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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Radreinigungsvorrichtung zum Reinigen
eines Seitenbereiches eines Fahrzeugrades, wobei diese Reinigungsvorrichtung
ein Rotationsbürstenelement
umfasst.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radreinigungsvorrichtung
zu schaffen, die unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft herstellbar
ist, die sich durch eine hohe Robustheit auszeichnet und durch welche
nicht besondere, relativ kleine Räder, z. B. Räder von
Rasensportequipment, in vorteilhafter Weise gereinigt werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Radreinigungsvorrichtung zum Reinigen eines randnahen Seitenbereiches
eines Fahrzeugrades, mit:
- – einem ersten Rotationsbürstenelement
zur Reinigung einer, einer Radaufhängung abgewandten Radaussenseite,
- – einem
zweiten Rotationsbürstenelement
zur Reinigung einer der Radaufhängung
zugewandten Radinnenseite, und
- – einer
Antriebseinrichtung zum Antrieb der beiden Rotationsbürstenelemente,
- – wobei
die Antriebseinrichtung einen durch eine flexible Antriebswelle
gebildeten Antriebsstrangabschnitt umfasst.
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Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
unter Rückgriffnahme
auf eine einzige Antriebseinrichtung sowohl die Außenseite
als auch die Innenseite des Rades eines entsprechenden Wagens zu
reinigen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erfolgt über
den flexiblen Antriebsstrangabschnitt eine Rotationsachsenumlenkung
um einen Winkelbereich von beispielsweise wenigstens 90 Grad. Es
ist auch möglich, über den flexiblen
Antriebsstrangabschnitt eine Rotationsachsenumlenkung um einen Winkel
im Bereich von 180 Grad vorzunehmen. Insbesondere bei dieser „Vollumlenkung" wird es möglich, die
zur Leistungseinbringung vorgesehene Antriebseinrichtung auf einer
Seite der Radreinigungsvorrichtung anzuordnen und durch den flexiblen
Antriebsstrangabschnitt platzsparend das entsprechende Antriebsdrehmoment
von der Antriebseinrichtung auf die andere Seite der Reinigungsvorrichtung
zu übertragen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die beiden Rotationsbürstenelemente so angeordnet,
dass diese im wesentlichen gleichachsig zueinander ausgerichtet sind.
Es ist auch möglich,
die beiden Rotationsbürstenelemente
zueinander leicht zu versetzen oder gegebenenfalls auch hier einen
leichten Anstellwinkel der Achsen der Rotationsbürsten zueinander zu realisieren,
um hiermit besondere Bürsteffekte
zu realisieren.
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Die
Rotationsbürstenelemente
sind vorzugsweise als Bürstenköpfe ausgeführt, wobei
der Axialabstand zwischen diesen Bürstenköpfen vorzugsweise mit Blick
auf die Breite der jeweils zu reinigenden Räder einstellbar veränderbar
ist. Es ist möglich,
wenigstens eines der Rotationsbürstenelemente
so zu lagern, dass der Axialabstand auf einfache Weise, insbesondere
ohne Werkzeugbedarf, unmittelbar von einem Anwender eingestellt
werden kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Sprühdüseneinrichtung vorgesehen,
zur Aufbringung von Spülwasser und/oder
Druckluft auf den Radseitenbereich. Diese Sprühdüseneinrichtung kann so ausgebildet
sein, dass bereits unter einem normalen Leitungsdruck von beispielsweise
2,5 bar eine ausreichende Strahlaufweitung erfolgt. In die Sprühdüseneinrichtung können auch
Rotationsbürstenelemente
eingebunden sein, sodass beispielsweise durch die Sprühdüseneinrichtung
eine Reinigung in der Art einer Schmutzfräse erreicht wird.
