DE19916818C2 - Automatische Reinigungsvorrichtung - Google Patents
Automatische ReinigungsvorrichtungInfo
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L1/00—Cleaning windows
- A47L1/02—Power-driven machines or devices
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Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Reinigungsvorrichtung
für Fensterflächen und/oder Wandflächen, mit einem Reinigungs
kopf, der an einer Trageinrichtung gehalten ist, die den Reini
gungskopf über die zu reinigende Fläche führt, und mit einer
Zustelleinrichtung, die den Reinigungskopf zu der zu reinigenden
Fläche vorschiebt und ihn daran ansetzt, und die nach dem Reini
gungsvorgang den Reinigungskopf wieder in die Ausgangslage
zurückzieht.
Die Trageinrichtung für den Reinigungskopf kann beispielsweise
ein Schlitten sein, der in zwei zueinander orthogonalen Richtun
gen an Schienen eines Gestells verfahrbar ist, um zeilenförmig
mit dem daran gehaltenen Reinigungskopf eine Fensterfläche
abzufahren. Das Gestell kann seinerseits über Seile an einem
Kran oder einer Laufkatze angehängt sein, die sich z. B. auf dem
Dach eines Hochhauses befindet und die automatische Reinigungs
vorrichtung an einer gewünschten Stelle der Gebäudefassade hält.
Dabei kann das Gestell beispielsweise in Schienen der Gebäude
fassade geführt sein, um Pendelbewegungen der Reinigungsvor
richtung zu verhindern und um das Gestell in dem vorbestimmten
Abstand von der Gebäudefassade zu halten.
Für einen einwandfreien Reinigungsvorgang ist es erforderlich,
daß der Reinigungskopf mit einer gleichbleibenden Kraft gegen
die zu reinigende Fläche gedrückt wird, wobei die Größe dieser
Kraft unter anderem von der jeweiligen Konstruktion des Reini
gungskopfes und seinen Abmessungen sowie von der Beschaffenheit
der zu reinigenden Fläche abhängt.
Die DE 40 16 719 A1 offenbart eine Fensterscheibenreinigungs
vorrichtung, deren Reinigungseinheit ein Wischblatt zum Reinigen
von Fensterscheiben enthält. Dieses Wischblatt ist mit einer
Antriebseinrichtung verbunden, die einen bestimmten Neigungs
winkel des Wischblattes einstellen kann und dieses mit einer
vorgegebenen Kraft an die Fensterscheibe andrückt.
Die US 3 942 213 offenbart ein Fassadenreinigungsgerät, dessen
Bürsten von einer hydraulischen Antriebseinrichtung an die zu
reinigende Fassade anpressbar sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine automatische Reinigungsvorrichtung anzugeben, bei der
gewährleistet ist, daß der Reinigungskopf beim Betrieb in jeder
Lage stets mit einer vorbestimmten Kraft an die zu reinigende
Fläche angepreßt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung sieht vor, daß der Reinigungskopf von einer An
triebseinrichtung, bevorzugt einem Elektromotor, gegen Feder
kraft gegen die zu reinigende Fläche gedrückt wird, wobei eine
Einrichtung vorgesehen ist, die die Federkraft erfaßt, die beim
Auftreffen des Reinigungskopfes auf die zu reinigende Fläche
infolge weiterhin anhaltender Antriebskraft des Motors zunehmend
aufgebaut wird, bis diese Einrichtung das Erreichen der vor
gegebenen Federkraft und damit der gewünschten Anpreßkraft des
Reinigungskopfes feststellt und den Motor anhält.
Der Motor bleibt vorteilhafterweise beim Reinigungsvorgang
ständig in Bereitschaft, um den Anpreßdruck nachzuregeln, wenn
dieser vom vorgegebenen Wert abweicht, so daß beispielsweise
auch bei unebenen Flächen gewährleistet ist, daß der Reinigungs
kopf stets mit gleicher Anpreßkraft an diese Fläche angedrückt
wird. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Unterseite eines
Glasdachs gereinigt wird.
In näheren Einzelheiten wird vorgeschlagen, daß ein mit dem
Reinigungskopf verbundener rückwärtiger Ansatz, vorzugsweise ein
rohrförmiges Gehäuseteil, in dem sich die Antriebseinrichtung
für die Reinigungsmittel des Reinigungskopfes befindet, in
Zustellrichtung verschieblich in einer Führungseinrichtung
angeordnet ist, die die Form einer Hülse haben kann, die den
Gehäuseansatz des Reinigungskopfs mit geringem Spiel umfaßt.
