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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen
Waschen eines Fahrzeugs in einem Waschbereich einer
Waschvorrichtung, wobei die Seitenkontur des Fahrzeugs zur Lieferung
von Meßwerten der Kontur berührungsfrei abgetastet wird, der
durch die Abtastung gelieferte Meßwert (ab)gespeichert wird,
(und) die (ab)gespeicherten Daten für das Positionieren und
Bewegen einer drehbaren waagerechten Sprühschiene in
Beziehung zum Fahrzeug benutzt werden, um damit
Hochdruck-Sprühstrahlen unter einem gewünschten Winkel und in einem
(gewünschten) Abstand relativ zur Fahrzeugoberfläche
auszustoßen.
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Die Erfindung betrifft auch eine automatische
Fahrzeugwaschvorrichtung, umfassend einen Wagen mit einer
waagerechten, um eine waagerechte Achse drehbaren
Hochdruck-Sprühschiene und einer Einheit zum Abtasten der Form des
Fahrzeugs, Mittel zum Speichern der Abtastdaten, (sowie) Mittel
zur Heranziehung der (ab)gespeicherten Daten für das Bewegen
der waagerechten Sprühschiene und zum Drehen der waagerechten
Sprühschiene um die waagerechte Achse zwecks Positionierung
und Richtens der Hochdruckdüsen der waagerechten (Sprüh-)
Schiene unter Sprühwinkeln und in Abständen zur
Fahrzeugkontur.
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Bei den allgemein bekannten automatischen Waschsystemen
oder -anlagen für Fahrzeuge nahezu jeder Art müssen die
verschiedenen Anlagenteile, wie Sprühdüsen oder Trocknergebläse,
in der Weise gesteuert werden, daß sie der Kontur oder dem
Profil des Fahrzeugs angepaßt sind. Um dies zu ermöglichen,
muß das Fahrzeug abgetastet werden; die dabei gewonnenen
Signale müssen in Steuersignale für den Antriebsmechanismus
der Vorrichtung umgewandelt werden. Bei bekannten Anlagen
erfolgt eine mechanische Abtastung gewöhnlich mittels Rollen,
die mit dem Aufbau des Fahrzeugs in Berührung gelangen.
Derartige mechanische Sensoren registrieren die Kontur nur an
den Berührungsstellen; hieraus ergibt sich ein
vergleichsweise großer Abstand zwischen der Vorrichtung und dem
Fahrzeug.
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Die Steuerung der Vorrichtung an einer oder mehreren
Arbeitsstation(en), insbesondere Gebläse, Bürsten und Düsen
o.dgl., bei einer automatischen Autowaschanlage ist bekannt.
Es ist somit eine Anlage bekannt, bei der die
Arbeitsstationen und das Fahrzeug relativ zueinander bewegt werden und
wobei ein berührungsfreies Sensorsystem zum Messen oder
Abtasten der Kontur des Fahrzeugs benutzt wird. Das Meß- bzw.
Sensorsystem umfaßt eine Anzahl von Sendern bzw. Gebern und
Empfängern, bestehend aus Strahlschienen (beam bars).
Letztere (die Strahlen) werden durch das Fahrzeug unterbrochen, und
die Empfänger übertragen Startsignale über eine
Koppelvorrichtung zu einem Antriebsmechanismus zum Positionieren der
Vorrichtung.
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Bei einer solchen Waschanlage, z.B. der aus der DE-A-30
05 493 bekannten Anlage, ist das Sensorsystem in der
Arbeitsstation mit der Vorrichtung verbunden, und es wird mit dieser
(mit)bewegt. Die Unterbrechung der Strahlen führt eine
Steuerung der Vorrichtung in der oder die jeweilige(n),
einzunehmende(n) Stellung herbei. Die Erfahrung hat bezeigt, daß eine
Anlage dieser Art aufgrund des Vorhandenseins von
Schmutzund Wasserteilchen leicht einer Funktionsstörung unterliegen
kann.
