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Dokumentenidentifikation DE69009665T2 20.10.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0424229
Titel Maschine und Verfahren unter Verwendung der Maschine zur Reinigung einer Oberfläche.
Anmelder Protée, Paris, FR
Erfinder Wallart, Jean-Pierre, F-31560 Nailloux, FR;
Leroux, Philippe, F-31400 Toulouse, FR;
Tate, Jean-Yves, F-73000 Chambery, FR
Vertreter Braun, D., Dipl.-Ing., 30175 Hannover; Hagemann, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Kehl, G., Dipl.-Phys.; Held, S., Dipl.-Chem.Univ. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 81675 München
DE-Aktenzeichen 69009665
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 15.10.1990
EP-Aktenzeichen 904028685
EP-Offenlegungsdatum 24.04.1991
EP date of grant 08.06.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.10.1994
IPC-Hauptklasse E01H 1/05
IPC-Nebenklasse A47L 11/40   B60S 3/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Reinigung einer Hindernisse aufweisenden Fläche.

Die EP-A-0.087.036 und FR-A-2.297.286 beschreiben eine Maschine, deren Mittel zur Bewegung eines Reinigungwerkzeugträgers bezüglich des Körpers der Maschine nicht nur gestatten, das Werkzeug in Abhängigkeit von einem vom Führer der Maschine gegebenen Befehl in eine vorfestgelegte Stellung zu bringen, sondern auch eine passive Einstellung der Arbeitsbreite der Maschine in Abhängigkeit von den Hindernis sen zu gewährleisten, und zwar dank einer gewissen hydraulischen oder pneumatischen "Elastizität". Die EP-A-0.087.936 beschreibt außerdem Mittel zur elastischen Verbindung zwischen einer Bürste (im Seitenwerkzeug) und einem Bürstenträger, die vorgesehen sind, um die Bürste in dem geeigneten Bestreichungswinkel zu halten, sowie auf ein Hindernis reagierende Reflexmittel, die insbesondere eine empfindliche Stange umfassen.

Ziel der Erfindung ist es, die Steuerung dieser Maschinen zu vereinfachen.

Zu diesem Zweck schlägt sie eine Maschine zum Reinigen einer Hindernisse aufweisenden Fläche vor, die einen Körper, der auf wenigstens einer Seite mit einem Seitenwerkzeug ausgerüstet ist, und für jedes Werkzeug Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeughalters bezüglich des Körpers sowie Einrichtungen zur elastischen Verbindung zwischen dem Werkzeugträger und dem Seitenwerkzeug besitzt, um das Seitenwerkzeug bezüg lich des Werkzeugträgers elastisch beweglich zu machen- dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeughalters bezüglich des Körpers sowie die elastischen Verbindungseinrichtungen zwischen dem Werkzeugträger und dem Seitenwerkzeug beide Teil von Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite der Maschine in Abhängigkeit von den ggf. in Nähe der Maschine befindlichen Hindernis sen bilden, so daß man es auf dieser Fläche auf einer Bewegungsbahn bewegen kann, die ein Minimum an Richtungsänderungen besitzt, wobei die elastischen Verbindungseinrichtungen zwischen dem Werkzeugträger und dem Seitenwerkzeug eine passive Stufe zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite bilden, während die Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeugträgers bezüglich des Körpers eine aktive Stufe zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite bilden.

Auf diese Weise kann sich die erfindungsgemäße Maschine im Gegensatz zu den bisher bekannten Reinigungsmaschinen auf einer Bahn bewegen, die ein Minimum an Richtungsänderungen besitzt. Beispielsweise kann man einer Wand folgen, die Unregelmäßigkeiten aufweist, ohne daß die Maschine einer Bewegungsbahn folgen muß, die dieselben Unregelmäßigkeiten besitzt, wobei sich vielmehr die Arbeitsbreite der Maschine an diese Unregelmäßigkeiten anpaßt, während man die Maschine in einer Richtung bewegt, die man konstant halten kann, solange die Amplitude der Änderungen der Arbeitsbreite ein Ausgleichen der Unregelmäßigkeiten gestattet.

Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, die Bedienungsperson weniger zu ermüden, wenn die Maschine manuell gesteuert wird, und im Fall einer sich autonoin bewegenden Maschine, d.h. eines Reinigungsroboters die seine Bewegung steuernde Vorrichtung weniger zu belasten.

Bei manchen Konfigurationen wie einer Fläche, die von sich nähernden und voneinander entfernenden Wänden gesäumt ist, gestattet die erfindungsgemäße Maschine die Reinigung der Fläche in einem Durchgang anstelle von zwei viel kurvenreicheren Durchgängen, und allgemeiner die Erzielung eines besseren Verhältnisses von gereinigter Oberfläche zu durchfahrener Strecke als mit den bekannten Maschinen.

Da man zur Einstellung der Arbeitsbreite über zwei Stufen verfügt: eine durch die elastischen Einrichtungen geschaffene passive Einstellstufe und eine von den Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers geschaffene aktive Einstellstufe, kann man die Anzahl Interventionen der Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers verringern und außerdem gewisse Positionierungsungenauigkeiten ausgleichen.

Gemäß bevorzugten Merkmalen besitzen diese Mittel zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite außerdem für jedes Seitenwerkzeug:

- Tasteinrichtungen zum Feststellen, ob das Werkzeug sich bezüglich des Werkzeugträgers in einer inneren Grenzstellung befindet, die einer maximal zugelassenen Bewegung auf den Maschinenkörper zu entspricht,

- Wirkeinrichtungen, die mit den Tasteinrichtungen verbunden sind, um, wenn diese innere Grenzstellung festgestellt wird, auf diese Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeugträgers bezüglich des Körper einzuwirken, damit der Werkzeugträger dem Körper um eine vorfestgelegte Strecke angenähert wird.

