DE19951182A1 - Felgenwaschvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Felgen, insbesondere zur Verwendung in einer Fahrzeugwaschanlage, wobei die um ihre Achse rotierende Bürste zusätzlich während des Waschvorgangs eine oszillierende Bewegung in Richtung Felge ausführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Felgen, insbesondere zur Verwendung in einer Fahrzeugwaschan­ lage. Sie besteht aus einer um eine Achse rotierenden Bürste und einem Antriebsmotor, wobei die Bürste während des Waschens gegen die Felge anstellbar ist.

Derartige Vorrichtungen zum Reinigen von Felgen sind hinläng­ lich an Fahrzeugwaschanlagen bekannt. Sie können bei Waschan­ lagen, bei denen das Fahrzeug steht und ein die Waschvorrich­ tungen tragendes Portal über das Fahrzeug hinwegfährt, am Portal angeordnet sein, wobei sie dann von Lichtschranken ge­ steuert sind. Bei Erkennen des Fahrzeugreifens mit Felge wird diese Vorrichtung eingesetzt. Es ist in gleicher Weise auch bekannt, Felgenwaschvorrichtungen in Autowaschstraßen einzu­ setzen. In Autowaschstraßen sind die Waschvorrichtungen im wesentlichen ortsfest und das Fahrzeug wird durch ein Trans­ portmittel durch die Waschstraße an den einzelnen Waschvorrich­ tungen vorbeigeschleppt. Auch hier sind Lichtschranken vorge­ sehen, die die Felge erkennen und dann bei Bedarf die Felgen reinigen. Die Felgenwaschvorrichtungen ihrerseits sind hierbei zum Beispiel ortsfest oder aber auf einem Schlitten parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges bewegbar, um ein Einwirken auf die Felgen auch bei einem bewegten Fahrzeug zu ermöglichen. Der Einsatz der Erfindung ist auf die Realisierung der Auto­ waschanlage als Portalanlage oder als Waschstraße nicht be­ schränkt.

Damit auch tieferliegende Stellen der Felge ausreichend ge­ reinigt werden, wird die Bürste bei diesen bekannten Waschvor­ richtungen soweit gegen die Felge herangeführt, daß mindestens ein Teil der Borsten diese Vertiefungen erreicht. Die anderen knicken jedoch bei dieser Bewegung um. Dadurch werden die Borsten übermäßig beansprucht und verschleißen schnell. Außer­ dem reinigen die umgebogenen Borsten insbesondere die Vertie­ fungen in der Felge nicht mehr zuverlässig.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, diesem Nachteil entgegenzuwirken.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Bürste während des Waschvorgangs eine oszillierende Bewegung in Richtung Felge ausführt.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich die Borsten nach dem Umknicken gleich wieder aufstellen und somit nicht so schnell abbrechen beziehungsweise verbogen werden. Die Stand­ zeit solcher Bürsten wird dadurch wesentlich erhöht. Außerdem wird mit geraden Borsten ein besseres Reinigungsergebnis er­ zielt.

Die Borsten der Bürste wirken auch während der Rückzugsbewegung mindestens teilweise auf die Felge ein. Dadurch reinigt die Bürste die Felge nicht nur durch eine streifende Bewegung in einer Richtung rechtwinklig (tangential) zur Drehachse der Bürste, sondern auch in axialer Richtung zu dieser Drehachse. Die Vertiefungen, insbesondere die Seitenflächen der Vertie­ fungen, werden dadurch besser gereinigt, da der Schmutz regelrecht "herausgebürstet" wird.

Günstigerweise handelt es sich bei der Erfindung um eine Bürste mit im wesentlichen axial zur Rotationsachse angeordneten Borsten, wobei dann die Rotationsachse zum Beispiel im wesent­ lichen horizontal angeordnet ist und zum Beispiel im wesent­ lichen in einer Linie mit der Drehachse der Felge fluchtet. Durch Wahl des Durchmessers der Bürste in einer Größe, der dem Durchmesser der Felge entspricht, wird durch Anstellen der Bürste gegen das Rad in einem Arbeitsgang gleich die ganze Felge gereinigt.

Die Vertiefungen werden dadurch erreicht, daß die Bürste kurz­ fristig soweit gegen die Felge angestellt wird, daß die Borsten bis zu den untersten Winkeln der Vertiefungen hineinreichen. Auch hier wird durch die oszillierende Bewegung der Bürste, zum Beispiel in axialer Richtung der Rotationsachse, erreicht, daß zusätzlich zur zirkulären Bewegung der Borsten auf der Felge eine axiale Bewegung hinzukommt, die die Vertiefungen gut er­ reichen.

