WO1998022011A1 - Ultraschall-reinigungsvorrichtung - Google Patents

Ultraschall-reinigungsvorrichtung

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WO1998022011A1
WO1998022011A1 PCT/DE1997/002337 DE9702337W WO9822011A1 WO 1998022011 A1 WO1998022011 A1 WO 1998022011A1 DE 9702337 W DE9702337 W DE 9702337W WO 9822011 A1 WO9822011 A1 WO 9822011A1
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WO
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cleaning
cleaning head
cleaning device
head
peripheral wall
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Application number
PCT/DE1997/002337
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English (en)
French (fr)
Inventor
Irén Dornier
Original Assignee
Dornier Technologie Gmbh & Co. Kg
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L1/00—Cleaning windows
    • A47L1/02—Power-driven machines or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations

Definitions

  • the invention relates to a cleaning device which in particular automatically cleans window and facade surfaces of high-rise buildings.
  • the invention is not limited to this, but it can also be operated by hand, and its intended use is not limited to the cleaning of window and facade surfaces, but is generally usable for cleaning preferably flat, but also curved or curved surfaces, for example .
  • the present invention has for its object to provide a cleaning device with which contaminated surfaces can be cleaned with a high degree of effectiveness.
  • the ultrasonic cleaning device should be particularly, but not exclusively, suitable as part of an automatic cleaning machine for window and facade surfaces.
  • the cleaning device contains an ultrasonic cleaning head which has a generally flat trough or trough shape, with a circumferential peripheral wall and a bottom which has a resonator device which in turn is connected to an ultrasonic pulse generator.
  • a feed line for cleaning fluid is provided which, when the cleaning device is in operation, fills the interior of the cleaning head, which is delimited by the peripheral wall and the floor and the opposite surface to be cleaned, with the cleaning liquid, and a discharge device for the cleaning liquid / dirt resulting from the cleaning process. Air mixture.
  • the peripheral wall is only a small height of a few millimeters, for example 2 to 10 mm, if the cleaning head has floor plan dimensions that are on the order of approximately 30 cm x 10 cm, if the floor plan shape is a rectangle, but the invention does not is limited.
  • Water is preferably used as the cleaning liquid, to which suitable cleaning additives can be added.
  • the bottom of the ultrasonic cleaning head can be formed by a resonator plate which can be connected to a piezo oscillator.
  • the base can also have two or more resonator plates arranged next to one another.
  • the ultrasonic cleaning head cleans window panes or the like with high efficiency.
  • the ultrasonic vibrations transmitted from the resonator device to the cleaning fluid generate cavitation, through which dirt particles are detached from the surface to be cleaned particularly quickly and thoroughly.
  • the feed line is connected to a pump which conveys the cleaning liquid preferably from a cleaning liquid container with preferably a slight overpressure into the interior of the cleaning head.
  • the size of the overpressure depends on the individual case and, in the further design of the cleaning head described below, has the consequence that a gap is formed between the front edge edges of the peripheral wall of the cleaning head and the surfaces to be cleaned during operation.
  • the cleaning liquid mixed with detached dirt particles and with sucked-in air flows under the peripheral wall into a suction channel, whereby the cleaning head practically rests on a cleaning liquid cushion or hydrostatic bearing on the surface to be cleaned or moves along it.
  • the supply line for the cleaning liquid can open laterally into the cleaning head, for example by having a channel leading through the peripheral wall.
  • the feed line leads approximately centrally through the bottom of the cleaning head into its interior, so that in this way the interior can be filled with cleaning fluid more quickly and uniformly and a uniform overpressure can be maintained over the entire effective area.
  • the feed line can be arranged, for example, between two resonators, for example by a channel running through a bottom wall section lying between the resonators.
  • the discharge device for the cleaning liquid / dirt / air mixture has a circumferential suction channel which is formed in the edge of the peripheral wall and is connected to a vacuum source via a discharge line. This circumferential suction channel can, for example, have a rectangular shape in cross section.
  • the cleaning liquid introduced through the supply line into the interior of the cleaning head with a relatively low overpressure is set in vibration during operation and thereby quickly and highly effectively removes all dirt from the surface to be cleaned, while the cleaning head glides over this surface.
  • a cleaning liquid / dirt mixture flows under the front edge of the peripheral wall into the circumferential suction channel, air being sucked into the suction channel from the outside.
