EP1544356A2 - Fahrzeug - Google Patents

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EP1544356A2
EP1544356A2 EP04450227A EP04450227A EP1544356A2 EP 1544356 A2 EP1544356 A2 EP 1544356A2 EP 04450227 A EP04450227 A EP 04450227A EP 04450227 A EP04450227 A EP 04450227A EP 1544356 A2 EP1544356 A2 EP 1544356A2
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EP
European Patent Office
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vehicle
distance
cleaning
control unit
distance meter
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EP04450227A
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EP1544356B1 (de
Inventor
Josef Ing. Kock
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Zellinger GmbH
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Zellinger GmbH
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/005—Mobile installations, particularly for upkeeping in situ road or railway furniture, for instance road barricades, traffic signs; Mobile installations particularly for upkeeping tunnel walls

Definitions

  • the invention relates to a vehicle for large-scale cleaning or treatment of the surface facing a lane of Structures and structures, in particular tunnel washing vehicle, with one, Two or more cleaning devices on the vehicle with over actuators adjustable, in the case of washing vehicles, in particular as a brush boom trained brackets on their from the moving vehicle from treatable Work areas are adjustable to the respective surface.
  • Corresponding vehicles are not only used for tunnel cleaning, but also in the cleaning of underpasses and others next to one Lane-mounted building or building walls, soundproof walls etc. used.
  • a washing process with Rotary brushing is also a cleaning or pre-cleaning with high pressure washing bar possible.
  • there are also more appropriately usable Devices eg. B. high pressure equipment for the removal of coatings, loser Plastering etc. of walls.
  • the respective devices must be at the height of the work area and the correct working distance from the be treated surface to be treated.
  • actuators for the height adjustment and further adjusting mechanisms for the adjustment of the Working distance of the or the pressing force to the surface to be treated used.
  • the object of the invention is therefore, a vehicle of the beginning mentioned type, in which an additional safeguard against the Non-observance of distance changes or of protruding or endangered ones Built-ins is guaranteed, so that the driver or passenger Without long-term experience in the situation also difficult cleaning issues using the vehicle to solve.
  • the invention consists essentially in that at least one non-contact working distance meter, for example an ultrasonic distance meter for detecting the current vehicle distance from the Surface, position sensor for the current setting of the cleaning devices and a central, with inputs for the distance meter and the signals La Arthurer provided electronic control unit are provided, which the latter after a default setting of the work tools during the Drive over the or the distance meter detected distance changes of the Vehicle from the respective surface area, the loading of the actuators in the sense of an adjustment of the cleaning device or on the Target setting to the surface activates.
  • at least one non-contact working distance meter for example an ultrasonic distance meter for detecting the current vehicle distance from the Surface, position sensor for the current setting of the cleaning devices and a central, with inputs for the distance meter and the signals La Arthur provided electronic control unit are provided, which the latter after a default setting of the work tools during the Drive over the or the distance meter detected distance changes of the Vehicle from the respective surface area, the loading of the actuators in the sense of an adjustment of the cleaning device or
  • the default setting of the cleaning device (s) is preferred made by hand adjustment, as in different structures or Wall parts Distance and working height as well as any tilt settings can be different.
  • This basic setting is in the control unit stored as setpoint adjustment based on the received signals.
  • Changes in distance is carried out by a corresponding adjustment Actuation of the actuators. Because it's not just about balancing the gap from the vehicle, but also often goes to other criteria, can you get these other, z. B. by curvature of the wall, changed working behavior the tools with simple compensation of the distance changes, etc. conditional criteria by using a control algorithm in the Control unit is used, a corresponding vote of the Control signals for the actuators makes.
  • the position sensors can the respective Capture current setting and at the mentioned distance changes indicate the achievement of the setpoints to compensate for the change in distance.
