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Die
Erfindung betrifft eine Solaranlagenreinigungsvorrichtung für die Reinigung
von einer Solarenergie aufnehmenden Fläche. Beispiele für die Nutzung
von Solarenergie sind zum Beispiel mit Solarzellen ausgestattete
Photovoltaikanlagen oder auch Sonnen- beziehungsweise Solarkollektoren.
Letztere nützen
die thermische Energie der Sonneneinstrahlung zum Erwärmen einer
Flüssigkeit,
Solarzellen beziehungsweise Photovoltaikanlagen dienen der Stromerzeugung.
Die Solaranlagenreinigungsvorrichtung besteht zumindest aus einem über die
Fläche
hinwegbewegbaren Reinigungselement.
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Im
Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Reinigen von Solaranlagen
bekannt. Der Stand der Technik kennt zum Beispiel mobile Reinigungsvorrichtungen,
um bei Bedarf die Flächen
von Photovoltaikanlagen zu reinigen. Durch die Reinigung wird der
Wirkungsgrad von Photovoltaikanlagen erheblich erhöht und somit
auch deren Effizienz. Allerdings ist der Einsatz von mobilen Reinigungsgeräten entsprechend
aufwendig und auch teuer. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Solaranlagenreinigungsvorrichtung zur Verfügung zu
stellen, die möglichst
effizient ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Solaranlagenreinigungsvorrichtung,
wie eingangs beschrieben, und schlägt vor, dass das Reinigungselement
auf gegenüberliegenden
Seiten der Fläche
auf einer Führung
geführt
ist und das Reinigungselement unter Gewährleistung eines Gleichlaufes
mit nur einem Antrieb antreibbar ist. An Stelle von den im Stand
der Technik bekannten mobilen Geräten wird nunmehr eine an der
Fläche fest
angeordnete Solarreinigungsvorrichtung vorgeschlagen. Dies hat den
Vorteil, dass die erfindungsgemäße Solaranlagenreinigungsvorrichtung
zu beliebigen Zeitpunkten eingesetzt werden kann, um die Fläche zu reinigen.
Der Betrieb einer erfindungsgemäßen Solaranlagenreinigungsvorrichtung
erfolgt dabei automatisch, das heißt, eine Bedienperson hierfür ist nicht
notwendig, was die Reinigungskosten zusätzlich erheblich senkt. Dabei
wird eine stabile Führung
des Reinigungselementes über
der Fläche durch
die Anordnung entsprechender Führungselemente
beidseitig der Fläche
vorgesehen, wobei die effiziente Variante dadurch realisiert ist,
dass mit nur einem Antrieb gleichwohl ein Gleichlauf des Reinigungselementes
auf seinen beiden Führungen
erreicht wird. Die Verwendung von nur einem Antrieb senkt die Kosten
entsprechend.
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Durch
den erfindungsgemäßen Vorschlag wird
eine günstig
herzustellende Solarreinigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die
auch im Betrieb automatisch einsetzbar ist. Weiterhin wirkt die
erfindungsgemäße Solarreinigungsvorrichtung,
aufgrund ihrer bevorzugt automatischen Ansteuerung, die bei Bedarf
oder auch bei entsprechenden Witterungssituationen automatisch für eine Reinigung
der Fläche sorgt,
der verschmutzungsbedingten Wirkungsgradverschlechterungen entgegen.
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Ebenso
wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass
für die
Bewegung des Reinigungselementes über die Fläche eine mit einem Ritzel zusammenwirkende
Kette vorgesehen ist.
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Mit
der Erfindung wird eine wartungsarme Solaranlagenreinigungsvorrichtung
geschaffen, da bei Verwendung nur eines Antriebs auch nur dieser eine
Antrieb gewartet werden muss. Des Weiteren besteht der Vorteil darin,
dass für
den Vortrieb des Reinigungselementes ein Ritzel mit einer Kette
zusammenwirkt, wobei die Kette gegenüber Zahnstangen oder anderen
Vortriebsmöglichkeiten
weniger schmutzanfällig
ist. Schmutzpartikel fallen durch die Zwischenräume der Kettenglieder hindurch
und auch Verschmutzungen, wie Laub, Schnee oder Eis werden unter
Einwirkung des Ritzels durch die Zwischenräume in den Kettengliedern hindurchgedrückt, womit
eine Reinigungswirkung erzielt wird.
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Des
Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe
dadurch gelöst,
dass eine Solaranlagenreinigungsvorrichtung vorgeschlagen wird,
bei welcher die Wirkrichtung der Bürste auf der Fläche in die
gleiche Richtung weist, wie der Vortrieb des Reinigungselementes.
