DE102012002894A1

DE102012002894A1 - Reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012002894A1
Application number: DE201210002894
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Flächen, mit wenigstens einem Reinigungsorgan, insbesondere einer Bürstenwalze, mit einer langgestreckten Halteeinrichtung für das Reinigungsorgan, und mit einem Antrieb zum Bewegen der Vorrichtung relativ zu einer zu reinigenden Fläche, wobei der Antrieb und die Halteeinrichtung dazu ausgebildet sind, bei auf Zug belasteter Halteeinrichtung eine aus dem Zusammenwirken von Antrieb und Halteeinrichtung resultierende Bewegung der Vorrichtung zu erzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Flächen, mit wenigstens einem Reinigungsorgan, insbesondere einer Bürstenwalze, und mit einer langgestreckten Halteeinrichtung für das Reinigungsorgan.
Schwer zugängliche Flächen werden typischerweise von Hand gereinigt. Eine manuelle Reinigung ist jedoch zeitraubend und mühselig. Die Handreinigung erweist sich vor allem dann als zumindest schwierig, wenn nicht sogar praktisch undurchführbar, wenn es sich bei den zu reinigenden Flächen um solche auf geneigten Gebäudedächern handelt. Die manuelle Reinigung stößt auch dann an ihre Grenzen, wenn sehr große Flächen gereinigt werden müssen und/oder aufgrund von Aufbauten kein Zugang zu den Flächen möglich ist.
Aus der DE 10 2010 018 010 A1 ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Flächen bekannt, die einen Träger und wenigstens ein am Träger gehaltenes, angetriebenes Endlosreinigungsband umfasst. Der Träger ist mit einer Stange verbunden, wobei die Stange und der Träger derart relativ zueinander bewegbar sind, dass eine Drehung der Stange um ihre Längsachse ein Verschwenken des Trägers und somit des Endlosreinigungsbandes um einen begrenzten Schwenkwinkel von z. B. bis zu 20° ermöglicht. Dieses Lenkprinzip für den Träger macht es erforderlich, mittels der Stange ein Drehmoment übertragen zu können, was auf kurze Entfernungen für eine gute Steuerbarkeit des Trägers sorgt, auf längere Entfernungen aber praktisch nicht realisierbar ist. Auch geht die nur begrenzte Verschwenkbarkeit des Trägers zu Lasten der Einsatzmöglichkeiten dieses bekannten Reinigers.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine vielseitig einsetzbare Reinigungsvorrichtung zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß umfasst die Reinigungsvorrichtung einen Antrieb zum Bewegen der Vorrichtung relativ zu einer zu reinigenden Fläche, wobei der Antrieb und die Halteeinrichtung dazu ausgebildet sind, bei auf Zug belasteter Halteeinrichtung eine aus dem Zusammenwirken von Antrieb und Halteeinrichtung resultierende Bewegung der Vorrichtung zu erzeugen.
Bei dem Antrieb kann es sich um einen reinen Dreh- oder Lenkantrieb handeln, der dazu dient, die Orientierung des Reinigungsorgans relativ zu der zu reinigenden Fläche zu verändern. Alternativ kann es sich bei dem Antrieb um einen reinen Fahr- bzw. Bewegungsantrieb handeln, der dazu dient, das Reinigungsorgan und somit die Vorrichtung auf der zu reinigenden Fläche zu verfahren. Wie nachstehend noch näher ausgeführt wird, kann dabei das Reinigungsorgan selbst als ein derartiger Fahrantrieb dienen, wobei insbesondere das Reinigungsorgan als eine im Betrieb rotierende Bürstenwalze ausgebildet ist. Insbesondere können mehrere derartige angetriebene Bürstenwalzen vorgesehen sein.
Bei dem Antrieb kann es sich auch um einen kombinierten Antrieb handeln, der sowohl zum Lenken der Vorrichtung, also zum Verändern der Orientierung der Vorrichtung auf der zu reinigenden Fläche, als auch zum Vorantreiben der Vorrichtung auf der Fläche dient.
Der Antrieb und die Halteeinrichtung wirken erfindungsgemäß derart zusammen, dass die Halteeinrichtung, die auf Zug belastet wird, zu der resultierenden Bewegung der Vorrichtung beiträgt.
Für einen Benutzer stellt sich somit das Steuern der Vorrichtung auf der zu reinigenden Fläche wie das Halten eines Drachens dar, bei dem ebenfalls mit der Drachenschnur eine ”Halteeinrichtung” und mit dem am Drachen selbst angreifenden Wind ein ”Antrieb” vorgesehen ist. Die resultierende Bewegung des Drachens wird durch die auf Zug belastete Drachenschnur mitbestimmt, wobei auch erfindungsgemäß die wirksame Länge der Halteeinrichtung nicht während des gesamten Reinigungsbetriebs konstant zu sein braucht, sondern die Länge der Halteeinrichtung auch variiert werden kann, so wie bei einem Drachen die Drachenschnur eingeholt oder abgelassen werden kann, um auf diese Weise unterschiedlich weit entfernt liegende Bereiche der zu reinigenden Fläche zu erreichen. Damit unterscheidet sich die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung von selbstständig auf einer zu reinigenden Fläche fahrenden Robotern, die allenfalls mit Versorgungsleitungen verbunden sind, bei denen es sich aber nicht um Halteeinrichtungen im Sinne der Erfindung handelt, wobei außerdem kein Zusammenwirken zwischen Fahrantrieben derartiger Roboter und evtl. vorhandenen Versorgungsleitungen im Sinne der Erfindung stattfindet, da bei derartigen Robotern eine Belastung der Versorgungsleitungen auf Zug nicht vorgesehen ist und in vielen Fällen auch praktisch nicht realisierbar wäre.
