EP2651754B1 - Instandhaltungsvorrichtung - Google Patents
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- EP2651754B1 EP2651754B1 EP11804538.4A EP11804538A EP2651754B1 EP 2651754 B1 EP2651754 B1 EP 2651754B1 EP 11804538 A EP11804538 A EP 11804538A EP 2651754 B1 EP2651754 B1 EP 2651754B1
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- B63C2005/025—Stagings, or scaffolding, i.e. constructions providing temporary working platforms on slipways, in building or repair docks, or inside hulls
Definitions
- the invention relates to an automated maintenance device for large surfaces with a mobile support system, wherein the support system has at least one vertical support tower on which at least two arm systems are arranged, and each arm system via a support unit along the vertical support tower is moved vertically, and their use for the for the processing and / or inspection of ship hulls and / or steel tank outer walls.
- a device for a surface treatment freestanding, substantially vertical walls, in particular of ships described.
- a chassis is provided with two mast elements, on which a cabin is arranged, which is movable relative to the ship's wall.
- This device is a large, inflexible device, which is in particular unsuitable for processing the bow of a ship's hull.
- the DE 20 2009 002 519 U1 discloses a maintenance device of the type mentioned above, wherein two lifting components are arranged with boom on a tower, but only limited independently movable.
- the upper lifting member confines the second, below in its upward movement, while the lower lifting member limited the upper lifting member in its upward movement.
- the at least two support units are arranged on opposite edges and / or sides of the support tower and are independently movable vertically. By this arrangement of the carrier units, they can be moved independently along the entire length of the vertical carrier tower, without influencing each other.
- each carrier unit has its own dedicated drive and control unit.
- each arm system is completely independent of the other arm system operable, even if this is not used for maintenance purposes, for example.
- the drive unit designed as a cable winch system;
- there may be other drive system such as Aufkletter noticed as in the WO 2010/025977 A1 the applicant are used.
- At least one tool holder for receiving automated tools is arranged on at least one arm system, wherein preferably the automated tools are selected from a group comprising water jet heads or different granules, coating heads and inspection systems.
- the support tower is modular composable. This has the advantage that the support tower is compact to the desired Job is transported and can be quickly set up there. Depending on the design and the number of modules, the height of the support tower can reach up to 36 m.
- the support tower is erected on a base on which supply devices for the arm systems and the tools arranged thereon, in particular for the provision of electrical energy, water and compressed air are arranged.
- the maintenance of the maintenance system according to the invention is further improved.
- the support tower at its end facing away from the base at least one support means which stabilizes the support tower in its vertical orientation to the surface to be machined.
- the carrier system can be moved on a rail system.
- the carrier system can be arranged on a motor vehicle.
- the maintenance system described above is particularly suitable for the machining and / or inspection of ship hulls and / or steel tank outer walls.
- the maintenance device 100 has according to the Figs. 1 and 2 a base 110, which is movable in the present embodiment of the invention via a rail system.
- a support tower 120 is erected, on which two arm systems 130 which can be moved independently of one another are arranged.
- a support device 140 is provided in the region of its end remote from the base, which during use of the maintenance device 100 supports the support tower 120 against the surface to be processed, in the present example a hull 200, allowed.
- Inside the carrier tower 120 is also a ladder 121 ( Fig. 4 ), which allows access to the arm systems 130 and / or the support 140 in an emergency.
- control and supply devices 150 are arranged on the base 110, via which the individual elements of the maintenance device 100, in particular the arm systems 130, are supplied with electrical energy, compressed air, various cleaning and coating media, hydraulics and the like.
- two cabins 151 are provided for the operation of, in particular, the two arm systems 130 on the base 110, in which the operator independently performs the control and monitoring of the arm systems 130 and the maintenance apparatus 100 overall in an environment protected from the outside.
- an arm system 130 is shown in detail.
- the arm system 130 is disposed above a support unit 131 on a side of the support tower 120, with double-sided impellers 132 of the support unit 131 cooperating respectively with an edge 122 of the support tower 120 and driven, for example, via a pulley system to effect vertical movement of the arm system 130 ,
- planetary gears 123 of the cable system are shown.
- the carrier unit 131 furthermore has a platform 133 on which a substructure 134 of a telescopic arm 135 rotatably mounted thereon is fixed.