Wenn somit der Standort der Hindernisse in der Umgebung der der Maschine bewirkt, daß das Seitenwerkzeug sich Maschine nähert, bis es die zugelassene Elastizitätszone verläßt, versetzt man diese Elastizitätszone, damit es sich passiv in die neue Zone bewegen kann.

Man kann sich dieser Merkmale bedienen, um die Arbeitsbreite der Maschine direkt einzustellen oder man kann sie, wenn man andere Mittel zur Steuerung der Arbeitsbreite des Werkzeugs vorgesehen hat (siehe unten), als Sicherheitsmittel verwenden, mit denen vermieden werden kann, daß das Seitenwerkzeug zu starke Belastungen erleidet.

Gemäß anderer bevorzugter Merkmale besitzen die Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite außerdem für jedes Seitenwerkzeug zweite Tasteinrichtungen, um festzustellen, ob sich das Werkzeug bezüglich des Werkzeugträgers in einer äußeren Grenzstellung befindet, die einer maximal zugelassenen Bewegung auf die dem Maschinenkörper entgegengesetzte Seite zu entspricht, wobei die Wirkeinrichtungen ebenfalls mit diesen zweiten Tasteinrichtungen verbunden sind, und, wenn die äußere Grenzstellung festgestellt wird, auf die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers einzuwirken, damit er von dem Körper um eine vorfestgelegte Strecke entfernt wird.

Wenn die Maschine auch diese Merkmale besitzt, kann man die Einstellung der Arbeitsbreite vollständig mit den Tast- und Wirkeinrichtungen vornehmen.

Bei einer Ausführungsform der Maschine besitzt sie Einrichtungen, um den Maschinenkörper automatisch auf der Fläche einer Reinigungsbahn folgen zu lassen, die in Abhängigkeit vom Standort der Hindernisse und den Änderungsmöglichkeiten der Arbeitsbreite der Maschine vorbestimmt ist, um nur ein Minimum an Richtungsänderungen zu besitzen.

Gemäß bevorzugter Merkmale dieser Ausführung besitzen die Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite außerdem Speichereinrichtungen, die für jedes Seitenwerkzeug jede Stellung speichern, die der Werkzeugträger bezüglich des Körpers in Abhängigkeit von der Stellung des Maschinenkörpers auf der vorbestimmten Bahn nacheinander einnehmen muß, und mit diesen Einrichtungen fest verbundene Einrichtungen, um den Maschinenkörper, die Speichereinrichtungen und die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers dieser Bahn folgen zu lassen, damit letztere den Werkzeugträger in die Stellung bringen, die er einnehmen muß.

Mit diesen Merkmalen erhält man, da man bereits weiß, welche die der Maschine zu verleihende Arbeitsbreite ist, eine sehr schnelle Reaktionszeit für die Breiteneinstellung, so daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Maschinenkörpers relativ hoch sein kann.

Es ist natürlich möglich, in Abhängigkeit von den Anforderungen die soeben beschriebenen Merkmale mit den weiter oben beschriebenen Tast- und Wirkeinrichtungen für die Sicherheit der Maschine zu kombinieren.

Gemäß bevorzugter Merkmale der erfindungsgemäßen Maschine besitzt sie Sicherheitseinrichtungen, umfassend:

- für jedes Seitenwerkzeug Blockierungstasteinrichtungen zum Feststellen, ob das Werkzeug bezüglich des Werkzeugträgers eine äußerste Bewegungsgrenze auf den Maschinenkörper zu erreicht,

- Reflexreaktionseinrichtungen, die mit jeder der Blockierungstasteinrichtungen verbunden sind und, wenn diese äußerste Grenze festgestellt wird, einerseits auf Einrichtungen zum Unterbrechen der Bewegung des Maschinenkörpers bezüglich der zu reinigenden Fläche und andererseits auf die Einrichtungen zur Bewegung des betreffenden Werkzeugträgers einwirken, damit sie diesen maximal einziehen.

Auf diese Weise vermeidet man, daß die Maschine durch ein unvorhergesehenes Hindernis eingeklemmt wird, wobei die Gefahr einer Beschädigung des Seitenwerkzeugs besteht.

Diese Reflexreaktionseinrichtungen wirken außerdem vorzugsweise, nachdem eine einzige äußerste Grenze festgestellt wurde, auf die Einrichtungen zum Unterbrechen der Bewegung des Maschinenkörpers ein, um die Bewegung des Maschinenkörpers wieder zuzulassen, wenn diese äußerste Bewegungsgrenze nicht mehr festgestellt wird, und dann auf die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers einwirken, damit er wieder ausgefahren wird.

Auf diese Weise ermöglicht man, daß die Maschine von selbst eine Situation der Verklemmung durch ein rein seitliches Hindernis überwindet.

Gemäß anderer bevorzugter Merkmale bei einer Maschine, die zwei gleichartige Seitenwerkzeuge jeweilig auf jeder Seite des Maschinenkörpers sowie Einrichtungen zur automatischen Bewegung des Maschinenkörpers besitzt, wirken diese Reflexreaktionseinrichtungen, nachdem eine äußerste Grenze für jedes Seitenwerkzeug festgestellt wurde, auf die Einrichtungen zur automatischen Bewegung des Maschinenkörpers ein, um ihn zu verschwenken.

Wenn die beiden Seitenwerkzeuge auf ein Hindernis gestoßen sind, d.h. der Roboter sich vor einem Hindernis wie einer Mauer befindet, muß er sich also verschwenken, um weiterfahren zu können.

