Vorrichtung für die Bewegung von Arbeits- und Bearbeitungsgeräten über die Oberfläche länglicher Gegenstände Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Be wegung von Arbeits- und Bearbeitungsgeräten über die Oberfläche länglicher Gegenstände, die praktisch kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wie Masten, Rohre und Baumstämme.
Klettervorrichtungen für das Entzweigen und Ent rinden nicht gefällter Bäume sind bereits bekannt. Eine spezielle Art einer Vorrichtung, die erfindungsgemäss vorgeschlagen wird, bewegt sich in einem schrauben förmigen Weg um den Baumstamm, wodurch das Entzweigungswerkzeug stationär an dem Rahmen der Vorrichtung angeordnet sein kann. Die Erfindung schlägt eine einfache und wirksame Klettervorrichtung vor, die für die Bewegung von Arbeits- und Bearbei tungsgeräten verschiedener Arten über die Oberfläche eines zylinderförmigen oder geringfügig verjüngt zu laufenden, länglichen Gegenstandes geeignet ist, und zwar unabhängig von einer senkrechten, waagerech ten und geneigten Lage dieses Gegenstandes.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist einen vermittels Motor angetriebenen Schlitten mit Rädern auf, die durch die Oberfläche getragen werden und darauf laufen, zwei an dem Schlitten im Abstand zu einander querseitig zu der Bewegungsrichtung ange ordnete Kettenzahnräder, die im lichten Abstand zu der Oberfläche laufen, eine über die Kettenzahnräder geführte Kette, deren eines Teil in wenigstens einer schraubenförmigen Schlaufe um den zu bearbeitenden Gegenstand geführt ist, und deren gegenüberliegen des Teil zwischen den zwei Kettenzahnrädern nach unten hängt, ein die Kettenzahnräder mit dem Motor verbindendes Getriebe und eine Bremsanordnung, die mit dem nicht angetriebenen Kettenzahnrad in Ein griff kommt,
um so die schraubenförmige Schlaufe der Kette unter einer gewissen Spannung zu halten, wo bei die Laufräder des Schlittens parallel zu der schrau- benförmigen Schlaufe gerichtet sind, so dass der Schlit ten längs eines durch die Schlaufe definierten Weges beweglich ist.
Bei dem Betrieb der Vorrichtung führt das ange triebene Kettenzahnrad zu einer Bewegung des Schlit tens längs der schraubenförmigen Kettenschlaufe der gestalt, dass die Schlaufe kontinuierlich an einem En de verkürzt und entsprechend an dem anderen Ende verlängert wird. In Abhängigkeit von der Bewegungs richtung des Schlittens wird somit die Schlaufe pro gressiv ihre Lage in jeder Richtung längs der Achse des tragenden Gegenstandes so verändern, dass der Schlitten sich weiter auf seinem schraubenförmigen Weg bewegen kann.
Die auf das nicht angetriebene Kettenzahnrad einwirkende Bremskraft kann so ange passt werden, dass die Kettenschlaufe unter Spannung sicher in ihrer Lage gehalten wird und hierdurch ver- lässlich den Schlitten abstützt, wenn die daran angeord neten Werkzeuge ihre Arbeitsgänge durchführen. Die Vorrichtung kann so ausgerüstet sein, dass sie ihre Bewegungsrichtung automatisch umkehrt, bevor sie die Baumspitze erreicht. Für diesen Zweck kann der Schlitten ein Bauteil tragen, das die Dicke des Baumes feststellt, um so die Antriebsvorrichtung bei einem vorherbestimmten Durchmesser des Baums um zukehren.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind beide Kettenzahnräder mit Bremsen ausgerüstet, und das Getriebe, vorzugsweise ein Übersetzungsge triebe, ist so angeordnet, dass wahlweise jedes der Kettenzahnräder an den Motor angeschlossen werden kann, wobei das nicht angetriebene Kettenzahnrad gleichzeitig im Eingriff mit der zugeordneten Bremse steht. Während der nach oben gerichteten Bewegung des Schlittens ist es bevorzugt, das untere Kettenzahn rad anzutreiben, während das andere Kettenzahnrad während der nach unten gerichteten Bewegung ange trieben werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, aus denen die Werkzeuge weggelassen. sind, die durch die Vorrichtung getragen werden.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der an einem Baumstamm aufgehängten Vorrichtung, und Fig. 2 zeigt im senkrechten Schnitt eine Ausfüh rungsform des Getriebes, das für eine automatische Bewegungsumkehr vorgesehen ist.