  • an embodiment is preferred according to which in the central control unit a permissible distance range of the vehicle from the surface to be treated can be specified, when it exceeds or falls short of the control unit selectively interrupts its control function, the Actuation of the actuators to return the cleaning equipment for Vehicle controls and / or triggers a warning signal.
  • This design allows, among other things, work settings which or one of the cleaning devices due to the measured distance get too close or in a position unfavorable for the operation to the vehicle would, avoid.
  • One can here independently of the in practice accepted Setpoint adjustment a limit position relative to the vehicle uniquely define, from which the permissible distance range is defined, in then the pointwise made setting for the setpoint becomes. This possibility is particularly important when projections, traffic signs, Dodge lamps is, with the driver caused by a warning signal is, even with retracted processing equipment to be traveled Spot as closely as possible to observe.
  • the one or more distance meter are attached to the vehicle with longitudinal spacing from the working and spray or dust development area of the cleaning device or devices. This ensures that the distance measurement of otherwise in the test section reaching spray and dust as well as ultrasonic distance measurements of the operating noise generated by the cleaning equipment remains largely unaffected. Further details and advantages of the subject invention is taken from the following description of the drawing.
  • the tunnel washing vehicle 1 shown has one on the chassis supported tank 2 for the washing liquid and a cab 3 in the one Control device for two brush arms 4, 5 is attached.
  • the brush arms 4, 5 have a lengthwise via an actuator, not shown adjustable main beam, which at its end the rotating drivable and adjustable washing brushes 6, 7 carries and with its other end on more also not shown adjusting drives around a transverse axis, not shown barnund ischroschwenkbar.
  • Each boom 4, 5 is also about a vertical axis 8 and 9 swiveled to the side.
  • the z. B. can be configured as a potentiometer and the instantaneous position the actuator generates or outputs corresponding signals through which the exact brush position to a side surface 16 to be treated exactly is determined.
  • the z. B. may be an ultrasonic distance meter and a not shown central control unit corresponding signals supplies.
  • the brushes 6, 7 set to a workspace on the surface.
  • the obtained Signals of the position sensor 14, 15 and the other mentioned position sensor are stored as well as the distance signals as a setpoint, within a predetermined at the central control unit tolerance range is. about the switches already mentioned above take over the storage values and the activation of the central control unit, which is also in the above described manner with detected changes in distance within the Tolerance range re-adjustment of the brushes 6, 7 via the actuators controls and, in case of deviations beyond the tolerance range, warning signals generated or otherwise reaching during operation too close to the vehicle brushes 6, 7 whose drive turns off and the application of the brushes to the vehicle. 1 commands. In the latter case, other working conditions or Betuschistskommandos to be triggered. For the cleaning devices mentioned above be adapted for the corresponding brackets and their actuators Control functions selected.

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Abstract

Bei einem Fahrzeug (1) zur großflächigen Reinigung bzw. Behandlung der zu einer Fahrbahn weisenden Oberflächen (16) von Bauwerken und Verbauungen, insbesondere bei einem Tunnelwaschfahrzeug, mit einem, zwei oder mehreren Reinigungsgeräten (6, 7) die am Fahrzeug mit über Stelltriebe (10, 11) verstellbaren, im Falle von Waschfahrzeugen, insbesondere als Bürstenausleger (4, 5) ausgebildeten Halterungen auf ihre vom fahrenden Fahrzeug (1) aus behandelbaren Arbeitsbereiche zur jeweiligen Oberfläche (16) einstellbar sind, werden zu einer wenigstens teilweisen Automatisierung des Arbeitsbetriebes wenigstens ein berührungslos arbeitender Distanzmesser (17), zum Beispiel ein Ultraschall-Distanzmesser zur Erfassung des momentanen Fahrzeugabstandes von der Oberfläche (16), Lagefühler (14, 15) für die momentane Einstellung der Reinigungsgeräte (6, 7) und eine zentrale, mit Eingängen für die Signale des Distanzmessers und der Lagefühler versehene elektronische Steuereinheit vorgesehen, welch letztere nach einer Solleinstellung des oder der Arbeitsgeräte (6, 7) bei während der Fahrt über den bzw. die Distanzmesser (17) erfaßten Abstandsänderungen des Fahrzeuges (1) vom jeweiligen Oberflächenbereich (16) die Beaufschlagung der Stelltriebe (10, 11) im Sinne einer Nachstellung des oder der Reinigungsgeräte (6, 7) auf die Solleinstellung zur Oberfläche (16) ansteuert. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug zur großflächigen Reinigung bzw. Behandlung der zu einer Fahrbahn weisenden Oberflächen von Bauwerken und Verbauungen, insbesondere Tunnelwaschfahrzeug, mit einem, zwei oder mehreren Reinigungsgeräten die am Fahrzeug mit über Stelltriebe verstellbaren, im Falle von Waschfahrzeugen, insbesondere als Bürstenausleger ausgebildeten Halterungen auf ihre vom fahrenden Fahrzeug aus behandelbaren Arbeitsbereiche zur jeweiligen Oberfläche einstellbar sind.
