DE4035519A1

DE4035519A1 - Brush head for large manipulators for cleaning complicated shapes - has two motor-driven facing brush rollers adjustable at various angles

Info

Publication number: DE4035519A1
Application number: DE4035519A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr Benckert; Dietmar Fuegel
Original assignee: Putzmeister-Werk Maschinenfabrik 7447 Aichtal De GmbH; Putzmeister Werk Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 1989-11-15
Filing date: 1990-11-08
Publication date: 1991-05-16

Abstract

The brush head for large manipulators has a support which can be coupled to a boom and/or multi-joint of the manipulator. Two motor-driven brush rollers (48), which have in the rotating state a frusto-conical sleeve face, face each other at their ends having the larger diameter. These brush rollers are adjustable relative to each other through the inclusion of a variable angle between their axes of rotation. At least one of the brush rollers is displaceable in translatory motion in the direction of its axis of rotation. The brush rollers can be mounte 9n F WjC F clamped on the support on one side. ADVANTAGE - Better and faster cleaning of large surface areas of complicated designs.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bürstenkopf für Großmani pulatoren mit einem an einem Ausleger und/oder Multige lenk des Großmanipulators ankoppelbaren Träger, mit einer am Träger rotierbar gelagerten, um ihre Rota tionsachse motorisch angetriebenen, eine durch flieh kraftgetragene biegeschlaffe Borsten gebildete Mantel fläche aufweisenden, mit einer entlang einer Mantellinie verlaufenden Wirkzone ihrer Mantelfläche gegen eine zu reinigende Oberfläche einwirkenden rotationssymmetri schen Bürstenwalze.The invention relates to a brush head for large mani pulators with one on a boom and / or multige steering of the large manipulator can be coupled to the carrier one rotatably mounted on the carrier, around its Rota tion axis motor-driven, one by fleeing Power-borne pliable bristle formed coat surface area, with a along a generatrix extending effective zone of its lateral surface against one cleaning surface acting rotationally symmetry brush roller.

In einer älteren deutschen Patentanmeldung (P 39 11 677.8) der Anmelderin ist bereits vorgeschlagen worden, einen Großmanipulator mit einer fernbedienbaren Waschbürste auszustatten. Der Großmanipulator weist dort einen aus mehreren an ihren Enden gegeneinander verschwenkbaren Auslegern zusammengesetzten Knickmast auf, dessen Grund ausleger an einem auf einem Fahrgestell angeordneten Lagerbock um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist und dessen Endausleger ein mit dem Bürstenkopf bestück bares Multigelenk aufweist. Das Multigelenk ist in mindestens zwei, vorzugsweise drei rotatorischen Frei heitsgraden betätigbar und weist zusätzlich mindestens einen durch eine Teleskopachse gebildeten translatori schen Freiheitsgrad auf. Der Bürstenkopf enthält eine im rotierenden Zustand zylindrische Bürstenwalze, die auf einer an einem hydraulisch betätigbaren Schwenkmechanis mus zweiseitig eingespannten Bürstenwelle gelagert ist. In an older German patent application (P 39 11 677.8) the applicant has already been proposed one Large manipulator with a remote-controlled washing brush equip. The large manipulator shows one there several pivotable at their ends Outrigger compound boom, the reason cantilever on an arranged on a chassis Bearing block is rotatably mounted about a vertical axis and its end boom is equipped with the brush head hard multi-joint. The multi-joint is in at least two, preferably three rotational free degrees of operability and additionally has at least a translatori formed by a telescopic axis degree of freedom. The brush head contains an im rotating state cylindrical brush roller that on one on a hydraulically operated swivel mechanism The brush shaft is clamped on both sides.