  • the cleaning head slides on a hydrostatic bearing without contact with the cleaning surface.
  • the base areas of the interior of the cleaning head and its suction channel as well as the positive pressure of the pump and the negative pressure of the negative pressure source are coordinated with one another in such a way that the cleaning head is attracted to the surface to be cleaned by a resulting suction force.
  • the cleaning head is thus held at a small distance by the resulting suction, the size of which can also be adjusted, on the surface to be cleaned, without further measures being necessary for this.
  • This negative pressure holding force does not impair the movement of the cleaning head over the surface to be cleaned, since the cleaning head is mounted on a thin layer of liquid, as already mentioned above.
  • the cleaning head can have a rectangular shape in plan, its dimensions then being of the order of 300 x 100 mm.
  • the cleaning head can also be considerably larger or smaller.
  • the shape is not limited to a rectangular shape, but the cleaning head can have suitable other shapes, for example a circular shape or a so-called delta shape, i.e. the approximate shape of an equilateral triangle, but the sides of which are slightly curved outwards.
  • the cleaning head can be provided with a scraper which is attached to the outside of the peripheral wall. It can either be provided that the scraper - in the case of a rectangular or square shape of the cleaning head - is along one side of the peripheral wall, the cleaning head then being guided over the surface to be cleaned such that the scraper always completes the cleaning movement at the rear forms.
  • a circumferential scraper can also be provided, so that the entire peripheral wall is surrounded by a scraper. This can be useful if the cleaning head can be moved in all directions over the surface to be cleaned, so that there is always a scraper section on the trailing edge of the cleaning head.
  • the rotating scraper can also be provided to reduce the entry of air into the suction channel to a minimum.
  • the scraper can be made of a rubber-like material and, of course, it projects beyond the end face of the peripheral wall so as to wipe off the liquid which has remained on the surface to be cleaned beyond the suction channel.
  • air inlet openings can be provided in the area of the scraper through which air can enter from the outside of the cleaning head to the inside of the scraper and from there into the suction channel in order to entrain the liquid located in front of the scraper into the suction channel.
  • the ultrasound generator contains a resonator device, which can consist, for example, of two metal plates welded together, for example an aluminum plate and a thinner steel plate, wherein a piezo oscillator can be screwed onto the resonator.
  • the vibration energy transferred to the pane via the cleaning liquid loosens the dirt, the cleaning liquid being sucked into the circumferential annular chamber of the cleaning head, from which it is preferably discharged into a dirty water container.
  • the ultrasonic cleaning head is attached to a carriage which can be moved on rails which in turn are arranged on a frame which for example hangs on ropes on a crane which can be moved on rails on the roof of a building is.
  • the other units such as cleaning liquid containers, dirty water containers, pumps, vacuum devices, electric motors, etc., can be arranged on the frame or on a lift cage, which need not be discussed in more detail here.
  • the rails are expediently arranged horizontally in front of the window surface, while the frame or the lift basket can be moved vertically and is suitably secured against pendulum movements.
  • the ultrasonic cleaning head moves the window area horizontally line by line, the frame being able to be moved vertically accordingly, so that the entire window area is moved one after the other. It can also be provided that the ultrasonic cleaning head can be moved line by line over the entire window area to be cleaned, for example by means of a robot arranged on a frame, while the frame remains fixed in front of the window area.
  • Fig. 2 shows a section through the ultrasonic cleaning head according to Figure 1 along the line A-A and
  • Fig. 3 is a largely schematic representation of a frame with a slide guide for the ultrasonic cleaning head.
  • Figures 1 and 2 show essential parts of the ultrasonic cleaning head according to the invention, it being expressly emphasized that the illustration is not to scale.
  • the ultrasonic cleaning head contains a peripheral wall 1, which is connected in a fluid-tight manner to a resonator plate 2, which forms the bottom of the overall trough-shaped or trough-shaped cleaning head.
  • the resonator plate 2 can also be fastened in a suitable manner to an additional bottom wall of the cleaning head or, for example, can be hung on it in an oscillatory manner.
  • the resonator plate 2 is connected to a piezoelectric oscillator 3, which can be screwed onto the resonator plate 2 and causes ultrasonic vibrations that are transmitted from the resonator plate to the cleaning liquid that fills the interior 4 of the cleaning head when the device is operating.
