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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem oder zur Anbringung an einem Ausleger eines Fahrzeugs, insbesondere zur Reinigung und/oder Überprüfung von Freilandsolaranlagen, mit einer Funktionseinheit, einem Gegengewicht und einem Tragarm, der um eine Tragachse relativ zum Ausleger verschwenkbar am Ausleger anbringbar ist.
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Eine derartige Vorrichtung ist zur Reinigung von Oberflächen, insbesondere geneigten Fassaden, Dächern, Freilandsolaranlagen und ähnlichen Oberflächen geeignet.
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Es sind mobile Reinigungsvorrichtungen bekannt, die in ihrem Rahmen eine rotierbare Bürste aufweisen. Der Rahmen ist hierbei über eine Halterung an einem Ausleger eines Fahrzeugs befestigt, wodurch die Reinigungsvorrichtung bewegt werden kann.
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Zudem ist eine mobile Reinigungsvorrichtung bekannt, deren Rahmen in Relation zur Halterung um eine zur Rotationsachse einer Bürste parallele Schwenkachse und um eine zur Rotationsachse der Bürste senkrechte Drehachse verschwenkbar ist. Dabei sind zur Begrenzung der Drehbewegung des Rahmens Anschläge an der Halterung vorhanden.
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Nachteilig an derartigen Reinigungsvorrichtungen ist der komplexe Aufbau. So werden zur Verstellung der Bürste Stellmotoren benötigt. Diese Stellmotoren machen die Reinigungsvorrichtungen unnötig schwer. Beim Betrieb ist zudem eine sehr komplexe Steuerungselektronik und Sensorik im Einsatz, um den Auflagedruck der Bürste auf eine Reinigungsoberfläche einzustellen oder konstant zu halten. Durch die Stellmotoren und die Sensorik sind die Systeme störanfällig und wartungsintensiv, was zu kostenintensiven Reparaturen und Ausfallzeiten führen kann.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine Reinigung und/oder Überprüfung von Oberflächen, insbesondere von zu reinigenden Oberflächen, ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Funktionseinheit auf der einen und das Gegengewicht auf der anderen Seite der Tragachse am Tragarm angebracht, wobei die Funktionseinheit um eine Funktionsachse relativ zum Tragarm verschwenkbar am Tragarm angebracht ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an einem Ausleger eines Fahrzeugs oder, wenn der Ausleger ein Bestandteil der Vorrichtung ist, an einem Fahrzeug angebracht werden, wobei es sich bei dem Fahrzeug beispielsweise um ein geländegängiges Kettenfahrzeug wie z. B. einen Minibagger handelt. Die Funktionseinheit kann insbesondere eine Walzenbürste oder eine Kamera aufweisen. Der Tragarm kann an einem drehbaren Gelenk an dem Ausleger gelagert sein. An seinem einen Ende weist der Tragarm die Funktionseinheit auf, die wie bei einer Wippe mit dem Gegengewicht, das sich auf der anderen Seite des Tragarms befindet, in Kraftwirkung steht. Auch die Funktionseinheit kann über ein Gelenk drehbar am Tragarm gelagert sein.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, den Auflagedruck und/oder die Arbeitspositionen der Funktionseinheit auf eine Oberfläche ohne den Einsatz komplexer Sensorik einzustellen und von Schwankungen des Fahrzeugs aufgrund von beispielsweise Unebenheiten im Gelände zumindest weitgehend unabhängig zu sein, damit diese nicht über die Funktionseinheit auf die Oberfläche übertragen werden.