Bei der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung kann es sich um ein biegsames oder flexibles Organ handeln, beispielsweise um einen Schlauch, der gleichzeitig dazu dient, der Vorrichtung ein Fluid zuzuführen. Alternativ kann es sich bei der Halteeinrichtung um ein starres Organ wie beispielsweise eine Stange oder einen Stab handeln. Dieses Organ kann insbesondere teleskopierbar sein, um auf diese Weise eine Längenänderung zu ermöglichen. Auch eine derartige starre Halteeinrichtung kann zum Zuführen eines Fluids zur Vorrichtung ausgeführt sein.
Insbesondere zeichnet sich erfindungsgemäß die Halteeinrichtung bzw. die Art und Weise der Anbindung der Halteeinrichtung an das Reinigungsorgan oder an einen wie auch immer gearteten Träger des Reinigungsorgans dadurch aus, dass eine Übertragung von Drehmoment von der Halteeinrichtung an das Reinigungsorgan zum Lenken, also zum Verändern der Orientierung des Reinigungsorgans auf der zu reinigenden Fläche, nicht möglich ist. Ungeachtet dessen kann die Halteeinrichtung als eine Stelleinrichtung ausgebildet sein, die eine oder mehrere andere Funktionen erfüllt, worauf nachstehend noch näher eingegangen wird.
Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung bevorzugt dadurch aus, dass der Antrieb gewissermaßen ”vor Ort” angeordnet ist, d. h. in der Nähe und insbesondere in unmittelbarer Nähe an dem oder den Reinigungsorganen. Die Gesamtheit aus einem oder mehreren Reinigungsorganen und einem eventuell vorgesehenen, wie auch immer gearteten Träger für das oder die Reinigungsorgane kann auch als ein an einem Ende der Halteeinrichtung angeordneter ”Reinigungskopf” bezeichnet werden. Um in diesem Bild zu bleiben, kann sich die Erfindung also insbesondere dadurch auszeichnen, dass der Antrieb in den Reinigungskopf der Vorrichtung integriert ist.
Diese Ausgestaltung rechtfertigt den vorstehenden bildhaften Vergleich des der Erfindung insbesondere zu Grunde liegenden Prinzips mit einem Drachen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Lenkeinrichtung für das Reinigungsorgan vorgesehen. Die Lenkeinrichtung kann einen eigenen Lenkantrieb umfassen. Alternativ kann ein Fahrantrieb der Vorrichtung derart ausgebildet und betreibbar sein, dass mittels des Fahrantriebs auch eine Lenkung der Vorrichtung erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Vorrichtung eine Mehrzahl von in Rotation versetzbaren Bürstenwalzen oder ähnlichen Reinigungsorganen umfasst, die nicht nur zum eigentlichen Reinigen vorgesehen sind, sondern auch als Fahrantrieb für die Vorrichtung dienen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Lenkeinrichtung an einem Ende der Halteeinrichtung angeordnet sein, während das Reinigungsorgan an der Lenkeinrichtung angebracht ist. Insbesondere kann die Lenkeinrichtung zwei mittels eines Lenkantriebs relativ zueinander um eine Lenkachse verdrehbare Abschnitte umfassen, von denen der eine mit der Halteeinrichtung und der andere mit dem Reinigungsorgan gekoppelt ist.
Auch durch diese Lenkeinrichtung ist die Reinigungsvorrichtung an vielen Orten einsetzbar. Auch schwer zugängliche Flächen können gereinigt werden. Insbesondere können auch Hindernisse, wie beispielsweise als Stützen oder Säulen von darüber liegenden Aufbauten ausgebildete Tragelemente, umfahren werden. Dies wird besonders vorteilhaft durch das zwei relativ zueinander verdrehbare Abschnitte umfassende Lenkkonzept der Erfindung erreicht, das beliebige Lenkwinkel ermöglicht und somit keiner Lenkwinkelbegrenzung unterliegt. Auch dieses Konzept erfordert ferner keine Drehmomentübertragung zwischen Benutzer und Reinigungsorgan und ist somit über grundsätzlich beliebig große Entfernungen einsetzbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Lenkantrieb in die Lenkeinrichtung integriert. Die Lenkeinrichtung und der Lenkantrieb bilden somit insbesondere ein einziges Modul, das beispielsweise mit einer Halteeinrichtung gekoppelt werden kann. Ein schnelles und unkompliziertes Abkoppeln des Moduls von der Halteeinrichtung ist somit gewährleistet. Auf diese Weise kann die Reinigungsvorrichtung einen kompakten Aufbau aufweisen und einfach transportiert und verstaut werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst der Lenkantrieb einen Motor, beispielsweise einen Servomotor. Zudem können ein Getriebe und/oder ein wiederaufladbarer Akkumulator vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Lenkeinrichtung elektrisch betätigt werden, während der Lenkantrieb beispielsweise durch den Akkumulator mit Energie versorgt wird. Aufgrund des wiederaufladbaren Akkumulators ist kein Versorgungskabel notwendig, welches die Reinigungsvorrichtung behindern könnte. Es ist jedoch gleichwohl denkbar, den Lenkantrieb mit Hilfe eines Stromkabels, das z. B. entlang der Halteeinrichtung geführt wird, mit Energie zu versorgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lenkeinrichtung einen Empfänger für eine Fernsteuerung. So ist z. B. denkbar, die Reinigungsvorrichtung einfach mit Hilfe eines Joysticks aus der Ferne zu steuern. Für Bereiche, die von einem Benutzer nicht direkt eingesehen werden können, ist es zudem denkbar, die Reinigungsvorrichtung mit einer Kamera auszustatten. Die Bilddaten können dann beispielsweise über einen Sender zum Benutzer, z. B. an die Fernsteuerung, gesendet und diesem an der ohnehin für die Fernsteuerung erforderlichen Bedieneinheit angezeigt werden. Für dunkle Bereiche ist ferner denkbar, eine Beleuchtung bzw. Scheinwerfer an der Reinigungsvorrichtung anzubringen.
