DE102018008198B4

DE102018008198B4 - Reinigungsvorrichtung für eine Fassade

Info

Publication number: DE102018008198B4
Application number: DE102018008198.3A
Authority: DE
Inventors: Fabian Fürst; Daniel Schröter
Original assignee: Auconic Schmidt & Partner GbR Vertretungsberechtigter Ges Herr Fabian Fuerst 55252 Mainz Kastel; Auconic Schmidt & Partner GbR Vertretungsberechtigter Gesellschafter Herr Fabian Fuerst 55252 Mainz Kastel
Current assignee: Auconic Schmidt & Partner GbR Vertretungsberechtigter Ges Herr Fabian Fuerst 55252 Mainz Kastel; Auconic Schmidt & Partner GbR Vertretungsberechtigter Gesellschafter Herr Fabian Fuerst 55252 Mainz Kastel
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-07-02
Anticipated expiration: 2038-10-17
Also published as: DE102018008198A1; WO2020078500A1

Abstract

Es wird eine Reinigungsvorrichtung (100) für eine Fassade (500) beschrieben, aufweisend einen Roboterarm (200), an dessen ersten Ende (201) ein Roboterfuß (203) und an dessen gegenüberliegenden, zweiten Ende (202) ein Endeffektor (300) angeordnet ist, wobei der Endeffektor ein Reinigungskopf (300) mit mindestens einer Flüssigkeitseinspritzdüse (310) und einer Abziehvorrichtung (350) ist. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung (100) bereitzustellen, die mit möglichst geringem Aufwand an wechselnden Gebäudeobjekten einsetzbar ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an dem Roboterfuß (203) eine Verbindungsplatte (204) befestigt ist, mit welcher die Reinigungsvorrichtung (100) lösbar an einem Arbeitskorb (410) einer Fassaden-Außenbefahranlage (400) anbringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für eine Fassade mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 stehenden Merkmalen. Die Erfindung ist außerdem an einem Reinigungssystem verwirklicht.
Die Glas- und Fassadenreinigung erfolgt häufig manuell durch auf einem Arbeitskorb einer Fassaden-Außenbefahranlage befindliches Reinigungspersonal. Eine Fassaden-Außenbefahranlage kann beispielsweise ein Hubsteiger oder Teleskopstapler sein, dessen teleskopierbarer Arm den daran befestigten Arbeitskorb bis in eine Höhe von ca. 60 Metern anhebt. Bei noch höheren Gebäuden existiert für Wartungs- und Reinigungszwecke häufig eine Fassaden-Außenbefahranlage in Form eines dauerhaft am Gebäude installierten Gondelsystems, dessen Arbeitskorb vom Dach aus an Seilen unmittelbar vor der zu reinigenden Fassade herabgeführt wird.
Die manuelle Reinigung der Fassade hat sich jedoch als zeitintensiv und wirtschaftlich ineffizient herausgestellt. Darüber hinaus kommt es bei der manuellen Glas- und Fassadenreinigung immer wieder zu tödlichen Abstürzen, insbesondere wenn das Reinigungspersonal versucht, durch ein Herauslehnen aus dem Arbeitskorb und mitunter ein Lösen der Absturzsicherung den eigenen Aktionsradius der Reinigung ohne Umsetzen des Arbeitskorbes zu erweitern.
Aus diesem Grund existieren im Stand der Technik bereits Bemühungen, die Glas- und Fassadenreinigung zu mechanisieren oder sogar zu automatisieren. Die WO 97/33509 beschreibt eine automatische Reinigungsvorrichtung mit umsetzbaren Stützbeinen. An einem an Seilen aufgehängten Gestell ist ein Manipulator mit einem Reinigungskopf angeordnet, mit welchem eine Fensterscheibe zeilenweise abgefahren und gereinigt wird. Das Gestell ist dabei an einem Kran oder einer Laufkatze aufgehängt, der beziehungsweise die auf Schienen seitlich verfahrbar ist, welche auf dem Dach des Gebäudes angebracht sind. Zur Vermeidung einer Pendelbewegung des Gestells bei Windböen stützt sich das Gestell mittels der wenigstens zwei umsetzbaren Stützbeine über lösbar an der Fassadenfläche befestigbare Halter ab.
Die zur Patentfamilie der WO 95/29620 gehörige DE 44 15 434 A1 offenbart ebenfalls eine automatische Reinigungsvorrichtung für eine Fassade mit einem entlang der Gebäudefassade verfahrbaren Arbeitskorb eines Gondelsystems. Der Arbeitskorb trägt einen Rahmen mit einem schwenkbar daran befestigten Versorgungsarm, an dessen einen Ende ein Reinigungskopf befestigt ist. An dem Arbeitskorb ist außerdem ein Auslegerarm mit einer Seilrolle angebracht, auf welche ein am Reinigungskopf angreifendes Seil zur Positionierung des Reinigungskopfes aufgelegt ist. Der Reinigungskopf ist mechanisch von dem Arbeitskorb entkoppelt und enthält einen Elektromagneten, der mit einem hinter der zu reinigenden Scheibe geführten ferromagnetischen Schlitten zusammenwirkt, wodurch der Reinigungskopf sicher an der Scheibe gehalten ist. Hierdurch soll vermieden werden, dass eine durch Windkraft hervorgerufene Pendelbewegung des Arbeitskorbs auf den Reinigungskopf übertragen wird.
Der wesentliche Nachteil der bekannten Reinigungsvorrichtungen besteht darin, dass die Glas- und Fassadenreinigung häufig lediglich ein- bis zweimal pro Jahr durchgeführt wird und daher festinstallierte, vollautomatische Systeme wirtschaftlich kaum zu betreiben sind.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung bereitzustellen, die mit möglichst geringem Aufwand an wechselnden Gebäudeobjekten einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Befestigung des Roboterarmes an dem Arbeitskorb erfolgt ausschließlich über die Verbindungsplatte. Die Verbindungsplatte weist insbesondere eine ein- oder mehrteilige ebene Fläche auf, die in montierter Position an dem Arbeitskorb anliegt und diesen vorzugsweise einseitig kontaktiert. Auch der Roboterarm greift ausschließlich an der Verbindungsplatte an, so dass bei einem Ortswechsel der Reinigungsvorrichtung lediglich die Verbindungsplatte von dem Arbeitskorb zu lösen und an einem anderen Arbeitskorb einer Fassaden-Außenbefahranlage zu befestigen ist. Hierdurch wird ein modularer Aufbau und ein daraus resultierender schnellen Wechsel der mit der Reinigungsvorrichtung auszustattenden Fassaden-Außenbefahranlage erzielt.