  • the cleaning liquid preferably water with suitable cleaning additives, is filled laterally into the interior 4 through a channel 5.
  • the cleaning liquid can, however, also preferably be fed centrally through the bottom of the cleaning head, two resonator plates then being arranged next to one another, for example, which can be separated by a bottom wall web through which the feed line runs.
  • the cleaning liquid is introduced into the interior 4 with a slight overpressure.
  • the ultrasound generator transmits ultrasound energy to the cleaning liquid, with the result that all dirt particles are quickly and effectively released from a disk 6 to be cleaned by cavitation.
  • a gap 7 which, when the device is in operation, due to the cleaning liquid supplied with excess pressure see the front edge 8 of the peripheral wall 1 and the surface 9 to be cleaned, the cleaning liquid / dirt mixture enters a suction channel 10, which is embedded in the peripheral edge of the peripheral wall 1 as a cross-sectionally rectangular groove and via a discharge channel 11 is connected to a vacuum source, not shown.
  • Arrows D in FIG. 1 schematically indicate the entry of the cleaning liquid / dirt mixture into the suction channel 11.
  • the total negative pressure of the suction channel 10 is greater than the total positive pressure of the interior 4, so that the cleaning head is sucked onto the pane 6 during operation of the device and no additional measures are required to keep the cleaning head in the working position on the pane.
  • a scraper 12 made of a rubber-like material is attached to the outside of the peripheral wall 1 and bears against the disk 6 during operation of the device.
  • Air inlet holes 13 are recessed in the area of the scraper 12 from the peripheral wall 1 and allow air to pass behind the scraper 12 and from there into the suction channel 10, in order to entrain the liquid collecting in front of the scraper 12 into the suction channel 10.
  • the peripheral wall has a height h of only a few millimeters.
  • the ultrasonic cleaning head 14 shown here generally with the reference numeral 14, in this case delta-shaped, is fastened in an articulated manner to a rigid holding arm 15, which is anchored in a carriage 16 such that the holding arm 15 in the desired length is extended.
  • the carriage 16 is seated on two rails 17 which are attached to a frame 18 which hangs on ropes 19, the ropes 19 being wound on or unwound from rope drums 20 in order to move the frame 18 vertically.
  • the ropes 19 hang on a cross bar 21 which is suspended by ropes 22 on a crane, not shown, on the roof of a high-rise building.
  • the frame 18 When cleaning a window surface, the frame 18 is first arranged at such a height in front of the window surface that the cleaning head 14 can run down the uppermost path of the window. In this position, the frame 18 is fixed to the facade surface at a selected distance by means of slide legs 23, at the head ends of which there are suction cups 24, in which the ultrasonic cleaning head 14 lies almost against the window surface.
  • the frame 18 is gradually lowered by the width of a cleaning line by a corresponding rope length being unwound from the winches 20, with the suction - Buttons 24 remain sucked on the facade and the pivoted slide legs move in their bearings 25 so that the distance of the frame 18 from the window surface remains constant. In this way, the frame 18 is reliably prevented from oscillating by wind forces or as a result of the driving force of the slide.
  • the rails 17 can in turn be moved on vertical rails by means of slides (not shown), so that the frame 18 can remain fixed on the facade during the entire cleaning process of a window, while the cleaning head 14 moves the entire window area line by line.

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Die Reinigungsvorrichtung hat einen Ultraschallreinigungskopf (14), der eine allgemein flache Trog- oder Wannenform hat mit einer umlaufenden Umfangswand (1) und einem Boden, der durch eine Resonatorplatte (2) gebildet ist, die mit einem Piezoschwinger verbunden ist. Eine Zuführleitung (5) führt beim Betrieb der Vorrichtung stetig Reinigungsflüssigkeit mit einem verhältnismäßig geringen Überdruck in den Innenraum (4) des Reinigungskopfes ein, so daß dieser vollständig gefüllt ist. Die Ultraschallenergie wird auf die Reinigungsflüssigkeit übertragen, die infolge von Kavitation eine zu reinigende Scheibe (9) wirkungsvoll von allen Verschmutzungen reinigt. Das Reinigungsflüssigkeits/Schmutz/Luft-Gemisch wird stetig durch einen Saugkanal (10) in der Randkante der Umfangswand abgesaugt.