Die oszillierende Bewegung der Bürsten wird über ein Steue­ rungssystem geregelt, das zum Beispiel die Bürste periodisch hin- und herbewegt. Diese Bewegung erfolgt durch einen Motor oder zum Beispiel einen ansteuerbaren, zweiseitig wirkenden Arbeitszylinder.

Zum Beispiel ist vorgesehen, daß die Bürste längsverschiebbar gelagert ist und ein Linearantrieb die Bürste gegen die Felge anstellt bzw. zurückzieht. Dabei ist die Bürste und ihr Antriebsmotor auf einem Schlitten gelagert, der in Richtung Felge verschiebbar ist. Der Antrieb des Schlittens kann mittels eines Motors erfolgen oder pneumatisch, hydraulisch usw.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bürste schwenkbar gelagert ist und in einer Schwenkbe­ wegung gegen die Felge anstellbar ist. Zum Beispiel ist die Felgenwaschvorrichtung um eine Achse, die im wesentlichen rechtwinklig zur Drehachse der Bürste angeordnet ist, dreh- bzw. schwenkbar gelagert und wird zum Beispiel durch einen Arbeitszylinder periodisch oder von einer Steuerung gesteuert oszillierend gegen die Felge geführt. Es ist dabei möglich, die Borsten radial oder axial, je nachdem wie die Schwenkachse bezüglich der Felge orientiert ist, auf der Bürste anzuordnen.

Eine Verbesserung der Erfindung wird durch eine Drehmomentüber­ wachung des Antriebmotors für die Bürste erreicht, die bei Überschreiten eines bestimmten oberen Wertes des Drehmoments eine Rückzugsbewegung auf die Bürste einleitet und bei Unter­ schreiten eines unteren Wertes des Drehmoments die Bürste wieder in Richtung Felge steuert. Die Steuerung wird hierbei so ausgelegt, daß die auf die Borsten wirkenden Kräfte nicht zu groß werden und so die Borsten nicht übermäßig mechanisch bean­ sprucht oder abgeknickt werden.

Als vorteilhaft geeignet für diese Drehmomentsteuerung hat sich eine Auswertungselektronik herausgestellt, die die Stromauf­ nahme des Motors mißt, denn je kräftiger die Borsten über die Felge streifen, desto höher ist die Lastaufnahme des Motors. Verringert sich der Druck auf die Felge, verringert sich auch entsprechend die Lastaufnahme des Motors.

Das Steuerungssystem besteht aus einem Zylinder, einem darin axial verschiebbar gelagerten Kolben und zwei Druckluftven­ tilen. Der Kolben ist mit dem Schlitten verbunden, auf welchem die Bürste und der Antriebmotor angeordnet sind. Als Zylinder wird hierbei zum Beispiel ein doppelt wirkender Zylinder vorge­ sehen. Über zwei Ventile ist der Kolben jeweils ansteuerbar und dadurch auch die Stellung des Kolbens beziehungsweise der ge­ samten Felgenwaschvorrichtung. Hierzu wird zum Beispiel das erste Ventil derart geöffnet, daß die Waschvorrichtung gegen die Felge fährt.

Ist die gewünschte Maximalstellung der Bürste erreicht, wird das zweite Ventil in Kombination mit dem ersten angesteuert, wodurch letzteres entlüftet wird, während das zweite Ventil den Zylinder mit Druckluft beaufschlagt. Dieser Vorgang dauert solange, bis die gewünschte Minimalstellung der Bürste erreicht ist. Anschließend wird wieder das erste Ventil angesteuert und die Bürste gegen die Felge gedrückt. Dieser Vorgang wird solange durchgeführt, bis die Felge gereinigt ist bzw. solange Zeit, wie durchschnittlich zum Reinigen von Felgen benötigt wird. Die Ansteuerung der Ventile erfolgt hierbei zum Beispiel aufgrund einer einstellbaren Periodendauer oder aufgrund ande­ rer Steuerungselemente, wie zum Beispiel die auf die Borsten wirkende Kraft, die zum Beispiel mit einer Strommessung des Antriebsmotors überwacht werden kann.