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Die
Antriebseinrichtung ist gemäß einem
besonderen Aspekt der Erfindung als Niederspannungsmotor ausgeführt. Es
ist möglich,
die Radreinigungsvorrichtung so auszubilden, dass die Antriebseinrichtung
bei Einbringen eines entsprechenden zu reinigenden Rades automatisch
aktiviert wird. Hierzu ist es möglich,
im Bereich der Rotationsbürstenelemente
einen Näherungssensor
oder anderweitige Schaltelemente vorzusehen, durch welche die Anwesenheit
eines zu reinigenden Rades zuverlässig detektiert wird.
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Es
ist möglich,
den Antrieb der Rotationsbürstenelemente
nach Maßgabe
eines bestimmten Reinigungsprogramms abzuwickeln. So ist es möglich, zunächst bei
beispielsweise lediglich langsamer Umfangsgeschwindigkeit der Rotationsbürstenelemente
das zu reinigende Rad über
die Sprühdüseneinrichtung
zunächst
zu benetzen. Anschließend kann
die Reinigungsgeschwindigkeit der Rotationsbürstenelemente erhöht werden.
Es ist möglich,
die Lagerungseinrichtung für
die Rotationsbürstenelemente
so zu gestalten, dass die Rotationsbürstenelemente insbesondere
durch einen vermittels einer Steuereinrichtung angesteuerten Stelltrieb
an das jeweils zu reinigende Rad angefahren oder von diesem wieder
zurückgefahren
werden können.
Hierdurch wird es insbesondere möglich,
eine automatische Axialpositionierung der Rotationsbürstenelemente vorzunehmen.
Es ist weiterhin möglich,
die Lagerung der Rotationsbürstenelemente
so zu gestalten, dass sich während
eines Reinigungsprozesses die Position der Umlaufachse des jeweiligen
Rotationsbürstenelementes
gegenüber
dem zu reinigenden Rad verändert.
Weiterhin ist es möglich,
in die Rotationsbürstenelemente
anderweitige Bewegglieder, insbesondere nochmals separat angetriebene,
Planetenbürstenköpfe einzusetzen.
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Die
flexible Antriebswelle ist vorzugsweise durch eine Biegewellenstruktur
gebildet und in ihrem Außenumfangsbereich
mit einer flexiblen Ummantelung versehen. Die Länge der flexiblen Antriebswelle ist
vorzugsweise so bemessen, dass die geforderte Umlenkung ohne unzulässig stark
die Lebensdauer beeinträchtigende
Biegeradien erreicht wird.
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Vorzugsweise
ist die Radreinigungsvorrichtung derart gestaltet, dass der Reinigungsprozess unter
Zugabe von einem Reinigungsfluid, insbesondere Wasser erfolgt. Die
Beigabe von Wasser erfolgt vorzugsweise unter Einbindung einer Dosier- oder Drosseleinrichtung,
oder einer Mindermengendosierungseinrichtung oder einer Mindermengenregulierungseinrichtung,
so dass der Reinigungs- oder ggf. lediglich ein Befeuchtungsprozess
mit möglichst
geringen Wassermengen bewerkstelligt werden kann. Es ist möglich, die
Wassermenge so festzulegen, dass zumindest der überwiegende Teil des Reinigungswassers
als Befeuchtungswasser am zu reinigenden Objekt, in der Bürsteneinrichtung
und ggf. auch in den abgetragenen Verunreinigungen gebunden ist,
so dass das Bürstenmodul
ohne besondere Vorkehrungen für
die Abführung
größerer Mengen
an Abwasser betrieben werden kann. Alternativ hierzu, oder auch
in Kombination mit einem Wassersparsystem ist es auch möglich, die
radreinigungsvorrichtung so zu gestalten, dass bei Zugabe größerer Wassermengen
ablaufendes Schmutzwasser effektiv aufgegriffen und abgeführt werden
kann. Der Aufgriff kann durch eine integrierte Rinnenstruktur und
ggf. eine Heberpumpeneinrichtung bewerkstelligt werden. Es ist auch
möglich,
die Reinigungsvorrichtung so zu gestalten, dass ablaufendes Schmutzwasser
in den Bodenbereich des Gerätes
abläuft
und dort ggf. in einer Gerätestellfläche versickert.