Description

Ultraschall-Reinipgungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, die insbesondere automatisch Fenster- und Fassadenflächen von Hochhäusern reinigt. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt, sondern sie kann auch von Hand betätigt werden, und ihr Verwendungszweck ist nicht auf die Reinigung von Fenster- und Fassadenflächen beschränkt, sondern sie ist allgemein zur Reinigung von bevorzugt ebenen, aber auch beispielsweise gekrümmten oder gewölbten Flächen verwendbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung anzugeben, mit der verschmutzte Flächen mit hochgradiger Wirksamkeit gereinigt werden können. Die Ultraschallreinigungsvorrichtung soll insbesondere, aber nicht ausschließlich als Bestandteil eines Reinigungsautomaten für Fenster- und Fassadenflächen geeignet sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
ERSATZBLÄ1T(REGEL 26) Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung enthält einen Ultraschallreinigungskopf, der eine allgemein flache Trog- oder Wannenform hat, mit einer umlaufenden Umfangswand und einem Boden, der eine Resonatoreinrichtung aufweist, die ihrerseits mit einem Ultraschallimpulsgeber verbunden ist. Außerdem ist eine Zuführleitung für Reinigungsflussigkeit vorgesehen, die beim Betrieb der Reinigungsvorrichtung den durch die Umfangswand und den Boden sowie die gegenüberliegende, zu reinigende Fläche begrenzten Innenraum des Reinigungskopfes mit der Reinigungsflüssigkeit füllt, und eine Abführeinrichtung für das durch den Reinigungsvorgang entstehende Reinigungsflüssigkeits/Schmutz/- Luft-Gemisch.
Die Umfangswand hat dabei nur eine geringe Höhe von einigen Millimeter, beispielsweise 2 bis 10 mm, wenn der Reinigungskopf Grundrißabmessungen hat, die in der Größenordnung von ca. 30 cm x 10 cm liegen, wenn die Grundrißform ein Rechteck ist, worauf die Erfindung allerdings nicht beschränkt ist.
Als Reinigungsflüssigkeit wird bevorzugt Wasser verwendet, dem geeignete Reinigungszusätze beigemischt sein können.
Der Boden des Ultraschallreinigungskopfes kann durch eine Resonatorplatte gebildet sein, die mit einem Piezoschwinger in Verbindung stehen kann. Der Boden kann auch zwei oder mehr nebeneinander angeordnete Resonatorplatten aufweisen.
Der Ultraschallreinigungskopf reinigt Fensterscheiben oder dergleichen mit hochgradiger Wirksamkeit. Die von der Resonatoreinrichtung auf die Reinigungsflüssigkeit übertragenen UltraschallSchwingungen erzeugen eine Kavitation, durch die Schmutzpartikel besonders schnell und gründlich von der zu reinigenden Fläche abgelöst werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zuführleitung mit einer Pumpe in Verbindung steht, die Reinigungsflüssigkeit bevorzugt aus einem Reinigungsflüssigkeits- behälter mit vorzugsweise geringem Überdruck in den Innenraum des Reinigungskopfes fördert. Die Größe des Überdrucks hängt vom Einzelfall hat und hat bei der weiter unten beschriebenen weiteren Ausbildung des Reinigungskopfes zur Folge, daß sich beim Betrieb ein Spalt zwischen den stirnseitigen Randkanten der Umfangswand des Reinigungskopfes und der zu reinigenden Flächen bildet. Dabei fließt die beim Betrieb mit abgelösten Schmutzpartikeln und mit angesaugter Luft vermischte Reinigungsflüssigkeit unter der Umfangswand in einen Absaugkanal, wodurch der Reinigungskopf praktisch auf einem Reinigungsflüssigkeitskissen bzw. hydrostatischen Lager auf der zu reinigenden Fläche aufliegt bzw. sich an dieser entlang bewegt.
Die Zuführleitung für die Reinigungsflüssigkeit kann seitlich in den Reinigungskopf einmünden, indem sie beispielsweise einen durch die Umfangswand führenden Kanal aufweist.
