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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Flächen
einer Konstruktion
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Aus
DE 19716741 A1 ist
eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von Glaskonstruktionen bekannt,
bei der eine Walzenbürste und zwei Tellerbürsten über
Elektromotoren angetrieben werden, wobei die Tellerbürsten
an zwei Armen befestigt sind, die elektrisch ein- und ausgefahren
werden können. Des Weiteren werden die Kabeltrommel für
die elektrische Energieversorgung und die Schlauchtrommel für
die Wasserzufuhr ebenfalls elektrisch angetrieben. Zusätzlich
ist eine Steuer- und Regeleinrichtung, die als Mikrocomputer oder
PC ausgebildet ist, vorhanden. Auch eine pneumatische Vorrichtung
ist vorhanden, die zum Andrücken an außenliegende Konstruktionsteile
dient.
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Aufgabe
der Erfindung ist es den Stand der Technik zu verbessern und insbesondere
eine Vorrichtung zum Reinigen zu schaffen, die einfach aufgebaut
ist und die ohne elektrische Energie für den Antrieb auskommt
und auch in Explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt
werden kann.
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Gegenstand
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Flächen
einer Konstruktion, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung
einen Rahmen mit zumindest zwei Reinigungselement aufweist, die
miteinander oder gegeneinander laufen sowie eine Vorrichtung, die
mit dem Reinigungselement in Verbindung steht und Elemente aufweist,
die einen hydraulischen Antrieb des Reinigungselements ermöglichen
sowie eine Zuführvorrichtung für Flüssigkeit.
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In
den letzten Jahren wurden verstärkt Solarzellen, um thermische
Energie oder elektrische Energie zu gewinnen, auf Hausdächern
installiert. Diese Solarzellen verschmutzen mit der Zeit, insbesondere auf
landwirtschaftlichen Betrieben, bei denen durch das Einbringen von
Staub entwickelnden Schüttgütern wie Getreide,
Saatgut, Dünger etc. eine Staubwolke entsteht, die sich
auf die Solarzellen, die auf dem Dach montiert sind legt und auch
durch Regen nicht mehr abgewaschen werden kann, so dass das Bedürfnis
besteht diese Solarzellen zu reinigen. Ein weiteres Problem ist,
dass diese Dächer in nördlichen Breiten so gut
wie immer ein Gefälle aufweisen, da sie Giebeldächer
sind und so nicht ohne weiteres begehbar sind, und so schlecht manuell
zu reinigen sind.
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Die
erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung, die einen
Rahmen mit zumindest zwei Reinigungselemente, aber auch mehrere
Reinigungselemente, wie 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 etc.
aufweist, wobei diese Reinigungselemente eine Walzenbürste
und/oder eine Tellerbürste sein können, wobei zwei
Tellerbürsten bevorzugt sind, die nebeneinander montiert
sind und vorzugsweise miteinander oder bevorzugt gegeneinander laufen,
also eine im Uhrzeigersinn und die andere gegen den Uhrzeigersinn läuft,
vorzugsweise am einfachsten läßt sich verwirklichen,
dass die Tellerbürsten gegeneinander laufen, wenn die angetriebene
Tellerbürste mit der anderen Tellerbürste mit
einem Riemen in Form einer Acht kraftschlüssig verbunden
wird, wobei sich der Riemen also kreuzt. Ein Antrieb der Tellerbürsten
in der Form, dass sie miteinander laufen geschieht am einfachsten,
in dem die angetriebene Tellerbürste mit der anderen Tellerbürste
mit einem Riemen in Form einer 0 kraftschlüssig verbunden
wird, wobei sich der Riemen also nicht kreuzt. Vorzugsweise läuft
der Riemen jeweils vorzugsweise in einer Nut zur Führung des
Riemens in der Umfangsfläche der jeweiligen Tellerbürste.
Prinzipiell könnte der Riemen auch jeweils in einer separaten
Riemenscheibe, der mit der jeweiligen Tellerbürste verbunden
ist, laufen, z. B. können die Riemenscheiben in kraftschlüssiger
Verbindung mit der Zentralachse der Tellerbürste vorzugsweise
oben auf der jeweiligen Tellerbürste angebracht sein.
