DE10322201B3

DE10322201B3 - Automatic cleaning system for facade of building has two rotating brush heads in housings one above the other and connected to suction pipes

Info

Publication number: DE10322201B3
Application number: DE2003122201
Authority: DE
Inventors: Stephan Heise; Norbert Gebert; Frank Münch
Original assignee: TAURUS INSTR GmbH; TAURUS INSTRUMENTS GmbH
Current assignee: TAURUS INSTR GmbH; TAURUS INSTRUMENTS GmbH
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-05-17

Abstract

The facade of a building is automatically cleaned by a climbing robot. It has two rotating brush heads in housings (1,10) one above the other and connected to suction pipes (9,11,14). The housings have guide rollers (5). Setting and clamping devices connected to wires are accommodated under a housing (29). The robot includes an ultrasonic sensor (15) and there is a drainage gutter (13) with rubber lips (12) at the bottom.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Reinigung von Gebäudefassaden unterschiedlichster Art, aber auch Fensterflächen, Glasdachflächen als koppelbare Funktionsbaugruppe auf eigenfortbewegungsfähigen Kletterrobotern mit Bürstenkopf und Sprühvorrichtung.The invention relates to a device for the automatic cleaning of various building facades Kind, but also window areas, Glass roofs as a connectable function module on self-propelled climbing robots with brush head and spraying device.

Im Bereich des Gebäudemanagements findet die Automatisierung bereits in einem weitem Umfang Anwendung. Insbesondere Reinigungsarbeiten werden jedoch noch immer überwiegend manuell durchgeführt. Diese sind nicht nur zeitaufwendig sondern oft sehr gefährlich. Automatische Reinigungssysteme sind noch immer selten. Mit der Schaffung von Robotern, die sich sicher über Gebäudefassaden bewegen können, sind auch die Vorraussetzungen für eine automatische Reinigung von Gebäudefassaden und ebenen Flächen geschaffen worden.In the area of building management Automation is already widely used. However, cleaning work in particular is still predominant done manually. These are not only time consuming but often very dangerous. Automatic cleaning systems are still rare. With the creation of Robots that are safe about Moving building facades can, are also the prerequisites for automatic cleaning of building facades and flat surfaces Service.

In der DE 103 14 270 .3 ist z.B. eine eigenfortbewegungsfähige Vorrichtung für Gebäudefassaden beschrieben, die als Träger für einen selbständig arbeitenden Reinigungsbausatz geeignet ist. Diese Vorrichtung weist einen ersten Gestellrahmen mit an dessen Eckpunkten angeordneten Halteelementen, sowie einem auf dem Gestellrahmen linear in x-Richtung verschiebbar angeordneten Schlitten als Träger eines weiteren am Schlitten in y-Richtung und senkrecht zur Schlittenbewegung linear verschiebbar angeordneten zweiten Wagen, an dem ein weiterer in z-Richtung – senkrecht zur Fassadenfläche – linear verschiebbarer Rahmen angeordnet ist, an dessen Eckpunkten wiederum Halteelemente mit Koppelelementen für einen Kraft- und Formschluss mit Befestigungselementen der Fassade angeordnet sind.In the DE 103 14 270 .3 describes, for example, a self-propelled device for building facades, which is suitable as a carrier for an independently operating cleaning kit. This device has a first frame with holding elements arranged at its corner points, as well as a slide arranged on the frame linearly displaceable in the x-direction as a carrier of a further second carriage arranged linearly displaceable on the slide in the y-direction and perpendicular to the slide movement, on which another linearly displaceable frame is arranged in the z direction - perpendicular to the facade surface, at the corner points of which holding elements with coupling elements for a positive and positive connection with fastening elements of the facade are arranged.

In der DE 197 15 563 A1 wird ein Verfahren zum Steuern eines Reinigungskopfes einer automatischen Reinigungsvorrichtung beschrieben, nach dem topfförmige Bürsten zeilenförmig bzw. mäanderförmig über eine Glasfassade geführt werden, wobei ein Motor die Bürsten gegen die Wirkung einer Feder an die Scheibe drückt. Die Vorrichtung hängt dazu an Seilen entlang der Gebäudefassade, die über Kranadapter an dem Gestell der Vorrichtung befestigt sind. Die Bewegung des Reinigungskopfes erfolgt über Kolben/Zylinderanordnungen.In the DE 197 15 563 A1 describes a method for controlling a cleaning head of an automatic cleaning device, according to which cup-shaped brushes are guided in a row or meandering manner over a glass facade, a motor pressing the brushes against the action of a spring against the pane. For this purpose, the device hangs on ropes along the building facade, which are attached to the frame of the device via crane adapters. The movement of the cleaning head takes place via piston / cylinder arrangements.