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Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Funktionseinheit derart am Tragarm angebracht, dass die Orientierung der Funktionseinheit relativ zum Tragarm von der Massenverteilung der Funktionseinheit bezüglich der Funktionsachse abhängig ist. Ist beispielsweise die Funktionsachse bezüglich des Schwerpunkts der Funktionseinheit versetzt, so neigt sich die Funktionseinheit aufgrund der Schwerkraft. Somit lässt sich die Funktionseinheit an die Neigung beispielsweise der Reinigungsoberfläche anpassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Tragachse und die Funktionsachse voneinander verschieden. Die Stellung der Funktionseinheit bestimmt sich dadurch insbesondere durch zwei verschiedene Gelenke, wodurch eine große In-sich-Beweglichkeit der Anordnung gegeben ist. Schwankungen und/oder Erschütterungen des Fahrzeugs aufgrund von Unebenheiten, wie z. B. Schlaglöchern im Gelände, können dadurch automatisch abgefedert werden, d. h. die Verschwenkbarkeit von Tragarm und Funktionseinheit sorgt dafür, dass Bewegungen des Fahrzeugs nicht auf die Funktionseinheit ”durchschlagen”. Es ist jedoch prinzipiell auch denkbar, dass die Tragachse und die Funktionsachse zusammenfallen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Tragachse und die Funktionsachse zumindest näherungsweise parallel zueinander. Insbesondere verlaufen diese Achsen parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Funktionseinheit ist dadurch senkrecht zur Fahrtrichtung ausgerichtet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Tragachse und die Funktionsachse zumindest näherungsweise senkrecht zueinander verlaufen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Gegengewicht, insbesondere zur Anpassung des Auflagedrucks und/oder der Arbeitsposition der Funktionseinheit, relativ zum Tragarm verstellbar. Wird das Gegengewicht beispielsweise parallel zum Tragarm verstellt, so wird die Funktionseinheit aufgrund der Hebelwirkung ausgelenkt, da der Tragarm an einem im Wesentlichen frei beweglichen Gelenk gelagert ist. Je nach Position des Gegengewichts, erfährt beispielsweise eine zu reinigende Oberfläche einen größeren oder kleineren Druck durch die Funktionseinheit bzw. durch eine Reinigungswalze der Funktionseinheit, d. h. nach Art eines Tonarms eines Schallplattenspielers lässt sich der Auflagedruck der Funktionseinheit auf einer Oberfläche einstellen. Es ist auch denkbar, dass sich mehrere Gegengewichte am Tragarm befinden. Ein Gegengewicht könnte dabei beispielsweise dazu verwendet werden, die Masse der Funktionseinheit auszugleichen, während ein anderes Gegengewicht zur Justierung des Auflagedrucks verwendet werden könnte.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Tragarm eine Skala für das Gegengewicht auf, welche vorkalibrierte Auflagedrücke und/oder Arbeitspositionen für die Funktionseinheit repräsentiert. Bei der Skala kann es sich insbesondere um Markierungen auf dem Tragarm handeln. Zur Einstellung des Auflagedrucks und/oder der Arbeitsposition ist somit keine komplexe Sensorik notwendig, da das Gegengewicht lediglich auf eine bestimmte, vorkalibrierte Position des Tragarms verschoben werden muss. Es ist jedoch auch eine Sensorik denkbar, aufgrund deren Daten das Gegengewicht verschoben werden kann, um den Auflagedruck und/oder die Arbeitsposition der Funktionseinheit präzise einzustellen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist bezüglich der Funktionsachse die Massenverteilung der Funktionseinheit und/oder der Schwerpunkt der Funktionseinheit verstellbar. Durch eine Verstellung erfährt die Funktionseinheit insbesondere eine Auslenkung. Im Zusammenspiel mit dem Gegengewicht können somit der Neigungswinkel der Funktionseinheit, der Auflagedruck und/oder die Arbeitsposition entsprechend der jeweils zu bearbeitenden bzw. zu untersuchenden Oberfläche eingestellt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Funktionsorgan der Funktionseinheit relativ zu einer Halterung verstellbar, mittels welcher das Funktionsorgan am Tragarm angebracht ist, wobei insbesondere das Funktionsorgan senkrecht zur Funktionsachse verfahrbar ist. Das Funktionsorgan kann dabei beispielsweise durch einen Seitenschlitten verschoben werden. Das Funktionsorgan wird dabei insbesondere so weit aus der Mitte geschoben, bis sich das Funktionsorgan der Neigung der Oberfläche anpasst.