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Oftmals
wird als Reinigungselement eine in Rotation versetzbare Reinigungsbürste oder
Reinigungswalze eingesetzt. Teile des Reinigungselementes, insbesondere
die Borsten bei einer Bürste,
wirken reinigend mit der Fläche
zusammen. Dabei ist die Wirkrichtung des Reinigungselementes auf
die Fläche
durch die Rota tionsrichtung der Bürste beziehungsweise der Wischbewegung
entlang der Fläche angegeben,
wobei es hierbei nur auf die Bewegungskomponente ankommt, die im
Bereich des Einwirkens des Reinigungselementes auf die Fläche besteht.
Diese (tangentiale) Bewegungskomponente ist dabei in die gleiche
Richtung gerichtet wie die Bewegungsrichtung des Reinigungselementes
als Ganzes über
die Fläche.
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Hieraus
resultiert, dass Schmutz, aber auch Laub oder auch Schnee und so
weiter, welches/r sich auf der Fläche sammelt, von der rotierenden
Bürste nach
vorne geschleudert wird, die Wirkrichtung wäre gleichgerichtet wie die
Bewegungsrichtung des Reinigungselementes über die Fläche. Dieser ”nach-vorne-Kehreffekt” ist in
seiner Effizienz viel besser als die andere Variante, nämlich das
nach hinten kehren, da dann die erhebliche Gefahr besteht, dass
der Schmutz nicht zuverlässig
von der Fläche
abgetragen wird. Außerdem
dient der erfindungsgemäße Vorschlag
dazu, sicherzustellen, dass der Schmutz tatsächlich bei einer Überfahrt
des Reinigungselementes über
die Fläche
komplett abgetragen ist, da unter Umständen leichte Schmutzpartikel
nicht komplett bei dem Abbürsten
heruntergeschleudert werden, sondern nochmals auf der Fläche zum
Liegen kommen können,
die dann, sobald das Reinigungselement entsprechend nachgefahren
ist, nochmals abgekehrt werden.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Steigerung der Effizienz der Reinigungsvorrichtung besteht auch
darin, eine Abschattung der Fläche
durch das Reinigungselement zu vermeiden, wenn dieses nicht im Einsatz
ist. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass das Reinigungselement
nach dem Reinigungsvorgang in eine Position bewegbar ist, in der
von dem Reinigungselement keine Abschattung auf die Fläche fällt.
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Je
nach Sonnenstand könnte – liegt
das Reinigungselement nach dem Reinigungsvorgang oberhalb oder in
der Nähe
der Fläche – ein mehr
oder weniger großer
Bereich der Fläche
abgeschattet werden. Zum Erwärmen
einer Flüssigkeit
bei Solarheizungsanlagen oder zur Erzeugung von elektrischem Strom
in Photovoltaikanlagen fällt
dieser Bereich aus. Die Fläche
wird also nicht optimal ausgenutzt. Durch die entsprechende Positionierung
des Reinigungselementes nach dem Reinigungsvorgang kann dieser Nachteil
vermieden werden.
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Die
unterschiedlichen Ausführungsformen und
Varianten, wie sie vorhergehend beschrieben sind, lösen alle
jeweils für
sich die gemeinsame Aufgabe, nämlich
eine effiziente Solaranlagenreinigungsvorrichtung zur Verfügung zu
stellen. Neben diesen einzelnen Gedanken umfasst die Erfindung natürlich auch
sinngemäße Kombinationen
der vorgenannten Vorschläge,
wodurch sich natürlich
die Effizienz beziehungsweise Wirksamkeit einer entsprechend ausgestatteten
Solaranlagenreinigungsvorrichtung erheblich steigert.
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Der
Antrieb für
die Solaranlagenreinigungsvorrichtung besteht aus einem Motor, insbesondere einem
Elektromotor, der über
eine Antriebswelle mit dem Reinigungselement verbunden ist.
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Erfindungsgemäß wird dabei
vorgeschlagen, dass eine netzgebundene Stromversorgung der Solaranlagenreinigungsvorrichtung
beziehungsweise des Antriebes (insbesondere des Elektromotors) vorgesehen
ist. Durch eine solche Ausstattung ist es möglich, auch verhältnismäßig kräftige Elektromotoren
einzusetzen und so ein entsprechendes Reinigungsergebnis zu erreichen.
Natürlich
ist es gemäß der Erfindung
auch möglich,
eine netzunabhängige Stromversorgung,
zum Beispiel in Form einer Batterie oder ähnliches, im Sinne der Erfindung
zu verwenden.
