DE4016719A1 - Fensterscheibenreinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fensterscheibenreinigungs­ vorrichtung, die Fensterscheiben mit einem Wischblatt, etwa einem Gummiquetscher, reinigt, und ein Verfahren zum Steuern der Fensterscheibenreinigungsvorrichtung.

Mit der Tendenz, zunehmend höhere Gebäude zu errichten, nimmt auch die Anzahl der Fenster in den Gebäuden zu, wodurch das regelmäßige Reinigen der Fensterscheiben arbeitsaufwendiger wird.

Ein seit längerem angewandtes Verfahren zur Fenster­ scheibenreinigung besteht darin, daß eine Reinigungs­ person von einem vom Gebäudedach herabhängenden beweg­ baren Gerüst aus Wasser auf die Scheiben aufträgt und dieses mit einem Hand-Wischer abwischt. Dieses herkömm­ liche Reinigungsverfahren ist wenig effizient und zudem gefährlich für das Reinigungspersonal.

Ferner ist eine Vorrichtung zum automatischen Reinigen von Fensterscheiben entwickelt worden. Fig. 4 zeigt ein Beispiel für eine herkömmliche automatische Fenster­ scheibenreinigungsvorrichtung, bei der eine vom Ge­ bäudedach herabhängende, vertikal verfahrbare Reini­ gungseinheit 1 vorgesehen ist. Ein Wischblatt 2 ist derart an der Einheit 1 montiert, daß es an der Fen­ sterscheibe W anliegt und seine Befestigungsposition veränderbar ist. Aus einer Wassersprühdüse 1 wird Wasser auf die Fensterscheibe W gesprüht, und das Wischblatt 2 wischt Staub von der Scheibe, während die Reinigungseinheit 1 abwärts bewegt wird. Verschmutztes Reinigungswasser wird aufgefangen und in einem Schmutz­ wassertank gesammelt.

Bei dieser herkömmlichen Fensterscheibenreinigungsvor­ richtung muß das Wischblatt 2 mit einer konstanten Kraft gegen die Fensterscheibe W gepreßt werden, um ein zufriedenstellendes Reinigungsergebnis zu erzielen, bei dem kein nicht abgewischter Bereich auf den Fenster­ scheiben verbleibt.

Zu diesem Zweck wird bei der herkömmlichen Fenster­ scheibenreinigungsvorrichtung das Maß, in dem das Wischblatt von der Reinigungseinheit 1 absteht, durch Verändern der Befestigungsposition des Wischblattes 2 eingestellt, bevor der Reinigungsvorgang durch Abwärts­ bewegung der Reinigungseinheit 1 gestartet wird.

Obwohl die Reinigungseinheit 1 der herkömmlichen Vor­ richtung an Führungen entlangbewegt wird, die an den Seiten der Fenster angeordnet sind, existiert das Problem von Unregelmäßigkeiten der Montageposition der Führungen und der Fensterscheiben, die durch Fehler bei der Montage der Führungen und der Scheiben bedingt sind. Aus diesem Grund ist der Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Fensterscheibe W und der Reinigungs­ einheit 1 in der Praxis nicht konstant, wodurch die Andrückkraft des Wischblattes 2 variiert.

Deshalb tendiert das Wischblatt 2 nachteiligerweise dazu, im Gegensatz zu der in Fig. 5a gezeigten optima­ len Position einen Abstand von der Fensterscheibe W einzunehmen, wie Fig. 5b zeigt, oder andererseits zu eng an der Fensterscheibe W anzuliegen, wie Fig. 5c zeigt, so daß nicht abgewischte Bereiche auf der Fensterscheibe W verbleiben bzw. die Wischbewegung des Wischblattes 2 durch zu starke Reibung beeinträchtigt wird oder Kratzer auf der Fensterscheibe W verursacht werden.

Die Probleme bei herkömmlichen Vorrichtungen sind jedoch nicht auf diejenigen beschränkt, die durch Montagefehler der Fensterscheiben und der Führungen verursacht werden. In dem Fall, daß Fensterscheiben W eine große horizontale Abmessung haben und der Reini­ gungsvorgang durch Bewegung der Reinigungseinheit 1 in horizontaler Richtung erfolgen muß, ist auch eine in Fig. 5d gezeigte gekrümmte Oberfläche einer Fenster­ scheibe problematisch, wie sie etwa in einem Eckbereich eines Gebäudes vorhanden sein kann. Bei gekrümmten Fensterscheibenbereichen ergeben sich unvermeidliche Schwankungen des Abstandes zwischen der Oberfläche der Fensterscheibe W und dem Wischblatt 2, so daß nicht abgewischte Bereiche zurückbleiben oder andererseits der Wischvorgang durch zu starken Reibwiderstand behindert wird.

