DE102005042501A1

DE102005042501A1 - Reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005042501A1
Application number: DE200510042501
Authority: DE
Inventors: Anton Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere für die Hochdruckreinigung von Böden und Wänden, mit einem zwangsgeführten Antriebskopf zum Ausstoßen eines Reinigungsfluids, der nach dem Rückstoßprinzip bewegbar und zwischen zwei Stellungen umschaltbar ist, und mit einer automatischen Umschaltfunktion, die zur Umkehrung der Bewegungsrichtung bei Erreichen einer vorgegebenen Endposition den in der einen Stellung befindlichen Antriebskopf in die andere Stellung überführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere für die Hochdruckreinigung von Böden und Wänden.

Beispielsweise bekannt sind Bodenreiniger mit in einem Gehäuse frei beweglichen Pendelschläuchen. Die Verwendung von Pendelschläuchen hat den Vorteil, dass ein vergleichsweise großer Winkelbereich abgedeckt werden kann, der insbesondere größer ist als der auf 45° beschränkte Spritzwinkel herkömmlicher Rotations- bzw. Pendeldüsen. Von Nachteil ist in der Praxis allerdings das naturgemäß unruhige Verhalten von Pendelschläuchen. Darüber hinaus werden Pendelschläuche aufgrund der ständigen Richtungsänderungen stark belastet, was die Lebensdauer deutlich herabsetzt.

Ferner sind in Verbindung mit Bodenreinigern so genannte Kreiselsysteme bekannt, bei denen ein oder mehrere Düsenarme, die jeweils mit einer oder mehreren Austrittsdüsen für das Reinigungsfluid versehen sind, um eine Achse rotieren. Diese Kreisel können entweder horizontal oder vertikal orientiert sein, d.h. die Ausstoßrichtung des Reinigungsfluids verläuft entweder parallel oder senkrecht zur Drehachse des Kreisels. Horizontale Kreiselsysteme bringen zwar den Vorteil einer vergleichsweise großen Flächenleistung mit sich, können jedoch keine Eckbereiche direkt erreichen, da die Austrittsdüsen auf einem Kreis um die Drehachse umlaufen. Außerdem sind horizontale Kreiselsysteme aufgrund ihrer Größe relativ unhandlich. Bei senkrechten Kreiselsystemen treten diese Nachteile nicht auf. Allerdings steht hier nicht die gesamte zugeführte Fluidmenge zur direkten Beaufschlagung des Bodens zur Verfügung, da die Düsen bei ihrem Umlauf um die Drehachse zu einem wesentlichen Anteil nicht auf den Boden gerichtet sind. Steuersysteme, die die Fluidzufuhr zu den Austrittsdüsen in Abhängigkeit von deren Momentanausrichtung relativ zum Boden steuern, sind mit einem erheblichen konstruktiven Mehraufwand verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine insbesondere sowohl für die Reinigung von Böden als auch von Wänden geeignete Reinigungsvorrichtung zu schaffen, die bei einem möglichst einfachen, störungssicheren und kostengünstigen Aufbau auf zuverlässige Weise ein möglichst großflächiges Reinigen ermöglicht und dabei einfach handhabbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Durch die erfindungsgemäße Zwangsführung des Antriebskopfes werden die mit den bekannten Pendelschläuchen verbundenen Nachteile vermieden. Der erfindungsgemäße Antriebskopf zeichnet sich somit durch ein ruhiges Laufverhalten sowie eine hohe Lebensdauer aus.

Die Zwangsführung des Antriebskopfes kann dadurch erfolgen, dass der Antriebskopf mit einem starren Pendelarm verbunden ist, der den Antriebskopf an seinem freien Ausstoßende trägt.

Alternativ kann der Antriebskopf längs einer Zwangsführung bewegbar sein. Hierbei kann dem Antriebskopf das Reinigungsfluid über eine flexible Zufuhrleitung insbesondere in Form eines Schlauches zugeführt werden.

