EP2943106B1

EP2943106B1 - Method for operating an electrostatic particle collector, electrostatic particle collector and particle collection system

Info

Publication number: EP2943106B1
Application number: EP13824589.9A
Authority: EP
Inventors: Michael Emonts; Daniel Werner; Boris Ozolin; Jan Bremer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: WO2014108297A1; EP2943106A1; DE102013100224A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektrostatischen Partikelsammlers, einen elektrostatischen Partikelsammler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie ein Partikelsammelsystem.The invention relates to a method for operating an electrostatic particle collector, to an electrostatic particle collector according to the preamble of claim 9 and to a particle collecting system.

Bei den Partikeln im Sinne der Erfindung handelt es sich insbesondere um Staub, z.B. Hausstaub, und beliebig weitere elektrostatisch sammelbare Partikel, z.B. solche, die typischerweise in bewohnten oder gewerblich genutzten Räumen auf Flächen anfallen, wie menschliche oder tierische Haare, Partikel von Kleidungsstücken, hineingetragene Partikel von Erdreich, Pollen und dergleichen.The particles according to the invention are in particular dust, e.g. House dust, and any other electrostatically collectable particles, e.g. those typically found in areas inhabited or occupied by industry, such as human or animal hair, particles of clothing, soil particles, pollen, and the like.

Elektrostatische Partikelsammler haben gegenüber den seit langem bekannten Staubsaugern eine geringe Leistungsaufnahme, geringere Geräuschentwicklung und wirbeln die Partikel, insbesondere den Hausstaub, Pollen und mögliche weitere allergierelevante Stoffe, nicht auf, was insbesondere für Allergiker vorteilhaft ist.Electrostatic particle collectors have compared to the long-known vacuum cleaners low power, lower noise and do not whirl up the particles, especially house dust, pollen and possible other allergierelevante substances, which is particularly beneficial for allergy sufferers.

Aus der WO 2012/129541 A2 sind ein Verfahren sowie ein elektrostatischer Partikelsammler der eingangs genannten Art bekannt, wobei der Partikelsammler einen Partikelauffangbehälter auf dem oberen Trum eines ein Sammelsegment darstellenden oder umfassenden Endlosbandes aufweist. Mittels Leitelementen werden die zunächst elektrostatisch gesammelten Partikel in den Partikelauffangbehälter geleitet.From the WO 2012/129541 A2 are known a method and an electrostatic particle collector of the aforementioned type, wherein the particle collector has a particle collecting container on the upper run of a collection segment performing or comprehensive endless belt. By means of guide elements, the initially electrostatically collected particles are passed into the particle collecting container.

Aus der US 2004/0163667 A1 sind ein Verfahren sowie ein elektrostatischer Partikelsammler bekannt, welcher in einem Wischbereich innerhalb eines flächigen Endstücks angeordnete Elektroden aufweist, deren Verzweigungen eine Art Gitternetz bilden. An die Elektroden kann mittels einer Batterie eine Spannung angelegt und im Wischbereich somit ein elektrostatisches Feld aufgebaut werden. Das elektrostatische Feld erzeugt in Partikeln, welche sich in Reichweite des Feldes befinden, eine Polarisation, so dass es zu einer elektrischen Anziehungskraft zwischen den Partikeln und dem Partikelsammler kommt. Um die Elektroden herum ist ein Tuch oder Papier gelegt, an dem die polarisierten Partikel anhaften. Ist der Partikelsammelvorgang beendet, wird das elektrostatische Feld ausgeschaltet. Zur Entsorgung der aufgesammelten Partikel wird vorgesehen, das Tuch bzw. das Papier vom Partikelsammler zu entfernen und gemeinsam mit den Partikeln wegzuwerfen. Ohne das Tuch oder das Papier würden die Partikeln direkt an den Elektroden haften. Diese müssten jeweils aufwendig gesäubert werden. Letzteres wäre problematisch, da auch bei Trennung der Batterie von den Elektroden die Polarisation der Partikel und damit auch die Anziehungskraft zwischen den Partikeln und dem Partikelsammler längere Zeit erhalten bleibt.From the US 2004/0163667 A1 For example, a method and an electrostatic particle collector are known, which has electrodes arranged in a wiping area within a planar end piece whose branches form a kind of grid. A voltage can be applied to the electrodes by means of a battery, and thus an electrostatic field can be built up in the wiping area. The electrostatic field creates a polarization in particles that are within range of the field, resulting in an electrical force of attraction between the particles and the particle collector. Around the electrodes is laid a cloth or paper to which the polarized particles adhere. Is the particle collection process stopped, the electrostatic field is switched off. To dispose of the collected particles is provided to remove the cloth or the paper from the particle collector and throw away together with the particles. Without the cloth or paper, the particles would adhere directly to the electrodes. These would each have to be cleaned consuming. The latter would be problematic because even with separation of the battery from the electrodes, the polarization of the particles and thus the attraction between the particles and the particle collector is maintained for a long time.

Aber auch die Tücher oder Papiere bringen einen nicht unerheblichen Arbeitsaufwand mit sich, da sie am Endstück des Staubsammlers angebracht und zur Entsorgung wieder entfernt werden müssen. Zudem muss zumindest bei großen zu reinigenden Flächen der Partikelsammelvorgang zum Wechsel der Tücher bzw. des Papiers des Öfteren unterbrochen werden, was zu Zeitverlust führt.But the cloths or papers bring a considerable amount of work, since they must be attached to the end of the dust collector and removed for disposal again. In addition, at least for large areas to be cleaned, the particle collecting process to change the towels or the paper often be interrupted, which leads to loss of time.

In der DE 10 2009 033 550 A1 ist ein elektrostatischer Staubfänger als Partikelsammler mit zwei Elektroden offenbart, welche mittels einer im Partikelsammler angeordneten Hochspannungsquelle mit Spannung versorgt werden. In Bezug auf die Entsorgung des aufgesammelten Staubes wird in einer Variante vorgeschlagen, die Elektroden mit einem Staubtuch zumindest teilweise zu bedecken. Das Staubtuch kann mit dem elektrostatisch anhaftenden Staub entsorgt werden. Alternativ wird vorgeschlagen, die Elektroden mit einem glatten, elektrisch nichtleitenden Material zu überziehen, an dem sich der Staub beim Sammeln fixiert. In diesem Fall soll der aufgesammelte Staub durch Abstreifen oder nach erfolgter Entladung der Elektroden durch einfaches Abklopfen vom Staubsammler entfernt werden können. Da wie oben bereits ausgeführt, die Polarisation der Partikel längere Zeit erhalten bleibt, ist jedoch zu erwarten, dass beim Abstreifen oder Abklopfen ein nicht unerheblicher Teil der Partikel an den beschichteten Elektroden verbleibt oder erneut vom Partikelsammler angezogen wird. In jedem Fall hat die Entfernung des Staubes sowohl beim Abziehen eines Staubtuches als auch beim Abwaschen oder Abklopfen manuell zu erfolgen. Die Staubtragefähigkeit der beschriebenen Vorrichtung ist begrenzt, so dass eine Entsorgung des angesammelten Staubes in entsprechend geringen zeitlichen Abständen erforderlich ist.In the DE 10 2009 033 550 A1 An electrostatic dust collector is disclosed as a particle collector with two electrodes, which are supplied with voltage by means of a high voltage source arranged in the particle collector. With regard to the disposal of the collected dust, it is proposed in a variant to at least partially cover the electrodes with a duster. The duster can be disposed of with the electrostatically adhering dust. Alternatively, it is proposed to cover the electrodes with a smooth, electrically non-conductive material, to which the dust is fixed during collection. In this case, the collected dust should be removed by stripping or after discharge of the electrodes by simply tapping the dust collector. Since, as stated above, the polarization of the particles is retained for a long time, it is to be expected, however, that during stripping or tapping a considerable part of the particles remains on the coated electrodes or is attracted to the particle collector again. In any case, the removal of the dust has to be done manually both when removing a duster and when washing or tapping. The dust carrying capacity of the device described is limited, so that disposal of the accumulated dust in correspondingly small time intervals is required.

Ein kontinuierlicher Einsatz ist nicht möglich. Die Art der Entladung der Elektroden wird nicht näher beschrieben.Continuous use is not possible. The type of discharge of the electrodes will not be described in detail.

Aus der EP 1 437 958 B1 ist ein selbsttätig verfahrbares Bodenstaub-Aufsammelgerät bekannt. Der offenbarte Sammelroboter setzt jedoch kein elektrostatisches Feld zum Aufsammeln ein, sondern benutzt hierzu rotierende Kehrbürsten.From the EP 1 437 958 B1 a self-propelled ground dust collector is known. However, the disclosed collection robot does not use an electrostatic field to collect, but instead uses rotary sweeping brushes.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zum Betrieb eines elektrostatischen Partikelsammlers sowie einen elektrostatischen Partikelsammler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 weiterzubilden sowie ein Partikelsammelsystem zur Verfügung zu stellen, jeweils mit dem Ziel der Verringerung des Arbeitsaufwandes bei hoher und energieeffizienter Reinigungsleistung.The invention is based on the technical problem of developing the aforementioned method for operating an electrostatic particle collector and an electrostatic particle collector according to the preamble of claim 13 and to provide a particle collection system, each with the aim of reducing the workload with high and energy efficient cleaning performance.

