Beschreibung Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät gemäß dem Oberbegriff des

Patentanspruchs 1. Stand der Technik

Elektroosmose bewirkt, dass sich auf der Oberfläche einer Membran, die sich in Kontakt mit einer Flüssigkeit befindet, eine sehr dünne Schicht von Kationen bildet. Sobald man eine Spannung an die Membran anlegt, fließen die Kationen durch Poren der Membran hin zu einer negativ geladenen Seite der Membran.

Ein elektrisch neutrales, umgebendes Flüssigkeitsmedium wie z.B. Wasser wird dabei durch Viskosekräfte mitgerissen. Durch Variation der elektrischen

Spannung kann die Menge der zu fördernden Flüssigkeit eingestellt werden.

Beim Einsatz von Reinigungsgeräten ist es oft notwendig, überschüssige Flüssigkeit, insbesondere Wasser, Schmutzwasser oder Reinigungsflüssigkeit, zu entfernen oder in ein Behältnis zu verbringen. Des Weiteren ist es oft erforderlich, Flüssigkeit in geeigneter Form auf eine Oberfläche aufzubringen. Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsgerät derart auszugestalten und weiter zu bilden, dass mit diesem zuverlässig Flüssigkeit entfernt und/ oder aufgebracht werden kann.

Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Es ist eine Membran vorgesehen, durch welche Flüssigkeit mittels

Elektroosmose transportierbar ist. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass der elektroosmotische Effekt zum Entfernen und/ oder Aufbringen von

Flüssigkeit genutzt werden kann, indem ein Reinigungsgerät mit einer

Membran versehen wird. Insoweit ist ein Reinigungsgerät angegeben, mit welchem zuverlässig Flüssigkeit entfernt und/ oder aufgebracht werden kann.

Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst. Es könnte eine Aufbringeinrichtung vorgesehen sein, mit welcher Flüssigkeit auf eine Oberfläche dosiert aufbringbar ist. So kann Flüssigkeit dosiert zu Reinigungszwecken aufgebracht werden. Eine Schlierenbildung wird

vermieden. Es könnte eine Abführeinrichtung vorgesehen sein, mit welcher Flüssigkeit von einer Oberfläche entfernbar ist. Die Membran könnte zur Entfernung von Flüssigkeiten beim Fensterreinigen verwendet werden. Hierzu werden heute aufwendige Saugsysteme eingesetzt. Mit Hilfe einer elektroosmotischen

Membran kann das Fensterreinigen kostengünstiger und ohne Geräusche realisiert werden. Das Reinigungsgerät der hier beschriebenen Art könnte als Haushaltsroboter ausgestaltet sein. Ein Haushaltsroboter ist autark verfahrbar und benötigt keinen Bediener.

Die Membran könnte in Verbindung mit textilen Materialien wie z.B. Polyamid oder Mikrofasern zur Entfernung von Flüssigkeiten bei Reinigungsgeräten eingesetzt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein Reinigungsgerät mit einer elektroosmotischen Membran

Fig. 2 ein Reinigungsgerät, welches als Haushaltsroboter ausgestaltet ist,

Fig. 3 ein weiteres Reinigungsgerät, welches als Haushaltsroboter

ausgestaltet ist,

Fig. 4 ein Reinigungsgerät, welches eine Sprüheinrichtung aufweist, und

Fig. 5 ein weiteres Reinigungsgerät, welches auf zwei Seiten mit einer elektroosmotischen Membran versehen ist. Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein Reinigungsgerät 1 zum Entfernen und/ oder Aufbringen von Flüssigkeiten auf Oberflächen 2. Es ist eine Membran 3 vorgesehen, durch welche Flüssigkeit mittels Elektroosmose transportierbar ist.

Es ist eine Aufbringeinrichtung 4 vorgesehen, mit welcher Flüssigkeit auf eine Oberfläche 2 dosiert aufbringbar ist. Es ist eine Abführeinrichtung 5 vorgesehen, mit welcher Flüssigkeit von einer Oberfläche 2 entfernbar ist.

Das Reinigungsgerät 1 ist als Haushaltsroboter ausgestaltet. Der

Haushaltsroboter kann durch Rollen 6 bewegt werden.

Mittels der Membran 3, die aus einer porösen Mittelschicht und zwei leitfähigen Deckschichten besteht, kann beim Anlegen einer elektrischen Spannung Flüssigkeit durch die Membran 3 gefördert werden. Die Membran 3 ist auf ihrer Außenseite, wie die meisten Materialien, vorzugsweise negativ geladen.

Die Elektroosmose bewirkt, dass sich auf der Oberfläche der Membran 3, die sich in Kontakt mit einer Flüssigkeit befindet, eine sehr dünne Schicht von Kationen bildet. Sobald man eine Spannung an die Membran 3 anlegt, fließen die Kationen durch Poren der Membran 3 hin zu der negativ geladenen Seite der Membran 3.

Ein elektrisch neutrales, umgebendes Flüssigkeitsmedium wie z.B. Wasser wird dabei durch Viskosekräfte mitgerissen. Durch Variation der elektrischen

Spannung kann die Menge der zu fördernden Flüssigkeit eingestellt werden. Des Weiteren beeinflussen die Wahl der verwendeten Materialien für die poröse Mittelschicht sowie die Durchmesser der Poren den Volumenstrom. Gleiches gilt für die zwei Deckschichten, welche die Mittelschicht sandwichartig zwischen sich aufnehmen, vor allem hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit. Fig. 2 zeigt ein Reinigungsgerät 1 , welches als Haushaltsroboter ausgestaltet ist. Es ist eine Abführeinrichtung 5 vorgesehen, welche mit einem

Schmutzwassertank 7 versehen ist.