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Zur Vermeidung der Nachteile aufgrund solcher störenden
Umgebungsfaktoren, wie z.B. Schmutz, Staub und/oder
Feuchtigkeit, die in einer Waschanlage oder -vorrichtung für
Fahrzeuge kaum zu vermeiden sind, schlägt die DE-C-32 08 527
ein Sensorsystem vor, das in Form mehrerer und zumindest
einer Reihe von überwachten Strahlschienen vorliegt, die
übereinander angeordnet und seriell und quer zur Richtung der
Relativbewegung des Fahrzeugs und der jeweiligen
Vorrichtungsteile miteinander gekoppelt sind. Die dabei durch
Abtastung (sensing) gewonnenen Messungen, die für die Lage der
einzelnen Konturpunkte typisch sind, werden in einem Speicher
abgelegt und zum Steuern der Vorrichtung in der Weise, daß
sie relativ zum Fahrzeug positioniert wird, benutzt.
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Dabei wird nur eine Abtastung vorgenommen, obgleich
mehrere aufeinanderfolgende Arbeitsstationen vorhanden sein
können; die Abtastung erfolgt dabei beim Start (oder am
Anfang) der Anlage, d.h. in einem Bereich, in welchem keine
störenden Elemente vorhanden sind. Deshalb wird nur eine
Abtasteinrichtung benötigt, die in einem Bereich außerhalb
der Zone positioniert ist, in welcher von den verschiedenen
Arten von Düsen, Bürsten und Gebläsen Staub- und
Wasserteilchen in den Raum geschleudert werden. Die Kontur des
Fahrzeugs wird während der Abtastung (ab)gespeichert; dieser
Speicherinhalt wird zur jeweiligen Arbeitsstation, wenn das
Fahrzeug diese erreicht, übertragen und zum Steuern der
Bewegung der betreffenden Vorrichtungsteile synchron mit der
Relativbewegung des Fahrzeugs herangezogen.
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Die EP-A2-0 302 964 offenbart eine automatisierte
Vorrichtung und ein Verfahren zum Waschen von
Kraftfahrzeugen, wobei die Seitenkontur eines Fahrzeugs beim Einfahren
desselben in den Waschbereich durch außerhalb des
Waschbereichs angeordnete stationäre, lotrechte Sensormittel
abgetastet wird. Die vorliegende Erfindung bezweckt die
Ausschaltung der Notwendigkeit für außerhalb des
Waschbereichs vorgesehene Sensormittel.
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Ausgehend vom vorstehend geschilderten Stand der Technik
liegt dieser Erfindung die Aufgabe zugrunde, vorteilhafte
Merkmale des Stands der Technik in einer neuartigen Weise zu
kombinieren, um damit eine kompakte, benutzerfreundliche
Anlage eines vergleichsweise einfachen Aufbaus zu
realisieren; eine spezielle Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung
eines neuen Verfahrens und einer neuen Anlage, die ausgelegt
sind für die Anwendung eines Hochdrucksprühens oder
-spritzens mit den dadurch gewährleisteten Vorteilen
bezüglich sowohl Umweltfreundlichkeit und Energieeinsparung als
auch Waschzeit und Wirksamkeit.
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Um im Zusammenhang mit dem Hochdrucksprühen ein
zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen, ist es wesentlich,
daß das Sprühen oder Abspritzen in optimaler Weise
durchgeführt wird. Wichtige Parameter sind dabei der Abstand, der
Winkel, die (Sprüh-) Strahlüberlappung (Sprühschema) und
selbstverständlich auch der Wasserdruck, die verwendete
Wassermenge sowie die Güte und Stetigkeit bzw.
Zusammensetzung (consistence) der verwendeten Chemikalien und auch
die für ihr Wirksamwerden nötige Zeit.