Es ist möglich,
das Reinigungsfluid unter Zugabe von ökologisch abbaubaren Reinigungsmitteln
zu generieren. Im Inneren des Gerätes können Auffangstrukturen, insbesondere Abstreifer
angeordnet sein, durch welche ein Aufgriff der abgeführten Verunreinigungen
und von ggf. überschüssigem Befeuchtungswasser
erfolgen kann.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Radreinigungsvorrichtung
die als solche zum Reinigen eines randnahen Seitenbereiches des
Rades eines Golf-Schlägerwagens
dient,
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2 eine
Horizontal-Schnittansicht zur Veranschaulichung weiterer konstruktiver
Einzelheiten der Radreinigungsvorrichtung nach 1.
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Die
in 1 dargestellte Radreinigungsvorrichtung umfasst
ein erstes Rotationsbürstenelement 1 und
ein zweites Rotationsbürstenelement 2.
Das erste Rotationsbürstenelement
dient insbesondere der Reinigung einer, einer Radaufhängung abgewandten
Radaußenseite.
Das zweite Rotationsbürstenelement
kann dann der Reinigung einer der Radaufhängung zugewandten Radinnenseite
dienen. Die Radreinigungsvorrichtung umfasst weiterhin eine hier
als Niederspannungsmotor ausgeführte
Antriebseinrichtung 3, die als solche dem Antrieb der beiden
Rotationsbürstenelemente 1, 2 dient.
Die hier dargestellte Radreinigungsvorrichtung zeichnet sich dadurch
aus, dass der Antrieb der Rotationsbürstenelemente 1, 2 unter
Einbindung einer flexiblen Antriebswelle 4, 5 bewerkstelligt
ist. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
wird über
die beiden flexiblen Antriebswellen 4, 5 eine
Umlenkung des seitens eines Ausgangsgetriebes 6 abgegebenen
Antriebsdrehmomentes um einen Umlenkwinkel von 180 Grad bewerkstelligt.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die beiden Rotationsbürstenelemente 1, 2 als
Bürstenköpfe ausgeführt, wobei
diese Bürstenköpfe derart
in die Radreinigungsvorrichtung eingebunden sind, dass die Achsen
X1, X2 dieser Bürstenköpfe miteinander
fluchten. Die erfindungsgemäße Radreinigungsvorrichtung
ist weiterhin mit einer Sprühdüseneinrichtung 7, 8 versehen durch
welche auf den Seitenbereich des jeweils zu reinigenden Rades ein
Reinigungsfluid, insbesondere Wasser und/oder Druckluft, abgegeben
werden kann. Die erfindungsgemäße Radreinigungsvorrichtung
zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass diese wenigstens eine
Radaufstandswalze 8 umfasst, auf welcher das zu reinigende
Rad drehbar abgestützt ist.
Diese Radaufstandswalze 8 ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
als zwangsangetriebene Walze ausgeführt. Es ist möglich, diese
Radaufstandswalze 8 unmittelbar in den zwischen der Antriebseinrichtung 3 und
der an diese angebundenen Rotationsbürste 2 verlaufenden
Antriebsstrangabschnitt einzubinden. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die flexible Antriebswelle 4 an einen Stirnzapfenabschnitt 8a der
Radaufstandswalze 8 angebunden.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist
weiterhin auch eine zweite Radaufstandswalze 9 vorgesehen,
die hier als lediglich einseitig gelagerte, nicht angetriebene Walze
ausgeführt
ist. In einem, dieser zweiten Radaufstandswalze 9 vorgelagerten Bereich
ist ein Rampenelement 10 vorgesehen, durch welches ein
besonders einfacher Einschub des zu reinigenden Rades in die erfindungsgemäße Radreinigungsvorrichtung
bewerkstelligt werden kann.
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Die
hier dargestellte Radreinigungsvorrichtung umfasst weiterhin eine
Grundplatte 11 sowie eine ersten Gehäuseschale 12 und eine
zweite Gehäuseschale 13.