Zum Umschalten oder Verstellen des Antriebskopfes kann eine die Ausstoßrichtung des Fluidsstrahls bestimmende Einrichtung verstellbar und insbesondere verschwenkbar sein. Dabei kann es der Antriebskopf sein, der als Ganzes verstellbar ist. Des Weiteren ist es möglich, ein verstellbares Ablenkorgan vorzusehen, das den austretenden Fluidstrahl in eine von der Stellung des Ablenkorgans abhängige Richtung ablenkt. Hierbei wird der z. B. aus einem Pendelarm austretende Fluidstrahl als Pendelantrieb genutzt, bevor er auf die zu reinigende Fläche auftrifft. Die automatische Umschaltfunktion des Antriebskopfes sorgt für eine definierte Umkehr der Pendelrichtung. Vorteilhafterweise kann das Ablenkorgan gleichzeitig dazu verwendet werden, den auftreffenden Primärstrahl aufzuweiten oder aufzufächern, so dass die Reinigungsfläche mit einem verbreiterten Flachstrahl bearbeitet wird, wodurch sich eine besonders hohe Flächenleistung ergibt.

Das Auslösen des Umschaltvorgangs kann insbesondere durch eine abrupte Verzögerung der Bewegung des Antriebskopfes erfolgen, insbesondere auf Grund eines Anschlages oder eines Rückhaltes. Eine trägheitsbedingte Weiterbewegung des Schwerpunktes des Antriebskopfes bzw. eines verstellbaren Bestandteils des Antriebskopfes wird hierbei ausgenutzt, um das Umschalten durchzuführen