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Das
Reinigungselement besteht aus einer zylinderförmigen Walze, die beispielsweise
mit einer Putztuchoberfläche,
wie einem Vlies, beispielsweise aus Mikrofasern oder einem Vlies,
das mit einer Nanopartikel enthaltenen Oberfläche versehen ist.
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Nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht
dieses Reinigungselement aus einer Bürste. Die Borsten der Bürste sind
auf einem Borstenhalter aufgebracht. Diese Borsten können aus
Naturborsten, aus Kunststofffäden
oder einzelnen Stoffstreifen gebildet sein. Durch die Rotationsgeschwindigkeit des
Reinigungselementes wird die Wirkkraft der Borsten auf die Fläche beeinflusst.
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Das
Reinigungselement kann einstückig ausgebildet
sein. Nach einer Variante der Erfindung besteht es aus mehreren
miteinander verbundenen Bürstenelementen.
Die Anzahl dieser Bürstenelemente
kann entsprechend der Breite einer Solaranlage angepasst werden.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
entspricht die Umdrehungsgeschwindigkeit des Reinigungselementes
der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors (Direktantrieb). Es kann
zwischen Motor und Reinigungselement ebenfalls ein Unter- oder Übersetzungsgetriebe
vorgesehen sein.
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Die
Achse des Reinigungselementes ist an beiden Enden auf einer Lagerkonsole
gelagert, die eine freie Rotation des Reinigungselementes gewährleistet. Über diese
Lagerkonsole und einen Haltewinkel, wobei der Haltewinkel wiederum
mit einem Laufwagen verbunden ist, ist das Reinigungselement gelagert.
Der Laufwagen ist verschieblich in einer als Führungsschiene ausgebildeten
Führung
angeordnet. Über
den Laufwagen ist das Reinigungselement entlang der Führungsschienen
quer zur Längsachse des
Reinigungselementes verschiebbar.
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Die
Führungsschiene
ist vorteilhafterweise als C-Profil ausgebildet und wird erfindungsgemäß mit der Öffnung nach
unten ausgerichtet. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich Schmutzpartikel
in dem C-Profil ablagern können.
Eine zusätzliche
Reinigung der Führungsschienen
entfällt
somit.
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Oberhalb
der Führungsschiene
ist über
ein Befestigungselement und einem Befestigungswinkel eine Kette
befestigt, die mit ihrem zweiten Ende wiederum an einem Befestigungswinkel
und einem Befestigungselement, die am anderen Ende der Führungsschiene
angeordnet sind, befestigt ist. An diesem zweiten Ende ist eine
Spannvorrichtung vorgesehen, um die Kette optimal zwischen den beiden Befestigungselementen
zu spannen. Auch diese Kette ist, wie das umgekehrt angeordnete
C-Profil, vor Verschmutzungen bewahrt, da Schmutzpartikel weitestgehend
durch die Zwischenräume
in den Kettengliedern hindurchfallen oder von dem Ritzel, das sich entlang
der Kette bewegt, hindurchgedrückt
werden. Eispartikel werden durch das Ritzel zerstossen und fallen
von der Kette ab. Um den Reinigungseffekt für die Kette zu erhöhen, ist
die Kette zu der Führungsschiene
hin beabstandet angeordnet. Die Schmutzpartikel können somit
durch die Zwischenräume
hindurch und unten herausfallen und fallen von der Oberseite der
Führungsschienen
leicht herab.
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An
der Antriebswelle für
das Reinigungselement ist ein Zahnkranz vorgesehen, der mit einem Abtriebsrad
zusammenwirkt. Auf diese Weise ist die Rotationsrichtung des Abtriebsrades
entgegengesetzt der Rotationsrichtung des Reinigungselementes.
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Mit
dem Abtriebsrad ist über
eine Achse ein Ritzel verbunden. Das Ritzel weist somit die gleiche Rotationsrichtung
auf wie das Abtriebsrad. Der Durchmesser des Ritzels ist kleiner
als der des Abtriebsrades. Durch den Zahnkranz an der Antriebswelle,
dem Abtriebsrad und dem Ritzel ist ein Untersetzungsgetriebe gebildet.
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Das
Ritzel läuft
oberhalb der Kette entlang und durch das Getriebe wird bei Rotation
des Reinigungselementes gleichzeitig ein Vorschub des Reinigungselementes über die
Fläche
bewirkt.