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Skala vorgesehen, die vorkalibrierte Orientierungen, insbesondere Neigungswinkel, für das Funktionsorgan repräsentiert. Die Skala kann dabei beispielsweise aus Markierungen bestehen, zu welchen das Funktionsorgan relativ zu der Halterung verschoben werden muss, um einen gewünschten Neigungswinkel einzustellen. Nach einmaliger Kalibrierung kann dadurch der Neigungswinkel schnell und unkompliziert eingestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist für das Gegengewicht und/oder für die Funktionseinheit ein ausschließlich manuell betätigbarer Verstellmechanismus vorgesehen. Dadurch können insbesondere das Gegengewicht und/oder die Funktionseinheit auf unkomplizierte Weise, beispielsweise über Verstellräder und/oder -hebel, verstellt werden. Für den Verstellmechanismus ist somit keine spezielle Sensorik und/oder Elektronik notwendig.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Funktionseinheit wenigstens ein, insbesondere auswechselbares, Funktionsorgan, wobei das Funktionsorgan als bevorzugt eine Walzenbürste umfassendes Reinigungsorgan ausgebildet ist. Die Walzenbürste wird dabei insbesondere in Rotation versetzt, um so die Oberfläche zu reinigen. Das Reinigungsorgan kann beispielsweise auch als Düsensystem ausgebildet sein, bei dem ein Fluid mit einem bestimmten Druck auf die Reinigungsoberfläche aufgebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Funktionsorgan als bevorzugt eine Kamera umfassendes Prüforgan ausgebildet sein. Dadurch kann zum Beispiel untersucht werden, ob sich Schäden auf der Oberfläche befinden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Tragarm zumindest zur Positionierung der Funktionseinheit in der Länge veränderlich und insbesondere teleskopierbar ausgebildet. Der Tragarm kann somit, insbesondere im Zusammenspiel mit dem Gegengewicht, beispielsweise ausgefahren werden, um höher gelegene und/oder weiter vom Fahrzeug entfernt gelegene Bereiche der Oberfläche zu erreichen. Die Verstellung des Tragarms kann beispielsweise durch Seitenschlitten erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Tragarm eine unveränderliche Länge besitzt. Dies ist insbesondere ausreichend, wenn die Länge des Reinigungsorgans die gesamte Breite der Oberfläche erfasst.
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Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit zumindest einem Ausleger und wenigstens einer Vorrichtung gemäß Anspruch 13. Es sind somit Fahrzeuge denkbar, die speziell zur Reinigung und/oder Überprüfung von Oberflächen konzipiert und eingesetzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Fahrzeug geländegängig und insbesondere als Kettenfahrzeug oder Traktor ausgebildet. Dadurch kann sich das Fahrzeug insbesondere auch auf schlecht befahrbaren Untergründen fortbewegen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Funktionseinheit mit einer Antriebseinrichtung des Fahrzeugs, insbesondere einem Hydrauliksystem, koppelbar. Dadurch kann insbesondere das Reinigungsorgan der Funktionseinheit rotierend angetrieben werden. Es sind jedoch auch externe Antriebe, wie beispielsweise Elektromotoren, denkbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fahrzeug mit zumindest einem Fluidtank versehen, aus dem die Vorrichtung mit Fluid, insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, versorgbar ist. Der Fluidtank kann z. B. unterhalb einer Drehkanzel, zwischen oder seitlich an den Ketten und/oder Reifen des Fahrzeugs montiert sein. Insbesondere ist eine Anbringung des oder der Tanks derart vorgesehen, dass ein möglichst niedriger Schwerpunkt des Fahrzeugs resultiert.
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Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1a eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Reinigung und/oder Überprüfung in eingefahrenem Zustand;
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1b die Vorrichtung bei ausgefahrenem Zustand; und
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1c die Vorrichtung in Transportposition.
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Die in 1a dargestellte Vorrichtung zur Reinigung von Freilandsolaranlagen 15 ist an einem Ausleger 11 eines Fahrzeugs 13, insbesondere eines Kettenfahrzeugs, angebracht. Der Ausleger 11 kann entweder, wie dargestellt, senkrecht zur Fahrtrichtung oder in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 13 an dem Fahrzeug 13 montiert sein, d. h. eine Schwenkachse des Auslegers kann, wie dargestellt, in Fahrtrichtung oder senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufen.
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Die Vorrichtung umfasst eine Funktionseinheit 17, die an einem Ende eines Tragarms 21 angebracht ist, und ein Gegengewicht 19, welches an dem anderen Ende des Tragarms 21 angebracht ist. Der Tragarm 21 ist am Ausleger 11 des Fahrzeugs 13 angebracht und um eine Tragachse 23 relativ zum Ausleger 11 verschwenkbar. Die Funktionseinheit 17 ist um eine Funktionsachse 25 relativ zum Tragarm 21 verschwenkbar. Die Tragachse 23 und die Funktionsachse 25 verlaufen parallel zueinander.