Um diesen Problemen entgegenzuwirken, wurde eine Reini­ gungsvorrichtung entwickelt, bei der das Ausmaß des Vorstehens des Wischblattes durch Ausfahren oder Zu­ rückziehen von Luftzylinder-Armen eingestellt wird. Ein mit dieser Reinigungsvorrichtung durchgeführtes Experi­ ment hat ergeben, daß, wie Fig. 6a und 6b zeigen, die Andrückkraft des Wischblattes 2 in einigen Fällen beträchtlich verändert wird, wenn das Ausmaß des Vor­ stehens des Wischblattes nur geringfügig verändert wurde, in anderen Fällen jedoch kaum verändert wird, obwohl das Ausmaß des Vorstehens des Wischblattes beträchtlich verändert wurde. Dieses Phänomen hängt mit den spezifischen Bedingungen des Anlagekontaktes des Wischblattes mit der Oberfläche der Fensterscheibe zusammen. Somit ist das Verhältnis zwischen der An­ drückkraft des Wischblattes 2 und dem Ausmaß des Vor­ stehens des Wischblattes 2 nicht linear, und deshalb kann ein Regelsystem, welches das Ausmaß des Vorstehens des Wischblattes 2 durch Ausfahren oder Zuruckziehen von Luftzylindern regelt, die Reinigungseffizienz nicht den Anforderungen entsprechend verbessern.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Fensterscheiben­ reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Regeln dieser Vorrichtung zu schaffen, bei der beim Reinigen von Fensterscheiben das Wischblatt unabhängig von Schwankungen im Abstand zwischen dem Wischblatt und der Fensterscheibe mit konstanter Andrückkraft über die gesamte Breite der Fensterscheibe gedrückt und somit die Reinigungseffizienz beträchtlich verbessert wird.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Steuern einer Fensterscheibenreinigungsvorrichtung, bei dem das Wischblatt in allen Phasen des Reinigungsvorgangs, d.h. beim Starten des Reinigungsvorgangs, während des eigentlichen kontinuierlichen Reinigungsvorgangs und beim End-Reinigungsvorgang, stets unter optimalen Be­ dingungen arbeitet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird die Reinigungseffizienz wesent­ lich verbessert, indem die Andruckkraft des Wisch­ blattes, die diesem über zwei Servo-Systeme übermittelt wird, durch Rückkopplungsregelung geregelt wird.

Bei der Fensterscheibenreinigungsvorrichtung bewegt die zum Vor- und Zurückbewegen vorgesehene Servoeinrichtung das Wischblatt auf die Fensterscheibenoberfläche zu oder von dieser weg, und die Servoeinrichtung zum Ein­ stellen des Wischblattwinkels stellt den Neigungswinkel des Wischblattes in bezug auf die Fensterscheibenober­ fläche ein. Es werden die Position des Wischblattes und die Andrückkraft des Wischblattes gegen die Fenster­ scheibenoberfläche ermittelt, wobei die Andrückkraft und der Neigungswinkel des Wischblattes während jeder Phase, d.h. beim Starten des Reinigungsvorgangs, wäh­ rend des kontinuierlichen Reinigungsvorgangs und beim End-Reinigungsvorgang, durch die Regeleinrichtung ge­ regelt werden. Die Feinregelung der Position des Wisch­ blattes erfolgt durch Rückkopplung auf der Basis der Andrückkraft, so daß die Andrückkraft durch die Rege­ lung innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten und somit die Reinigungseffizienz erhöht wird.

Bei dem Verfahren zum Regeln der Fensterscheibenreini­ gungsvorrichtung werden die Andrückkraft und der Nei­ gungswinkel des Wischblattes, das sich beim Starten des Reinigungsvorgangs, während des kontinuierlichen Reini­ gungsvorgangs und beim End-Reinigungsvorgang auf die Fensterscheibenoberfläche zu oder von dieser weg be­ wegen läßt, durch Rückkopplungsregelung auf der Basis der ermittelten Position und des ermittelten Neigungs­ winkels des Wischblattes geregelt. Auf diese Weise wird die Feinregelung der Wischblattposition so durch­ geführt, daß die Andrückkraft des Wischblattes in einem vorbestimmten Bereich gehalten und somit die Reini­ gungseffizienz verbessert wird.

Gemäß einem Aspekt des Regelungsverfahrens erfolgt die Rückkopplungsregelung derart, daß der vordere Rand­ bereich des Wischblattes beim Starten des Reinigungs­ vorgangs zuverlässig gegen die Fensterscheibenober­ fläche gedrückt wird und somit kein nicht abgewischter Bereich auf der Fensterscheibe zurückbleibt.

Gemäß einem weiteren Aspekt des Regelungsverfahrens wird die Rückkopplungsregelung so durchgeführt, daß, da zunächst während des Aufsprühens von Wasser ein Teil der dem Wischblatt übermittelten Kraft verlorengeht, während des kontinuierlichen Reinigungsvorgangs die An­ drückkraft verringert und somit der Randbereich des Wischblattes präzise gegen die Fensterscheibenober­ fläche gepreßt wird, wodurch sich die Fensterscheibe effizient reinigen läßt.