Die Erfindung betrifft außerdem gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zur Reinigung einer Hindernisse aufweisenden Fläche, bei dem eine Maschine der oben beschriebenen Art verwendet wird.

Dieses Verfahren wird zweckmäßigerweise zur Reinigung des Bodens eines Fahrzeugs für den öffentlichen Verkehr angewandt.

Gemäß bevorzugter Merkmale des Verfahrens läßt man die Maschine eine Bahn durchfahren, die das Fahrzeug auf einer Seite von einem Ende zum anderen entlanggeht und dann auf der entgegengesetzten Seite in umgekehrter Richtung entlang geht, wobei diese Bahn anschließend eine zentrale Strecke besitzt, die in derselben Richtung wie die an der ersten Seite entlanglaufende Strecke durchfahren wird, die verwendete Maschine Einrichtungen besitzt, die den Maschinenkörper automatisch dieser Bahn folgen lassen und diese Maschine eine Höhenabmessung besitzt, die es ihr gestattet, unter den Sitzen des Fahrzeugs hindurchzufahren, während die Amplitude der Änderungen ihrer Arbeitsbreite es ihr gestattet, den Boden des Fahrzeugs bei Durchfahren dieser Bahn zu reinigen.

Dieses Verfahren besitzt den Vorteil, daß es eine besonders wirksame Reinigung des Fahrzeugs gestattet, und wenn das Fahrzeug ein Wagen eines Zuges wie der Pariser Metro ist, besitzt es den Vorteil, daß es an dem Ende des Wagens endet, das dem Ende, an dem es begonnen hat, entgegengesetzt ist, so daß die Bedienungsperson, die die Maschine von einem Wagen zum anderen versetzt, einfach den dem Anschluß zwischen Wagen entsprechenden Weg zurücklegen muß, ohne die ganze Länge des Wagens zurückzulegen zu müssen.

Es folgt nun die Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die zur Veranschaulichung dient und nicht begrenzend ist und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht dieser Maschine,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Verhaltens der Maschine bei Bewegung längs einer Unregelmäßigkeiten aufweisenden Wand,

Fig. 4 bis 7 eine Darstellung des Verhaltens der Maschine, wenn sie auf ein seitliches Hindernis trifft, das sie an einem der Seitenwerkzeuge verklemmen kann,

Fig. 8 bis 11 eine Darstellung des Verhaltens der Maschine, wenn sie auf ein Hindernis trifft, das sie an beiden Seitenwerkzeuge einklemmen kann,

Fig. 12 bis 14 Draufsichten in Höhe des Werkzeugträgers, die die das Seitenwerkzeug 5A der Maschine mit seinem Werkzeugträger verbindenden elastischen Verbindungseinrichtungen in der äußeren Grenzstellung, in der inneren Grenzstellung bzw. in der äußersten Stellung der Bewegung auf den Maschinenkörper zu zeigen,

Fig. 15 eine Darstellung des Seitenwerkzeugs in der Stellung von Fig. 12 (durchgehende Linie), in der Stellung von Fig. 13 (gestrichelte Linie) und in der Stellung von Fig. 14 (Strichpunktlinie),

Fig. 16 einen waagerechten Teilschnitt durch die Maschine, die die Führungsstangen des Werkzeugträgers und die Stellung zeigt, die das Werkzeug einnimmt, wenn es in den Maschinenkbrper eingefahren ist,

Fig. 17 einen waagerechten Schnitt durch den Hebel 9A der Einrichtungen zur elastischen Verbindung zwischen Werkzeug und Werkzeugträger,

Fig. 18 eine detailliertere Darstellung eines der Seitenwerkzeuge der Maschine in einem Schnitt nach der Linie A-A von Fig. 2,

Fig. 19 einen Schnitt nach B-B von Fig. 18,

Fig. 20 eine Ansicht dieses Seitenwerkzeugs von unten und

Fig. 21 bis 23 waagerechte Schnitt durch drei Arten von Wagen der Pariser Metro, die den Weg zeigen, den die Maschine in diesen zur Reinigung des Bodens durchfährt.

Die Reinigungsmaschine 1 besitzt einen Körper 2, ein Bauchwerkzeug 3 zur Beförderung der unter dem Körper befindlichen Abfälle in einen Behälter 4 und auf jeder Seite des Körpers 2 vor dem Bauchwerkzeug 3 ein Seitenwerkzeug 5A und 5B mit länglicher Form zur Beförderung der auf den Seiten des Körpers befindlichen Abfälle zum Bauchwerkzeug.

Die Seitenwerkzeuge sind in einer Richtung quer zum Körper 2, die mit den doppelten Pfeilen 6 dargestellt ist, zwischen der dargestellten ausgefahrenen Endstellung und einer eingefahre nen Endstellung, wie sie in Fig. 2 in Strichpunktlinie oder in Fig. 16 dargestellt ist, translationsbeweglich

Auf diese Weise behalten sie ihre schräge Ausrichtung in Richtungen, die ein V bilden, dessen Spitze im Körper 2 liegt, so daß sie weiterhin die Abfälle auf das Bauchwerkzeug 3 zu befördern, welche Stellung man ihnen auch gegeben hat, um die Reinigungsbreite der Maschine 1 zu ändern.

Erfindungsgemäß besitzt die Maschine 1 Einrichtungen zur automatischen Einstellung ihrer Arbeitsbreite in Abhängigkeit von den ggf. in ihrer Nähe befindlichen Hindernissen.