Entsprechende Fahrzeuge werden nicht nur zur Tunnelreinigung, sondern auch bei der Reinigung von Unterführungen und anderen neben einer Fahrbahn angebrachten Gebäude- oder Bauwerkswandungen, Schallschutzwänden usw. eingesetzt. Zusätzlich oder an Stelle eines Waschvorganges mit rotierenden Bürsten ist auch eine Reinigung oder Vorreinigung mit Hochdruckwaschbalken möglich. Schließlich gibt es auch weitere entsprechend einsetzbare Geräte, z. B. Höchstdruckgeräte zum Abtragen von Beschichtungen, loser Verputzteile usw. von Wänden. Die jeweiligen Geräte müssen auf die Höhe des jeweiligen Arbeitsbereiches und auf den richtigen Arbeitsabstand von der zu behandelnden Oberfläche eingestellt werden. Zu diesem Zweck werden Stelltriebe für die Höheneinstellung und weitere Stelltriebe für die Einstellung des Arbeitsabstandes von der bzw. der Andrückkraft an die zu behandelnde Oberfläche eingesetzt. Für beide Aufgaben eignen sich pneumatische oder hydraulische Zylinder-Kolbeneinheiten für die eine vom Fahrerhaus aus betätigbare Handsteuereinrichtung vorgesehen wird, welche die Beaufschlagung der einzelnen Zylinder-Kolbeneinheit steuert. Bei Bürstenauslegern können sowohl Längseinstellungen des Auslegers über entsprechende Stelltriebe vorgenommen werden, als auch bei dann gleichbleibender oder veränderbarer Länge des Auslegers Schwenkantriebe, die den Stellwinkel des Auslegers zum Fahrzeug einstellen, Verwendung finden.
