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Di
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandeln
der Wandung von Behältern.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Aquarien beschrieben,
deren Innenwandungen gereinigt werden. Es wäre jedoch auch denkbar, die
erfindungsgemäße Vorrichtung
bei anderen Behältern
wie beispielsweise Tanks, Getränkebehältnissen
und dergleichen einzusetzen. Daneben wären auch andere Arten der Behandlung
von Behältern
denkbar, wie beispielsweise eine Desinfektion der Innenwände, ein
Anstreichen der Innenwände oder
dergleichen.
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Aus
dem Stand der Technik sind in unterschiedlichen technischen Bereichen
große
Behälter bekannt,
beispielsweise große
Aquarien, welche als Gestaltungsmittel für Räume oder etwa für Museen oder
Vergnügungsparks
dienen. Im Laufe der Zeit setzen sich an den Innenwandungen dieser
Aquarien Schmutzreste oder Algen und dergleichen ab. Diese müssen mit
zum Teil aufwändigen
Verfahren gereinigt werden. So ist es bekannt, dass Taucher im Inneren
des Aquariums dessen Innenwandung reinigen. Auch sind für kleinere
Aquarien Reinigungsvorrichtungen bekannt, bei denen ein Reinigungskörper an der
Innenwandung geführt
wird und von außen über einen
Magneten gehalten wird. Damit kann von außen eine Reinigung der Innenwandung
des Behälters durchgeführt werden.
Diese Vorrichtungen erfordern jedoch Aufwand seitens des Bedienungspersonals und
sind insbesondere bei großen
Behältern
relativ umständlich.
Auch sind, insbesondere bei großen Aquarien
bzw. Behältern,
nicht alle Bereiche desselben zugänglich, etwa weil sie zu hoch
liegen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Behandeln von Innenwandungen von Behältnissen zur Verfügung zu
stellen, welche auch automatisiert einsetzbar ist und welche auch
bei großen
Behältnissen
Anwendung finden kann. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach
Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 11 erreicht. Vorteilhafte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Behandeln der Innenwandung von Behältern weist eine Behandlungseinheit
auf, welche an die Innenwandung des Behälters andrückbar und gegenüber dieser
Innenwandung des Behälters
bewegbar ist um die Innenwandung zu behandeln. Dabei weist die Behandlungseinheit
ein erstes magnetisches oder magnetisierbares Element auf. Weiterhin
ist eine außerhalb
des Behältnisses
und gegenüber
einer Außenwandung
des Behältnisses
bewegbare Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Behandlungseinheit vorgesehen,
wobei die Bewegungseinrichtung ein zweites magnetisches oder magnetisierbares
Element aufweist, welches im Betrieb mit dem ersten magnetisch oder
magnetisierbaren Element zusammenwirkt um die Behandlungseinheit
an der Innenwandung des Behälters
zu halten.. Erfindungsgemäß weist
die Vorrichtung eine Führungseinrichtung
auf, welche die Bewegungsrichtung entlang eines vorgegebenen Pfads
gegenüber
dem Behälter
bewegt.
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Durch
diese Bewegung der Bewegungseinrichtung gegenüber dem Behälter wird auch die Behandlungseinheit
gegenüber
der Innenwandung des Behälters
entlang des vorgegebenen Pfades bewegt. Auf diese Weise ist es möglich, eine
automatisierte Reinigung der Innenwandung des Behälters durchzuführen.
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Bevorzugt
weist die Behandlungseinheit eine Partikelentfernungseinrichtung
auf, welche durch eine Relativbewegung der Behandlungseinheit bezüglich der
Innenwandung des Behältnisses
Partikel von dieser Innenwandung entfernt. Bei dieser Ausführungsform
handelt es sich bei der Vorrichtung um eine Vorrichtung zum Reinigen
der Innenwandung der Behälter.
Vorzugsweise weist diese Behandlungseinheit eine erste und eine
zweite Reinigungskante auf, welche entlang der Innenwandung geführt werden
um Verschmutzungen von dieser Innenwandung abzukratzen. Vorzugsweise
ist das magnetische oder magnetisierbare Element zwischen diesen beiden
Kanten angeordnet Die beiden Kanten erstrecken sich dabei bevorzugt
im Wesentlichen senkrecht zu dem Pfad, entlang dessen die Bewegungsein richtung
bewegt wird. Bevorzugt weisen die beiden Kanten unterschiedliche
Längen
auf. Sie Kanten können
jedoch auch gleich lang sein.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich
bei dem magnetischen oder magnetisierbaren Element um einen Dauermagneten.