Der Reinigungsvorgang erfolgt nicht vollautomatisch, sondern in einer Kooperation zwischen Reinigungspersonal und Reinigungsvorrichtung, wobei die Reinigungsvorrichtung die eigentliche Reinigung von Glas- und Fassadenelementen übernimmt und das Reinigungspersonal die Fassaden-Außenbefahranlage sowie gegebenenfalls den Roboterarm steuert und die Arbeit der Reinigungsvorrichtung überwacht. Hierdurch wird das Reinigungspersonal von körperlich anstrengender und gefährlicher Arbeit entlastet. Darüber hinaus kann die Reinigung von einer einzigen Person durchgeführt werden, die auch in der Lage ist, die Reinigungsvorrichtung an der vorhandenen Fassaden-Außenbefahranlage, typischerweise einem dauerhaft an dem Gebäude installierten Gondelsystem, oder einer gemieteten Fassaden-Außenbefahranlage, typischerweise einem fahrbaren Hubsteiger, anzubringen. Grundsätzlich kann eine einzige Reinigungsvorrichtung an unterschiedlichen Fassaden-Außenbefahranlagen montiert werden, wodurch eine hohe wirtschaftliche Rentabilität erzielt wird.
Bei zu reinigenden Flächen der Fassade, die nicht in der Reichweite der Reinigungsvorrichtung liegen, wird der Arbeitskorb über die Fassaden-Außenbefahranlage verfahren. Die Qualitätskontrolle des Reinigungsergebnisses erfolgt durch das im Arbeitskorb befindliche Reinigungspersonal, wodurch auf ein komplexes, störungsanfälliges und kostenintensives Kamerasystem verzichtet werden kann. Das Reinigungspersonal übernimmt außerdem die Gewährleistung der Arbeitssicherheit. Über eine sicherheitsgerichtete Zustimmeinrichtung wird der Reinigungsprozess durch den Menschen gestartet und überwacht. Aus diesem Grund brauchen umliegende Bereiche lediglich, wie auch bei heutiger manueller Reinigung, gesichert zu werden. Bei einem vollautomatischen Reinigungssystem wäre hingegen eine weiträumige Absperrung des Bereichs rings um die zu reinigende Fassade vorzunehmen.
An der Verbindungsplatte ist ein Formschlussmittel angeformt, mit welchem die Reinigungsvorrichtung an dem Arbeitskorb einhängbar ist. Unter einem Formschlussmittel werden ein oder mehrere bezüglich der Verbindungsplatte vorstehende jedoch fest damit verbundene Bauteile verstanden, die in Wirkeingriff mit dem Arbeitskorb gebracht werden können. Die Formschlussmittel umgreifen dabei Teile des Arbeitskorbes zumindest teilweise und halten dadurch die Reinigungsvorrichtung in Position. Hierdurch ist es einer einzelnen Person möglich, die Reinigungsvorrichtung durch Einhängen an dem Arbeitskorb ohne weitere Hilfe von außen zu installieren. Zur weiteren Fixierung der Verbindungsplatte an dem Arbeitskorb können zusätzliche Spannelemente eingesetzt werden, welche die bereits ausgerichtete Verbindungsplatte spielfrei an dem Arbeitskorb halten.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Roboterarm ein Vertikal-Knickarm-Roboter. Vertikal-Knickarmroboter, auch als Vertikal-Gelenkarmroboter bezeichnet, sind Roboter mit einer seriellen Kinematik aus mehreren Achsen, die beliebige Bewegungen einschließlich Kippbewegungen in alle Richtungen ermöglichen.
Eine erste horizontale Drehachse dient zur Drehbewegung eines ersten Gelenkarmes um einen Roboterfuß. Weitere Gelenkarme schließen sich jeweils an den Gelenken des vorhergehenden Gelenkarms an. Die Gelenkarme sind in vertikaler Richtung beweglich und ermöglichen einen annähernd kugelsegmentförmigen Arbeitsraum. Am Ende der kinematischen Kette ist der Endeffektor zur Aufnahme des Reinigungskopfes angebracht, der über bis zu drei Achsen in jede beliebige Orientierung gefahren werden kann.
Vertikal-Knickarmroboter benötigen typischerweise für jeden Gelenkarm einen eigenen Antrieb.
Der Vertikal-Knickarm-Roboter kann mehrere, sich einander anschließende und zueinander in einer Ebene bewegliche Gelenkarme aufweisen. Vorzugsweise sind drei sich aneinander anschließende Gelenkarme vorhanden.
Zweckmäßigerweise umfasst der Roboterfuß einen ortsfest an der Verbindungsplatte angebrachten Sockelflansch und einen mittels eines ersten Drehgelenkes schwenkbar daran gelagerten Drehflansch, wobei das erste Drehgelenk eine in axialer Richtung des Roboterfußes ausgerichtete erste Lagerachse aufweist. In montierter Position der Reinigungsvorrichtung an dem Arbeitskorb ermöglichen Sockelflansch und Drehflansch eine Drehbewegung der in Richtung des Reinigungskopfes folgenden Gelenkarme um eine horizontale Achse.
Es hat sich als besonders sinnvoll herausgestellt, wenn zwischen dem Drehflansch und einem ersten Gelenkarm ein zweites Drehgelenk mit einer zweiten Lagerachse angeordnet ist, wobei die zweite Lagerachse senkrecht zu der ersten Lagerachse ausgerichtet ist.
Zwischen dem ersten Gelenkarm und einem zweiten Gelenkarm kann ein drittes Drehgelenk mit einer dritten Lagerachse angeordnet sein, wobei die dritte Lagerachse stets parallel zu der zweiten Lagerachse ausgerichtet ist.
Darüber hinaus kann noch zwischen dem zweiten Gelenkarm und einem dritten Gelenkarm ein viertes Drehgelenk mit einer vierten Lagerachse angeordnet sein, wobei die vierte Lagerachse stets parallel zu der zweiten und dritten Lagerachse ausgerichtet ist.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung weist der dritte Gelenkarm ein Aufnahmeelement auf, über welches den Reinigungskopf mit dem Roboterarm verbunden ist. Das Aufnahmeelement kann um weitere drei Achsen schenkbar sein und eine beliebige räumliche Orientierung des Endeffektors ermöglichen.
Bevorzugt weist der Reinigungskopf eine Grundplatte auf. Die Grundplatte dient als Widerlager aller am Reinigungskopf befindlichen Bauteile und befindet sich zudem im Kraftfluss zu dem Roboterarm.
Vorteilhafterweise ist an der Grundplatte eine Adapterplatte angeordnet, die mit dem Roboterarm verbunden ist, insbesondere mit dessen Aufnahmeelement. Die mechanische Verbindung des Reinigungskopfes mit dem Roboterarm erfolgt ausschließlich über die Adapterplatte und das Aufnahmeelement, die hierfür als mechanische Schnellkupplung ausgebildet sein können.