Dabei ergeben sich in der Praxis verschiedene, bisher nur über die Handsteuerung zu bewältigende Probleme durch vorkommende Abstandsänderungen des Fahrzeuges von der zu behandelnden Oberfläche und durch die Formgestaltung der Oberfläche selbst. Normale Abstandsänderungen von glatten Wänden ergeben sich durch Abweichungen der gewählten oder vorhandenen Fahrspur vom Parallelverlauf zu der zu behandelnden Wandoberfläche sowie durch Vorsprünge oder Nischen in der entsprechenden Wandung. Besondere Probleme entstehen, wenn im Bereich der behandelnden Oberflächen Einbauten in Form von Installationen von Tunnels, z. B. Lüftungsgeräten, Beleuchtungseinrichtungen, Verkehrszeichen usw. vorhanden sind, denen grundsätzlich ausgewichen werden muß, um Beschädigungen zu vermeiden. Die Beachtung aller dieser Kriterien erfordert eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers bzw. Beifahrers des Fahrzeuges und kann beim Nachlassen der Aufmerksamkeit oder bei schlechter Sicht zu Beschädigungen der erwähnten Teile führen.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine zusätzliche Sicherung gegen das Nichtbeachten von Abstandsänderungen oder von vorspringenden oder gefährdeten Einbauten gewährleistet wird, so daß auch Fahrer bzw. Beifahrer ohne Langzeiterfahrung in die Lage kommen auch schwierigere Reinigungsausgaben unter Einsatz des Fahrzeuges zu lösen.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß wenigstens ein berührungslos arbeitender Distanzmesser, zum Beispiel ein Ultraschall-Distanzmesser zur Erfassung des momentanen Fahrzeugabstandes von der Oberfläche, Lagefühler für die momentane Einstellung der Reinigungsgeräte und eine zentrale, mit Eingängen für die Signale des Distanzmessers und der Lagefühler versehene elektronische Steuereinheit vorgesehen sind, welch letztere nach einer Solleinstellung des oder der Arbeitsgeräte bei während der Fahrt über den bzw. die Distanzmesser erfaßten Abstandsänderungen des Fahrzeuges vom jeweiligen Oberflächenbereich die Beaufschlagung der Stelltriebe im Sinne einer Nachstellung des oder der Reinigungsgeräte auf die Solleinstellung zur Oberfläche ansteuert.
Die Solleinstellung des oder der Reinigungsgeräte wird bevorzugt durch Handeinstellung vorgenommen, da bei verschiedenen Bauwerken oder Wandungsteilen Abstand und Arbeitshöhe sowie allfällige Neigungseinstellungen verschieden sein können. Diese Grundeinstellung wird in der Steuereinheit aufgrund der erhaltenen Signale als Sollwerteinstellung gespeichert. Bei auftretenden Abstandsänderungen erfolgt eine entsprechende Nachstellung durch Ansteuerung der Stelltriebe. Da es dabei nicht nur um den Ausgleich des Abstandes vom Fahrzeug, sondern auch vielfach um andere Kriterien geht, kann man diese anderen, z. B. durch Wölbung der Wand, geändertes Arbeitsverhalten der Arbeitsgeräte bei einfachem Ausgleich der Abstandsänderungen usw. bedingten Kriterien dadurch ausgleichen, daß ein Steueralgorithmus in der Steuereinheit Verwendung findet, der eine entsprechende Abstimmung der Steuersignale für die Stelltriebe vornimmt. Die Lagefühler können die jeweilige Momentaneinstellung erfassen und bei den erwähnten Abstandsänderungen das Erreichen der Sollwerte zum Ausgleich der Abstandsänderung anzeigen.
In der Praxis kann man die zentrale Steuereinheit in die Fahrzeugelektronik integrieren. Man wird aber zusätzlich zur Handsteuerung eigene Bedienungselemente für jedes Reinigungsgerät vorsehen, wobei die Bedienungselemente, z. B. einen Ein- und Ausschalter für die Automatik, einen Aktivierungsschalter zur Übernahme der Werte zur Solleinstellung und zur Inbetriebsetzung der Automatiksteuerung und schließlich einen Memoryschalter umfassen können, der bei der Arbeit im gleichen Bereich nach einer Abstellung die bei der Solleinstellung aufgenommenen Werte zur Neuaktivierung der Steuerfunktion abruft.
Für viele andere Fälle wird eine Ausführung bevorzugt, nach der in der zentralen Steuereinheit ein zulässiger Abstandsbereich des Fahrzeuges von der zu behandelnden Oberfläche vorgebbar ist, bei dessen Über- oder Unterschreitung die Steuereinheit wahlweise einstellbar ihre Steuerfunktion unterbricht, die Beaufschlagung der Stelltriebe auf Rückstellung der Reinigungsgeräte zum Fahrzeug steuert und bzw. oder ein Warnsignal auslöst.