Die Steuerung erfolgt vorzugsweise kabellos, wobei auch denkbar ist, eine Signalleitung, z. B. in oder an der Halteeinrichtung, zu verwenden.
Alternativ oder zusätzlich umfasst die Lenkeinrichtung einen Programmspeicher für zumindest ein vordefiniertes Reinigungsprogramm. In diesem Fall kann die Reinigungsvorrichtung gemäß den Anweisungen eines Programms handeln, was insbesondere bei großen Flächen mit wenigen Hindernissen eine automatisierte Reinigung ermöglicht. Es ist auch denkbar, Hindernisse mit Hilfe von Sensoren zu erkennen und diesen automatisch auszuweichen. Die Steuerung erfolgt in diesem Fall also automatisch und nicht manuell. Es ist jedoch auch eine Kombination denkbar, bei der beispielsweise gerade Reinigungsstrecken gemäß einem vorgebestimmten Programmablauf gereinigt werden und eine manuelle Steuerung erst dann erfolgt, wenn es die Gegebenheiten, beispielsweise aufgrund von Hindernissen, erforderlich machen.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Abschnitte der Lenkeinrichtung um einen Lenkwinkel von 360° relativ zueinander verdrehbar. Auf diese Weise kann die Reinigungsvorrichtung in jede beliebige Richtung gesteuert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um Hindernissen auf der Reinigungsfläche bestmöglich auszuweichen und auch schwer zugängliche Bereiche zu erreichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Reinigungsorgan zumindest eine Bürstenwalze, deren Drehachse im Betrieb parallel zu der zu reinigenden Fläche orientiert ist. Eine derartige Bürstenwalze kann nicht nur zur Reinigung genutzt werden, sondern kann außerdem zum Vortrieb der Vorrichtung zumindest beitragen.
In einer Weiterbildung ist eine Lenkachse einer Lenkeinrichtung, sofern eine solche vorgesehen ist, unabhängig vom Lenkwinkel stets senkrecht zur Drehachse der Bürstenwalze und senkrecht zur Längserstreckung der Halteeinrichtung orientiert. Die Längserstreckung der Halteeinrichtung verläuft dabei insbesondere etwa parallel oder lediglich leicht geneigt zur zu reinigenden Fläche. Die Ausrichtung der Lenkachse, welche insbesondere senkrecht zur zu reinigenden Fläche orientiert ist, bleibt somit immer gleich, und zwar unabhängig davon, in welche Richtung das Reinigungsorgan gerade orientiert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zumindest zwei Bürstenwalzen vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Lenkachse einer Lenkeinrichtung angeordnet sind. Es ist auch denkbar, dass auf jeder Seite mehrere Walzen angeordnet sind. Vorzugsweise sind auf jeder Seite der Lenkachse gleich viele Walzen vorgesehen. Die Drehachsen der Bürstenwalzen sind dabei senkrecht zur Lenkachse und parallel zueinander versetzt laufend orientiert, wobei die Lenkachse zwischen den Bürstenwalzen verläuft. Der Abstand der Bürstenwalzen von der Lenkachse kann gleich sein oder unterschiedlich gewählt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Halteeinrichtung längenveränderlich, wobei insbesondere eine Wickeleinrichtung zum vorzugsweise automatischen Auf- und Abwickeln der Halteeinrichtung vorgesehen ist.
Das Reinigungsorgan kann – wie vorstehend bereits erwähnt – insbesondere nach Art eines ”Drachens” an der Halteeinrichtung gehalten werden, und zwar unmittelbar oder mittelbar über ein geeignetes Bauteil der Vorrichtung, z. B. einen wie auch immer gearteten Träger, eine Lenkeinrichtung oder einen Fluidverteiler. Die Halteeinrichtung ist während der Reinigung durch den Antrieb, insbesondere durch zumindest ein angetriebenes Reinigungsorgan, auf Spannung gehalten, d. h. die Halteeinrichtung wird auf Zug belastet. Die zur Verfügung stehende Länge der Halteeinrichtung bestimmt somit den maximalen Abstand zwischen dem Benutzer und dem Reinigungsorgan. Ein automatisiertes Auf- und Abwickeln mittels der Wickeleinrichtung hat den Vorteil, dass sich der Benutzer im Wesentlichen lediglich um die Steuerung der Reinigungsvorrichtung zu kümmern braucht.
