DE102017119216A1

DE102017119216A1 - Kehrbürste für ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät

Info

Publication number: DE102017119216A1
Application number: DE102017119216.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Blum
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US11006803B2; JP2019037768A; TW201919535A; CN109419459B; EP3446593A1; US20190059676A1; CN109419459A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kehrbürste (1) für ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät (2), wobei die Kehrbürste (1) eine Rotationsachsenaufnahme (3) zur Aufnahme einer Rotationsachse (4) des Reinigungsgerätes (2) und mindestens eine sich ausgehend von einem Übergangsbereich (9) an der Rotationsachsenaufnahme (3) nach außen erstreckende Büschelaufnahme (5) aufweist, in welcher ein eine Mehrzahl von Borsten (6) aufweisendes Borstenbüschel (7) gehalten ist. Um bekannte Kehrbürsten (1) in Bezug auf ihre Lebensdauer und ihre Reinigungseigenschaft zu optimieren, wird vorgeschlagen, dass die Büschelaufnahme (5) in einer axialen Richtung der Rotationsachsenaufnahme (3) betrachtet bogenförmig gekrümmt ist.

Description

Gebiet der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kehrbürste für ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät, wobei die Kehrbürste eine Rotationsachsenaufnahme zur Aufnahme einer Rotationsachse des Reinigungsgerätes und mindestens eine sich ausgehend von einem Übergangsbereich an der Rotationsachsenaufnahme nach außen erstreckende Büschelaufnahme aufweist, in welcher ein eine Mehrzahl von Borsten aufweisendes Borstenbüschel gehalten ist.
Daneben betrifft die Erfindung eine Kehrbürste für ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät, wobei die Kehrbürste eine Rotationsachsenaufnahme zur Aufnahme einer Rotationsachse des Reinigungsgerätes und mindestens ein sich ausgehend von einem Übergangsbereich an der Rotationsachsenaufnahme nach außen erstreckendes, eine Mehrzahl von Borsten aufweisendes Borstenbüschel aufweist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät mit einer um eine Rotationsachse rotierbaren Kehrbürste, welche eine Rotationsachsenaufnahme zur Aufnahme einer Rotationsachse des Reinigungsgerätes und mindestens eine sich ausgehend von einem Übergangsbereich an der Rotationsachsenaufnahme nach außen erstreckende Büschelaufnahme aufweist, in welcher ein eine Mehrzahl von Borsten aufweisendes Borstenbüschel gehalten ist.
Daneben betrifft die Erfindung ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät mit einer um eine Rotationsachse rotierbaren Kehrbürste, welche eine Rotationsachsenaufnahme zur Aufnahme einer Rotationsachse des Reinigungsgerätes und ein sich ausgehend von einem Übergangsbereich an der Rotationsachsenaufnahme nach außen erstreckendes, eine Mehrzahl von Borsten aufweisendes Borstenbüschel aufweist.
Stand der Technik
Kehrbürsten der vorgenannten Art und sich selbsttätig fortbewegende Reinigungsgeräte mit einer solchen Kehrbürste sind im Stand der Technik bekannt. Die Reinigungsgeräte sind beispielsweise in der Form von autonom arbeitenden Saug- und/oder Kehrgeräten ausgebildet, welche insbesondere in einem Haushalt Anwendung finden. Diesbezüglich ist es bekannt, gegebenenfalls zusätzlich zu einer Saugbearbeitung des zu reinigenden Bodens, eine Bürstbearbeitung desselben vorzunehmen, wozu weiter bevorzugt eine um eine Horizontalachse drehbare Reinigungswalze vorgesehen ist. Um eine darüber hinaus verbesserte Randabreinigung, beispielsweise an Fußleisten oder dergleichen, zu erreichen, sind die Bodenreinigungsgeräte zusätzlich mit einer Kehrbürste ausgestattet, deren Rotationsachse im Wesentlichen vertikal orientiert ist.
Die Druckschrift DE 10 2010 037 672 A1 offenbart beispielsweise ein Reinigungsgerät mit einer Kehrbürste, die eine Mehrzahl von Borstenbüscheln aufweist, die in jeweils einer biegesteifen, nach radial außen gerichteten und langgestreckten Aufnahme aufgenommen sind.
Aufgrund des permanenten Kontaktes der Borstenbüschel mit einer zu reinigenden Fläche und der Rotation der Kehrbürste relativ zu der Fläche unterliegen die Borstenbüschel einem starken Verschleiß, der zu Verformungen und damit zu Einbußen des Reinigungserfolges führen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Kehrbürste für ein Reinigungsgerät zu schaffen, welche im Hinblick auf einen geringen Verschleiß und eine optimale Reinigungsleistung verbessert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird zunächst eine Kehrbürste vorgeschlagen, deren Büschelaufnahme in einer axialen Richtung der Rotationsachsenaufnahme betrachtet bogenförmig gekrümmt ist.
