DE29603775U1 - Fahrzeug zur Reinigung von Kanälen - Google Patents

Description

Fahrzeug zur Reinigung von Kanälen

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zur Reinigung von im Querschnitt rechteckigen Kanälen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere dient die Erfindung der Reinigung von horizontal verlaufenden Luftkanälen und klimatechnischen Kanälen; sie kann jedoch auch bei anderen Kanalarten, beispielsweise bei rechteckigen Ab wasser kanälen, eingesetzt werden.

Es sind Fahrzeuge zur Kanalreinigung im Handel, welche motorisch angetrieben und ferngesteuert sind und üblicherweise eine Videokamera mit zugehöriger Beleuchtungseinrichtung zur optischen Erfassung des zu reinigenden Kanals aufweisen. Das Bild dieser Kamera wird an einem entfernt liegenden Monitor ausgewertet und das Fahrzeug von dort aus ferngesteuert. Die bekannten Fahrzeuge eignen sich vornehmlich zur Reinigung von im Querschnitt runden Kanälen, da sie einen in Fahrtrichtung nach vorn herausragenden Ausleger aufweisen, welcher an seinem Ende eine rotierende Bürste trägt. Die Bürste rotiert im wesentlichen um die Achse des Auslegers, also kreisförmig, wobei der Außendurchmesser der Bürste etwa dem Innendurchmesser des zu reinigenden, runden Kanals entspricht. Hierdurch wird die Kanalinnenseite zufriedenstellend gereinigt.

Derartige Fahrzeuge eignen sich jedoch nicht zur Reinigung von Kanälen, welche im Querschnitt rechteckig sind, da die runde Bürste, welche um eine in Kanalrichtung verlaufende Achse rotiert, nur die Mittelbereiche der Wandungen des Kanals reinigen, nicht jedoch in dessen vier Innenkanten vordringen kann.

Es wurden daher bereits Fahrzeuge entwickelt, welche ebenfalls einen nach vorn ragenden Ausleger aufweisen, der eine um eine horizontale Achse rotierende Bürste trägt. Der Reinigungsquerschnitt dieser Bürste kann so gewählt werden, daß er etwa dem Innenquerschnitt des zu reinigenden Rohrs entspricht, wodurch auch die Innenkanten gereinigt werden. Dennoch weisen diese Fahrzeuge eine Reihe von Nachteilen auf.

Zum einen muß nämlich bei jeder Änderung der Innenabmessungen des zu reinigenden Kanals eine neue Bürste benutzt werden. In der Praxis ändern sich die Innenabmessungen von Luft- und Klimakanälen sehr häufig, da nach Abzweigungen oder Gabelungen ein Kanal großen Querschnitts häufig in mehrere Kanälen kleineren Querschnitts übergeht und bei Zuleitungen sich der Querschnitt wieder vergrößert. Bei diesen Fahrzeugen sind oft Bürstenwechsel erforderlich, nachdem das Fahrzeug nur wenige Meter im Kanal zurückgelegt hat. Falls ein Kanal mit einer Engstelle beginnt, sich dann erweitert und anschließend wieder verengt, ist es überhaupt nicht möglich, diese Vorrichtungen zu benutzen, da die große Bürste für die Kanalmitte durch den engen Anfangs bereich des Kanals nicht zu ihrem Einsatzort gebracht werden kann.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Fahrzeuge mit horizontal rotierender Bürste besteht darin, daß der abgelöste und aufgewirbelte Schmutz sowohl nach vorn, also in Fahrtrichtung des Fahrzeugs, als auch nach hinten, getrieben wird. In der Regel wird ein derartiges Reinigungsfahrzeug jedoch mit einer Absaugvorrichtung benutzt, welche in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug aus einer Öffnung des Kanals die Luft und den aufgewirbelten Schmutz absaugt. Diese Absaugvorrichtung saugt nur den vor dem Fahrzeug befindlichen Schmutz effektiv ab, nicht jedoch den hinter das Fahrzeug getriebenen Schmutz. Es sind also mehrere kostenintensive und zeitaufwendige Reinigungsdurchgänge erforderlich, um einen sauberen Kanal zu erhalten.