Wie ebenfalls vorstehend bereits erwähnt, kann anstelle einer auf- und abwickelbaren Halteeinrichtung auch ein starres Halteorgan z. B. in Form einer Stange oder eines Stabes vorgesehen sein. Eine Längenveränderbarkeit kann durch eine teleskopierbare Ausgestaltung des Halteorgans realisiert werden.
Das erfindungsgemäße Bewegungskonzept für die Reinigungsvorrichtung, welches das Zusammenwirken eines Antriebs mit einer auf Zug belasteten Halteeinrichtung beinhaltet, kann folglich auch mit einer derartigen starren Halteeinrichtung realisiert werden. Die Art und Weise der Anbindung eines derartigen starren Halteorgans an das oder die Reinigungsorgane bzw. einen Träger für das oder die Reinigungsorgane kann entsprechend ausgestaltet sein, um die erforderlichen Relativbewegungen zwischen Halteeinrichtung einerseits und ”Reinigungskopf” andererseits zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Halteeinrichtung biegsam oder flexibel. Diese vorteilhafte Ausgestaltung wird ermöglicht, da die Halteeinrichtung nicht dazu dienen muss, zwischen dem Benutzer und dem Reinigungsorgan ein Drehmoment zu übertragen.
Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung als Fluidleitung, insbesondere als Schlauch, ausgebildet. Die Halteeinrichtung erfüllt somit eine Doppelfunktion. Es ist auch denkbar, dass die Halteeinrichtung zusätzlich eine Stromleitung und/oder eine Signalleitung für die Lenkeinrichtung umfasst bzw. als Träger für eine oder mehrere derartige Leitungen dient.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Antrieb für das Reinigungsorgan als Fluidantrieb, der beispielsweise auf dem Turbinen- oder Schaufelradprinzip basiert, ausgebildet. Mit Hilfe des Fluidantriebs kann das Reinigungsorgan z. B. in Rotation versetzt werden. Das ohnehin für die Reinigung benötigte Fluid dient somit gleichzeitig als Antriebsmittel. Vorzugsweise ist im Falle mehrerer Reinigungsorgane an jedem Reinigungsorgan mindestens ein Fluidantrieb angeordnet. Dieser befindet sich insbesondere in der Mitte einer als Reinigungsorgan vorgesehenen Bürstenwalze bzw. zwischen zwei Bürstenwalzen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Reinigungsorgan mit einer Lenkeinrichtung durch einen als Fluidleitung ausgebildeten Verbindungsabschnitt gekoppelt. Der Verbindungsabschnitt verläuft dabei insbesondere senkrecht zur Drehachse der Bürstenwalze und senkrecht zur Lenkachse der Lenkeinrichtung. Das Fluid, insbesondere Wasser, strömt somit zunächst aus einem Fluidtank bzw. aus einer Fluidleitung, beispielsweise eines Hochdruckreinigers, durch die Halteeinrichtung, bis es schließlich über den Verbindungsabschnitt zum Reinigungsorgan gelangt. Der Verbindungsabschnitt ist insbesondere derart ausgebildet, dass eine geeignete Einströmrichtung des Fluids für den – insbesondere einen Bestandteil des Verbindungsabschnitts bildenden – Fluidantrieb gewährleistet ist und insbesondere eine radiale oder tangentiale Einströmrichtung für einen auf dem Turbinen- oder Schaufelradprinzip basierenden Fluidantrieb realisiert wird.
Das Fluid gelangt anschließend über das Reinigungsorgan selbst, beispielsweise durch im Bereich einer Beborstung vorgesehene Öffnungen, oder auf anderem Wege auf die zu reinigende Fläche.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet das Reinigungsorgan gleichzeitig einen Antrieb für die Reinigungsvorrichtung. Somit ist kein zusätzlicher Antrieb für die Reinigungsvorrichtung notwendig, wenngleich ein derartiger Antrieb alternativ oder als Unterstützung denkbar ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Antrieb von wenigstens einem Paar von Reinigungsorganen gebildet sein, insbesondere von einem Paar von Bürstenwalzen, deren Drehachsen parallel versetzt zueinander angeordnet sind.
In einer weiteren Ausgestaltung kann der Antrieb von einer Mehrzahl von Paaren von Reinigungsorganen gebildet sein, insbesondere von einer Mehrzahl von Paaren von Bürstenwalzen. Die Paare sind gegeneinander versetzt angeordnet, insbesondere um eine Achse gegeneinander verdreht, wobei bevorzugt ein Paar eine zumindest im Wesentlichen in Richtung der Längserstreckung der Halteeinrichtung wirksame Antriebskraft erzeugt.
Folglich kann beispielsweise ein Paar von Bürstenwalzen im Wesentlichen für die gewünschte Zugbelastung der Halteeinrichtung dienen, wohingegen die Bürstenwalzen des anderen Paares, die insbesondere gegenüber dem ersten Paar um 90° verdreht angeordnet sind, primär zum Reinigen der Fläche dienen.