Bei einem Verfahren zum Betrieb eines elektrostatischen Partikelsammlers wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.In a method for operating an electrostatic particle collector, the object is achieved by the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.Advantageous embodiments of the method according to the invention emerge from the features of the dependent claims 2 to 8.

Bei einem elektrostatischen Partikelsammler gemäß dem Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs 9 wird die vorgenannte technische Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungsformen des Partikelsammlers ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 10 bis 14.In an electrostatic particle collector according to the preamble of independent claim 9, the aforementioned technical problem is solved by the characterizing features of claim 9. Advantageous embodiments of the particle collector are evident from the dependent claims 10 to 14.

In Bezug auf das Partikelsammelsystem wird die vorgenannte Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Eine vorteilhafte Ausbildungsform des Partikelsystems kann dadurch gegeben sein, dass die Entsorgungsvorrichtung pneumatisch arbeitet.With regard to the particle collection system, the aforementioned object is achieved with the features of claim 15. An advantageous embodiment of the particle system can be given by the fact that the disposal device operates pneumatically.

Gegenüber dem dargestellten, einen elektrostatischen Partikelsammler betreffenden Stand der Technik kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere dadurch, dass die aufgesammelten Partikel zunächst in mindestens einen im Partikelsammler unterhalb des Sammelsegments angeordneten Partikelauffangbehälter abgelegt werden und der Partikelauffangbehälter bei einem Entsorgungsvorgang geleert wird. Ein Sammelsegment kann die aufgefangenen Partikel so oft in den Partikelauffangbehälter ablegen, bis dieser gefüllt ist. Der Sammelvorgang braucht also nicht unterbrochen zu werden, um ein um die Elektroden gelegtes Staubtuch mit den anhaftenden Partikeln jedes Mal zu entsorgen oder die Elektroden manuell zu reinigen, wenn die Aufnahmekapazität des Staubtuches erschöpft ist. Hierdurch wird bereits ein erheblicher Zeitgewinn erreicht. Zudem wird die Umwelt nicht durch zu entsorgende Staubtücher belastet.Compared to the prior art, which relates to an electrostatic particle collector, the method according to the invention is characterized in particular by the fact that the collected particles are first of all introduced into at least one particle Particle collectors are placed below the collecting segment arranged particle collecting container and the particle collecting container is emptied in a disposal process. A collecting segment can deposit the collected particles in the particle collecting container until it is filled. The collecting process therefore need not be interrupted in order to dispose of a duster around the electrodes with the adhering particles each time or to clean the electrodes manually when the absorption capacity of the duster is exhausted. As a result, a considerable amount of time is already achieved. In addition, the environment is not burdened by disposable dusters.

Des Weiteren kennzeichnet sich das erfinderische Verfahren durch eine besondere Vorgehensweise während des Partikelablegevorgangs. Demnach wird der zwischen den Elektroden gegebene Absolutwert der Potenzialdifferenz verringert und dabei das Vorzeichen der Potenzialdifferenz mindestens einmal gewechselt. Diese Verfahrensweise kann ein deutlich verbessertes Ablegeverhalten bewirken. Der Wechsel des Vorzeichens der Potenzialdifferenz wirkt der Tendenz entgegen, nach Abschalten der Potentialdifferenz eine Restpolarisation in den Partikeln zu erhalten, welche über einen längeren Zeitraum bestehen bleiben und somit für ein unerwünschtes weiteres Anhaften der Partikel am Sammelsegment sorgen kann.Furthermore, the inventive method is characterized by a special procedure during the Teilchenablegevorgangs. Accordingly, the absolute value of the potential difference between the electrodes is reduced and the sign of the potential difference is changed at least once. This procedure can cause a significantly improved deposition behavior. The change in the sign of the potential difference counteracts the tendency to obtain a residual polarization in the particles after switching off the potential difference, which persist over a longer period of time and thus can provide for an unwanted further adhesion of the particles on the collecting segment.

Dabei kann es insbesondere vorteilhaft sein, den Absolutwert der Potenzialdifferenz in diskreten Schritten zu verringern.In this case, it may be particularly advantageous to reduce the absolute value of the potential difference in discrete steps.

Da im Bereich der Elektroden das elektrostatische Feld in der Regel Maximalwerte erreicht, wächst mit der Nähe zu den Elektroden die Haftungskapazität für polarisierte Partikel. Es kann daher vorteilhaft sein, die Elektroden möglichst dicht im Sammelelement zu verlegen. Jede Elektrode kann sich z.B. in mehrere Elektrodenarme verzweigen, wobei z.B. Elektrodenarme der ersten Elektrode eines Elektrodenpaares in zwischen Elektrodenarme der zweiten Elektrode des Paares greifen können.Since the electrostatic field generally reaches maximum values in the area of the electrodes, the adhesion capacity for polarized particles increases with proximity to the electrodes. It may therefore be advantageous to lay the electrodes as close as possible in the collecting element. Each electrode may be e.g. branch into multiple electrode arms, e.g. Electrode arms of the first electrode of a pair of electrodes in between electrode arms of the second electrode of the pair can grip.

Es ist auch vorteilhaft, die Elektroden durch eine Beschichtung, eine Folie oder eine sonstige Abgrenzung vor einen unmittelbaren Kontakt vor den aufzusammelnden Partikeln oder sonstigen Fremdkörpern zu schützen. Hierdurch können elektrische Kurzschlüsse vermieden werden. Insbesondere ist auch das Reinigen von feuchtem Schmutz möglich und der Kontakt des Partikelsammlers mit auf der zu reinigenden Fläche befindlichem Wasser unschädlich. Eine sonstige Abgrenzung kann auch durch ein Matrixmaterial, z.B. aus isolierendem Kunststoff realisiert werden, welches die Elektroden umgibt.It is also advantageous to protect the electrodes from direct contact with the particles or other foreign bodies to be collected by means of a coating, a foil or other delimitation. This allows electrical Short circuits are avoided. In particular, the cleaning of damp dirt is possible and the contact of the particle collector with befindlichem on the surface to be cleaned water harmless. Another demarcation can also be realized by a matrix material, for example of insulating plastic, which surrounds the electrodes.

Es kann auch vorteilhaft sein, das erfindungsgemäße Verfahren so auszuführen, dass im selben Sammelsegment mindestens ein weiteres Elektrodenpaar zur Erzeugung der elektrostatischen Anziehungskraft eingesetzt wird. Hierdurch kann der Partikelablegevorgang flexibler gestaltet werden. Es ist z. B. möglich, bei einem der Elektrodenpaare den Absolutwert der Potenzialdifferenz unter Wechsel seines Vorzeichens abzusenken und das andere Elektrodenpaar ohne Wechsel des Vorzeichens zu betreiben, z. B. bei konstanter Potenzialdifferenz. Es kann im Einzelfall auch vorteilhaft sein, den Betrag der Potenzialdifferenz an dem ohne Wechsel des Vorzeichens betriebenen Elektrodenpaar während des Ablegeprozesses schrittweise oder stetig abzusenken.It may also be advantageous to carry out the method according to the invention in such a way that at least one further electrode pair is used to generate the electrostatic attraction in the same collecting segment. This allows the Partikelablegevorgang be made more flexible. It is Z. B. possible to lower in one of the electrode pairs the absolute value of the potential difference by changing its sign and to operate the other electrode pair without changing the sign, z. B. at constant potential difference. In individual cases, it may also be advantageous to reduce the amount of the potential difference at the electrode pair operated without changing the sign stepwise or continuously during the deposition process.

Der Partikelablegevorgang kann insbesondere in Hinblick auf besonders leichte Partikel, die allein aufgrund der Gravitationskraft nicht selbständig abfallen, durch einen mechanischen Abstreifer unterstützt werden.The Partikelablegevorgang can be supported by a mechanical wiper, in particular with regard to particularly light particles that do not fall off alone due to the gravitational force alone.

Ist der Partikelauffangbehälter weitgehend gefüllt, fährt der Partikelsammler zu einer Entsorgungsvorrichtung, an der der mindestens eine Partikelauffangbehälter entleert wird. Dies kann pneumatisch, zum Beispiel durch eine Absaugeinrichtung, erfolgen. Die pneumatische Entleerung kann vollautomatisch durchgeführt werden, zum Beispiel durch ein passgenaues Andocken des Partikelsammlers an die Entsorgungsvorrichtung.If the particle collecting container is largely filled, the particle collector moves to a disposal device, at which the at least one particle collecting container is emptied. This can be done pneumatically, for example by a suction device. The pneumatic emptying can be performed fully automatically, for example, by a precise docking of the particle collector to the disposal device.

