든 다른 슬라이드(6)는 초기 상태에 위치한다. 즉 슬라이드(6)는 이동하고 그 흡입 장치(7)는 진공 상태에 있지 않다.

만약 구동 바퀴(3a,3b)가 모두 반시계 방향의 동일 회전 방향으로 일정하게 구동되면, 전체 기구는 두 개의 원호 가이드(2)에 의해 형성되는 원의 중심(M) 둘레를 시계방향으로 회전한다. 만약 구동 바퀴(3a,3b)가 모두 시계 방향으로 구동되면, 원의 중심(M) 둘레를 반시계 방향을 회전한다. 만약 체인(5)에 의해 체인 트랙 가이드를 따라 이동하는 슬라이드(6,8) 중 하나가 곡선 가이드 말단 또는 곡선 가이드 발단에 도달하면 이는 역전된다. 두 개의 직선 가이드(1)는 어떤 영향력도 발휘하지 않는다. 이는 두 개의 원호 가이드(2) 내의 슬라이드(8)가 곡선 가이드 말단에 도달하면 진공을 해제하고 초기 위치로 돌아감을 의미한다. 두 개의 원호 가이드(2) 외부의 슬라이드(6)가 곡선 가이드 발단에 도달하면 진공을 형성하고 슬라이드(6)는 이동함을 의미한다. 만약 흡입 장치(9)가 구동면(F)에 접촉하면 외부 공기압에 의해 구동면에 확실히 압축된다. 이런 식으로 상기 흡입 장치(9)는 필요한 지지력의 일부를 발생시킨다.

센서에 의해 제어되어 이동하는 슬라이드(8)의 흡입 장치(9)가 외관 형상(P)를 치면 슬라이드(8)의 전진 이동은 자동으로 멈추어, 기구가 건물 외관을 벗어나는 것이 방지된다. 또한, 연관된 흡입 장치(9)에서 진공 형성이 해제된다. 슬라이드(8)는 원호 가이드(2)를 떠나면 다시 방향을 잡고 초기 위치로 돌아간다. 도 6에 도시된 바와 같이, 구동면(F) 위로 상승된 위치에서 슬라이드(6,8)의 상승 또는 흡입 장치(7,9)의 틈의 높이는 극복할 장애물, 즉 특히 외관 형상(P)의 최대 높이를 결정한다.

기구의 두 개의 체인 트랙 가이드는 왼쪽 및 오른쪽 프레임(10)에 의해 지지되거나 프레임(10)에 의해 직접적으로 형성되고, 연결 다리(10)는 두 프레임(10)을 견고하게 연결한다.

프레임 측부에서 슬라이드(6, 8)는 회전하는 체인 트랙 가이드를 따라 이동할 수 있도록 슬라이딩 또는 롤러 형태로 슬라이드 가이드(18)(도 8)를 지지한다.이는 도 8에서 더 상세히 설명된다.

도시된 것처럼, 양쪽의 순환 체인(5)의 흡입 장치(7,9)는 전진 및 후진 방향으로 동일 높이로 동시에 이동할 필요는 없으며, 서로 떨어져서 이동할 수 있고, 이는 구동면(F)에 대한 접착 및 외관 형상(P) 또는 유사한 장애물의 극복을 더 향상시킬 수 있다. 양쪽의 순환 체인(5)에 대한 흡입 장치(7,9)의 대응하는 크거나 작은 차이는 작동 조건에 따라 자동적으로 설정된다.

도 2에는 역시 두 개의 체인 트랙 가이드(1, 2)를 가지고 작동하는 제 2 실시예가 도시되어 있다. 도 1에 따른 실시예와는 달리 직선 가이드(1)가 외부에 있고 중심점 M의 가상 원을 가진 원호 가이드(2)는 내부에 있다. 이런 식으로 직선 구동할 때 트랙 너비는 넓어지고 기구는 구동면에 더 안정되게 지지된다. 이는 건물 외관에서 특수 업무를 수행하는 등반 로봇에서 장점이 될 수 있다. 그러나, 이러한 배열은 많은 수의 흡입 장치(7,9)와 네 개의 추가 회전 바퀴(4)를 필요로 한다. 물론, 직선 이동이 실행되든 또는 회전 이동이 실행되든 간에 이동 방향에 대 해 오른쪽 각으로 이동하는 흡입 장치는 항상 들려 있어야 한다. 이를 제외하고는, 구동 시퀀스는 작동 원리상 도 1 및 도 6에 따라 상기된 것과 같으므로 생략한다.