Die Vorrichtung und somit auch das Verfahren sind nicht für selbständig wirksame Kletterroboter geeignet. Eine Verschleißregelung bei einer Bürstenabnutzung ist nicht vorgesehen.The device and therefore also that Procedures are not for independent effective climbing robot suitable. Wear control in the event of brush wear is not scheduled.

In der DE 199 16 818 A1 wird ebenfalls eine Trageinrichtung für einen Reinigungskopf in Form eines Schlittens beschrieben, der über Seile an einem Kran oder einer Laufkatze angehängt ist, um zeilenförmig über eine Fensterfläche zu fahren. Ein Motor drückt den Reinigungskopf mit gleichmäßiger Kraft an die zu reinigende Fläche gegen den Druck einer vorgespannten Feder. Bei Bürstenabnutzung ist eine Verschleißregelung vorgesehen. Die Vorrichtung löst nicht das Problem einer Vor- und Nachreinigung bei starker Verschmutzung. Die Vorrichtung ist auch nicht für selbständig wirksame Kletterroboter geeignet.In the DE 199 16 818 A1 also describes a carrying device for a cleaning head in the form of a carriage, which is attached to a crane or a trolley by means of ropes in order to travel in a row over a window surface. A motor presses the cleaning head with even force against the surface to be cleaned against the pressure of a preloaded spring. Wear regulation is provided in the event of brush wear. The device does not solve the problem of pre- and post-cleaning in the case of heavy soiling. The device is also not suitable for independently operating climbing robots.

In der DE 198 57 668 A1 wird ein Reinigungskopf einer automatisch arbeitenden Reinigungsvorrichtung angegeben, bei der der Reinigungskopf von einer wannenförmigen Reinigungskammer umgeben ist, die hydrostatische Lagereinrichtungen aufweist. An der zur Fensterfläche gerichteten Stirnebene des Kopfes sind muldenförmige Vertiefungen eingeformt, die in einem Kanal einmünden und in Verbindung mit einem zugeführten Fluid mehrere hydrostatische Lagerstellen ausbildet. Das überschüssige Fluid wird über eine die Reinigungskammer umgebende Saugdüse abgesaugt.In the DE 198 57 668 A1 A cleaning head of an automatically operating cleaning device is specified, in which the cleaning head is surrounded by a trough-shaped cleaning chamber which has hydrostatic bearing devices. Trough-shaped depressions are formed on the end plane of the head facing the window surface, which open out in a channel and, in conjunction with a supplied fluid, forms several hydrostatic bearing points. The excess fluid is sucked off via a suction nozzle surrounding the cleaning chamber.

Nachteilig ist das System bei Beginn eines Reinigungsvorganges bis sich die hydrostatischen Lagerstellen ausgebildet haben. Zusätzliche Stößel sind erforderlich, um einen Spalt zwischen Reinigungskopf und zu reinigender Fläche aufrecht zu erhalten.The system is disadvantageous at the beginning a cleaning process until the hydrostatic bearing points have trained. additional Are pestles required to create a gap between the cleaning head and the one to be cleaned area to maintain.

Weitere Reinigungsvorrichtungen sind in den EP 0 505 956 A1 , DE 27 43 936 A1 und EP 0 649 624 A2 beschrieben, die jedoch nicht autark wirksam und nicht für Freiform- und nicht für geschuppte Fassadenflächen geeignet sind und nicht über Nachstellvorrichtungen bei Verschleiß der Reinigungswalze verfügen.Other cleaning devices are in the EP 0 505 956 A1 . DE 27 43 936 A1 and EP 0 649 624 A2 described, which, however, are not self-sufficient and are not suitable for free-form and not for scaled facade surfaces and do not have adjusting devices if the cleaning roller is worn.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatischen Reinigung von Fassadenflächen zu entwickeln, die bauwerksbedingte Absätze in der Fassade und/oder Rahmenelemente selbständig überwindet und für eigenfortbewegungsfähige Kletterroboter geeignet ist.The invention has for its object a Device for automatic cleaning of facade surfaces develop the building-related paragraphs in the facade and / or Overcomes frame elements independently and for self-locomotion enabled Climbing robot is suitable.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.The solution of the basis of the invention Task is specified in claim 1. The idea of the invention advantageous Further features are the subject of the subclaims.