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Erfindungsgemäß wird daher ein eingangs umrissenes
Verfahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das
Fahrzeug in den Waschbereich bewegt wird, worauf ein
Seitenabstand, d.h. ein Abstand zwischen einer Seitenfläche des
Fahrzeugs und einem Festpunkt in der benachbarten Seite der
Waschvorrichtung, gemessen wird, ein Ablesen oder Abgreifen
der Länge des Fahrzeugs gleichzeitig durchgeführt wird und
die Meßdaten (ab)gespeichert werden, ein Ablesen oder
Abgreifen des Seitenprofils vorgenommen und gleichzeitig eine
Messung des anderen Seitenabstands durchgeführt werden, (und)
diese Meßdaten (ab)gespeichert werden, worauf das Fahrzeug,
gesteuert unter Heranziehung der (ab)gespeicherten Daten,
mittels der waagerechten (Sprüh-)Schiene und lotrechter
Sprühschienen besprüht bzw. abgespritzt wird.
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Ebenso wird erfindungsgemäß eine eingangs umrissene
Vorrichtung zum Waschen von Fahrzeugen vorgeschlagen, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abtasteinheit in den
Wagen integriert ist, und die gekennzeichnet ist durch ein
Abstandsmeßsystem zum Bestimmen des jeweiligen Abstands
zwischen jeder Seitenfläche des Fahrzeugs und einem Festpunkt
in der benachbarten Seite der automatischen Waschvorrichtung
zum getrennten Kontrollieren bzw. Steuern und Positionieren
der lotrechten Sprühschienen.
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Mit der Erfindung wird eine kompakte Anlage
bereitgestellt. Die Abtastung ist in einer Phase möglich, in welcher
Schmutz- und Wasserteilchen keinen störenden Einfluß ausüben,
und die einzelnen verwendeten Hochdruckdüsen werden in
optimale Stellungen relativ zum Fahrzeug geführt. Hierdurch
werden die durch das Hochdrucksprühen bzw. -spritzen
gebotenen Vorteile voll genutzt. Außerdem ist auch die Waschzeit
erheblich verkürzt, weil die Zeitspanne oder -dauer in der
Anlage in bestmöglicher Weise ausgenutzt wird. Das neue Ver
fahren und die neue Anlaqe (Vorrichtung) sind aufgrund des
Hochdrucksprühens bzw. -spritzens umweltfreundlich
(verringerter Wasserverbrauch und abzuführender (external) Abfall);
ferner wird eine Senkung des Energieverbrauchs erzielt.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine Draufsicht auf die Autowaschvorrichtung gemäß
der Erfindung,
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Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung,
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Fig. 3 eine Stirnseitenansicht der Vorrichtung,
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Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Seitenansicht, in
welcher sich die (der) eigentliche
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Autowaschvorrichtung oder Waschwagen während eines
Waschvorgangs in Bewegung befindet, und
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Fig. 5 eine Stimseitenansicht einer etwas abgewandelten
Autowaschvorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die Vorrichtung umfaßt in an sich bekannter Weise einen
Wagen oder ein Gerüst 1, der bzw. das in der Längsrichtung
des dargestellten Fahrzeugs 2 rückwärts und vorwärts
verfahrbar ist und auf Schienen 3, 4 im Fußboden 5 läuft.
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Im Waschwagen 1 ist eine waagerechte Sprühschiene 7
vorgesehen. Diese ist, wie in Fig. 2 gezeigt, im Wagen so
montiert, daß sie hoch- und herabgefahren und auch um ihre
quer zur Längsachse des Fahrzeugs liegende waagerechte
Längsachse gedreht werden kann. Aufgrund dieser
Bewegungsmöglichkeiten kann die Sprühschiene 7 gewünschte Stellungen relativ
zum Fahrzeug 2 einnehmen, wenn der Wagen 1 gemäß Fig. 2 nach
rechts und dann nach links verfahren und damit am Fahrzeug
vorbei und über dieses hinweg geführt wird. Dies ist in Fig.