Einem weiteren Aspekt der Erfindung nach erfolgt die Regelung für das Wischblatt derart, daß das Wischblatt zurückgezogen und sein Neigungswinkel kontinuierlich vergrößert wird, um das Wischblatt präzise gegen den Randbereich des Fensters zu drücken und folglich beim End-Reinigungsvorgang keinen vom Wischblatt nicht er­ faßten Bereich zu hinterlassen.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht der Ausfüh­ rungsform der Fensterscheibenreinigungsvorrich­ tung bei Verwendung zum Wischen von Fenster­ scheiben in vertikaler Richtung,

Fig. 2a eine perspektivische Ansicht der bei der Aus­ führungsform verwendeten Wischblatt-Einheit,

Fig. 2b eine vergrößerte Schnittansicht des Wischblat­ tes,

Fig. 2c eine vergrößerte Seitenansicht der Servoein­ richtung zum Vor- und Zurückbewegen das Wisch­ blattes und der Servoeinrichtung zum Einstellen des Wischblattwinkels,

Fig. 3 ein exemplarisches Flußdiagramm des Verfahrens zum Regeln der Fensterscheibenreinigungsvor­ richtung,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Fen­ sterscheibenreinigungsvorrichtung,

Fig. 5a-5d Ansichten der Wischblattpositionen beim Reinigungsvorgang mittels der herkömmlichen Fensterscheibenreinigungsvorrichtung, und

Fig. 6a und 6b Diagramme des Verhältnisses zwischen dem Versetzungsbetrag des Wischblattes und der Andrückkraft.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist die Fensterscheiben­ reinigungsvorrichtung 10 in einer Reinigungseinheit 11 angeordnet, die in jede gewünschte Position an einer mit Fensterscheiben W versehenen Gebäudewandfläche bewegbar ist. Bei dem gezeigten Beispiel besteht die Reinigungseinheit 11, die zum Reinigen von Fenstern in vertikaler Richtung in der Lage ist, aus einer in horizontaler Richtung langgestreckten Box, die durch zwei Drähte 40, die von einem verfahrbar am Gebäudedach vorgesehenen Dach-Wagen herabhängen, aufgehängt und vertikal bewegbar ist.

In dem Fall, daß die Vorrichtung für eine (nicht ge­ zeigte) Reinigungseinheit verwendet wird, die Fenster­ scheiben in horizontaler Richtung reinigt, besteht die Reinigungseinheit aus einer Box, die horizontal entlang oberen und unteren Schienen verfahrbar ist, die sich an den oberen und unteren Bereichen einer Reihe horizion­ tal verlaufender Fensterscheiben W erstrecken.

Die gezeigte Einheit 11 zum Reinigen von Fensterschei­ ben in vertikaler Richtung weist an ihrer Vorderfläche eine Öffnung auf, deren Länge der Breite der Fenster­ scheibe W entspricht. In dieser Öffnung ist ein Kopf- Gehäuse 12 angeordnet, an dem Einrichtungen zum Reini­ gen von Fensterscheiben montiert sind. Das Kopf-Gehäuse 12 ist durch einen Motor 13 und ein Seil 42 vertikal in der Öffnung verfahrbar, und es ist selbst bei Abwärts­ bewegung der Reinigungseinheit 11 möglich, die relative Geschwindigkeit des Kopf-Gehäuses 12 in bezug auf die Fensterscheibe W auf null zu reduzieren, indem das Kopf-Gehäuse 12 durch Steuerung des Motors 13 hochge­ zogen wird.

Ein Wischblatt oder Gummiquetscher 14 ist an dem Kopf- Gehäuse 12 befestigt durch eine zum Vor- und Zurück­ bewegen vorgesehene Servoeinrichtung 15, die das Wisch­ blatt 14 auf die Fensterscheibe W zu oder von dieser weg bewegt, und eine Neigungswinkel-Servoeinrichtung 16, die den Neigungswinkel des Wischblattes 14 in bezug auf die Oberfläche der Fensterscheibe W einstellt.

Die Servoeinrichtung 15 zur Vor- und Zurückbewegung ist gemäß Fig. 2a versehen mit zwei in dem Kopf-Gehäuse 12 vorgesehenen Führungen 17, und zwei Schlitten 18, die derart gleitbar auf den Führungen 17 montiert sind, daß sie sich auf die Fensterscheibe W zu und von dieser weg bewegen lassen. Servomotoren 20 sind mit Trägern 19 verbunden, die über Drucksensoren 21 fest an den Schlitten 18 montiert sind.

Mit jedem Schlitten 18 ist durch Träger 24 der Basis- Teil eines Wischblatt-Halters 22 schwenkbar verbunden. Das Wischblatt 14 ist an dem Wischblatt-Halter 22 be­ festigt, und auf der Oberseite des Wischblatt-Halters 22 sind Arme 23 einstückig angeformt.

Indem die Schlitten 18 durch Steuerung der zur Vor- und Zurückbewegung vorgesehenen Servomotoren 20 hin- bzw. herbewegt werden, lassen sich der Wischblatt-Halter 22 und somit das Wischblatt 14 auf die Oberfläche der Fen­ sterscheibe W zu bzw. von dieser weg bewegen.

Das an dem Wischblatt-Halter 22 befestigte Wischblatt 14 kann aus einer einzigen Gummi-Platte bestehen oder alternativ eine zusammengesetzte Struktur aus Gummi- Platten und aus Kunstharz gefertigten elastischen Stützplatten sein, wie in Fig. 2b gezeigt ist.

Das Wischblatt 14 der in Fig. 2b gezeigten zusammen­ gesetzten Struktur besteht aus drei Gummi-Platten 14 a, 14 b und 14 c und zwei elastischen Stützplatten 14 d und 14 e. Die Gummi-Platten 14 a und 14 b sind an den oberen und unteren Flächen der elastischen Stützplatten 14 d und 14 e angeordnet, und die Gummi-Platte 14 c, die die gleiche Dicke hat wie die kombinierte Dicke der elasti­ schen Stützplatten 14 d und 14 e, ist am vorderen Ende der elastischen Stützplatten 14 d und 14 e angeordnet. Die Gummi-Platten 14 a, 14 b und 14 c sind mit den ela­ stischen Stützplatten 14 d und 14 e verbondet, aber die Stützplatten 14 d und 14 e sind nicht miteinander ver­ bondet.