Günstigerweise ist zwischen der Grundplatte und der Adapterplatte eine Messplatte mit einem Kraft-Momenten-Sensor angeordnet. Der Kraft-Momenten-Sensor kann beispielsweise Dehnungsmessstreifen umfassen und erfasst die resultierenden auf den Reinigungskopf einwirkenden Betriebskräfte. Der Kraft-Momenten-Sensor dient dazu, die räumliche Orientierung des Reinigungskopfes anzupassen. Weiterhin können über einen vorgegebenen Schwellenwert wachsende Betriebskräfte ein Indiz für einen zu großen Andruck des Reinigungskopfes auf die zu reinigende Fassade sein. In diesem Fall wäre es in Abhängigkeit der Empfindlichkeit der zu reinigenden Fassade möglicherweise sinnvoll, den Abstand der Grundplatte zu der Fassade zu vergrößern.
Besonders sinnvoll ist eine Ausführungsform, bei der an der Grundplatte ein Abstandsensor befestigt ist. Der Abstandssensor sollte derart angeordnet sein, dass dessen Messkeule in Arbeitsposition des Reinigungskopfes in Richtung der Fassade gerichtet ist. Hierdurch lassen sich vorstehende Gebäudekonturen identifizieren und gegebenenfalls der Abstand des Reinigungskopfes an den tatsächlichen Verlauf der Fassade anpassen.
Vorzugsweise ist an der Grundplatte eine Auslegerschwinge angeordnet. Die Auslegerschwinge ist ausschließlich mit einem Endabschnitt an der Grundplatte befestigt und schwingt in einer rechtwinklig zur Grundplatte ausgerichteten Raumebene relativ zu der Grundplatte. Grundsätzlich kann die Beweglichkeit der Auslegerschwinge gegenüber der Grundplatte durch Ausbildung der Auslegerschwinge als Blattfeder realisiert sein, die bei den zu erwartenden betrieblichen Kräften eine in der Raumebene reversible Verformung vollzieht.
Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei welcher die Auslegerschwinge mittels eines Schwenklagers an der Grundplatte angreift. Hieraus resultiert eine definierte Schwenkbewegung der Auslegerschwinge um das Schwenklager.
Vorteilhafterweise ist die Flüssigkeitseinspritzdüse an der Auslegerschwinge befestigt, vorzugsweise an dem bezüglich der Grundplatte distalen Ende der Auslegerschwinge. Hierdurch wird ein im Arbeitsbereich verhältnismäßig konstanter Abstand der Flüssigkeitseinspritzdüse zu der Fassade erreicht, unabhängig von der Distanz der Grundplatte zur Fassade und der Schwenkposition der Auslegerschwinge, wodurch der Sprühfächer und der Druck der Flüssigkeit lediglich geringen Schwankungen unterliegen. Darüber hinaus kann die zur Reinigung eingesetzte Flüssigkeit in möglichst geringer Distanz zu einer etwaig vorhandenen Bürste auf die Fassade aufgebracht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Schwenkwinkel des Schwenklagers mittels eines Winkelsensors erfasst. Hierdurch wird das Maß einer eingeschwenkten Position der Auslegerschwinge in Richtung der Grundplatte erkannt und gegebenenfalls durch ein Verfahren des Roboterarmes ein größerer Abstand der Grundplatte zu der Fassade hergestellt, so dass der Auslegerschwinge ein größerer Schwenkbereich zur Verfügung steht. Somit ist über die Abfrage des Winkelsensors die Grundplatte des Reinigungskopfes auf einen konstanten Abstand zur Fassade gebracht und eine konstante Anpresskraft geregelt.
Dabei kann es zweckmäßig sein, dass die Auslegerschwinge mittels eines Federelementes an der Grundplatte abgestützt ist. Das Federelement sorgt einerseits für eine definierte Andruckkraft der Auslegerschwinge gegen die Fassade und andererseits für einen ausreichenden Federweg im Falle kleinerer, vorstehender Gebäudekonturen. Darüber hinaus fängt das Federelement Stöße ab, die durch im Arbeitskorb befindliches Reinigungspersonal, Wind oder die Inbetriebnahme der Fassaden-Außenbefahranlage verursacht sein können. Bei dem Federelement handelt es sich typischerweise um ein passives Feder-Dämpfer-System. Vorzugsweise ist das Federelement mit Hilfe von Schnellverschlüssen austauschbar, um über verschiedene Federelemente mit unterschiedlichen Federkennlinien auf unterschiedliche Fassadenoberflächen und Verschmutzungsintensitäten reagieren zu können.
Sinnvollerweise ist an der Auslegerschwinge eine Bürste drehbar gelagert. Mit Erreichen der Arbeitsposition des Reinigungskopfes befindet sich die Bürste in ständigem Kontakt mit der zu reinigenden Fassade. Die Auslegerschwinge ist somit zwischen der Grundplatte und der Bürste eingespannt.
Vorzugsweise ist die Bürste eine Reinigungswalze, deren Rotationsachse stets parallel zu der Grundplatte ausgerichtet ist. Die Reinigungswalze kontaktiert linienartig die zu reinigende Fassade. Die Reinigungswalze weist eine zylindrische Form mit radial ausgerichteten Reinigungsborsten auf, wobei typischerweise die axiale Länge der Reinigungswalze größer als deren Durchmesser gewählt ist.
Günstigerweise ist die Abziehvorrichtung parallel zu der Rotationsachse der Bürste angeordnet. Hierdurch weist die Abziehvorrichtung einen konstanten Abstand zur Reinigungswalze auf und die von der Abziehvorrichtung zu entfernende Flüssigkeit verläuft bei senkrechter Stellung der Abziehvorrichtung schwerkraftbedingt zu dem unten liegenden Ende der Abziehvorrichtung. Bei einer zeilenförmigen Reinigung der Fassade von oben nach unten ist das Risiko eines Austritts der Flüssigkeit auf die bereits gereinigte Fassade auch bei Drehung des Reinigungskopfes und invertierter Arbeitsrichtung minimiert.