Die Gelenkachse des Schwenkmechanismus ist dabei parallel zur Rotationsachse der Bürstenwalze ausgerichtet. Wie sich gezeigt hat, treten bei der Handhabung eines sol chen Bürstenkopfes erhebliche Schwierigkeiten auf, wenn große und kompliziert gestaltete Oberflächen gereinigt werden sollen. Die zur Reinigung einer vorgegebenen Fläche erforderliche Zeit und das Waschergebnis lassen daher zu wünschen übrig.The pivot axis of the swivel mechanism is parallel aligned with the axis of rotation of the brush roller. How has been shown to occur when handling a sol chen brush head considerable difficulty when cleaned large and complicated surfaces should be. The one for cleaning a given one Leave area required time and the washing result therefore left a lot to be desired.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, einen Bürstenkopf für Großmanipulatoren der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, mit dem auch kompliziert gestaltete großflächige Oberflächen in relativ kurzer Zeit und mit gutem Reinigungsergebnis gereinigt werden können.Proceeding from this, the object of the invention grunde, a brush head for large manipulators of the to develop the type specified at the beginning, with the complex large surfaces in relatively short time and with good cleaning results can be cleaned.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zwei motorisch angetriebene, im rotierenden Zustand eine kegelstumpfförmige Mantelfläche aufweisende, an ihren einen größeren Durchmesser auf weisenden stirnseitigen Enden einander zugewandte Bür stenwalzen vorgesehen sind, die unter Einschluß eines variablen Winkels zwischen ihren Rotationsachsen gegen einander verstellbar am Träger angeordnet sind.To solve this problem, according to the invention suggested that two motor-driven, in rotating state a frustoconical surface having larger diameters facing end faces facing each other stenwalzen are provided, including a variable angle between their axes of rotation are mutually adjustable on the carrier.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Bürstenwalzen in Richtung ihrer Rotationsachsen translatorisch verschiebbar, wobei vorteilhafterweise Getriebemittel zur Kopplung der Schwenk- und Schubbewe gungen der Bürstenwalzen vorgesehen sind. Dadurch wird es möglich, daß die mit ihren Rotationsachsen schräg gegeneinander angestellten rotierenden Bürstenwalzen im Bereich der einander zugewandten Enden zweier Kegelman tellinien einander unter Bildung einer gemeinsamen geschlossenen Wirkzone berühren. Wenn dazuhin die beiden Bürstenwalzen mit gleicher Drehzahl gegensinnig angetrie ben werden, so ergibt sich im Bereich der geschlossenen Wirkzone eine weitgehend gleichförmig und gleichsinnig rotierende Borstenbewegung, die eine lückenfreie groß flächige Oberflächenbearbeitung ermöglicht. Bei der Bearbeitung ebener Oberflächen werden die einander berührenden Mantellinien unter Bildung einer geradlini gen Wirkzone fluchtend miteinander ausgerichtet, während zu der Bearbeitung konvex gekrümmter Oberflächen die einander berührenden Mantellinien der beiden Bürstenwal zen unter Einschluß eines stumpfen Winkels und unter Bildung einer geknickten oder gekrümmten Wirkzone schräg zueinander ausgerichtet werden. Die Schwenk- und Schub bewegungen der Bürstenwalzen können dabei vorzugsweise über Getriebemittel so miteinander gekoppelt werden, daß sich ihre die gemeinsame Wirkzone bildenden Mantellinien unabhängig von dem zwischen den Rotationsachsen einge schlossenen Winkel berühren.According to a preferred embodiment of the invention the brush rollers in the direction of their axes of rotation translationally displaceable, advantageously Gear means for coupling the swiveling and pushing motion conditions of the brush rollers are provided. This will it is possible that the with their axes of rotation oblique rotating brush rollers against each other in the Area of the mutually facing ends of two Kegelman tell lines each other forming a common one touch the closed effective zone. If the two go there Brush rollers driven in opposite directions at the same speed ben, results in the area of the closed Effective zone is largely uniform and in the same direction rotating bristle movement that is a gapless large flat surface processing enables. In the Machining flat surfaces becomes one another touching surface lines forming a straight line aligned with each other, while for the processing of convex curved surfaces mutually touching surface lines of the two brush whale zen including an obtuse angle and under Formation of a kinked or curved effective zone at an angle aligned with each other. The swivel and thrust movements of the brush rollers can preferably be coupled with each other via gear means that their surface lines forming the common effective zone regardless of that between the axes of rotation touch closed angle.