- a substructure 134 of a telescopic arm 135 rotatably mounted thereon is fixed.
- other arm systems such as multiple articulated arms or other means for delivering a tool 136 attached to the end of the arm may be attached to the support unit 134.
- the tool 136 is advantageously fully automatically controlled and serves, for example, the inspection, cleaning or coating of the surface.
- a collection container 137 is arranged on the carrier unit 134, in which, for example, the removal material resulting from the cleaning of the surface by means of a tool 136 is first separated from liquid components, for example by means of a cyclone, and collected.
- the two support units 134 are disposed on two opposite sides of the support tower 120, they can be independently moved virtually the entire length of the support tower 120, without interfering with each other in their movement.
- the surface to be inspected and / or processed, in particular ship hulls 200 can be processed in an efficient manner, in particular at different heights.
- only one arm system 130 is used come while the second arm system 130 is being serviced in the area of the base 110. This significantly reduces the service life of the maintenance device.
- the support 140 is the Fig. 4 refer to. It has two independently operable kinkable supports 141 with wheels 142, which support the upper end of the support tower 120 against the hull 200.
- the second support 141 serves in particular as an alternative possibility if the first support 141 can not be used effectively due to structural conditions (for example, ship hatches, etc.).
- the distance between the support tower 120 and the ship's hull 200 passing through may vary due to the different curvatures of the ship's hull 200 a change in the bending angle of the two supports 141 is compensated.
- the wheels 142 allow easy movement of the support tower 120 along the hull 200 without damaging its surface.
- Another essential advantage of the invention is its small footprint by the combination of a vertical support tower with two independently vertically movable arm systems that can reach any area of the surface to be processed.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine automatisierte Instandhaltungsvorrichtung für großflächige Oberflächen mit einem mobilen Trägersystem, wobei das Trägersystem zumindest einen vertikalen Trägerturm aufweist, an dem zumindest zwei Armsysteme angeordnet sind, und jedes Armsystem über eine Trägereinheit entlang des vertikalen Trägerturms vertikal verfahrbar ist, sowie deren Verwendung für die für die Bearbeitung und/oder Inspektion von Schiffsrümpfen und/oder Stahltankaußenwänden.
- Es ist in vielen Bereichen der Technik erforderlich, die Oberfläche von großflächigen Bauflächen, insbesondere aus Stahl zu untersuchen sowie zu bearbeiten. Beispielsweise muss der Rumpf von Schiffen in bestimmten Abständen gegen Korrosion geschützt werden. Dazu werden alte schadhafte Anstriche in speziellen Verfahren abgetragen, um danach die gereinigten Stahloberflächen des Schiffsrumpfes mit einem neuen Anstrich versehen zu können. Dieses Verfahren wird als "Recoating" bezeichnet. Die manuelle Durchführung dieses Verfahrens ist sehr arbeitsintensiv und für die beteiligten Personen zumeist gesundheitlich belastend. Da es sich um große Flächen handelt, sind zudem teure und aufwendige Gerüstaufbauten notwendig, um an jede Stelle des Schiffsrumpfes gelangen zu können. Ebenso können Hebebühnen und Krankonstruktionen zum Einsatz kommen, wobei hier jedoch eine höhere Gefährdung des Personals nicht ausgeschlossen werden kann.