Dieses eine zusammengesetzte Struktur aufweisende Wischblatt 14 gleicht in seinen Abmessungen und seiner Gestalt im wesentlichen den herkömmlichen Wischblät­ tern. Da jedoch das Wischblatt 14 mit den inneren elastischen Stützplatten 14 d und 14 e versehen ist, ist seine Steifigkeit als Ganzes extrem hoch, während sein vorderes Ende so weich ist wie bei herkömmlichen Wisch­ blättern.

Weil die aus elastischem Kunstharz gefertigten Stütz­ platten 14 d und 14 e nicht miteinander verbondet sind, hat das Wischblatt 14 eine größere Flexibilität als im Falle einer aus einer einzigen elastischen Kunstharz­ platte bestehenden Stützplatte und weist dennoch die nötige Steifigkeit auf.

Aufgrund der beschriebenen komplexen Struktur des Wischblattes 14 von Fig. 2b ist es nicht nötig, Stei­ figkeit und Flexibilität des Wischblattes 14 durch das Ausmaß des Vorstehens des Wischblattes 14 von dem Wischblatt-Halter 22 einzustellen. Wegen der durch die elastischen Stützplatten 14 d und 14 e bewirkten hohen Steifigkeit des Wischblattes 14 läßt sich dieses so montieren, daß es im Querschnitt betrachtet geradlinig verläuft, ohne daß sein vorderer Endbereich herabhängt.

Aufgrund der Tatsache, daß der vordere Endbereich des Wischblattes 14 nicht herabhängt, läßt sich die Kante des Wischblattes 14 unmittelbar vom Start des Reini­ gungsvorganges an gleichförmig an der Oberfläche der Fensterscheibe W ansetzen.

Da die elastischen Stützplatten 14 d und 14 e innerhalb der Gruppe der Gummi-Platten 14 a, 14 b und 14 c angeord­ net sind, sind sie mit Gummi bedeckt, so daß das Wisch­ blatt nicht beschädigt wird, wenn es unbeabsichtigt gegen eine Gebäudewandoberfläche stoßen sollte.

Dank der hohen Steifigkeit des Wischblattes 14 ist eine durch Reaktion bedingte Deformierung des Wischblattes beim Reinigen kaum möglich, so daß sich der Reinigungs­ vorgang sehr gleichmäßig durchführen läßt.

Vorzugsweise werden zwei elastische Stützplatten für das Wischblatt 14 verwendet, jedoch können auch eine einzige elastische Stützplatte oder mehr als zwei elastische Stützplatten vorgesehen sein.

Die in Fig. 2a und 2c gezeigte Winkeleinstellungs- Servoeinrichtung 16 ist versehen mit Trägern 24, die an den Basis-Teilen der Schlitten 18 angeordnet sind, Kugelspindeln 26, die durch Stifte 25 schwenkbar an den Trägern 24 befestigt sind, Spindelmuttern 27, die in Gewindeeingriff mit den Kugelspindeln 26 und durch Stifte 46 mit den Armen 23 des Wischblatt-Halters 22 verbunden sind, und Winkeleinstellungs-Servomotoren 28, die mit den Kugelspindeln 26 verbunden sind.

Wenn die Kugelspindeln 26 durch Aktivierung der Motoren 28 gedreht werden, werden die Spindelmuttern 27 längs der Kugelspindeln 26 verschoben. Auf diese Weise läßt sich der Neigungswinkel des Wischblatt-Halters 22 in bezug zur Fensterscheibe W durch die Stifte 46, die Arme 23 und die Stifte 47 ändern. Die Stifte 46 und 47 erstrecken sich parallel zur Fensterscheiben-Ober­ fläche.

Kodierer 29 und 30 sind an dem zur Vor- und Zurück­ bewegung vorgesehenen Servomotor 20 und dem Winkel­ einstellungs-Servomotor 28 vorgesehen, um auf der Basis der jeweiligen Umdrehungszahl den Betrag der Vor- bzw. Zurückbewegung und den Neigungswinkel zu ermitteln.

Eine Regeleinrichtung 33 enthält Servo-Antriebe 31 und 32 für den Vor- und Zurückbewegungs-Servomotor 20 und den Winkeleinstellungs-Servomotor 28. Die Drucksensoren 21 sind mit der Regeleinrichtung 33 verbunden. Die Regeleinrichtung 33 empfängt Ermittlungssignale, die die Andrückkraft des Wischblattes 14 angeben, und gibt Rückkopplungs-Regelsignale aus.

Die Regeleinrichtung 33 empfängt zudem Erkennungssig­ nale von zwei in der Reinigungseinheit 11 montierten Rahmen-Erkennungssensoren 34 und 35, die beispielsweise photoelektrische Sensoren sind und zum Erkennen der Fensterrahmen 44 der Fenster dienen, und von einem Fensterscheibennäherungs-Erkennungssensor 36, der die Annäherung des Wischblattes 14 an die Oberfläche der Fensterscheibe W erkennt.