Erfindungsgemäß ist die Büschelaufnahme somit nicht, wie im Stand der Technik bekannt, gerade ausgebildet, sondern bogenförmig gekrümmt, so dass die aus der Büschelaufnahme herausragenden Borsten des Borstenbüschels einen veränderten Winkel zu der zu reinigenden Fläche einnehmen. Dadurch ist ein Aufstellen einzelner Borsten innerhalb des Borstenbüschels verhindert, so dass sich das Borstenbüschel weniger stark verformt und somit eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt. Die Kehrbürste ist so mit dem Reinigungsgerät verbindbar, dass die Büschelaufnahme entgegen einer Rotationsrichtung der Kehrbürste gekrümmt ist, so dass bei der Rotation der Kehrbürste die Büschelaufnahme vorauseilt und das Borstenbüschel der Bewegung folgt, und zwar so, dass die aus der Büschelaufnahme herausragenden Borsten mit den freien Endbereichen der Borsten über die zu reinigende Fläche gezogen werden. Dadurch wird verhindert, dass die Borsten „gegen den Strich“ gekämmt werden, was eine Deformation der Borstenbüschel hervorrufen würde.
Die Büschelaufnahmen können unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen. Vorzugsweise ist die Querschnittsform rund oder elliptisch. Bei einer unsymmetrischen, wie beispielsweise elliptischen, Form ist die jeweilige Seite mit der größeren Seitenlänge vorzugsweise quer zu der Rotationsrichtung der Kehrbürste gerichtet. Grundsätzlich kann die Kehrbürste nur ein Borstenbüschel aufweisen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausbildung der Kehrbürste mit einer Mehrzahl von Borstenbüscheln. Insbesondere eignet sich eine Anzahl von drei bis sieben Borstenbüscheln, deren Büschelaufnahmen besonders bevorzugt in gleichen Winkelabständen an der Rotationsachsenaufnahme angeordnet sind. Dadurch sind zwischen den in Umfangsrichtung der Rotationsachsenaufnahme benachbarten Büschelaufnahmen gleichgroße Winkelbereiche eingeschlossen. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, variierende Abstände zwischen den benachbarten Büschelaufnahmen vorzusehen.
Es wird vorgeschlagen, dass ein von der Rotationsachsenaufnahme abgewandter Endbereich der Büschelaufnahme bezogen auf eine die Rotationsachse und den Übergangsbereich schneidende radiale Richtung um einen Winkel von ca. 20° bis 80°, insbesondere um einen Winkel von 30° bis 60°, verlagert ist. Ausgehend von einer angenommen, geradlinigen Ausbildung der Büschelaufnahme in einer bezogen auf die Rotationsachse radialen Richtung ist die Büschelaufnahme nun so gekrümmt, dass der Endbereich der Büschelaufnahme, an welchem die Borsten austreten, um einen Winkel von 20° bis 80° verlagert ist, insbesondere um einen Winkel von 30° bis 60°. Die angegebenen Winkel beziehen sich jeweils auf eine in der Rotationsachsenaufnahme aufgenommene Rotationsachse. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine Krümmung vorgeschlagen, bei welcher der Endbereich der Büschelaufnahme um einen Winkel von 45° um die Rotationsachse verlagert ist, so dass sich die Büschelaufnahme ausgehend von dem Übergangsbereich an der Rotationsachsenaufnahme entsprechend krümmt. Das Maß der Krümmung ist dabei nicht zuletzt auch von dem Material der Büschelaufnahme abhängig. Die Bogenform der Büschelaufnahme ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sich ein nahezu konstanter Krümmungsradius ergibt. Insbesondere enthält die Bogenform keine unstetigen Bereiche, in welchen die Büschelaufnahme geknickt ist.