Vorteilhafterweise sind die Bürstenwalzen auf einseitig am Träger eingespannten Bürstenwellen gelagert, wobei die Bürstenwalzen zweckmäßig an ihrem einspannseitigen Ende einen größeren Durchmesser als am freien Ende aufweisen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Bürstenwellen um je eine zur Rotations achse der Bürstenwalze senkrechte Gelenkachse schwenkbar am Träger angelenkt sind, während die Bürstenwalzen auf den Bürstenwellen translatorisch verschiebbar sein können.The brush rollers are advantageously on one side mounted on the carrier clamped brush shafts, wherein the brush rollers expediently on their clamping side End of a larger diameter than at the free end exhibit. An advantageous embodiment of the invention provides for the brush shafts to rotate one by one axis of the brush roller vertical joint axis swiveling are hinged to the carrier while the brush rollers are on the brush shafts can be moved in translation can.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die einspannseitigen Gelenke der Bürsten wellen bezüglich einer Mittelsenkrechten auf der Verbin dungsebene zwischen den Gelenkachsen spiegelbildlich am Träger angeordnet. Die Getriebemittel zur Kopplung der Schwenk- und Schubbewegungen lassen sich besonders einfach und ohne zusätzliche Antriebsmittel realisieren, wenn die Bürstenwellen spiegelbildlich zur Mittelsenk rechten verschwenkbar sind und wenn sich die die gemein same Wirkzone bildenden Mantellinien der beiden Bürsten walzen im Bereich der Mittelsenkrechten berührend tref fen. Um die sich beim gekoppelten Schwenk- und Schubvor gang ergebende Abstandsänderung zur Bearbeitungsoberflä che kompensieren zu können, sollte der Träger zusätzlich parallel zur Mittelsenkrechten teleskopierbar sein, wobei das Teleskop auch im Bereich des Multigelenks angeordnet sein kann. Der Winkel zwischen den Bürsten wellen kann nach Maßgabe der lokalen Krümmung der zu bearbeitenden Oberfläche variabel eingestellt werden.According to a further preferred embodiment of the Invention are the clamping-side joints of the brushes waves with respect to a perpendicular to the verb level between the joint axes in mirror image on Carrier arranged. The gear means for coupling the Swiveling and pushing movements are particularly easy easily and without additional drive means, if the brush shafts are mirror images of the center depression right are pivotable and if the mean The same effective zone forming surface lines of the two brushes roll touching in the area of the perpendicular fen. To deal with the coupled swivel and push forward resulting change in distance to the machining surface The wearer should also be able to compensate for this be telescopic parallel to the perpendicular the telescope also in the area of the multi-joint can be arranged. The angle between the brushes waves can occur according to the local curvature of the machining surface can be set variably.

Vorteilhafterweise sind die Rotationsachsen der beiden Bürstenwalzen zu diesem Zweck in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, während die Bürstenwellen an zwei im Abstand voneinander angeordneten Drehgelenken um zueinander parallele, zu den Rotationsachsen der Bürstenwalzen senkrechte Gelenkachsen mittels separater, vorzugsweise gelenkinterner elektrischer oder hydraulischer Antriebs mechanismen verschwenkbar am Träger angelenkt sind. Damit ist es beispielsweise auch möglich, die eine Bürstenwalze in einer axiallinearen Arbeitsposition nach Art einer Fingerbürste zu betreiben, während die andere Bürstenwalze in eine gegenüber der Fingerbürste entge gengesetzt gerichtete Ruheposition zurückgeschwenkt ist. Damit kann bei zum Endausleger des Großmanipulators im wesentlichen achsparalleler Ausrichtung der als Finger bürste betriebenen Bürstenwalze der Großmanipulator mit seinem Knickmast etwa parallel neben einer zu reinigen den Oberfläche aufgestellt und die Bürstenwalze mit geringer seitlicher Auslenkung gegenüber dem Knickmast relativ einfach in großen Strichen über die Oberfläche geführt werden. Im Verschleißfall kann die eine Bürsten walze aus der Arbeitsposition in die Ruhestellung zurück geschwenkt und sodann die andere in die Arbeitsposition geschwenkt werden. Dadurch kann eine gegenüber Einfach bürsten doppelte Standzeit erzielt werden, was bei der Großflächenbearbeitung mit relativ häufigem Bürstenwech sel von Bedeutung sein kann.The axes of rotation of the two are advantageously Brush rollers for this purpose in a common plane arranged while the brush shafts at two at a distance mutually arranged swivel joints around each other parallel to the axes of rotation of the brush rollers vertical joint axes by means of separate, preferably internal electric or hydraulic drive mechanisms are pivotally hinged to the carrier. It is also possible, for example, to use one Brush roller in an axial-linear working position Kind of operate a finger brush while the other Brush roller in a opposite of the finger brush counter-directed rest position is pivoted back. This can be used for the final boom of the large manipulator in essential axis-parallel alignment of the fingers brush operated brush roller with the large manipulator to clean his articulated mast approximately parallel to one set up the surface and the brush roller with little lateral deflection compared to the articulated mast relatively simple in large strokes over the surface be performed. In the event of wear, one can brush roll back from the working position to the rest position pivoted and then the other in the working position be pivoted. This can make one versus simple Brush double service life can be achieved, which in the Large area machining with relatively frequent brush changes sel can be of importance.