Es kann vorteilhaft sein, zur Entleerung des mindestens einen Partikelauffangbehälters das Sammelsegment oder die Sammelsegmente einzusetzen und die Partikeltransportrichtung umzukehren, nämlich die Partikel elektrostatisch aus dem Partikelauffangbehälter zu entnehmen und außerhalb des Partikelauffangbehälters abzulegen. Das Ablegen erfolgt zum Beispiel an einem Zugang zur Entsorgungsvorrichtung oder unmittelbar in die Entsorgungsvorrichtung hinein. In diesem Fall wird also der Partikelsammler in einem Umkehrbetrieb gefahren. Beim Ablegen der Partikel wird bevorzugt das oben dargestellte Verfahren zur Absenkung der Potenzialdifferenz durchgeführt, nämlich eine Erniedrigung des Absolutwerts der Potenzialdifferenz bei Wechsel ihres Vorzeichens. Bei der elektrostatischen Entleerung des Partikelauffangbehälters wird ein Aufwirbeln der Partikel vermieden. Im Bedarfsfall kann zusätzlich ein mechanischer Abstreifer eingesetzt werden.It can be advantageous to use the collecting segment or the collecting segments for emptying the at least one particle collecting container and to reverse the particle transporting direction, namely to remove the particles electrostatically from the particle collecting container and place them outside the particle collecting container. The deposition takes place, for example, at an access to Disposal device or directly into the disposal device inside. In this case, so the particle collector is driven in a reverse operation. When depositing the particles, the above-described method for lowering the potential difference is preferably carried out, namely a lowering of the absolute value of the potential difference when changing its sign. In the electrostatic discharge of the particle collecting container whirling of the particles is avoided. If necessary, a mechanical scraper can also be used.

Für den Entsorgungsvorgang kann es des Weiteren sinnvoll sein, zumindest ein Teilstück des Bodens des Partikelauffangbehälters zumindest zum Teil mechanisch von Partikeln zu befreien. Dies kann ebenfalls durch einen Abstreifer durchgeführt werden. Die Partikel werden somit zusammen geschoben und können anschließend leichter abgesaugt werden. Es ist auch denkbar, die Partikel mittels des Abstreifers in Richtung auf eine Öffnung im Partikelauffangbehälter schieben, durch den die Partikel dann in die Entsorgungsvorrichtung gelangen. Eine solche Öffnung kann für den Sammelvorgang verschließbar sein, z.B. eine im Sammelvorgang mit Federkraft oder durch andere Mechanismen verschlossene Klappe in einer Seitenwand des Partikelauffangbehälters, welche automatisch durch die Bewegung des Abstreifers oder beim Einfahren in die Entsorgungseinrichtung geöffnet wird.For the disposal process, it may also be useful to at least partially free at least a portion of the bottom of the particle collecting container mechanically from particles. This can also be done by a scraper. The particles are thus pushed together and can then be easily sucked off. It is also conceivable to push the particles by means of the scraper in the direction of an opening in the particle collecting container, through which the particles then pass into the disposal device. Such an opening may be closable for the collection operation, e.g. a closed in the collection process by spring force or by other mechanisms flap in a side wall of the particle collecting container, which is automatically opened by the movement of the scraper or when entering the disposal facility.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Sammelsegment im Partikelsammler zwischen einer Sammelposition und einer Ablageposition kontinuierlich oder diskontinuierlich verfahren. Alternativ kann auch der Partikelauffangbehälter verfahren werden.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the collecting segment is moved continuously or discontinuously in the particle collector between a collecting position and a depositing position. Alternatively, the particle collecting container can also be moved.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, mindestens zwei Sammelsegmente, die jeweils mindestens ein Elektrodenpaar aufweisen, einzusetzen. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich mindestens eines der Sammelsegmente im Partikelsammelvorgang befindet, während sich mindestens ein anderes der Sammelsegmente im Partikelablegevorgang befindet. Auf diese Weise ist ein kontinuierlicher Sammelprozess möglich, da ständig eines der Sammelsegmente im Partikelsammelvorgang befindlich sein kann.In particular, it may be advantageous to use at least two collection segments, each having at least one pair of electrodes. In this way, it can be achieved that at least one of the collecting segments is in the particle collecting process, while at least one other of the collecting segments is located in the particle depositing process. In this way, a continuous collection process is possible, since one of the collection segments can always be located in the particle collection process.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, den Partikelsammler als selbsttätig fahrendes Gerät einzusetzen, welches unter Einsatz von mittels mindestens eines am Partikelsammler angeordneten Sensors erzeugten Sensorausgangsdaten selbsttätig gesteuert über die zu reinigende Fläche fährt. Der mindestens eine Sensor dient z.B. zur Feststellung des Abstandes und/oder der Position des Partikelsammlers relativ zu einem Bezugspunkt. Mittel zur selbsttätigen Steuerung des Fahrgestells nutzen als Grundlage die Sensorausgangsdaten des Sensors.In particular, it may be advantageous to use the particle collector as a self-propelled device, which drives automatically controlled by using at least one sensor arranged on the particle collector sensor output data on the surface to be cleaned. The at least one sensor serves e.g. for determining the distance and / or the position of the particle collector relative to a reference point. Means for automatically controlling the chassis use as a basis the sensor output data of the sensor.

Die Sammelsegmente können Teil eines Endlosbandes sein, welches kontinuierlich durch einen Sammelbereich und durch einen Ablegebereich läuft. Im Sammelbereich werden die Partikel durch die Sammelsegmente von der zu reinigenden Fläche aufgenommen und im Ablegebereich in den Partikelauffangbehälter abgelegt.The collection segments may be part of an endless belt which runs continuously through a collection area and through a deposit area. In the collection area, the particles are taken up by the collecting segments of the surface to be cleaned and stored in the depositing area in the particle collecting container.

Alternativ können die Sammelsegmente Teil einer kreisrunden Scheibe sein, die um eine Achse senkrecht zur Scheibe und zu der zu reinigenden Fläche rotiert. Die Rotationsbewegung kann kontinuierlich mit konstanter Rotationsrichtung sein oder aber diskontinuierlich mit Umkehr der Rotationsrichtung. Im Falle der kontinuierlichen Rotation wäre es vorteilhaft, die elektrische Kontaktierung zwischen einer Spannungsquelle und den Sammelsegment mittels Schleifkontakten zu realisieren. Bei einer diskontinuierlichen Rotation mit Umkehr der Rotationsrichtung wäre eine Kontaktierung mittels Kabeln möglich.Alternatively, the collecting segments may be part of a circular disc which rotates about an axis perpendicular to the disc and to the surface to be cleaned. The rotational movement can be continuous with constant direction of rotation or discontinuous with reversal of the direction of rotation. In the case of continuous rotation, it would be advantageous to realize the electrical contact between a voltage source and the collecting segment by means of sliding contacts. In a discontinuous rotation with reversal of the direction of rotation contacting by means of cables would be possible.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, mindestens ein Sammelsegment einzusetzen, welches in Verfahrrichtung des Partikelsammlers einen vorderen Winkel aufweist, wobei der vordere Winkel derart ausgerichtet ist oder durch eine Winkelverstelleinheit derart ausrichtbar ist, dass keiner der Schenkel des vorderen Winkels senkrecht zur Verfahrrichtung des Partikelsammlers ausgerichtet ist. Der vordere Winkel ist vorzugsweise spitz oder rechtwinklig. Hiermit lassen sich in besonders vorteilhafter Weise die Flächen im Bereich entsprechend gewinkelter Ecken eines Raumes säubern. Dabei ist darauf zu achten, dass ein gegebenenfalls vorhandenes, das Sammelsegment oder die Sammelsegmente überdeckendes Gehäuse entsprechend geformt ist, damit das betreffende Sammelsegment auch die Spitze des Eckbereich zumindest nahezu erreicht. Dabei kann auch eine Winkelverstelleinheit vorgesehen werden, mit welcher die Ausrichtung des vorderen Winkels relativ zur Verfahrrichtung oder relativ zum Fahrgestell veränderbar ist, z.B. durch eine Rotations- oder Schwenkbewegung des betreffenden Sammelsegments um eine zu seiner Sammelfläche senkrechte Achse. Die Ausrichtung des Winkels kann in Abhängigkeit von der Verfahrrichtung des Partikelsammlers relativ zur Orientierung der zu säubernden Ecke derart erfolgen, dass die Ausrichtung des vorderen Winkels des Sammelsegments zur Ausrichtung der Ecke passt, die Ecke also vollständig vom Sammelsegment erfasst wird.Furthermore, it may be advantageous to use at least one collecting segment which has a front angle in the direction of travel of the particle collector, wherein the front angle is oriented or can be aligned by an angle adjustment unit such that none of the legs of the front angle are aligned perpendicular to the direction of travel of the particle collector is. The front angle is preferably pointed or rectangular. This makes it possible to clean the surfaces in the region corresponding to angled corners of a room in a particularly advantageous manner. It is important to ensure that any existing, the collecting segment or the collecting segments overlapping housing is shaped accordingly, so that the relevant collection segment and the tip of the corner at least almost reached. In this case, an angle adjustment can be provided with which the orientation of the front angle relative to the direction of travel or relative to the chassis is variable, for example, by a rotational or pivotal movement of the relevant collecting segment about an axis perpendicular to its collecting surface axis. Depending on the direction of travel of the particle collector, the orientation of the angle can take place relative to the orientation of the corner to be cleaned in such a way that the alignment of the front angle of the collecting segment fits the alignment of the corner, ie the corner is completely grasped by the collecting segment.