2 dargestellt, in welcher die Sprühschiene 7 relativ zum
Fahrzeug 2 gezeichnet ist und in welcher zahlreiche mögliche
Stellungen, welche die Sprühschiene beim Vorbeiführen des
Wagens 1 am Fahrzeug 2 einnimmt, angedeutet sind.
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Für das Waschen der Seiten bzw. Flanken des Fahrzeugs
sind in den Waschwagen 1 zwei mit 8 bzw. 9 bezeichnete
lotrechte Sprühschienen eingebaut. Diese lotrechten
Sprühschienen 8, 9 sind im Wagen 1 so montiert, daß sie auf die Seiten
des Fahrzeugs zu und von ihnen hinweg sowie lotrecht aufwärts
und abwärts bewegt und auch um die waagerechte Mittelachse
gedreht werden können. Ferner können die lotrechten
Sprühschienen 8, 9 auf die betreffenden Seitenflächen des
Fahrzeugs zu und von ihnen hinweg gekippt oder geneigt werden,
wie dies in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien und die
Angabe der Winkel angedeutet ist.
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Die Sprühschiene 7 fungiert auch als Meßschiene; sie ist
mit zwei Halterungen 15, 16 ausgestattet, die jeweils einen
Meßkopf 17, 18 tragen. Jeder Meßkopf weist vier
photoelektrische Zellen 19, 20, 21, 22 auf. Die beiden Meßköpfe 17, 18
und ihre jeweiligen photoelektrischen Zellen 19, 20, 21, 22
liegen waagerecht übereinander, so daß Lichtstrahlen
dazwischen verlaufen. Diese Lichtstrahlen wirken als Sensoren quer
zur Längsrichtung des Fahrzeugs oder Automobils 2, dessen
Maße gemessen oder abgegriffen werden sollen. Wenn ein oder
mehrere Lichtstrahl(en) unterbrochen wird bzw. werden, werden
Signale geliefert, die über geeignete Auswertekopplungen in
Steuersignale umgewandelt werden. Diese Steuersignale werden
in zweckmäßiger Weise (ab)gespeichert und für die Steuerung
und Positionierung der Sprühschiene benutzt. Dabei handelt es
sich um Ausrüstungsteile, die für den Fachmann an sich
bekannt sind. Nähere Einzelheiten von Ausrüstungsteilen dieser
Art finden sich u.a. in der DE 30 05 493 A1; von Interesse in
diesem Zusammenhang ist auch die Beschreibung der
DE 32 08 527 C2.
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Für die Messung der Seitenabstände wird eine
Ultraschalleinrichtung verwendet, die vorliegend lediglich durch
rechteckige Kästen 23, 24 angedeutet ist.
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Die Sprühschiene 7 weist einen nicht dargestellten
Hochdruckschlauch (cable) mit einer Vielzahl von Düsen 25
auf. Weiterhin ist in diese Schiene auch ein
Seifenauftragbzw. Waschmittelspenderrohr 26 integriert; die Sprühschiene 7
ist zudem strukturell mit einer Trocknerschiene 27
kombiniert. Die Einzelheiten von Hochdruckschlauch,
Waschmittelspenderrohr und Sprühschiene sind nicht näher
veranschaulicht, weil es sich dabei sämtlich um dem Fachmann an sich
bekannte Bauteile handelt. Wichtig ist in diesem Zusammenhang
nur, daß insbesondere die Hochdruckdüsen 25 und die
Trocknerschiene 27 unter Nutzung der Daten, die durch die von den
photoelektrischen Zellenköpfen 17, 18 durchgeführte Abtastung
geliefert werden, gesteuert und positioniert werden können.
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Die Ultraschalleinrichtung 23, 24 dient zum Messen des
Seitenabstands und liefert außerdem Information bezüglich
einer etwaigen Falscheinstellung in der Stellung des Wagens.