Um trotz der kegelstumpfförmigen Mantelfläche der Bür stenwalzen eine weitgehend gleichmäßige Drehmomentbeauf schlagung der Borsten über die gesamte Wirkzone zu erzielen, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Bürstenwalze einen kegelstumpfförmigen, steifen oder aussteifbaren Tragkör per für die im wesentlichen gleichlang ausgebildeten Borsten aufweist. Der Tragkörper kann dabei in eine zur Bürstenwelle parallele Ruhestellung gegen die Bürsten welle angeklappt werden.To despite the frustoconical surface of the office roller rollers have a largely uniform torque The bristles clog across the entire effective zone achieve, according to an advantageous embodiment the invention proposed that the brush roller one truncated cone-shaped, rigid or stiffenable supporting body per for those trained essentially the same length Has bristles. The support body can be in a Brush shaft parallel rest position against the brushes wave can be folded.

Um eine gleichmäßige Benetzung der zu reinigenden Ober fläche mit Waschflüssigkeit zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, einen innerhalb der Bürstenwelle angeordne ten, vorzugsweise in Richtung Wirkzone ausrichtbaren Waschwasserverteiler vorzusehen, der die Bürstenwalze über ihre Länge gleichmäßig mit Waschflüssigkeit ver sorgt.To ensure even wetting of the surface to be cleaned surface with washing liquid, it is expedient to arrange one within the brush shaft ten, preferably orientable in the direction of the active zone Wash water distributor to provide the brush roller Ver evenly over its length with washing liquid worries.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is illustrated by some in the Drawing shown in a schematic manner Rungsbeispiele explained in more detail. Show it

Fig. 1 eine Seitenansicht eines fahrbaren Großmanipula tors mit dreiachsigem, teleskopierbarem Multige lenk und Bürstenkopf in eingeklappter Explosions darstellung; Figure 1 is a side view of a movable large manipulator with three-axis telescopic Multige steering and brush head in an exploded view.

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Multigelenk mit Bürsten kopf; Fig. 2 is a plan view of the multi-joint head with brushes;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Multigelenks mit Bürsten kopf; Fig. 3 is a side view of the multi-joint with brush head;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Multigelenk mit Bürsten kopf im Einsatzfall "Fingerbürste"; Fig. 4 is a plan view of the multi-joint head with brushes in the "finger brush"application;

Fig. 5 eine Draufsicht entsprechend Fig. 4 in Ruhestel lung der Bürstenwalzen; FIG. 5 is a top view corresponding to FIG. 4 in the rest position of the brush rollers; FIG.

Fig. 6 und 7 Draufsichten entsprechend Fig. 4 im Doppel einsatz der Bürstenwalzen bei der Reinigung ver schiedener Oberflächenkonturen; Fig. 6 and 7 plan views corresponding to Figure 4 in the double use of the brush rollers when cleaning ver different surface contours.

Fig. 8 eine Seitenansicht des Multigelenks mit Finger bürste bei der Planflächenreinigung; Fig. 8 is a side view of the multi-joint with a finger brush when cleaning the flat surface;

Fig. 9 eine Ansicht des Großmanipulators nach Fig. 1 beim Reinigen eines Flugzeugs. FIG. 9 is a view of the large manipulator according to FIG. 1 when cleaning an aircraft.