Grundsätzlich sind beliebige Geometrien der Sammelsegmente denkbar. Es ist auch denkbar, das Sammelsegment oder die Sammelsegmente in ihrer Geometrie veränderbar zu gestalten, z.B. um variable Winkel bei einem dreieckigen Sammelsegment zu erreichen. Eine Variabilität in der Geometrie des Sammelsegments macht eine kurzfristige Anpassung an die Geometrie der zu reinigenden Fläche möglich. Hierfür kann das Sammelsegment z.B. aus einem plastisch verformbaren Matrixmaterial mit eingearbeiteten Elektroden bestehen Eine Variabilität kann z.B. über einen oder mehrere Dehnungsbereiche realisiert werden, welche analog zu einem Faltenbalg gestreckt oder gestaucht werden können. Alternativ oder als zusätzliche Maßnahme kann es auch vorteilhaft sein, am Sammelsegment mindestens einen Klappmechanismen vorzusehen, so dass sich die für den Kontakt zu den zu sammelnden Partikeln vorgesehene Sammelfläche des Sammelelements in mindestens zwei nicht zueinander parallel verlaufenden Ebenen befindet. Die Sammelfläche könnte auf diese Weise z.B. zu einem rechten Winkel abgeknickt werden, um beispielweise Treppenstufen zu reinigen. Die Elektroden können ebenfalls in Teilen abklappbar gestaltet werden. Das Sammelsegment kann aber auch so gestaltet werden, dass die Linie der Abklappung allein durch elektrodenfreie Bereiche des Sammelsegments verläuft.Basically, any geometry of the collection segments are conceivable. It is also conceivable to make the collecting segment or the collecting segments changeable in their geometry, e.g. to achieve variable angles in a triangular collection segment. A variability in the geometry of the collecting segment makes possible a short-term adaptation to the geometry of the surface to be cleaned. For this, the collection segment may e.g. consist of a plastically deformable matrix material with incorporated electrodes A variability can e.g. be realized over one or more strain areas, which can be stretched or compressed analogous to a bellows. Alternatively or as an additional measure, it may also be advantageous to provide at least one folding mechanism on the collecting segment, so that the collection surface of the collecting element provided for contact with the particles to be collected is located in at least two planes which are not parallel to one another. The quilt could thus be e.g. be bent to a right angle, for example, to clean stairs. The electrodes can also be made hinged in parts. However, the collection segment can also be designed such that the line of the folding runs solely through electrode-free regions of the collection segment.

Im Folgenden sind beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines elektrostatischen Partikelsammlers sowie des erfindungsgemäßen elektrostatischen Partikelsammlers schematisch anhand von Figuren dargestellt.Exemplary embodiments of the method according to the invention for operating an electrostatic particle collector and the electrostatic particle collector according to the invention are illustrated schematically below with reference to figures.

Es zeigt

Figur 1:: einen Partikelsammler mit bandförmigem kontinuierlichem Betrieb in Aufsicht,
Figur 2:: der Partikelsammler gemäß Fig. 1 im Querschnitt,
Figuren 3a bis c:: Schema zur mechanischen Entsorgung gesammelter Partikel,
Figur 4:: der Partikelsammler gemäß Fig. 1 in einer pneumatischen Entsorgungsstation,
Figur 5:: einen weiteren Partikelsammler mit kreisförmiger Anordnung von Sammelsegmenten mit wechselnder Rotationsrichtung in Aufsicht,
Figur 6:: der Partikelsammler gemäß Fig. 5 in Seitenansicht,
Figur 7:: ein kreisförmiger Partikelsammler ähnlich zu Fig. 5, jedoch mit konstanter Rotationsrichtung,
Figur 8:: der Partikelsammler gemäß Fig. 7 in Seitenansicht,
Figuren 9a bis c:: mechanische Entsorgung gesammelter Partikel bei kreisförmigem Partikelsammler,
Figur 10:: pneumatische Entsorgung gesammelter Partikel bei kreisförmigem Sammler im diskontinuierlichen Betrieb,
Figur 11:: pneumatische Entsorgung gesammelter Partikel bei kreisförmigem Partikelsammler im kontinuierlichen Betrieb,
Figur 12:: ein weiterer Partikelsammler mit zwei dreieckigen Sammelsegmenten in einer ersten Verfahrrichtung
Figur 13:: der Partikelsammler gemäß Fig. 12 in einer zweiten Verfahrrichtung,
Figur 14:: der Partikelsammler gemäß Fig. 12 in Seitenansicht und
Figur 15:: der Partikelsammler gemäß Fig. 12 an einer pneumatischen Entleerungsstation.

It shows

FIG. 1:: a particle collector with band-shaped continuous operation in supervision,
FIG. 2:: the particle collector according to Fig. 1 in cross section,
FIGS. 3a to c:: Scheme for the mechanical disposal of collected particles,
FIG. 4:: the particle collector according to Fig. 1 in a pneumatic disposal station,
FIG. 5:: another particle collector with a circular arrangement of collecting segments with changing direction of rotation in supervision,
FIG. 6:: the particle collector according to Fig. 5 in side view,
FIG. 7:: a circular particle collector similar to Fig. 5 , but with a constant direction of rotation,
FIG. 8:: the particle collector according to Fig. 7 in side view,
FIGS. 9a to c:: mechanical disposal of collected particles in a circular particle collector,
FIG. 10:: pneumatic disposal of collected particles in a circular collector in discontinuous operation,
FIG. 11:: pneumatic disposal of collected particles in a circular particle collector in continuous operation,
FIG. 12:: another particle collector with two triangular collecting segments in a first direction of travel
FIG. 13:: the particle collector according to Fig. 12 in a second direction of travel,
FIG. 14:: the particle collector according to Fig. 12 in side view and
FIG. 15:: the particle collector according to Fig. 12 at a pneumatic discharge station.

Figuren 1 und 2 zeigen in Aufsicht bzw. Seitenansicht schematisch eine erste Ausbildungsform 1 eines Partikelsammlers mit einem Fahrgestell, von dem hier lediglich symbolisch drei Räder 2 bis 4 dargestellt sind, wobei das hintere Rad 4 ein steuerbares Navigationsrad ist. Der Partikelsammler 1 weist ein endloses Band 5 auf, das aus einzelnen Sammelsegmenten 6 zusammengesetzt ist. Jedes Segment 6 weist jeweils zwei Elektrodenelemente 7 und 8 auf, die hier lediglich schematisch dargestellt sind und eine komplexere Struktur aufweisen können, um das jeweilige Sammelsegment möglichst eng mit Elektrodenbestandteilen zu belegen. Figures 1 and 2 show in plan view and side view schematically a first embodiment 1 of a particle collector with a chassis, of which only symbolically three wheels 2 to 4 are shown, wherein the rear wheel 4 is a controllable navigation wheel. The particle collector 1 has an endless belt 5, which is composed of individual collecting segments 6. Each segment 6 has in each case two electrode elements 7 and 8, which are shown here only schematically and may have a more complex structure in order to cover the respective collection segment as closely as possible with electrode components.

Im Partikelsammler 1 sind zudem eine erste Hochspannungsquelle 9 sowie eine zweite Hochspannungsquelle 10 angeordnet (Fig. 2). Sowohl an der ersten Hochspannungsquelle 9 als auch an der zweiten Hochspannungsquelle 10 ist an den beiden Polen jeweils eine Kontaktfeder angeschlossen, von denen in Fig. 2 jeweils nur eine zu sehen ist. Die Kontaktfedern 11 verbinden elektrische Ausgänge der jeweiligen Hochspannungsquelle 9 bzw. 10 mit Schleifkontaktelementen 12 und 13. Über die Kontaktfedern 11 und die Schleifkontaktelemente 12 bzw. 13 wird die Spannung der jeweiligen Hochspannungsquelle 9 bzw. 10 auf die jeweils kontaktierten Elektrodenelemente 7 und 8 des in der entsprechenden Position befindlichen Sammelsegments 6 auf eine solche Weise übertragen, dass die beiden Elektrodenelemente 7 und 8 ein und desselben Sammelsegments 6 unterschiedliche Polarität aufweisen.In the particle collector 1, a first high voltage source 9 and a second high voltage source 10 are also arranged ( Fig. 2 ). Both at the first high voltage source 9 and at the second high voltage source 10, a contact spring is connected to the two poles, of which in Fig. 2 only one can be seen at a time. The contact springs 11 connect electrical outputs of the respective high-voltage source 9 and 10 with sliding contact elements 12 and 13. About the contact springs 11 and the sliding contact elements 12 and 13, the voltage of the respective high voltage source 9 and 10 respectively contacted to the electrode elements 7 and 8 of the corresponding position located collecting segment 6 is transmitted in such a manner that the two electrode elements 7 and 8 of one and the same collecting segment 6 have different polarity.