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Die
Wirkrichtung der Reinigungsoberfläche des Reinigungselementes
oder der Borsten ist derart ausgerichtet, dass Schmutzpartikel vor
dem Reinigungselement hergetrieben werden und am Ende der Fläche von
der Fläche
herunterfallen. Es ist gewährleistet,
dass nach dem Reinigungsvorgang die zu reinigenden Oberfläche wirklich
sauber ist, um den Wirkungsgrad der Solaranlage optimal ausnutzen
zu können.
Bei der Rückbewegung
des Reinigungselementes zum Ausgangspunkt hin, erfolgt eine Rotationsumkehr.
Auch hier wieder ist die Wirkrichtung derart, dass die Schmutzpartikel
vor dem Reinigungselement hergetrieben werden und am anderen Ende
der Fläche
wiederum von der Fläche
herunterfallen.
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Vorteilhafterweise
ist die Solaranlagenreinigungsvorrichtung derart an der Solaranlage
angeordnet, dass die Bewegungsrichtung des Reinigungselementes horizontal
verläuft.
Selbst bei geneigten Solaranlagen werden mit Sicherheit die Schmutzpartikel von
der Fläche
weggekehrt.
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Bei
einer Anordnung von Solarzellen oder Sonnenkollektoren zur Bildung
einer Solar- oder Photovoltaikanlage kann sich der wirksame Bereich über die
gesamte Fläche
erstrecken. Nach einer anderen Ausführung ist der wirksame Bereich
mit einem Rahmen umgeben, der die Sonnenenergie nicht Wärme oder
Strom umsetzt. In der Ruheposition ist das Reinigungselement dann
beispielsweise oberhalb dieses Rahmens angeordnet. Bei schräger Sonneneinstrahlung,
zum Beispiel in den Morgen- und Abendstunden, fährt das Reinigungselement in
eine Position entgegen der Einstrahlrichtung, sodass der wirksame
Bereich nicht abgeschattet ist. In einer anderen Ausführung ist
das Reinigungselement so weit von der wirksamen Fläche weg
positioniert, dass ein Schatten nicht auf die Fläche fällt. Hierbei ist vorteilhafterweise
die Führungsschiene
länger
ausgebildet als die Breite der Fläche, sodass in der Ruheposition das
Reinigungselement weit genug von der Fläche beabstandet ist.
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Nach
einer weiteren Variante weist zumindest eines der Enden der Führungsschiene
eine Biegung auf, die ermöglicht,
dass das Reinigungselement aus der Ebene der Fläche herausgebracht wird. Die
Biegung ist um eine Achse vorgesehen, die parallel zur Längsachse
des Reinigungselements ausgerichtet ist und erstreckt sich bezogen
auf die Ebene der wirksamen Fläche
nach unten. Sobald die Oberkante des Reinigungselementes unterhalb
der Oberfläche
der wirksamen Fläche
angeordnet ist, kann kein von dem Reinigungselement erzeugter Schatten auf
die Fläche
fallen.
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Nach
einer weiteren Ausführung
erstreckt sich das gebogene Ende der Führungsschiene bis unter die
Fläche.
In der Ruheposition kommt das Reinigungselement unter die Fläche zu liegen
und ist so vor Witterungseinflüssen
geschützt.
Die Lebensdauer wird dadurch verlängert.
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Nach
einer weiteren Ausführung
erstreckt sich die Führungsschiene über die
ganze Breite einer die Fläche
tragenden Tragkonstruktion. Als Tragkonstruktion ist hierbei das
Dach eines Hauses, ein Gestell oder dergleichen vorgesehen. Vorteilhafterweise wird
die Tragkonstruktion von der Führungsschiene umgriffen.
Die Ruheposition ist somit beispielsweise unter dem Ortgang eines
Daches vorgesehen. Zusätzlich
ist hier das Reinigungselement vor Witterungseinflüssen geschützt, was
dessen Lebensdauer erhöht.
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Auch,
wenn nur eine Führungsschiene
beschrieben ist, so ist im Endeffekt je eine Führungsschiene gemeint, da die
Reinigungsvorrichtung bevorzugt an zwei Führungsschienen gelagert ist.
Der Überstand
der Führungsschiene
gegenüber
der Fläche
kann einseitig ausgebildet sein. Nach einem weiteren Vorschlag kön nen die
Führungsschienen
die Fläche
auch beidseitig überragen.
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Es
können
auch zwei Ruhepositionen für
das Reinigungselement vorgesehen sein. Der Reinigungsvorgang kann
mit nur einer Bewegungsrichtung abgeschlossen sein. Die Ruheposition
vor dem Reinigungsvorgang war zum Beispiel links von der Fläche und
die Ruheposition nach dem Reinigungsvorgang ist dann zum Beispiel
auf der rechten Seite der Fläche.