Der in Fig. 1 und 9 dargestellte mobile Großmanipulator besteht im wesentlichen aus einem auf einem Drehlagerbock 11 eines motorgetriebenen Fahrgestells 10 mit seinem Grundausleger 12 um eine vertikale Achse drehbar gelager ten Knickmast 13, einem am Endausleger 14 des Knickmasts 13 angeordneten Multigelenk 16 und einem am freien Ende des Multigelenks lösbar befestigbaren Bürstenkopf 18. Die fünf Ausleger 12, 12′, 12′′, 12′′′ und 14 des Knickmasts 13 sind an ihren einander zugewandten Enden an Gelenken 20, 22, 24, 26 um horizontale Achsen begrenzt verschwenkbar miteinander verbunden. Das Verschwenken erfolgt mittels Hydrozylindern, die an geeigneten Stellen zwischen den Auslegern angeordnet sind. Der Grundausleger 12 ist an einem horizontalen Lager 28 mittels eines Hydrozylinders 30 schwenkbar am Drehlagerbock 11 gelagert. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung sind die Ausleger des Knick masts in ihrem zu Transportzwecken zusammengefalteten Zustand dargestellt. Diese Anordnung ermöglicht es, mit dem Bürstenkopf beliebige Oberflächenkonturen innerhalb der von den Auslegern aufgespannten Ebene abzufahren. Mit Hilfe des motorisch verstellbaren Multigelenks 16 ist es zudem möglich, den Bürstenkopf 18 um mehrere Dreh- und Schubachsen gegenüber dem Endausleger zu bewegen. Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, besteht das Multigelenk 16 im wesentlichen aus drei Drehgelenken 32, 34, 36 mit jeweils einem innerhalb des Drehgelenks angeordneten, nicht dargestellten Verstell antrieb, sowie aus einem bürstenkopfseitig angeordneten, hydraulisch verstellbaren Schubgelenk 38.The mobile large manipulator shown in FIGS . 1 and 9 consists essentially of an articulated mast 13 on a pivot bracket 11 of a motor-driven chassis 10 with its base arm 12 rotatably mounted about a vertical axis, a multi-joint 16 arranged on the end arm 14 of the articulated mast 13 and an on free end of the multi-joint brush head 18 which can be detachably attached. The five arms 12 , 12 ', 12 '', 12 ''' and 14 of the articulated mast 13 are connected to one another at their mutually facing ends at joints 20 , 22 , 24 , 26 to a limited extent pivotable about horizontal axes. The pivoting takes place by means of hydraulic cylinders, which are arranged at suitable points between the booms. The basic boom 12 is pivotally mounted on a pivot bearing 11 on a horizontal bearing 28 by means of a hydraulic cylinder 30 . In the position shown in Fig. 1, the boom of the articulated mast are shown in their folded state for transport purposes. This arrangement enables the brush head to traverse any surface contours within the plane spanned by the cantilevers. With the help of the motor-adjustable multi-joint 16 , it is also possible to move the brush head 18 by several axes of rotation and pushing relative to the end boom. As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, the multi-joint 16 consists essentially of three swivel joints 32 , 34 , 36 , each with an adjustment drive (not shown) arranged inside the swivel joint, and a hydraulically adjustable thrust joint 38 arranged on the brush head side.

Der Bürstenkopf 18 weist einen am Drehgelenk 36 des Mul tigelenks 16 ankoppelbaren Träger 40 auf, an welchem zwei im Abstand voneinander angeordnete motorisch ver stellbare, zueinander parallele und senkrecht zur Schub achse 38 ausgerichtete Drehgelenke 42 zur Aufnahme je einer einseitig an einer Einspannstelle 43 eingespannten Bürstenwelle 46 angeordnet sind. Auf den Bürstenwellen 46 sind Bürstenwalzen 48 mittels eines Elektromotors 44 drehbar gelagert, die eine Vielzahl im rotierenden Zu stand unter der Einwirkung der Fliehkraft radial über stehender, biegeschlaffer Borsten 50 aufweist. Die Bürstenwalzen 48 haben im rotierenden Zustand eine kegelstumpfförmige Gestalt mit von der Einspannseite 43 zum freien Ende sich verjüngendem Querschnitt. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die im wesentlichen gleich langen Borsten 50 an einem kegelstumpfförmigen steifen oder ausgesteiften Tragkörper 52 angeordnet, der in der Ruhestellung parallel gegen die Bürstenwelle 46 beispiels weise nach dem Regenschirm-Prinzip angeklappt werden kann (vgl. Fig. 5). Im Inneren der Bürstenwellen 46 kann ein Waschwasserkanal mit radial nach außen weisenden Öffnungen so angeordnet werden, daß über die gesamte Länge der Bürstenwalze 48 ein gleichmäßiger Waschwasser- Austritt gewährleistet ist.The brush head 18 has a couplable on the swivel 36 of the Mul tigelenks 16 support 40 , on which two spaced apart motorized ver adjustable, parallel and perpendicular to the thrust axis 38 aligned swivel joints 42 for receiving a one-sided clamped at a clamping point 43 brush shaft 46 are arranged. On the brush shafts 46 , brush rollers 48 are rotatably mounted by means of an electric motor 44 , which has a large number in the rotating state under the action of centrifugal force radially over standing, pliable bristles 50 . In the rotating state, the brush rollers 48 have a frustoconical shape with a cross section tapering from the clamping side 43 to the free end. As can be seen from Fig. 2 that is substantially equal length bristles 50 are stiff in a frustoconical or stiffened carrier body 52 is arranged, which can be folded in the position of rest parallel to the brush shaft 46 example, by the umbrella principle (cf. Fig. . 5). In the interior of the brush shafts 46 , a wash water channel with openings pointing radially outward can be arranged so that a uniform wash water outlet is ensured over the entire length of the brush roller 48 .