Die Lösung der Aufgabe besteht in einer auf einem eigenfortbewegungsfähigen Kletterroboter angeordneten Vorrichtung mit einem ersten Bürstenkopf und einem zweiten nachgeordneten Bürstenkopf, die beide unabhängig voneinander wirksam sind, mit je einer Reinigungswalze, die bei Abrieb bzw. kleiner werdendem Durchmesser automatisch nachgeführt werden und deren Gehäuse mittels Stützrollen an der Fassadenfläche anliegen, die Bürstenköpfe bei bauwerksbedingten Absätzen und Kanten an der Fassade unabhängig voneinander senkrecht zur Fassade automatisch verstellbar sind, mit einer Regelvorrichtung für den Andruck der Reinigungswalzen, einer Absaugung an den Bürstenköpfen und einer der Breite der Bürstenköpfe entsprechenden Gummilippe als Abstreifer, die mit einer Ablaufrinne und einer Absaugung für Schmutzwasser verbunden ist und einer Erkennungseinrichtung bauwerksbedingter Absätze.The solution to the problem is one arranged on a self-propelled climbing robot Device with a first brush head and a second downstream brush head, both of which are independent of each other are effective, each with a cleaning roller that decreasing diameter are automatically tracked and their housing using support rollers on the facade surface the brush heads building-related paragraphs and edges on the facade independently are automatically adjustable from each other perpendicular to the facade with a control device for the pressure of the cleaning rollers, a suction on the brush heads and one corresponding to the width of the brush heads Rubber lip as a scraper with a drainage channel and suction connected for dirty water and a recognition device for building-related paragraphs.

Die nacheinander angeordneten Bürstenköpfe erfüllen somit die Anforderungen einer Vor- und einer Nachreinigung, wobei mit der nachgeführten Gummilippe ein Abstreifen des verbleibenden Fluidfilms erreicht wird. Die senkrechte Verstellung der Reinigungswalzen zur Fassadenfläche erfolgt durch eine Rückstellvorrichtung, beispielsweise mittels parallel angeordneter Gleitführungen gegen die Wirkung einer vorgespannten Feder oder über schwenkbar gelagerte Winkelhebel. Zur Messung und Einstellung eines gleichbleibenden Andruckes der Reinigungswalzen sind für jede Reinigungswalze ein/mehrere Kraftsensoren angeordnet, dessen Signale die Regelung der Andruckkraft über einen Stellantrieb bewirken.The brush heads arranged one after the other thus meet the requirements of pre- and post-cleaning, with the following Rubber lip stripping of the remaining fluid film is achieved. The vertical adjustment of the cleaning rollers to the facade surface is carried out by a reset device, for example by means of parallel sliding guides against the action of a preloaded spring or by means of pivoted angle levers. To measure and adjust a constant pressure of the cleaning rollers, one or more force sensors are arranged for each cleaning roller, the signals of which effect the regulation of the pressure force via an actuator.

Zur Erkennung bauwerksbedingter Absätze in der Fassade sind vor den Reinigungswalzen und der Gummilippe jeweils Reflexionslichttaster angeordnet, die den Stellantrieb zu einer Rückstellbewegung der Reinigungswalze oder Gummilippe veranlassen. Der Rückstellweg ist dabei z.B. voreingestellt. Für die sichere Erkennung eines bauwerksbedingten Absatzes sind die Reflexionslichttaster jeweils zweifach nebeneinander angeordnet, die nur bei übereinstimmender Erkennung ein Stellsignal für eine Rückstellbewegung bilden.To identify building-related paragraphs in the Facade are in front of the cleaning rollers and the rubber lip, respectively Diffuse sensors arranged that the actuator to a Return movement the cleaning roller or rubber lip. The return path is e.g. preset. For the reliable detection of a building-related sales are Diffuse sensors arranged twice next to each other, which only if they match Detection of a control signal for a Return movement form.

Für die Rückstellung sind die verschiedensten technischen Mittel, z.B. ein Seilantrieb oder ein Zahnstangengetriebe vorgesehen.For the provision are various technical means, e.g. a rope drive or a rack and pinion gear is provided.