Es wären
jedoch auch andere Partikelentfernungseinrichtungen wie beispielsweise
Schwämme und
dergleichen denkbar.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Führungseinrichtung
eine Führungsschiene
auf, entlang derer die Bewegungseinrichtung bewegbar ist. Diese
Führungsschiene
legt damit auch den vorgegebenen Pfad fest, auf dem die Bewegungseinrichtung
geführt
wird.
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Vorzugsweise
verläuft
diese Führungsschiene
in einer horizontalen Richtung des Behälters. Diese Ausführungsform
ist insbesondere für
gekrümmte Behälter, wie
beispielsweise zylinderförmige
Aquarien und dergleichen, vorteilhaft. Auf diese Weise kann erreicht
werden, dass die Behandlungseinheit ebenfalls horizontal geführt wird
und auf diese Weise können
Kratzspuren an der Innenwandung des Behältnisses verhindert werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Führungsschiene
gegenüber
dem Behältnis
bewegbar. Vorzugsweise ist dabei die Führungsschiene in einer Richtung
bewegbar, die im Wesentlichen senkrecht zu dem vorgegebenen Pfad steht.
Auf diese Weise ist es möglich,
die gesamte Innenwandung bzw. einen vorgegebenen Bereich dieser
Innenwandung vollständig
zu reinigen. Vorzugsweise erstreckt sich der Pfad in einer ersten
Richtung und die Führungseinrichtung
bzw. Führungsschiene ist
in einer hierzu senkrechten Richtung bewegbar.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung
eine Steuerungseinrichtung auf, welche bewirkt, dass die Bewegungseinrichtung
zwischen zwei Endpositionen der Führungseinrichtung bzw. Führungsschiene
bewegt wird. Genauergesagt wird die Bewegungseinrichtung zwischen
diesen beiden Endpositionen der Führungseinrichtung bzw. Führungsschiene
bewegt.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bewirkt die Steuerungseinrichtung,
dass eine Bewegung der Führungsschiene
gegenüber dem
Behälter
nur erfolgt, wenn sich die Bewegungseinrichtung gegenüber der
Führungsschiene
bewegt. Auf diese Weise kann ebenfalls das Bestehen von Kratzspuren
auf der Innenwand des Behälters
verhindert werden. Mit anderen Worten wird auf diese Weise die Bewegungseinrichtung
nie ausschließlich senkrecht
zu dem Bewegungspfad bewegt.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung
wenigstens eine drehbare Spindel auf, welche die Bewegung der Führungsschiene
gegenüber
dem Behälter
bewirkt. Vorteilhaft sind zwei oder mehrere Spindeln vorgesehen, welche
die Führungsschiene
an mehren Punkten, beispielsweise an Endbereichen der Führungsschiene,
tragen. Dabei sind die Bewegungen der Spindeln aufeinander synchronisiert,
etwa, indem eine gemeinsame Antriebseinrichtung vorgesehen ist,
welche beide Spindeln synchron zueinander antreibt.
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Vorzugsweise
ist eine Bewegungseinrichtung an eine Antriebseinrichtung angeordnet,
um die Bewegungseinrichtung gegenüber der Führungsschiene zu bewegen. So
ist es beispielsweise möglich,
dass ein Zahnradantrieb vorgesehen ist, und an der Führungsschiene
ein Zahnriemen vorgesehen ist, in welchem das Zahnrad eingreift,
um die Bewegung der Bewegungseinrichtung zu erreichen. Es wären jedoch
auch andere Arten der Bewegung denkbar. So könnte beispielsweise in der
Führungsschiene
ein umlaufendes Band angeordnet sein, an dem die Bewegungseinrichtung
angeordnet ist, wobei die Bewegungseinrichtung mit Hilfe dieses
Bandes gegenüber
der Führungsschiene
bewegt wird.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Bewegungseinrichtung Mittel zum Behandeln und insbesondere
zum Reinigen der Aussenwandung des Behälters auf. So wäre es möglich, dass
durch die Bewegung der Bewegungseinrichtung gleichzeitig sowohl
die Aussenwandung als auch die Innenwandung des Behälters gereinigt
wird. Derartige Mittel zum Behandeln bzw. Reinigen der Aussenwandung
könnten
weiterhin auch separat an der Führungseinrichtung
oder weiteren Führungseinrichtungen
geführt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Behandeln
der Innenwandung von Behältern
gerichtet, wobei eine erste Behandlungseinheit entlang einer Innenwandung
des Behälters bewegt
wird, um diese Innenwandung zu reinigen und wobei die Behandlungseinheit
mittels einer Bewegungseinrichtung bewegt wird, wobei die Bewegungseinrichtung
außerhalb
des Behälters
angeordnet ist und gegenüber
einer Außenwandung
des Be hälters
bewegt wird und wobei erste magnetische oder magnetisierbare Elemente
der Behandlungseinheit mit zweiten magnetisierbaren Elementen der
Bewegungseinheit zusammenwirken um die Behandlungseinheit an der
Innenwandung des Behälters
zu halten. Erfindungsgemäß wird die
Bewegungseinrichtung mittels einer Führungseinrichtung entlang eines
vorgegebenen Pfads geführt.