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht jede Bürstenwalze 48 und deren Tragkörper 52 aus drei axial voneinander getrennten, über nicht dargestellte, voneinander unabhängige Drehmomentaufnehmer auf der Bür stenwelle 46 gelagerten Walzenteilen 54′, 54′′, 54′′′, die eine regelbare Ausrichtung der Bürstenwalze gegenüber einer zu bearbeitenden Oberfläche nach Maßgabe der Differenz der zwischen den äußersten Walzenteilen 54′ und 54′′′ beim Reinigungsvorgang gemessenen Drehmomente ermöglichen.In the embodiment shown in Fig. 2, each brush roller 48 and its support body 52 consists of three axially separate, not shown, independent torque transducers on the Bür stenwelle 46 mounted roller parts 54 ', 54 '', 54 ''', the one controllable alignment of the brush roller relative to a surface to be machined in accordance with the difference between the outermost roller parts 54 'and 54 ''' allow measured torques during the cleaning process.

In der in Fig. 4 gezeigten Stellung ist eine der Bürsten wellen 46 um ihre Achse 42 in Ruhestellung parallel zum Schubgelenk 38 nach hinten geklappt, während die andere Bürstenwelle 46 mit ihrer Bürstenwalze 48 in ihrer Arbeits position in der Verlängerung des Schubgelenks 38 axial linear nach außen weist. Die in Arbeitsposition befindli che Bürstenwalze 48 wird dabei nach Art einer Fingerbür ste betrieben, während sich die andere Bürstenwalze 48 in ihrer nach hinten geklappten Ruhe- und Warteposition befindet. Wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, kann die Finger bürste mit ihrem kegelstumpfförmigen Walzenmantel zur Planflächenreinigung verwendet werden, indem der Knick mast 13 mit seinem Endausleger 14 parallel zur zu bearbei tenden Planfläche 56 ausgerichtet und das Multigelenk 16 um die zweite Gelenkachse 34 um einen dem Kegelwinkel der Bürstenwalze 48 entsprechenden Winkel gegenüber dem Endausleger 14 angestellt wird. Dabei kann die Bearbei tungsfläche 56 unter Beibehaltung der Drallachse der Bürstenwalze 48 allein durch Betätigung der Ausleger 12, 12′, 12′′, 12′′′ und 14 des Knickmasts 13 abgefahren werden.In the position shown in Fig. 4, one of the brush shafts 46 is folded back about its axis 42 in the rest position parallel to the push joint 38 , while the other brush shaft 46 with its brush roller 48 in its working position in the extension of the push joint 38 axially linearly outside. The brush roller 48 located in the working position is operated in the manner of a finger brush, while the other brush roller 48 is in its folded-back rest and waiting position. As can be seen from Fig. 8, the finger brush can be used with its truncated cone-shaped roller jacket for flat surface cleaning by the articulated mast 13 with its end arm 14 aligned parallel to the flat surface 56 to be machined and the multi-joint 16 about the second joint axis 34 around one the cone angle of the brush roller 48 corresponding angle to the end boom 14 is made. The machining surface 56 can be moved while maintaining the swirl axis of the brush roller 48 solely by actuating the boom 12 , 12 ', 12 '', 12 ''' and 14 of the articulated mast 13 .

In der in Fig. 5 dargestellten Stellung sind beide Bür stenwellen 46 mit ihren Bürstenwalzen 48 um die Achsen 42 in Ruhestellung zurückgeschwenkt. Die Ruhestellung kann beispielsweise dazu verwendet werden, eine zu reini gende Oberfläche ohne Bürsteneinwirkung mit Wasser abzu spülen.In the position shown in FIG. 5, both brush shafts 46 are pivoted back with their brush rollers 48 about the axes 42 in the rest position. The rest position can be used, for example, to rinse a surface to be cleaned with water without the action of a brush.