Bei Abrieb der Reinigungswalzen erfolgt eine automatische Nachstellung der Reinigungswalzen über entsprechende Führungen. Sobald ein vorher festgelegtes und steuerungsseitig eingestelltes Verschleißgrenzmaß der Reinigungswalzen erreicht ist, bildet ein Näherungsschalter ein Signal und die Reinigungswalzen werden in einer Servicestation ausgetauscht.If the cleaning rollers wear off an automatic readjustment of the cleaning rollers via appropriate Guides. As soon as a previously defined and set on the control side Limit of wear of the cleaning rollers a proximity switch is reached a signal and the cleaning rollers are in a service station replaced.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie auf einem eigenfortbewegungsfähigen Kletterroboter für Fassaden angeordnet und dort verwendet werden kann, dass eine gründliche Reinigung auch bei starken Verschmutzungen durch eine erste Reinigungswalze zur Vorreinigung, eine zweite Reinigungswalze für eine Hauptreinigung und ein abschließendes Abziehen der Fläche mit einer Gummilippe erfolgt. Es ist daher auch möglich, für Vor- und Hauptreinigung Reinigungswalzen verschiedener Beborstungen einzusetzen, um sowohl grobe Verschmutzungen sicher zu lösen (Vorreinigung) und gute Polierergebnisse (Hauptreinigung) zu erzielen. Insofern sind auch die Anwendung unterschiedlicher Drehzahlen und Andruckkräfte für die Vor- und Hauptreinigung vorgesehen. Weiterhin werden bauwerksbedingte Absätze in der Fassade erkannt und durch sensorgesteuerte Bewegungen überwunden. Bei Abnutzung der Reinigungswalzen erfolgt eine automatische Nachführung bis deren Verbrauch signalisiert wird.The device according to the invention has the advantage that they are on a self-propelled climbing robot for facades arranged and used there that a thorough Cleaning even with heavy soiling with a first cleaning roller for pre-cleaning, a second cleaning roller for a main cleaning and a final Subtract the surface done with a rubber lip. It is therefore also possible for pre and main cleaning Use cleaning rollers of different bristles to both coarse soiling can be solved safely (pre-cleaning) and good To achieve polishing results (main cleaning). In this respect, too the use of different speeds and pressure forces for pre and main cleaning intended. Furthermore, building-related paragraphs in the Facade recognized and overcome by sensor-controlled movements. at The cleaning rollers wear out automatically until whose consumption is signaled.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.The basis of the invention Thought is given in the following description using an exemplary embodiment, that is shown in the drawing, explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 eine perspektivische Darstellung der Reinigungsvorrichtung mit Teilschnitten durch das Gehäuse mit Reinigungswalze und einer Gummilippe jeweils mit einer Absaugung, 1 1 shows a perspective view of the cleaning device with partial sections through the housing with cleaning roller and a rubber lip, each with a suction device,

2 eine Darstellung der Reinigungsvorrichtung gemäß 1 bei abgenommener Abdeckung für die Stellantriebe, 2 a representation of the cleaning device according to 1 with the cover removed for the actuators,

3 eine Rückansicht der Reinigungsvorrichtung gemäß 1 und 2, 3 a rear view of the cleaning device according to 1 and 2 .

4 eine Schnittdarstellung durch einen Bürstenkopf, 4 2 shows a sectional view through a brush head,

5 eine Anordnung der Reinigungsvorrichtung an einer Fassade mit abgestuften Fassadenelementen, 5 an arrangement of the cleaning device on a facade with stepped facade elements,

6a–d die Umsetzung bzw. der Bewegungsablauf der Reinigungsvorrichtung in vier Schritten bei Überwindung abgesetzter Fassadenelemente, 6a - d the implementation or the sequence of movements of the cleaning device in four steps when overcoming separated facade elements,

7 einen Bürstenkopf der Vorrichtung ohne Gehäuse; 7 a brush head of the device without a housing;

8 eine Rückansicht der Reinigungsvorrichtung mit alternativer Zustellung der Bürstenköpfe und Gummilippe über Stellantriebe mittels Zahnstange, 8th a rear view of the cleaning device with alternative delivery of the brush heads and rubber lip via actuators using a rack,

9 eine Prinzipdarstellung eines Bürstenkopfes gemäß 8 mit Zustellung des Bürstenkopfes über Stellantrieb mittels Zahnstange; 9 a schematic diagram of a brush head 8th with infeed of the brush head via an actuator using a rack;