Es besteht somit die Aufgabe, ein Fahrzeug zur Reinigung von im Querschnitt rechteckigen Kanälen so weiterzubilden, daß es bei verschiedenen Kanalabmessungen universell einsetzbar ist und bei nur einem Durchlauf einen hohen Reinigungseffekt erzielt.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben, welche zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug zur Kanalreinigung, wobei jeder Ausleger in zwei Verschwenkstellungen dargestellt ist;

Fig. 2 eine Vorderansicht des in Figur 1 dargestellten Fahrzeugs, wobei sich die Ausleger in einer mittleren Verschwenkstellung befinden und die Bürsten in einer ausgefahrenen Stellung gestrichelt dargestellt sind; und

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung, wobei die Bürsten in einer ausgefahrenen Stellung gestrichelt eingezeichnet sind.

Zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 4 beziehen sich die Begriffe vorn und hinten auf die Fahrtrichtung 7 des Fahrzeugs 4 und die Begriffe unten und oben auf den Boden, auf welchem das Fahrzeug 4 fährt bzw. die Oberseite des Fahrzeugs

Das Fahrzeug 4 besitzt ein Gehäuse, an dessen Seiten jeweils ein Antriebsrad 21 hervorsteht. Beide Antriebsräder 21 sind kolinear auf einer Achse angeordnet und werden von einem Elektromotor im Inneren des Fahrzeugs 4 angetrieben. Die Steuerung dieses Elektromotors und der weiteren Einrichtungen des Fahrzeugs 4 erfolgt über eine Steuerbuchse 30, an welche ein Kabel angeschlossen ist, das zu einer Fernsteuerungseinheit führt. Über diese Steuerbuchse 30 laufen auch Videoverbindungen, Stromverbindungen und Pneumatikverbindungen, wie sie später beschrieben werden.

Jedes Antriebsrad 21 treibt einen Zahnriehmen 22 bzw. 23, welcher über jeweils einen Radsatz 24 läuft und auch unmittelbar mit dem Boden in Berührung ist. Alternativ hierzu kann ein Rad des Radsatzes 24 vom Elektromotor angetrieben werden und das Antriebsrad 21 dient dann als Spannvorrichtung für die Zahnriemen 22 bzw. 23.

Auf seiner Oberseite weist das Fahrzeug 4 eine Videokamera 25 auf, welche vorzugsweise als CCD-Kamera ausgebildet ist. Dieser Videokamera 25 zugeordnet sind (nicht dargestellte) Beleuchtungseinrichtungen zur Ausleuchtung des zu reinigenden

Kanals. Die Verbindung der Videokamera 25 und der Beleuchtungseinrichtungen mit der Fernsteuerung erfolgt ebenfalls über die Steuerbuchse 30.

Im Bereich seiner Vorderseite, im dargestellten Ausführungsbeispiel links und rechts von der Videokamera 25 sind zwei Ausleger 2 bzw. 12 gelagert. Jeder Ausleger ist um seine Lagerachse 3 bzw. 13 verschwenkbar, wobei die Verschwenkung vorzugsweise über im Inneren des Fahrzeugkorpus angeordnete Stellmotoren erfolgt. Diese können elektrisch oder pneumatisch arbeiten. Zwei Verschwenkstellungen der Ausleger 2 bzw. 12 sind in Figur 1 dargestellt. In einer ersten, mit durchgezogenen Linien eingezeichneten, Verschwenks teilung sind die beiden Ausleger 2 bzw. 12 im wesentlichen in Fahrtrichtung 7 nach vorn gerichtet. In der zweiten, gestrichelt eingezeichneten, Verschwenkstellung sind die beiden Ausleger 2 bzw. 12 nach hinten gerichtet. Diese Stellung ist mit apostrophierten Bezugszahlen 2' bzw. 12' gekennzeichnet.

Am Ende jedes Auslegers 2 bzw. 12 ist eine Bürste 1 bzw. 11 um eine ebenfalls vertikale Achse 5 bzw. 15 drehbar gelagert. Der Antrieb dieser Bürste erfolgt vorzugsweise pneumatisch über Pneumatikkanäle, welche aus dem Fahrzeug 4 kommen und durch die Ausleger 2 bzw. 12 zur Bürste 1 bzw. 11 verlaufen. Die Bersten rotieren mit einer Drehzahl zwischen 100 und 1000 Umdrehungen pro Minute. Der Drehsinn beider Bürsten 1 bzw. 11 ist entgegengesetzt und durch Pfeile 31 bzw. 32 in Figur 1 dargestellt. Der Drehsinn ist so gewählt, daß bei nach vorn geschwenkten Auslegern 2 bzw. 12 die einander abgewandten Seiten 6 bzw. 16 der Bürsten 1 bzw. 11 sich in Fahrtrichtung 7, also nach vorn bewegen.