Die Vorrichtung nach der Fig. 1 weist einen kisten förmigen Schlitten 1 auf, der einen Antriebsmotor und Untersetzungsgetriebe enthält. Der Schlitten liegt gegen den Baumstamm 2 vermittels vier Rädern 3 an, die an den Ecken der gegenüber dem Baumstamm vorliegen den rechtwinkligen Schlittenseite angeordnet sind. Die Räder liegen parallel zueinander vor, sind jedoch ein wenig schräg bezüglich der waagerechten Seiten des Schlittens ausgerichtet. Bei der wiedergegebenen Aus führungsform sind die Räder 3 gezahnt, um so in einen sicheren Eingriff mit dem Baumstamm zu kom men. Dieselben können jedoch ebenfalls gerändelt sein oder mit einem Reibungsring z. B. aus Gummi über zogen sein.
Die waagerechten Wellen 4 und 5 (Fig. 2) sind in unterschiedlicher Höhe im Inneren des Schlittens 1 parallel zu der gemeinsamen Ebene der Räder 3 an geordnet. Die Wellen springen jeweils durch eine der zwei gegenüberliegenden senkrechten Seiten des Schlit tens vor, und die vorspringenden Wellenenden tragen Kettenzahnräder 6 und 7, die hieran befestigt sind. Es wird eine endlose Kette 8 über die Kettenzahnräder 6, 7 gelegt und erstreckt sich in einer Schlaufe um den Baumstamm 2. An der gegenüberliegenden Seite der Räder 6, 7 bildet die Kette 8 eine frei nach unten hängende Schlaufe, deren Länge in Abhängigkeit von der Dicke des Baumstames schwankt.
Gegebenenfalls kann eine ein Gewicht 10 tragende Kettenscheibe 9 in der freien Kettenschlaufe aufgehängt werden, um die selbe so im gestreckten Zustand zu halten. In vielen Fällen ist jedoch der Eingriff zwischen der Kette 8 und den Rädern 6, 7 auch bei Nichtvorliegen eines der artigen Gewichtes durchaus ausreichend. Um die in der Fig. 1 gezeigte Aufhängung zu ermöglichen, muss die Kette 8 natürlich zwei Verbindungsglieder auf weisen, die sich leicht auseinandernehmen und wieder zusammensetzen lassen.
Die Kette 8 erstreckt sich um den Baumstamm 2 längs einer Schraubenlinie, deren Ganghöhe durch die Höhendifferenz der Kettenzahnräder 6, 7 bestimmt wird. Die Laufräder 3 des Schlittens werden mit einem derartigen Neigungswinkel eingestellt, dass dieselben längs Schraubenlinien parallel zu der Kettenschlaufe laufen.
In Abhängigkeit von der Drehrichtung des an getriebenen Kettenzahnrades wird sich somit der Schlitten in einem Schraubenweg nach oben oder un ten längs des Baumstammes bewegen. Wenn das unte re Kettenzahnrad 6 in Uhrzeigerrichtung angetrieben wird, wie es die Fig. 1 zeigt, wird sich der Schlitten nach oben bewegen. Vermittels eines gleichzeitigen Abbremsens des oberen Kettenzahnrades 7 wird die Kettenschlaufe ausreichend so gestreckt, dass der Schlitten auf der Oberfläche des Baumstammes gehal ten wird. Vorzugsweise lässt sich die beaufschlagte Bremskraft einstellen.
Das in einer vereinfachten Form in der Fig. 2 ge zeigte umschaltbare Untersetzungsgetriebe stellt grund sätzlich eine mögliche Ausführungsform eines An triebsgetriebes für den Schlitten dar. Es ist ein Explo sionsmotor (nicht gezeigt) in einer getrennten Abtei lung eingeschlossen, und dessen Antriebswelle 11 steht über eine Zentrifugalkupplung 13 bekannter Bauart mit einem Ritzel 12 in Verbindung. Die Zentrifugal kupplung wird bei geringen Umdrehungszahlen aus gerückt gehalten, jedoch dann eingerückt, wenn die Umdrehungszahl durch Betätigen des Gashebels er höht wird.
Das Ritzel 12 steht bleibend im Eingriff mit zwei grossen Zahnrädern 14 und 14', die drehbar auf den Wellen 4 bzw. 5 der Kettenzahnräder gelagert sind. Weiterhin trägt jede der Wellen 4, 5 eine Hülse 15 bzw. 15', die axial beweglich ist, jedoch gegen eine Drehung im Verhältnis zu der zugeordneten Welle ge halten wird.