Die Regeleinrichtung 33 führt die Rückkopplungsregelung derart durch, daß beim Start des Reinigungsvorgangs eine vergleichsweise hohe Andrückkraft B des Wischblattes 14 erzeugt wird, beim kontinuierlichen Reinigungsvorgang eine vergleichsweise niedrige An­ drückkraft C des Wischblattes 14 erzeugt wird, und beim End-Reinigungsvorgang das Wischblatt 14 zurückgezogen und dessen Neigungswinkel eingestellt wird, um den Randbereich der Fensterscheibe W abzuwischen.

Zusätzlich zu dem Wischblatt 14, das mit der zum Vor- und Zurückbewegen vorgesehenen Servoeinrichtung 15 und der Winkeleinstellungs-Servoeinrichtung 16 verbunden ist, sind in dem Kopf-Gehäuse 12 der Reinigungseinheit 11 eine Wassersprüheinheit, eine Schmutzwasser-Sammel­ einrichtung und andere (nicht gezeigte) bekannte Einrichtungen angeordnet.

Im folgenden werden die Arbeitsweise der Fensterschei­ benreinigungsvorrichtung 10 und das Verfahren zum Regeln der Vorrichtung 10 anhand des Flußdiagramms von Fig. 3 beschrieben.

1) Zunächst wird die Fensterscheibenreinigungsvorrich­ tung 10 an einem am Gebäudedach montierten Dach-Wagen aufgehängt, und es werden Vorbereitungen für die Fen­ sterscheibenreinigung durchgeführt, beispielsweise wird die Wassersprüheinrichtung betriebsbereit gemacht.

2) Nach Beendigung der erforderlichen Vorbereitungen wird ein Schalter betätigt, der einen Befehl zum auto­ matischen Betrieb der Regeleinrichtung 33 ausgibt. Daraufhin beginnt sich die Reinigungseinheit 11 abwärts zu bewegen.

3) Durch die Abwärtsbewegung der Reinigungseinheit 11 wird der obere Rahmen-Erkennungssensor 34 eingeschal­ tet, woraufhin der zur Vor- und Zurückbewegung vorge­ sehene Servomotor 20 mit hoher Drehzahl rotiert, so daß das Wischblatt 14 sich mit hoher Geschwindigkeit auf die Fensterscheibe W zu bewegt, bis der Fensterschei­ bennäherungs-Erkennungssensor 36 die Annäherung des Wischblattes 14 an die Oberfläche der Fensterscheibe W erkannt hat und somit eingeschaltet wird.

4) Wenn der Fensterscheibennäherungs-Erkennungssensor 36 eingeschaltet worden ist, wird die Ausfahrgeschwin­ digkeit des Wischblattes 14 auf eine niedrige Geschwin­ digkeit umgeschaltet. Beim Start des Reinigungsvorgangs wird die von dem Drucksensor 21 übermittelte Ist-An­ drückkraft A des Wischblattes 14 mit einem eingestell­ ten Soll-Wert B für die Andrückkraft des Wischblattes 14 verglichen. Wenn der Ist-Wert A kleiner ist als der Soll-Wert B, wird das Kopf-Gehäuse 12 in der Reini­ gungseinheit 11 so aufwärts bewegt, daß die relative Geschwindigkeit des Wischblattes 14 in bezug zu der Fensterscheibe W auf null reduziert und somit verhin­ dert wird, daß das Wischblatt 14 das Reinigen der Fen­ sterscheibe W durch Abwärtsbewegung beginnt.

Der Wert B der Andrückkraft des Wischblattes 14 beim Start des Reinigungsvorgangs wird höher eingestellt als die Andrückkraft C während des kontinuierlichen Reini­ gungsvorgangs, um das Anliegen des vorderen Randberei­ ches des Wischblattes 14 gegen die Oberfläche der Fen­ sterscheibe W zu gewährleisten. Der Soll-Wert B kann z.B. etwa 50% höher sein als die beim kontinuierlichen Reinigungsvorgang applizierte Andrückkraft C.

5) Wenn die Ist-Andrückkraft A des Wischblattes 14 den Soll-Wert B erreicht hat, wird die Aufwärtsbewegung des Kopf-Gehäuses 12 gestoppt.

6) Nach dem Stoppen der Aufwärtsbewegung des Kopf-Ge­ häuses 12 wird das Wischblatt 14 gleichzeitig mit der Abwärtsbewegung der Reinigungseinheit 11 abwärts bewegt, und das Reinigen der Fensterscheibe W wird gestartet.

Gleichzeitig mit dem Start des Reinigungsvorgangs wird das mit niedriger Geschwindigkeit erfolgende Ausfahren des Wischblattes 14 gestoppt, und der Neigungswinkel des Wischblattes 14 wird mit sehr niedriger Geschwin­ digkeit derart eingestellt, daß der Winkel des Wisch­ blattes 14 in bezug zu der Fensterscheibe W vergrößert wird (Fig. 2a). Zudem wird das Aussprühen von Wasser durch die Sprüheinrichtung gestartet.

7) Nach dem Start des Reinigungsvorgangs wird die Betriebsart des Wischblattes 14 von der Reinigungs­ start-Betriebsart auf die Betriebsart des kontinuier­ lichen Reinigungsvorgangs umgeschaltet.