In 1 ist der Grundaufbau der Reinigungsvorrichtung als Modul für einen eigenfortbewegungsfähigen Kletterroboter dargestellt. In einem ersten Bürstenkopf 1 ist eine Reinigungswalze 2 gelagert, wobei der gesamte Bürstenkopf 1 gegenüber einer Grundplatte 3 senkrecht zur Fassadenfläche verstell- bzw. verschiebbar angeordnet ist. An einem die Reinigungswalze 2 umgebenden Gehäuse 4 sind mehrere Stützrollen 5 angeordnet, die sich an der Fassadenfläche 27 abstützen. Oberhalb der Reinigungswalze 2 sind am Gehäuse 4 eine Reihe von Düsen 6 angeordnet, die mit einem Depot mit Reinigungsflüssigkeit in Verbindung stehen. Die Reinigungswalzen 2 sind im Bürstenkopf 1 so gelagert, dass bei Verbrauch der Reinigungswalzen 2 eine automatische Nachstellung mittels Feder 23 erfolgt. Ein von der Reinigungswalze 2 ausgelöster Näherungsschalter 8 signalisiert das Ende der Nachstellmöglichkeit, sobald die Reinigungswalzen 2 verbraucht sind bzw. einen bestimmten Grenzdurchmesser erreicht haben. In einem solchen Fall fährt die Vorrichtung mit dem Kletterroboter in eine Servicestation zum Wechsel der Reinigungswalze 2. Im Gehäuse 4 des Bürstenkopfes 1 ist weiterhin eine querliegende Auffangschale für Schmutzwasser eingeformt, an die eine Absaugung 9 für das Schmutzwasser angeschlossen ist.In 1 the basic structure of the cleaning device is shown as a module for a self-propelled climbing robot. In a first brush head 1 is a cleaning roller 2 stored, with the entire brush head 1 opposite a base plate 3 is arranged to be adjustable or displaceable perpendicular to the facade surface. The cleaning roller on one 2 surrounding housing 4 are multiple support rollers 5 arranged, located on the facade surface 27 support. Above the cleaning roller 2 are on the housing 4 a series of nozzles 6 arranged, which are connected to a depot with cleaning fluid. The cleaning rollers 2 are in the brush head 1 stored so that when the cleaning rollers are used 2 automatic spring adjustment 23 he follows. One from the cleaning roller 2 triggered proximity switch 8th signals the end of the readjustment option as soon as the cleaning rollers 2 are used up or have reached a certain limit diameter. In such a case, the device moves with the climbing robot to a service station for changing the cleaning roller 2 , In the housing 4 of the brush head 1 a transverse collecting tray for dirty water is also molded, to which a suction device is attached 9 for the dirty water is connected.

Unterhalb des ersten Bürstenkopfes 1 bzw. diesem nachgeordnet ist ein zweiter Bürstenkopf 10, der bei starken Verschmutzungen der Fassadenfläche eine vollständige Reinigung bewirkt. Der Bürstenkopf 10 weist einen eigenen Walzenantrieb und wiederum eine Absaugung 11 auf.Below the first brush head 1 or downstream of this is a second brush head 10 , which causes complete cleaning if the facade surface is heavily soiled. The brush head 10 has its own roller drive and again a suction 11 on.

Unterhalb des zweiten Bürstenkopfes 10 ist entsprechend der Breite der Reinigungswalze 2 eine Gummilippe 12 als Abstreifer angeordnet, die das noch auf der Scheibe verbliebene Fluid vollständig abstreift. Die Gummilippe 12 weist ebenfalls eine Ablaufrinne 13 und eine Absaugung 14 (1) für das restliche Schmutzwasser auf.Below the second brush head 10 is according to the width of the cleaning roller 2 a rubber lip 12 arranged as a wiper that completely wipes off the fluid remaining on the disk. The rubber lip 12 also has a gutter 13 and suction 14 ( 1 ) for the remaining dirty water.

Der Andruck der Reinigungswalzen 2 und 10 und der Gummilippe 12 erfolgt mittels vorgespannter Druckfedern 7 (4), wobei zur Erzielung eines konstanten Andruckes Kraftsensoren angeordnet sind, die in Verbindung mit Stellantrieben den Andruck regeln. Die Andruckkraft beider Reinigungswalzen 2 ist unterschiedlich einstellbar.The pressure of the cleaning rollers 2 and 10 and the rubber lip 12 takes place by means of prestressed compression springs 7 ( 4 ), whereby force sensors are arranged to achieve a constant pressure, which regulate the pressure in connection with actuators. The pressure force of both cleaning rollers 2 can be set differently.