In den Fig. 6, 7 und 9 sind die Bürstenwalzen 48 in ihrem gemeinsamen Einsatz an unterschiedlich gekrümmten Oberflächenkonturen gezeigt. Eine Besonderheit dieser Betriebsweise besteht darin, daß die beiden Bürstenwal zen 48 sich im Bereich ihrer gegen die zu reinigende Oberfläche 56 anliegenden Mantellinien auf der Seite des größten Walzendurchmessers unter Bildung einer gemeinsa men Wirkzone 58 berühren. Um dies zu ermöglichen, sind die Bürstenwellen 46 in einer gemeinsamen Ebene angeord net. Je nach gegenseitiger Winkellage der Bürstenwellen 46 können damit ebenflächige oder konvex gekrümmte Oberflächen 56 bearbeitet werden. Um auch in unterschied lichen Winkellagen der Bürstenwellen 46 eine geschlosse ne und dennoch überlappungsfreie Wirkzone 58 zu erhalten, führen die Bürstenwalzen 48 in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung in Richtung der Pfeile 60 (Gelenkachsen 42) eine translatorische Bewegung in Richtung der Pfeile 62 aus, die durch geeignete Getriebemittel miteinander gekoppelt werden können. Zur Abstandsverstellung zwischen dem Bürstenkopf 18 und der zu reinigenden Oberfläche 56 kann zusätzlich eine Verschiebung im Schubgelenk 38 in Richtung des Pfeils 64 notwendig werden. Die Verschiebe bewegung 64 ist dabei parallel zur Mittelsenkrechten auf der Verbindungsebene zwischen den Gelenkachsen 42 gerich tet, auf der sich auch die Mantellinien der beiden Bür stenwalzen 48 in der gemeinsamen Wirkzone 58 berührend treffen.In FIGS. 6, 7 and 9, the brush rollers are shown in their joint use with differently curved surface contours 48th A special feature of this mode of operation is that the two brush rollers 48 touch each other in the region of their surface lines abutting against the surface 56 to be cleaned on the side of the largest roller diameter, forming a common effective zone 58 . To make this possible, the brush shafts 46 are arranged in a common plane. Depending on the mutual angular position of the brush shafts 46 , flat or convexly curved surfaces 56 can thus be processed. In order to obtain a closed ne yet non-overlap effective zone 58 even in different angular positions of the brush shafts 46 , the brush rollers 48 perform a translatory movement in the direction of the arrows 62 depending on the pivoting movement in the direction of the arrows 60 (articulated axes 42 ) suitable gear means can be coupled together. For adjusting the distance between the brush head 18 and the surface 56 to be cleaned, a displacement in the sliding joint 38 in the direction of the arrow 64 may also be necessary. The displacement movement 64 is parallel to the perpendicular to the connecting plane between the articulated axles 42 , on which the surface lines of the two brush rollers 48 meet in the common effective zone 58 .

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin dung bezieht sich auf einen Bürstenkopf 18 für Großmani pulatoren, der einen an einem Ausleger 14 über ein mehrachsiges Multigelenk 16 des Manipulators ankoppelba ren Träger 40, eine im Bereich des Trägers angeordnete Bürstenwelle und eine auf der Bürstenwelle drehbar gelagerte, durch einen Antriebsmotor 44 angetriebene Bürstenwalze 48 aufweist. Die Bürstenwalze enthält eine Vielzahl von fliehkraftgetragenen biegeschlaffen Borsten 50, die mit einer entlang einer Mantellinie verlaufenden Wirkzone 58 gegen eine zu reinigende Oberfläche 56 einwirken. Die Bürstenwelle 46 ist gemäß der Erfindung einseitig eingespannt, während die Bürstenwalze 48 eine im rotierenden Zustand kegelstumpfförmige Mantelfläche aufweist. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zusätzlich eine zweite, auf einer weiteren Bürstenwelle 46 gelagerte, durch einen separaten An triebsmotor 44 angetriebene kegelstumpfförmige Bürsten walze 48 vorgesehen, die mit der ersten Bürstenwelle 46 einen variablen Winkel einschließt. Mit diesen Vorkeh rungen ist es möglich, auch kompliziert gestaltete großflächige Oberflächen in relativ kurzer Zeit und mit gutem Reinigungsergebnis zu reinigen.In summary, the following can be stated: The inven tion relates to a brush head 18 for large manipulators, which can be coupled to a bracket 14 via a multi-axis multi-joint 16 of the manipulator carrier 40 , a brush shaft arranged in the region of the carrier and a rotatably mounted on the brush shaft , Brush roller 48 driven by a drive motor 44 . The brush roller contains a large number of limp bristles 50 which are borne by centrifugal force and act against a surface 56 to be cleaned with an active zone 58 running along a surface line. The brush shaft 46 is clamped on one side according to the invention, while the brush roller 48 has a truncated conical surface in the rotating state. According to a preferred embodiment of the invention, a second, mounted on a further brush shaft 46 , by a separate drive motor 44 driven frustoconical brush roller 48 is provided, which includes a variable angle with the first brush shaft 46 . With these precautions, it is possible to clean even complex large surfaces in a relatively short time and with good cleaning results.

Claims

1. Brush head for large manipulators with a support that can be coupled to a boom and / or multi-joint of the large manipulator, with a rotatably mounted on the support, motor-driven around its axis of rotation, having a lateral surface formed by centrifugal force-bearing ne limp bristles, with a running along a generatrix Effective zone of its outer surface against a surface to be cleaned rotating symmetrical brush roller, characterized by two motor-driven, in the rotating state having a truncated cone-shaped outer surface, at their larger ends facing end brushes zen ( 48 ), including a variable angle between their axes of rotation are adjustable against each other.