Im einzelnen wird der Soll-Wert der Andrückkraft des Wischblattes 14 auf den für die Betriebsart des kon­ tinuierlichen Reinigungsvorgangs vorgesehenen Soll-Wert C geändert. Dieser Soll-Wert C und der Ist-Wert A werden miteinander verglichen, und es wird festge­ stellt, ob die Differenz zwischen diesen Werten inner­ halb eines Zulässigkeitsbereiches (α, β) der Andrück­ kraft liegt oder nicht. Falls die Differenz innerhalb des Zulässigkeitsbereiches liegt, erfolgt ein Rege­ lungsvorgang, durch den der Ist-Wert A mit dem Soll- Wert C in Übereinstimmung gebracht wird, indem das Wischblatt 14 mit sehr geringer Geschwindigkeit aus­ gefahren oder zurückgezogen wird. Falls die Differenz außerhalb des Zulässigkeitsbereiches liegt, erfolgt ein Regelungsvorgang, durch den der Ist-Wert A mit dem Soll-Wert C in Übereinstimmung gebracht wird, indem das Wischblatt 14 lediglich mit geringer Geschwindigkeit, d.h. mit einer über der zuvor genannten "sehr geringen Geschwindigkeit" liegenden Geschwindigkeit, ausgefahren oder zurückgezogen wird, so daß der Soll-Wert in der geringstmöglichen Zeit erreicht wird.

Als Zulässigkeitsbereich (α, β) wird vorzugsweise ein Bereich von etwa 7,5% des Soll-Wertes C der Andrück­ kraft des Wischblattes 14 verwendet.

Die beschriebene Rückkopplungsregelung, mittels derer die Andrückkraft des Wischblattes 14 auf einen kon­ stanten Wert gebracht werden soll, wird kontinuierlich von der zum Vor- und Zurückbewegen vorgesehenen Servo­ einrichtung 15 durchgeführt, bis der an der unteren Fläche der Reinigungseinheit 11 montierte Rahmen-Er­ kennungssensor 35 den unteren Fensterrahmen der Fen­ sterscheibe W erkannt hat.

8) Gleichzeitig mit dem Start des vom Wischblatt 14 durchgeführten Reinigungsvorgangs wird Wasser auf die Fensterscheibe W gesprüht. Nach Ablauf einer vorbe­ stimmten Zeitdauer nach dem Starten des Reinigens wird das Kopf-Gehäuse 12 zur Vorbereitung des Wischens des unteren Endbereiches der Fensterscheibe W abwärts bewegt. Die Abwärtsbewegung des Kopf-Gehäuses 12 wird gestoppt, wenn das Kopf-Gehäuse 12 das untere Ende der Fensterscheibe W erreicht hat.

9) Die Rückkopplungsregelung wird durchgeführt, um die Andrückkraft des Wischblattes 14 konstant zu halten, und wenn der Rahmen-Erkennungssensor 35 den unteren Rahmen der Fensterscheibe W erkannt hat, wird das Wischblatt 14 in die End-Reinigungs-Betriebsart ge­ bracht.

In dieser Betriebsart wird das Wischblatt 14 mit nie­ driger Geschwindigkeit zurückgezogen und gleichzeitig mit niedriger Geschwindigkeit abwärtsgedreht, um den Winkel R zu erhöhen. Die Andrückkraft des Wischblattes 14 wird gleichzeitig so geregelt, daß sie einen Wert in­ nerhalb des Zulässigkeitsbereiches des Soll-Wertes C annimmt. Gleichzeitig mit der in der End-Reinigungs- Betriebsart erfolgenden Regelung wird das Kopf-Gehäuse 12 derart aufwärts bewegt, daß die relative Geschwin­ digkeit zwischen dem Wischblatt 14 und der Fenster­ scheibe W null wird.

Durch diese Vorgänge wird der Randbereich der Fenster­ scheibe W vollständig abgewischt und gereinigt.

10) Nachdem das Wischblatt 14 zurückgezogen und in vollem Ausmaß abwärts gedreht worden ist, sind das Zurückziehen und die Winkeleinstellung des Wischblattes 14 beendet.

11) Anschließend wird das Wischblatt 14 mit hoher Geschwindigkeit aufwärts gedreht, so daß es den unteren Rahmen überspringt, und in der vollständig aufwärts gedrehten Position gestoppt. Gleichzeitig wird das Aufsprühen von Wasser aus der Wassersprüheinrichtung gestoppt. Das Kopf-Gehäuse 12 wird abwärts bewegt, um das Reinigen der nächsten Fensterscheibe W vorzuberei­ ten.

12) Durch Wiederholen der Operationen (1) bis (12) werden die Fensterscheiben W des betreffenden Gebäudes kontinuierlich in vertikaler Richtung gereinigt. Nach dem Beenden der Reinigung der untersten Fensterscheibe W wird der Dach-Wagen horizontal zur nächsten Reihe von Fensterscheiben W bewegt, die beginnend mit der ober­ sten Fensterscheibe W gereinigt wird. Auf diese Weise werden alle Fensterscheiben W des Gebäudes gereinigt.