Diese Ausführung ermöglicht es unter anderem, Arbeitseinstellungen, bei denen das oder eines der Reinigungsgeräte aufgrund der gemessenen Distanz zu nahe oder in einer für den Betrieb ungünstigen Stellung zum Fahrzeug gelangen würde, zu vermeiden. Man kann hier unabhängig von der in der Praxis übernommenen Sollwerteinstellung eine Grenzstellung gegenüber dem Fahrzeug eindeutig vorgeben, von der aus der zulässige Abstandsbereich definiert ist, in dem dann die punktweise vorgenommene Einstellung für den Sollwert liegen wird. Diese Möglichkeit ist besonders wichtig, wenn Vorsprünge, Verkehrszeichen, Lampen auszuweichen ist, wobei der Fahrer durch ein Warnsignal veranlaßt wird, auch bei zurückgezogenen Bearbeitungsgeräten die zu befahrende Stelle möglichst genau zu beobachten.
Schließlich ist nach einer Weiterbildung vorgesehen, daß der oder die Distanzmesser am Fahrzeug mit Längsabstand vom Arbeits- und Sprühnebel- bzw. Staubentwicklungsbereich des oder der Reinigungsgeräte angebracht sind. Dadurch wird erreicht, daß die Distanzmessung von sonst in die Meßstrecke gelangendem Sprühnebel und Staub sowie bei Ultraschalldistanzmessungen auch vom erzeugten Betriebslärm der Reinigungsgeräte weitgehende unbeeinflußt bleibt.
   Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Tunnelwaschfahrzeug beispielsweise in Draufsicht schematisch dargestellt, wobei für zwei vorgesehene Bürstenausleger nur die für die Seitenschwenkverstellung vorgesehenen Stelltriebe nicht aber die der Höheneinstellung dienenden Stelltriebe veranschaulicht wurden.
Das dargestellte Tunnelwaschfahrzeug 1 besitzt einen am Fahrgestell abgestützten Tank 2 für die Waschflüssigkeit und ein Führerhaus 3 in dem eine Steuereinrichtung für zwei Bürstenausleger 4, 5 angebracht ist. Die Bürstenausleger 4, 5 besitzen einen der Länge nach über einen nicht dargestellten Stelltrieb verstellbaren Hauptträger, der an seinem Ende die rotierend antreibbaren und einstellbaren Waschbürsten 6, 7 trägt und mit seinem anderen Ende über weitere ebenfalls nicht dargestellte Stelltriebe um eine nicht dargestellte Querachse aufund niederschwenkbar ist. Jeder Ausleger 4, 5 ist überdies um eine Vertikalachse 8 bzw. 9 nach der Seite hin verschwenkbar. Für diese Verschwenkung dienen Zylinder-Kolbeneinheiten 10, 11, wobei der Kolben 12 der Zylinder-Kolbeneinheit 10 unmittelbar am Ausleger 4 angreift, wogegen die zweite Zylinder-Kolbeneinheit über einen Hebel 13 mit dem Ausleger 5 verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist für jeden der erwähnten Stelltriebe ein nur bei den Zylinder-Kolbeneinheiten 10, 11 dargestellter Stellungsfühler 14 bzw. 15 vorgesehen, der z. B. als Potentiometer ausgebildet sein kann und der Momentanstellung des Stelltriebes entsprechende Signale erzeugt bzw. abgibt, durch welche die genaue Bürstenlage zu einer zu behandelnden Seitenoberfläche 16 genau bestimmt ist. Am Fahrerhaus 3 und also mit hinreichendem Abstand vom Arbeitsbereich der Bürsten 6, 7 ist ein gegen die Seitenoberfläche 16 gerichteter Distanzmesser 17 vorhanden, der z. B. ein Ultraschall-Distanzmesser sein kann und einer nicht dargestellten zentralen Steuereinheit entsprechende Signale zuführt. Wie schon weiter oben ausführlich beschrieben wurde, werden die Bürsten 6, 7 auf einen Arbeitsbereich an der Oberfläche eingestellt. Die