Auch durch dieses Verfahren ist eine vollständige Reinigung der Behältnisswand
möglich.
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Vorteilhaft
wird die Bewegungseinrichtung an einer Führungsschiene der Führungseinrichtung bewegt
und die Führungsschiene
wird vorzugsweise gegenüber
dem Behälter
bewegt.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird die Führungsschiene
nur gegenüber
dem Behälter
bewegt, wenn die Bewegungseinrichtung an der Führungsschiene bewegt wird.
Auf diese Weise kann beispielsweise verhindert werden, dass die
Behandlungseinheit in einer senkrecht zu dem Transportpfad stehenden
Richtung bewegt wird, ohne dass gleichzeitig auch eine Bewegung
entlang des Transportpfads auftritt.
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Vorzugsweise
ist die Führungsschiene
nur gegenüber
dem Behälter
bewegt, wenn sich die Bewegungseinrichtung im Bereich einer der
Endpositionen der Bewegungseinrichtung gegenüber der Führungsschiene befindet.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den beigefügten
Zeichnungen:
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Darin
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung;
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2 eine
erste schematische Darstellung einer Bewegungseinrichtung;
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3 eine
weitere schematische Ansicht der Bewegungseinrichtung;
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4 eine
erste Darstellung zur Veranschaulichung einer Spindelführung für eine Führungsschiene;
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5 eine
weitere schematische Darstellung der Spindelführung; und
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6 eine
Darstellung des Bewegungspfads der Bewegungseinrichtung.
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 10 auf einen Behälter, wie
hier ein Aquarium. Dieser Behälter 10 ist
dabei vorzugsweise während
des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Flüssigkeit,
insbesondere mit Wasser, gefüllt.
Das Aquarium weist hier einen kreis- bzw. zylinderförmigen Querschnitt
auf, es wäre jedoch
auch denkbar, dass andere Behältnisse
mit hiervon abweichenden Querschnitten, wie beispielsweise elliptischen
Querschnitten, behandelt werden. Auch könnte es sich bei dem Behälter um
einen quaderförmigen
Behälter
handeln, dessen gerade verlaufende Seitenwand behandelt bzw. gereinigt
wird. Das Bezugszeichen 10a bezieht sich auf eine Innenwand
des Behälters 10 und
das Bezugszeichen 2 auf eine Behandlungseinheit, welche
diese Innenwand 10a durch eine Bewegung gegenüber der
Innenwand 10a behandelt und hier insbesondere reinigt.
Zu diesem Zweck weist die Behandlungseinrichtung 2 zwei Partikelentfernungseinrichtungen 16 auf,
welche hier als Kanten ausgeführt
sind, welche Schmutzpartikel von der Innenwandung 10a entfernen
und sich hier in einer Längsrichtung
des Behälters 10 bzw.
senkrecht zu dem Pfad P erstrecken. Das Bezugszeichen 14 bezieht
sich auf einen Permanentmagneten, der zum Halt der Behandlungseinrichtung 2 an
der Innenwandung 10a dient.
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Das
Bezugszeichen 10b bezeichnet eine Außenwand eines Behälters 10,
entlang derer eine Bewegungseinrichtung 4 entlang eines
Pfads P geführt wird.
Dieser Pfad verläuft
dabei zwischen der Außenwandung 10b und
einer Führungsschiene 22 zum Führen der
Bewegungseinrichtung 4. Diese Führungsschiene weist hier ebenfalls
ein kreissegmentförmiges
Profil auf. Die Bezugszeichen 44 beziehen sich auf Räder, mittels
denen die Bewegungseinrichtung 4 gegenüber der Außenwandung 10b bewegt werden
kann. Die Bewegungseinrichtung 4 weist einen Magneten 12 auf,
der mit dem Magneten 14 zusammenwirkt, um die Behandlungseinrichtung 2 an der
Innenwandung 10a zu halten bzw. zu Reinigungszwecken an
diese anzudrücken.