Mit großem Vorteil wird vorgeschlagen, daß die Führungseinrich
tung, zweckmäßigerweise die oben erwähnte Führungshülse, schwin
gend an der Trageinrichtung gelagert ist und von der Federein
richtung in Richtung der zu reinigenden Fläche vorgespannt ist,
wobei die schwingende Lagereinrichtung ausgelenkt wird. Wenn der
Motor den Reinigungskopf gegenüber der Führungshülse vorschiebt
und auf die zu reinigende Fläche auftrifft, wird anschließend
die Auslenkung der schwingenden Lagereinrichtung - bei weiter
andauerndem Vorschub durch den Motor - zunehmend rückgängig
gemacht, wobei eine Sensoreinrichtung als Maß für das Erreichen
der vorgegebenen Anpreßkraft die Bewegung der schwingenden
Lagereinrichtung erfaßt und bei Erreichen einer vorgegebenen
Auslenkung den weiteren Vorschub durch den Motor stoppt.
In näheren Einzelheiten wird vorgeschlagen, daß Führungs
hülse an zwei Lagerplatten angelenkt ist, die ihrerseits gelen
kig mit der Trageinrichtung verbunden sind. Hierbei können zwei
parallele Lagerplatten an der Trageinrichtung hängen, die eine
schwingende Parallelogrammlagerung für die Führungshülse und den
darin verschieblich gehaltenen Reinigungskopf bilden.
Als Federeinrichtung kann wenigstens eine Zugfeder verwendet
werden, die zwischen der Trageinrichtung und einer Lagerplatte
der Parallelogrammlagerung oder der Trageinrichtung und der Füh
rungshülse gespannt ist. Die Zugfeder wird so angeordnet, daß
die Parallelogrammlagerung, d. h. die zwei parallelen Lagerplat
ten in eine Schräglage geraten, in der sie in einem durch die
Größe der Federkraft vorgegebenen Winkel in Richtung der zu
reinigenden Fläche verschwenkt werden. Die Führungshülse und
damit der Reinigungskopf hängen damit an einer Parallelogramm
lagerung, die aus ihrer ohne Federkraft vertikalen Lage ausge
lenkt ist, wobei die Führungshülse und damit der Reinigungskopf
um eine gewisse Strecke in Richtung der zu reinigenden Fläche
vergeschoben sind. Anstelle einer Zugfeder kann natürlich in
entsprechend geänderter Anordnung eine Druckfeder vorgesehen
sein.
Die Antriebseinrichtung, d. h. der zum Vorschub und zum Zurück
ziehen des Reinigungskopfes vorgesehene Elektromotor, ist zweck
mäßigerweise an der Führungshülse befestigt und verschiebt den
Reinigungskopf über einen Seilzug, wobei an dem Gehäuseansatz
des Reinigungskopfes an geeigneten Stellen Umlenkrollen für den
Seilzug angebracht sein können. Natürlich sind auch andere
Mittel einsetzbar, um den Reinigungskopf vor- und zurückzubewe
gen.
Zur indirekten Erfassung der jeweiligen Anpreßkraft des Reini
gungskopfes ist zweckmäßigerweise ein Sensor vorgesehen, der das
Verschwenken einer Lagerplatte erfaßt. Die Anordnung kann dabei
so getroffen werden, daß die gewünschte Anpreßkraft gerade dann
erreicht ist, wenn die Lagerplatten - bei vertikaler Reinigungs
fläche - wieder ihre vertikale Lage einnehmen, in der die durch
die Kraft der Zugfeder zunächst hervorgerufene Schrägstellung
der Lagerplatten rückgängig gemacht worden ist. Die Erfindung
ist hierauf aber nicht begrenzt, da der Sensor jede Winkellage
der Lagerplatten erfassen kann.
Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß die Federkraft
durch eine Einrichtung variabel einstellbar ist. Hierzu kann ein
besonderer Motor vorgesehen sein, der durch Verschieben eines
Federsitzes die Feder so spannt, daß die Federkraft die ge
wünschte Größe hat. Hierdurch ist es möglich, bei solchen zu
reinigenden Flächen, die nicht vertikal angeordnet sind, durch
die Federkraft einen Gewichtsausgleich infolge der Schräglage
des Reinigungskopfes und seiner Lageranordnung zu schaffen.