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 teilweise einen mit einem umschaltbaren Antriebskopf versehenen Pendelarm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 den erfindungsgemäßen Pendelarm von 1 mit in unterschiedlichen Stellungen befindlichem Antriebskopf,
3a-3c den erfindungsgemäßen Pendelarm von 1 in unterschiedlichen Pendelstellungen innerhalb eines Gehäuses des erfindungsgemäßen Bodenreinigers, und
4-6 weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung.
Gemäß 1-3 ist am freien Ende eines starren, mit einer zentralen Zufuhrleitung 6 versehenen Pendelarmes 2 ein um einen senkrecht zur Längserstreckung des Pendelarmes 2 verlaufende Schwenkachse 11 relativ zum Pendelarm 2 schwenkbarer Antriebskopf 10 angebracht, der sich glocken- oder trichterartig in Richtung einer unteren Austrittsöffnung 15 erweitert und dabei über das freie untere Ende des Pendelarmes 2, das von einem separaten Düseneinsatz 8 gebildet wird, nach unten vorsteht.
Der Antriebskopf 10 ist mit einem mittig in der Austrittsöffnung 15 positionierten Ablenkorgan 9 versehen, das mit der Umfangswand 13 des Antriebskopfes 10 verbunden ist, die das untere Ende des Pendelarmes 2 und die Düse 8 umgibt. Das Ablenkorgan 9 ist keilförmig ausgebildet und mit zwei schräg zur Austrittsrichtung des Primär- oder Vollstrahles 7 verlaufenden Ablenkfläche 9a, 9b versehen. Im Querschnitt besitzt das Ablenkorgan 9 die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, wobei die Mittelachse 17 in einer (in 1 nicht dargestellten) Neutralstellung mit dem Primärstrahl 7 und damit der Mittelachse des Pendelarmes 2 zusammenfällt. Wie nachstehend noch näher erläutert wird, ist diese Neutralstellung keine der Arbeitsstellungen des Antriebskopfes 10, sondern lediglich eine Zwischenstellung, die der Antriebskopf 10 während eines Wechsels zwischen den beiden Arbeitsstellungen kurzfristig einnimmt.
Der Antriebskopf 10 besitzt zwei Arbeitsstellungen, in denen er entweder in die eine oder die andere Richtung um die Achse 11 relativ zum Pendelarm 2 verschwenkt ist, so dass der punktförmige Vollstrahl 7 entweder auf die eine Ablenkfläche 9a oder die andere Ablenkfläche 9b des Ablenkorgans 9 auftrifft und dabei zu einem Flachstrahl 16 aufgeweitet wird, der schließlich auf die zu bearbeitende Fläche auftrifft.
2 zeigt links und rechts die beiden Arbeitsstellungen des Antriebskopfs 10 und in der mittleren Darstellung die erwähnte Neutral- bzw. Zwischenstellung. Die Umschaltbewegung des Antriebskopfes 10, auf deren Auslösung nachstehend näher eingegangen wird, ist durch Anschläge an den in 1 mit 12a und 12b bezeichneten Stellen begrenzt. In den beiden Arbeitsstellungen liegt die Umfangswand 13 des Antriebskopfes 10 jeweils auf der einen Seite mit einem unteren Anschlag 12a und auf der anderen Seite mit einem oberen Anschlag 12b an dem unteren Endbereich des Pendelarmes 2 an.
Die Ablenkung des Primärstrahls 7 durch das Ablenkorgan 9 erzeugt ein Antriebs- oder Rückstoßmoment, das den Pendelarm 2 ausgehend von einer vertikalen Ruhestellung gemäß 3a entgegen der Schwerkraft auslenkt (3b). Der Pendelarm 2 ist hierzu mit einem Anschlussstutzen 1, der einen Fluideinlass 4 aufweist, über ein die Pendelachse für den Pendelarm 2 festlegendes Gelenk 5 verbunden, das von dem über den An schlussstutzen 1 zugeführten Fluid durchströmt wird, welches anschließend über die Zufuhrleitung 6 zur Düse 8 des Pendelarmes 2 gelangt.
In dem in 1-3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Umschalten des Antriebskopfes 10 in dessen andere Arbeitsstellung automatisch dadurch ausgelöst, dass der Antriebskopf 10 mit seiner Umfangswand 13 an die Innenwand eines den Pendelarm 2 umgebenden, unten offenen Spritzschutzgehäuses anschlägt, das hierzu mit speziellen Anschlägen 14 z.B. in Form von Gummipolstern versehen ist (3c).
Die trägheitsbedingte Weiterbewegung des Pendelarmes 2 nach dem Anschlagen des Antriebskopfes 10 sorgt für die gewünschte Verstellbewegung des Antriebskopfes 10 relativ zum Pendelarm 2, so dass nunmehr die andere Ablenkfläche 9a (1) des Ablenkorgans 9 vom Vollstrahl 7 beaufschlagt wird und der Pendelarm 2 in die entgegengesetzte Schwenkrichtung angetrieben wird, zunächst unterstützt durch die schwerkraftbedingte Rückstellbewegung des Pendelarmes 2 in die Vertikalstellung, bis der Antriebskopf 10 am gegenüberliegenden Gehäuseanschlag 14 anschlägt, wodurch ein weiterer Umschaltvorgang ausgelöst wird.
Wie in 3c durch gestrichelte Linien angedeutet, können weitere Anschläge 20, 21 an der Gehäuseinnenwand und am Pendelarm 2 selbst vorgesehen sein.
Der untere Rand 18 des Gehäuses 3 (3a) kann mit einem Bürstenbesatz versehen sein.
Das Verhalten des Pendelarmes 2, insbesondere die Pendelfrequenz, können durch unterschiedliche Maßnahmen gezielt verändert werden. So kann beispielsweise durch geeignete Mittel eine Möglichkeit zur Verlage rung des Schwerpunkts des Pendelarmes 2 vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Härte der Anschläge 14 und gegebenenfalls auch der Hilfsanschläge 20, 21 variiert werden. Es ist auch möglich, die Lage der Anschläge zu verändern.
In dem in 1-3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Pendelarm 2 starr am Anschlussstutzen 1 angelenkt. Alternativ kann der Pendelarm 2 über ein Schlauchstück aufgehängt werden, das ein freies Pendeln ermöglicht. In diesem Fall wird die Gelenkfunktion von einem flexiblen Fluidzufuhrorgan übernommen.