기구의 양쪽 체인 트랙 가이드(1,2)는 역시 연결 다리(10)에 의해 견고하게 연결되는 오른쪽 및 왼쪽 프레임(10)에 의해 지지된다. 슬라이드(6,8)의 형태는 도 1, 도 6 및 도 8에 따른 형태와 동일하다.

도 3은 제 3 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예는 기구의 두 체인 트랙 가이드(1,2)가 각각 건물 외관에서 전후 또는 상하 구동을 위한 두 개의 평행한 직선 가이드(1)를 포함하고, 그 각각은 특정 지점에서 회전 및 선회를 위하여 상기 직선 가이드들(1)을 연결하는 두 개의 원호 가이드(2)를 가진다는 점에서 도 1에 따른 실시예와 다르다. 전부 네 개의 원호 가이드(2)가 서로 떨어져 배치되며, 기구의 회전점을 중심점(M)으로 가상의 완전한 원을 그릴 수 있는 반경을 가진다. 내부의 직선 가이드(1)와 연결된 원호 가이드(2) 사이에는 회전하는 체인(5)을 구동하고 가이드 하기 위해서 구동 바퀴(3a,3b) 또는 회전 바퀴(4)가 장착된다. 그리고, 외부 직선 가이드(1)와 원호 가이드(2) 사이에는 또 다른 회전 바퀴(4)가 배열된다. 구동 바퀴(3a,3b)는 역시 회전 바퀴로서 역할을 한다. 슬라이드(6,8)에 장착된 흡입 장치(7,9)는 순환 체인(5)과 함께 순환한다.

직선 구동을 위해서는 내부 직선 가이드(1)의 흡입 장치(7) 또는 외부 직선 가이드(1)의 흡입 장치(7)가 사용되는 제어에 따라 사용될 수 있다. 가장 바깥쪽 수직 가이드(1)의 외부 흡입 장치(7)를 사용함으로써 구동 트랙은 넓어지고 기구는 구동면에서 더욱 안정적으로 지지된다. 이는 특수 업무 수행을 위한 등반 로봇에서 장점이 될 수 있다. 회전 운동을 위해서는 원호 가이드(2)의 흡입 장치(9)가 사용된다.

기구의 양쪽 체인 트랙 가이드(1,2)는 연결 다리(10)에 의해 견고하게 결합된 오른쪽 및 왼쪽 프레임(10)에 의해 차례로 지지된다.

구동 시퀀스는 원칙적으로 상기 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 4 및 도 7에는 두 개의 체인 트랙 가이드(1)가 직선으로 배열된 제 4 실시예가 도시되어 있다. 상기 가이드는 회전 단부에서 역전 구동 바퀴(3a,3b)에 의해 회전하고 회전 롤러(4)에 의해 반대 방향으로 회전한다. 전부 네 개의 직선 가이드(1)가 기구의 전후 운동만을 허용한다. 활동적인 구동을 위해 구동 트랙을 바람직하게 넓히기 위하여 두 외부 직선 가이드(1)의 각 외부 흡입 장치(7)가 사용되고, 상승된 흡입 장치(7)를 회복시키기 위하여 두 개의 내부 직선 가이드(1)가 사용된다.

회전을 위하여 기구는 그에 대해 평행한 면에서 회전할 수 있는 회전 프레임(11)에 매달리고, 그 프레임에는 또한 슬라이드(12) 및 흡입 장치(13)가 제공된다. 이런 식으로, 회전 프레임(11)은 상승 또는 하강될 수 있다. 기구를 위한 회전축(14) 및 회전 프레임(11)은 기구의 두 프레임(10)을 연결하는 중심 연결 브리지(10) 및 회전 프레임(11)의 중심점(M)을 통과한다. 흡입 장치(13)의 이동 위치에서 기구는 회전 프레임(11) 및 구동면(F)(도 7)에 대하여 상승되고 모터에 의해 회전축(14) 둘레로 회전될 수 있다.