Dies bedeutet, daß bei jeder Schräglage des Reinigungskopfes und
auch bei dessen vertikaler Anordnung, die er dann einnehmen muß,
wenn z. B. ein Glasdach von der Unterseite aus zu reinigen ist,
durch Einstellung der Federkraft erreicht werden kann, daß die
Führungseinrichtung durch entsprechende Auslenkung der schwin
genden Parallelogrammlagerung um dieselbe Strecke in Richtung
der zu reinigenden Fläche vorgeschoben ist wie bei horizontaler
Anordnung des Reinigungskopfes. Dies hat wiederum zur Folge, daß
der Sensor jeweils exakt bei derselben Anpreßkraft den weiteren
Vorschub des Motors abstellt, ohne daß die Sensoreinrichtung
hierzu neu eingestellt werden muß.
Die jeweilige Federeinstellung kann dabei ebenfalls durch einen
Sensor gesteuert werden, der das weitere Spannen der Feder
unterbindet, wenn der vorgegebene Winkel der Auslenkung der
Lagerplatten erreicht ist.
Die erfindungsgemäße automatische Reinigungsvorrichtung arbeitet
demnach stets mit einer vorgegebenen Andrückkraft des Reini
gungskopfes, so daß an beliebig geneigten Flächen ein gleich
bleibend guter Reinigungsvorgang gewährleistet ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol
gen Beschreibung einer Ausführungsform einer Reinigungsvorrich
tung mit Bezug auf die Zeichnung. Dabei zeigt die Figur auf rein
schematische Weise eine schwingende Parallelogrammlagerung eines
Reinigungskopfes.
In der Figur ist ein Reinigungskopf 1 dargestellt, der an einem
rückwärtigen Gehäuseansatz 2 befestigt ist, in dem unter anderem
ein Antriebsmotor für die Reinigungsmittel, beispielsweise
rotierende Bürste, des Reinigungskopfes 1 untergebracht sind.
Der Reinigungskopf 1 befindet sich im Abstand von einer ver
tikalen Fläche S. an der ein Reinigungsvorgang ausgeführt werden
soll. Der Reinigungskopf 1 mit seinem Gehäuseansatz 2 befinden
sich demnach in horizontaler Lage.
Der Gehäuseansatz 2 hat eine zylindrische Form und sitzt mit
geringem radialen Spiel in einer Führungshülse 4, die an zwei
Platten 5 angelenkt ist. Die Platten 5 hängen von einer Hal
teeinrichtung 6 herab, an der sie mit ihren oberen Enden ange
lenkt sind. Die Halteeinrichtung 6 ist Teil einer Vorrichtung,
mit der die gesamte dargestellte Anordnung z. B. zeilenförmig
über eine zu reinigende Fensterfläche geführt wird.
An der Halteeinrichtung 6 ist ein Federsitz 7 angebracht, der in
Richtung einer Federachse 8 verstellbar ist, um eine Zugfeder 9
mit einer gewünschten Kraft zu spannen, die mit ihrem in der
Figur rechten Ende an einer Lagerplatte 5 angebracht ist. Die
Feder 9 lenkt die Platten 5 um einen Winkel α in Richtung der zu
reinigenden Fläche 3 aus.
Der Bewegungsbereich der schwingenden Parallelogrammlagerung ist durch einen
vorderen Anschlag 8a und einen hinteren Anschlag 9a begrenzt.
Zum Zustellen des Reinigungskopfs 1 an die zu reinigende Fläche 3 und zum
Erzeugen eines vorgegebenen Anpreßdrucks sitzt auf der Führungshülse 4 ein nicht
dargestellter Elektromotor, der bevorzugt über einen Seilzug den Gehäuseansatz 2
in der Darstellung der Figur nach links vorschiebt. Diese Vorschubbewegung setzt
sich fort, nachdem der Reinigungskopf 1 auf die zu reinigende Fläche 3
aufgetroffen ist, wobei die Lagerplatten 5 aus der nach vorne verschwenkten Lage
gegen die Kraft der Feder 9 zurückgedrückt werden. Dieser Schwenkvorgang wird
von einem Sensor 10 erfaßt, der an dem hinteren Anschlag 9a angebracht ist und
in den ein mit der benachbarten Lagerplatte 5 verbundener Stab 11 hineinragt,
wobei der Sensor 10 den Weg des Stabes 11 und damit den Schwenkwinkel
erfaßt.
Wenn die Lagerplatten 5 beispielsweise die in durchgezogenen Linien dargestellte
vertikale Position erreicht haben, in der das anfängliche Ausschwenken infolge der
Federkraft rückgängig gemacht ist, ist die gewünschte vorgegebene Kraft erzeugt,
mit der der Reinigungskopf 1 gegen die zu reinigende Fläche 3 gepreßt werden soll.
Diese Kraft kann beispielsweise 20 N betragen.