- So ist beispielsweise in der
EP 0 640 440 A1 eine Vorrichtung für eine Oberflächenbehandlung freistehender, im wesentlichen senkrechter Wände, insbesondere von Schiffen beschrieben. Hierbei ist ein Fahrgestell mit zwei Mastelementen vorgesehen, an welchem eine Kabine angeordnet ist, die relativ zur Schiffswand bewegbar ist. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich um eine große, unflexible Vorrichtung, die insbesondere für die Bearbeitung des Bugs eines Schiffsrumpfs eher ungeeignet ist. - In der
US 4,285,469 ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Reinigung von senkrechten Oberflächen offenbart, die über eine Wasserstrahleinrichtung zur Reinigung von Schiffsrümpfen verfügt und fix an einer Kaimauer installiert ist. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch für den mobilen Einsatz gänzlich ungeeignet. - In der
US 3,548,541 ist eine Vorrichtung der eingangs erwähnte Art beschrieben, die über einen Vertikalträger verfügt, an dem ein Horizontalträger mit einer Arbeitskabine angeordnet ist. Diese Vorrichtung weist im Allgemeinen nur eine geringe Flexibilität aufgrund der Ausführung des Horizontalträgers auf und ist zudem nur für die Durchführung eines einzigen Arbeitsschritts während des "Recoatings", nämlich dem Durchführen des Sandstrahlens, geeignet. - In der
WO 2010/057942 A1 der Anmelderin ist ein Instandhaltungssystem beschrieben, die bereits über eine gewisse Flexibilität verfügt. Allerdings sind die Armsysteme an einem Horizontalträger angeordnet, sodass die an dem Armsystemen stets in dem gleichen Höhenabschnitt arbeiten müssen. - Die
DE 20 2009 002 519 U1 offenbart eine Instandhaltungseinrichtung der eingangs erwähnten Art, wobei an einem Turm zwei Hebebauteile mit Ausleger angeordnet sind, die jedoch nur beschränkt unabhängig voneinander verfahrbar sind. Der obere Hebebauteil beschränkt den zweiten, unterhalb in dessen Bewegung nach oben, während der untere Hebebauteil den oberen Hebebauteil in seiner Bewegung nach oben beschränkt. - Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile des Stand der Technik zu beseitigen und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, die eine besonders hohe Flexibilität in ihrem Einsatz aufweist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zumindest zwei Trägereinheiten an gegenüberliegenden Kanten und/oder Seiten des Trägerturms angeordnet und unabhängig voneinander vertikal verfahrbar sind. Durch diese Anordnung der Trägereinheiten können diese im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des vertikalen Trägerturms unabhängig voneinander bewegt werden, ohne einander zu beeinflussen.
- Um diese unabhängige vertikale Bewegung der Armsysteme zu verbessern, ist jeder Trägereinheit eine eigenständige Antriebs- und Steuerungseinheit zugeordnet. Somit ist jedes Armsystem gänzlich unabhängig von dem anderen Armsystem betreibbar, auch wenn dieses beispielsweise zu Wartungszwecken nicht im Einsatz ist. Besonders bevorzugt ist hierbei die Antriebseinheit als Seilwindensystem ausgebildet; es können jedoch auch andere Antriebssystem wie beispielsweise Aufklettereinrichtung wie in der
WO 2010/025977 A1 der Anmelderin zum Einsatz kommen. - In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an zumindest einem Armsystem zumindest eine Wergzeughalterung zur Aufnahme von automatisierten Werkzeugen angeordnet, wobei vorzugsweise die automatisierten Werkzeuge aus einer Gruppe gewählt sind, die Strahlköpfe für Wasser oder unterschiedliche Granulate, Beschichtungsköpfe und Inspektionssysteme umfasst.
- In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Trägerturm modular zusammensetzbar. Dies hat den Vorteil, dass der Trägerturm kompakt an die gewünschte Stelle transportiert wird und dort rasch aufgestellt werden kann. Je nach Ausführung und Anzahl der Module kann die Höhe des Trägerturms bis zu 36 m erreichen.
- Hierbei wird vorteilhafterweise der Trägerturm auf einer Basis errichtet, auf der Versorgungseinrichtungen für die Armsysteme sowie den daran angeordneten Werkzeugen, insbesondere zur Bereitstellung von elektrischer Energie, Wasser und Druckluft angeordnet sind. Durch diese zentrale Versorgung wird die Wartung des erfindungsgemäßen Instandhaltungssystems weiter verbessert.
- In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Trägerturm an seinem der Basis abgewandten Ende zumindest eine Abstützeinrichtung auf, die den Trägerturm in seiner vertikalen Ausrichtung zu der zu bearbeitenden Oberfläche stabilisiert.
- Die besondere Flexibilität der Instandhaltungsvorrichtung wird zusätzlich dadurch unterstützt, dass das Trägersystem auf einem Schienensystem verfahrbar ist. Alternativ hierzu ist das Trägersystem auch auf einem Motorfahrzeug anordenbar.
- Das oben beschriebene Instandhaltungssystem ist insbesondere für die Bearbeitung und/oder Inspektion von Schiffsrümpfen und/oder Stahltankaußenwänden geeignet.