Vorteilhafterweise ist die Abziehvorrichtung an der Auslegerschwinge befestigt. Hieraus resultiert der Vorteil, dass die ohnehin vorhandene Auslegerschwinge funktional auch für die Abziehvorrichtung genutzt ist und auf weitere zur Lagerung der Abziehvorrichtung notwendige Bauteile verzichtet werden kann. Die daraus resultierende Verringerung der Masse vereinfacht die von einer Person zu bewältigende Montage der Reinigungsvorrichtung an der Fassaden-Außenbefahranlage. Darüber hinaus sind Bürste und Abziehvorrichtung aufgrund ihrer gemeinsamen Auslegerschwinge kinematisch gekoppelt und hierdurch in der Arbeitsposition der Reinigungsvorrichtung im Wesentlichen äquidistant zu der Fassade ausgerichtet.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Abziehvorrichtung an der Auslegerschwinge mittels einer beweglichen Lagerung befestigt ist, welche eine Relativbewegung zwischen der Bürste und Abziehvorrichtung zulässt. Der hieraus resultierende Vorteil liegt in der Möglichkeit, mit Schmutzpartikeln kontaminierte Flüssigkeit hinter der Bürste bis in die Ecke einer bezüglich der Fassade vorstehenden Gebäudekontur mit der beweglich gelagerten Abziehvorrichtung entfernen zu können. Sobald die Bürste in Arbeitsrichtung auf eine vorstehende Gebäudekontur trifft, wird der Reinigungskopf über den Roboterarm von der Fassade wegbewegt und hierdurch die Bürste von der vorstehenden Gebäudekontur abgehoben. Aufgrund der beweglichen und federvorgespannten Lagerung der Abziehvorrichtung kontaktiert diese weiterhin die Fassade und kann in Arbeitsrichtung bis an die vorstehende Gebäudekontur herangeführt werden, so dass auf der Fassade verbliebendes Flüssigkeit vollständig abgezogen ist.
Die bewegliche Lagerung kann beispielsweise eine Lineareinheit sein. Unter einer Lineareinheit wird eine mit Wälzkörpern oder Gleitlagern ausgerüstete Geradführung verstanden. Die Lineareinheit ermöglicht eine ausschließlich translatorische Bewegung der Abziehvorrichtung gegenüber der Auslegerschwinge. Dabei vermag die Lineareinheit Quer- und Torsionskräfte aufzunehmen und die Auslegerschwinge in einer bezüglich der Auslegerschwinge drehfesten Position zu halten. Mit Hilfe der Lineareinheit wird der vorgesehene Abstand zwischen Bürste und Abziehvorrichtung außer in Bewegungsrichtung der Lineareinheit konstant gehalten, so dass ein vollständiges Abziehen der Flüssigkeit im Bereich vorstehender Gebäudekonturen möglich ist.
Zweckmäßigerweise greift an der Abziehvorrichtung eine Absaugvorrichtung an. Die Absaugvorrichtung umfasst vorteilhafterweise eine Absaugpumpe und eine oder mehrere Absaugleitungen, mit deren Hilfe mit Schmutzpartikeln kontaminierte Flüssigkeit in Arbeitsrichtung hinter der Bürste abgesaugt und dadurch von der Oberfläche der zu reinigenden Fassade entfernt wird.
Die Absaugvorrichtung kann jeweils eine endseitig an der Abziehvorrichtung angeordnete erste und zweite Absaugöffnung aufweisen. Die endseitige Position der Absaugöffnungen an der Abziehvorrichtung befindet sich jeweils in Arbeitsrichtung gesehen an den seitlichen Enden der Abziehvorrichtung auf der zur Fassade zugewandten Seite. Von der Abziehvorrichtung erfasste und an dieser entlanglaufende Flüssigkeit tritt endseitig in den Einwirkbereich von einer der Absaugöffnungen und wird dort abgezogen.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Flüssigkeitseinspritzdüse in Arbeitsrichtung vor der Bürste angeordnet. Aus dieser Position trifft die von der Flüssigkeitseinspritzdüse emittierte Flüssigkeit auf die Oberfläche der Fassade und löst anhaftende Schmutzpartikel ab. Mit Hilfe der Bürste wird die mit Schmutzpartikeln kontaminierte Flüssigkeit in Richtung der Abziehvorrichtung transportiert und dort abgesaugt. Von der Flüssigkeit aufgeweichte aber weiterhin an der Fassade anhaftende Schmutzpartikel erfasst die Bürste und löst diese mechanisch von der Fassade ab. Auch diese Schmutzpartikel sammeln sich vor der Abziehvorrichtung und werden von dort über die Absaugvorrichtung abtransportiert. Anstelle einer Flüssigkeitseinspritzdüse können auch mehrere Flüssigkeitseinspritzdüsen in Querrichtung verteilt über die Abziehvorrichtung vorgesehen sein.
Sinnvollerweise ist die mindestens eine Flüssigkeitseinspritzdüse derart ausgerichtet, dass die Flüssigkeit in Arbeitsrichtung vor der Bürste auf die Fassade trifft. Ergänzend oder anstelle einer Ausrichtung der mindestens einen Flüssigkeitseinspritzdüse auf die Fassade kann die Flüssigkeit auch unmittelbar auf die Bürste abgegeben sein.
Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform ist an der Abziehvorrichtung ein erster Seitenabstandsensor und/oder zweiter Seitenabstandsensor befestigt. Mit Hilfe des ersten und zweiten Seitenabstandsensors lassen sich vorstehende Gebäudekonturen erkennen, die quer zur Arbeitsrichtung an der Fassade vorstehen und an denen der Reinigungskopf aufgrund der von den Seitenabstandsensoren bereitgestellten Messsignale entweder manuell oder automatisiert möglichst präzise entlangfährt. Aufgrund der ersten und zweiten Seitenabstandssensoren kann der Reinigungskopf möglichst exakt an die vorstehende Gebäudekontur heranfahren, so dass eine möglichst umfassende Reinigung der Fassade erfolgt, ohne jedoch mit der vorstehenden Gebäudekontur zu kollidieren und diese mitunter zu beschädigen.
Es hat sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, dass der Abstandsensor und/oder der erste und zweite Seitenabstandsensor ein Ultraschallsensor ist. Der wesentliche Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in dem Verzicht auf ein Kamerasystem, welches häufig anfällig bei wechselnden Lichtverhältnissen und Reflektionen an spiegelnden Oberflächen ist. Weiterhin entstehen durch den Einsatz von Ultraschallsensoren keine Probleme im Hinblick auf etwaige Persönlichkeitsrechte von im Gebäudeinneren befindlichen und durch verglaste Fassaden sichtbare Personen, da diese beim Einsatz von Ultraschallsensoren nicht wie bei einem Kamerasystem identifizierbar sind.
Die Erfindung kann auch in Zusammenhang mit einem Reinigungssystem verwirklicht sein, bei dem zusätzlich ein Flüssigkeitsreservoir vorhanden ist, welches über eine Zulaufleitung mit dem Reinigungskopf verbunden ist. Bei dem Flüssigkeitsreservoir handelt es sich um einen Tank zur Aufnahme der für die Reinigung benötigten Flüssigkeitsmenge. Die Zulaufleitung verläuft sinnvollerweise entlang des Roboterarmes zu dem Reinigungskopf und ist dort an die Flüssigkeitseinspritzdüse angeschlossen. Die Zulaufleitung kann im Bereich der Reinigungsvorrichtung an dem Roboterarm und/oder dem Reinigungskopf festgelegt sein.
