[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
[0002] Zum automatischen Reinigen von Gebinden bzw. Behältern, wie beispielsweise Farbbehältern,
wird häufig eine um eine Bürstenachse drehende Bürste eingesetzt. Die Bürste muss
durch eine erste Behälteröffnung in einen zu reinigenden Behälter eingeführt werden.
Um eine vollständige Reinigung der gesamten Behälterinnenfläche zu gewährleisten,
muss die Bürste entlang einer Behälterachse von einem oberen Behälterabschluss mit
der ersten Behälteröffnung zu einem unteren Behälterabschluss, gegebenenfalls mit
einer zweiten Behälteröffnung, bewegt werden können. Die Bürste umfasst Büstenfäden
oder Haare bzw. linienförmige Reinigungselemente, die bei drehender Bürste radial
von der Bürstenachse wegführen und mit den äusseren Endbereichen an der Behälterinnenfläche
entlang bewegt werden. Wenn die Bürstenachse parallel zur Behälterachse steht, so
werden die seitlichen Wände des Behälters gereinigt.
[0003] Die Länge der Reinigungselemente wird entsprechend dem Behälterquerschnitt gewählt,
so dass sie sich auch bis zu den von der Bürstenachse am meisten entfernten seitlichen
Wandbereichen erstrecken. Die seitlichen Wände können in einem Schnitt quer zur Behälterachse
eine beliebige Form aufweisen, rund oder auch im Wesentlichen rechteckig. Damit auch
bei den beiden Behälterabschlüssen eine vollständige Reinigung gewährleistet werden
kann, sollte die Bürstenachse beim Reinigen dieser Bereiche nicht orthogonal zu den
dortigen Behälter-Innenflächen stehen. Dazu wird die Bürstenachse, bzw. die Drehachse,
um welche die Bürste in Drehung versetzt wird, schwenkbar ausgebildet.
[0004] Mit einer Schwenkbewegung der Drehachse weg von der Behälterachse können die Reinigungselemente
in einem Umfangsbereich des Behälters an die quer zur Behälterachse ausgerichteten
Behälterinnenfläche gelangen. Damit diese Flächen bei den beiden Behälterabschlüssen
entlang des gesamten Umfanges gereinigt werden können, muss die Drehachse um die Behälterachse
gedreht werden.
[0005] Aus der Patentschrift
EP 559 037 B1 ist eine Lösung bekannt, bei der ein Hydraulikmotor für die Bürstendrehbewegung direkt
beim Schwenklager für die Schwenkbewegung der Bürstendrehachse angeordnet ist. Beim
Schwenklager ist zudem ein hydraulischer Antrieb für die Schwenkbewegung ausgebildet.
Die beiden hydraulischen Antriebe sind Teile des Bürstenkopfes und werden durch eine
drehbare Welle gespeist. Die drehbare Welle erstreckt sich vom Bürstenkopf zu einem
parallel zur Wellenachse verschiebbaren Schlitten. Die hydraulischen Zu- und Wegführungen
durch die Welle mit kleinem Querschnitt sind äusserst aufwändig bei der Herstellung.
Die Anschlüsse beim Schlitten sind als Drehdurchführungen ausgebildet. Es hat sich
gezeigt, dass das Austreten von Hydrauliköl nicht vollständig verhindert werden kann.
Wenn Hydrauliköl beim Reinigen in einen Behälter gelangen kann, so ist dies in vielen
Anwendungen nicht tolerierbar. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die mit der
hydraulischen Schwenkbewegung erzielbaren Schwenkwinkel nicht kontrollierbar sind.
Wenn aber nicht sicher ist, ob die Bürste in einem gewünschten Winkel zur Behälterachse
steht, ist auch nicht sicher, dass die Behälterabschlüsse richtig gereinigt werden.
[0006] Aus der
EP 571 332 A1 ist eine Reinigungsvorrichtung mit einer hermetisch geschlossenen Kabine und mit
einer darin angeordneten Bürstenbewegungsvorrichtung bekannt. Die Kabine verhindert
das Austreten von Reinigungsflüssigkeit. Sie ist aber sehr aufwändig bei der Herstellung
und benötigt viel Platz. Die Bewegungen der Bürste, insbesondere auch das Schwenken
der Drehachse erfolgt über hydraulische Antriebe, was mit dem bereits erwähnten Problem
des Ölverlustes und der unkontrollierten Ausrichtung verbunden ist.
[0007] Aus der
EP 391 845 A2 ist eine Reinigungsvorrichtung mit einer geschlossenen Kabine und mit einer darin
angeordneten Spritzvorrichtung zum Spritzen von Reinigungsflüssigkeit bekannt. Die
Dreh- und Schwenkbewegungen der Spritzvorrichtung erfolgt über pneumatische Antriebe,
was mit einer unkontrollierten Ausrichtung der Drehachse verbunden ist. Um auf eine
Drehdurchführung für die Reinigungsflüssigkeit zu verzichten, ist für den zu reinigenden
Behälter eine drehbare Auflagefläche vorgesehen, was zu einem aufwändigen Kabinenaufbau
führt.