Des Weiteren ist ein Reinigungswassertank 8 vorgesehen, von welchem das Reinigungswasser durch Schwerkraft zu einer Aufbringeinrichtung 4 verbracht wird.

Die Aufbringeinrichtung 4 ist als Mikrofaser-Pad ausgestaltet. Die

Abführeinrichtung 5 ist in der unteren Ansicht der Fig. 2 dargestellt. Diese weist eine Membran 3 auf, welche zwischen einer Filterlage 9 und einer optionalen weiteren Lage 10 aufgenommen ist. Beide Lagen können aus Mikrofasern bestehen. Es ist auch denkbar, dass nur eine Lage aus Mikrofasern besteht. Bevorzugt ist die Filterlage 9 aus Mikrofasern aufgebaut. Fig. 3 zeigt ein Reinigungsgerät 1 , welches ebenfalls als Haushaltsroboter ausgestaltet ist. Dieser Haushaltsroboter ist im Wesentlichen genauso aufgebaut wie der Haushaltsroboter gemäß Fig. 2. Jedoch ist die

Aufbringeinrichtung 4 mit einer Membran 3 versehen, um Flüssigkeit, nämlich Reinigungswasser auf eine zu reinigende Oberfläche 2 aufzubringen.

Fig. 4 zeigt eine Reinigungseinrichtung, welche mit einer Aufbringeinrichtung 4 versehen ist, die erlaubt, Flüssigkeit in Form eines Sprühnebels 11 auf eine zu reinigende Oberfläche 2 aufzubringen. Die Reinigungseinrichtung 1 weist einen Reinigungswassertank 8 auf, der in einer stab- oder rohrförmigen Handhabe oder einem stab- oder handförmigen Griff 12 untergebracht ist. Zur Betätigung der Aufbringeinrichtung 4 ist ein Schalter 13 vorgesehen. Im stabförmigen Griff 12 ist des Weiteren ein Schmutzwassertank 7

aufgenommen.

Es ist eine Abführeinrichtung 5 vorgesehen, welche mit einer Membran 3 versehen ist. Die Abführeinrichtung 5 ist der Aufbringeinrichtung 4

gegenüberliegend angeordnet.

Fig. 5 zeigt ein Reinigungsgerät 1 , welches analog zum Reinigungsgerät 1 gemäß Fig. 4 aufgebaut ist. Das Reinigungsgerät 1 gemäß Fig. 5 weist sowohl eine Aufbringeinrichtung 4 als auch eine Abführeinrichtung 5 auf, welche jeweils mit einer Membran 3 versehen sind, um Flüssigkeit auf eine zu reinigende Oberfläche 2 aufzubringen bzw. von dieser aufzunehmen.

In einem stabförmigen Griff 12 ist sowohl ein Reinigungswassertank 8 als auch ein Schmutzwassertank 7 aufgenommen. Des Weiteren ist ein Schalter 13 vorgesehen, um entweder Flüssigkeit durch die Aufbringeinrichtung 4 auf die zu reinigende Fläche 2 aufzubringen oder durch die Abführeinrichtung 5 von dieser zu entfernen. In den Figuren 2 bis 5 ist in den jeweils unteren Ansichten gezeigt, dass eine Membran 3 zwischen einer unteren Filterlage 9 und einer optionalen oberen Lage 10 sandwichartig aufgenommen ist.

Die Lagen 9, 10, können aus Mikrofasern bestehen. Bevorzugt ist es jedoch vorgesehen, dass die Filterlage 9 aus Mikrofasern aufgebaut ist. Eine Membran 3, wie sie in den Figuren 1 bis 5 gezeigt ist kann zwei

Behältnisse abtrennen, welche jeweils mit einer Flüssigkeit befüllt sind. Sobald ein Gleichstrom an die Membran 3 angelegt wird, fließt eine Flüssigkeit durch die Membran 3 in die andere Flüssigkeit hinein. Dieses Phänomen wird Elektroosmose genannt.

Die Membran 3 weist eine Vielzahl von Poren auf. Die Porenwände und die Flüssigkeiten unterscheiden sich in ihrer Eiektronegativität. Dies bedeutet, dass die Elektronen der äußeren Schale eines Atoms der Porenwände und der Flüssigkeit unterschiedliche Bindungsenergien aufweisen.

Das elektrokinetische Potential beschreibt quantitativ den Unterschied zwischen den Elektronegativitäten zweier sich berührender Substanzen. Eine Substanz mit einer höheren Eiektronegativität zieht Elektronen einer Substanz an, welche eine niedrigere Eiektronegativität aufweist. Im Ergebnis wird die anziehende Substanz negativ geladen und die andere Substanz positiv geladen.

Falls die Flüssigkeit eine höhere Eiektronegativität als die Porenwand hat, bilden negative Ionen der Flüssigkeit einen Film auf den Porenwänden. Ein Gleichstrom, welcher an die Membran angelegt wird, erzeugt ein elektrisches Feld in jeder Pore der Membran.

Das Feld bewirkt, dass die ionisierten Flüssigkeitsfilme durch die Porenwände fließen. Die Filmmoleküle kollidieren mit neutralen Molekülen der Flüssigkeit, wobei sie diese durch die Poren hindurchtragen. Dies erfolgt aufgrund einer intermolekularen Anziehung. Die Folge hiervon ist, dass die vollständige Flüssigkeit durch die Membran 3 fließt, wenn ein Gleichstrom angelegt wird.