Vorteilhafterweise ist in dem Flüssigkeitsreservoir eine Förderpumpe angeordnet. Hierdurch setzt sich der modulare Aufbau der Reinigungsvorrichtung auch an dem Reinigungssystem fort. Insbesondere bei Ortswechseln kann dadurch die Rüstzeit für den Aufbau des Systems durch eine einzige Person weiter verringert werden. Überdies wird im Winter gegebenenfalls auch durch eine Beheizung des Flüssigkeitsreservoirs die Pumpe bei kürzeren Stillstandzeiten besser vor Frostschäden bewahrt.
Es kann gemäß einer ersten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Flüssigkeitsreservoir auf dem Arbeitskorb abgestellt ist. Der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Länge der Zulaufleitung und mithin auch einer Rücklaufleitung kurz ausgeführt sein können. Hierdurch reduzieren sich einerseits der von der Förderpumpe zu überwindende Widerstand und andererseits die durch die Zulaufleitung und/oder Rücklaufleitung verursachte Totlast, welche von der Fassaden-Außenbefahranlage zu tragen ist. Insofern bietet sich diese Ausführungsform besonders für hohe zu reinigende Fassaden an.
Gemäß einer alternativen, zweiten Ausgestaltung ist das Flüssigkeitsreservoir auf der Geländeoberkante abgestellt. Dieser Aufstellungsort erlaubt ein einfaches Befüllen und gegebenenfalls Mischen der für die Reinigung benötigten Flüssigkeit. Zudem ist die Fassaden-Außenbefahranlage nicht durch das Eigengewicht des mit Flüssigkeit aufgefüllten Flüssigkeitsreservoirs belastet.
Vorzugsweise greift an dem Reinigungskopf eine Rücklaufleitung an, die an die Absaugvorrichtung angeschlossen ist. Über die Rücklaufleitung kann ein geschlossener Kreislauf für die zur Reinigung verwendete Flüssigkeit realisiert sein, wodurch der Verbrauch der Flüssigkeit signifikant gesenkt ist. Die Rücklaufleitung kann zu diesem Zweck insbesondere in einem Auffangtank münden oder alternativ hierzu in dem Flüssigkeitsreservoir münden.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand von sieben Figuren erläutert. Es zeigen die

1: eine schematische Seitenansicht einer an einem Arbeitskorb eines Hubsteigers angebrachten Reinigungsvorrichtung in Arbeitsposition;
2: eine Seitenansicht auf eine Reinigungsvorrichtung während des Anbringens an dem Arbeitskorb;
3: eine Ansicht gemäß 2 nach dem Anbringen an dem Arbeitskorb;
4: eine vergrößerte Seitenansicht auf einen Reinigungskopf mit beweglich gelagerter Abziehvorrichtung in Arbeitsposition;
5: eine Rückansicht des Reinigungskopfes gemäß 4;
6: eine vergrößerte Seitenansicht auf einen Reinigungskopf mit starr gelagerter Abziehvorrichtung in Arbeitsposition und
7: eine Ansicht gemäß 6 während des Auftreffens auf eine geänderte Kontur der Fassade.

Die 1 zeigt in einer Seitenansicht eine zu reinigende Fassade 500 und eine Fassaden-Außenbefahranlage 400 in Form eines Hubsteigers. Die Fassaden-Außenbefahranlage 400 umfasst ein Fahrgestell 401, das über ein Fahrwerk mit Rädern 402 verfügt, welche auf der Geländeoberkante GOK stehen und mit Hilfe derer die Fassaden-Außenbefahranlage 400 in eine geeignete Position vor der zu reinigenden Fassade 500 rangiert werden kann. Das Fahrgestell 401 trägt einen Teleskopausleger 403, dessen axiale Länge verstellbar ist und an dessen freien Ende ein Arbeitskorb 410 befestigt ist. Für eine grobe Ausrichtung des Arbeitskorbes 410 lässt sich der Teleskopausleger 403 mittels eines Auslegerdrehlagers 404 um eine Hochachse des Fahrgestells 401 um 360° drehen.
Der Arbeitskorb 410 weist einen Boden 411 und ein darauf stehendes Geländer 412 auf (siehe 2). Das Geländer 412 umgibt den Boden 411 in Umfangsrichtung vollständig oder lässt sich derart verschließen, dass in dem Arbeitskorb 410 befindliches Reinigungspersonal in einer angehobenen Stellung des Arbeitskorbes 410 gegen Herausfallen gesichert ist.
An dem Arbeitskorb 410 ist lösbar eine Reinigungsvorrichtung 100 befestigt, welche einen Roboterarm 200 und einen endseitig daran angreifenden Reinigungskopf 300 umfasst. Der Roboterarm 200 und der Reinigungskopf 300 sind von dem Reinigungspersonal aus dem Arbeitskorb 410 mittels einer Steuerungseinrichtung 206 angesteuert. Die Steuerungseinrichtung 206 ist lösbar an dem Geländer 412 des Arbeitskorbes 410 befestigt, vorzugsweise an dessen Innenseite und somit in bequemer Reichweite für das Reinigungspersonal. Während des Reinigungsvorgangs verfährt das Reinigungspersonal den Reinigungskopf 300 entlang der Fassade 500 und reinigt diese dadurch.
Die zum Betrieb der Reinigungsvorrichtung 100 notwendige Bereitstellung von Energie erfolgt mittels einer auf dem Arbeitskorb 410 angeordneten Energiebereitstellungseinrichtung 440 und somit in unmittelbarer Nähe zu der Reinigungsvorrichtung 100. Die Energiebereitstellungseinrichtung 440 kann beispielsweise ein Generator oder ein ausreichend dimensionierter Akkumulator sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung, in 1 durch eine unterbrochene Linie dargestellt, befindet sich die Energiebereitstellungseinrichtung 440 auf der Fassaden-Außenbefahranlage 400, beispielsweise dem Fahrgestell 401, und ist von dort über eine Energieversorgungsleitung 441 an die Reinigungsvorrichtung 100 angeschlossen. Prinzipiell ist es auch möglich, die Energiebereitstellungseinrichtung 440 unmittelbar auf der Geländeoberkante GOK abzustellen.