[0008] EP 1 236 521 A1 beschreibt eine Lösung bei der ein Waschkopf zum Austragen von Reinigungsflüssigkeit
mit einer um eine vertikale Achse drehbaren Bürste kombiniert ist. Der Waschkopf ist
am unteren Ende einer zentralen Leitung angeordnet. Um die Leitung sind zwei konzentrische
Rohre angeordnet, wobei das innere der beiden Rohre drehbar am äussern gelagert ist
und am unteren Ende des inneren Rohres die Bürste befestigt ist. Die Leitung mit dem
Waschkopf kann entlang der Leitungsachse unten aus dem inneren Rohr vorgeschoben und
wieder zurückgezogen werden. Dadurch kann die Waschreinigung getrennt von oder kombiniert
mit der Bürstenreinigung durchgeführt werden. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin,
dass die Drehachse der Bürste nicht geschwenkt werden kann. Der Aufbau mit der zentralen
Leitung ist aufwändig und schränkt die Reinigungsmöglichkeiten mit Bürsten ein.
[0009] Gemäss der
EP 1 236 521 A1 sind für unterschiedlich grosse Behälteröffnungen zwei unterschiedlich grosse Anschlusselemente
vorgesehen. Wenn als Reinigungsflüssigkeit ein Lösungsmittel verwendet wird, so genügt
diese Absichtung nicht. Zumindest nach dem Herausziehen der beiden Rohre und der Bürste
gehen von der Bürste und vom Behälter Lösungsmitteldämpfe in die Umgebung der Reinigungsvorrichtung,
was mit einer Explosionsgefahr verbunden sein kann.
[0010] Der Erfindung liegt nun die allgemeine Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung
zu finden, wel-che einfach aufgebaut und vielseitig einsetzbar ist.
[0011] Die allgemeine Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die abhängi-gen
An-sprüche beschreiben alternative bzw. vorteilhafte Ausführungsvarianten.
[0012] Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass sowohl die Drehbewegung der Bürste als
auch die Schwenkbewegung der Drehachse der Bürste von einem ersten bzw. einem zweiten
je von der Bürste abgelegenen Antrieb über eine erste bzw. zweite mechanische Antriebsverbindung
zur Bürste übertragen werden sollen. Dadurch kann auf pneumatische oder hydraulische
Antriebsvorrichtungen beim Bürstenkopf verzichtet werden. Die Ausrichtung der Drehachse
der Bürste ist genau einstellbar und ein unakzeptabeler Ölverlust ist ausgeschlossen.
Die mechanischen Antriebsverbindung für die Bürstendrehung ist dann besonders einfach,
wenn auf der Schwenkachse für das Schwenken der Bürsten-Drehachse die Drehantriebs-Übertragungsachse
einer Drehübertragungseinrichtung, vorzugsweise eines Winkelgetriebes, angeordnet
ist.
[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform werden alle Teile der ersten und der zweiten
mechanischen Antriebsverbindungen für die Drehbewegung und die Schwenkbewegung beim
Bürstenkopf von Gehäuseteilen vollständig umschlossen, wobei Dichtungen im Bürstenkopf
die für die Dreh- und Schwenkbewegung nötigen Spaltbereiche abdichten. Zwischen dem
Bürstenkopf und den vom Bürstenkopf abgelegenen ersten und zweiten Antrieben ist eine
Einführvorrichtung, vorzugsweise in der Form eines Tragrohres, angeordnet. Das Tragrohr
wird an einem Flansch des Bürstenkopfes befestigt, so dass der Innenraum im Tragrohr
und im Bürstenkopf-Gehäuse gegen aussen dicht abgeschlossen ist. Die erste und die
zweite mechanische Antriebsverbindung sind im Tragrohr angeordnet. Dadurch befinden
sich bewegte Teile, die Funken erzeugen könnten, in einem abgeschlossenen Innenraum.
Zum Reinigen eines Behälters wird der Bürstenkopf vom Tragrohr entlang dessen Achse,
bzw. entlang einer Reinigungsachse, in das Behälterinnere bewegt.
[0014] Vorzugsweise ist auch mindestens eine Zuführung für Reinigungs- und/oder Spülflüssigkeit
im Tragrohr angeordnet. Im Tragrohr können getrennte Zuführungen für das Waschmedium
und das Spülmedium problemlos angeordnet werden. Eine Ausführungsform mit getrennten
Zuführungen im Tragrohr ist auch unabhängig von den Antriebsübertragungen für die
Drehbewegung der Bürste und für die Schwenkbewegung neu und erfinderisch.
[0015] Am vom Bürstenkopf abgewandten oberen Ende des Tragrohres ist ein scheibenförmiges
Tragelement angeordnet, das den ersten und zweiten Antriebsmotor für die Dreh- bzw.