Nach einer weiteren Ausführung
beinhaltet der Reinigungsvorgang eine Hin- und Herbewegung des Reinigungselementes.
Die Ruheposition ist nach dem Reinigungsvorgang die gleiche wie
vor dem Reinigungsvorgang.
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Für die Solaranlagenreinigungsvorrichtung ist
eine Steuerung vorgesehen, über
die manuell oder auch vollautomatisch die Solaranlagenreinigungsvorrichtung
steuerbar ist. Beispielsweise kann ein Sensor vorgesehen sein, der
bei Bedarf die Solaranlagenreinigungsvorrichtung in Betrieb setzt.
Ein Endschalter bewirkt, dass am Ende der zu reinigenden Fläche die
Solaranlagenreinigungsvorrichtung gestoppt wird. Des Weiteren kann
die Solaranlagenreinigungsvorrichtung über einen Regensensor gesteuert
werden, der einen Reinigungsvorgang nur bei Regenwetter in Gang
setzt, sodass Schmutzpartikel, die bei einem trockenen Reinigungsvorgang
nicht entfernt werden können,
bei einem Nassvorgang entfernt werden. Auch kann nach einer weiteren
Ausführung über oder
neben dem Reinigungselement ein Behälter angeordnet sein, der beispielsweise
eine Reinigungsflüssigkeit
oder eine Enteisungsflüssigkeit enthält, um die
Reiniungswirkung der Solaranlagenreinigungsvorrichtung zu erhöhen. Dieser
Behälter kann
sich mit dem Reinigungselement entlang der Schienen mitbewegen,
kann jedoch auch ortsfest angeordnet sein, wobei über zum
Beispiel flexible Schläuche
die Flüssigkeit
auf die zu reinigenden Fläche
aufgebracht werden kann.
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Nicht
ausgeschlossen von der Erfindung ist der Gedanke, den Antrieb an
dem Abtriebsrad beziehungsweise dem Ritzel angreifen zu lassen.
Die Wirkung auf das Reinigungselement und den Vortrieb ist die gleiche
wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Anordnung
der Getriebe muss nicht verändert
werden.
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Auch
ist die Verwendung von zwei separaten Motoren für den Antrieb in die Erfindung
eingeschlossen. Die Motoren greifen jeweils an den entgegengesetzten
Enden des Reinigungselementes an. Dadurch können Motoren mit geringerer
Leistung verwendet werden als bei der Lösung mit nur einem Motor, was
unter Umständen
die Kosten für
die einzelnen Motoren verringert. (Motoren mit geringer Leistung
sind preiswerter als Motoren mit höherer Leistung). Auch können die
Motoren unterschiedlich angreifen, beispielsweise treibt ein erster
Motor das Reinigungselement und ein zweiter Motor den Vorschubantrieb
an. Reinigungselement und Vorschubantrieb sind dann entkoppelt,
aber der Vorschubantrieb auf beiden Seiten der Solaranlage kann über eine
Verbindung gekoppelt sein, die zum Beispiel aus einer Welle mit
Zahnkranz besteht, jedoch keine Reinigungselemente trägt.
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In
der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel
schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 die
erfindungsgemäße Solaranlagenreinigungsvorrichtung,
dreidimensional als Explosionszeichnung;
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2a bis 2c die
erfindungsgemäße Solaranlagenreinigungsvorrichtung
in Draufsicht und zwei Seitenansichten;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
des Endes der Führungsschiene;
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4 den
Antrieb der Solaranlagenreinigungsvorrichtung;
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5 eine
weitere Ausführung
der Solaranlagenreinigungsvorrichtung;
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6a und 6b die
Solaranlagenreinigungsvorrichtung nach 5 in Seitenansicht
und Draufsicht.
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In
den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht
zweckmäßig, nicht
erneut beschrieben.
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In 1 ist
mit 1 die Solaranlagenreinigungsvorrichtung bezeichnet.
Als Solaranlagen sind beispielsweise Solarzellen, Sonnenkollektoren
oder Photovoltaikzellen 30 vorgesehen, die derart angeordnet
sind, dass sie eine geschlossene oder zumindest fast geschlossenen
Fläche 10 bilden.
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Beidseitig
der Solaranlage sind Führungsschienen 5 zur
Lagerung der Solaranlagenreinigungsvorrichtung 1 vorgesehen.