Auch kann die Rückstellung der Bürste durch das Aufstellmoment der Borsten erreicht werden. Auch hier muß die Auswertungselek­ tronik angesteuert werden, damit eine Entlüftung des Zylinders rechtzeitig eintritt. Hierbei erfolgt noch keine Rückzugsbewe­ gung des Kolbens mittels Druckbeaufschlagung.

Durch den Anpreßdruck der Borsten gegen die Felge erhöht sich die Lastaufnahme des Motors und damit der zum Drehen benötigte Strom. Bei Überschreiten eines bestimmten Wertes schaltet eine Auswertungselektronik das erste Ventil ab. Fällt am Motor die Lastaufnahme unter einen bestimmten Wert, schaltet die Auswer­ tungselektronik das erste Ventil wieder zu. Dadurch wird der Anpreßdruck auf die Felge erhöht. Das ständige Wechseln von hohem auf niedriges Druckniveau verursacht eine pulsierende Bewegung und ein oszillierendes Eintauchen der Radwaschbürste in die Autofelge.

Die Borsten der Bürste wirken somit auf die Felgen nicht nur in zirkulärer Richtung, sondern auch in axialer Richtung und rei­ nigen so die Felge.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß die Borsten der Bürste unterschiedlich lang sind. Aufgrund der unterschiedlich lang ausgestalteten Borsten an der Bürste ist es möglich, die Borsten für unterschiedliche Teile der Felgen einzusetzen. Lange Borsten werden zum Beispiel bevorzugt in tiefen Ausnehmungen in der Felge eingesetzt bzw. reinigen diesen Bereich. Kürzere Borsten hingegen können zum Beispiel weiter oben liegende Flächen besser reinigen.

Hierbei ist auch gefunden worden, daß es günstig ist, daß die Borsten im Inneren der Bürste kürzer als die außenliegenden Borsten sind. Gerade am Felgenrand sind Ausnehmungen und so weiter vorgesehen, die durch längere Borsten besser gereinigt werden.

Die längeren Borsten an der Außenseite laufen wegen der Rota­ tionsbewegung absolut schneller als die innenliegenden. Da im Außenbereich beim Heranfahren der Bürste auf die Felge mehr Borstenmaterial verdrängt werden muß, tauchen auch die schnell laufenden Borsten in tiefe Vertiefungen ein, was bei einer geringeren Dichte (Anzahl Borsten pro Volumen) bzw. kürzeren Borsten und bei schneller Bewegung der Bürste auf der Felge nicht sicher möglich wäre. Es wird so auch ein gutes Wasch­ ergebnis in den Ausnehmungen, insbesondere im Außen- bzw. Rand­ bereich der Felgen erreicht.

In der Anwendung hat es sich als besonders vorteilhaft er­ wiesen, wenn sich die Drehrichtung der Waschbürste während des Waschvorgangs ändert. Durch die unterschiedliche Einwirkungs­ richtung der Borsten auf dem zu waschenden Untergrund wird das Waschergebnis wesentlich verbessert.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher beschrieben, die eine Vorrichtung zum Reinigen von Felgen in eingefahrenem Zustand und angedeutet in ausgefahrenem Zustand, zusammen mit dem Steuerungssystem, zeigt.

Die Felgenwaschvorrichtung 1 besteht aus einer Bürste 2, 2', deren Borsten 3, 3' in axialer Richtung angeordnet sind. Vor­ teilhafterweise sind die Borsten 3, 3' unterschiedlich lang, damit auch die Vertiefungen an der Felge 4 eines Kraftfahrzeug­ rades 5 von ihnen erfaßt werden.

Die Bürste 2, 2' wird von einem, in diesem Fall Elektromotor 6, 6' angetrieben und rotiert um ihre Längsachse LA, die in etwa auf der Höhe der Drehachse des Kraftfahrzeugrades 5 angeordnet ist. Die Borsten 3, 3' führen somit an der Felge 4 um die Dreh­ achse des Rades 5 eine zirkuläre Bewegung aus und reinigen sie somit. Die längeren Borsten 3, 3' haben die Möglichkeit, in die Vertiefungen der Felge 4 hineinzugreifen, verbiegen sich dann aber leicht und können abbrechen.