Schwenkbewegung der Bürste trägt. Das Tragelement ist an einem vertikal fahrbaren
Schlitten um die Tragrohrachse drehbar gelagert, wobei ein dritter Antrieb das Tragelement
mit dem Tragrohr in Drehung versetzen und ein vierter Antrieb den Schlitten bewegen
kann. Mit der Bewegung des Schlittens wird der am Tragrohr befestigte Bürstenkopf
entlang der Reinigungsachse in den Behälter eingefügt oder entnommen, bzw. entlang
der zu reinigenden Behälterwand bewegt. Die Drehung des Tragrohres ist nötig, um eine
von der Tragrohrachse weg geschwenkte Bürste entlang des gesamten Behälterumfanges,
also zumindest um 360°, drehen zu können.
[0016] Wenn für die Reinigungs- und/oder Spülflüssigkeit auf Drehdurchführungen verzichtet
werden soll, so wird das Tragrohr abwechselnd in entgegen gesetzten Richtungen gedreht.
Nach einer ersten Drehbewegung von mindestens 360° in einer ersten Richtung wird das
Tragrohr in einer zweiten Drehbewegung von mindestens 360° in der entgegen gesetzten
Richtung gedreht. Bei dieser Betriebsweise kann die Reinigungsflüssigkeit über eine
flexible Leitung in das Tragrohr geführt werden. Beim Bürstenkopf kann die Flüssigkeit
über flexible Leitungen zu Austrittsdüsen geführt werden, welche die Schenkbewegung
der Bürsten-Drehachse mitmachen.
[0017] Der vertikal fahrbare Schlitten ist an einer vertikalen Führungsanordnung geführt
und wird vom vierten Antriebsmotor angetrieben. Der vierte Antriebsmotor kann am Schlitten
oder vorzugsweise am oberen Ende der vertikalen Führungsanordnung platziert werden.
[0018] Am unteren Ende der vertikalen Führungsanordnung ist eine Lagerplatte mit einer Führungsöffnung
zur Durchführung des Tragrohres angeordnet. Wenn das Tragrohr in der oberen Endposition
positioniert ist, so ist die Bürste im Wesentlichen direkt unter der Lagerplatte.
Unterhalb der Bürste befindet sich eine Anschlussplatte, die beim Reinigen eines Behälters
dicht an dessen oberen Behälteröffnung anliegt. Etwas radial innerhalb der Behälteröffnung
führt eine Eintrittsöffnung durch die Anschlussplatte. Die Eintrittsöffnung ist genügend
gross, um den Bürstenkopf durchzulassen.
[0019] Wenn ein Abtropfen von der Bürste in einen gereinigten Behälter verhindert werden
soll, so kann gemäss einer speziellen Ausführungsform zwischen der Lagerplatte und
der Anschlussplatte eine Bürstenschleuse angeordnet werden. Diese Bürstenschleuse
bildet direkt unterhalb der Lagerplatte einen Aufnahmeraum für den Bürstenkopf mit
der Bürste. Um beispielsweise das Austreten von Lösungsmitteldämpfen zu verhindern,
wird die Bürstenschleuse im Wesentlichen dicht abschliessbar ausgebildet. Dazu wird
am unteren Ende der Bürstenschleuse eine Verschliessvorrichtung angeordnet und zwischen
dem Tragrohr und der Führungsöffnung eine Dichtung eingesetzt. Mit einer ringförmig
geschlossenen Verbindungswand von der Bürstenschleuse, bzw. deren Verschliessvorrichtung
zur Eintrittsöffnung der Anschlussplatte kann ein im Wesentlichen vollständig geschlossenes
System erzielt werden. Die beschriebene Bürstenschleuse ist auch unabhängig von den
beschriebenen Antriebsübertragungen neu und erfinderisch.
[0020] Der Bürstenkopf wird so ausgebildet, dass die Bürstenhaare problemlos ausgewechselt
werden können. Die Länge und Dicke der Bürstenhaare wird an den jeweiligen Behälter
angepasst gewählt.
[0021] Die Lagerplatte mit der vertikalen Führungsanordnung ist über einem Zuführbereich
für die Behälter angeordnet. Im Zuführbereich ist eine Hebevorrichtung eingesetzt,
mit der ein zu reinigender Behälter von unten gegen die Abschlussplatte angehoben
werden kann.
[0022] Die Reinigungs- und/oder Spülflüssigkeit wird aus dem Behälter entnommen und vorschriftsgemäss
behandelt bzw. entsorgt. Dazu sind an die zu reinigenden Behälter angepasste Auslassanordnungen
vorgesehen.