Die Schleifkontaktelemente 12 und 13 können z. B. auf hier nicht dargestellte, an den jeweiligen Segmenten 6 angeordnete Schleifgegenkontaktelemente zugreifen, die am seitlichen Rand des Segments in Bandlaufrichtung verlaufen.The sliding contact elements 12 and 13 may, for. B. on not shown here, arranged on the respective segments 6 Abrasive counter contact elements, which extend at the lateral edge of the segment in the strip running direction.

Die Sammelsegmente 6 durchlaufen einen vorderen Sammelbereich 22, dem die erste Hochspannungsquelle 9 zugeordnet ist, und einen hinteren Ablegebereich 20, dem die zweite Hochspannungsquelle 10 zugeordnet ist. Es können sowohl im Sammelbereich 22 als auch im Ablegebereich 20 hier nicht dargestellte Mittel vorgesehen sein, die für einen elektrischen Kontakt zwischen den Sammelsegmenten 6, die sich im jeweiligen Bereich 20 bzw. 22 befinden und zur Partikelaufnahme bzw. zur Partikelablage eingesetzt werden, in der Weise sorgen, dass die Elektrodenpaare sämtlicher Sammelsegmente 6, die sich zu einem bestimmten Zeitpunkt im jeweiligen Bereich 20 bzw. 22 befinden, mit derselben Potentialdifferenz beaufschlagt sind. Somit versorgt die erste Hochspannungsquelle 9 sämtliche Sammelsegmente 6, die sich auf der unteren Bahn des Sammelbereichs 22 befinden und die zweite Hochspannungsquelle 10 sämtliche Sammelsegmente 6, die sich auf der unteren Bahn des Ablegebereichs 20 befinden.The collecting segments 6 pass through a front collecting area 22, to which the first high-voltage source 9 is assigned, and a rear depositing area 20, to which the second high-voltage source 10 is assigned. It can be provided both in the collecting area 22 and in the depositing area 20 means not shown here, which are used for electrical contact between the collecting segments 6, which are located in the respective area 20 and 22 and are used for particle reception or particle deposition in the Make sure that the electrode pairs of all collecting segments 6, which are at a certain time in each area 20 and 22, respectively, are subjected to the same potential difference. Thus, the first high voltage source 9 supplies all collecting segments 6 located on the lower track of the collecting area 22 and the second high voltage source 10 all collecting segments 6 located on the lower track of the depositing area 20.

Das Endlosband 5 wird an Umlenkrollen 14 bis 19 entlang geführt, wobei z. B. eine der Umlenkrollen 14 bis 19 als Antriebsrolle dienen kann.The endless belt 5 is guided along deflection rollers 14 to 19, wherein z. B. one of the pulleys 14 to 19 can serve as a drive roller.

Im hinteren Ablegebereich 20 ist unterhalb des Endlosbandes 5 ein Partikelauffangbehälter 21 angeordnet. Um Platz für den Partikelauffangbehälter 21 zu schaffen, ist der hintere Ablegebereich 20 relativ zum vorderen Sammelbereich 22 abgewinkelt.In the rear depositing area 20, a particle collecting container 21 is arranged below the endless belt 5. In order to make room for the particle collecting container 21, the rear depositing area 20 is angled relative to the front collecting area 22.

Der Partikelsammler 1 weist einen hier nicht dargestellten Antrieb für das Fahrwerk sowie ein ebenfalls nicht dargestelltes Steuermodul auf. Der Partikelsammler 1 verfügt vorzugsweise über eine eigene Energiequelle, z. B. über wieder aufladbare Batterien und kann vom Steuermodul gesteuert selbsttätig eine zu reinigende Fläche 23 systematisch abfahren.The particle collector 1 has a drive for the chassis, not shown here, as well as a likewise not shown control module. The particle collector 1 preferably has its own energy source, eg. B. on rechargeable batteries and controlled by the control module automatically leave a clean surface 23 systematically.

Die Funktionsweise des Partikelsammlers 1 gemäß der Figuren 1 und 2 ist wie folgt: Der Partikelsammler 1 wird über das nicht dargestellte Steuermodul über die zu säubernde Fläche 23 geführt, während das Endlosband 5 kontinuierlich angetrieben wird. Sammelsegmente 6 werden im Sammelbereich 22 auf der unteren Bahn des Endlosbandes 5 an den Schleifkontakten 12 und 13 der ersten Hochspannungsquelle 9 entlang geführt. Hierdurch werden die Elektroden 7 und 8 mit einer Hochspannung mit entgegengesetzter Polarität versorgt, so dass ein starkes elektrisches Feld entsteht. Unterhalb des Sammelbereichs 22 befindliche Partikel 24 werden aufgrund einer Polarisation der Partikel 24 in Reaktion auf das elektrische Feld angezogen und haften zunächst am entsprechenden Sammelsegment 6.The operation of the particle collector 1 according to the Figures 1 and 2 is as follows: The particle collector 1 is guided over the control module not shown on the surface to be cleaned 23, while the endless belt 5 is driven continuously. Collective segments 6 are in the collection area 22 on the lower track of the endless belt 5 at the sliding contacts 12 and 13 of the first high voltage source. 9 guided along. As a result, the electrodes 7 and 8 are supplied with a high voltage of opposite polarity, so that a strong electric field is formed. Particles 24 located below the collection region 22 are attracted due to polarization of the particles 24 in response to the electric field and initially adhere to the corresponding collection segment 6.

Im Ablegebereich 20 wird das jeweilige Sammelsegment 6 von den Schleifkontaktelementen 12 und 13 der zweiten Hochspannungsquelle 10 kontaktiert. Diese Hochspannungsquelle ist vom Steuermodul derart gesteuert, dass der zwischen den Elektrodenelementen 7 und 8 gegebene Absolutwert der Potentialdifferenz verringert und dabei das Vorzeichen der Potentialdifferenz mindestens einmal gewechselt wird. Die Kombination des Absenkens und des Vorzeichenwechsels führt zu einem zuverlässigen Ablösen der zuvor aufgesammelten Partikel 24, die im Ablegebereich 20 somit in den Partikelauffangbehälter 21 fallen. Auf diese Weise werden die Sammelsegmente 6 von den Partikeln 24 frei und sind für ein erneutes Aufsammeln von Partikeln 24 bereit. Auf diese Weise kann ein kontinuierlicher Betrieb erreicht werden, bis der Partikelauffangbehälter 21 weitgehend gefüllt ist.In the depositing area 20, the respective collecting segment 6 is contacted by the sliding contact elements 12 and 13 of the second high-voltage source 10. This high voltage source is controlled by the control module such that the absolute value of the potential difference given between the electrode elements 7 and 8 is reduced and the sign of the potential difference is changed at least once. The combination of the lowering and the sign change leads to a reliable detachment of the previously collected particles 24, which thus fall into the particle collecting container 21 in the depositing area 20. In this way, the collecting segments 6 are released from the particles 24 and are ready for a re-collecting of particles 24. In this way, a continuous operation can be achieved until the particle collecting container 21 is largely filled.

Das Ablösen der Partikel 24 im Ablegebereich 20 kann zusätzlich durch einen Abstreifer 25 unterstützt werden, welcher mechanisch wirkt. Aufgrund der Bewegung des Endlosbandes 5 muss der Abstreifer 25 selbst nicht verfahren werden.The detachment of the particles 24 in the depositing area 20 can additionally be assisted by a scraper 25, which acts mechanically. Due to the movement of the endless belt 5, the scraper 25 itself does not have to be moved.

Das Aufsammeln der Partikel 24 muss lediglich zum Entleeren des Partikelauffangbehälters unterbrochen werden. Zum Entleeren kann der Partikelsammler 1 zu einer Entsorgungsstelle verfahren werden. Dabei kann der Partikelsammler 1 z. B. mit seinem Sammelbereich 22 oberhalb eines größeren Entsorgungsbehälters (hier nicht dargestellt) verfahren werden. Das Endlosband 5 wird dann in eine dem Sammellauf entgegengesetzte Entsorgungsrichtung gefahren, so dass sich der Partikelsammler 1 in einem Umkehrprozess befindet. Hierbei werden die Elektrodenelemente 7 und 8 im Ablegebereich 20 von der zweiten Hochspannungsquelle 10 mit vorzugsweise konstanter Hochspannung versorgt. Die derart aufgeladenen Elektrodenelemente 7 und 8 werden aufgeladen und nehmen Partikel aus dem Partikelauffangbehälter 21 auf.The collection of the particles 24 only has to be interrupted in order to empty the particle collecting container. To empty the particle collector 1 can be moved to a disposal point. In this case, the particle collector 1 z. B. with its collecting area 22 above a larger disposal container (not shown) procedure. The endless belt 5 is then moved in a disposal direction opposite to the collecting operation, so that the particle collector 1 is in a reversal process. Here, the electrode elements 7 and 8 are supplied in the deposition area 20 of the second high voltage source 10 with preferably constant high voltage. The thus charged electrode elements 7 and 8 are charged and take up particles from the particle collecting container 21.