Wie man in den Figuren 12 bis 14 sieht, umfassen diese Einrichtungen bei dem Werkzeug 5A Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeugträgers 7 bezüglich des Körpers 2 sowie Einrichtungen 8 zur elastischen Verbindung zwischen dem Werkzeugträger 7 und dem Seitenwerkzeug 5A, um dieses bezüglich des Werkzeugträgers elastisch beweglich zu machen. Die elastischen Verbindungseinrichtungen 8 umfassen zwei Hebel 9A und 9B, die jeweils an einem ersten Ende an den Punkten 10A und 10B am Werkzeugträger 7 und an einem zweiten Ende an den Punkten 11A und 11B am Werkzeug 5A angelenkt sind, wobei die vier Anlenkungspunkte 10A, 10B, 11A, 11B die Ecken eines solchen verformbaren Vierecks bilden, daß man, wenn man das Werkzeug bezüglich des Werkzeugträgers bewegt, ihre relative Winkelausrichtung ändert und gleichzeitig sie in Bezug auieinander verschiebt (vgl. Fig. 15).

Man bemerkt, daß die einem Hebel entsprechenden Seiten des Vierecks, d.h. die zwischen den Punkten 10A, 11A und 10B, 11B gelegenen Seiten, gleiche Länge besitzen, während die beiden anderen entgegengesetzten Seiten, d.h die zwischen den Punkten 10A, 10B und 11A, 11B gelegenen Seiten, verschiedene Länge haben, wobei die Länge der Seite 11A, 11B größer als die der Seite 10A, 10B ist.

Ein elastisches Verbindungsorgan 12 ist zwischen den Hebeln 9A und 9B angeordnet, so daß das Werkzeug von selbst bezüglich des Maschinenkörpers schrägt angeordnet ist, während zwei Anschläge 13A und 13B an dem Träger 7 vorgesehen sind, um auf jeder Seite die Bewegungen des Werkzeugs 5A bezüglich des Werkzeugträgers 7 zu begrenzen.

Ein elektrischer Kontaktfühler 14 ist an dem Werkzeugträger 7 vorgesehen, um feststellen zu können, ob das Werkzeug sich bezüglich des Werkzeugträgers in der in Fig. 13 dargestellten inneren Grenzstellung befindet, während ein anderer elektrischer Kontaktgeber 15 vorgesehen ist, um die in Fig. 12 dargestellte äußere Grenzstellung festzustellen.

Die in Fig. 14 dargestellte Stellung ist die transversalste Stellung, die das Werkzeug 5A einnehmen kann und die es ihm gestattet, in den Körper der Maschine 2 einzutreten, wobei ein nichtdehnbares biegsames Verbindungsorgan 16 zwischen dem Körper 2 und dem Hebel 9B angeordnet ist, um das Werkzeug 5A automatisch diese Anordnung in der in Fig. 16 gezeigten eingezogenen Endstellung einnehmen zu lassen, was bezüglich der in Fig. 2 gezeigten Variante den Vorteil besitzt, daß das Werkzeug 5A in der eingefahrenen Stellung vollständig im Körper 2 aufgenommen werden kann, während das für dieses Einfahren erforderliche Volumen auf ein Minimum reduziert ist.

Die beiden Seitenwerkzeuge 5A und 5B sind gleich, der Werkzeugträger 7' ist wie der Werkzeugträger 7 ausgebildet und wirkt mit dem Werkzeug 5B über elastische Verbindungseinrichtungen zusammen, die wie die Einrichtungen 8 ausgebildet sind, und insbesondere besitzt die Maschine 1 auf jeder Seite gleiche Einrichtungen für das Werkzeug 5A und für das Werkzeug 5B.

Die Werkzeugträger 7 und 7' sind durch quer zum Körper 2 angeordnete Stangen 17A und 17B geführt, auf denen sie in einander entgegengesetzten Stellungen angeordnet sind, was den Vorteil bietet, daß der Platzbedarf minimiert wird und die zur Führung der Werkzeuge 5A und 5B in Translation erforderlichen Einrichtungen eingespart werden.

Die Einrichtungen zur Bewegung der Werkzeugträger bezüglich des Körpers 2 (nicht dargestellt) sind über den Werkzeugträgern angeordnet und sind mit diesen durch einen vertikalen Arm 18 verbunden (vgl. Fig. 16).

Wie Fig. 17 zeigt, umfaßt der Hebel 9A zwei Hebelhälften 19A und 19B, die mit Hilfe von Stangen 20A und 20B in Bezug aufeinander gleiten können, wobei die Hebelhälfte 19A am Werkzeugträger angelenkt ist, während die Hebelhälfte 19B am Werkzeug 5A angelenkt ist. Auf den Stangen 20A und 20B sitzen Federn 21A und 21B, um die beiden Hebelhälften 19A und 19B elastisch aneinander anzulegen, wobei in der Hebelhälfte 19A ein Näherungsfühler 22 vorgesehen ist, um einen Abstand zwischen den beiden Hebelhälften festzustellen, indem er feststellt, ob sein Ende mit der Hebelhälfte 19A in Kontakt ist oder nicht.

Der Näherungsfühler 22 dient dazu festzustellen, ob das Werkzeug bezüglich des Werkzeugträgers eine äußerste Bewegungs grenze auf den Maschinenkörper zu erreicht hat: wenn man das Werkzeug 5A entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, während der Hebel 9B mit dem Anschlag 13B in Kontakt ist, bewirkt die dabei stattf indende Bewegung, wie Fig. 14 zeigt, eine Entfernung der Hebelhälften 19A und 19B voneinander, die der Näherungsfühler 22 erfaßt.

In Fig. 3 sind die auf einanderfolgenden Stellungen 23A, 23B, 23C und 23D dargestellt, die das Werkzeug 5A einnimmt, wenn sich die Maschine 1 längs der Wand 24 bewegt, sowie ihre Bewegungsrichtung 25, wobei sich die Maschine in der Figur von rechts nach links bewegt.