[0023] Im die Explosionsgefahr im Wesentlichen verschwindend klein zu halten, sind bei einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Zündquellen durch dichte Gehäuse im Wesentlichen
ausgeschlossen, entzündbare Dämpfe treten im Wesentlichen nicht aus und im Behälterinnern
kann bei der Reinigung der Sauerstoffanteil durch das Zuführen eines Inertgases auf
einen sehr kleinen Anteil reduziert werden. Es handelt sich somit um eine Reinigungsvorrichtung
die äusserst sicher betrieben werden kann. Aufgrund der Bewegungsmöglichkeit der Bürste
und der Zuführung eines Reinigungs- und/oder Spülmediums direkt bei der Bürste, kann
eine vollständige Reinigung der gesamten Behälterinnenfläche gewährleistet werden.
[0024] Die Zeichnungen erläutert die erfindungsgemässe Reinigungsvorrichtung anhand eines
Aus-füh-rungs-beispieles. Dabei zeigen
[0025]
Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Reinigungsvorrichtung,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein Tragrohr,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Bürstenkopf,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Bürstenkopfes, mit vertikal ausgerichteter
Bürsten-Drehachse,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Bürstenkopfes, mit nach aussen geschwenkter
Bürsten-Drehachse,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Reinigungsstation mit Reinigungsvorrichtung,
und
Fig. 7 eine Vorderansicht der Reinigungsstation ohne Reinigungsvorrichtung.
[0026] Aus Fig. 1 und 2 geht eine Reinigungsvorrichtung 1 mit einem Bürstenkopf 2 hervor,
wobei der Bürstenkopf 2 eine Bürste 3 umfasst. Der Bürstenkopf 2 ist am unteren Ende
einer Einführvorrichtung angeordnet, so dass er durch eine Bewegung der Einführvorrichtung
in einen zu reinigenden Behälter 6 eingeführt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform
ist die Einführvorrichtung als Tragrohr 4 ausgebildet. Die Bewegung des Tragrohres
4 entlang einer Reinigungsachse 5 wird von einer Führungsanordnung 7 mit einem Schlitten
11 geführt. Beim Behälter 6 handelt es sich beispielsweise um einen Transportbehälter
mit quadratischem Querschnitt (Fig. 1, links) oder um einen runden Mischbehälter (Fig.
1, rechts).
[0027] Zum Drehen der Bürste 3 um eine Bürsten-Drehachse 10 ist ein erster Antrieb 8 (Fig.
2) eingesetzt. Mit einem zweiten Antrieb 9 wird die Bürsten-Drehachse 10 geschwenkt.
Der erste und der zweite Antrieb 8, 9 sind am oberen Ende des Tragrohres 4 über eine
Halterung am Tragrohr 4 befestigt. Das Tragrohr 4 ist um die Reinigungsachse 5 drehbar
am Schlitten 11 der Führungsanordnung 7 gelagert. Zum Drehen des Tragrohres 4 ist
ein dritter Antrieb 12 am Schlitten 11 befestigt. Der Schlitten 11 wird von einem
vierten Antrieb 13 am oberen Ende der Führungsanordnung 7 angetrieben. Die Speisung
und Steuerung des ersten, zweiten und des dritten Antriebes 8, 9, 12 erfolgt über
flexible Verbindungsleitungen 14, die sich von einem festen Rahmen 15 zum Schlitten
11 erstrecken.
[0028] Vor Beginn eines Reinigungsvorganges wird der Behälter 6 unten an eine Anschlussplatte
16 gebracht. Beim Reinigen des Behälters 6 steht die Anschlussplatte 16 dicht an der
oberen Behälteröffnung des Behälters 6 an. Etwas radial innerhalb der Behälteröffnung
führt eine Eintrittsöffnung durch die Anschlussplatte 16. Die Eintrittsöffnung ist
genügend gross, um den Bürstenkopf 2 durchzulassen.
[0029] Vom ersten Antrieb 8 am oberen Ende des Tragrohres 4 führt eine erste mechanische
Antriebsverbindungen in der Form einer drehbaren Antriebswelle 17 zu einem unteren
Anschlussende 18. Es versteht sich von selbst, dass anstelle der bevorzugten Antriebswelle
17 auch andere mechanische Antriebsverbindungen eingesetzt werden können, beispielsweise
eine Kette, die um einen oben und um einen unten angeordneten Zahnkranz geführt ist.
Die Antriebsbewegung wird beim Anschlussende 18 an ein Kopplungselement des Bürstenkopfes
2 übertragen.
[0030] Eine zweite mechanische Antriebsverbindung überträgt die Bewegung vom zweiten Antrieb
9 auf die Drehlagerung der Bürste 3 und gewährleistet somit eine kontrollierte Schwenkbewegung
der Bürstenachse 10. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst die
zweite Antriebsverbindung eine Stange 19, welche vom zweiten Antrieb 9 im Wesentlichen
in Richtung der Reinigungsachse 5 vor und zurück bewegt werden kann, wobei die Stange
19 von der Schwenkachse der Schwenkeinrichtung beabstandet an der Schwenkeinrichtung
eingreift.