도 5에는 기구의 제 5 실시예가 다른 실시예들과 마찬가지로 개략적으로 도시되어 있다. 역시 흡입 장치(7,9)를 구비한 두 개의 순환 체인(5)이 사용되나, 대칭형 체인 트랙 가이드가 아니라 비대칭형 체인 트랙 가이드(1,2)가 사용된다. 첫 번째 체인 트랙은 말단에서 단지 구동 롤러(3a) 및 회전 롤러(4)에 의해 회전하는 두 개의 직선 가이드(1)에서 구동한다. 체인(5)은 적절히 좁게 회전한다. 두 번째 체인 트랙은 원호 가이드(2) 및 부가 직선 가이드(1)로 구성되고, 여기서 원호의 직경은 세 개의 동일한 길이의 직선 가이드(1)의 길이보다 크다. 따라서 부분 원은 외부에서 찌그러져 부가 직선 가이드(1) 부분이 첫 번째 체인 가이드의 두 개의 직선 가이드(1)에 평행하다. 직선 구동을 위해서는 첫 번째 체인 트랙 가이드(1)의 내부 직선 가이드(1) 또는 외부 직선 가이드(1) 및 두 번째 체인 트랙 가이드(1, 2)의 외부 트랙의 직선 가이드(1)가 사용된다. 회전을 위해서는 두 번째 체인 트랙 가이드(1,2)의 원호 가이드(2)가 사용되며, 여기서 회전 중심점(M)은 기구의 중심에 대해 비대칭이다. 본 실시예의 장점은 직선 및 회전 구동 모두에 있어 기구가 건물 외관에 매우 견고하게 접착되고 도 3에 따른 실시예보다 더 적은 수의 흡입 장치(7,9)를 필요로 하는 것이다.

순환 체인 트랙을 가진 기구의 양 프레임(10)은 연결 다리(10)에 의해 견고하게 연결된다. 슬라이드(6,8)는 앞선 실시예들과 유사하게 형성된다.

구동 시퀀스는 원칙적으로 제 1 실시예와 동일하므로 생략한다.

도 8에는 모든 실시예에 사용될 수 있는 슬라이드(6,8)가 분리하여 확대 도시되어 있다. 도시된 예에서 슬라이드는 공압 작동 피스톤 실린더 유닛으로 구성된 다. 특히 컴팩트하고 그러나 안정적인 구조의 슬라이드를 얻기 위하여, 슬라이드의 피스톤 막대(15)는 고정되고 실린더(19)는 세모 기둥형 실린더 가이드(17)에서 그 외부 윤곽을 이용하여 높이를 조절할 수 있도록 가이드 되며, 슬라이드 가이드(18)를 위한 지지체(16), 피스톤 막대(15), 피스톤(도시되지 않음)을 가진 피스톤 막대(15) 및 실린더 가이드(17)는 접착력이 있고 안정한 부품체를 형성하고 실린더(19)는 하부 단부에 흡입 장치(7,9)를 지지한다. 측면으로 작용하는 힘은 피스톤 막대(15)에 의해 흡수되지 않고 실린더 가이드(17) 및 실린더 하우징에 의해 흡수된다. 슬라이드(6,8)는 프레임(10)에 의해 형성되거나 지지되는 회전 체인 트랙 가이드(1,2)를 따라 슬라이드 가이드(18)에서 연속 구동된다. 마찰을 줄이기 위하여 롤러 가이드가 제공될 수 있다.

흡입 장치(7,9)의 상측에는 흡입 공정을 위한 제어 요소(구체적으로 도시되지 않음)가 배열된다. 각 흡입 장치(7,9)는 각 체인 트랙 가이드(1,2)에 압력 링 라인을 통해 공급되는 저압을 통해 접착력을 생성하기 위한 배출기를 가진다. 구동면(F)에서의 빠른 분리를 위해, 흡입 장치(7,9)에서 진공 상태를 제거하도록 압축 공기가 공급된다. 센서 및 공압 제어부 및 조절 요소를 갖춘 마이크로제어기가 슬라이드의 타임 시퀀스 및 흡입 상태를 제어한다. 이와 같이 하여 흡입 장치(7,9)의 인출력과 활성화된 흡입 장치(7,9)의 흡입력은 바람직하게는 슬라이드(6,8)의 인출 통로에 따라 영향을 받는다. 여기서, 더 큰 장애물의 경우 기구의 이탈을 피하기 위하여 흡입 장치(7,9)가 완전히 나온 위치에서 완전한 지지력과 완전한 진공이 생성될 수 있다. 이러한 장애물이 탐지되면 기구는 자동으로 멈추고 적절한 작동 지시를 기다린다. 또한, 구동 과정 중 기구가 건물 외관에서 이탈하는 것을 방지하기 위하여 충분한 접착력이 존재하는지 여부가 계속적으로 검사된다. 만약 예컨대 많은 흡입 장치가 구동면과 접촉하지 않아서(구동 트랙 말단, 건물 외관의 개구, 건물 외관의 굴곡, 부적절한 구동 트랙 품질, 압축 공기 공급의 차단 또는 흡입 장치에서 진공의 차단) 미리 프로그램된 접착력이 충분하지 않은 것 같으면, 기구는 자동으로 멈춘다.