Gemäß einer alternativen Ausführung wird eine Kehrbürste für ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät vorgeschlagen, welche eine Rotationsachsenaufnahme zur Aufnahme einer Rotationsachse des Reinigungsgerätes und mindestens ein sich ausgehend von einem Übergangsbereich an der Rotationsachsenaufnahme nach außen erstreckendes, eine Mehrzahl von Borsten aufweisendes Borstenbüschel aufweist, und wobei der Übergangsbereich ein Büschellager aufweist, an welchem das Borstenbüschel bezogen auf eine Umfangsrichtung gelenkig gelagert ist, so dass das Borstenbüschel bei einer Rotation der Kehrbürste um einen Lagermittelpunkt des Büschellagers verschwenkbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung sind die Borstenbüschel in dem Übergangsbereich verschwenkbar angeordnet, so dass die Borstenbüschel relativ zu der Rotationsachsenaufnahme verschwenkt werden können, wenn die Kehrbürste um die Rotationsachse des Reinigungsgerätes rotiert. Je nach der aktuellen Rotationsstellung der Kehrbürste in Rotationsrichtung folgt das Borstenbüschel somit der Bewegung der Rotationsachsenaufnahme. Bei dieser Ausgestaltung wird ebenfalls verhindert, dass die Borsten des Borstenbüschels quer zu einer Rotationsrichtung der Kehrbürste stehen, was ein Aufstellen von einzelnen Fasern und somit auch einen erhöhten Verschleiß der Borstenbüschel zur Folge hätte. Das an dem Übergangsbereich der Rotationsachsenaufnahme angeordnete Büschellager kann beispielsweise gemäß einer besonders einfachen Gestaltung eine Aussparung oder ein Durchgangsloch sein, in welche bzw. welches ein an der Büschelaufnahme ausgebildeter Vorsprung bzw. Stift eingreift. Der Stift kann beispielsweise auch als Niet ausgebildet sein, dessen Außendurchmesser so auf einen Innendurchmesser des Büschellagers abgestimmt ist, dass ein reibarmes Verschwenken des Durchgangsloches möglich ist.
Auch gemäß dieser Ausführung kann vorgesehen sein, dass das Borstenbüschel mittels einer Büschelaufnahme an der Rotationsachsenaufnahme gehalten ist. Dabei sind die Borsten teilweise von einer stabilisierenden Büschelaufnahme umgeben, welche wiederum mit dem Büschellager verbunden ist.
Bei beiden prinzipiell möglichen Ausführungsformen von Kehrbürsten, nämlich einerseits solchen mit einer bogenförmig gekrümmten Büschelaufnahme, und andererseits solchen mit einem an einem Büschellager verschwenkbar gelagerten Borstenbüschel, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Borstenbüschel von dem Material einer Büschelaufnahme umspritzt ist. Dazu wird das Borstenbüschel mit einem Kunststoffpolymer in einem Spritzgussverfahren umspritzt. Alternativ kann die Büschelaufnahme auch an das Borstenbüschel angeschrumpft sein, wozu ein Kunststoffschlauch über das Borstenbüschel geführt und dort erhitzt wird.
Grundsätzlich ist es nicht notwendig, dass die Borsten des Borstenbüschels in der Rotationsachsenaufnahme verankert sind und die Büschelaufnahme vollständig durchziehen. Vielmehr kann es vorgesehen sein, dass die Büschelaufnahme als Zwischenstück zwischen der Rotationsachsenaufnahme und den Borstenbüscheln fungiert, wobei vorzugsweise nur die Endbereiche der Borsten in der Büschelaufnahme verankert sind, jedoch nicht über die gesamte Länge der Büschelaufnahme bis hin zu der Rotationsachsenaufnahme geführt sind. Gemäß dieser Ausgestaltung dient die Büschelaufnahme im Wesentlichen als ein Ausleger der Rotationsachsenaufnahme, welcher den Abstand zwischen der Rotationsachsenaufnahme und der zu reinigenden Fläche reduziert.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Länge der Büschelaufnahme ungefähr ein- bis dreimal so groß ist wie die aus der Büschelaufnahme herausragende Länge des Borstenbüschels. Die gesamte Länge aus Büschelaufnahme und der herausragenden Länge des Borstenbüschels kann beispielsweise eine Länge von etwa 30 mm bis 80 mm aufweisen, wobei ein Teil dieser Länge von der Büschelaufnahme gebildet ist und der andere Teil durch den sichtbaren Teilbereich der Borstenbüschel. Insbesondere eignet sich hier ein Verhältnis zwischen Büschelaufnahme und freistehendem Teilbereich der Borstenbüschel von 2:1. Somit ist der größte Teil der Länge durch die Büschelaufnahme gebildet, welche eine Führungs- und Stabilisierungsaufgabe für die darin befindlichen Borsten leistet, jedoch nicht dazu gedacht ist, auf die zu reinigende Fläche einzuwirken. Insofern empfiehlt es sich, einen größtmöglichen Anteil der Länge durch die Büschelaufnahme zu überbrücken. Dadurch kann insbesondere auch der Verschleiß an der Kehrbürste reduziert werden, da die Büschelaufnahme einem gegenüber den Borsten geringeren Verschleiß unterliegt. Die einzelnen Borsten können bezogen auf einen Querschnitt runde Kunststofffasern mit einem Durchmesser von 0,1 mm bis 0,3 mm, weiter bevorzugt bis 0,2 mm, sein. Diese Borsten sind zusammengefasst zu dem Borstenbüschel, welches beispielsweise auf einer Länge von 20 mm bis 40 mm gebündelt ist. Diese Bündelung erfolgt ausgehend von der Rotationsachsenaufnahme in Richtung zu den Borstenenden. Beispielsweise verbleibt eine aus der Büschelaufnahme nach außen ragende freie Länge der Borsten bzw. des Borstenbüschels von ebenfalls 10 mm bis 40 mm. Ein Borstenbüschel kann beispielsweise 150 bis 250 Borsten aufweisen, weiter bevorzugt etwa 200 Borsten.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Büschelaufnahme aus einem elastischen Material hergestellt ist. Insbesondere kann die Büschelaufnahme aus einem flexiblen Kunststoff, insbesondere einem gummiartigen Kunststoff wie EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) hergestellt sein. Das elastische Material der Büschelaufnahme erlaubt eine weitere Verformung der Büschelaufnahme bei Belastung während der Anwendung der Kehrbürste. Da die Büschelaufnahme jedoch schon vorgebogen ist, ist eine Verformung durch die Belastung relativ gering. Die Flexibilität der Büschelaufnahme kann neben der Art des Materials des Weiteren auch durch die Form des Profils und die Materialstärke beeinflusst werden. Der Härtegrad des elastischen Materials entscheidet des Weiteren darüber, inwiefern die Büschelaufnahmen der Kehrbürste bei Auftreffen auf ein Hindernis ausweichen können, um nicht beschädigt zu werden.