Die Ausgestaltung des Antriebskopfes sowie dessen Umschaltfunktion können auch auf andere Weise realisiert werden. Beispielsweise kann auf externe Anschläge zum Auslösen eines Umschaltvorgangs verzichtet werden, indem z.B. eine integrierte Umschaltmechanik vorgesehen wird, welche die zunehmende Auslenkung des Pendelarmes 2 und somit den variierenden Winkel zwischen Längsachse 19 des Pendelarmes 2 und Richtung der Erdbeschleunigung ausnutzt. So kann beispielsweise in den Antriebskopf ein bewegliches Schaltgewicht integriert sein, das bei Erreichen einer vorgegebenen Auslenkung des Pendelarmes 2 den Antriebskopf bzw. ein relativ zum Pendelarm 2 bewegliches Ablenkorgan für den Primärstrahl 7 von der einen Arbeitsstellung in die andere Arbeitsstellung überführt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist in den Antriebskopf 10 eine Stelze 22 integriert, die mit ihrem vorderen, als Düse ausgebildeten Ende in einem Napflager 27 verschwenkbar abgestützt ist. Das hintere Ende der Stelze 22 steht mit einem Stellglied 26 in Eingriff, das senkrecht zur Längserstreckung des Pendelarmes 2 verstellbar ist. Über die Bewegung des Stellgliedes 26 ist die Stelze 22 um einen an ihrer Abstützstelle im Napflager 27 gelegenen Schwenkpunkt relativ zum Pendelarm 2 verschwenkbar, um auf diese Weise die Ausstoßrichtung des Fluidstrahls 7 zu verändern.
Durch Anschlagen des Stellgliedes 26 beispielsweise an die Innenseite eines Gehäuses entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 wird die Stelze 22 innerhalb des Antriebskopfes 10 verschwenkt, wodurch die Ausstoßrichtung des Fluids umgeschaltet wird und der Pendelarm 2 in die entgegengesetzte Pendelrichtung angetrieben wird.
In dem Ausführungsbeispiel der 5 ist der Antriebskopf 10 als Ganzes um eine Achse 11 relativ zum Pendelarm 2 verschwenkbar. Der Umschaltvorgang wird auch hier durch ein Verzögerungsmoment auf Grund eines Anschlagens z. B. an ein umgebendes Gehäuse ausgelöst, wobei die exakte Lage des Anschlags nicht entscheidend ist. Es kommt vielmehr darauf an, dass die Lage des Schwerpunkts des verschwenkbaren Antriebskopfes 10 in Bezug auf dessen Schwenkachse 11 derart gelegen ist, dass bei einem abrupten Anhalten des Pendelarmes 2 während einer Pendelbewegung in die eine Richtung der Antriebskopf 10 trägheitsbedingt derart um die Achse 11 verschwenkt wird, dass sich die Ausstoßrichtung des Fluids umkehrt und der Pendelarm 2 in die entgegengesetzte Richtung angetrieben wird.
Bei einer Pendelrichtung des Pendelarmes 2 entgegen dem Uhrzeigersinn beispielsweise muss also sichergestellt sein, dass sich nach einem plötzlichen Anhalten des Pendelarmes 2 der Antriebskopf 10 trägheitsbedingt ebenfalls entgegen den Uhrzeigersinn relativ zum Pendelarm 2 um die Achse 11 dreht, damit die erforderliche Richtungsumkehr des Rückstoßmomentes erreicht wird. Hierbei kommt es auch darauf an, dass das Gewicht des Antriebskopfes 10 ausreichend groß ist, um einem Verschwenken entgegenwirkende Reibungskräfte zu überwinden.
In dem Ausführungsbeispiel der 6 ist kein starrer Pendelarm im Sinne der zuvor beschriebenen Varianten vorgesehen. Vielmehr ist hier der Antriebskopf 10 mittels eines Trägers 25 an einer hier lediglich schematisch dargestellten Zwangsführung 23 geführt, die grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein kann.
Verläuft die Zwangsführung 23 beispielsweise in einer horizontalen Ebene, hat diese Ausführungsform den Vorteil, dass der Abstand des Antriebskopfes 10 vom zu reinigenden Boden – anders als bei den Pendelvarianten – stets der gleiche ist.
Die Bahn, die der Antriebskopf 10 auf Grund der Zwangsführung 23 während seiner durch Rückstoß angetriebenen Bewegung beschreibt, muss keine Gerade oder Kurve sein, sondern kann beispielsweise eine Wellenform aufweisen, die einer geradlinigen oder grundsätzlich beliebig, z. B. halbkreisförmig gekrümmten Bahn überlagert ist.
Das Auslösen des Umschaltvorgangs kann entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 5 dadurch erfolgen, dass der Antriebskopf 10 oder dessen Träger 25 am Ende der jeweiligen Zwangsführungsbahn an einen Endanschlag anstößt, wodurch sich die Bewegungsrichtung auf Grund eines Verschwenkens des Antriebskopfes 10 um die Achse 11 umkehrt.
Eine das Umschalten auslösende Verzögerung kann alternativ auch dadurch bewirkt werden, dass die Länge einer insbesondere als Schlauch ausgebildeten, flexiblen Zufuhrleitung 24 für das Reinigungsfluid derart bemessen wird, dass die durch den Schlauch 24 zugelassene maximale Reichweite des Antriebskopfes 10 an der gewünschten Umkehrposition erreicht ist. Gewissermaßen wie bei einem Hund an einer Kette wird hier also die Bewegung des Antriebskopfes in der einen Richtung durch den Schlauch 24 plötzlich gestoppt, wobei hierdurch wiederum automatisch ein Umschaltvorgang ausgelöst wird und sich der Antriebskopf 10 von selbst in die entgegengesetzte Richtung in Bewegung setzt.
Die Orientierung der Zwangsführung 23 im Raum ist grundsätzlich beliebig. So kann sich die Zwangsführung 23 beispielsweise auch in vertikaler Richtung erstrecken. Versuche haben gezeigt, dass die erzielbaren Rückstoßkräfte ausreichend groß sind, um die Gewichtskraft des Antriebskopfes 10 einschließlich eines gegebenenfalls vorgesehenen Trägers 25 samt eventueller Fluidzufuhrleitung 24 zu überwinden. Auf diese Weise lassen sich Wände oder Fassaden reinigen, wobei ein mögliches konkretes Anwendungsbeispiel die Reinigung der Glasflächen von Wintergärten ist.
Die Art und Weise der Führung des Antriebskopfes 10 an der Zwangsführung 23, insbesondere mittels eines Träges 25, kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein. Es können beispielsweise Gleitelemente oder Rollen zum Einsatz kommen. Der Antriebskopf selbst oder ein Träger 25 kann beispielsweise nach Art einer Laufkatze ausgebildet sein. Ebenso ist die Ausgestaltung der Zwangsführung 23 selbst grundsätzlich beliebig.