Die Bezugszeichen 42 beziehen sich auf Stromzuführungseinrichtungen,
welche einen an der Bewegungseinrichtung 4 vorgesehenen
Antrieb mit Strom versorgen.
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Die
Schiene 22 ist in ihrer Gesamtheit beweglich in einer senkrecht
zur Figurenebene stehenden Richtung angeordnet. Zu diesem Zweck
sind an den Enden der Schiene 22 zwei Spindeln 32 angeordnet,
die von einem gemeinsamen Antrieb 34 über Gelenke 36 und
Wellen 31 gedreht werden, um eine Verschiebung der Schiene 22 zu
erreichen.
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Das
Bezugszeichen 20 bezieht sich auf die Führungseinrichtung in ihrer
Gesamtheit, welche sich u. a. auch aus der Schiene 22,
den Spindeln 32 und dem Antrieb 34 zusammensetzt.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform wird damit die Schiene 22 nur
an zwei Punkten gehalten. Es wäre
jedoch möglich,
die Schiene an mehreren Punkten zu stützen, beispielsweise zusätzlich noch
an einem dritten Punkt, der auf der mit L bezeichneten Linie liegt.
Die Bewegungseinrichtung 4 und damit auch die Behandlungseinheit 2 bewegen sich
zwischen den beiden Punkten A und B hin und her. Es wäre jedoch
auch möglich,
dass sich in einer anderen Ausgestaltung die Bewegungseinrichtung 4 vollumfänglich um
die Aussenwandung 10a des Behälters 10 bewegt. Auch
wäre es
möglich,
dass sich die Bewegungseinrichtung entlang eines geradlinig verlaufenden
Pfades, etwa im Falle eines Quaderförmigen Behälters bewegt. Auch könnten mehrere
Bewegungseinrichtungen 4 und diesen zugeordnete Behandlungseinheiten 2 vorgesehen
sein, welche beispielsweise simultan mehrere Wände eines quaderförmigen Behälters reinigen.
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2 zeigt
eine erste schematische Darstellung einer Bewegungseinrichtung 4.
Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 44 wiederum auf die
Räder, mit
denen die Bewegungseinrichtung 4 gegenüber der Außenwand 10b des Behälters abrollen
kann. Das Bezugszeichen 12 zeigt wiederum den Magneten
zum Halten der Behandlungseinrichtung 2. Mittels eines
Antriebs 45 wird ein Zahnrad bzw. eine Zahnriemenscheibe 48 angetrieben,
welche in einen Zahnriemen 24 eingreift, der fest an der
Führungsschiene 22 angeordnet
ist. Über
zwei Stromabnehmer 42 wird die Antriebseinrichtung 45,
hier als Gleichstrommotor ausgebildet, mit Strom versorgt. Das Bezugszeichen 47 bezieht
sich auf eine Gehäuseabdeckung,
welche die Führungsschiene
und auch die Bewegungseinrichtung abdeckt. Gleichzeitig kann über diese
Abdeckung 47 Strom abgenommen werden. Das Bezugszeichen 46 bezieht
sich auf eine Feder zum Vorspannen des Zahnrads bzw. der Zahnriemenscheibe
gegenüber
dem Zahnriemen. Die Stromzufuhr kann jedoch auch in anderer Weise
erfolgen. Weiterhin könnge
auch die Bewegungseinrichtung 4 selbst antriebslos ausgestaltet
werden.
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3 zeigt
eine Seitendarstellung der in 2 gezeigten
Bewegungseinrichtung. Man erkennt, dass die Bewegungseinrichtung 4 in
ihrer Gesamtheit horizontal bewegt wird. Die Federungseinrichtung 46 wirkt
dabei auf einen Hebel 49, der um eine Schwenkachse S schwenkbar
angeordnet ist und auf diese Weise spannt die Federungseinrichtung 46 das
Zahnrad 48 gegenüber
dem Zahnriemen 24 vor.
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4 veranschaulicht
die Anordnung zum Bewegen der Führungsschiene 22.
Diese Anordnung weist eine drehbare Spindel 32 auf, in
die eine Eingriffseinrichtung 33 eingreift. Durch eine
Drehung der Spindel 32 wird damit eine Verschiebung der
Eingriffseinrichtung 33 senkrecht zur Figurenebene erreicht.