Die beiden Gehäuseschalen 12, 13 sind
von oben auf die Grundplatte 11 aufgesetzt. Diese Bauteile 11, 12, 13 sind
vorzugsweise als relativ robuste, vorzugsweise vandalensichere Strukturen aus
einem hochfesten, korrosionsbeständigen
Stahlmaterial ausgeführt.
Durch diese Gehäuseschalen 11, 12, 13 ergibt
sich vorzugsweise eine im wesentlichen vollständige Kapselung der Komponenten
der Radreinigungsvorrichtung. Zwischen den beiden Gehäuseschalen 12, 13 wird
in verbautem Zustand eine Radreinigungsgasse begrenzt, in welche
das zu reinigenden Rad einführbar
ist. Im Bodenbereich dieser Radreinigungsgasse befinden sich dann
die beiden Radaufstandswalzen 8, 9 durch welche
das in die Gasse eingeführte
Rad drehbewegbar abgestützt
ist. In die Radreinigungsgasse münden
weiterhin die Kopfbereich der Rotationsbürstenelemente 1, 2.
Es ist möglich,
diese Rotationsbürstenelemente 1, 2 so zu
gestalten, dass deren Borsten derart weich sind, dass über diese
Rotationsbürstenelemente
sämtliche,
in die Radreinigungsgasse einführbaren
Wagenräder
gereinigt werden können,
ohne dass es hier zu einer Verstellung der Axialposition der Bürstenelemente
bedarf. Ansonsten ist es auch möglich,
Verstellmöglichkeiten
zur Einstellung der Axialposition der jeweiligen Rotationsbürstenelemente
vorzusehen.
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Die
Lagerung der Rotationsbürstenelemente erfolgt
vorzugsweise durch Lagerblöcke 14, 15 die
an der Grundplatte 11, oder wie hier erfolgt, an entsprechenden,
mit der Grundplatte 11 verbundenen Flanschabschnitten 16, 17 montiert
werden können.
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Vorzugsweise
ist die gesamte elektrische Schaltung der Radreinigungsvorrichtung
als Niederspannungsschaltung ausgeführt. Es ist möglich, die Aktivierung
der Radreinigungsvorrichtung durch eine Sensoreinrichtung 18 vorzunehmen,
wobei diese Sensoreinrichtung bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
als Lichtschrankeneinrichtung ausgeführt ist. Die Zuleitung des
Reinigungswassers zu den Sprühdüsen 7, 8 kann über hier
nicht näher
dargestellte Rohrleitungen erfolgen, die vorzugsweise über eine
Filtereinrichtung 20 geführt sind. Die Zuleitung des
Reinigungswassers kann über
einen Standardschlauchanschluss 21 erfolgen, der vorzugsweise
starr an die Grundplatte 11 oder eine der Gehäuseschalen 12 angebunden
ist.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist
die Radreinigungsvorrichtung so aufgebaut, dass nach Entfernen der
Gehäuseschalen 12, 13 die Hauptfunktionskomponenten
der Radreinigungsvorrichtung nach oben hin frei liegen und damit
in vorteilhafter Weise etwaigen, erforderlichen Reinigungs- oder
Wartungsarbeiten zugänglich
sind. Die Grundplatteneinrichtung 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
so gestaltet, dass der durch die Rotationsbürstenelemente 1, 2 abgeführte Schmutz
durch eine in der Grundplatteneinrichtung ausgebildete Öffnung nach
unten abfallen kann, sodass zumindest der überwiegende Teil des durch
die erfindungsgemäße Radreinigungsvorrichtung
abgeführten
Schmutzes sich unter der Radreinigungsvorrichtung sammelt. Die Radreinigungsvorrichtung
kann dabei insbesondere auf einem Gitterrost abgestellt werden,
sodass hier im Bereich unterhalb der Radreinigungsvorrichtung ein
großes
Schmutzfassungsvermögen
sichergestellt ist. Es ist auch möglich, im unteren Bereich der
Radreinigungsvorrichtung eine Auffangwanne vorzusehen, die gegebenenfalls