Bei der Fensterscheibenreinigungsvorrichtung 10 und dem Verfahren zum Regeln der Vorrichtung 10 wird die An­ drückkraft des Wischblattes 14 permanent durch die Drucksensoren 21 gemessen, und die von den Drucksen­ soren 21 erzeugten Drucksignale werden zu der zum Vor- und Zurückbewegen vorgesehenen Servoeinrichtung 15 und der Winkeleinstellungs-Servoeinrichtung 16 rückgeführt, die das Antriebs-Servosystem für das Wischblatt 14 bilden; auf diese Weise wird die Fein-Positionsregelung in der Größenordnung von Millimetern durchgeführt. Somit läßt sich die Andrückkraft des Wischblattes 14 konstant innerhalb eines bestimmten Bereiches halten, wodurch im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem der Abstand zwischen dem Wischblatt 14 und der Fenster­ scheibe W konstant gehalten wird, eine massive Verbes­ serung der Reinigungseffizienz erreicht wird.

Die Arbeitsweise des Wischblattes 14 wird beim Starten des Reinigungsvorgangs so geregelt, daß die Andrück­ kraft und der Neigungswinkel groß sind, um zu gewähr­ leisten, daß der vordere Randbereich des Wischblattes 14 gegen die Oberfläche der Fensterscheibe W anliegt. Dann werden die Andrückkraft und der Neigungswinkel des Wischblattes 14 auf die Werte eingestellt, die für die Betriebsart des kontinuierlichen Reinigens vorgesehen sind. Bei der End-Reinigung wird das Wischblatt 14 zurückgezogen und abwärts gedreht. Folglich läßt sich mit einem einzigen Wischblatt 14 ein vollständiger Reinigungsablauf durchführen.

Da der Hub, d.h. der Betrag des Ausfahrens und Zurück­ ziehens, des Wischblattes 14 durch die Andrückkraft des Wischblattes 14 gegen die Fensterscheibe W bestimmt wird, kann das Wischblatt 14 der Kontur der Fenster­ scheibe W durchgehend folgen, und zwar trotz möglicher Vertiefungen, Eindellungen oder gekrümmter Abschnitte an der Oberfläche der Fensterscheibe W, so daß ein vollständiger Reinigungsvorgang ohne verbleibende nicht abgewischte Bereiche erfolgt.

Da sich die einstellbaren Soll-Werte der Programmab­ folge der Regeleinrichtung 33 beliebig ändern lassen, kann das gleiche Programm für verschiedene Typen von Fensterscheiben W verwendet werden.

Aufgrund der Tatsache, daß die Geschwindigkeit des Ausfahrens und Zurückziehens des Wischblattes 14 zwi­ schen der sehr niedrigen Geschwindigkeit, der niedrigen Geschwindigkeit und der hohen Geschwindigkeit umschalt­ bar ist und die speziellen Werte dieser Geschwindig­ keiten beliebig einstellbar sind, wird die Gefahr be­ seitigt, daß das Wischblatt 14 der Fensterscheibe W einen Stoß versetzt.

Da sich auch die Geschwindigkeit, mit der der Neigungs­ winkel des Wischblattes 14 verändert wird, zwischen der sehr niedrigen Geschwindigkeit, der niedrigen Geschwin­ digkeit und der hohen Geschwindigkeit umschalten läßt und die speziellen Werte dieser Geschwindigkeiten be­ liebig einstellbar sind, werden auch Randbereiche der Fensterscheibe W vollständig gereinigt.

Wegen der ausgezeichneten Nachführcharakteristik der Vorrichtung ist die Präzision bei der Wiederholung der Arbeitsvorgänge sehr zufriedenstellend, so daß die Notwendigkeit zur Nach-Justierung der Vorrichtung an der Arbeitsstelle merklich reduziert wird.

Da das Regelungssystem ein elektrisches System ist, bei dem ein Elektromotor verwendet wird, wird die Benutzung eines Luftdrucksystems unnötig, so daß die Vorrichtung vereinfacht und eine Lärmbelästigung durch Luftkompres­ soren vermieden wird.

Wenn das die zusammengesetzte Struktur aufweisende Wischblatt 14 verwendet wird, wird die Einstellung bei der Montage des Wischblattes an dem Wischblatt-Halter erleichtert, und das korrekte Anliegen des vorderen Endabschnittes des Wischblattes an der Fensterschei­ benoberfläche ist gewährleistet, wodurch die Reini­ gungseffizienz erhöht wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die jewei­ ligen Regelungen zum Regeln des Wischblattes beim Starten des Reinigungsvorgangs, beim kontinuierlichen Reinigungsvorgang und beim End-Reinigungsvorgang mit­ einander kombiniert. Jedoch lassen sich diese Regelun­ gen wahlweise auch anders kombinieren.

Anstelle eines einzigen Wischblattes, das sich über die gesamte Breite einer Fensterscheibe erstreckt, können auch mehrere Wischblätter vorgesehen sein, die in Breitenrichtung der Fensterscheibe aneinandergereiht sind.

Die Einrichtung zum Vor- und Zurückbewegen des Wisch­ blattes ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, bei der Führungen und Schlitten verwendet werden. Vielmehr lassen sich auch andere Hin- und Her­ bewegungsmechanismen verwenden, etwa eine Vorschub­ schnecke, Zahnräder oder eine rotierende Hin- und Her­ bewegungsvorrichtung, z.B. eine Nocke.

Die Reinigungsrichtung des Wischblattes ist nicht auf die vertikale Richtung beschränkt; vielmehr ist die Vorrichtung auch zum Reinigen in horizontaler Richtung verwendbar.