[0031] Der zweite Antrieb 9 muss somit einen gewünschten Vorschub bzw. eine gewünschte Position
einstellen können. Dazu wird beispielsweise ein Drehantrieb mit einer Spindel und
einer auf der Spindel in Richtung der Spindelachse bewegbaren Hülse eingesetzt. Durch
eine Verbindung zwischen Hülse und Stange 19 wird die Hülsenbewegung auf die Stange
19 übertragen. Es versteht sich von selbst, dass mit einem Schrittmotor eine genaue
Positionierung der Stange 19 erzielt werden kann. Gegebenenfalls genügen aber bereits
wenige mit Sensoren erfassbare und somit einstellbare Positionen. Ein wichtiger Vorteil
der mechanischen Betätigung der Schwenkbewegung besteht darin, dass gewünschte Schwenkpositionen
wirklich erreicht werden.
[0032] Es versteht sich von selbst, dass die zweite mechanische Antriebsverbindung gegebenenfalls
auch von einer drehbaren Spindel, oder von einer an beiden Enden um Zahnkränze geführten
Kette gebildet werden kann. Die mechanische Übertragung muss beim Bürstenkopf 2 an
die Schwenkeinrichtung gekoppelt sein, so dass gewünschte Ausrichtungen der Bürstenachse
10 einstellbar sind.
[0033] Die erste sowie die zweite mechanische Antriebsverbindung verlaufen durch das Innere
des Tragrohres 4. Im Tragrohr 4 ist auch mindestens eine Zuführung für Reinigungs-
und/oder Spülflüssigkeit 20 angeordnet, vorzugsweise sind mindestens zwei getrennte
Zuführungen 20 für das Waschmedium und das Spülmedium im Tragrohr 4 angeordnet.
[0034] In der dargestellten Position des Tragrohres 4 befindet sich der Bürstenkopf 2 in
einer oberen Endposition. Der Bürstenkopf 2 ist in dieser oberen Endposition in einer
Bürstenschleuse 21 angeordnet, welche ein Gehäuse 22 und am unteren Ende eine Verschliessvorrichtung
23 umfasst. Mit der Bürstenschleuse 21 kann ein Abtropfen und Verdunsten von Lösungsmittel
und/ oder Spülmittel von der Bürste 3 in einen gereinigten Behälter 6 oder in die
Umgebung verhindert werden. Die Bürstenschleuse 21 ist zwischen einer Lagerplatte
24 und der Anschlussplatte 16 angeordnet.
[0035] An der Lagerplatte 24 sind die Führungsanordnung 7 und der Rahmen 15 befestigt. Zur
Durchführung des Tragrohres 4 umfasst die Lagerplatte 24 eine Öffnung 24a. Um eine
Führung und Dichtung zwischen dem Tragrohr 4 und der Lagerplatte 24 zu ermöglichen,
ist eine mit der Lagerplatte 24 verbundene Führungsöffnung 25 über der Lagerplatte
24 angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Führungsöffnung 25 eine mit dem Tragrohr 4
zusammenwirkende Dichtung. Mit einer ringförmig geschlossenen Verbindungswand 26 von
der Bürstenschleuse 21, bzw. deren Verschliessvorrichtung 23 zur Eintrittsöffnung
der Anschlussplatte 16 kann ein im Wesentlichen vollständig geschlossenes System erzielt
werden.
[0036] Fig. 3, 4 und 5 zeigen den Bürstenkopf 2 mit einer an das Anschlussende 18 der drehbaren
Antriebswelle 17 anschliessenden Drehübertragungseinrichtung 27. Ein Kopplungselement
28 wird vom Anschlussende 18 der Antriebswelle 17 in Drehung versetzt. Die Übertragungseinrichtung
27 ist mit einer Schwenkeinrichtung zum Schwenken der Bürsten-Drehachse 10 zusammengebaut,
wobei die Schwenkachse 29 der Schwenkeinrichtung mit einer Drehantriebs-Übertragungsachse
zusammenfällt. Durch das Zusammenlegen dieser beiden Achsen wird gewährleistet, dass
die Antriebsübertragung für jede beliebige Schwenklage der Bürsten-Drehachse 10 gewährleistet
ist.
[0037] Weil die Schwenkachse 29 im Wesentlichen senkrecht zur Bürsten-Drehachse 10 steht,
wird die Antriebs-Drehbewegung um die Übertragungsachse in eine Drehung um die Bürsten-Drehachse
10 übertragen. Eine einfache Lösung für diese Antriebsübertragung bildet ein bevorzugtes
erstes Winkelgetriebe 30, bei dem an einer ersten Getriebewelle 31 ein erster Zahnkranz
32 und an einer zweiten Getriebewelle 33 ein zweiter Zahnkranz 34 angeordnet sind.