an einen Sauganschluss, insbesondere Nass-Sauger angeschlossen werden
kann, sodass die durch die Radreinigungsvorrichtung abgeführten Verunreinigungen
unmittelbar abgesaugt werden können.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist
die Antriebseinrichtung – wie
bereits erwähnt – als Niederspannungsmotor 3 ausgeführt. Es
ist möglich, diesen
Niederspannungsmotor so auszulegen, dass dieser ohne Zwischenschaltung
eines Übersetzungsgetriebes
ein entsprechendes Ausgangsdrehmoment und entsprechende Ausgangsdrehzahlen
erreicht. Vorzugsweise ist jedoch die Antriebseinrichtung unter
Einbindung eines hier als Stirnradgetriebes ausgeführten Untersetzungsgetriebes
in den Antriebsstrang eingebunden. Im Bereich der Antriebseinrichtungen
können Überlastsicherungen
vorgesehen sein, durch welche in kritischen Betriebszuständen ein
Abschalten der Antriebseinrichtung herbeigeführt wird. Vorzugsweise sind
sämtliche
Komponenten der Radreinigungsvorrichtung derart gekapselt ausgeführt, dass
im Rahmen eines typischen Betriebsintervalls von beispielsweise
zwei Jahren keine unzulässig
starke Verschmutzung der ?? komponenten eintritt.
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In 2 ist
der Aufbau der erfindungsgemäßen Radreinigungsvorrichtung
nochmals in Form einer Horizontal-Schnittdarstellung veranschaulicht. Wie
aus dieser Ansicht erkennbar, erfolgt über die Antriebseinrichtung 3 zunächst eine
Drehmomenteinkoppelung in ein in einen Gehäuseblock 21 eingebundenes
Stirnradgetriebe. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt über dieses Stirnradgetriebe
eine Untersetzung in einem Faktor von 1:5. Der Getriebegehäuseblock 21 bildet
zugleich den Lagerbock für
eine der beiden Radaufstandswalzen 8. Die Radaufstandswalze 8 bildet
weiterhin ein in den Leistungsfluss zur flexiblen Antriebswelle 4 eingebundenes Übertragungsorgan.
Wie aus dieser Darstellung erkennbar, erfolgt durch die flexible
Antriebswelle 4 eine Umlenkung des von der Stirnseite der
Radaufstandswalze 8 abgegriffenen Antriebsdrehmomentes
um einen Winkel von 180 Grad. Die flexible Antriebswelle ist wiederum
an einen Wellenzapfen 4a angebunden, durch welchen das
zweite Bürstenelement 2 angetrieben
wird. Der Wellenzapfen 4a sitzt in einem Lagerblock 15,
der an einen Flansch 17 angebunden ist. Der Flansch 17 und
die zweite Gehäuseschale 13 bilden
gemeinsam ein Wandungssystem durch welches der von der Grundplatte 11 und
der zweiten Gehäuseschale 13 definierte
Innenraum weitgehend gegenüber
der Umgebung abgeschirmt ist.
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Zwischen
den beiden Gehäuseschalen 12, 13 befindet
sich, wie bereits erwähnt,
die Radreinigungsgasse RG innerhalb welcher eine Reinigung des Radseitenbereiches
und auch eine Reinigung zumindest eines Teils des Radmantels erfolgt.
In dieser Radreinigungsgasse RG ist das zu reinigende Rad drehbewegbar
auf den Radaufstandswalzen 8, 9 abgestützt. Der
Einschub des zu reinigenden Rades in die Radreinigungsgasse wird
durch die Auffahrrampe 10 erleichtert. Die durch die Bürstenelemente 1, 2 abgeführten Verunreinigungen
können
nach unten in eine in der Bodenplatte 11 gebildete Öffnung abfallen.
Auch die Bodenplatte 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
als mit einer Auffahrrampe 11a versehenes Strukturbauteil
ausgebildet, sodass unter einer Hauptplatte der Grundplatte 11 noch
ein relativ großer
Hohlraum verbleibt.