In den Stellungen 23A, 23B und 23C ist das Werkzeug in der Elastizitätszone 26 geblieben, ohne daß ihre zugelassene innere Grenze erreicht wurde, die der in Fig. 13 gezeigten Stellung entspricht.

Zwischen den Stellungen 23C und 23D wurde diese Stellung erreicht, und die mit dem Fühler 14 der Maschine verbundenen Wirkeinrichtungen haben auf die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers eingewirkt, um ihn dem Körper um einen Schritt, d.h. um eine gewisse vorfestgelegte Strecke, zu nähern, so daß sich die Elastizitätszone bewegt hat, um die Zone 27 zu werden.

Umgekehrt, wenn die Wand sich vom Körper des Werkzeugs entfernt hätte, anstatt sich ihr zu nähern, wäre man in die in Fig. 12 dargestellte Stellung gelangt, in der der Arm 9A den Kontaktfühler 15 betätigt, mit dem diese Wirkeinrichtungen verbunden sind, und diese hätten auf die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers eingewirkt, um ihn vom Körper um diesen selben Schritt zu entfernen.

Man stellt fest, daß die Bewegungsrichtung 25 trotz der Unregelmäßigkeiten der Wand 24 geradlinig ist. Die Maschine ist ferner mit Sicherheitseinrichtungen ausgerüstet, deren Arbeitsweise nun unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 11 beschrieben wird.

Wenn die Maschine 1 am Hindernis 28 anlangt wie in Fig 4 dargestellt ist, verschwenkt das Werkzeug 5A um einen Winkel α , so daß es zur äußersten Bewegungsgrenze gelangt, die der Fühler 22 abtastet, der mit Reflexreaktionseinrichtungen verbunden ist, die als Folge dieser Erfassung einerseits auf die Einrichtungen zur Unterbrechung der Bewegung des Maschinenkörpers bezüglich der zu reinigenden Fläche und andererseits auf die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers 5A einwirken, damit sie ihn maximal einziehen, wie Fig. 6 zeigt.

Die Reflexreaktionseinrichtungen wirken außerdem, nachdem die äußerste Grenze beim Arm 5A festgestellt wurde, auf die Einrichtungen zur Unterbrechung der Bewegung des Maschinenkörpers ein, um seine Bewegung wieder zuzulassen, wenn die äußerste Grenze nicht mehr festgestellt wird, d.h. wenn das Werkzeug 5A nach Befreiung vom Hindernis 28 sich im entgegengesetzten Sinn um einen Winkel β (Fig. 6) verschwenken konnte, und dann nach einem gewissen Zeitraum, der das Passieren des Hindernisses 28 gestattet, wirken die Reflexreaktionseinrichtungen auf die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers ein, damit er wieder ausgefahren wird, und man befindet sich nun in der in Fig. 7 gezeigten Stellung.

Die Reflexreaktionseinrichtungen sind auch für den in Fig. 8 gezeigten Fall vorgesehen, in dem die beiden Werkzeuge 5A und 5B gleichzeitig auf ein Hindernis wie eine Wand 30 treffen und beide sich bis zur äußersten Bewegungsgrenze verschwenken (Fig. 9). Nachdem sie in diesem Fall die Maschine angehalten haben und die Werkzeuge 5A und 5B maximal eingefahren haben, wirken sie auf die Einrichtungen zur Bewegung des Maschinenkörpers ein, um ihn zu verschwenken, wie in Fig. 11 dargestellt ist.

Die Maschine besitzt ferner Einrichtungen, um den Körper 2 auf der zu reinigenden Fläche automatisch einer Reinigungs bahn folgen zu lassen, die in Abhängigkeit vom Standort der Hindernisse und den Änderungsmöglichkeiten der Arbeitsbreite vorbestimmt ist, um nur ein Minimum an Richtungsänderungen zu besitzen, wobei die Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite, außerdem Speichereinrichtungen1 die für jedes Seitenwerkzeug 5A und 5B jede Stellung speichern, die der Werkzeugträger bezüglich des Körpers in Abhängigkeit von der Stellung des Maschinenkörpers auf der vorbestimmten

Bahn nacheinander einnehmen muß, und mit diesen Einrichtungen verbundene Einrichtungen besitzen, um den Maschinenkörper, die Speichereinrichtungen und die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers dieser Bahn folgen zu lassen, damit letztere den Werkzeugträger in die Stellung bringen, die er einnehmen muß. Unter diesen Bedingungen ist es zum Zweck der Vereinfachung möglich, den Fühler 15 und die entsprechenden Wirkeinrichtungen wegzulassen, während der Fühler 14 einfach eine gewisse Sicherheit bietet, durch die vermieden wird, daß das Werkzeug 5A zu starken Belastungen ausgesetzt ist: die Werkzeugträger werden im wesentlichen in Abhängigkeit von den gespeicherten Daten bewegt, wenn jedoch das Werkzeug infolge von Ungenauigkeiten in der Einhaltung der Bewegungsbahn vom Körper zu weit entfernt ist, bringt man es automatisch um einen geeigneten Betrag zurück.

Die Figuren 21 bis 23 zeigen jeweils einen Wagen eines Wagenzugs der Pariser Metro, wobei die Figuren 21 und 22 zwei Wagen zeigen, die zum selben Zug gehören, wobei der in Fig 21 gezeigte Wagen 31 an einem der Enden dieses Zugs angeordnet ist, während der in Fig. 22 gezeigte Wagen 32 in einer mittleren Stellung des Zugs angeordnet ist.