Die beiden Getriebewellen 31 und 33 sind in einem Winkelgetriebe-Gehäuse 35 drehbar
gelagert, wobei das Winkelgetriebe-Gehäuse 35 seinerseits um die Schwenkachse 29 drehbar
an einem Übertragungs-Gehäuse 36 der Drehübertragungseinrichtung 27 gelagert ist.
Zur dichten Schwenklagerung sind auf zwei Seiten des Winkelgetriebe-Gehäuses 35 Schwenklager
37 und erste Dichtungen 38 eingesetzt.
[0038] Das Übertragungs-Gehäuse 36 ist ein Teil des Bürstenkopfes 2 und umschliesst die
Schwenklager 37 sowie Teile der ersten und zweiten mechanischen Antriebsverbindungen.
Am unteren Ende des Übertragungs-Gehäuses 36 tritt die zweite Getriebewelle 33 aus
dem Übertragungs-Gehäuse 36 aus. Um eine Durchtrittsöffnung von der Bürste 3 in das
Innere des Übertragungs-Gehäuses 36 zu verhindern, ist zusätzlich zu den ersten Dichtungen
38 auch eine zweite Dichtung 39 zwischen dem Winkelgetriebe-Gehäuse 35 und der zweiten
Getriebewelle 33 angeordnet. Die zweite Getriebewelle 33 wird mit der Bürste 3 verbunden,
so dass ein Drehlager 33a zwischen dem Winkelgetriebe-Gehäuse 35 und der zweiten Getriebewelle
33 das Bürsten-Drehlager bildet.
[0039] Am oberen Ende des Übertragungs-Gehäuses 36 ist ein erster Flansch 40 ausgebildet,
der dicht mit einem entsprechenden zweiten Flansch 41 des Tragrohres 4 verbunden werden
kann. Nach dem Verbinden der beiden Flansche 40, 41 ist das Innere des Übertragungs-Gehäuse
36 und des Tragrohres 4 gegen aussen dicht abgeschlossen. Die erste sowie die zweite
mechanische Antriebsverbindung sind im Innern des Tragrohres 4 und des Übertragungs-Gehäuses
36 angeordnet und somit vollständig umschlossen.
[0040] Als Teil der ersten mechanischen Antriebsverbindung führt eine Kette 42 im Innern
des Tragrohres 4 und des Übertragungs-Gehäuse 36 zu einem auf der ersten Getriebewelle
31 festgesetzten ersten Ritzel 43. Die Kette 42 könnte sich bis zum ersten Antrieb
8 am oberen Ende des Tragrohres 4 erstrecken und dabei die Antriebswelle 17 ersetzen.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst die erste mechanischen Antriebsverbindung
ein zweites Winkelgetriebe 44, das am oberen Ende des Übertragungs-Gehäuses 36 befestigt
ist, sowie über ein zweites Ritzel 45 und die Kette 42 mit dem ersten Winkelgetriebe
30 verbunden ist. Es versteht sich von selbst, die die beiden Ritzel 43, 45 auch über
ein weiteres Ritzel oder einen direkten Eingriff gekoppelt werden können. Das Kopplungselement
28 ermöglicht die Verbindung zwischen dem zweiten Winkelgetriebe und der Antriebswelle
17.
[0041] Als Teil der zweiten mechanischen Antriebsverbindung führt ein unten an die Stange
19 angeschlossener Schwenkhebel 46 zum Winkelgetriebe-Gehäuse 35 des ersten Winkelgetriebes
30. Etwas radial zur Schwenkachse 29 versetzt ist der Schwenkhebel 46 über eine Verbindungsschraube
47 mit dem Winkelgetriebe-Gehäuse 35 verbunden. Durch eine Auf- bzw. Abwärtsbewegung
der Stange 19 und des Schwenkhebels 46 wird das Winkelgetriebe-Gehäuse 35 um die Schwenkachse
29 geschwenkt. Die Ausrichtung der Bürsten-Drehachse 10 entspricht exakt der Position
der Stange 19, bzw. des Schwenkarmes 46.
[0042] Es versteht sich von selbst, dass als Teil der zweiten mechanischen Antriebsverbindung
anstelle der Stange 19 und des Schwenkhebels 46 auch eine Kette eingesetzt werden
könnte. Dabei würde am Winkelgetriebe-Gehäuse 35 und beim zweiten Antrieb 9 je ein
Ritzel angeordnet und die Ritzel mittels der Kette gekoppelt. Mit einem Schrittmotor
könnten die Ritzel in eine gewünschte Drehausrichtung bewegt werden.