Durch eine koordinierte Steuerung der Drehzahlen der Bürstenwalzen kann außerdem eine Lenkfunktion realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine separate Lenkeinrichtung vorgesehen werden.
Wenn für die Reinigungsorgane, insbesondere die Bürstenwalzen, jeweils ein Fluidantrieb vorgesehen ist, dann kann eine Steuerung der Drehzahlen insbesondere über eine entsprechende Verteilung des zugeführten Fluids erfolgen. Die entsprechenden Einrichtungen, insbesondere Ventile, können durch entsprechende motorische Stelleinrichtungen z. B. über eine Fernsteuerung betrieben werden. Alternativ ist auch eine rein mechanische Lösung denkbar, die insbesondere die Halteeinrichtung selbst mit einbezieht.
So kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Halteeinrichtung als Stelleinrichtung ausgebildet sein, mit welcher der Antrieb ansteuerbar ist, wobei insbesondere mittels der Stelleinrichtung die Drehzahlen zumindest zweier Bürstenwalzen veränderbar sind.
Die Übertragung eines Drehmomentes mittels der Halteeinrichtung an den ”Reinigungskopf” ist folglich erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen. Die hiermit erfüllte Funktion ist allerdings keine unmittelbare Lenkfunktion durch direktes Einwirken auf das oder die Reinigungsorgane. Vielmehr kann indirekt beispielsweise durch eine gesteuerte Fluidverteilung für eine relative Drehzahländerung gesorgt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Bürstenwalzen vorgesehen, wobei zumindest eine erste Bürstenwalze primär zum Reinigen und zumindest eine zweite Bürstenwalze primär als Antrieb ausgebildet ist. Hierzu können die Bürstenwalzen derart unterschiedlich ausgebildet sein, dass bezüglich der zu reinigenden Fläche unterschiedliche Schlupfwirkungen erzielt werden.
Anstelle oder zusätzlich zu einer oder mehreren weiteren Bürstenwalzen können ein oder mehrere Räder, Walzen oder Bänder vorgesehen sein, welche keine Beborstung aufweisen und somit lediglich dem Antrieb dienen. Alternativ ist auch denkbar, dass zwei oder mehr Bürstenwalzen gleichermaßen sowohl reinigen als auch die Reinigungsvorrichtung antreiben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Reinigungsorgan einen Antriebsabschnitt, der mit einem reibungserhöhenden Material versehen ist. Als Antriebsabschnitt kann z. B. die Beborstung einer als Reinigungsorgan dienenden Bürstenwalze dienen. Es ist auch denkbar, eine Bürstenwalze z. B. mit einem oder mehreren nicht zur Reinigung dienenden Antriebsrädern zu versehen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2 eine Perspektivansicht der Reinigungsvorrichtung von 1,
3 eine Seitenansicht der Reinigungsvorrichtung von 1 mit um 90° verdrehten Bürstenwalzen,
4 eine Draufsicht der Reinigungsvorrichtung von 1 während eines Lenkvorgangs, und
5 verschiedene Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
1 und 2 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung, die zwei Bürstenwalzen 10 aufweist, deren Drehachsen parallel zueinander und parallel zu einer zu reinigenden Fläche orientiert sind, auf der die Bürstenwalzen 10 während eines Reinigungsvorgangs aufliegen. Die Bürstenwalzen 10 bilden die Reinigungsorgane der Reinigungsvorrichtung.
Senkrecht zu den Drehachsen der Bürstenwalzen 10 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur zu reinigenden Fläche und ausgehend von der Mitte der betreffenden Bürstenwalze 10 je ein Verbindungsabschnitt 12. Die baugleichen Verbindungsabschnitte 12 sind an ihren, den Bürstenwalzen 10 abgewandten Endbereichen an einer Lenkeinrichtung 14 angeordnet, die sich zwischen den Bürstenwalzen 10 befindet. Die Bürstenwalzen 10 bilden zusammen mit den Verbindungsabschnitten 12 eine H-förmige Struktur.
Die Lenkeinrichtung 14 weist eine senkrecht zu den Drehachsen der Bürstenwalzen 10 verlaufende und während des Reinigungsbetriebs senkrecht zur zu reinigenden Fläche orientierte Lenkachse 16 auf, welche in 1 senkrecht zur Zeichenebene verläuft und in 2 als gestrichelte Linie dargestellt ist.
Zwei Abschnitte 18, 18 der Lenkeinrichtung 14 sind mittels eines ein Antriebszahnrad 19' umfassenden Lenkantriebs relativ zueinander um die Lenkachse 16 verdrehbar, wobei das Antriebszahnrad 19' ein Bestandteil des einen, ein Gehäuse für die Lenkeinrichtung 14 bildenden Abschnitts 18' ist und mit einem Zahnrad 19 des anderen Abschnitts 18 in Eingriff steht. Der das Antriebszahnrad 19' umfassende Gehäuseabschnitt 18' ist über die Verbindungsabschnitte 12 mit den Bürstenwalzen 10 verbunden, während der andere Abschnitt 18, der das andere Zahnrad 19 umfasst, mit einer Halteeinrichtung 20 gekoppelt ist.