Bevorzugt ist jedoch, daß die Zuführleitung etwa mittig durch den Boden des Reinigungskopfes in dessen Innenraum führt, so daß auf diese Weise der Innenraum schneller und gleichmäßiger mit Reinigungsflüssigkeit befüllt und ein über die gesamte wirksame Fläche gleichmäßiger Überdruck aufrecht erhalten werden kann. Außerdem steht am Boden des Reinigungskopfes ausreichender Raum zur Anordnung der Zuführleitung zur Verfügung. Hierbei kann die Zuführleitung beispielsweise zwischen zwei Resonatoren angeordnet werden, indem beispielsweise ein Kanal durch einen zwischen den Resonatoren liegenden Bodenwandabschnitt verläuft. Mit großem Vorteil wird vorgeschlagen, daß die Abführeinrichtung für das Reinigungsflüssigkeit/Schmutz/Luft-Gemisch einen in der Randkante der Umfangswand ausgebildeten stirnseitig offenen, umlaufenden Saugkanal aufweist, der über eine Abführleitung mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht. Dieser umlaufende Saugkanal kann beispielsweise im Querschnitt eine Rechteckform haben.
Die durch die Zuführleitung in den Innenraum des Reinigungskopfes mit verhältnismäßig geringem Überdruck eingeführte Reinigungsflüssigkeit wird beim Betrieb in Schwingung versetzt und löst dadurch schnell und hochgradig wirksam alle Verschmutzungen von der zu reinigende Fläche ab, während der Reinigungskopf über diese Fläche gleitet. Dabei strömt infolge des Überdrucks ein Reinigungsflüssigkeits/Schmutz-Gemisch unter den stirnseitigen Randkanten der Umfangswand in den umlaufenden Saugkanal, wobei von außen Luft in den Saugkanal eingesaugt wird. Der Reinigungskopf gleitet dabei auf einem hydrostatischen Lager ohne Kontakt zu der Reinigungsfläche.
Nach einem weiteren wesentlichen Gesichtspunkt der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Grundflächen des Innenraums des Reinigungskopfes und seines Saugkanals sowie der Überdruck der Pumpe und der Unterdruck der Unterdruckquelle so aufeinander abgestimmt sind, daß der Reinigungskopf von einer resultierenden Saugkraft an die zu reinigende Fläche angezogen wird. Damit wird der Reinigungskopf mit einem geringen Abstand durch den resultierenden Sog, dessen Größe ebenfalls einstellbar ist, an der zu reinigenden Fläche gehalten, ohne daß hierzu weitere Maßnahmen erforderlich sind. Diese Unterdruck-Haltekraft beeinträchtigt nicht die Fortbewegung des Reinigungskopfes über die zu reinigende Fläche, da der Reinigungskopf auf einer dünnen Flüssigkeitsschicht gelagert ist, wie bereits oben erwähnt ist. Der Reinigungskopf kann im Grundriß eine Rechteckform haben, wobei dann seine Abmessungen in der Größenordnung von 300 x 100 mm liegen können. Der Reinigungskopf kann aber auch erheblich größer oder auch kleiner sein.
Die Form ist nicht auf eine Rechteckform beschränkt, vielmehr kann der Reinigungskopf geeignete andere Formen, beispielsweise eine Kreisform oder eine sogenannte Delta-Form haben, d.h. die ungefähre Form eines gleichseitigen Dreiecks, deren Seiten aber leicht nach außen gewölbt sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Reinigungskopf mit einem Abstreifer versehen sein, der an der Außenseite der Umfangswand befestigt ist. Dabei kann entweder vorgesehen sein, daß sich der Abstreifer - im Falle einer Rechteckform oder quadratischen Form des Reinigungskopfes - entlang einer Seite der Umfangswand befindet, wobei der Reinigungskopf dann so über die zu reinigende Fläche geführt wird, daß der Abstreifer stets den rückwärtigen Abschluß der Reinigungsbewegung bildet.
Es kann aber auch ein umlaufender Abstreifer vorgesehen sein, so daß die gesamte Umfangswand von einem Abstreifer umgeben ist. Dies kann dann zweckmäßig sein, wenn der Reinigungskopf in allen Richtungen über die zu reinigende Fläche bewegt werden kann, so daß sich stets ein Abstreifer-Abschnitt an der nacheilenden Randkante des Reinigungskopfes befindet. Der umlaufende Abstreifer kann auch dazu vorgesehen sein, den Eintritt von Luft in den Saugkanal auf ein Minimum zu reduzieren.
