DE19916818C2 - Automatische Reinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Reinigungsvorrichtung für Fensterflächen und/oder Wandflächen, mit einem Reinigungs­ kopf, der an einer Trageinrichtung gehalten ist, die den Reini­ gungskopf über die zu reinigende Fläche führt, und mit einer Zustelleinrichtung, die den Reinigungskopf zu der zu reinigenden Fläche vorschiebt und ihn daran ansetzt, und die nach dem Reini­ gungsvorgang den Reinigungskopf wieder in die Ausgangslage zurückzieht.

Die Trageinrichtung für den Reinigungskopf kann beispielsweise ein Schlitten sein, der in zwei zueinander orthogonalen Richtun­ gen an Schienen eines Gestells verfahrbar ist, um zeilenförmig mit dem daran gehaltenen Reinigungskopf eine Fensterfläche abzufahren. Das Gestell kann seinerseits über Seile an einem Kran oder einer Laufkatze angehängt sein, die sich z. B. auf dem Dach eines Hochhauses befindet und die automatische Reinigungs­ vorrichtung an einer gewünschten Stelle der Gebäudefassade hält. Dabei kann das Gestell beispielsweise in Schienen der Gebäude­ fassade geführt sein, um Pendelbewegungen der Reinigungsvor­ richtung zu verhindern und um das Gestell in dem vorbestimmten Abstand von der Gebäudefassade zu halten.

Für einen einwandfreien Reinigungsvorgang ist es erforderlich, daß der Reinigungskopf mit einer gleichbleibenden Kraft gegen die zu reinigende Fläche gedrückt wird, wobei die Größe dieser Kraft unter anderem von der jeweiligen Konstruktion des Reini­ gungskopfes und seinen Abmessungen sowie von der Beschaffenheit der zu reinigenden Fläche abhängt.

Die DE 40 16 719 A1 offenbart eine Fensterscheibenreinigungs­ vorrichtung, deren Reinigungseinheit ein Wischblatt zum Reinigen von Fensterscheiben enthält. Dieses Wischblatt ist mit einer Antriebseinrichtung verbunden, die einen bestimmten Neigungs­ winkel des Wischblattes einstellen kann und dieses mit einer vorgegebenen Kraft an die Fensterscheibe andrückt.

Die US 3 942 213 offenbart ein Fassadenreinigungsgerät, dessen Bürsten von einer hydraulischen Antriebseinrichtung an die zu reinigende Fassade anpressbar sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine automatische Reinigungsvorrichtung anzugeben, bei der gewährleistet ist, daß der Reinigungskopf beim Betrieb in jeder Lage stets mit einer vorbestimmten Kraft an die zu reinigende Fläche angepreßt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung sieht vor, daß der Reinigungskopf von einer An­ triebseinrichtung, bevorzugt einem Elektromotor, gegen Feder­ kraft gegen die zu reinigende Fläche gedrückt wird, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Federkraft erfaßt, die beim Auftreffen des Reinigungskopfes auf die zu reinigende Fläche infolge weiterhin anhaltender Antriebskraft des Motors zunehmend aufgebaut wird, bis diese Einrichtung das Erreichen der vor­ gegebenen Federkraft und damit der gewünschten Anpreßkraft des Reinigungskopfes feststellt und den Motor anhält.

Der Motor bleibt vorteilhafterweise beim Reinigungsvorgang ständig in Bereitschaft, um den Anpreßdruck nachzuregeln, wenn dieser vom vorgegebenen Wert abweicht, so daß beispielsweise auch bei unebenen Flächen gewährleistet ist, daß der Reinigungs­ kopf stets mit gleicher Anpreßkraft an diese Fläche angedrückt wird. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Unterseite eines Glasdachs gereinigt wird.

In näheren Einzelheiten wird vorgeschlagen, daß ein mit dem Reinigungskopf verbundener rückwärtiger Ansatz, vorzugsweise ein rohrförmiges Gehäuseteil, in dem sich die Antriebseinrichtung für die Reinigungsmittel des Reinigungskopfes befindet, in Zustellrichtung verschieblich in einer Führungseinrichtung angeordnet ist, die die Form einer Hülse haben kann, die den Gehäuseansatz des Reinigungskopfs mit geringem Spiel umfaßt.