Unter Berücksichtigung der Platzverhältnisse in Verbindung mit einem Kletterroboter sind die Stellantriebe in einer Ausführung oberhalb der Bürstenköpfe 1 und 10 auf der Grundplatte 3 angeordnet.Taking into account the space available in connection with a climbing robot, the actuators are designed above the brush heads 1 and 10 on the base plate 3 arranged.

In 2 und 3 sind die Anordnung dieser Stellantriebe zum Abheben der Reinigungswalzen 2 und der Gummilippe 12 bei einem bauwerksbedingten Absatz und zur Regelung des Andruckes näher erkennbar. Jedem Bürstenkopf 1, 10 und der Gummilippe 12 ist dabei ein separater Stellantrieb 16a, b, c zugeordnet. An den Bürstenköpfen 1, 10 und an der Gummilippe 12 ist dazu ein Zugseil 17a, b, c befestigt, das über Umlenkrollen 18a, b, c und 19a, b, c an eine Seiltrommel 20a, b, c führt, die wiederum mit Stellmotoren 16 in getrieblicher Verbindung stehen. Die Stellantriebe 16a, b, c wirken den mit vorgespannten Federn angedrückten Reinigungswalzen 2 entgegen bzw. regeln die voreingestellte Andruckkraft. Auf der Grundplatte 3 sind weiterhin Lichttaster 21a, b, c angeordnet, die einen bauwerksbedingten Absatz an der Fassade erkennen und den Stellantrieben 16a, b, c signalisieren, dass die Bürstenköpfe 1, 10 und die Gummilippe 12 von der Fassadenfläche zurückgezogen werden müssen, um den Absatz zu überwinden.In 2 and 3 are the arrangement of these actuators for lifting the cleaning rollers 2 and the rubber lip 12 recognizable in the case of a building-related paragraph and for regulating the pressure. Every brush head 1 . 10 and the rubber lip 12 is a separate actuator 16a, b, c assigned. On the brush heads 1 . 10 and on the rubber lip 12 is a pull rope 17a, b, c attached that over pulleys 18a, b, c and 19a, b, c on a rope drum 20a, b, c leads, which in turn with servomotors 16 to be in gear. The actuators 16a, b, c act on the cleaning rollers, which are pressed with pre-tensioned springs 2 counter or regulate the preset pressure force. On the base plate 3 are still light scanners 21a, b, c arranged that recognize a building-related paragraph on the facade and the actuators 16a, b, c signal that the brush heads 1 . 10 and the rubber lip 12 must be withdrawn from the facade to overcome sales.

Die Führung zur Verstellung des Bürstenkopfes 1, 10 gegenüber der Grundplatte 3 der Vorrichtung besteht aus einer Gleitführung 22 , z.B. 2 Säulen (4). Zwei vorgespannte Druckfedern 7 bewirken den Andruck der Bürstenköpfe 1, 10 gegen die Fassadenfläche. Der geregelte Rückzug der Bürstenköpfe 1, 10 zur Überwindung der bauwerksbedingten Glasstufe erfolgt über die Zugseile 17a, b, c, die am Büstenkopf 1, 10 befestigt und über Umlenkrollen 18a, b, c an die motorischen Stellantriebe 16a, b, c führen.The guide for adjusting the brush head 1 . 10 opposite the base plate 3 the device consists of a sliding guide 22 , e.g. 2 Columns ( 4 ). Two preloaded compression springs 7 cause the pressure of the brush heads 1 . 10 against the facade surface. The regulated retraction of the brush heads 1 . 10 To overcome the building-related glass level, use the pull ropes 17a, b, c who have favourited on the bust head 1 . 10 attached and over pulleys 18a, b, c to the motorized actuators 16a, b, c to lead.

Die Reinigungswalze 2 im Bürstenkopf 1 ist in ihrem Gehäuse 4 nachstellbar gelagert. Die Nachstellung erfolgt dabei automatisch über Gleitführungen 24 im Gehäuse 4 und mittels Zugfedern 23 . Damit ist gewährleistet, dass bei Abrieb und damit kleiner werdendem Durchmesser der Reinigungswalzen 1, 10 eine Nachführung erfolgt. Ein Ende der automatischen Nachführung wird durch den beschriebenen Näherungsschalter 8 signalisiert.The cleaning roller 2 in the brush head 1 is in their case 4 adjustably stored. The adjustment is done automatically via sliding guides 24 in the housing 4 and by means of tension springs 23 , This ensures that in the event of abrasion and thus the diameter of the cleaning rollers becoming smaller 1 . 10 a tracking takes place. An end of the automatic tracking is described by the proximity switch 8th signaled.