Die für den Reinigungsvorgang notwenige Flüssigkeit ist in einem Flüssigkeitsreservoir 420 bevorratet und wird mittels einer Förderpumpe 422 und eine Zulaufleitung 421 dem Reinigungskopf 300 zugeführt. In der gezeigten Darstellung der 1 ist das Flüssigkeitsreservoir 420 auf dem Arbeitskorb 410 angeordnet. Hierdurch kann eine leistungsmäßig gering dimensionierte Förderpumpe 422 vorgesehen sein, da die zu überwindende geodätische Förderhöhe zu dem Reinigungskopf 300 ebenfalls gering ist. Die Förderpumpe 422 kann insbesondere als Tauchpumpe in dem Flüssigkeitsreservoir 420 angeordnet sein, was zu einem platzsparenden und modularen Aufbau der Reinigungsvorrichtung 100 beiträgt.
Die mit Schmutzpartikeln kontaminierte Flüssigkeit wird von dem Reinigungskopf 300 über eine Rücklaufleitung 423 in einem geschlossenen Kreislauf dem Flüssigkeitsreservoir 420 erneut zugeführt. Vor Eintritt der Flüssigkeit in das Flüssigkeitsreservoir 420 kann innerhalb der Rücklaufleitung 423 ein hier nicht dargestelltes Filterelement vorhanden sein, mit Hilfe dessen ein Teil der Schmutzpartikel aus der Flüssigkeit entfernt wird.
Gemäß einer mit unterbrochenen Linien gezeigten, alternativen Ausführungsform ist das Flüssigkeitsreservoir 420 auf der Geländeoberkante GOK abgestellt und die Flüssigkeit wird mittels der Förderpumpe 422 zu dem Reinigungskopf 300 und von dort mittels der Rücklaufleitung 423 in Abhängigkeit des Verschmutzungsgrades wahlweise zurück in das Flüssigkeitsreservoir 420 oder, wie in 1 illustriert, in einen separaten Auffangtank 430 geleitet.
Die 2 und 3 zeigen eine vergrößerte Seitenansicht auf den Arbeitskorb 410 und die daran zu befestigende Reinigungsvorrichtung 100 während und nach der Montage. Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst den Roboterarm 200, dessen erstes Ende 201 eine Verbindungsplatte 204 aufweist, mit welcher der Roboterarm 200 lösbar an dem Arbeitskorb 410 befestigt ist. In montierter Position liegt hierfür die Verbindungsplatte 204 von außen flächig an dem Geländer 412 des Arbeitskorbes 410 an. An der Verbindungsplatte 204 ist mindestens ein Formschlussmittel 205 ausgebildet, welches das Geländer 412 übergreift und eine Fixierung der Reinigungsvorrichtung 100 in Normalkraftrichtung bewirkt. Das Formschlussmittel 205 kann beispielsweise eine umgedrehte U-Form aufweisen, die an dem Geländer 412 eingehängt ist und dieses in der abgesenkten Position der Verbindungsplatte 204 entsprechend 3 von drei Seiten übergreift. Um ein seitliches Abheben der Verbindungsplatte 204 von dem Geländer 412 zu vermeiden, kann neben dem Formschlussmittel 205 mindestens ein zusätzliches Spannelement 413 (siehe 3) angeordnet sein, welche die Verbindungsplatte 204 lösbar an das Geländer 412 zieht. Das oder die zusätzliche(n) Spannelement(e) 413 kann/können insbesondere unterhalb des Formschlussmittels 205 angebracht sein.
Bei dem Roboterarm 200 handelt es sich um einen Vertikal-Knickarm-Roboter, der über einen Roboterfuß 203 an der Verbindungsplatte 204 befestigt ist. Der Roboterfuß 203 weist ein erstes Drehgelenk 211 auf, welches aus einem ortsfest zu der Verbindungsplatte 204 angeordneten Sockelflansch 210 und einem um eine erste Lagerachse 212 drehbar an dem Sockelflansch 210 gehaltenen Drehflansch 213 gebildet ist. Die erste Lagerachse 212 steht im Wesentlichen senkrecht zu der Verbindungsplatte 204. Die Drehbewegung des Drehflansches 213 erfolgt folglich um die im Wesentlichen horizontal ausgerichtete, erste Lagerachse 212 und variiert mit der Neigung des Arbeitskorbes 410.
An dem Drehflansch 213 ist mittels eines zweiten Drehgelenkes 221 ein erster Gelenkarm 220 schwenkbeweglich in einer Raumebene befestigt. Das zweite Drehgelenk 221 lässt eine Rotationsbewegung des ersten Gelenkarmes 220 um eine zweite Lagerachse 222 zu, welche stets rechtwinklig zu der ersten Lagerachse 212 ausgerichtet ist.
An seinem dem zweiten Drehgelenk 221 abgewandten Ende ist der erste Gelenkarm 220 mittels eines dritten Drehgelenkes 231 schwenkbeweglich in einer Raumebene mit einem zweiten Gelenkarm 230 verbunden. Das dritte Drehgelenk 231 lässt eine Rotationsbewegung des zweiten Gelenkarmes 230 um eine dritte Lagerachse 232 zu, welche stets rechtwinklig zu der ersten Lagerachse 212 und parallel zu der zweiten Lagerachse 222 ausgerichtet ist.
An seinem dem dritten Drehgelenk 231 abgewandten Ende ist der zweite Gelenkarm 230 mittels eines vierten Drehgelenkes 241 schwenkbeweglich in einer Raumebene mit einem dritten Gelenkarm 240 verbunden. Das vierte Drehgelenk 241 lässt eine Rotationsbewegung des dritten Gelenkarmes 240 um eine vierte Lagerachse 242 zu, welche stets rechtwinklig zu der ersten Lagerachse 212 und parallel zu der zweiten und dritten Lagerachse 222, 232 ausgerichtet ist.
An seinem dem vierten Drehgelenk 241 abgewandten Ende weist der dritte Gelenkarm 240 ein Aufnahmeelement 243 auf, welches ein zweites Ende 202 des Roboterarmes 200 bildet und lösbar mit dem Reinigungskopf 300 verbunden ist.
Der Reinigungskopf 300 ist besonders gut in der Seitenansicht der 4 zu erkennen. Zentrales Bauelement ist eine Grundplatte 320, an der mittels eines Schwenklagers 331 eine Auslegerschwinge 330 in einer Ebene schwenkbeweglich gelagert ist. An einem bezüglich der Grundplatte 320 abgewandten, freien Ende der Auslegerschwinge 330 ist eine Bürste 340 in Form einer Reinigungswalze 340 drehbar gelagert. Die Reinigungswalze 340 ist motorisch angetrieben und dreht in der Bildebene der 4 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Reinigungswalze 340 weist eine stets parallel zur Grundplatte 320 und in der Arbeitsposition auch parallel zur Fassade 500 ausgerichtete Rotationsachse 341 auf. Durch ein Schwenken des Roboterarms 200 wird der Reinigungskopf 300 und somit auch die Reinigungswalze 340 über die zu reinigende Fassade 500 in Arbeitsrichtung X bewegt.