Mit großem Vorteil wird vorgeschlagen, daß die Führungseinrich­ tung, zweckmäßigerweise die oben erwähnte Führungshülse, schwin­ gend an der Trageinrichtung gelagert ist und von der Federein­ richtung in Richtung der zu reinigenden Fläche vorgespannt ist, wobei die schwingende Lagereinrichtung ausgelenkt wird. Wenn der Motor den Reinigungskopf gegenüber der Führungshülse vorschiebt und auf die zu reinigende Fläche auftrifft, wird anschließend die Auslenkung der schwingenden Lagereinrichtung - bei weiter andauerndem Vorschub durch den Motor - zunehmend rückgängig gemacht, wobei eine Sensoreinrichtung als Maß für das Erreichen der vorgegebenen Anpreßkraft die Bewegung der schwingenden Lagereinrichtung erfaßt und bei Erreichen einer vorgegebenen Auslenkung den weiteren Vorschub durch den Motor stoppt.

In näheren Einzelheiten wird vorgeschlagen, daß Führungs­ hülse an zwei Lagerplatten angelenkt ist, die ihrerseits gelen­ kig mit der Trageinrichtung verbunden sind. Hierbei können zwei parallele Lagerplatten an der Trageinrichtung hängen, die eine schwingende Parallelogrammlagerung für die Führungshülse und den darin verschieblich gehaltenen Reinigungskopf bilden.

Als Federeinrichtung kann wenigstens eine Zugfeder verwendet werden, die zwischen der Trageinrichtung und einer Lagerplatte der Parallelogrammlagerung oder der Trageinrichtung und der Füh­ rungshülse gespannt ist. Die Zugfeder wird so angeordnet, daß die Parallelogrammlagerung, d. h. die zwei parallelen Lagerplat­ ten in eine Schräglage geraten, in der sie in einem durch die Größe der Federkraft vorgegebenen Winkel in Richtung der zu reinigenden Fläche verschwenkt werden. Die Führungshülse und damit der Reinigungskopf hängen damit an einer Parallelogramm­ lagerung, die aus ihrer ohne Federkraft vertikalen Lage ausge­ lenkt ist, wobei die Führungshülse und damit der Reinigungskopf um eine gewisse Strecke in Richtung der zu reinigenden Fläche vergeschoben sind. Anstelle einer Zugfeder kann natürlich in entsprechend geänderter Anordnung eine Druckfeder vorgesehen sein.

Die Antriebseinrichtung, d. h. der zum Vorschub und zum Zurück­ ziehen des Reinigungskopfes vorgesehene Elektromotor, ist zweck­ mäßigerweise an der Führungshülse befestigt und verschiebt den Reinigungskopf über einen Seilzug, wobei an dem Gehäuseansatz des Reinigungskopfes an geeigneten Stellen Umlenkrollen für den Seilzug angebracht sein können. Natürlich sind auch andere Mittel einsetzbar, um den Reinigungskopf vor- und zurückzubewe­ gen.

Zur indirekten Erfassung der jeweiligen Anpreßkraft des Reini­ gungskopfes ist zweckmäßigerweise ein Sensor vorgesehen, der das Verschwenken einer Lagerplatte erfaßt. Die Anordnung kann dabei so getroffen werden, daß die gewünschte Anpreßkraft gerade dann erreicht ist, wenn die Lagerplatten - bei vertikaler Reinigungs­ fläche - wieder ihre vertikale Lage einnehmen, in der die durch die Kraft der Zugfeder zunächst hervorgerufene Schrägstellung der Lagerplatten rückgängig gemacht worden ist. Die Erfindung ist hierauf aber nicht begrenzt, da der Sensor jede Winkellage der Lagerplatten erfassen kann.

Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß die Federkraft durch eine Einrichtung variabel einstellbar ist. Hierzu kann ein besonderer Motor vorgesehen sein, der durch Verschieben eines Federsitzes die Feder so spannt, daß die Federkraft die ge­ wünschte Größe hat. Hierdurch ist es möglich, bei solchen zu reinigenden Flächen, die nicht vertikal angeordnet sind, durch die Federkraft einen Gewichtsausgleich infolge der Schräglage des Reinigungskopfes und seiner Lageranordnung zu schaffen.