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Ein
Vorteil, wenn die Tellerbürsten gegeneinander laufen, also
eine im Uhrzeigersinn und die andere gegen den Uhrzeigersinn läuft,
ist der, dass sich dann die Reinigungsvorrichtung selbst stabilisiert und
vorzugsweise an sich keine Vorrichtung mehr benötigt, um
beim Reinigen von Solarzellen stabilisiert zu werden, also eine
Solarzellenreihe senkrecht reinigt, ohne nach einer Seite seitlich
auszubrechen.
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Die
erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung weist vorzugsweise
eine Vorrichtung auf, die mit dem Reinigungselement in Verbindung
steht und Elemente aufweist, die einen hydraulischen Antrieb des Reinigungselements
ermöglichen sowie eine Zuführvorrichtung für
Flüssigkeit. Eine derartige Vorrichtung die mit dem Reinigungselement
in Verbindung steht und einen hydraulischen Antrieb des Reinigungselements
ermöglicht, sind vorzugsweise Abprallelemente, die wie
Turbinenschaufeln vorzugsweise um zumindest ein Reinigungselement
angeordnet sind und mit einer Flüssigkeit vorzugsweise
unter Druck, vorzugsweise Alkohole, Alkoholwassergemische oder bevorzugt
Wasser beaufschlagt werden, so das sich zumindest ein Reinigungselement
in Drehung versetzt und vorzugsweise über einen Riemen
ein weiteres Reinigungselement antreibt. Es können nach diesem
Prinzip aber auch mehrere Reinigungselemente angetrieben werden.
Der Riemenantrieb hat gegenüber einem Antrieb über
ein Zahnrad auf einen Zahnkranz den Vorteil, dass er auch einen
Schlupf aufweist, wenn z. B. beim Anlauf ein hohes Drehmoment auftritt.
Die Reinigungselemente können auch alle getrennt durch
Abprallelemente, also ohne miteinander in direkter Verbindung zu
stehen, die wie Turbinenschaufeln um die zumindest zwei Reinigungselement
angeordnet sind, angetrieben werden, wobei es sich je nach dem an
welcher Stelle die Turbinenschaufeln bei diesen Reinigungselementen
mit Flüssigkeit beaufschlagt werden, sich ihre Drehrichtung
bestimmt, vorzugsweise handelt es sich bei den Reinigungselementen
um Tellerbürsten, bei denen zwei nebeneinander liegende
Tellerbürsten sich vorzugsweise gegeneinander drehen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist der hydraulische
Antrieb ein Wassermotor. Bei Wasserhydraulikmotoren wird hydraulische
Energie (Druck, Wasserstrom) in mechanische Energie (Drehmoment,
Drehzahl) umgesetzt. Wasserhydraulikmotoren sind Schnelläufermotoren
mit konstanter Verdrängung. Bei einem gegebenen Wasserstrom und
einem gegebenen Druck bestimmt die Größe der Verdrängung
(Motorgröße) die Drehzahl und das Drehmoment.
Bei einer gegebenen Verdrängung (Motorgröße)
wird die Drehzahl von dem zugeführten Wasserstrom und das
Drehmoment vom Druck bestimmt. Die Motoren sind als Axialkolbenverdränger nach
dem Schrägscheibenprinzip aufgebaut. Das Axialkolbenprinzip
ergibt eine leichte und kompakte Baugröße im Verhältnis
zur jeweiligen Leistung. Die Motoren sind so konstruiert, daß alle
beweglichen Teile vom Wasser geschmiert werden. Der Motor ist zur
Verwendung von gewöhnlichem Trinkwasser oder auch Alkohlen,
Alkoholwassergemischen geeignet. Die Motoren können während
kürzerer Zeiträume auch im Reversierbetrieb laufen,
aber mit einem etwas niedrigeren Wirkungsgrad und Anlaufdrehmoment.
Damit das Anlaufdrehmoment nicht zu hoch ist, kann vor dem Zulauf
der Flüssigkeit in den Wassermotor noch ein Ventil angebracht
sein, um den Wasserdruck des Zulaufs zu regeln.