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Die Funktionseinheit 17 umfasst hierbei ein Funktionsorgan 29, welches in der 1a als Walzenbürste ausgebildet ist. Die Vorrichtung ist derart eingestellt, dass die Walzenbürste einen unteren Teil einer Reinigungsoberfläche 37 bedeckt.
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Um sowohl die Arbeitshöhe als auch den Druck der Walzenbürste 35 auf die Reinigungsoberfläche 37 einzustellen, kann das Gegengewicht 19 auf dem Tragarm 21 verschoben werden, Um eine unkomplizierte und schnelle Verstellung zu erreichen, besitzt der Tragarm 21 eine Skala 27 für das Gegengewicht 19, welche kalibriert ist, um unterschiedliche Arbeitshöhen und/oder Drücke auf die Reinigungsoberfläche 37 zu repräsentieren. Die Verstellung des Gegengewichts 19 erfolgt hierbei insbesondere manuell, so dass kein zusätzlicher Antrieb wie beispielsweise ein Elektromotor notwendig ist.
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Um den Neigungswinkel der Walzenbürste 35 dem Neigungswinkel der Reinigungsoberfläche 37 anzupassen, ist das Funktionsorgan 29 relativ zu einer Halterung 31 verschiebbar. Die Verschiebung kann hierbei insbesondere mit Hilfe eines Seitenschlittens erfolgen. Durch die Verschiebung greift die Halterung 31 nicht mehr mittig an der Walzenbürste 35 an, wodurch die Walzenbürste 35 aufgrund der Schwerkraft eine Auslenkung erfährt.
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Um eine schnelle Einstellung des Neigungswinkels der Walzenbürste 35 zu erreichen, ist es vorteilhaft, an der Funktionseinheit 17 eine Skala 33 anzubringen, bei der Markierungen bestimmte vorkalibrierte Neigungswinkel der Walzenbürste 35 repräsentieren. Auch der Neigungswinkel der Walzenbürste 35 kann somit insbesondere manuell eingestellt werden.
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Die Vorrichtung ist insgesamt um zwei Achsen, die Tragachse 23 sowie die Funktionsachse 25, verschwenkbar, wodurch die Walzenbürste 35 relativ frei beweglich ist. Das System regelt sich dadurch quasi selbst und garantiert einen weitgehend konstanten Druck der Walzenbürste 35 auf die Reinigungsoberfläche 37, auch wenn dem Fahrzeug 13 aufgrund eines unebenen Untergrunds während der Fahrt Schwankungen und/oder Erschütterungen widerfahren.
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In 1b ist der Tragarm 21 der Vorrichtung ausgefahren, um mit der Walzenbürste 35 einen oberen Bereich der Reinigungsoberfläche 37 zu erreichen. Um diese Arbeitsposition einzustellen, wird dabei insbesondere das Gegengewicht 19 entlang des Tragarms 21 gemäß einer Markierung der Skala 27 verstellt. Der teleskopierbare Tragarm 21 wird dabei beispielsweise mit Hilfe eines Seitenschlittens ausgefahren.
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In 1c ist die Vorrichtung in einem Zustand gezeigt, in dem keine Reinigung und/oder Überprüfung stattfindet. In dieser Transportposition kann sich das Fahrzeug 13 durch die Freilandsolaranlage 15 bewegen, ohne dass die Vorrichtung mit der Reinigungsoberfläche 37 in Berührung kommt. Der Ausleger 11 des Fahrzeugs 13 wird dabei vertikal aufgerichtet. Auch das Gegengewicht 19 wird derart verstellt, dass sich der Tragarm 21 in vertikaler Position befindet.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Ausleger
- 13
- Fahrzeug
- 15
- Freilandsolaranlage
- 17
- Funktionseinheit
- 19
- Gegengewicht
- 21
- Tragarm
- 23
- Tragachse
- 25
- Funktionsachse
- 27
- Skala
- 29
- Funktionsorgan, Reinigungsorgan
- 31
- Halterung
- 33
- Skala
- 35
- Walzenbürste
- 37
- Reinigungsoberfläche