Im Sammelbereich 22 übernimmt dann die erste Hochspannungsquelle 9 die Ablegefunktion, die die zweite Hochspannungsquelle 10 während des Sammelbetriebes durchführt. Hierfür wird der Absolutwert der Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektrodenelementen 7 und 8 der den Sammelbereich 22 durchlaufenden Sammelsegmente 6 verringert, wobei das Vorzeichen der Potentialdifferenz mindestens einmal gewechselt wird. Hierdurch ist ein gutes Ablösen der Partikel 24 gewährleistet. Zusätzlich kann ein hier nicht dargestelltes Abstreifelement vorgesehen werden.In the collecting region 22, the first high-voltage source 9 then takes over the depositing function which the second high-voltage source 10 performs during the collecting operation. For this purpose, the absolute value of the potential difference between the two electrode elements 7 and 8 of the collection segment 22 passing through the collection segments 6 is reduced, the sign of the potential difference is changed at least once. As a result, a good separation of the particles 24 is ensured. In addition, a stripping element, not shown here, can be provided.

Alternativ zum Umkehrprozess für die Entsorgung der aufgesammelten Partikel 24 kann der Partikelauffangbehälter 21 mechanisch entleert werden, z. B. mittels eines Schiebeelements 26, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Drei Phasen des Verschiebens der aufgesammelten Partikel 24 sind in der Figurenfolge Fig. 3a), 3b) und 3c) dargestellt. Die zusammengeschobenen Partikel 24 gemäß Fig. 3c) können abgesaugt oder durch eine nicht dargestellte Öffnung im Partikelauffangbehälter 21 hindurch entsorgt werden.As an alternative to the reversal process for the disposal of the collected particles 24, the particle collecting container 21 can be emptied mechanically, for. B. by means of a sliding element 26, as shown in FIG Fig. 3 is shown. Three phases of shifting the collected particles 24 are in the figure sequence Fig. 3a), 3b) and 3c ). The collapsed particles 24 according to Fig. 3c ) can be sucked off or disposed of through an opening, not shown, in the particle collecting container 21.

Fig. 4 zeigt eine weitere alternative Entsorgungsform für die aufgesammelten und in Figur 4 nicht dargestellten Partikel. Hierzu wird der Partikelsammler 1 an eine Absaugstation 27 angeschlossen, mit welcher die im Partikelauffangbehälter 21 befindlichen Partikel 24 abgesaugt werden. Die Absaugstation kann gleichzeitig mit einer hier nicht dargestellten Spannungsquelle zum Aufladen der Batterie des Partikelsammlers 1 versehen sein. Das Andocken des Partikelsammlers 1 an die Entsorgungsstation kann vollautomatisch durch eine selbsttätige Navigation des Partikelsammlers 1 erfolgen. Fig. 4 shows another alternative disposal form for the collected and in FIG. 4 not shown particles. For this purpose, the particle collector 1 is connected to a suction station 27, with which the particles 24 located in the particle collecting container 21 are sucked off. The suction station can be provided at the same time with a voltage source not shown here for charging the battery of the particle collector 1. The docking of the particle collector 1 to the disposal station can be done fully automatically by an automatic navigation of the particle collector 1.

Die Figuren 5 und 6 zeigen in Aufsicht und in einer Seitenansicht schematisch eine zweite Ausbildungsform 28 eines Partikelsammlers. Der zweite Partikelsammler 28 weist drei Sammelsegmente 29 auf, die sich zu einer kreisrunden Fläche ergänzen. Ein Gehäuse 30 wird von drei Rädern 31 bis 33 getragen, von denen das Rad 33 das steuerbare Navigationsrad ist. Die Sammelsegmente 29 weisen jeweils zwei hier nicht gesondert dargestellte Elektrodenelemente auf, die mittels Kabeln 34 an jeweils eine Hochspannungsquelle 35 angeschlossen sind. Ein vorderer Sammelbereich 36 weist mindestens die Größe eines Sammelsegments 29 auf. Im Gehäuse 30 befindet sich ein Partikelauffangbehälter 37, der den Bereich unterhalb mindestens eines kompletten Sammelsegments 29 abdeckt.The FIGS. 5 and 6 show in plan view and in a side view schematically a second embodiment 28 of a particle collector. The second particle collector 28 has three collection segments 29, which complement each other to form a circular area. A housing 30 is supported by three wheels 31 to 33, of which the wheel 33 is the controllable navigation wheel. The collecting segments 29 each have two electrode elements, not shown separately here, which are connected by means of cables 34 to a respective high-voltage source 35. A front collecting area 36 has at least the size of a collecting segment 29. In the housing 30 is a Particle catcher 37, which covers the area below at least one complete collection segment 29.

Im Sammelmodus fährt der zweite Partikelsammler 28 in Pfeilrichtung, wobei jedes im Sammelbereich befindliche Sammelsegment 29 mit einer Hochspannung für die darin befindlichen Elektroden (hier nicht dargestellt) versorgt werden. Die Sammelsegmente 29 werden gemeinsam ständig um eine Mittelachse, welche senkrecht zu den Sammelsegmenten 29 verläuft, zwischen zwei Endstellungen mit Wechsel der Rotationsrichtung rotiert. Die Kabel 34 für die Zuleitung der Hochspannung müssen entsprechend lang ausgebildet sein, um diese Bewegung zu erlauben. Es ist vorteilhaft, die Kabel 34 im Bereich der Rotationsachse zu den Sammelsegmenten 29 zu führen. Befindet sich ein Sammelsegment 29 oberhalb des Partikelauffangbehälters 37, werden zum Abladen der aufgesammelten Partikel 24 der Absolutwert der Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden eines Sammelsegments 29 verringert und dabei das Vorzeichen der Potentialdifferenz mindestens einmal gewechselt. Dieses Verfahren wird bei allen Ausbildungsformen der Partikelsammler durchgeführt. Zusätzlich kann ein in den Fig. 5 und 6 nicht dargestellter Abstreifer (analog zum Abstreifer 25 der Fig. 1 und 2) vorgesehen werden. Sammeln und Ablegen der Partikel 24 kann gleichzeitig erfolgen, wobei jeweils mindestens eines der Sammelsegmente 29 eine der Funktionen erfüllt.In the collection mode, the second particle collector 28 moves in the direction of the arrow, with each collecting segment 29 located in the collecting area being supplied with a high voltage for the electrodes (not shown here). The collecting segments 29 are constantly rotated together about a central axis, which is perpendicular to the collecting segments 29, between two end positions with a change of the direction of rotation. The cables 34 for the supply of high voltage must be made correspondingly long to allow this movement. It is advantageous to guide the cables 34 in the region of the axis of rotation to the collecting segments 29. If a collecting segment 29 is located above the particle catching container 37, the absolute value of the potential difference between the two electrodes of a collecting segment 29 is reduced in order to discharge the collected particles 24 and the sign of the potential difference is changed at least once. This procedure is carried out in all forms of particle collector training. In addition, one in the FIGS. 5 and 6 Not shown scraper (analogous to the scraper 25 of Fig. 1 and 2 ). Collecting and depositing the particles 24 can take place simultaneously, wherein in each case at least one of the collecting segments 29 fulfills one of the functions.

Auch der zweite Partikelsammler 28 kann mittels eines hier nicht dargestellten Steuermoduls selbstständig über eine zu säubernde Fläche 23 geführt werden, so dass ein Sammelroboter realisiert werden kann.The second particle collector 28 can also be automatically guided over a surface 23 to be cleaned by means of a control module, not shown here, so that a collecting robot can be realized.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine dritte Ausführungsform 38 eines Partikelsammlers in Aufsicht und in Seitenansicht, der weitgehend übereinstimmend mit dem Partikelsammler 28 der Figuren 5 und 6 gestaltet ist. Der Unterschied besteht darin, dass die elektrische Kontaktierung von Sammelsegmenten 39 über Schleifkontakte 40 erfolgt, so dass die Sammelsegmente 39 eine kontinuierliche Rotation in nur einer Richtung durchführen können.The FIGS. 7 and 8 show a third embodiment 38 of a particle collector in plan view and in side view, which largely coincide with the particle collector 28 of FIGS. 5 and 6 is designed. The difference is that the electrical contacting of collecting segments 39 via sliding contacts 40 takes place, so that the collecting segments 39 can perform a continuous rotation in only one direction.