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Statt
eines Wassermotors kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform
auch zumindest ein einzelnes Schaufelrad verwendet werden, das Abprallelemente,
wie vorzugsweise Turbinenschaufeln aufweist, die mit einer Flüssigkeit,
wie bevorzugt Wasser unter vorzugsweise hohem Druck beaufschlagt
werden kann und so in Rotation versetzt wird und dann über vorzugsweise
ein Zahnrad oder eine Antriebsriemenscheibe, weiter vorzugsweise über
ein Getriebe die oben erwähnten Reinigungselemente in die
für die Reinigung nötige Umdrehungsgeschwindigkeit
versetzen.
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Ein
derartiger Wassermotor oder derartiges Schaufelrad kann zumindest
ein Reinigungselement über vorzugsweise einen Riemen oder
bevorzugt über ein Zahnrad antreiben, wobei die vorzugsweise weiteren
Reinigungselemente mit dem zumindest einen angetriebenen Reinigungselement
in kraftschlüssiger Verbindung über vorzugsweise
Zahnräder und/oder Zahnkränze oder bevorzugt Riemen stehen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Tellerbürste
einen Zahnkranz um ihren Umfang auf, der über vorzugsweise
einen Wassermotor über ein Zahnrad angetrieben wird oder
bevorzugt über ein Zahnrad mit Abprallelemente wie vorzugsweise Turbinenschaufeln.
Dieser Zahnkranz der angetriebenen Tellerbürste kann nun
vorzugsweise mit einer oder weiteren Tellerbürsten, die
ebenfalls einen Zahnkranz um ihren Umfang aufweisen, in kraftschlüssiger
Verbindung stehen und so werden weitere Tellerbürsten angetrieben.
Bevorzugt ist die direkt über ein Zahnrad über
ihren Zahnkranz angetrieben Tellerbürste mit weiteren Reinigungselmenten,
wie vorzugsweise z. B. Walzenbürsten, bevorzugt werden
jedoch eine oder mehrere weitere Tellerbürsten über
einen Riemenantrieb angetrieben, der bevorzugt in Form einer Acht
verlegt ist, damit die beiden Tellerbürsten gegeneinander
laufen. Dieses Prinzip ist auch entsprechend auf Walzenbürsten
anwendbar.
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Vorzugsweise
wird die Flüssigkeit, die zum hydraulischen Antrieb verwendet
wird, auch zum Reinigen verwendet, indem die Flüssigkeit,
nachdem sie für den hydraulischen Antrieb verwendet wird,
an die Reinigungselemente geleitet wird. Die Flüssigkeit zum
hydraulischen Antrieb kann auch nicht zum Reinigen, sondern nur
zum Antrieb verwendet werden, indem die Flüssigkeit verworfen
wird oder in einem Kreislauf kontinuierlich wiederverwendet wird,
wobei vorzugsweise in einem derartigen Kreislauf vorzugsweise der
Druck vorzugsweise durch eine Pumpe erhöht wird. Die Versorgung
der Tellerbürsten mit Reinigungsflüssigkeit erfolgt
vorzugsweise, indem die Tellerbürsten vorzugsweise Bohrungen über
ihren Durchmesser aufweisen, durch die über darüber
liegende Leitungen Flüssigkeit auf die Oberfläche
der Tellerbürste gebracht wird, bevorzugt ist auch der
Zufuhr der Flüssigkeit über eine Leitung, die
durch die Zentralachse der jeweiligen Tellerbürste geht
und so dass die Flüssigkeit direkt an die Borsten der Tellerbürste
gebracht wird.
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In
einer weiteren bevorzugt Ausführungsform weist die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Reinigen eine Führungsvorrichtung auf,
die die Vorrichtung zum Reinigen in einer Längsöffnung
der zu reinigenden Oberfläche führt. Die Führungsvorrichtung
wird vorzugsweise zwischen zwei Reinigungselemente, wie zwei Tellerbürsten
angebracht. Diese Führungsvorrichtung gleitet in einer Öffnung,
wie einem Spalt, wie er z. B. zwischen Solarzellen, insbesondere
photovoltaischen oder thermischen Solarzellen, meist vorhanden ist.