Jeder der Wagen 31 und 32 besitzt drei Reihen von zwei Paaren von in Querrichtung angeordneten Sitzen, während der in Fig. 23 gezeigte Wagen 33, der ein Mittelwagen ist, zwei Reihen von zwei Paaren von in Querrichtung angeordneten Sitzen besitzt, während an jedem Ende des Wagens in Längsrichtung weitere Sitze angeordnet sind.

In jedem der drei dargestellten Beispiele läßt man nun die Maschine einer Bahn folgen, die das Fahrzeug auf einer Seite von einem Ende zu anderen entlangfährt und dann auf der entgegengesetzten Seite in entgegengesetzter Richtung entlang fährt, wobei der Weg anschließend eine zentrale Strecke umfaßt, die in derselben Richtung wie die an der ersten Seite entlanggehende Strecke durchfahren wird.

Im Fall des Wagens 31 begann man damit, daß die Maschine im Fahrzeug längs der in der Zeichnung oben gelegenen Wand in einer praktisch geradlinigen Bahn entlanggeführt wurde und dann wurde eine einfache Umgehung vorgenommen, um ein unter dem Sitz 34 angeordnetes großes Hindernis zu umgehen. Nach dieser ersten im wesentlichen geradlinigen Strecke 35 hat die Maschine eine halbe Umdrehung ausgeführt, um in entgegengesetzter Richtung an der entgegengesetzten Seite des Wagens 31 entlangzufahren, und hier konnte sie einer geradlinigen Bahn folgen. Nach diesem geradlinigen Abschnitt 36 hat sie eine halbe Umdrehung ausgeführt, um in der Mitte des Wagens eine geradlinige Strecke 37 zu durchfahren.

Im Fall des Wagens 32 ist die erste Strecke 38 geradlinig und läuft an der in der Figur unten gelegenen Seite entlang, anschließend weist die Bahn eine halbe Umdrehung auf und beginnt dann, der entgegengesetzten Seite des Wagens entlangzulaufen. Da sich jedoch unter dem Sitz 39 ein sehr großes Hindernis befindet, umgeht die Bahn diesen Sitz und läuft dann praktisch geradlinig weiter, und zwar ausgenommen einer kleinen Umgehung, um das unter dem Sitz 40 befindliche Hindernis zu vermeiden. Dann endet die Bahn mit der geradlinigen zentralen Strecke 41.

Was den Wagen 33 anlangt, so geht man angesichts der Anordnungen der Sitze an den Enden in der Mitte von einem der Enden aus, dann hat man auf jeder Seite eine geradlinige Strecke durchfahren, während in der mittleren Strecke 42 Umfahrungen vorgenommen werden mußten, um die Stange 43 sowie ein unter dem Sitz 44 befindliches Hindernis zu umgehen, bevor am anderen Ende zwischen den dort befindlichen Sitzen geendet wird.

Man stellt fest, daß diese Bewegungsbahnen, die die Maschine automatisch durchfahren hat, den Vorteil besitzen, daß sie an entgegengesetzten Enden des Wagens beginnen und enden, so daß die Bedienungsperson, die die Maschine von einem Wagen zum anderen versetzen muß, lediglich den Anschluß zwischen den Wagen durchqueren muß und nicht mit der Maschine die ganze Länge eines Wagens zurücklegen muß

Man bemerkt, daß die Maschine 1 unter den Sitzen der Fahrzeuge 31 bis 33 hindurchfahren konnte, da sie eine besonders geringe Höhenabmessung besitzt, und daß sie aufgrund der Amplitude der Änderungen ihrer Arbeitsbreite die Mehrzahl der Hindernisse und insbesondere die Stangen 45 der Wagen 31 und 32 vermeiden kann.

Allgemeiner ist die Maschine 1 besonders kompakt. Beispielsweise kann angegeben werden, daß ihre Höhe 25 cm und die Breite des Körpers 40 cm beträgt, während die maximale Reinigungsbreite 82,5 cm und die Länge der Maschine 70 cm beträgt.

Das Bauchwerkzeug 3 ist von zylindrischen Bürsten 46 und 47 gebildet, wobei die Bürste 47 eine Längsbürstung der zu reinigenden Fläche ausführt. Der Körper 2 ist durch zwei Antriebsaggregate 48A und 48B beweglich, die auf den jeweiligen Seiten des Körpers angeordnet sind und jeweils einen Motor 49 und ein Rad 50 umfassen. In der Kammer 51 ist eine Saugeinheit vorgesehen, in der Kammer 52 ist eine elektronische Einheit angeordnet und Batterien in der Kammer 53, unter welcher sich ein frei drehbares Rad 54 befindet, während im vorderen Teil der Maschine ein Griff 55 vorgesehen ist

Das Seitenwerkzeug 5A, das wie das Werkzeug 5B ausgebildet ist, ist detailliert in den Figuren 18 bis 20 dargestellt.

Es bildet eine längliche Bürsteinheit, die als Bürste einen Riemen 57 aufweist, der auf seinem Außenprofil mit Haaren 58 versehen ist, während sein Innenprofil so ausgebildet ist7 daß es mit rotierenden Scheiben 58 bis 60 zusammenwirken kann, wobei die Haare auf dem Riemen schräg implantiert sind.

Die Scheiben 58 bis 60 sind auf einem länglichen Träger 61 montiert, auf dem auch ein Motor 62 zum Antrieb der Scheibe 58 installiert ist, der mit der Scheibe 58 durch eine Kreuzscheibenkupplung 63 und ein Untersetzungsgetriebe 64 verbunden ist, wobei über dem Motor eine Kappe 65 vorgesehen ist, während eine Kappe 66 über der Kreuzscheibenkupplung und dem Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist. Auf dem Träger sind Drehzapfen 67A und 67B für die Montage des Hebels 9A bzw. des Hebels 9B vorgesehen.