Die auf diese Weise gelieferten Signale werden ebenfalls
(ab)gespeichert und zur Steuerung der betreffenden lotrechten
Sprühschienen 8 und 9 herangezogen. Die lotrechten Sprüh
schienen 8, 9 sind im Wagen so montiert, daß sie auf die
Seiten des Fahrzeugs zu und von ihnen hinweg sowie lotrecht
aufwärts und abwärts bewegt und auch um waagerechte
Mittelachsen gedreht werden können. Ferner können die lotrechten
Sprühschienen 8, 9 auch auf die jeweiligen Seitenflächen des
Fahrzeugs zu und von ihnen hinweg gekippt oder geneigt
werden, wie dies in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien und
die Winkel angegeben ist.
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In Fig. 5 ist eine zweite lotrechte Sprühschienenan
ordnung dargestellt. An jeder Innenseite des Wagens ist eine
zusätzliche, gelenkig gelagerte lotrechte Sprühschiene 10, 11
angeordnet. Jede dieser Sprühschienen ist im Wagen derart
montiert oder gelagert, daß diese Sprühschienen in der
Querrichtung des Fahrzeugs auf dessen jeweilige Seitenflächen zu
und von ihnen hinweg bewegt werden können. Die zusätzlichen
(optional) Schienenelemente 12, 13 ermöglichen eine
Einstellung bzw. Anpassung an das Querprofil des Fahrzeugs, wie in
Fig. 5 dargestellt; die Schienen 10, 11 können jedoch
- ähnlich den Schienen 8, 9 - auch gerade, aber länger, d.h.
mit größerer Erstreckung in der Höhe, sein.
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Die lotrechte Sprühschienenanordnung 10, 11 kann
anstelle der lotrechten Sprühschienenanordnung 8, 9 verwendet,
aber auch ggf. mit letzterer kombiniert werden; dies
bedeutet, daß sich beide lotrechten Sprühschienenanordnungen in
ein und demselben Wagen 1 befinden. Die lotrechten
Sprühschienen 8, 9 können dann z.B. an der Seite der lotrechten
Sprühschienen 10, 11 oder möglicherweise unter diesen
angeordnet sein, wenn die Sprühschienen 10, 11 gemäß Fig. 5
etwas über ihre in Fig. 5 gezeigte Lage hochgezogen werden,
so daß darunter, d.h. über den unteren Teilen der Seite des
Fahrzeugs, Raum für die rotierenden (drehbaren) Sprühschienen
8, 9 vorhanden ist. Die spezielle Form der
Sprühschienenanordnung ist jedoch selbstverständlich nicht von
entscheidender Bedeutung im Zusammenhang mit dieser Erfindung; ein
Fachmann (auf diesem Gebiet) ist bezüglich zweckmäßiger
Ausführungsformen verhältnismäßig frei.
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Die Aufgabe der Meßeinrichtung, d.h. der
photoelektrischen Zellenköpfe 17, 18, besteht in der Durchführung
einer Abtastung von Profil/Kontur des Fahrzeugs in der
Längsrichtung sowie dem Abspeichern und Auswerten/Registrieren
relevanter Profilmessungen bzw. -meßwerte, die dann für die
Steuerung der Schienenanordnung 7 benutzt werden. Mittels der
Ultraschalleinrichtung 23, 24 werden die Seitenflächen bzw.
Flanken des Fahrzeugs, d.h. der Abstand, für Steuerung und
Positionierung der lotrechten Sprühschienen abgetastet.
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Das Abtasten erfolgt vorzugsweise, während das Fahrzeug
stillsteht und sich der Wagen in Bewegung befindet.
Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, eine Anlage
vorzusehen, die in umgekehrter Weise arbeitet; wesentlich dabei
ist (nur) die Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug und dem
Wagen in der Längsrichtung des Fahrzeugs.