erhaltenen Signale der Stellungsfühler 14, 15 und der weiteren erwähnten Stellungsfühler werden ebenso wie die Distanzsignale als Sollwert gespeichert, der innerhalb eines an der zentralen Steuereinheit vorgegebenen Toleranzbereiches liegt. Über die weiter oben schon erwähnten Schalter erfolgt die Übernahme der Speicherwerte und der Aktivierung der zentralen Steuereinheit, die in der ebenfalls oben beschriebenen Weise bei festgestellten Abstandsänderungen innerhalb des Toleranzbereiches eine Nacheinstellung der Bürsten 6, 7 über die Stelltriebe steuert und bei Abweichungen über den Toleranzbereich hinaus Warnsignale erzeugt bzw. bei sonst beim Betrieb zu nahe zum Fahrzeug gelangenden Bürsten 6, 7 deren Antrieb abschaltet und das Anlegen der Bürsten an das Fahrzeug 1 befiehlt. Im letzteren Fall können auch andere Arbeitsbedingungen bzw. Betätigungskommandos ausgelöst werden. Für die eingangs erwähnten Reinigungsgeräte werden für die entsprechenden Halterungen und deren Stelltriebe angepaßte Steuerfunktionen gewählt.

Claims (4)

  1. Fahrzeug zur großflächigen Reinigung bzw. Behandlung der zu einer Fahrbahn weisenden Oberflächen von Bauwerken und Verbauungen, insbesondere Tunnelwaschfahrzeug, mit einem, zwei oder mehreren Reinigungsgeräten die am Fahrzeug mit über Stelltriebe verstellbaren, im Falle von Waschfahrzeugen, insbesondere als Bürstenausleger ausgebildeten Halterungen auf ihre vom fahrenden Fahrzeug aus behandelbaren Arbeitsbereiche zur jeweiligen Oberfläche einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein berührungslos arbeitender Distanzmesser (17), zum Beispiel ein Ultraschall-Distanzmesser zur Erfassung des momentanen Fahrzeugabstandes von der Oberfläche (16) , Lagefühler (14, 15) für die momentane Einstellung der Reinigungsgeräte (6, 7) und eine zentrale, mit Eingängen für die Signale des Distanzmessers und der Lagefühler versehene elektronische Steuereinheit vorgesehen sind, welch letztere nach einer Solleinstellung des oder der Arbeitsgeräte (6, 7) bei während der Fahrt über den bzw. die Distanzmesser (17) erfaßten Abstandsänderungen des Fahrzeuges (1) vom jeweiligen Oberflächenbereich (16) die Beaufschlagung der Stelltriebe (10, 11) im Sinne einer Nachstellung des oder der Reinigungsgeräte (6, 7) auf die Solleinstellung zur Oberfläche (16) ansteuert.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagefühler (14, 15) die jeweilige Momentaneinstellung der Stelltriebe (10, 11) erfassen.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zentralen Steuereinheit ein zulässiger Abstandsbereich des Fahrzeuges (1) von der zu behandelnden Oberfläche (16) vorgebbar ist, bei dessen Über- oder Unterschreitung die Steuereinheit wahlweise einstellbar ihre Steuerfunktion unterbricht, die Beaufschlagung der Stelltriebe (10, 11) auf Rückstellung der Reinigungsgeräte (6, 7) zum Fahrzeug (1) steuert und bzw. oder ein Warnsignal auslöst.
  4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Distanzmesser (17) am Fahrzeug (1) mit Längsabstand vom Arbeits- und Sprühnebel- bzw. Staubentwicklungsbereich des oder der Reinigungsgeräte (6, 7) angebracht sind.
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EP1544356A3 EP1544356A3 (de) 2006-02-15
EP1544356B1 EP1544356B1 (de) 2009-09-09

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