Zur Vermeidung eines zu hohen Anpressdruckes der Bürste 340 auf die zu reinigende Fassade 500 beziehungsweise zur schonenden Reinigung bezüglich der Fassade 500 vorstehender Gebäudekonturen 501, wie beispielsweise Fensterrahmen, ist die Auslegerschwinge 330 über ein Federelement 332 an der Grundplatte 320 abgestützt.
Die Grundplatte 320 kann mit einer Adapterplatte 321 fest verbunden sein, die mit dem Aufnahmeelement 243 mittels eines Kuppelelementes lösbar verbunden ist, beispielsweise um den Reinigungskopf 300 von dem Roboterarm 200 zu trennen. Zwischen der Adapterplatte 321 und der Grundplatte 320 ist außerdem eine Messplatte 322 mit einem darin integrierten Kraft-Momenten-Sensor 360 eingesetzt, welcher die tatsächlich auf die Grundplatte 320 wirkenden Kräfte und Momente ungeachtet eines Verfahrweges des Federelementes 332 misst. Falls die gemessen Kräfte und Momente einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten, sollte durch ein Einfahren des Roboterarmes 200 ein größerer Abstand des Reinigungskopfes 300 zu der Fassade 500 eingestellt werden.
Ein Schwenkwinkel α der Auslegerschwinge 330 wird von einem Winkelsensor 364 gemessen, welcher eine Winkeländerung des Schwenklagers 331 erfasst und der Steuerungseinrichtung 206 bereitstellt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, bei einer weit eingedrückten Auslegerschwinge 330 und einem dadurch wachsenden Schwenkwinkel α entweder automatisiert oder manuell durch das Reinigungspersonal den Roboterarm 200 zu verfahren und einen größeren Abstand der Grundplatte 320 zu der Fassade 500 herbeizuführen.
Der aktuelle Abstand der Grundplatte 320 zu der Fassade 500 oder einer vorstehenden Gebäudekontur 501 ist von einem an der Grundplatte 320 angeordneten Abstandsensor 361 erfasst. Die Messrichtung des Abstandsensors 361 wirkt in Richtung der Fassade 500. Der Abstandsensor 361 ist in Arbeitsrichtung X vor der Bürste 340 angeordnet, so dass ein Ende oder eine Gebäudeecke der Fassade 500 noch vor Erreichen der Bürste 340 erkannt ist und möglichst exakt angesteuert werden kann.
An dem Reinigungskopf 300 ist eine Flüssigkeitseinspritzdüse 310 angeordnet, mit deren Hilfe über die Zulaufleitung 421 bereitgestellte Flüssigkeit auf die zu reinigende Fassade 500 gespritzt wird. Die Flüssigkeitseinspritzdüse 310 ist an der Auslegerschwinge 330 befestigt. Die aus der Flüssigkeitseinspritzdüse 310 austretende Flüssigkeit triff in der Arbeitsrichtung X vor der Bürste 340 auf die Fassade 500, so dass daran anhaftende Schmutzpartikel von der Flüssigkeit zunächst angelöst und anschließend mittels der Bürste 340 entfernt werden.
In Arbeitsrichtung X hinter der Bürste 340 ist eine Abziehvorrichtung 350 angeordnet, deren elastische Lippe 355 sich in der Arbeitsposition des Reinigungskopfes 300 in stetigem Kontakt mit der Fassade 500 befindet und somit auf der Fassade 500 anhaftende Flüssigkeit abzieht.
Die Abziehvorrichtung 350 ist bei allen Ausführungsformen an der Auslegerschwinge 330 befestigt. Gemäß der in 4 und in 5 gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei der Befestigung um eine bewegliche Lagerung in Form einer Lineareinheit 351.
Die Lineareinheit 351 erlaubt eine ausschließlich lineare Führung der Abziehvorrichtung 350 in Bewegungsrichtung 356, die vorzugsweise parallel zu der axialen Erstreckung der Auslegerschwinge 330 ausgerichtet ist. In der Arbeitsposition ist die Abziehvorrichtung 350 von der Lineareinheit 351 in Richtung der Fassade 500 gedrückt und federt in Abhängigkeit des von dem Roboterarm 200 aufgebrachten Andrucks teilweise ein. Bei Überfahren einer vorstehenden Gebäudekontur 501 der Fassade 500 beispielsweise im Bereich eines Fensterrahmens überstreicht die Bürste 340 die vorstehende Gebäudekontur 501 aufgrund ihrer flexiblen Borsten oder, bei größeren Konturänderungen, wird die Distanz zwischen vorstehender Gebäudekontur 501 und dem Reinigungskopf 300 durch ein Einfahren des Roboterarmes 200 vergrößert und hierdurch ein Überfahren der vorstehenden Gebäudekontur 501 möglich. In jedem Fall bewegt sich der Reinigungskopf 300 weiter in Arbeitsrichtung X und die Abziehvorrichtung 350 gleitet in ausgefahrener Position bis an die vorstehende Gebäudekontur 501 heran, so dass auf der Fassade 500 verbliebende Flüssigkeit vollständig bis zu der vorstehenden Gebäudekontur 501 abgezogen ist.
An der Abziehvorrichtung 350 ist eine Absaugvorrichtung 352 angeordnet, die über eine erste und zweite Absaugöffnung 353, 354 mit Schmutzpartikeln kontaminierte Flüssigkeit absaugt. Die erste Absaugöffnung 353 ist in der Bildebene der 5 an der linken Seite der Abziehvorrichtung 350 und die zweite Absaugöffnung 354 an der rechten Seite der Abziehvorrichtung 350 angebracht. Bei einer im Wesentlichen senkrechten Fassade 500 und einer senkrechten Ausrichtung der Rotationsachse 341 der Bürste 340 läuft die abgezogene Flüssigkeit vor der elastischen Lippe 355 schwerkraftbedingt abwärts und gelangt zu der jeweils dort befindlichen Absaugöffnung 353 oder der Absaugöffnung 354. Aufgrund der beidseitigen Anbringung der Absaugöffnungen 353, 354 an der Abziehvorrichtung 350 kann der Reinigungskopf 300 am Ende eines Arbeitsganges gedreht und sogleich in entgegengesetzter Arbeitsrichtung X eingesetzt werden, da sich dann die andere Absaugöffnung 353, 354 unten befindet. Andernfalls müsste der Reinigungskopf 300 ohne Reinigungsfunktion zunächst zurückgefahren und anschließend der nächste Reinigungsgang vollzogen werden.