Der Abstreifer kann aus einem gummiartigen Material sein, und er ragt natürlich über die Stirnfläche der Umfangswand hinaus, um so die Flüssigkeit abzustreifen, die über den Saugkanal hinaus auf der zu reinigenden Fläche verblieben ist. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung können im Bereich des Abstreifers Lufteintrittsöffnungen vorgesehen sein, durch die Luft von der Außenseite des Reinigungskopfes zur Innenseite des Abstreifers und von dort in den Saugkanal eintreten kann, um die vor dem Abstreifer befindliche Flüssigkeit in den Saugkanal mitzureißen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird beim Betrieb der Vorrichtung demnach Wasser, gegebenenfalls mit speziellen Reinigungszusätzen, stetig dem Raum zwischen einem Ultraschallgenerator und der zu reinigenden Fensterscheibe oder dergleichen zugeführt. Der Ultraschallgenerator enthält außer dem Impulsgeber eine Resonatoreinrichtung, die beispielsweise aus zwei aufeinander geschweißten Metallplatten bestehen kann, beispielsweise einer Aluminiumplatte und einer dünneren Stahlplatte, wobei ein Piezoschwinger auf den Resonator aufgeschraubt sein kann.
Die über die Reinigungsflüssigkeit an die Scheibe übertragene Schwingungsenergie löst den Schmutz, wobei die Reinigungsflüssigkeit in die umlaufende Ringkammer des Reinigungskopfes eingesaugt wird, von der sie bevorzugt in einen Schmutzwasserbehälter abgeführt wird.
Vor dem Umsetzen des Ultraschallreinigungskopfs zur nächsten Scheibe muß die gesamte Reinigungsflüssigkeit aus dem Innenraum abgesaugt werden. Dies kann dadurch geschehen, daß eine Ventileinrichtung in dem Wasserzulauf in der Weise umgeschaltet wird, daß eine Verbindung zu der Unterdruckquelle entsteht, so daß durch die Zulaufleitung die Reinigungsflüssigkeit abgesaugt wird. Alternativ hierzu kann beispielsweise durch Umschalten eines Drei-Wege-Ventils Umgebungsluft durch die Zuführleitung in den Innenraum eingesaugt werden, bis die gesamte Reinigungsflüssigkeit durch die Absaugleitung des Ultraschallreinigungskopfs abgeführt ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Ultraschallreinigungskopf an einem Schlitten angebracht ist, der auf Schienen verfahrbar ist, die ihrerseits an einem Gestell angeordnet sind, das beispielsweise über Seile an einem Kran hängt, der auf Schienen auf dem Dach eines Gebäudes verfahrbar ist. An dem Gestell oder auf einem Liftkorb können die übrigen Aggregate wie beispielsweise Reinigungsflüssigkeits- behälter, Schmutzwasserbehälter, Pumpe, Unterdruckeinrichtung, Elektromotoren etc. angeordnet sein, worauf hier nicht näher einzugehen ist. Zweckmäßigerweise werden beim Betrieb der Reinigungsvorrichtung die Schienen horizontal vor der Fensterfläche angeordnet, während das Gestell oder der Liftkorb vertikal bewegbar ist und auf geeignete Weise gegen Pendelbewegungen gesichert wird. Der Ultraschallreinigungskopf fährt zeilenweise horizontal die Fensterfläche ab, wobei das Gestell entsprechend vertikal bewegt werden kann, so daß nacheinander die gesamte Fensterfläche abgefahren wird. Es kann auch vorgesehen sein, daß der Ultraschallreinigungskopf beispielsweise mittels eines an einem Gestell angeordneten Roboters zeilenweise über die gesamte zu reinigende Fensterfläche bewegt werden kann, während das Gestell vor der Fensterfläche fixiert bleibt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen rein schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Ultraschallreinigungskopf;
Fig. 2 einen Schnitt durch den Ultraschallreinigungskopf gemäß Figur 1 entlang der Linie A-A und
Fig. 3 eine weitgehend schematische Darstellung eines Gestells mit Schlittenführung für den Ultraschallreinigungskopfs . Die Figuren 1 und 2 zeigen wesentliche Teile des erfindungsgemäßen Ultraschallreinigungskopfs, wobei ausdrücklich betont wird, daß die Darstellung nicht maßstabsgetreu ist. Der Ultraschallreinigungskopf enthält eine Umfangswand 1, die fluiddicht mit einer Resonatorplatte 2 verbunden ist, die den Boden des insgesamt trog- oder wannenförmigen Reinigungskopfs bildet.
Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform kann die Resonatorplatte 2 auch auf geeignete Weise an einer zusätzlichen Bodenwand des Reinigungskopfes befestigt oder beispielsweise schwingfähig daran aufgehängt sein.
Die Resonatorplatte 2 steht mit einem Piezoschwinger 3 in Verbindung, der auf die Resonatorplatte 2 aufgeschraubt sein kann und Ultraschallschwingungen hervorruft, die von der Resonatorplatte auf die Reinigungsflüssigkeit übertragen werden, die den Innenraum 4 des Reinigungskopfes beim Betrieb der Vorrichtung ausfüllt .
Die Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser mit geeigneten Reinigungszusätzen, wird in der dargestellten Ausführungsform durch einen Kanal 5 seitlich in den Innenraum 4 eingefüllt. Die Reinigungsflüssigkeit kann aber auch bevorzugt mittig durch den Boden des Reinigungskopfes zugeführt werden, wobei dann beispielsweise zwei Resonatorplatten nebeneinander angeordnet sind, die durch einen Bodenwandsteg getrennt sein können, durch die die Zuführleitung verläuft.
Die Reinigungsflüssigkeit wird mit einem geringen Überdruck in den Innenraum 4 eingeführt. Der Ultraschallgenerator überträgt Ultraschallenergie auf die Reinigungsflüssigkeit mit der Folge, daß durch auftretende Kavitation alle Schmutzpartikel schnell und wirkungsvoll von einer zu reinigenden Scheibe 6 gelöst werden. Durch einen Spalt 7, der bei Betrieb der Vorrichtung infolge der mit Überdruck zugeführten Reinigungsflüssigkeit zwi- sehen den stirnseitigen Randkanten 8 der Umfangswand 1 und der zu reinigenden Fläche 9 entsteht, tritt das Reinigungsflüssig- keits/Schmutz-Gemisch in einen Saugkanal 10 ein, der umlaufend als querschnittlich rechteckige Nut in die Randkante der umlaufenden Wand 1 eingelassen ist und über einen Abführkanal 11 mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle in Verbindung steht. Durch Pfeile D ist in Figur 1 der Eintritt des Reinigungsflüssigkeits/Schmutz-Gemisches in den Saugkanal 11 schematisch angedeutet.
Dabei wird gleichzeitig von der Außenseite des Reinigungskopfes her Luft in den Saugkanal 10 eingesaugt, was in Figur 1 durch die Pfeile B angedeutet ist.
Der gesamte Unterdruck des Saugkanals 10 ist größer als der gesamte Überdruck des Innenraums 4, so daß der Reinigungskopf beim Betrieb der Vorrichtung an die Scheibe 6 angesaugt wird und keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind, um den Reinigungskopf in Arbeitsstellung an der Scheibe zu halten.
An der in Bewegungsriehtung (Pfeil C in Fig. 2) abgewandten Seite ist außen an der Umfangswand 1 ein aus einem gummiartigen Material bestehender Abstreifer 12 befestigt, der beim Betrieb der Vorrichtung an der Scheibe 6 anliegt. Lufteintrittslöcher 13 sind im Bereich des Abstreifers 12 aus der Umfangswand 1 ausgespart und ermöglichen den Durchtritt von Luft hinter den Abstreifer 12 und von dort in den Saugkanal 10, um auf diese Weise die sich vor dem Abstreifer 12 ansammelnde Flüssigkeit in den Saugkanal 10 mitzureißen.
Obwohl dies in Figur 1 anders dargestellt ist, hat die Umfangswand nur eine Höhe h von einigen Millimetern. In Figur 3 ist rein schematisch dargestellt, daß der hier allgemein mit dem Bezugszeichen 14 dargestellte, in diesem Fall Delta-förmige Ultraschallreinigungskopf 14 gelenkig an einem starren Haltearm 15 befestigt ist, der so in einem Schlitten 16 verankert ist, daß der Haltearm 15 in der gewünschten Länge ausgefahren ist. Der Schlitten 16 sitzt auf zwei Schienen 17, die an einem Gestell 18 befestigt sind, das an Seilen 19 hängt, wobei die Seile 19 auf Seiltrommeln 20 aufgewickelt oder von diesen abgewickelt werden, um das Gestell 18 vertikal zu bewegen .