Bevorzugt ist diese Führungsvorrichtung derart aufgebaut,
dass in einer Schiene zwei Räder hintereinander montiert
sind (ähnlich einem Tretroller), wobei sich diese Räder vorzugsweise
zu ihrer Lauffläche hin verjüngen und um so besser
in den Spalten, die z. B. zwischen zwei Reihen von Solarzellen bestehen,
die Reinigungsvorrichtung führen zu können. Möglich
wäre auch eine kufenförmige Führungsvorrichtung.
Möglich ist auch jeweils eine Führungsvorrichtung
an beiden Seiten des Rahmens der Reinigungsvorrichtung, die jeweils in
einem Spalt gleiten, z. B. in dem Spalt, der zwischen zwei Solarzellenreihen
vorhanden ist, so gleitet die Führungsvorrichtung jeweils
in dem Spalt auf den beiden Seiten einer Solarzellenreihe, die gereinigt wird.
Bei gegeneinander laufenden Tellerbürsten ist diese Vorrichtung
vorzugsweise nicht notwendig.
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Die
erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung kann zum
Reinigen aller Flächen von Konstruktionen, wie Dächern,
Fahrzeugen, wie Landfahrzeuge, See- und Luftfahrzeuge, Schiffs-
und Flugzeugaufbauten verwendet werden, vorzugsweise handelt es
sich bei der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung
um eine Solarzellenreinigungsvorrichtung, bevorzugt eine Photovoltaiksolarzellenreinigungsvorrichtung
oder Thermosolarzellenreinigungsvorrichtung, wobei die Photovoltaiksolarzellenreinigungsvorrichtung
besonders bevorzugt ist.
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Die
erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung wird vorzugsweise
derart eingesetzt, dass wenn z. B. photovoltaische Solarzellen zu
reinigen sind, die Reinigungsvorrichtung an Seilen oder bevorzugt
am Zuführschlauch für die Flüssigkeit
zwischen einer Zellenreihe z. B. vom oberen Teil eines Schrägdachs, wie
eines Pultdachs oder Satteldachs, vorzugsweise mit der Führungsvorrichtung
in dem Spalt zwischen zwei Solarzellenreihen abgelassen und dann
wieder hochgezogen wird, wobei die Reinigungsvorrichtung sowohl
beim Ablassen als auch beim Hochholen in Betrieb sein kann. Sobald
die Reinigungsvorrichtung wieder auf der Spitze des Dachs ist, kann
sie um eine Zellenreihe weiter versetzt werden. Bei plan in der Horizontale
verlegten Solarzellen müßte die Reinigungsvorrichtung
vorzugsweise von zwei sich gegenüberliegenden Stellen hin
und her gezogen werden.
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Vorteil
der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist,
dass sie ohne elektrischen Strom auskommt und somit einfach nur
mit Flüssigkeit, wie vorzugsweise Wasser betrieben werden
kann, das sowohl den Antrieb als auch die Reinigung gewährleistet,
was den Einsatz der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung
einfach und effizient macht. Zusätzlich kann die erfindungsgemäße
Reinigungsvorrichtung auch in explosionsgefährdeten Bereichen, wie
bei Tankschiffen und Flugzeugen verwendet werden.
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1
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In 1 wird
die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in
perspektivischer Draufsicht gezeigt. Über einen Rahmen 2 in
Form eines Trageelements 5 sind zwei Tellerbürsten 1 verbunden,
dazwischen befindet sich eine Führungsvorrichtung 3 mit zwei
hintereinander laufenden Rädern 4, wobei auf der
Schiene der Führungsvorrichtung 3 ein Wassermotor 6 angebracht
ist, der in kraftschlüssiger Verbindung mit dem Zahnkranz 7 ist,
der um den Umfang einer Tellerbürste 1 läuft.
Die Tellerbürste 1 ohne Zahnkranz wird über
einen Riemen (nicht sichtbar) angetrieben, der in kraftschlüssiger
Verbindung mit der direkt angetriebenen Tellerbürste mit
Zahnkranz steht. Beide Tellerbürsten 1 weisen
Bohrungen 8 auf, über die Reinigungsflüssigkeit,
wie Wasser oder Wasseralkoholgemische eingebracht werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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