Wie auch in 3 gezeigt, weist die Halteeinrichtung 20 aus Stabilitätsgründen ein starres Anschlussstück 22 auf, welches mit der Lenkeinrichtung 14 verbunden ist. Den Hauptteil der Halteeinrichtung 20 bildet ein Schlauch 24, welcher mit dem Anschlussstück 22 beispielsweise über eine Steck-, Schraub- oder Rastverbindung gekoppelt ist. Eine nicht dargestellte Wickeleinrichtung ist zum Auf- und Abwickeln des Schlauchs 24 vorgesehen, so dass die Halteeinrichtung 20 längenveränderlich ist. Zur Erzeugung einer Hebelwirkung für den Betrieb der Lenkeinrichtung 14 ist das starre Anschlussstück 22 vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig.
Als Antrieb für die Bürstenwalzen 10 ist jeweils ein Fluidantrieb vorgesehen, der eine in den jeweiligen Verbindungsabschnitt 12 integrierte Fluidantriebseinheit 26 umfasst (1). Das Fluid, beispielsweise Wasser, wird den gleichzeitig als Fluidleitung fungierenden Verbindungsabschnitten 12 z. B. mittels eines Hochdruckreinigers über den Schlauch 24 und das Anschlussstück 22 der Halteeinrichtung 20 durch die Lenkeinrichtung 14 hindurch zugeführt. Die Lenkeinrichtung 14 weist dazu eine nicht im Detail dargestellte Fluiddurchführung 32 auf, welche eine Anschlusshülse sowie eine T-förmige Verbindungshülse umfasst. Die insbesondere in 2 erkennbare Anschlusshülse ist senkrecht zur Halteeinrichtung 20 orientiert und definiert die Drehachse 16. An ihrem oberen Endbereich ist die Anschlusshülse mit dem Anschlussstück 22 und am anderen Endbereich mit einem parallel zur Drehachse 16 orientierten Teilstück der Verbindungshülse verbunden, die wiederum mit den zu den Bürstenwalzen 10 führenden Verbindungsabschnitten 12 gekoppelt ist. Die Anschlusshülse und die Verbindungshülse sind relativ zueinander um die Drehachse 16 verdrehbar gelagert, um die Verdrehbarkeit der Abschnitte 18, 18', insbesondere also die Verdrehbarkeit des Anschlussstücks 22 zum Gehäuseabschnitt 18' und somit zu den Bürstenwalzen 10, zu gewährleisten.
Durch das in die Verbindungsabschnitte 12 gelangende Fluid werden Schaufelräder der Fluidantriebseinheiten 26 in Rotation versetzt, die jeweils zwei Ausgangsabschnitte antreiben, die zu beiden Seiten des Schaufelrades angeordnet sind. Diese Ausgangsabschnitte sind jeweils mit einem Bürstenabschnitt gekoppelt; die beiden Bürstenabschnitte bilden gemeinsam die jeweilige Bürstenwalze 10. Dieses Antriebsprinzip ist grundsätzlich bekannt. Das Fluid kann über Öffnungen in den Bürstenwalzen 10 austreten und steht zur Reinigung der zu reinigenden Fläche zur Verfügung.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die mittels der Fluidantriebseinheiten 26 erzeugte Rotation der Bürstenwalzen 10 zudem genutzt, um die gesamte Reinigungsvorrichtung zu bewegen. Es ist in diesem Fall somit kein separater Antrieb für die Reinigungsvorrichtung erforderlich.
Um hierzu die Reibung der Bürstenwalzen 10 auf der zu reinigenden Fläche zu erhöhen und somit einen besseren Vortrieb für die Reinigungsvorrichtung zu erzeugen, sind z. B. die Borsten der Bürstenwalzen 10 mit einem geeigneten Material hergestellt oder beschichtet. Es ist auch denkbar, geeignet ausgebildete, z. B. mit einer Gummierung versehene Räder an den Bürstenwalzen 10 anzuordnen, welche selbst keine Reinigungsfunktion erfüllen.
Die Bürstenwalzen 10 können dadurch die gesamte Reinigungsvorrichtung über die zu reinigende Fläche ziehen. Die Reibungskraft wird derart eingestellt, dass einerseits eine ausreichend große Vortriebskraft, andererseits aber gezielt eine Schlupfwirkung vorhanden ist, damit die Bürstenwalzen 10 nicht lediglich abrollen, sondern eine gute Bürstenwirkung entfalten können.
Um eine Reinigungsrichtung A festzulegen, in die sich die Reinigungsvorrichtung bewegt, um z. B. Hindernissen auf der zu reinigenden Fläche auszuweichen, ist die Lenkeinrichtung 14 mit einer Antriebseinheit, beispielsweise einem Elektromotor, für das vorstehend bereits erwähnte Antriebszahnrad 19' ausgestattet. Der Motor wird z. B. über einen nicht dargestellten, wiederaufladbaren Akkumulator mit Energie versorgt. Alternativ ist auch eine Stromversorgung über eine Leitung in oder an der Halteeinrichtung 20 denkbar.
Wie in 4 dargestellt, umfasst die Lenkeinrichtung 14 zudem einen Empfänger 28. Dieser Empfänger 28 empfängt Signale einer Fernsteuerung 30, die ein Benutzer während des Reinigungsvorgangs in der Hand hält, um die Vorrichtung in einer jeweils gewünschten Weise über die zu reinigende Fläche zu lenken.