Die Seile 19 hängen an einem Querriegel 21, der über Seile 22 an einem nicht dargestellten Kran auf dem Dach eines Hochhauses aufgehängt ist.
Beim Reinigen einer Fensterfläche wird das Gestell 18 zunächst in einer solchen Höhe vor der Fensterfläche angeordnet, daß der Reinigungskopf 14 die oberste Bahn des Fensters abfahren kann. In dieser Lage wird das Gestell 18 mittels Schieberbeinen 23, an deren Kopfenden sich Saugnäpfe 24 befinden, an der Fassadenfläche in einem ausgewählten Abstand fixiert, in dem der Ultraschallreinigungskopf 14 nahezu an der Fensterfläche anliegt. Wenn nun die Fensterfläche zeilenweise von dem Reinigungskopf 14 abgefahren wird, indem der Schlitten 16 entsprechend auf den Schienen 17 verfahren wird, wird das Gestell 18 schrittweise um die Breite einer Reinigungszeile abgesenkt, indem von den Winden 20 eine entsprechende Seillänge abgespult wird, wobei die Saug- nöpfe 24 an der Fassade festgesaugt bleiben und die drehgelagerten Schieberbeine sich in ihren Lagern 25 so bewegen, daß der Abstand des Gestells 18 von der Fensterfläche konstant bleibt. Auf diese Weise ist zuverlässig verhindert, daß das Gestell 18 durch Windkräfte oder infolge der Antriebskraft des Schlittens in eine Pendelbewegung gerät. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß die Schienen 17 ihrerseits mittels nicht dargestellter Schlitten auf vertikalen Schienen verfahrbar sind, so daß das Gestell 18 während des gesamten Reinigungsvorgangs eines Fensters an der Fassade fixiert bleiben kann, während der Reinigungskopf 14 zeilenweise die gesamte Fensterfläche abfährt.

Claims

Patentansprüche
1. Reinigungsvorrichtung, insbesondere für einen Reinigungsautomaten für Fenster- und Fassadenflächen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Ultraschallreinigungskopf (14), der allgemein eine flache Trogform hat, mit einer umlaufenden Umfangswand (1) und einem Boden, der eine Resonatoreinrichtung (2) aufweist, die mit einem Ultraschallimpulsgeber (3) verbunden ist, ferner mit einer Zuführleitung (5) für Reinigungsflüssigkeit, die beim Betrieb der Reinigungsvorrichtung den durch die zu reinigende Fläche (9) begrenzten Innenraum (4) des Reinigungskopfes mit der Reinigungsflüssigkeit füllt, und eine Abführeinrichtung (10, 11) zum Abführen eines Reinigungsflüssigkeits/Schmutz-Gemisches .
2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (5) mit einer Pumpe in Verbindung steht, die Reinigungsflüssigkeit mit geringem Überdruck in den Innenraum (4) des Reinigungskopfes fördert.
3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (5) einen durch die Umfangswand (1) führenden Kanal aufweist, durch den die Reinigungsflüssigkeit seitlich in den Innenraum (4) des Reinigungskopfes eintritt.
4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung einen durch den Boden des Reinigungskopfes führenden Kanal aufweist, durch den die Reinigungsflüssigkeit mittig in den Innenraum des Reinigungskopfes eintritt.
5. Reinigunsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführeinrichtung einen in der Randkante der Umfangswand (1) ausgebildeten stirnseitig offenen umlaufenden Saugkanal (10) aufweist, der über eine Abführleitung (11) mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht.
6. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundflächen des Innenraums (4) und des Saugkanals (10) sowie der Überdruck der Pumpe und der Unterdruck der Unterdruckquelle so aufeinander abgestimmt sind, daß der Reinigungskopf von einer Saugkraft an die zu reinigende Fläche angezogen wird.
7. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskopf im Grundriß eine Rechteckform hat.
8. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskopf im Grundriß eine Delta-Form hat.
9. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskopf im Grundriß eine Kreisform hat.
10. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskopf mit einem Abstreifer (12) versehen ist, der an der Außenseite der Umfangswand (1) befestigt ist.
11. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Abstreifers (12) Lufteintrittsöffnungen (13) vorgesehen sind, durch die Luft von der Außenseite des Reinigungskopfes zur Innenseite des Abstreifers (12) und von dort in den Saugkanal eintreten kann.
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