Eine derartige Bürsteinheit sowie ihre Bürste bilden Gegenstand einer getrennten Patentanmeldung, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt im Gegenteil alle Abwandlungen, die der Fachmann bestimmen kann und die in den Ansprüchen beschrieben sind.


Anspruch[de]

1. Maschine zum Reinigen einer Hindernisse aufweisenden Fläche, die einen Körper (2), der auf wenigstens einer Seite mit einem Seitenwerkzeug (5A, 5B) ausgerüstet ist, und für jedes Seitenwerkzeug (5A, 5B) Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeughalters (7, 7') bezüglich des Körpers sowie Einrichtungen zur elastischen Verbindung zwischen dem Werkzeugträger (7, 7') und dem Seitenwerkzeug (5A, 5B) besitzt, um das Seitenwerkzeug (5A, 5B) bezüglich des Werkzeugträgers (7, 7') elastisch beweglich zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeughalters (7, 7') bezüglich des Körpers (2) sowie die elastischen Verbindungseinrichtungen (9A, 9B, 12) zwischen dem Werkzeugträger und dem Seitenwerkzeug (5A, 5B) beide Teil von Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite der Maschine in Abhängigkeit von den gegebenenfalls in Nähe der Maschine befindlichen Hindernissen (24, 25) bilden, so daß man es auf dieser Fläche auf einer Bewegungsbahn (25; 35, 36, 37) bewegen kann, die ein Minimum an Richtungsänderungen besitzt, wobei die elastischen Verbindungseinrichtungen zwischen dem Werkzeugträger und dem Seitenwerkzeug eine passive Stufe zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite bilden, während die Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeugträgers bezüglich des Körpers eine aktive Stufe zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite bilden

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite außerdem für jedes Seitenwerkzeug umfassen:

- Tasteinrichtungen (14) zum Feststellen, ob das Werkzeug sich bezüglich des Werkzeugträgers in einer inneren Grenzstellung befindet, die einer maximal zugelassenen Bewegung auf den Maschinenkörper zu entspricht;

- Wirkeinrichtungen, die mit den Tasteinrichtungen (14) verbunden sind, um, wenn diese innere Grenzstellung festgestellt wird, auf diese Einrichtungen zur Bewegung eines Werkzeugträgers bezüglich des Körpers einzuwirken, damit der Werkzeugträger dem Körper um eine vorfestgelegte Strecke angenähert wird.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite außerdem für jedes Seitenwerkzeug zwei der Tasteinrichtungen (15) besitzt, um festzustellen, ob sich das Werkzeug bezüglich des Werkzeugträgers in einer äußeren Grenzstellung befindet, die einer maximal zugelassenen Bewegung auf die dem Maschinenkörper entgegengesetzte Seite zu entspricht, wobei die Wirkeinrichtungen ebenfalls mit diesen zweiten Tasteinrichtungen (15) verbunden sind, und, wenn die äußere Grenzstellung festgestellt wird, auf die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers einzuwirken, damit er von dem Körper um eine vorfestgelegte Strecke entfernt wird.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen besitzt, um den Maschinenkörper automatisch auf der Fläche einer Reinigungsbahn (35, 36, 37) folgen zu lassen, die in Abhängigkeit vom Standort der Hindernisse (45) und den Änderungsmöglichkeiten der Arbeitsbreite der Maschine vorbestimmt ist, um nur ein Minimum an Richtungsänderungen zu besitzen.

5 Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Arbeitsbreite außerdem Speichereinrichtungen, die für jedes Seitenwerkzeug jede Stellung speichern, die der Werkzeugträger bezüglich des Körpers (2) in Abhängigkeit von der Stellung des Maschinenkörpers auf der vorbestimmten Bahn nacheinander einnehmen muß, und mit diesen Einrichtungen verbundene Einrichtungen besitzt, um den Maschinenkörper, die Speichereinrichtungen und die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers dieser Bahn folgen zu lassen, damit letztere den Werkzeugträger in die Stellung bringen, die er einnehmen muß.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Sicherheitseinrichtungen besitzt, umfassend:

- für jedes Seitenwerkzeug Blockierungstasteinrichtungen (22) zum Feststellen, ob das Werkzeug bezüglich des Werkzeugträgers eine äußerste Bewegungsgrenze auf den Maschinenkörper zu erreicht,