Ein gegenüber dem Stellantrieb 16a–c mit dem Seilgetriebe 17–20 alternativer Stellantrieb ist in 8 und 9 dargestellt. Die lineare Stellbewegung des Bürstenkopfes 1, 10 erfolgt über eine Zahnstange 31, die mit einem Zahnrad 32 in Eingriff steht , das wiederum mit einem Antriebsmotor gekoppelt ist. Mit dieser alternativen Lösung können entsprechend größere Stellwege überwunden werden. Das ist gegebenenfalls bei Fassaden mit stark gekrümmter Glasfläche und mit besonders kleinem Krümmungsradius der Fall.One opposite the actuator 16a-c with the cable gear 17-20 alternative actuator is in 8th and 9 shown. The linear adjustment movement of the brush head 1 . 10 done via a rack 31 with a gear 32 is engaged, which in turn is coupled to a drive motor. With this alternative solution, correspondingly longer travel ranges can be overcome. This may be the case for facades with a strongly curved glass surface and with a particularly small radius of curvature.

Diese Ausführung hat außerdem den Vorteil, dass vom Stellantrieb keine der Seilzugkraft entgegengesetzt wirkende Federkraft überwunden werden muss. Insofern können die Stellmotoren entsprechend kleiner ausgelegt werden.This version also has the Advantage that none of the actuator opposes the cable pull acting spring force overcome must become. In this respect can the servomotors are designed accordingly smaller.

In 5 ist eine prinzipielle Anordnung der Reinigungsvorrichtung an einer abgestuften Fassade dargestellt. Die Reinigungsvorrichtung ist dabei bis an die bauwerksbedingte Abstufung in der Fassade bewegt worden. Kommt ein am Gehäuse 4 angeordneter Ultraschallsensor 15 in den Bereich der Abstufung, erkennt dieser die Abstufung und sendet ein Vorsignal an die Steuerung der Stellantriebe 16a, b, c, die in Verbindung mit den Signalen zugeordneter Reflexions-Lichttaster 21a, b, c die Büstenköpfe 1, 10 und die Gummilippe 12 nacheinander über die Glasstufe bewegen. In 6a bis 6d ist der Bewegungsablauf der Reinigungsvorrichtung über eine Glasstufe in den einzelnen Etappen der Bewegung näher dargestellt.In 5 a basic arrangement of the cleaning device on a graduated facade is shown. The cleaning device has been moved up to the building-related gradation in the facade. Comes in on the case 4 arranged ultrasonic sensor 15 in the range of the gradation, this recognizes the gradation and sends a distant signal to the control of the actuators 16a, b, c , which are associated with the signals of the assigned reflection light sensor 21a, b, c the bust heads 1 . 10 and the rubber lip 12 move one after the other over the glass step. In 6a to 6d the movement of the cleaning device is shown in more detail on a glass level in the individual stages of the movement.

In 7 sind weitere Details des Bürstenkopfes 1 ohne Gehäuse erkennbar. Ein Antriebsmotor 25 für die Reinigungswalze 2 ist unmittelbar im Bürstenkopf 1 und 10 angeordnet. Die Druckfedern 7 sind vorgespannt und drücken den auf den parallelen Führungssäulen 22 geführten Bürstenkopf 1, 10 in die Richtung der zu reinigenden Fläche. Über einen Kraftsensor 26 wird die Andruckkraft der Reinigungswalze 2 an der zu reinigenden Fläche begrenzt bzw. geregelt. Dazu sind die Stellantriebe 16a, b, c vorgesehen, die über einen Seilzug 17a, b, c den Bürstenkopf 1, 10 gegen die vorgespannte Druckfeder 7 zurückziehen. Über diesen Regelkreis wird die Andruckkraft der Reinigungswalzen 2 an der zu reinigenden Fläche annähernd konstant gehalten.In 7 are further details of the brush head 1 recognizable without housing. A drive motor 25 for the cleaning roller 2 is directly in the brush head 1 and 10 arranged. The compression springs 7 are preloaded and press the on the parallel guide columns 22 guided brush head 1 . 10 in the direction of the surface to be cleaned. Via a force sensor 26 becomes the pressure force of the cleaning roller 2 limited or regulated on the surface to be cleaned. These are the actuators 16a, b, c provided via a cable 17a, b, c the brush head 1 . 10 against the preloaded compression spring 7 withdraw. The pressure force of the cleaning rollers is determined via this control loop 2 kept almost constant on the surface to be cleaned.