[0043] Ausserhalb des Übertragungs-Gehäuses 36 ist zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit
mindestens eine teilweise flexible Leitung 48 zu Austrittsdüsen 49 geführt. In der
dargestellten Ausführungsform sind zwei Leitungen 48 - eine für Reinigungsflüssigkeit
und eine für Spülflüssigkeit - vorgesehen, deren Enden ringförmig um die Bürsten-Drehachse
10 verlaufen, im ringförmigen Bereich 48a Austrittsdüsen 49 umfassen und die Schenkbewegung
der Bürsten-Drehachse 10 mitmachen, weil sie am Winkelgetriebe-Gehäuse 35 befestigt
sind. Die beiden ringförmigen Bereiche können in Richtung der Bürsten-Drehachse 10
versetzt angeordnet werden. Es ist aber auch möglich die beiden ringförmigen Bereiche
radial versetzt, konzentrisch anzuordnen. Als Austrittsdüsen 49 werden beispielsweise
Bohrungen verwendet.
[0044] Die Anschlüsse an die Leitungen 48 sind am Flansch 40 angeordnet. Von der oberen
Seite her werden die Zuführungen 20 beim Flansch 40 mit den flexiblen Leitungen 48
verbunden. Dazu werden, wie in der Fig. 2 angedeutet, die Zuführungen 20 wenig über
dem Flansch 41 aus dem Tragrohr 4 hinausgeführt und ausserhalb des Tragrohres 4 an
die Leitungen 48 angeschlossen.
[0045] Die Bürste 3 umfasst Halteeinrichtungen für Bürstensegmente. Diese Halteeinrichtungen
sind vorzugsweise so gewählt, dass ein Auswechseln von Bürstenfäden einfach möglich
ist. In achsparallele Vertiefungen werden die Einsetz-Enden 50 von Bürstenhaaren eingesetzt,
wobei die Einsetz-Enden 50 gegen die Bürstenfäden hin verjüngt sind, so dass sie in
Achsrichtung in entsprechend geformte Halteeinrichtungen eingeführt werden können
und nach dem Einsetzen in radialer Richtung formschlüssig gehalten sind. Um ein Herausrutschen
in Achsrichtung zu verhindern, wird am freien Ende der Bürste 3 eine Abschlussscheibe
51 montiert.
[0046] Fig. 6 zeigt die Reinigungsvorrichtung 1 mitsamt einem Aufnahmebereich 52 für den
Behälter 6 unterhalb des Tragrohres 4. Um den Behälter 6 gegen die Anschlussplatte
16 heben zu können, umfasst der Aufnahmebereich 52 eine Hebevorrichtung 53 mit einer
Aufnahmefläche 54. Der zu reinigende Behälter 6 wird von der Hebevorrichtung 53 in
eine Reinigungsposition angehoben und nach dem Reinigen wieder auf das Bodenniveau
abgesenkt.
[0047] Fig. 7 zeigt weitere Teile einer Reinigungsvorrichtung 1. Im Aufnahmebereich 52 ist
zusätzlich eine Spannvorrichtung 55 dargestellt, mit welcher der Behälter 6 automatisch
zentriert werden kann, so dass dessen obere Öffnung genau zentrisch unter dem Bürstenkopf
2 bzw. dem Tragrohr 4 liegt. Dazu umfasst die Spannvorrichtung 55 an den Behälter
6 angepasste Greifarme 56, die von beiden Seiten gegen den Behälter 6 bewegt werden
können. Bei der Bewegung zur Endposition wird der Behälter 6 gegebenenfalls etwas
seitlich und/oder nach vorne bzw. hinten bewegt, bis er an den definierten Anschlagsstellen
anliegt und die Greifarme in der Endposition sind.
[0048] Die gesamte Steuerung sowie Anlagenteile zur Förderung von Reinigungsflüssigkeit,
Spülflüssigkeit und Trocknungsluft sind in einem Technikmodul 57 angeordnet. Vom Technikmodul
führen Zuführleitungen zum oberen Ende des Tragrohres 4. Um Reinigungsflüssigkeit
oder Spülflüssigkeit aus dem Behälter 6 auszuleiten, wird dessen Auslassöffnung über
eine Auslassleitung 58 (Fig. 6) mit dem Technikmodul 57 verbunden. Im Technikmodul
kann eine Bevorratung und Filtrierung der eingesetzten Flüssigkeiten gewährleistet
werden. Für die bei der Reinigung entstehenden Lösemitteldämpfe wird eine vorschriftsgemässe
Entsorgung vorgesehen. Aufgrund des geschlossenen Systems wird auch die Umgebung nicht
beeinträchtigt.
[0049] Mit der beschriebenen Reinigungsvorrichtung 1 können Behälter 6 automatisch gereinigt
werden, wobei dem jeweiligen Behälter 6 und dessen Transportgut entsprechende Reinigungsprogramme
durchgeführt werden. Im Rahmen eines Reinigungsprogrammes werden Flüssigkeiten zu-
und abgeführt und die Bürste im Behälter gedreht und bewegt. Der Bewegungsablauf der
Bürste wird so gewählt, dass die gesamte Innenfläche vollständig sauber wird.