Die Abziehvorrichtung 350 trägt außerdem einen ersten und zweiten Seitenabstandsensor 362, 363, deren Messrichtung jeweils seitlich nach außen wirkt. Mit Hilfe der Seitenabstandsensoren 362, 363 lässt sich der seitliche Abstand zu einer vorstehenden Gebäudekontur 501 der Fassade 500 messen und exakt von dem Reinigungskopf 300 anfahren.
Die 6 stellt eine alternative Ausführungsform dar, bei welcher auf eine bewegliche Lagerung 351 der Abziehvorrichtung 350 an der Auslegerschwinge 330 verzichtet wurde und anstelle dessen die Abziehvorrichtung 350 starr an der Auslegerschwinge 330 befestigt ist. Etwaige Änderungen in der Kontur der Fassade 500 sind bei dieser Ausführungsform durch eine geänderte Stellung des Reinigungskopfes 300 mit Hilfe des Roboterarmes 200 (siehe 1) zu kompensieren. Die übrigen Komponenten entsprechen auch bei dieser Ausführungsform der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung.
In der 6 bewegt sich der Reinigungskopf 300 in Arbeitsrichtung X über die Fassade 500 und kontaktiert mit seiner Bürste 340 eine vorstehende Gebäudekontur 501, wie zum Beispiel einen Fensterrahmen. Der mittels der Bürste 340 durchgeführte Reinigungsvorgang ist bereits in dieser Stellung vollzogen, nicht jedoch die Entfernung der Flüssigkeit mittels der Abziehvorrichtung 350, deren elastische Lippe 355 in Arbeitsrichtung X beabstandet zu der vorstehenden Gebäudekontur 501 positioniert ist. Für ein Entfernen restlicher Flüssigkeit von der Fassade 500 wird der Reinigungskopf 300 in die in 7 dargestellte Position gekippt und solange in Arbeitsrichtung X weiterbewegt, bis sich die elastische Lippe 355 kurz vor oder an der vorstehenden Gebäudekontur 501 befindet und die noch verbliebende Flüssigkeit von der Fassade 500 restlos abgezogen ist.
Bezugszeichenliste

100: Reinigungsvorrichtung
200: Roboterarm, Vertikal-Knickarm-Roboter
201: erstes Ende
202: zweites Ende
203: Roboterfuß
204: Verbindungsplatte
205: Formschlussmittel
206: Steuerungseinrichtung
210: Sockelflansch
211: erstes Drehgelenk
212: erste Lagerachse
213: Drehflansch
220: erster Gelenkarm
221: zweites Drehgelenk
222: zweite Lagerachse
230: zweiter Gelenkarm
231: drittes Drehgelenk
232: dritte Lagerachse
240: dritter Gelenkarm
241: viertes Drehgelenk
242: vierte Lagerachse
243: Aufnahmeelement
300: Endeffektor, Reinigungskopf
310: Flüssigkeitseinspritzdüse
320: Grundplatte
321: Adapterplatte
322: Messplatte
330: Auslegerschwinge
331: Schwenklager
332: Federelement
340: Bürste, Reinigungswalze
341: Rotationsachse
350: Abziehvorrichtung
351: bewegliche Lagerung, Lineareinheit
352: Absaugvorrichtung
353: erste Absaugöffnung
354: zweite Absaugöffnung
355: elastische Lippe
356: Bewegungsrichtung Lineareinheit
360: Kraft-Momenten-Sensor
361: Abstandsensor
362: erster Seitenabstandsensor
363: zweiter Seitenabstandsensor
364: Winkelsensor
400: Fassaden-Außenbefahranlage
401: Fahrgestell
402: Räder
403: Teleskopausleger
404: Auslegerdrehlager
410: Arbeitskorb
411: Boden
412: Geländer
413: Spannelement
420: Flüssigkeitsreservoir
421: Zulaufleitung
422: Förderpumpe
423: Rücklaufleitung
430: Auffangtank
440: Energiebereitstellungseinrichtung
441: Energieversorgungsleitung
500: Fassade
501: vorstehende Gebäudekontur
α: Schwenkwinkel Schwenklager
GOK: Geländeoberkante
X: Arbeitsrichtung Reinigungskopf

Claims

Reinigungsvorrichtung (100) für eine Fassade (500), aufweisend einen Roboterarm (200), an dessen ersten Ende (201) ein Roboterfuß (203) und an dessen gegenüberliegenden, zweiten Ende (202) ein Endeffektor (300) angeordnet ist, wobei der Endeffektor ein Reinigungskopf (300) mit mindestens einer Flüssigkeitseinspritzdüse (310) und einer Abziehvorrichtung (350) ist und an dem Roboterfuß (203) eine Verbindungsplatte (204) befestigt ist, mit welcher die Reinigungsvorrichtung (100) lösbar an einem Arbeitskorb (410) einer Fassaden-Außenbefahranlage (400) anbringbar ist, wobei an der Verbindungsplatte (204) ein Formschlussmittel (205) angeformt ist, mit welchem die Reinigungsvorrichtung (100) an dem Arbeitskorb (410) einhängbar ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboterarm (200) ein Vertikal-Knickarm-Roboter (200) ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (300) eine Grundplatte (320) aufweist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Grundplatte (320) ein Abstandsensor (361) befestigt ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Grundplatte (320) eine Auslegerschwinge (330) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegerschwinge (330) mittels eines Schwenklagers (331) an der Grundplatte (320) angreift.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitseinspritzdüse (310) an der Auslegerschwinge (330) befestigt ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkwinkel (α) des Schwenklagers (331) mittels eines Winkelsensors (364) erfasst ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegerschwinge (330) mittels eines Federelementes (332) an der Grundplatte (320) abgestützt ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Auslegerschwinge (330) eine Bürste (340) drehbar gelagert ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abziehvorrichtung (350) an der Auslegerschwinge (330) mittels einer beweglichen Lagerung (351) befestigt ist, welche eine Relativbewegung zwischen der Bürste (340) und Abziehvorrichtung (350) zulässt.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Lagerung (351) eine Lineareinheit ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abziehvorrichtung (350) eine Absaugvorrichtung (352) angreift.
Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abziehvorrichtung (350) ein erster Seitenabstandsensor (362) und/oder zweiter Seitenabstandsensor (363) befestigt ist.
Reinigungssystem mit einer Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und einem Flüssigkeitsreservoir (420), dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsreservoir (420) über eine Zulaufleitung (421) mit dem Reinigungskopf (300) verbunden ist.
Reinigungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flüssigkeitsreservoir (420) eine Förderpumpe (422) angeordnet ist.
Reinigungssystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Reinigungskopf (300) eine Rücklaufleitung (423) angreift, die an die Absaugvorrichtung (352) angeschlossen ist.