11: Bürstenkopf Ibrush head I
22: Reinigungswalzecleaning roller
33: Grundplattebaseplate
44: Gehäusecasing
55: Stützrollensupport rollers
66: Düsenjet
77: Druckfedercompression spring
88th: Näherungsschalterproximity switch
99: Absaugungsuction
1010: Bürstenkopf IIbrush head II
1111: Absaugungsuction
1212: Gummilippenrubber lips
1313: Ablaufrinnegutter
1414: Absaugungsuction
1515: Ultraschallsensorultrasonic sensor
16a, b c16a, b c: Stellantriebeactuators
17a, 6, c17a, 6, c: Zugseilrope
18a, b, c18a, b, c: Umlenkrollenguide rollers
19a, b, c19a, b, c: Umlenkrollenguide rollers
20a, b, c20a, b, c: Seiltrommelcable drum
21a, b, c21a, b, c: ReflexionslichtschalterProximity Switch
2222: Gleitführungslide
2323: ZugfedernTension springs
2424: Gleitführungensliding guides
2525: Antriebsmotordrive motor
2626: Kraftsensorforce sensor
2727: Fassadenelementfacade element
2828: Öffnungen für Lichttasteropenings for light sensors
2929: Abdeckungcover
3030: Auslöseelementtriggering element
3131: Zahnstangerack
3232: Zahnradgear

Claims

Device for the automatic cleaning of building facades and flat surfaces and for the optical detection of damaged areas as a couplable assembly on self-propelled climbing robots with a brush head and spraying device has two brush heads arranged one after the other and independently of one another ( 1 . 10 ) with one cleaning roller each ( 2 ) whose housing ( 4 ) using support rollers ( 5 ) on the facade surface ( 27 ), whereby the brush heads ( 1 . 10 ) with shoulders or edges on the facade are adjustable, a control device for the pressure of the cleaning rollers ( 2 ) with an automatic readjustment device if the cleaning roller is worn ( 2 ), a suction ( 9 . 11 ) on the cleaning rollers ( 2 ), one of the width of the cleaning rollers ( 2 ) corresponding rubber lip ( 12 ) as a scraper with a gutter ( 13 ) and a suction ( 14 ) for dirty water, and a detection device ( 15 ) for building-related window heels on the facade surface.

Device according to claim 1, characterized in that the vertical adjustment of the brush heads ( 1 . 10 ) and the subordinate rubber lip ( 12 ) by means of parallel sliding guides ( 22 ) against the effect of prestressed compression springs ( 7 ) and to regulate the pressure of the cleaning brushes ( 2 ) and the rubber lip ( 12 ) one or more force sensors ( 26 ) are arranged.

Apparatus according to claim 2, characterized in that to regulate the pressure of the cleaning rollers ( 2 ) and the subordinate rubber lip ( 12 ) one motorized actuator each ( 16 ) is arranged.

Apparatus according to claim 1 and 3, characterized in that the motorized actuators ( 16 ) to reset the cleaning rollers ( 2 ) and the rubber lip ( 12 ) one pull rope each ( 17 ) and deflection devices ( 18 . 19 ) assigned.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the automatic adjustment of the cleaning rollers ( 2 ) one or more tension springs if worn ( 23 ) and a proximity switch for the end detection of the adjustment ( 8th ) with a release element ( 30 ) is connected, is arranged.

Apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that an ultrasonic sensor ( 15 ) and in front of each brush head ( 1 . 10 ) and in front of the rubber lip ( 12 ) Diffuse mode sensor ( 21 ) are arranged, the signals of which are reset by means of an actuator ( 16 ) Taxes.

Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that the actuators ( 16 ) to reset the cleaning rollers ( 2 ) and the rubber lip ( 12 ) for building-related heels on the facade surface from one pull rope each ( 17 ) with winding and deflection rollers ( 18 . 19 ) and drive motor exist.

Device according to claim 3 and 4, characterized in that the motorized actuators ( 16 ) to reset the cleaning rollers ( 2 ) and rubber lip ( 12 ) each consist of a rack and pinion gear.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that optionally a camera is arranged on the cleaning device is.