- Im Folgenden wird anhand von nicht-einschränkenden Ausführungsbeispielen mit zugehörigen Figuren die Erfindung näher erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ansicht der erfindungsgemäßen Instandhaltungsvorrichtung;
- Fig. 2
- eine zweite Ansicht der Instandhaltungsvorrichtung aus
Fig. 1 ; - Fig. 3
- eine Detailansicht eines Armsystems der Instandhaltungsvorrichtung aus
Fig. 1 ; und - Fig. 4
- eine Detailansicht der Abstützeinrichtung der Instandhaltungsvorrichtung aus
Fig. 1 . - Die erfindungsgemäße Instandhaltungsvorrichtung 100 weist gemäß den
Figs. 1 und2 eine Basis 110 auf, die in der vorliegenden Ausführung der Erfindung über ein Schienensystem verfahrbar ist. Auf dieser Basis 110 ist ein Trägerturm 120 errichtet, an dem zwei voneinander unabhängig verfahrbare Armsysteme 130 angeordnet sind. Um den Trägerturm 120 in seiner vertikalen Ausrichtung zusätzlich zu stabilisieren, ist im Bereich seines der Basis abgewandten Ende eine Abstützeinrichtung 140 vorgesehen, die während des Einsatzes der Instandhaltungseinrichtung 100 eine Abstützung des Trägerturms 120 gegen die zu bearbeitende Oberfläche, im vorliegenden Beispiel einen Schiffsrumpf 200, erlaubt. Im Inneren des Trägerturms 120 ist zudem eine Leiter 121 (Fig. 4 ) angeordnet, die im Notfall einen Zugang zu den Armsystemen 130 und/oder der Abstützeinrichtung 140 erlaubt. - Auf der Basis 110 sind des Weiteren die Steuerungs- und Versorgungseinrichtungen 150 angeordnet, über die die einzelnen Elemente der Instandhaltungsvorrichtung 100, insbesondere die Armsysteme 130 mit elektrischer Energie, Pressluft, unterschiedlichen Reinigungs- und Beschichtungsmedien, Hydraulik und dergleichen versorgt werden. Ebenso sind zwei Kabinen 151 für die Bedienung insbesondere der beiden Armsysteme 130 auf der Basis 110 vorgesehen, in denen das Bedienpersonal unabhängig voneinander in einer von dem Außenbereich geschützten Umgebung die Steuerung und Überwachung der Armsysteme 130 sowie der Instandhaltungsvorrichtung 100 insgesamt durchführt.
- In der
Fig. 3 ist ein Armsystem 130 im Detail dargestellt. Das Armsystem 130 ist über eine Trägereinheit 131 an einer Seite des Trägerturms 120 angeordnet, wobei beidseitig platzierte Laufräder 132 der Trägereinheit 131 jeweils mit einer Kante 122 des Trägerturms 120 zusammenwirken und beispielsweise über ein Seilzugsystem angetrieben werden, um ein vertikales Verfahren des Armsystems 130 zu bewirken. In derFig. 4 sind am oberen Ende des Trägerturms 120 Umlaufräder 123 des Seilsystems dargestellt. - Die Trägereinheit 131 verfügt des weiteren über eine Plattform 133, auf der ein Unterbau 134 eines darauf drehbar abgeordneten Teleskoparms 135 fixiert ist. Anstatt des dargestellten vierfach teleskopierbaren Arms 135 können auch andere Armsysteme wie beispielsweise Mehrfachknickarme oder andere Einrichtungen zur Zuführung eines am Ende des Armes angebrachten Werkzeugs 136 an der Trägereinheit 134 angebracht sein.
- Das Werkzeug 136 ist vorteilhafterweise vollautomatisch gesteuert und dient beispielsweise der Inspektion, Reinigung oder Beschichtung der Oberfläche. An der Trägereinheit 134 ist zusätzlich ein Sammelbehälter 137 angeordnet, in dem beispielsweise das bei der Reinigung der Oberfläche mittels Werkzeug 136 entstehende Abraummaterial zunächst beispielsweise mittels Zyklon von flüssigen Bestandteilen abgetrennt und gesammelt wird.