Es wäre
jedoch auch möglich,
die Spindel stationär
anzuordnen und die Eingriffseinrichtung 33 ihr gegenüber zu drehen.
An der Eingriffseinrichtung 33 ist die Führungsschiene 22 mittels
zweier Befestigungseinrichtungen 35 starr verbunden. Das
Bezugszeichen 24 bezieht sich auch hier wieder auf den Zahnriemen,
der in dem Bereich, an dem die Eingriffseinrichtung 33 an
der Schiene 22 angeordnet ist, nach unten versetzt ist
und an einer unteren Wand der Schiene 22 fest angeordnet
ist. Über
eine weitere Schraubverbindung 37 ist der Zahnriemen 24 dabei fest
an der unteren Wand 22a der Schiene 22 angeordnet.
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5 zeigt
eine weitere Darstellung der Anordnung zum Verschieben der Führungsschiene 22. Man
erkennt hier wiederum die Eingriffseinrichtung 33, die
bevorzugt über
ein Innengewinde in die Spindel 32 eingreift. Weiterhin
ist auch erkennbar, dass die Schiene 22 fest mit dieser
Führungseinrichtung 33 verbunden
ist. Das Bezugszeichen 39 bezieht sich auf ein Getriebe
bzw. eine Umlenkung, mit der die Drehbewegung einer Welle 31 in
eine Drehbewegung der Spindel 32 umgesetzt wird.
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6 zeigt
eine Veranschaulichung des Pfades P, entlang dessen die Bewegungseinrichtung 4 und
damit auch die Behandlungeinheit 2 geführt werden. Dabei wird die
Bewegungseinheit zwischen den Punkten bzw. Bereichen A, B über das
Teilstück 1 hinweg
im wesentlichen in horizontaler Richtung bewegt. Im Verlauf eines
Teilstücks II wird
die Bewegungseinrichtung nicht nur in horizontaler Richtung bewegt,
sondern auch in vertikaler Richtung, sodass sich hierdurch der dargestellte
schräge
Verlauf ergibt. Anschließend
bewegt sich die Bewegungseinrichtung 4 (und damit auch
die Behandlungseinheit 2) wieder horizontal entlang des
Teilstücks III zu
dem Punkt A hin. Dort bewegt sich die Bewegungseinrichtung 4 zunächst wieder
schräg
nach unten (Teilstück IV)
und anschließend
wieder horizontal.
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Damit
wird die Bewegungseinrichtung in den jeweiligen Bereichen A und
B jeweils auch um einen bestimmten Abschnitt dH nach unten verschoben. Dieser
Abschnitt dH ist geringer als die Breite Br der Behandlungseinheit 2 und
bevorzugt geringer als die Halbe Breite Br, so dass bevorzugt alle
Bereiche der Innenwandung 10a mehrmals und zwar je einmal
in beiden Richtungen gereinigt werden. Es wäre jedoch auch möglich, die
Verschiebung um den Abschnitt DH nicht wie in 6 gezeigt,
an den Anfang der horizontalen Bewegung zu stellen sondern an deren Ende.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem
Stand der Technik neu sind.
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- 2
- Behandlungseinrichtung
- 4
- Bewegungseinrichtung
- 10
- Behältnis
- 10a
- Innenwand
- 10b
- Außenwand
- 12
- Magnet
- 14
- Permanentmagnet
- 16
- Partikelentfernungseinheit
- 20
- Führungseinrichtung
- 22
- Führungsschiene
- 22a
- untere
Wand der Führungsschiene
- 24
- Zahnriemen
- 31
- Wellen
- 32
- Spindeln
- 33
- Eingriffseinrichtung
- 34
- Antrieb
- 35
- Befestigungseinrichtung
- 36
- Gelenke
- 37
- Schraubverbindung
- 39
- Getriebe
- 42
- Stromzuführungseinrichtungen
- 44
- Räder
- 45
- Antrieb
- 46
- Feder
- 47
- Gehäuseabdeckung
- 48
- Zahnrad
bzw. Zahnriemenscheibe
- 49
- Hebel
- L
- Linie
- P
- Pfad
- S
- Schwenkachse
- A
B
- Endpunkte
des Pfades P
- I,
II, III, IV
- Teilstücke des
Pfades P
- Br
- Breite
der Behandlungseinheit
- DH
- Verschiebeweg
senkrecht zum Pfad P