- Reflexreaktionseinrichtungen, die mit jeder der Blockierungstasteinrichtungen verbunden sind und, wenn diese äußerste Grenze festgestellt wird, einerseits auf Einrichtungen zum Unterbrechen der Bewegung des Maschinenkörpers bezüglich der zu reinigenden Fläche und andererseits auf die Einrichtungen zur Bewegung des betreffenden Werkzeugträgers einwirken, damit sie diesen maximal einziehen.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexreaktionseinrichtungen außerdem, nachdem eine einzige äußerste Grenze festgestellt wurde, auf die Einrichtungen zum Unterbrechen der Bewegung des Maschinenkörpers einwirken, um die Bewegung des Maschinenkörpers wieder zuzulassen, wenn diese äußerste Bewegungsgrenze nicht mehr festgestellt wird, und dann auf die Einrichtungen zur Bewegung des Werkzeugträgers einwirken, damit er wieder ausgefahren wird.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei gleichartige Seitenwerkzeuge (5A, 5B) jeweilig auf jeder Seite des Maschinenkörpers sowie Einrichtungen zur automatischen Bewegung des Maschinenkörpers (2) besitzt und daß die Reflexreaktionseinrichtungen, nachdem eine äußerste Grenze für jedes Seitenwerkzeug festgestellt wurde, auf die Einrichtungen zur automatischen Bewegung des Maschinenkörpers einwirken, um ihn zu verschwenken.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungseinrichtungen zwischen dem Werkzeugträger und dem Seitenwerkzeug zwei Hebel (9A, 9B) umfassen, die jeweils an einem ersten Ende (10A, 103) am Werkzeugträger und an einem zweiten Ende (11A, 11B) am Seitenwerkzeug angelenkt sind, wobei die vier Anlenkungspunkte (10A, 10B, 11A, 11B) die Ecken eines verformbaren Vierecks bilden, so daß man, wenn man das Werkzeug bezüglich des Werkzeugträgers bewegt, ihre relative Winkelausrichtung verändert und gleichzeitig sie in bezug aufeinander verschiebt.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Viereck zwei einander entgegengesetzte Seiten mit gleicher Länge und zwei einander entgegengesetzte Seiten mit verschiedener Länge besitzt.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hebeln ein elastisches Verbindungsorgan (12) angeordnet ist, während zwei Anschläge (13A, 13B) vorgesehen sind, um auf jeder Seite die Bewegungen des Werkzeugs bezüglich des Werkzeugträgers zu begrenzen.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen durch einen der Hebel betätigten Berührungsfühler besitzt, der dazu bestimmt ist, festzustellen, ob das Werkzeug bezüglich des Werkzeugtragers eine Grenze erreicht, die einer maximal zugelassenen Bewegung entspricht.

13. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Hebel (9A) zwei Hebelhälften (19A, 19B), die in bezug aufeinander gleiten können und am Werkzeugträger (7) bzw. am Werkzeug (5A, SB) angelenkt sind, Einrichtungen (21A, 21B) zum elastischen Anlegen der beiden Hebelhälften aneinander und Einrichtungen (22) zum Feststellen eines Abstandes zwischen den beiden Hebelhälften umfaßt, die dazu bestimmt sind, festzustellen, ob das Werkzeug bezüglich des Werkzeugträgers eine äußerste Bewegungsgrenze auf den Maschinenkörper zu erreicht.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Bodenwerkzeug (3) zur Beförderung der unter dem Maschinenkörper befindlichen Abfälle in einen Behälter (4) besitzt, wobei jedes Seitenwerkzeug vor dem Bodenwerkzeug angeordnet ist und eine längliche Form besitzt, die elastischen Verbindungseinrichtungen (9A, 9B, 12) so ausgebildet sind, daß das Werkzeug von selbst bezüglich des Maschinenkörpers schräg angeordnet ist und jeder Werkzeugträger in einer Querrichtung (6) zum Maschinenkörper translationsbeweglich ist.

15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei gleichartige Seitenwerkzeuge (5A, 5B) besitzt, und daß die beiden Werkzeugträger (7, 7') in Translation auf Stangen (17A, 17B) geführt sind, die sich quer zum Maschinenkörper erstrecken und auf der sie in einander entgegengesetzter Ausrichtung angeordnet sind.

16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur elastischen Verbindung zwischen dem Werkzeugträger und dem Seitenwerkzeug zwei Hebel (9A, 9B) umfassen, die jeweils an einem ersten Ende (10A, 10B) am Werkzeugträger (7) und an einem zweiten Ende (11A, 11B) am Seitenwerkzeug angelenkt sind, und daß bei jedem Seitenwerkzeug ein nicht dehnbares, biegsames Verbindungsorgan (16) zwischen dem Maschinenkörper (2) und einem dieser Hebel (9B) angeordnet ist, um das Seitenwerkzeug eine Stellung einnehmen zu lassen, die bezüglich des Maschinenkörpers so transversal wie möglich ist, damit das zum Einfahren des Werkzeugs in den Maschinenkörper erforderliche Volumen auf ein Minimum reduziert wird.

17. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Seitenwerkzeug eine längliche Bürsteinheit bildet, die als Bürste einen Riemen (57) besitzt, der auf seinem Außenprofil mit Haaren (58) versehen ist, während sein Innenprofil so ausgebildet ist, daß es mit rotierenden Scheiben (58, 59, 60) zusammenwirken kann, wobei die Haare auf dem Riemen schräg implantiert sind.

18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsteinheit einen länglichen Träger (61) besitzt, auf dem die Scheiben montiert sind, sowie einen Motor (62) zum Antrieb einer der Scheiben, der mit der angetriebenen Scheibe (58) durch eine Kreuzscheibenkupplung (63) und ein Untersetzungsgetriebe (64) verbunden ist.

19. Verfahren zur Reinigung einer Hindernisse aufweisenden Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Reinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18 verwendet, indem man sie auf dieser Fläche in einer Bewegungsbahn (35, 36, 37) bewegt, die ein Minimum an Richtungsänderun gen aufweist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Fläche der Boden eines Fahrzeugs für den öffentlichen Verkehr (31, 32, 33) ist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man die Maschine eine Bahn durchfahren läßt, die das Fahrzeug auf einer Seite von einem Ende zum anderen entlanggeht und dann auf der entgegengesetzten Seite in umgekehrter Richtung entlanggeht, wobei diese Bahn anschließend eine zentrale Strecke (37, 41, 42) besitzt, die in derselben Richtung wie die an der ersten Seite entlanglaufende Strecke (35) durchfahren wird, die verwendete Maschine Einrichtungen besitzt, die den Maschinenkörper automatisch dieser Bahn folgen lassen und diese Maschine eine Höhenabmessung besitzt, die es ihr gestattet, unter den Sitzen des Fahrzeugs hindurchzufahren, während die Amplitude der Änderungen ihrer Arbeitsbreite es ihr gestattet, den Boden des Fahrzeugs bei Durchfahren dieser Bahn zu reinigen.







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