Das gegenüber zu dem Zahnrad 14, 14' vorliegende Hülsenende weist daran befestigt eine Kupplungsscheibe 16, 16' auf, die mit einer ähnlichen Kupplungsscheibe 17, 17' zusammenarbeiten kann, die an der benachbarten Seite des Zahnrades befestigt ist. Gegenüberliegende Enden jeder der Hülsen 15 und 15' tragen ein kleines Zahnrad 18 bzw. 18', das bei eingerückter Kupplung nicht wirksam wird. Wenn die Hülse 15, 15' unter Ausrücken der Kupplung bewegt wird, kämmt das zugeordnete Zahnrad 18 oder 18' mit einem Zahnrad 19 bzw. 19', das auf einer Welle angeordnet ist, die bekannter Weise bleibend im In neren einer Bremstrommel 20 bzw. 20' abgebremst wird.
Der Bremsmechanismus kann beliebigen Auf bau und Leistung zeigen, jedoch liegt die Bremskraft vorzugsweise als leicht einstellbar vor.
An einem Schwenkpunkt 21 ist ein doppelarmiger Hebel 22 angelenkt. Mit gleichen Entfernungen von dem Schwenkpunkt 21 sind die zwei Hebelarme (bei 23 und 24) mit den Hülsen 15 bzw. 15' verbunden, die hierdurch bei Drehen des Hebels in entgegenge setzten Richtungen bewegt werden.
Bei der in der Fig. 2 gezeigten Lage sind somit die Kupplungschei- ben 16, 17 verbunden, so dass der Motor das Ket tenzahnrad 6 antreiben kann, und gleichzeitig kämmt das bewegliche Zahnrad 18' mit dem abgebremsten Zahnrad 19' unter Abbremsen des Kettenzahnrades 7.
Zwischen dem Hebel 22 und der Wand des Gehäuses ist eine Zugfeder 25 angeordnet, die den Hebel 22 in Uhrzeigerrichtung schwenkt, so dass die Hülsen 15, 15' mit den Kupplungsscheiben 16, 16' und den Zahn rädern 18, 18' in deren gegenüberliegende Lagen be wegt werden, in denen das Kettenzahnrad 7 nunmehr in Verbindung mit dem Motor vorliegt, während das Kettenzahnrad 6 abgebremst wird. Der Hebel 22 wird jedoch in der gezeigten Lage durch eine Rastklinke 26 gehalten, die so angeordnet ist, dass dieselbe in einer Ebene senkrecht zu der Zeichnungsebene schwenkbar ist.
Ein Bauteil 27, das zum Feststellen der Dicke des Baustammes angeordnet ist, liegt so vor, dass die Rastklinke 26 gegen die Einwirkung einer Feder, nicht gezeigt, so gedreht wird, dass der Hebel 22 gelöst wird.
Das Feststell- oder Fühlteil 27, das hier nicht im einzelnen gezeigt ist, kann aus einer Stange bestehen, die von dem Schlitten 1 aus auf den Baumstamm 2 zwi schen den zwei unteren Rädern 3 vorspringt und nach innen gegen die Einwirkung einer Feder beweglich ist. Das äussere Ende der Stange 27 kann eine Rolle tra gen, die auf dem Baumstamm bei Bewegen des Schlit tens rollen kann, und das innere Ende der Stange 27 ist so vorgesehen, dass dasselbe auf die Rastklinke 26 in der oben angegebenen Weise einwirkt.
Wenn sich der Schlitten nach oben längs eines Baumstammes be wegt, wird die Fühlstange 27 progressiv nach innen in dem Ausmass der Laufräder 3 bewegt, und auf grund des sich verringernden Durchmessers des Baum stammes wird ein grösserer Winkelabschnitt ergriffen, und das mittlere Teil des Schlittens 1 nähert sich so mit der Oberfläche des Baumstammes. Natürlich ist der Mechanismus so dimensioniert, dass die Rast klinke 26 bei einer gewünschten Dicke des Baum starres ausgelöst wird. Das untere Ende des Hebels 22 springt durch einen Schlitz in dem Gehäuse so vor, dass der Hebel manuell in die in der Fig. 2 wieder gegebene blockierte Lage zurückgeführt werden kann.
Sobald die beschriebene Vorrichtung in der in der Fig. 1 gezeigten Weise angeordnet worden ist, ist der Getriebemechanismus in die in der Fig. 2 wiedergege bene Lage eingestellt worden, und der Motor ingang- gesetzt worden. Der Gashebel wird sodann auf volle Geschwindigkeit geöffnet, wodurch die Zentrifugal kupplung 13 den Getriebemechanismus in Wirkstel lung bringt, und das Kettenzahnrad 6 zieht den Schlit ten nach oben in einen schraubenförmigen Weg, wie es weiter oben erläutert wurde. Die Drehrichtung der Kettenzahnräder während dieser nach oben gerichte ten Bewegung ist durch die Pfeile in der Fig. 1 wieder gegeben.