Unter besonderer Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 werden im folgenden die Bürsten 1 bzw. 11 beschrieben. Diese bestehen aus einem, die Drehmechanik beinhaltenden Kern und den eigentlichen strichpunktiert eingezeichneten, Bürsten. Als Material für diese Bürsten eignet sich jedes bekannte Material, vorzugsweise Kunstfasern.

Aus den Figuren 2 und 3 geht hervor, daß jede Bürste 1 bzw. 11 aus zwei Teilen

besteht, nämlich einem unteren Teil 8 bzw. 18 und einem oberen Teil 9 bzw. 19. Die unteren Teile 8 bzw. 18 sind unterhalb der zugehörigen Ausleger 2 bzw. 12 angeordnet, während die oberen Teile 9 bzw. 19 oberhalb dieser Ausleger 2 bzw. 12 angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die oberen Teile 9 bzw. 19 der Bürsten 1 bzw. 11 in die mit doppelt apostrophierten Bezugszahlen gekennzeichneten Stellungen verschiebbar. Die gesamte Anordnung wird dadurch höhenverstellbar. Die Verschiebung der oberen Teile 9 bzw. 19 der Bürsten 1 bzw. 11 erfolgt vorzugsweise ebenfalls pneumatisch durch in den Auslegern 2 bzw. 12 verlaufende Pneumatikkanäle, welche in einem Stauraum in den Bürsten 1 bzw. 11 enden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Ausleger 2 bzw. 12 Sensoren auf, welche die seitlichen Innenwandungen des zu reinigenden Kanals detektieren und die (maximale) seitliche Verschwenkung der Ausleger 2 bzw. 12 entsprechend begrenzen. Alternativ hierzu können die Ausleger 2 bzw. 12 auch nach außen federbelastet vorgespannt sein, müssen also beim Einführen des Fahrzeugs 4 in den zu reinigenden Kanal nach innen gedruckt werden und schmiegen sich dann von selbst der Innenwandung des Kanals an.

Das Fahrzeug funktioniert wie folgt:

Der zu reinigende Kanal wird zunächst geöffnet und das Fahrzeug 4 wird mit nach vorn geschwenkten Auslegern 2 bzw. 12 in den Kanal eingeführt. Anschließend werden die Steuerbuchse 30 die notwendigen Versorgungsleitungen, insbesondere Pneumatikleitungen, Stromleitungen, Videoleitungen und Datenleitungen angeschlossen. Nach einer Funktionsprüfung kann das Fahrzeug 4 dann den Reinigungsbetrieb aufnehmen.

Hierzu werden zunächst die Bürsten 1 und 11 in den Pfeilrichtungen 31 und 32 in Rotation versetzt, wobei eine Rotationsgeschwindigkeit von 700 Umdrehungen pro Minute gewählt wird. Anschließend werden die Sensoren zur Detektion der Kanalbreite aktiviert, wodurch die Ausleger 2 und 12 so weit nach außen geschwenkt

werden, bis die Bürsten 1 und 11 die seitlichen Wandungen des zu reinigenden Kanals erreichen und einen leichten, vorbestimmten Druck darauf ausüben. Daraufhin wird die Höhenverstelleinrichtung der oberen Teile 9 und 19 der Bürsten 1 und 11 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch diese oberen Teile ausfahren und sich der Höhe des zu reinigenden Kanals anpassen. Dies kann entweder durch Anschlag erfolgen oder durch weitere Sensoren, welche die Kanalhöhe detektieren und die oberen Teile 9 und 19 auf ein vorbestimmtes Maß ausfahren.