Die Schleifkontakte 40 sind so gestaltet, dass auch hier jedes Sammelsegment 39 einer eigenen Hochspannungsquelle 41 zugeordnet ist, die dem entsprechenden Sammelsegment 39 beim Aufsammeln der Partikel 24 eine konstante Hochspannung liefert. In Fig. 8 sind lediglich eine der Hochspannungsquellen 41 sowie zwei Kontaktfedern 60 und zwei der notwendigen Schleifkontaktelemente 61 gezeigt. Beim Ablegen der aufgesammelten Partikel 24 in einen Partikelauffangbehälter 42 wird der Absolutwert der Potentialdifferenz abgesenkt, während gleichzeitig das Vorzeichen der Potentialdifferenz mindestens einmal gewechselt wird.The sliding contacts 40 are designed so that here each collecting segment 39 is associated with its own high-voltage source 41, which provides the corresponding collecting segment 39 when collecting the particles 24 a constant high voltage. In Fig. 8 only one of the high voltage sources 41 and two contact springs 60 and two of the necessary sliding contact elements 61 are shown. When depositing the collected particles 24 in a particle collecting container 42, the absolute value of the potential difference is lowered, while at the same time the sign of the potential difference is changed at least once.

Die Figuren 9a) bis c) zeigen einen Partikelauffangbehälter 37, bei dem mittels eines Schiebeelements 43 die aufgesammelten Partikel 24 zur Entsorgung zusammengeschoben werden. Die Partikel 24 können den Partikelauffangbehälter 37 durch eine nicht dargestellte Öffnung in einen Entsorgungsbehälter hinein verlassen. Alternativ werden sie aufgesaugt.The FIGS. 9a ) to c) show a particle collecting container 37, in which by means of a sliding element 43, the collected particles 24 are pushed together for disposal. The particles 24 can leave the particle collecting container 37 through an opening (not shown) into a disposal container. Alternatively, they are sucked up.

Alternativ kann zur Entsorgung der aufgesammelten Partikel 24 ein Umkehrprozess gefahren werden, bei dem die Partikel 24 elektrostatisch durch die über den Partikelauffangbehälter 42 befindlichen Sammelsegmente 29 oder 39 aufgesammelt und durch einen Ablegeprozess im eigentlichen Sammelbereich 36 z.B. in einen Entsorgungsbehälter abgelegt werden.Alternatively, to dispose of the collected particles 24, a reverse process may be run in which the particles 24 are electrostatically collected by the collection segments 29 or 39 located above the particle catcher 42 and deposited by a laydown process in the actual collection area 36, e.g. be stored in a disposal container.

Fig. 10 zeigt den zuvor in den Figuren 5 und 6 dargestellten Partikelsammler 28 an einer Absaugstation 44. In einer entsprechenden Weise ist auch die pneumatische Entsorgung der aufgesammelten Partikel bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Partikelsammler 38 möglich, der in Fig. 11 ebenfalls an der Absaugstation 44 dargestellt ist. Die Absaugstation 44 fährt in den Sammelbereich 36 des Partikelsammlers 28 in Fig. 10 bzw. des Partikelsammlers 38 in Fig. 11 ein und weist jeweils ein Vorderstück 45 auf, welches den in den Figuren 10 und 11 jeweils nicht dargestellten Partikelauffangbehälter 37 bzw. 42 zumindest teilweise überdeckt, so dass ein Absaugen der dort enthaltenen Partikel möglich ist. Fig. 10 shows the previously in the FIGS. 5 and 6 shown in a corresponding manner, the pneumatic disposal of the collected particles in the in the FIGS. 7 and 8 shown particulate collector 38 possible in Fig. 11 also shown at the suction station 44. The suction station 44 moves into the collection area 36 of the particle collector 28 in Fig. 10 or the particle collector 38 in Fig. 11 and each has a front piece 45, which in the FIGS. 10 and 11 respectively not shown particulate collecting container 37 and 42 at least partially covered, so that an aspiration of the particles contained therein is possible.

Eine vierte Ausbildungsform 46 des Partikelsammlers zeigen die Figuren 12 und 13 in Aufsicht und Fig. 14 in Seitenansicht. Der Partikelsammler 46 umfasst ein erstes Sammelsegment 47 sowie ein zweites Sammelsegment 48, die jeweils dreieckig ausgebildet sind. Die beiden Sammelsegmente 47 und 48 sind innerhalb eines Gehäuses 49, welches in den Figuren 12 und 13 nicht dargestellt ist, zwischen einer ersten Sammelposition (Fig. 12) und einer zweiten Sammelposition (Fig. 13) hin und her verfahrbar. Der Partikelauffangbehälter 50 befindet sich in der Mitte zwischen diesen beiden Endpositionen.A fourth form of education 46 of the particle collector show the FIGS. 12 and 13 in supervision and Fig. 14 in side view. The particle collector 46 includes a first one Collection segment 47 and a second collection segment 48, which are each triangular. The two collection segments 47 and 48 are within a housing 49, which in the FIGS. 12 and 13 not shown, between a first collection position ( Fig. 12 ) and a second collection item ( Fig. 13 ) movable back and forth. The particle catcher 50 is located midway between these two end positions.

Der Partikelsammler 46 ist über vordere Räder 51 und 52 und hintere lenkbare Navigationsräder 53 und 54 gesteuert verfahrbar. Die Sammelsegmente 47 und 48 sind jeweils über eine Hochspannungsquelle 55 (Fig. 14) und über Kabel 56 mit Hochspannung versorgt, so dass jeweils zwei in den Figuren 12 bis 14 nicht dargestellte Elektrodenelemente je Sammelsegment 47 bzw. 48 an Hochspannung entgegengesetzter Polung anliegen. Die beiden Sammelsegmente 47 und 48 sind in Bezug auf die anliegende Hochspannung separat steuerbar.The particle collector 46 is controlled by front wheels 51 and 52 and rear steerable navigation wheels 53 and 54 movable. The collection segments 47 and 48 are each connected via a high voltage source 55 (FIG. Fig. 14 ) and supplied via cable 56 with high voltage, so that in each case two in the FIGS. 12 to 14 not shown electrode elements per collecting segment 47 and 48 abut high voltage opposite polarity. The two collecting segments 47 and 48 are separately controllable with respect to the applied high voltage.

Die dreieckige Form der Sammelsegmente 47 und 48 ist besonders vorteilhaft für das Aufsammeln von Partikeln 24 in Eckbereichen, bevorzugten rechtwinkligen, deren Winkel mit dem Winkel an der Spitze des Dreiecks des jeweiligen Sammelsegments 47 bzw. 48 übereinstimmt. Fig. 12 zeigt mit dem Pfeil die Verfahrrichtung des Partikelsammlers 46 an. Das erste Sammelsegment 47 ist in der ersten Sammelposition befindlich und kann auf diese Weise die Partikel 24 in der Ecke 57 problemlos vollständig aufsammeln.The triangular shape of the collection segments 47 and 48 is particularly advantageous for collecting particles 24 in corner areas, preferably rectangular, whose angles coincide with the angle at the apex of the triangle of the respective collection segment 47 and 48, respectively. Fig. 12 indicates the direction of travel of the particle collector 46 with the arrow. The first collection segment 47 is located in the first collection position and can thus easily completely collect the particles 24 in the corner 57.

Hiernach werden die Sammelsegmente 47 und 48 in die zweite Sammelposition verfahren, so dass das zweite Sammelsegment 48 zum Sammeln bereit ist. Währenddessen fährt der Partikelsammler 46 von der Ecke 57 in Richtung des Pfeils in Fig. 13 und sammelt die Partikel 24 im freien Raum oder in einer weiteren Ecke auf. Während das eine der Sammelsegmente 47 oder 48 in Sammelbereitschaft in der ersten Sammelposition oder der zweiten Sammelposition ist, befindet sich das andere Sammelsegment 47 bzw. 48 oberhalb des Partikelauffangbehälters 50. Im Beispiel der Fig. 13 würde zum Ablegen der aufgesammelten Partikel der zwischen den Elektroden gegebene Absolutwert der Potentialdifferenz verringert und dabei das Vorzeichen der Potentialdifferenz mindestens einmal gewechselt, so dass die aufgesammelten Partikel 24 abfallen und in den Partikelauffangbehälter 50 gelangen. Zusätzlich kann ein Abstreifer 58 vorgesehen werden, der aber aufgrund der mit Vorzeichenwechsel abgesenkten Potentialdifferenz nicht zwingend erforderlich ist.Thereafter, the collection segments 47 and 48 are moved to the second collection position, so that the second collection segment 48 is ready for collection. Meanwhile, the particle collector 46 drives from the corner 57 in the direction of the arrow in Fig. 13 and collects the particles 24 in free space or in another corner. While one of the collecting segments 47 or 48 is ready for collection in the first collecting position or the second collecting position, the other collecting segment 47 or 48 is located above the particle collecting container 50. In the example of FIG Fig. 13 For example, in order to deposit the collected particles, the absolute value of the potential difference between the electrodes would be reduced and the sign of the potential difference would be changed at least once, so that the collected particles 24 fall off and get into the particle catcher 50. In addition, a scraper 58 may be provided, which is not absolutely necessary due to the potential difference lowered with the change of sign.