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Ein Waschvorgang kann wie folgt durchgeführt werden:
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Der Wagen 1 befindet sich in der Startstellung an der
linken Seite gemäß Fig. 1. Das Fahrzeug 2 wird in Position,
d.h. die Stellung gemäß Fig. 1, gefahren. Die
Waschvorrichtung, d.h. der Waschwagen 1, wird nach rechts, am Fahrzeug 2
vorbei und über dieses hinweg bewegt. Während dieser Bewegung
wird eine der Ultraschalleinrichtungen 23 aktiviert, so daß
eine Seitenabstandsmessung durchgeführt wird. Gleichzeitig
erfolgt eine Messung oder ein Abgreifen (reading) der Länge
des Fahrzeugs. Diese Meßwerte werden gespeichert.
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Danach bewegt sich der Wagen 1 zur linken Seite gemäß
Fig. 1, d.h. in die dargestellte Startstellung zurück.
Während dieser Bewegung wird mittels des
Waschmittelspenderrohrs 26 Seife bzw. Waschmittel aufgetragen.
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Der Wagen 1 bewegt sich hierauf wieder nach rechts, am
Fahrzeug vorbei und über dieses hinweg; während dieser
Bewegung wird eine Messung (reading) des Seitenprofils mittels
der photoelektrischen Zellenköpfe 17, 18 durchgeführt.
Gleichzeitig erfolgt mittels der Ultraschalleinrichtung 24
eine Ultraschallmessung der anderen Seite des Fahrzeugs.
Diese Meßwerte werden gespeichert.
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Der Grund, weshalb die Seiten des Fahrzeugs 2 in einer
getrennten Bewegung am Fahrzeug vorbei jeweils einzeln
gemessen werden, besteht darin, daß dadurch mögliche
gegenseitige Störungen zwischen den Ultraschalleinrichtungen 23,
24 vermieden werden.
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Der Wagen 1 bewegt sich danach wieder nach links;
während dieser Bewegung erfolgt eine Positionierung mit
seitlichen Bewegungen, d.h. die lotrechten Sprühschienen 8,
9; 10, 11 werden auf der Grundlage der
Seitenabstandsmessungen an der Seite positioniert.
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Anschließend fährt der Wagen 1 nach rechts zurück. Dabei
erfolgt ein Hochdrucksprühen bzw. -abspritzen der Seiten des
Fahrzeugs mittels der lotrechten Sprühschienen.
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Bei der folgenden Zurückbewegung des Wagens nach links
erfolgt ein Hochdrucksprühen bzw. -abspritzen mittels der
Schiene 7 und der Düsen 25. Während dieses Sprüh- oder
Spritzvorgangs werden die Schiene 7 und ihre Düsen 25 auf der
Grundlage der Meßwerte gesteuert, die bei der ersten Messung
des Seitenprofils abgelesen bzw. abgegriffen (read 0ff)
wurden; die Düsen werden dadurch auf den richtigen Abstand
und Winkel relativ zum Fahrzeug geführt, wie dies in Fig. 2
dargestellt ist, in welcher die Sprühschiene 7 in
verschiedenen gewählten, typischen Arbeitsstellungen relativ zum
stillstehenden Fahrzeug 2 dargestellt ist.
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Der (Wasch-)Wagen 1 bewegt sich dann wiederum zurück,
wobei ein Abspülen unter Zugabe von Wachs mittels der
Sprühschiene erfolgt.
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Der Wagen fährt hierauf wieder nach links zurück; dabei
findet ein sog. Abtropfen statt.
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Anschließend bewegt sich der Wagen noch einmal zurück,
wobei ein Abspülen mit reinem Wasser, möglicherweise mit
Zusatz eines Entkalkungsmittels zur Senkung des pH-Werts,
stattfindet. Bei der nächsten Bewegung des Wagens erfolgt ein
Trocknen auf der Grundlage von Daten, d.h. die (Trockner-)
Schienen werden auf der Grundlage der registrierten und
gespeicherten Daten gesteuert.
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Daraufhin ist der Waschvorgang beendet, und es wird ein
Signal abgegeben, daß das Fahrzeug aus der Anlage
herausgefahren werden kann.