Sobald der Schlitten an einem Teil des Baum stammes angekommen ist, auf dessen Dicke das Fühl- teil 27 eingestellt wurde, führt die Rastklinke 26 zu einem Lösen des Hebels 22, so dass der Getriebeme chanismus umgeschaltet wird. Der Schlitten bewegt sich nunmehr nach unten längs des gleichen schrau benförmigen Weges, wie bei der Bewegung nach oben.
Um ein nicht beabsichtigtes Lösen des Hebels 22 dann zu verhindern, wenn das Fühlteil 27 über einen örtlichen Vorsprung auf dem Baumstamm tritt, kann es bevorzugt sein, zwei getrennte Fühlteile vorzusehen, die in unterschiedlichen Höhen angeordnet und je weils so eingestellt sind, dass eine Rastklinke betätigt wird, die mit dem Hebel zusammenarbeitet. Die Funk tionsweise kann sodann dergestalt sein, dass der He bel 22 nur dann gelöst wird, wenn die zwei Rastklin ken gleichzeitig betätigt werden.
Falls während des Arbeitsganges der Motor ver sagen sollte, wird automatisch die Zentrifugalkupp- lung 13 ausgerückt, so dass sich das angetriebene Ket tenzahnrad frei drehen kann, wodurch die Spannung in der Kettenschlaufe aufgehoben wird. An dem Schlit ten kann ein Seil ausreichender Länge befestigt sein, um so dessen Herunterziehen von der Baumspitze zu erleichtern. Während der normalen Arbeitsweise kann dieses Seil zu einem kleinen Knäuel aufgewickelt sein, das in einem kleinen an dem Schlitten befestigten Be hälter untergebracht ist. Ein scharnier-artig angelenk ter Bodendeckel des Behälters kann durch eine bei Laufen des Motors erregte Magnetspule geschlossen gehalten werden. Wenne der Motor anhält, wird somit der Deckel geöffnet, so dass sich das Seil aufwickeln kann und nach unten auf den Boden hängt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in ver schiedener Hinsicht Abwandlungen erfahren. So kann beispielsweise die Entfernung zwischen den Paaren der Laufräder so einstellbar gemacht werden, dass die Vorrichtung auf zylinderförmigen Oberflächen unter schiedlicher Durchmesser bewegt werden kann. Auch die Anzahl der Räder kann unterschiedlich sein, und es können z. B. drei Räder vorgesehen werden. Wie bereits ausgeführt, kann die Kette oder der Riemen mit Stiften oder dgl. für einen Eingriff mit der abstüt zenden Fläche versehen sein.
Obgleich dies in den Zeichnungen nicht wieder gegeben ist, kann die Vorrichtung verschiedene Werk zeuge oder Vorrichtungen tragen. Wie ausgeführt, stellt das Entzweigen von nicht gefällten Bäumen ein besonderes Anwendungsgebiet dar. Eine Entzwei- gungsvorrichtung kann aus einer vermittels Motor an getriebenen Kettensäge der Art bestehen, wie sie für das manuelle Fällen von Bäumen Anwendung findet, obwohl vorzugsweise von geringeren Abmessungen. Die Kettensäge kann sodann sich von dem oberen Ende des Schlittens aus benachbart zu dem Baum stamm so nach oben erstrecken, dass deren Zähne tangential zu dem Baumstamm gerichtet sind.
Der Schlitten und die Säge können durch einen gemein- samen Motor angetrieben werden. Nach einem ande ren Vorschlag kann eine vermittels Motor angetrie bene Schneidspindel als ein Entzweigungswerkzeug angewandt werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist ebenfalls für Mal- oder andere Oberflächenbehandlung zylinder- förmiger Gegenstände, wie Öl-Cisterne und besonders vorteilhaft bei langen Ölleitungen anwendbar. Bei senkrechten Zylindern ist der Umkehrmechanismus nicht zweckmässig, jedoch kann es in diesem Fall möglich sein, die Vorrichtung mittels eines nach un ten hängenden Drahtes zu handhaben. Ein Aufsprü hen von Farbe wird vorzugsweise über dem Schlitten während der Bewegung desselben nach unten aus geführt, so dass die mit Farbe versehene Oberfläche nicht durch die Kette verunstaltet wird.
Bei dem Auf bringen von Anstrichfarbe auf waagerechte Ölleitun gen ist ein Umkehrmechanismus nicht erförderlich, die Vorrichtung muss lediglich über Flansche und weitere Hindernisse auf der Leitung hinweggehoben werden. Die hier wiedergegebenen Anwendungsberei- che stellen natürlich lediglich Ausführungsbeispiele dar.