Als Drucksensoren lassen sich Sensoren jeden geeigneten Typs verwenden, und die Drucksensoren können in jeder Position montiert werden, in der sich die Andrückkraft des Wischblattes ermitteln läßt.

Claims (10)

1. Fensterscheibenreinigungsvorrichtung mit
einer entlang eines Fensters eines Gebäudes beweg­ baren Reinigungseinheit (11),
einem Wischblatt (14), dessen vorderer Endrand zum Reinigen einer Fensterscheibe (W) gegen diese gedrückt wird,
einer mit dem Wischblatt (14) verbundenen Servoein­ richtung (15) zum Vor- und Zurückbewegen, die das Wischblatt (14) auf die Oberfläche der Fensterscheibe (W) hin und von dieser weg bewegt,
einer mit dem Wischblatt (14) verbundenen Neigungs­ winkeleinstellungs-Servoeinrichtung (16), die den Nei­ gungswinkel des Wischblattes (14) in bezug auf die Oberfläche der Fensterscheibe (W) einstellt,
einer Wischblattpositions-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Ist-Position des Wischblattes (14),
einer Andrückkraft-Ermittlungseinrichtung (21) zum Ermitteln der Ist-Andrückkraft, mit der das Wischblatt (14) gegen die Oberfläche der Fensterscheibe (W) ge­ drückt wird, und
einer Regeleinrichtung (33), die derart auf die von der Wischblattpositions-Ermittlungseinrichtung und der Andrückkraft-Ermittlungseinrichtung (21) ausgegebenen Ermittlungssignale reagiert, daß sie die Andrückkraft und den Neigungswinkel des Wischblattes (14) beim Starten des Reinigungsvorgangs, während des kontinuier­ lichen Reinigungsvorgangs und beim End-Reinigungsvor­ gang jeweils auf vorbestimmte Werte regelt.

2. Fensterscheibenreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischblatt (14) aus einer aus Kunstharz gefertigten inneren elastischen Stützplatte (14 d, 14 e) und aus äußeren Gummi-Platten (14 a, 14 b, 14 c) besteht, welche die innere elastische Stützplatte (14 d, 14 e) bedecken.

3. Fensterscheibenreinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere elastische Stützplatte aus zwei nicht miteinander verbondeten elastischen Platten (14 d, 14 e) besteht und die äußeren Gummi-Platten (14 a, 14 b, 14 c) mit den inneren elastischen Stützplatten (14 d, 14 e) verbondet sind.

4. Fensterscheibenreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Vor- und Zurückbewegen vorgesehene Servoeinrichtung (15) versehen ist mit zwei Führungen (17), zwei Schlit­ ten (18), die derart gleitbar auf den Führungen (17) montiert sind, daß sie sich auf die Fensterscheibe (W) zu und von dieser weg bewegen lassen, mit den Schlitten (18) verbundenen Servomotoren (20) zum Bewegen der Schlitten (18), und Drucksensoren (21), die die An­ drückkraft des Wischblattes (14) ermitteln und Ermitt­ lungssignale an die Servomotoren (20) ausgeben.

5. Fensterscheibenreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nei­ gungswinkeleinstellungs-Servoeinrichtung (16) versehen ist mit einer Wischblatt-Schwenkeinrichtung (23, 24, 25, 26, 27), die das Wischblatt (14) um parallel zur Fensterscheibenoberfläche angeordnete Stifte (25) schwenkt, und mit Servo-Motoren (28), die zum Antreiben der Wischblatt-Schwenkeinrichtung mit dieser verbunden sind.

6. Fensterscheibenreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischblatt-Schwenk­ einrichtung versehen ist mit Kugelspindeln (26), die schwenkbar an der zum Vor- und Zurückbewegen vorgese­ henen Servoeinrichtung (15) montiert sind, und mit Spindelmuttern (27) die sich in Gewindeeingriff mit den Kugelspindeln (26) befinden und schwenkbar mit dem Wischblatt (14) verbunden sind.

7. Verfahren zum Regeln der Fensterscheibenreinigungs­ vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
Ermitteln der Position des Wischblattes (14) und der Andrückkraft des Wischblattes (14), und
Durchführen einer Rückkopplungsregelung auf der Basis der Ermittlungsergebnisse derart, daß die An­ drückkraft und der Neigungswinkel des Wischblattes (14) beim Starten des Reinigungsvorgangs, beim kontinuier­ lichen Reinigungsvorgang und beim End-Reinigungsvorgang jeweils auf vorbestimmte Werte geregelt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischblatt (14) beim Starten des Reinigungs­ vorgangs mit einer vorbestimmten hohen Andrückkraft und mit einem vorbestimmten großen Neigungswinkel gegen die Fensterscheibe (W) gedrückt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischblatt (14) während des kontinuierlichen Reinigungsvorgangs mit einer innerhalb eines vorbe­ stimmten Bereiches liegenden Andrückkraft gegen die Fensterscheibe (W) gedrückt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim End-Reinigungsvorgang zum Reinigen eines Randbereiches der Fensterscheibe (W) der Neigungswin­ kel, unter dem das Wischblatt (14) gegen die Fenster­ scheibe (W) gestellt ist, kontinuierlich vergrößert wird, während das Wischblatt (14) zurückgezogen wird.