- Da - wie in den
Figs. 1 und2 ersichtlich - die beiden Trägereinheiten 134 an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Trägerturms 120 angeordnet sind, können sie unabhängig voneinander praktisch über die gesamte Länge des Trägersturms 120 bewegt werden, ohne sich gegenseitig in ihrer Bewegung zu beeinträchtigen. Damit kann die zu inspizierende und/oder bearbeitende Oberfläche, insbesondere Schiffsrümpfe 200 auf effiziente Weise, insbesondere in unterschiedlichen Höhen bearbeitet werden. Ebenso kann beispielsweise nur ein Armsystem 130 zum Einsatz kommen, während das zweite Armsystem 130 im Bereich der Basis 110 gewartet wird. Damit werden die Standzeiten der Instandhaltungsvorrichtung signifikant reduziert. - Die Abstützeinrichtung 140 ist der
Fig. 4 zu entnehmen. Sie weist zwei voneinander unabhängig agierende knickbare Stützen 141 mit Laufrädern 142 auf, die das obere Ende des Trägerturms 120 gegen den Schiffsrumpf 200 abstützen. Für eine funktionierende Abstützung der Instandhaltungsvorrichtung 100 ist ledig eine Stütze 141 notwendig, die zweite Stütze 141 dient insbesondere als Ausweichmöglichkeit, wenn die erste Stütze 141 aufgrund von baulichen Gegebenheiten (beispielsweise Schiffsluken etc.) nicht wirksam eingesetzt werden kann. - Wird die erfindungsgemäße Instandhaltungsvorrichtung 110 entlang des Schienensystems weiterbewegt, um einen anderen Bereich des Schiffsrumpfes 200 mit den Armsystemen zu erreichen und in der Folge zu bearbeiten, ändert sich gegebenenfalls aufgrund der unterschiedlichen Krümmungen des Schiffsrumpfes 200 der Abstand zwischen Trägerturm 120 und Schiffsrumpf 200, der durch eine Änderung des Knickwinkels der beiden Stützen 141 ausgeglichen wird. Gleichzeitig erlauben die Laufräder 142 ein einfaches Verfahren des Trägerturms 120 entlang des Schiffsrumpfes 200, ohne dessen Oberfläche zu beschädigen.
- Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist deren geringer Platzbedarf durch die Kombination eines vertikalen Trägerturms mit zwei voneinander unabhängig vertikal verfahrbaren Armsystemen, die jeden Bereich der zu bearbeitenden Oberfläche erreichen können.
Claims (11)
- Automatisierte Instandhaltungsvorrichtung (100) für großflächige Oberflächen mit einem mobilen Trägersystem, wobei das Trägersystem zumindest einen vertikalen Trägerturm (120) aufweist, an dem zumindest zwei Armsysteme (130) angeordnet sind, und jedes Armsystem (130) über eine Trägereinheit (131) entlang des vertikalen Trägerturms (120) vertikal verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Trägereinheiten (131) an gegenüberliegenden Kanten (122) und/oder Seiten des Trägerturms (120) angeordnet und unabhängig voneinander vertikal verfahrbar sind.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Trägereinheit (131) eine eigenständige Antriebs- und Steuerungseinheit zugeordnet ist.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit als Seilwindensystem ausgebildet ist.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Armsystem (130) zumindest eine Wergzeughalterung zur Aufnahme von automatisierten Werkzeugen (136) angeordnet ist.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisierten Werkzeuge (136) aus einer Gruppe gewählt sind, die Strahlköpfe für Wasser oder unterschiedliche Granulate, Beschichtungsköpfe und Inspektionssysteme umfasst.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerturm (120) modular zusammensetzbar ist.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerturm (120) auf einer Basis (110) errichtet ist, auf der Versorgungseinrichtungen (150) für die Armsysteme (130) sowie den daran angeordneten Werkzeugen (136), insbesondere zur Bereitstellung von elektrischer Energie, Wasser und Druckluft angeordnet sind.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerturm (120) an seinem der Basis (110) abgewandten Ende zumindest eine Abstützeinrichtung (140) aufweist, die den Trägerturm (120) in seiner vertikalen Ausrichtung zu der zu bearbeitenden Oberfläche stabilisiert.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem auf einem Schienensystem verfahrbar ist.
- Instandhaltungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem auf einem Motorfahrzeug anordenbar ist.
- Verwendung einer Instandhaltungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für die Bearbeitung und/oder Inspektion von Schiffsrümpfen (200) und/oder Stahltankaußenwänden.
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