Die Solaranlagenreinigungsvorrichtung 1 besteht aus einem
Reinigungselement 6, das in diesem Fall von einer zylinderförmigen Bürste 16 gebildet
ist. Das Reinigungselement 6 wird von einem Antrieb 20,
einem Motor 2, in Rotation versetzt und dreht sich somit
um seine eigene Längsachse
L. Das Reinigungselement 6 ist über eine Antriebswelle 19 mit
dem Motor 2 verbunden. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des
Reinigungselementes 6 entspricht der Umdrehungsgeschwindigkeit
des Motors 2. Nicht dargestellt ist die Ausführung, bei
der die Rotation des Motors über- oder
untersetzt wird. In diesem Fall wird der Rotationsantrieb für das Reinigungselement 6 über ein
zusätzliches
Getriebe angesteuert.
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Das
Reinigungselement 6 ist an seinen beiden Enden auf je einer
Lagerkonsole 11, 11' gelagert, die über einen
Haltewinkel 12, 12' mit
einem Laufwagen 7 verbunden ist. Der Laufwagen 7 ist
in 4 zu erkennen. Der Laufwagen 7 ist in
der Führungsschiene 5 frei
verschieblich angeordnet.
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Erfindungsgemäß besteht
die Führungsschiene 5 aus
einem C-Profil, wobei die Öffnung 17 des
C-Profils nach unten gerichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass sich
in der Führungsschiene 5 kein Schmutz
ablagern kann, der die Bewegung des Laufwagens 7 behindern
könnte.
Der Laufwagen 7 besteht aus zwei zueinander parallel angeordneten
Rollen 31, die über
eine Rollenachse miteinander verbunden sind. Die Rollen 31 sind
frei drehbar und laufen auf den der Öffnung 17 des C-Profils
zugewandten Abwinkelungen. Oberhalb der Führungsschiene 5 ist
eine Kette 13 angeordnet, die Teil des Antriebes 20 – zum Hinwegbewegen
des Reinigungselementes 6 über die Fläche 10 – ist. Ein
Ritzel 14 das mit der Kette 13 in Wirkverbindung
steht, bewirkt eine derartige Bewegung.
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Das
Ritzel 14 wird mittelbar von dem gleichen Motor 2 angetrieben,
der auch für
den Antrieb des Reinigungselementes 6 vorgesehen ist. Das
Reinigungselement 6 bzw. dessen Antriebswelle 19 ist mit
einem umlaufenden Zahnkranz 18 versehen. In diesen Zahnkranz 18 greift
ein Zahnrad ein, das als Abtriebsrad 4 vorgesehen ist.
Das Ritzel 14 ist auf der gleichen Achse 21 wie
das Abtriebsrad 4 angeordnet und hat deshalb die gleiche
Rotationsrichtung wie das Abtriebsrad 4. Die Rotationsrichtung
des Reinigungselementes 6 ist entsprechend entgegengesetzt.
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Der
Durchmesser des Ritzels 14 ist kleiner als der des Abtriebsrades 4,
wodurch eine Untersetzung der Rotation entsteht. Das Ritzel 14 arbeitet sich
durch seine Rotation an der Kette 13 entlang und zieht
das Reinigungselement 6 zusammen mit dem Motor 2 über die
zu reinigende Fläche 10 hinweg.
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Wie
bereits erwähnt
ist die Kette 13, 13' oberhalb der Führungsschiene 5, 5' und zu dieser
beabstandet, angeordnet. Sie ist mit ihrem ersten Kettenende 22, 22' – wie zusätzlich in 3 zu
sehen ist – über einen
Befestigungswinkel 23, 23' und ein Befestigungselement 24, 24' am Ende oder
in der Nähe des
Endes 25, 25' an
der Führungsschiene 5 befestigt.
Das zweite Kettenende 26' ist
ebenfalls über
einen zweiten Befestigungswinkel 27', und ein zweites Befestigungselement 28' mit dem zweiten
Ende 29' der
Führungsschiene 5, 5' verbunden.
Eine Spannvorrichtung 15, 15' dient dazu die Kette 13, 13' zu spannen.
In der Kette 13, 13' kann
sich wie auch in der Führungsschiene 5, 5' kein Schmutz
ablagern. Dieser fällt
durch die Kettenglieder hindurch. Zusätzlich werden durch das Ritzel 14, 14' gegebenenfalls trotzdem
auf der Kette 13, 13' verbliebene Schmutzpartikel aus
der Kette 13, 13' herausgedrückt, so dass
die Kette 13, 13' immer
sauber bleibt. Auch wenn sich im Winter Schnee oder Eis auf der
Kette 13, 13' ablagert,
erfolgt eine Reinigung durch das Ritzel 14, 14'.