2. Brush head according to claim 1, characterized in that at least one of the brush rollers ( 48 ) is translationally slidable ver in the direction of its axis of rotation.

3. Brush head according to claim 1 or 2, characterized in that the brush rollers ( 48 ) are mounted on one side of the carrier clamped brush shafts ( 46 ).

4. Brush head according to claim 3, characterized in that the brush rollers ( 48 ) have a larger diameter at their clamping end than at the free end.

5. Brush head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the brush rollers ( 48 ) have a frustoconical stiff or stiff supporting body ( 52 ) for the bristles ( 50 ) of substantially the same length.

6. Brush head according to claim 5, characterized in that the supporting body ( 52 ) in a to the brush shaft ( 46 ) parallel rest position against the brush shaft ( 46 ) can be folded.

7. Brush head according to one of claims 3 to 6, characterized in that the brush shafts ( 46 ) about the axis of rotation of the brush roller ( 48 ) perpendicular to the hinge axis ( 42 ) are pivotally connected to the carrier ( 40 ).

8. Brush head according to claim 7, characterized in that the brush shaft ( 46 ) by means of an articulated internal, preferably electrical or hydraulic drive mechanism's is pivotable by at least 180 ° about its hinge axis.

9. Brush head according to one of claims 1 to 8, characterized in that the axes of rotation of the two brush rollers ( 48 ) are arranged in a common plane.

10. Brush head according to one of claims 3 to 9, characterized in that the brush shafts ( 46 ) on two spaced rotary gears steer ( 42 ) parallel to each other, to the rotation axes of the brush rollers ( 48 ) perpendicular joint axes by means of separate drive mechanisms against each other are pivotally hinged to the carrier ( 40 ).

11. Brush head according to one of claims 3 to 10, characterized in that the brush rollers ( 48 ) on the brush shafts ( 46 ) are translationally displaceable bar.

12. Brush head according to one of claims 2 to 11, characterized by gear means for coupling the pivoting and pushing movements ( 60 , 62 ) of the brush rollers ( 46 ).

13. Brush head according to one of claims 1 to 12, characterized in that the with their axes of rotation obliquely against each other rotate the brush rollers ( 48 ) in the region of the facing clamping ends of two Kegelman telllinien touch each other to form a common closed effective zone ( 58 ) .

14. Brush head according to one of claims 1 to 13, characterized in that the brush rollers ( 48 ) can be driven in opposite directions at the same speed.

15. Brush head according to claim 13 or 14, characterized in that the mutually contacting sheath lines can be aligned with one another to form a rectilinear active zone ( 58 ).

16. Brush head according to one of claims 13 to 15, characterized in that the mutually touching the surface lines, including a preferably obtuse angle and forming a kinked or curved effective zone ( 58 ) can be aligned obliquely to one another.

17. Brush head according to one of claims 12 to 16, characterized in that the pivoting and pushing movements ( 60 , 62 ) of the brush rollers are preferably coupled to one another via the gear means in such a way that their common effective zone ( 58 ) forming surface lines are independent of one another touch the angle enclosed between the brush shafts ( 46 ).

18. Brush head according to one of claims 4 to 17, characterized in that the clamping-side joints ( 42 ) of the brush shafts ( 46 ) are arranged in mirror image on the carrier ( 40 ) with respect to a perpendicular to the connecting plane between the joint axes.

19. Brush head according to claim 18, characterized in that the brush shafts ( 46 ) are a mirror image of the perpendicular to their hinge axes ( 42 ) are pivotable ver.

20. Brush head according to claim 18 or 19, characterized in that the cone surface lines forming the common effective zone ( 58 ) of the two brushes rollers ( 48 ) meet in the region of the perpendicular bisector.

21. Brush head according to one of claims 18 to 20, characterized in that the brush shafts ( 46 ) on the carrier ( 40 ) can optionally be individually aligned in a coincident with the central perpendicular working position.

22. Brush head according to claim 21, characterized in that the respective other brush shaft ( 46 ) if necessary by folding the bristle carrier body ( 52 ) in a position opposite to the working position sets a parallel rest position on the carrier ( 40 ).

23. Brush head according to one of claims 18 to 22, characterized in that the carrier ( 40 ) is telescopic parallel to the perpendicular.

24. Brush head according to one of claims 1 to 23, characterized in that the angle between the axes of rotation is adjustable in accordance with the local curvature of the surface to be machined ( 56 ).

25. Brush head according to one of claims 3 to 24, characterized by an axially inside the brush shafts ( 46 ) arranged, preferably in the direction of the effective zone wash water distributor.