Claims

순환 라인의 제어 가능한 흡입 장치들을 포함하는 구동 장치를 구비한 건물 외관, 특히 건물 유리 외관을 위한 자동 등반 기구에 있어서,

상기 흡입 장치(7,9)는 구동면에서 순환하고, 그 흡입측은 항상 구동면(F)을 향하는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제1항에 있어서,

상기 순환 라인의 현재 활성화된 흡입 장치(7,9)는 구동면(F)에 접하고, 순환 라인의 현재 불활성화된 흡입 장치(9,7)는 극복해야 할 장애물(P)의 높이와 같거나 큰 거리만큼 구동면(F)에서 떨어져 순환하는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제1항에 있어서,

상기 순환 라인의 흡입 장치(7,9)는 트랙 가이드(1,2)에서 순환하고 구동 수단(5)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제3항에 있어서,

상기 흡입 장치(7,9)는 구동 수단에 의해 기구의 트랙 가이드(1,2)를 따라 이동하는 슬라이드(6,8)에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제3항 또는 제4항에 있어서,

체인-바퀴 구동 체인(5)이 상기 흡입 장치(7,9)의 구동 수단으로 작용하는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제3항에 있어서,

기구에서 같은 방향으로 구동되고 서로 평행하게 이동하는 적어도 두 개의 직선 가이드(1)가 기구의 직선 구동(전진 구동, 후진 구동)을 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제6항에 있어서,

기구에 대한 구동면에서 회전할 수 있는 회전 프레임(11) 상에 신장가능한 흡입 장치(13)에 의해 매달리는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제3항에 있어서,

상기 트랙 가이드(1, 2)는 직선 가이드(1) 및 원호 가이드(2)로 나누어지는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제6항 또는 제8항에 있어서,

가장 바깥쪽 직선 가이드(1)가 직선 구동을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제8항에 있어서,

상기 두 개의 트랙 가이드(1,2)의 같은 방향으로 구동되는 적어도 두 개의 원호 가이드(2)가 기구의 회전 운동(시계방향, 반시계방향)을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

압력 링 라인에 의해 공급되는 저압에서 지지력을 생성하기 위하여 상기 모든 흡입 장치(7,9)에는 배출기가 배치되고, 상기 저압을 균등하게 하기 위하여 압 축 공기가 각 흡입 장치(7,9)에 공급되는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제4항에 있어서,

상기 슬라이드(6,8)는 고압 구동가능한 피스톤 실린더 장치(15,19)를 포함하고, 상기 실린더(19)는 수직 실린더 가이드(17)를 따라 수직으로 이동할 수 있으며, 상기 수직 실린더 가이드(17)는 피스톤 막대(15) 및 슬라이드 가이드(18)가 고정되는 슬라이드(6,8)의 지지체(16)와 컴팩트한 서브유닛(subunit)을 형성하고, 상기 서브유닛은 기구의 프레임(10)의 트랙 가이드(1,2)에서 이동하며, 상기 수직으로 가이드되는 실린더(19)는 아래에 흡입 장치(7,9)를 지지하는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

구동 제어 시스템이 건물 외관에 대한 기구의 접착력을 모니터하고, 필요한 접착력에 미치지 못하면 기구를 정지시키는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

구동 제어 시스템이 상기 흡입 장치(7,9)를 낮추어 구동면(F)에 위치시키고 상기 흡입 장치(7,9)를 초기 위치로 들어올려 복귀시키는 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 흡입 장치(7,9)는 자기 접착 요소인 것을 특징으로 하는 자동 등반 기구.