[0050] Die beschriebene Reinigungsanlage gewährleistet, dass kein Hydrauliköl in den Behälter
gelangen kann. Eine unerwünschte Kontamination ist somit ausgeschlossen. Weil im Bürstenkopf
auf einen hydraulischen Antrieb verzichtet werden kann, wurde die Gefahr der Überhitzung
aufgrund von erwärmtem Hydrauliköl ausgeschlossen.
1. Reinigungsvorrichtung (1) mit einem Bürstenkopf (2), der eine Schwenkeinrichtung (35,
36, 37), ein Bürsten-Drehlager (33a) mit einer Bürsten-Drehachse (10) und eine Bürste
(3) umfasst, wobei die Bürsten-Drehachse (10) von der Schwenkeinrichtung (35, 36,
37) um eine Schwenkachse (29) schwenkbar ist, mit einer Einführvorrichtung, die an
einem unteren Ende den Bürstenkopf (2) umfasst, mit einer Führungsanordnung (7) zum
Führen der Einführvorrichtung bei der Bewegung entlang einer Reinigungsachse (5) und
mit einem ersten Antrieb (8) zum Drehen der Bürste (3) um die Bürsten-Drehachse (10)
und einem zweiten Antrieb (9) zum Schwenken der Bürsten-Drehachse (10), da-durch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Antrieb (8, 9) am oberen Ende der Einführvorrichtung
vom Bürstenkopf (2) abgelegen angeordnet sind, eine erste mechanische Antriebsverbindungen
(17, 27) die Drehbewegung vom ersten Antrieb (8) auf die Bürste (3) überträgt und
eine zweite mechanische Antriebsverbindungen (19, 46) die Schwenkbewegung vom zweiten
Antrieb (9) auf die Schwenkeinrichtung (35, 36, 37) überträgt.
2. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführvorrichtung als Tragrohr (4) ausgebildet ist und die erste sowie die zweite
mechanische Antriebsverbindung vom Tragrohr (4) und von Gehäuseteilen (36) des Bürstenkopfes
(2) vollständig umschlossen sind.
3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite mechanische Antriebsverbindung (19, 46) eine Stange (19) umfasst, welche
vom zweiten Antrieb (9) im Wesentlichen in Richtung der Reinigungsachse (5) vor und
zurück bewegt werden kann, und die Stange (19) von der Schwenkachse (29) der Schwenkeinrichtung
(35, 36, 37) beabstandet an der Schwenkeinrichtung (35, 36, 37) eingreift.
4. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste mechanische Antriebsverbindung (17, 27) eine Drehübertragungseinrichtung
(27) umfasst, welche bei der Schwenkachse (29) der Schwenkeinrichtung (35, 36, 37)
eine Drehantriebs-Übertragungsachse aufweist, vorzugsweise als Teil eines Winkelgetriebes
(30), so dass die Drehübertragung in jeder Schwenklage gewährleistet ist.
5. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste mechanische Antriebsverbindung (17, 27) eine Antriebswelle (17) und zwei
gekoppelte Winkelgetriebe (30, 44) umfasst, wobei die Antriebswelle (17) zwischen
dem ersten Antrieb (8) und dem zweiten Winkelgetriebe (44) eingesetzt ist, das erste
Winkelgetriebe (30) kraftschlüssig mit dem zweiten Winkelgetriebe (44) gekoppelt ist
und die Schwenkachse (29) der Schwenkeinrichtung (35, 36, 37) mit der Drehantriebs-Übertragungsachse
eines Winkelgetriebes (30) zusammenfällt.
6. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am vom Bürstenkopf (2) abgewandten oberen Ende des Tragrohres (4) der erste und der
zweite Antrieb (8, 9) über eine Halterung am Tragrohr (4) befestigt sind und das Tragrohr
(4) um die Reinigungsachse (5) drehbar an einem Schlitten (11) der Führungsanordnung
(7) gelagert ist, wobei zum Drehen des Tragrohres (4) ein dritter Antrieb (12) am
Schlitten (11) sowie zum Bewegen des Schlittens (11) ein vierter Antrieb (13) angeordnet
sind.
7. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zuführung (20) für Reinigungs- und/oder Spülflüssigkeit im Tragrohr
(4) angeordnet ist, vorzugsweise aber mindestens zwei getrennte Zuführungen für das
Waschmedium und das Spülmedium im Tragrohr (4) angeordnet sind.
8. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit mindestens eine flexible Leitung in das Tragrohr
und beim Bürstenkopf mindestens eine flexible Leitung (48) zu Austrittsdüsen (49)
führt, welche vorzugsweise die Schenkbewegung der Bürsten-Drehachse (29) mitmachen.
9. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer oberen Endposition des Bürstenkopfes (2) eine Bürstenschleuse (21) angeordnet
ist, welche am unteren Ende eine Verschliessvorrichtung (23) umfasst.
10. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Bürstenkopf (2) eine Hebevorrichtung (53) eingesetzt ist, mit der ein zu
reinigender Behälter (6) in eine Reinigungsposition angehoben werden kann.