Dies bedeutet, daß bei jeder Schräglage des Reinigungskopfes und auch bei dessen vertikaler Anordnung, die er dann einnehmen muß, wenn z. B. ein Glasdach von der Unterseite aus zu reinigen ist, durch Einstellung der Federkraft erreicht werden kann, daß die Führungseinrichtung durch entsprechende Auslenkung der schwin­ genden Parallelogrammlagerung um dieselbe Strecke in Richtung der zu reinigenden Fläche vorgeschoben ist wie bei horizontaler Anordnung des Reinigungskopfes. Dies hat wiederum zur Folge, daß der Sensor jeweils exakt bei derselben Anpreßkraft den weiteren Vorschub des Motors abstellt, ohne daß die Sensoreinrichtung hierzu neu eingestellt werden muß.

Die jeweilige Federeinstellung kann dabei ebenfalls durch einen Sensor gesteuert werden, der das weitere Spannen der Feder unterbindet, wenn der vorgegebene Winkel der Auslenkung der Lagerplatten erreicht ist.

Die erfindungsgemäße automatische Reinigungsvorrichtung arbeitet demnach stets mit einer vorgegebenen Andrückkraft des Reini­ gungskopfes, so daß an beliebig geneigten Flächen ein gleich­ bleibend guter Reinigungsvorgang gewährleistet ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ gen Beschreibung einer Ausführungsform einer Reinigungsvorrich­ tung mit Bezug auf die Zeichnung. Dabei zeigt die Figur auf rein schematische Weise eine schwingende Parallelogrammlagerung eines Reinigungskopfes.

In der Figur ist ein Reinigungskopf 1 dargestellt, der an einem rückwärtigen Gehäuseansatz 2 befestigt ist, in dem unter anderem ein Antriebsmotor für die Reinigungsmittel, beispielsweise rotierende Bürste, des Reinigungskopfes 1 untergebracht sind. Der Reinigungskopf 1 befindet sich im Abstand von einer ver­ tikalen Fläche S. an der ein Reinigungsvorgang ausgeführt werden soll. Der Reinigungskopf 1 mit seinem Gehäuseansatz 2 befinden sich demnach in horizontaler Lage.

Der Gehäuseansatz 2 hat eine zylindrische Form und sitzt mit geringem radialen Spiel in einer Führungshülse 4, die an zwei Platten 5 angelenkt ist. Die Platten 5 hängen von einer Hal­ teeinrichtung 6 herab, an der sie mit ihren oberen Enden ange­ lenkt sind. Die Halteeinrichtung 6 ist Teil einer Vorrichtung, mit der die gesamte dargestellte Anordnung z. B. zeilenförmig über eine zu reinigende Fensterfläche geführt wird.

An der Halteeinrichtung 6 ist ein Federsitz 7 angebracht, der in Richtung einer Federachse 8 verstellbar ist, um eine Zugfeder 9 mit einer gewünschten Kraft zu spannen, die mit ihrem in der Figur rechten Ende an einer Lagerplatte 5 angebracht ist. Die Feder 9 lenkt die Platten 5 um einen Winkel α in Richtung der zu reinigenden Fläche 3 aus.

Der Bewegungsbereich der schwingenden Parallelogrammlagerung ist durch einen vorderen Anschlag 8a und einen hinteren Anschlag 9a begrenzt.

Zum Zustellen des Reinigungskopfs 1 an die zu reinigende Fläche 3 und zum Erzeugen eines vorgegebenen Anpreßdrucks sitzt auf der Führungshülse 4 ein nicht dargestellter Elektromotor, der bevorzugt über einen Seilzug den Gehäuseansatz 2 in der Darstellung der Figur nach links vorschiebt. Diese Vorschubbewegung setzt sich fort, nachdem der Reinigungskopf 1 auf die zu reinigende Fläche 3 aufgetroffen ist, wobei die Lagerplatten 5 aus der nach vorne verschwenkten Lage gegen die Kraft der Feder 9 zurückgedrückt werden. Dieser Schwenkvorgang wird von einem Sensor 10 erfaßt, der an dem hinteren Anschlag 9a angebracht ist und in den ein mit der benachbarten Lagerplatte 5 verbundener Stab 11 hineinragt, wobei der Sensor 10 den Weg des Stabes 11 und damit den Schwenkwinkel erfaßt.

Wenn die Lagerplatten 5 beispielsweise die in durchgezogenen Linien dargestellte vertikale Position erreicht haben, in der das anfängliche Ausschwenken infolge der Federkraft rückgängig gemacht ist, ist die gewünschte vorgegebene Kraft erzeugt, mit der der Reinigungskopf 1 gegen die zu reinigende Fläche 3 gepreßt werden soll. Diese Kraft kann beispielsweise 20 N betragen.