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Die
andere Seite des Reinigungselementes 6 ist gleich ausgebildet
wie die erste Seite. An der Antriebswelle 19' oder auch am Ende des Reinigungselementes 6 ist
ebenfalls ein Zahnkranz 18' vorgesehen,
mittels dem die Rotation des Reinigungselementes 6 auf
ein Abtriebsrad 4',
und von diesem auf ein weiteres Ritzel 14' übertragen wird. Dieses weitere
Ritzel 14' wirkt
wiederum mit einer weiteren Kette 13' für den Vortrieb des Reinigungselementes 6 zusammen.
Beide Getriebe 3, 3',
bestehend aus Zahnkranz 18, 18', Abtriebsrad 4, 4', Ritzel 14, 14' und Kette 13, 13' sind identisch
ausgebildet. Mit nur einem Antrieb 20 bzw. nur einem Motor 2,
vorteilhafterweise einem Elektromotor, ist, wird auf diese Weise ein
Gleichlauf beider Seiten des Reinigungselementes 6 erreicht,
was zu einer Vereinfachung des Aufbaus des Antriebes 20 führt.
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In 2a ist
die Solaranlagenreinigungsvorrichtung 1 in Draufsicht dargestellt.
Die Solaranlage besteht aus einzelnen Solarzellen 30, Sonnenkollektoren
oder Photovoltaikelementen, die zusammen eine ebene Fläche 10 ergeben.
Die Führungsschienen 5 sind
vorteilhafterweise ober- und unterhalb der Solaranlage angeordnet,
was bewirkt, dass die Solaranlagenreinigungsvorrichtung 1 sich
in einer Horizontalen bewegt. Die Rotationsrichtung der Bürste 16 ist,
durch den Antrieb 20 bedingt, derart, dass die Wirkrichtung
der Borsten der Bürste 16 die
gleiche Richtung wie der Vortrieb des Reinigungselementes 6 aufweist.
Schmutzpartikel, Schnee, Laub und dergleichen werden durch die Art
des Antriebes vor der Bürste 16 hergetrieben,
bis am Ende der Fläche 10 der
Schmutz hinunterfällt.
Gegebenenfalls kann hier ein Auffangbehälter vorgesehen sein. Bei der
Rückbewegung
der Solaranlagenreinigungsvorrichtung 1 zum Ausgangspunkt
erfolgt eine Umkehr des Vortriebs und damit eine Umkehr der Rotationsrichtung, so
dass auch in diesem Fall wiederum der Schmutz vor der Bürste 16 hergetrieben
wird. Nach dem Reinigungsvorgang ist gewährleistet, dass die Fläche 10 vollständig sauber
ist.
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Mit 9 ist
eine Steuerung bezeichnet, die eine vollautomatische Steuerung der
Solaranlagenreinigungsvorrichtung ermöglicht. Sensoren, wie ein Regensensor,
ein Temperaturfühler
oder ein Zeitgeber steuern die Solaranlagenreinigungsvorrichtung.
Ein Endschalter schaltet die Solaranlagenreinigungsvorrichtung ab,
wenn das Reinigungselement 6 das Ende der Fläche 10 erreicht
hat. Gegebenenfalls ist anstelle des Endschalters ein Umschalter
vorgesehen, der die Vorschubrichtung des Reinigungselementes 6 umkehrt
und es zum Ausgangspunkt mit umgekehrter Rotation des Reinigungselementes 6 zurückfährt.
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In 5 ist
eine weitere Ausführung
der erfindungsgemäßen Solaranlagenreinigungsvorrichtung 1 dargestellt.
Die Solaranlage inklusive der Solaranlagenreinigungsvorrichtung 1 ist
auf dem Dach 40 eines Hauses 41 angeordnet. Die
aus Sonnenkollek toren 30 oder Solarzellen 30 bestehende
Fläche 10 der
Solaranlage erstreckt sich hierbei nicht über das gesamte Dach 40 des
Hauses 41. Ober- und unterhalb dieser Fläche 10 sind
Führungsschienen 5 angeordnet,
deren Länge
F größer ist
als die Breite B der Fläche 10.
Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Länge
F der Führungsschienen 5 sogar
länger
als die Breite des Daches 40 und umgreift den Ortgang 42,
sodass die Enden 25 der Führungsschienen 5 unterhalb
des Daches 40 enden. Nach einem Reinigungsvorgang fährt das
Reinigungselement 6 in eine Ruheposition I im
Bereich der Enden 25 der Führungsschiene 5, sodass
es unterhalb des Daches 40 zum Liegen kommt und vor Witterungseinflüssen geschützt ist.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass in dieser Stellung die Fläche 10 von
dem Reinigungselement 6 nicht abgeschattet werden kann,
sodass eine effiziente Ausnutzung der Sonnenkollektoren 30 oder Solarzellen 30 erreicht
wird. Am anderen Ende der Führungsschienen 5 ist
ebenfalls eine Biegung 43 vorgesehen, sodass die anderen
Enden 25 ebenfalls unterhalb des dem ersten Ortgangs 42 gegenüberliegenden
Ortgang 42 des Daches 40 enden. Bei dem Reinigungsvorgang
ist es nun möglich
die Reinigung nur in eine Richtung vorzunehmen und das Reinigungselement 6 in
einer zweiten Ruheposition II, die der ersten gegenüber liegt,
verweilen zu lassen.
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Nach
einem weiteren Vorschlag beinhaltet der Reinigungsvorgang zwei Bewegungsrichtungen, sodass
das Reinigungselement 6 in der gleichen Ruheposition I verbleibt
wie vor dem Reinigungsvorgang.
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In 6a ist
eine Seitenansicht der Solaranlage inklusive der Solaranlagenreinigungsvorrichtung 1 gezeigt.
Die Fläche 10 weist
eine bestimmte Breite B auf, die kleiner oder gleich der Breite
einer Unterkonstruktion beziehungsweise des Daches 40 eines Hauses 41 ist.
Ober- und unterhalb der Fläche 10 (siehe 6b)
sind Führungsschienen 5 vorgesehen,
deren Länge
F größer ist
als die Breite B der Fläche 10.
Das Reinigungselement 6 kann in seiner Ruheposition I, II so
weit von der Fläche 10 entfernt
angeordnet sein, dass selbst bei seitlicher, schräger Sonneneinstrahlung
in den Morgen- und Abendstunden kein Schatten auf die Fläche 10 fällt.
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Nach
einer weiteren Ausführung
ist es auch möglich,
dass das Reinigungselement 6 je nach Sonnenstand verfahrbar
ist. Bei Sonneneinstrahlung beispielsweise in den Morgenstunden
(in Bezug auf die Zeichnung gesehen von links) fährt das Reinigungselement in
eine rechte Position und umgekehrt in den Abendstunden bei Sonneneinstrahlung
von rechts verfährt
es in die Position – wie
zu erkennen – ist
links von der Fläche.
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Nach
der dargestellten Ausführung
sind die Enden 25 der Führungsschiene 5 um
eine Biegeachse A gebogen, wobei die Biegeachse A parallel zur Längsachse
L des Reinigungselementes 6 ausgerichtet ist. Die Biegung 43 ist
derart ausgebildet, sodass das Reinigungselement 6 in seiner
Ruheposition I, II eine Stellung einnimmt, die
unterhalb der Oberfläche
der Fläche 10 liegt.
Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich die Biegung 43 derart weit, dass beispielsweise
eine Tragkonstruktion, auf der die Fläche 10 angeordnet
ist, umgriffen wird und das Reinigungselement 6 in der
Ruheposition I, II unterhalb der Tragkonstruktion
wie dem Dach 40 eines Hauses 41 angeordnet ist.
In dieser Stellung ist es unmöglich,
dass von dem Reinigungselement 6 ausgehender Schatten auf
die Fläche
F auftrifft. Die Ausbildung der Führungsschiene 5 ist
die gleiche wie in den zuvor genannten Ausführungsbeispielen beschrieben
ist. Sie besteht aus einem nach unten offenen C-Profil und der Kettenantrieb
ist von der Schiene beabstandet. Durch diese Anordnung können sich
weder auf den Schienen noch auf der Kette Schmutzpartikel ablagern.
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Die
jetzt mit der Anmeldung und später
eingereichten Ansprüche
sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte
sich hier bei näherer
Prüfung,
insbesondere auch des einschlägigen
Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal
für das
Ziel der Erfindung zwar günstig,
nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon
jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere
im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Es
ist weiter zu beachten, daß die
in den verschiedenen Ausführungsformen
beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten
der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind
einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar.
Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
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Die
in den abhängigen
Ansprüchen
angeführten
Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
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.
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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.
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Merkmale,
die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale
aus Ansprüchen,
die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung
vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar
auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen
erwähnt wurden
beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders
günstige
Ergebnisse erreichen.