Anschließend wird das Fahrzeug 4 durch Betätigen des Antriebs 21 in Bewegung gesetzt. Die übliche Fahrgeschwindigkeit liegt zwischen 1 und 6 cm pro Sekunde. Während der Bewegung des Fahrzeugs 4 werden die -Ausleger 2 und 12 um ihre Achsen 3 und 13 oszillierend geschwenkt, wobei die Oszillation gegensinnig oder gleichsinnig erfolgen kann. Jedenfalls muß die Oszillationsbewegung, verglichen mit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 4, schnell erfolgen, damit alle Teile des Kanals gereinigt werden. Die Osziallationsbewegung der Ausleger 2 und 12 hat den Vorteil, daß nicht nur die Seitenwandungen und die Innenkanten des Kanals gereinigt werden, sondern auch dessen Boden und dessen Decke.

Verändern sich nun die Innenabmessungen des Kanals, so ist das Fahrzeug 4 in der Lage, sich diesen Änderungen anzupassen. Verengt sich der Kanal beispielsweise, wird dies von den die Kanalbreite detektierenden Sensoren erfaßt und die maximale Verschwenkung der Ausleger 2 und 12 wird entsprechend begrenzt. Erweitert sich der Kanal in seitlicher Richtung, so wird dies auch von den Sensoren erfaßt und die maximale Auslenkung der Ausleger 2 und 12 wird vergrößert. Erhöht sich der Kanal, so werden die oberen Teile 9 und 19 der Bürsten 1 und 11 weiter nach oben ausgefahren. Erniedrigt sich der Kanal, so werden diese oberen Teile 9 und 19 eingezogen.

Durch die Wahl der Rotationsrichtung der Bürsten 1 und 11 in den Pfeilrichtungen 31 und 32 wird gewährleistet, daß aufgewirbelter Schmutz ausschließlich nach vorne getrieben wird, also in Richtung auf die weiter vorn montierte Absauganlage.

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Das Fahrzeug ist also sowohl in der Lage, sich verändernden Innenabmessungen des zu reinigenden Kanals anzupassen, als auch, den gelösten Schmutz vollständig nach vorn in Richtung auf die Absauganlage zu transportieren. Es ist somit nur ein Reinigungsdurchgang erforderlich und es können auch schwer zugängliche Kanalbereiche zuverlässig gereinigt werden.

Claims (9)

Schutzansprüche

1. Fahrzeug zur Reinigung von im Querschnitt rechteckigen Luftkanälen mit mindestens einer an einem Ausleger montierten, rotierenden Bürste, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Ausleger (2, 12) um eine vertikale Achse (3, 13) drehbar an dem Fahrzeug (4) gelagert ist, die am Ende des oder jeden Auslegers (2, 12) angeordnete Bürste (1, 11) ebenfalls um eine vertikale Achse (5, 15) rotierbar ist und die beiden Bürsten gegensinnig in einem Drehsinn rotieren, bei welchem die einander abgewandten Seiten der Bürsten sich in Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewegen.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Ausleger (2, 12) mit zwei Bürsten (1, 11) aufweist.

3. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor zur Detektion der Breite des zu reinigenden Kanals vorgesehen ist, welcher die maximale Verschwenkung der Ausleger (2, 12) um die Achsen (3, 13) vorgibt.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleger (2, 12) von einer Federanordnung nach außen vorgespannt werden, wodurch die Bürsten (1, 11) gegen die seitliche Innenwand des zu reinigenden Kanals gedrückt werden.

5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verschwenkung der Ausleger (2, 12) um die Achsen (3, 13) während des Betriebs oszillierend erfolgt.

6. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Bürste (1, 11) einen unterhalb des Auslegers (2, 12) angeordneten unteren Teil (8, 18) und einen oberhalb des Auslegers (2, 12)

angeordneten oberen Teil (9, 19) aufweist und der obere Teil (9, 19) entlang der Drehachse (5, 15) verschiebbar ist.

7. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkung der Ausleger (2, 12) um die Achsen (3, 13) und/oder die Rotation der Bürsten (1, 11) um die Achsen (5, 15) und/oder die Verschiebung der oberen Teile (9, 19) der Bürsten (1, 11) pneumatisch erfolgt, wozu das Fahrzeug (4) an eine Druckluftleitung angeschlossen ist.

8. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Zentralantrieb mit beidseits des Fahrzeugs (4) angeordneten Antriebsrädern (21) aufweist, welche zwei Zahnriemen (22, 23) treiben, die jeweils über ein Räderwerk (24) verlaufen.

9. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Videokamera (25) und eine zugehörige Beleuchtungseinrichtung aufweist.