Aus diesem Grund schlägt die Erfindung vor, auf die Bürste 2, 2' zusätzlich zur rotierenden Bewegung eine oszillierende Bewegung in axialer Richtung auszuüben. Dies hat den Vorteil, daß die Kraft, die auf die Borsten 3, 3' beim Reinigen der Felge 4 einwirkt, reduziert werden kann, die Borsten 3, 3' sich gleich wieder aufstellen und damit nicht abbrechen oder dauer­ haft verbiegen, was zur Folge hat, daß sich die Standzeit der Bürste 2, 2' verlängert und sogar ein besseres Reinigungsergeb­ nis erzielt wird.

Diese Bewegung der Bürste 2, 2' in axialer Richtung wird über ein Steuerungssystem 7 geregelt, das aus einem Zylinder 8, einem darin axial verschiebbar gelagerten Kolben 9 und zwei Druckluftventilen Y1 und Y2 besteht. Der die Brüste 2, 2' an­ treibende Motor 6, 6' ist dabei auf einem in axialer Richtung verschiebbaren Schlitten angeordnet, an dem zum Beispiel der Kolben 9 des Steuerungssystems 7 angreift.

Im Grundzustand hält Ventil Y1 den Kolben immer zurück. Um die Waschbürste 2, 2' gegen die Felge zu führen, schiebt Ventil Y1 den Kolben aus, während gleichzeitig das zweite Ventil Y2 dabei angeschaltet wird und die Gegenseite des Zylinders entlüftet. Von Ventil Y1 wird solange Druckluft in den Zylinder gepumpt, bis das durch den Anpreßdruck der Borsten 3, 3' auf die Felge 4 einwirkende Drehmoment einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Ventil Y1 wird danach abgestellt. Durch das Aufstellmoment der Borsten wird die Bürste etwas zurückgestellt bis zu einem Mini­ malwert des Drehmomentes, wonach anschließend wieder die Bewe­ gung der Bürste in Richtung Felge eingeleitet wird.

Das Drehmoment wird durch die steigende und sinkende Lastauf­ nahme, das heißt der zum Antrieb des Motors 6, 6' benötigte Strom, gemessen.

Diese Bewegung der Bürste 2, 2' in axialer Richtung der Borsten 3, 3' zusätzlich zur rotierenden Bewegung erhöht die Reini­ gungswirkung an der Felge 4.

Während des Reinigungsvorganges wird die Drehrichtung der Waschbürste zumindest einmal geändert, um ein erhöhtes Wasch­ ergebnis durch die dann in einem unterschiedlichen Winkel auf­ treffenden Borsten auf der Oberfläche zu erzielen.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt­ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Reinigen von Felgen, insbesondere zur Verwendung in einer Fahrzeugwaschanlage, bestehend aus einer um eine Achse rotierenden Bürste, angetrieben von einem Antriebsmotor, wobei die Bürste während des waschens gegen die Felge anstellbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bürste (2, 2') während des Waschvor­ gangs eine oszillierende Bewegung in Richtung Felge (4) ausführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3, 3') der Bürste (2, 2') während der Rück­ zugsbewegung mindestens teilweise auf die Felge (4) ein­ wirken.

3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerungs­ system (7) vorgesehen ist, das die oszillierende Bewegung der Bürste (2, 2') regelt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungs- System (7) über eine Drehmomentüberwachung des Antriebs­ motors (6, 6') geregelt wird.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (2, 2') längsverschiebbar gelagert ist und ein Linearantrieb die Bürste (2, 2') gegen die Felge (4) anstellt bzw. zurück­ zieht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste schwenkbar gelagert ist und in einer Schwenkbewegung gegen die Felge anstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei überschreiten eines oberen vorbestimmten Wertes des Drehmoments die Bürste (2, 2') eine Bewegung von der Felge (4) weg er­ fährt und bei Unterschreiten eines unteren vorbestimmten Wertes des Drehmomentes die Bürste (2, 2') auf die Felge (4) zu umgesteuert wird.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswertungs­ elektronik die Stromaufnahme des Motors (6, 6') mißt und bei Über- beziehungsweise Unterschreiten der vorgege­ benen Werte Druckluftventile (Y1, Y2) steuert, die einen Arbeitszylinder (8) betätigen, der dem Vorschub des Line­ arantriebs entgegenwirkt oder ihn freigibt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3, 3') der Bürste (2, 2') im wesentlichen parallel zur Rota­ tionsachse (LA) orientiert sind.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3, 3') der Bürste (2, 2') unterschiedlich lang sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3, 3') im Innern der Bürste (2, 2') kürzer als die außen­ liegenden sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Wasch­ vorgangs die Drehrichtung der Waschbürste (2, 2) ge­ ändert wird.