Der Zustellmotor bleibt während des Reinigungsvorganges ständig in Bereitschaft,
um den Anpreßdruck nachzuregeln, wenn die Lagerplatten 5 durch erneutes
Verschwenken eine Änderung des Anpreßdrucks anzeigen.
Wenn beispielsweise die Unterseite eines Glasdachs gereinigt
werden soll und hierzu die Darstellung der Figur um 90° im
Uhrzeigersinn zu drehen ist, muß ein Ausgleich dafür geschaffen
werden, daß das Gewicht der Bauteile 1, 2, 4 und 5 die schwin
gende Parallelogrammlagerung auslenken will. Hierzu kann vorge
sehen sein, daß der Federsitz 7 durch einen nicht dargestellten
Motor so verstellt wird, daß die Kraft der Feder 9 das Gewicht
der Anordnung so ausgleicht, daß auch bei vertikaler Ausrichtung
des Reinigungskopfs die Lagerplatten 5 um den Winkel α in Rich
tung der zu reinigenden Deckenfläche ausgelenkt werden. In
diesem Fall stoppt der Sensor 10 wiederum bei derselben Anpreß
kraft den Zustellmotor.
Claims (18)
1. Automatische Reinigungsvorrichtung für Fensterflächen und/
oder Wandflächen oder dergleichen, mit einem Reinigungskopf, der
an einer Trageinrichtung gehalten ist, die den Reinigungskopf
über die zu reinigende Fläche führt, und mit einer Antriebsein
richtung, die den Reinigungskopf zu der zu reinigende Fläche
vorschiebt und nach dem Reinigungsvorgang von dieser wieder
zurückzieht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reinigungskopf (1) gegen Federkraft von einer Antriebs
einrichtung gegen die zu reinigende Fläche (3) gedrückt wird,
wobei bei Erreichen einer vorgegebenen Federkraft die Antriebs
einrichtung gestoppt wird.
2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekenzeichnet, daß ein mit dem Reinigungskopf (1) ver
bundener rückwärtiger Ansatz (2) in Zustellrichtung verschieb
lich in einer Führungseinrichtung (4) angeordnet ist, daß die
Führungseinrichtung (4) schwingend an der Trageinrichtung (6)
gelagert ist und von einer Federeinrichtung (9) in Richtung der
zu reinigenden Fläche (3) vorgespannt ist, wobei die schwingende
Lagereinrichtung (5) ausgelenkt wird, daß die Antriebseinrich
tung den Reinigungskopf (1) mit dem Ansatz (2) gegenüber der
Führungseinrichtung (4) vorschiebt und daß eine Sensoreinrich
tung (10) das Erreichen der vorgegebenen Anpreßkraft erfaßt und
den weiteren Vorschub stoppt.
3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (4) an
Lagerplatten (5) angelenkt ist, die ihrerseits gelenkig mit der
Trageinrichtung (6) verbunden sind.
4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (4) über eine schwingende
Parallelogrammlagerung mit der Trageinrichtung (6) verbunden ist.
5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (4) an zwei parallelen
Lagerplatten (5) aufgehängt ist, die an der Trageinrichtung (6) hängen.
6. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Führungshülse (4) ist,
die mit geringem Spiel den Ansatz (2) des Reinigungskopfes (1) umgibt.
7. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz ein Gehäuseansatz (2) ist, in dem sich die
Antriebseinrichtung für die Reinigungsmittel des Reinigungskopfes (1) befindet.
8. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung wenigstens eine Zugfeder (9)
ist.
9. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Zugfeder (9) zwischen der
Trageinrichtung (6) und einer Lagerplatte (5) der Parallelogrammlagerung gespannt
ist.
10. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Zugfeder (9) zwischen der
Trageinrichtung (6) und der Führungseinrichtung (4) gespannt ist.
11. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung an der Führungseinrichtung
(4) befestigt ist.
12. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung über einen Seilzug den
Reinigungskopf (1) vorschiebt und zurückzieht.
13. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (10) die Auslenkung erfaßt, die beim
Aufbau des Anpreßdrucks auftritt.
14. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) das Verschwenken einer Lagerplatte
(5) erfaßt.
15. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) die Antriebseinrichtung stoppt, wenn
die Lagerplatten (5) eine zur Längsachse (12) des Reinigungskopfes (1) senkrechte
Lage einnehmen.
16. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung beim Reinigungsvorgang
ständig in Bereitschaft ist, um den Anpreßdruck nachzuregeln.
17. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft einstellbar ist.
18. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Spannen der Federeinrichtung (9) ein Motor
vorgesehen ist.
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