Zum Entsorgen der im Partikelauffangbehälter 50 aufgesammelten Partikel sind wie bei den anderen Partikelsammlern 1, 28, 38 insbesondere drei Alternativen denkbar.To dispose of the particles collected in the particle collecting container 50, as in the case of the other particle collectors 1, 28, 38, in particular three alternatives are conceivable.

So können in einer Umkehroperation mittels eines der oder beider Sammelsegmente 47 und 48 die im Partikelauffangbehälter 50 befindlichen Partikel 24 elektrostatisch aufgenommen und außerhalb des Partikelauffangbehälters 50 nach entsprechender Veränderung der Position des sammelnden Sammelsegments 47 oder 48 über einem hier nicht dargestellten Entsorgungsbehälter mit der oben beschriebenen Art und Weise der Absenkung des Potentials der hier nicht dargestellten Elektroden abgelegt werden.Thus, in a reversing operation by means of one or both of the collecting segments 47 and 48, the particles 24 contained in the particle collecting container 50 can be electrostatically absorbed and outside the particle collecting container 50 after a corresponding change in the position of the collecting collecting segment 47 or 48 via a disposal container, not shown here, of the type described above and way of lowering the potential of the electrodes not shown here are stored.

Alternativ können die im Partikelauffangbehälter 50 aufgesammelten Partikel 24 mittels eines Schiebeelements in eine Entsorgungsposition zusammengeschoben werden und dort abgesaugt oder über eine hier nicht dargestellte verschließbare Öffnung im Partikelauffangbehälter 50 in einen Entsorgungsbehälter entleert werden.Alternatively, the particles 24 collected in the particle collecting container 50 can be pushed together by means of a sliding element into a disposal position and sucked off there or emptied into a disposal container via a closable opening (not shown here) in the particle collecting container 50.

Der Partikelsammler 46 kann jedoch auch an eine Absaugstation 58 angeschlossen werden, die mit ihrem Vorderstück 59 den Partikelauffangbehälter 50 überdeckt und den Partikelauffangbehälter auf diese Weise pneumatisch entleert. Bezugszeichenliste 1 Partikelsammler 38 Partikelsammler 2 Rad 39 Sammelsegment 3 Rad 40 Schleifkontakte 4 steuerbares Rad 41 Hochspannungsquelle 5 Endlosband 42 Partikelauffangbehälter 6 Sammelsegment 43 Schiebelement 7 Elektrodenelement 44 Absaugstation 8 Elektrodenelement 45 Vorderstück 9 erste Hochspannungsquelle 46 Partikelsammler 10 zweite Hochspannungsquelle 47 erstes Sammelsegment 11 Kontaktfeder 48 zweites Sammelsegment 12 Schleifkontaktelement 49 Gehäuse 13 Schleifkontaktelement 50 Partikelauffangbehälter 14 bis 19 Umlenkrollen 51 vorderes Rad 20 Ablegebereich 52 vorderes Rad 21 Partikelauffangbehälter 53 bis 54 steuerbare Hinterräder 22 Sammelbereich 55 Hochspannungsquelle 23 zu säubernde Fläche 56 Kabel 24 Partikel 57 Ecke 25 Abstreifer 58 Absaugstation 26 Schiebeelement 59 Vorderstück der Absaugstation 27 Absaugstation 28 Partikelsammler 60 Kontaktfeder 29 Sammelsegment 61 Schleifkontaktelement 30 Gehäuse 31 bis 32 Räder 33 steuerbares Rad 34 Kabel 35 Hochspannungsquelle 36 Sammelbereich 37 Partikelauffangbehälter However, the particle collector 46 can also be connected to a suction station 58, which covers the particle collecting container 50 with its front piece 59 and pneumatically empties the particle collecting container in this way. <B> LIST OF REFERENCES </ b> 1 particle collector 38 particle collector 2 wheel 39 collective segment 3 wheel 40 sliding contacts 4 steerable wheel 41 High voltage source 5 endless belt 42 Particle collector 6 collective segment 43 slide element 7 electrode element 44 suction 8th electrode element 45 front piece 9 first high voltage source 46 particle collector 10 second high voltage source 47 first collection segment 11 contact spring 48 second collection segment 12 Sliding contact element 49 casing 13 Sliding contact element 50 Particle collector 14 to 19 guide rollers 51 front wheel 20 drop area 52 front wheel 21 Particle collector 53 to 54 controllable rear wheels 22 collecting area 55 High voltage source 23 surface to be cleaned 56 electric wire 24 particle 57 corner 25 scraper 58 suction 26 sliding element 59 Front piece of the suction station 27 suction 28 particle collector 60 contact spring 29 collective segment 61 Sliding contact element 30 casing 31 to 32 bikes 33 steerable wheel 34 electric wire 35 High voltage source 36 collecting area 37 Particle collector

Claims

Method for operating an electrostatic particle collector (1, 28, 38, 46), in which method
a) the particle collector (1, 28, 38, 46) moves over a surface (23) from which particles (24) are to be cleared,

b) particles (24) are collected by means of a collecting segment (6, 29, 39, 47, 48) in a particle collecting process and are stored in at least one particle collection container (21, 37, 42), which is arranged beneath the collecting segment (6, 29, 39, 47, 48) in the particle collector (1, 28, 38, 46), in a particle storage process,
and

c) the at least one particle collection container (21, 37, 42) is emptied in a disposal process,
wherein
d) a potential difference is generated between electrodes (7, 8) of an electrode pair which is arranged in the collecting segment (6, 29, 39, 47, 48) for the particle collecting process,
and

e) the absolute value of the potential difference which is given between the electrodes (7, 8) is reduced and, in the process, the sign of the potential difference is changed at least once for the particle storage process.
Method according to Claim 1, characterized in that the absolute value of the potential difference is reduced in discrete steps.
Method according to Claim 1 or 2, characterized in that at least one further electrode pair is used for generating the electrostatic attraction force in the same collecting segment (6, 29, 39, 47, 48).
Method according to Claim 3, characterized in that at least two of the electrode pairs are actuated separately.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that the particles (24) are pneumatically removed from the at least one particle collection container (21, 37, 42) and supplied to a disposal means for the disposal process.
Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that at least some of the particles (24) are electrostatically picked up from the at least one particle collection container (21, 37, 42) by means of the collecting segment (6, 29, 39, 47, 48), stored outside the particle collection container (21, 37, 42) and supplied to a disposal means for the disposal process.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the floor of at least one of the particle collection containers (21, 37, 42) is at least partially mechanically cleared of particles (24) for the disposal process.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two collecting segments (6, 29, 39, 47, 48) are used, wherein at least one of the collecting segments (6, 29, 39, 47, 48) is used in the particle collecting process while at least one other of the collecting segments (6, 29, 39, 47, 48) is used in the particle storage process.
Electrostatic particle collector, comprising at least one collecting segment (6, 29, 39, 47, 48) with at least one electrode pair in each case,
means, which comprise a voltage source, for generating a potential difference between the electrodes (7, 8) of the electrode pair or at least one of the electrode pairs,
a chassis, and
at least one particle collection container (21, 37, 42), characterized in that
the at least one particle collection container (21, 37, 42) is arranged beneath the at least one collecting segment (6, 29, 39, 47, 48), and
the voltage source can be controlled in order to lower the absolute value of the potential difference, which is given between the electrodes (7, 8), in a controlled manner and, in the process, to change the sign of the potential difference at least once for a particle storage process for storing the collected particles (24).
Particle collector according to Claim 9, characterized in that at least one further electrode pair is arranged in the collecting segment (6, 29, 39, 47, 48) or in at least one of the collecting segments (6, 29, 39, 47, 48), and at least two of the electrode pairs of the same collecting segment (6, 29, 39, 47, 48) can be actuated separately.
Particle collector according to Claim 9 or 10, characterized by movement means for moving the at least one collecting segment (6, 29, 39, 47, 48) and/or the at least one particle collection container (21, 37, 42) relative to the chassis.
Particle collector according to Claim 11, characterized in that at least two collecting segments (6, 29, 39, 47, 48) are provided, wherein the movement means are designed in such a way that at least one of the collecting segments (6, 29, 39, 47, 48) is positioned for a particle collecting process while, at the same time, at least one other of the collecting segments (6, 29, 39, 47, 48) is positioned for a particle storage process.
Particle collector according to Claim 11 or 12, characterized in that the movement means are designed to move at least one of the collecting segments (6, 29, 39, 47, 48) back and forth between two end positions with a translatory, pivoting and/or rotating movement.
Particle collector according to Claim 12, characterized in that the movement means are designed to guide the at least two collecting segments (6, 29, 39, 47, 48) on a closed path.
Particle collecting system, comprising at least one particle collector (1, 28, 38, 46) according to one of Claims 9 to 14 and also a disposal apparatus (27, 44, 58) for picking up particles which are located in the particle collection container (21, 37, 42).