Der die Bürstenwalzen 10 tragende Gehäuseabschnitt 18' kann mittels des Lenkantriebs relativ zur Halteeinrichtung 20 beliebig, also um einen Verstellwinkel von 360°, gedreht werden. Als Verstellwinkel kann hierbei der Winkel zwischen der Längserstreckung der Halteeinrichtung 20 und der Reinigungsrichtung A, also der Fahrtrichtung des von Schlauch 24 und Anschlussstück 22 gehaltenen, die Lenkeinrichtung 14, die Verbindungsabschnitte 12 und die Bürstenwalzen 10 umfassenden ”Reinigungskopfes”, angesehen werden.
Das Einstellen der Fahrtrichtung erfolgt, indem die verdrehbaren Abschnitte 18, 18' der Lenkeinrichtung 14 mit Hilfe der ineinander eingreifenden Zahnräder 19, 19' relativ zueinander um die Lenkachse 16 verdreht werden.
Die Reinigungsvorrichtung weist im Reinigungsbetrieb einen steten Vortrieb aufgrund der rotierenden Bürstenwalzen 10 auf. Dabei wird die Vorrichtung von einem Benutzer über den Schlauch 24 festgehalten. Ähnlich dem Prinzip eines Drachens ist der Schlauch 24 permanent auf Zug belastet, während sich die Reinigungsvorrichtung in die momentane Reinigungsrichtung A bewegt, welche mittels der Fernsteuerung 30 durch den Benutzer festgelegt wird. Bei der Reinigung gerader Strecken bewegt sich die Reinigungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Halteeinrichtung 20, solange eine ausreichende Schlauchlänge zur Verfügung steht. Wird dagegen kein Schlauch mehr von einer insbesondere automatischen Wickeleinrichtung abgerollt, stoppt die Reinigungsvorrichtung. Wird der Schlauch 24 wieder aufgewickelt, kann die Reinigungsvorrichtung auch gegen die Wirkung des Fluidantriebs problemlos zurückgezogen werden. Dennoch ist die mittels des Fluidantriebs erzielbare Vortriebswirkung groß genug, um beispielsweise Steigungen von z. B. 15° und mehr der zu reinigenden Fläche bewältigen zu können.
Die Reinigungsvorrichtung kann mit Hilfe der Fernsteuerung 30 und des permanenten Vortriebs somit in beliebige Reinigungsrichtungen A auf der zu reinigenden Fläche bewegt werden. Die Bürstenwalzen 10 können sich sowohl senkrecht zur Längserstreckung der Halteeinrichtung 20 fortbewegen, wie in 1 und 2 dargestellt, als auch parallel dazu, wie in 3 gezeigt. Auch Zwischenstellungen sind möglich (4). Hindernissen, beispielsweise für Aufbauten dienenden Tragelementen auf der zu reinigenden Fläche, kann daher problemlos ausgewichen werden.
Aufgrund ihrer flachen Bauweise ist die Reinigungsvorrichtung besonders gut dazu geeignet, unter niedrigen Aufbauten eingesetzt zu werden.
In dem Ausführungsbeispiel der 5 ist eine starre, insbesondere teleskopierbare Halteeinrichtung 20 für den Reinigungskopf vorgesehen. Über einen alle erforderlichen Relativbewegungen zulassenden Verbindungsabschnitt 40 ist ein Ende der Halteeinrichtung 20 mit einem Träger 38 verbunden, an welchem nach Art eines Kreuzes zwei Paare von jeweils einander gegenüberliegenden Bürstenwalzen 10 angebracht sind, und zwar über Verbindungsabschnitte 12 entsprechend dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel.
Für einen Rotationsantrieb der Bürstenwalzen 10 sorgt das wiederum über die Halteeinrichtung 20 zugeführte Fluid, wobei wiederum entsprechend dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel Fluidantriebseinheiten 26 vorgesehen sind.
Das über die Halteeinrichtung 20 zugeführte Fluid wird innerhalb des Trägers 38 auf die einzelnen Bürstenwalzen verteilt, und zwar derart, dass eine resultierende Bewegungskomponente aufgrund der rotierenden Bürstenwalzen 10 für die Vorrichtung entsteht.
Um die Bewegungsrichtung einzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Verteilung des Fluids auf die einzelnen Bürsten 10 verändert wird. Hierzu kann beispielsweise innerhalb des Trägers 38 eine Mechanik vorgesehen sein, die durch Verdrehen der starren Halteeinrichtung um die eigene Längsachse betätigt wird. Beispielsweise werden für die einzelnen Bürstenwalzen 10 vorgesehene Ventile mehr oder weniger weit geöffnet, um auf diese Weise die Drehzahlen der Bürstenwalzen 10 relativ zu einander einzustellen.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Lenkeinrichtung vorgesehen sein, wie sie in Verbindung mit den 1 bis 4 beschrieben wurde.
Eine derartige relative Einstellung der Drehzahlen der Bürstenwalzen 10 ist auch möglich, wenn kein Fluidantrieb für die Bürstenwalzen 10 vorgesehen ist, sondern die Bürstenwalzen 10 mit motorischen Antrieben versehen sind. Die Ansteuerung der Antriebsmotoren kann dann beispielsweise drahtlos über eine Fernsteuerung erfolgen. Wenn eine drahtlose Steuerung nicht vorgesehen ist, können entsprechende Steuerleitungen an der Halteeinrichtung 20 entlanggeführt bzw. in die Halteeinrichtung 20 integriert werden.