1: Anschlussstutzen
2: Pendelarm
3: Gehäuse
4: Einlass
5: Gelenk, Pendelachse
6: Zufuhrleitung
7: primärer Strahl, Vollstrahl
8: Düse
9: Ablenkorgan
9a: Ablenkfläche
9b: Ablenkfläche
10: Antriebskopf
11: Schwenkachse des Antriebskopfes
12a: Anschlag
12b: Anschlag
13: Umfangswand
14: Anschlag
15: Austrittsöffnung
16: sekundärer Strahl, Flachstrahl
17: Mittelachse des Ablenkorgans
18: unterer Gehäuserand
19: Längsachse des Pendelarmes
20: Anschlag
21: Anschlag
22: Ausstoßelement, Stelze
23: Zwangsführung
24: Zufuhrleitung, Schlauch
25: Träger, Laufkatze
26: Stellglied
27: Napflager

Claims

Reinigungsvorrichtung, insbesondere für die Hochdruckreinigung von Böden und Wänden, mit einem zwangsgeführten Antriebskopf (10) zum Ausstoßen eines Reinigungsfluids, der nach dem Rückstoßprinzip bewegbar und zwischen zwei Stellungen umschaltbar ist, und mit einer automatischen Umschaltfunktion, die zur Umkehrung der Bewegungsrichtung bei Erreichen einer vorgegebenen Endposition den in der einen Stellung befindlichen Antriebskopf (10) in die andere Stellung überführt.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Ausstoßrichtung des Fluidstrahls (7, 16) bestimmende Einrichtung (9, 10) verstellbar ist, insbesondere verschwenkbar.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskopf (10) als Ganzes verstellbar ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskopf (10) ein verstellbares Ablenkorgan (9) umfasst, das den austretenden Fluidstrahl (7) in eine von der Stellung des Ablenkorgans (9) abhängige Richtung ablenkt.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskopf (10) ein verstellbares Ausstoßelement (22) umfasst, insbesondere eine mit einer Austrittsdüse versehene Stelze.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskopf (10) mittels eines starren Pendelarmes (2) zwangsgeführt ist, der den Antriebskopf (10) an seinem freien Ausstoßende trägt.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskopf (10) längs einer Zwangsführung (23) bewegbar ist, wobei vorzugsweise das Reinigungsfluid dem Antriebskopf (10) über eine flexible Zufuhrleitung (24), insbesondere einen Schlauch, zuführbar ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskopf (10) durch eine abrupte Verzögerung seiner Bewegung umschaltbar ist, insbesondere aufgrund eines Anschlages (14) oder eines Rückhaltes (24).
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskopf (10) mit einer schwerkraftgesteuerten Umschaltmechanik versehen ist.