Der Zustellmotor bleibt während des Reinigungsvorganges ständig in Bereitschaft, um den Anpreßdruck nachzuregeln, wenn die Lagerplatten 5 durch erneutes Verschwenken eine Änderung des Anpreßdrucks anzeigen.

Wenn beispielsweise die Unterseite eines Glasdachs gereinigt werden soll und hierzu die Darstellung der Figur um 90° im Uhrzeigersinn zu drehen ist, muß ein Ausgleich dafür geschaffen werden, daß das Gewicht der Bauteile 1, 2, 4 und 5 die schwin­ gende Parallelogrammlagerung auslenken will. Hierzu kann vorge­ sehen sein, daß der Federsitz 7 durch einen nicht dargestellten Motor so verstellt wird, daß die Kraft der Feder 9 das Gewicht der Anordnung so ausgleicht, daß auch bei vertikaler Ausrichtung des Reinigungskopfs die Lagerplatten 5 um den Winkel α in Rich­ tung der zu reinigenden Deckenfläche ausgelenkt werden. In diesem Fall stoppt der Sensor 10 wiederum bei derselben Anpreß­ kraft den Zustellmotor.

Claims (18)

1. Automatische Reinigungsvorrichtung für Fensterflächen und/ oder Wandflächen oder dergleichen, mit einem Reinigungskopf, der an einer Trageinrichtung gehalten ist, die den Reinigungskopf über die zu reinigende Fläche führt, und mit einer Antriebsein­ richtung, die den Reinigungskopf zu der zu reinigende Fläche vorschiebt und nach dem Reinigungsvorgang von dieser wieder zurückzieht, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskopf (1) gegen Federkraft von einer Antriebs­ einrichtung gegen die zu reinigende Fläche (3) gedrückt wird, wobei bei Erreichen einer vorgegebenen Federkraft die Antriebs­ einrichtung gestoppt wird.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß ein mit dem Reinigungskopf (1) ver­ bundener rückwärtiger Ansatz (2) in Zustellrichtung verschieb­ lich in einer Führungseinrichtung (4) angeordnet ist, daß die Führungseinrichtung (4) schwingend an der Trageinrichtung (6) gelagert ist und von einer Federeinrichtung (9) in Richtung der zu reinigenden Fläche (3) vorgespannt ist, wobei die schwingende Lagereinrichtung (5) ausgelenkt wird, daß die Antriebseinrich­ tung den Reinigungskopf (1) mit dem Ansatz (2) gegenüber der Führungseinrichtung (4) vorschiebt und daß eine Sensoreinrich­ tung (10) das Erreichen der vorgegebenen Anpreßkraft erfaßt und den weiteren Vorschub stoppt.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (4) an Lagerplatten (5) angelenkt ist, die ihrerseits gelenkig mit der Trageinrichtung (6) verbunden sind.

4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (4) über eine schwingende Parallelogrammlagerung mit der Trageinrichtung (6) verbunden ist.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (4) an zwei parallelen Lagerplatten (5) aufgehängt ist, die an der Trageinrichtung (6) hängen.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Führungshülse (4) ist, die mit geringem Spiel den Ansatz (2) des Reinigungskopfes (1) umgibt.

7. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz ein Gehäuseansatz (2) ist, in dem sich die Antriebseinrichtung für die Reinigungsmittel des Reinigungskopfes (1) befindet.

8. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung wenigstens eine Zugfeder (9) ist.

9. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Zugfeder (9) zwischen der Trageinrichtung (6) und einer Lagerplatte (5) der Parallelogrammlagerung gespannt ist.

10. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Zugfeder (9) zwischen der Trageinrichtung (6) und der Führungseinrichtung (4) gespannt ist.

11. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung an der Führungseinrichtung (4) befestigt ist.

12. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung über einen Seilzug den Reinigungskopf (1) vorschiebt und zurückzieht.

13. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (10) die Auslenkung erfaßt, die beim Aufbau des Anpreßdrucks auftritt.

14. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) das Verschwenken einer Lagerplatte (5) erfaßt.

15. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) die Antriebseinrichtung stoppt, wenn die Lagerplatten (5) eine zur Längsachse (12) des Reinigungskopfes (1) senkrechte Lage einnehmen.

16. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung beim Reinigungsvorgang ständig in Bereitschaft ist, um den Anpreßdruck nachzuregeln.

17. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft einstellbar ist.

18. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spannen der Federeinrichtung (9) ein Motor vorgesehen ist.