Bezugszeichenliste

10: Bürstenwalze, Reinigungsorgan
12: Verbindungsabschnitt
14: Lenkeinrichtung
16: Lenkachse
18, 18': verdrehbare Abschnitte
19, 19': Zahnrad
20: Halteeinrichtung
22: Anschlussstück
24: Schlauch
26: Fluidantriebseinheit
28: Empfänger
30: Fernsteuerung
32: Fluiddurchführung
34: erstes Paar
36: zweites Paar
38: Träger
40: Verbindungsabschnitt
A: Reinigungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010018010 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Reinigen von Flächen, mit wenigstens einem Reinigungsorgan (10), insbesondere einer Bürstenwalze, mit einer langgestreckten Halteeinrichtung (20) für das Reinigungsorgan (10), und mit einem Antrieb zum Bewegen der Vorrichtung relativ zu einer zu reinigenden Fläche, wobei der Antrieb und die Halteeinrichtung (20) dazu ausgebildet sind, bei auf Zug belasteter Halteeinrichtung (20) eine aus dem Zusammenwirken von Antrieb und Halteeinrichtung (20) resultierende Bewegung der Vorrichtung zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkeinrichtung (14) für das Reinigungsorgan (10) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung (14) an einem Ende der Halteeinrichtung (20) angeordnet und das Reinigungsorgan (10) an der Lenkeinrichtung (14) angebracht ist, wobei insbesondere die Lenkeinrichtung (14) zwei mittels eines Lenkantriebs relativ zueinander um eine Lenkachse (16) verdrehbare Abschnitte (18, 18') umfasst, von denen der eine mit der Halteeinrichtung (20) und der andere mit dem Reinigungsorgan (10) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkantrieb in die Lenkeinrichtung (14) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkantrieb einen Motor und insbesondere ein Getriebe und/oder einen wiederaufladbaren Akkumulator umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung (14) einen Empfänger (28) für eine Fernsteuerung (30) und/oder einen Programmspeicher für zumindest ein vordefiniertes Reinigungsprogramm umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (18, 18') der Lenkeinrichtung (14) um einen Lenkwinkel von 360° relativ zueinander verdrehbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan eine Bürstenwalze (10) umfasst, deren Drehachse im Betrieb parallel zu der zu reinigenden Fläche orientiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkachse (16) einer Lenkeinrichtung (14) unabhängig vom Lenkwinkel stets senkrecht zur Drehachse der Bürstenwalze (10) und senkrecht zur Längserstreckung der Halteeinrichtung (20) orientiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bürstenwalzen (10) vorgesehen sind, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Lenkachse (16) angeordnet sind, wobei die Drehachsen der Bürstenwalzen (10) senkrecht zur Lenkachse (16) und parallel zueinander orientiert sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (20) längenveränderlich ist, wobei insbesondere eine Wickeleinrichtung zum Auf- und Abwickeln der Halteeinrichtung (20) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (20) biegsam oder flexibel ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (20) als Fluidleitung (24), insbesondere als Schlauch, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb für das Reinigungsorgan (10) als Fluidantrieb ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan (10) mit einer Lenkeinrichtung (14) durch einen als Fluidleitung ausgebildeten Verbindungsabschnitt (12) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan (10) gleichzeitig einen Antrieb für die Reinigungsvorrichtung bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb von wenigstens einem Paar (34, 36) von Reinigungsorganen (10) gebildet ist, insbesondere von einem Paar (34, 36) von Bürstenwalzen (10), deren Drehachsen parallel versetzt zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb von einer Mehrzahl von Paaren (34, 36) von Reinigungsorganen (10) gebildet ist, insbesondere von einer Mehrzahl von Paaren (34, 36) von Bürstenwalzen (10), wobei die Paare (34, 36) gegeneinander versetzt, bevorzugt um eine Achse gegeneinander verdreht, angeordnet sind, wobei bevorzugt ein Paar (34) eine zumindest im Wesentlichen in Richtung der Längserstreckung der Halteeinrichtung (20) wirksame Antriebskraft erzeugt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Bürstenwalzen (10) vorgesehen ist, wobei zumindest eine erste Bürstenwalze (10) primär zum Reinigen und zumindest eine zweite Bürstenwalze (10) primär als Antrieb ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan (10) einen Antriebsabschnitt umfasst, der mit einem reibungserhöhenden Material versehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkeinrichtung (14) eine Fluiddurchführung (32) umfasst, die für jede relative Drehstellung der verdrehbaren Abschnitte (18, 18') der Lenkeinrichtung (14) eine Strömungsverbindung für durch die Halteeinrichtung (20) zugeführtes und dem Reinigungsorgan (10) zuzuführendes Fluid bereitstellt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (20) als Stelleinrichtung ausgebildet ist, mit welcher der Antrieb ansteuerbar ist, wobei insbesondere mittels der Stelleinrichtung die Drehzahlen wenigstens zweier Bürstenwalzen (10) veränderbar sind.