Gemäß einer Ausführung wird vorgeschlagen, dass die Kehrbürste mehrere Büschelaufnahmen aufweist, welche zueinander verschiedene Materialeigenschaften und/oder Querschnittsformen und/oder Krümmungsradien aufweisen. Die Kehrbürste kann somit beispielsweise Büschelaufnahmen mit zueinander verschiedenen Härtegraden, mit unterschiedlichen Profilquerschnitten oder mit unterschiedlich geformten Krümmungen aufweisen. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Büschelaufnahmen unterschiedlich stark gekrümmt sind, unterschiedliche Längen aufweisen, unterschiedlich lange Borsten halten und/oder unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, insbesondere rund oder elliptisch. Die unterschiedlichen Ausführungen können insbesondere zu einer Ungleichmäßigkeit der Rotationsbewegung der Kehrbürste auf verschiedenen Untergründen führen, so dass insgesamt ein besseres Reinigungsergebnis erzielt werden kann. Insbesondere kann durch die Ausgestaltung der Büschelaufnahmen der Kehrbürste eine Oszillation der Kehrbürste hervorgerufen werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass sich die Büschelaufnahme in einer senkrecht zu der Rotationsachse orientierten Richtung betrachtet geneigt zu einer die Rotationsachsenaufnahme aufweisenden Ebene erstreckt, insbesondere mit einem Winkel von ca. 5° bis 20°. Diese Ausführung führt dazu, dass die Büschelaufnahmen und auch die damit verbundenen Borstenbüschel in Richtung der zu reinigenden Fläche ragen, wenn die Kehrbürste an der Rotationsachse des Reinigungsgerätes befestigt ist. Die Büschelaufnahmen erstrecken sich somit nicht nur in einer einzigen Ebene, sondern weisen auch eine Ausbildung in eine Richtung parallel zu der Rotationsachse auf. Dadurch sind gleichzeitig auch die freien Enden der Borsten relativ zu der zu reinigenden Fläche geneigt, so dass möglichst alle Borsten in Kontakt mit der zu reinigenden Fläche gelangen können. Vorzugsweise können die Borsten eines Borstenbüschels dafür auch unterschiedliche Längen aufweisen.
Neben den zuvor vorgeschlagenen Ausführungen von Kehrbürsten wird mit der Erfindung des Weiteren auch ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät mit einer um eine Rotationsachse rotierbaren Kehrbürste vorgeschlagen, welche eine Rotationsachsenaufnahme zur Aufnahme einer Rotationsachse des Reinigungsgerätes und mindestens eine sich ausgehend von einem Übergangsbereich an der Rotationsachsenaufnahme nach außen erstreckende Büschelaufnahme aufweist, in welcher ein eine Mehrzahl von Borsten aufweisendes Borstenbüschel gehalten ist, und wobei die Büschelaufnahme in einer axialen Richtung der Rotationsachsenaufnahme betrachtet entgegen einer Rotationsrichtung der Rotationsachse bogenförmig gekrümmt ist.
Des Weiteren kann das sich selbsttätig fortbewegende Reinigungsgerät alternativ auch eine Kehrbürste aufweisen, welche eine Rotationsachsenaufnahme zur Aufnahme einer Rotationsachse des Reinigungsgerätes und ein sich ausgehend von einem Übergangsbereich an der Rotationsachsenaufnahme nach außen erstreckendes, eine Mehrzahl von Borsten aufweisendes Borstenbüschel aufweist, wobei der Übergangsbereich ein Büschellager aufweist, an welchem das Borstenbüschel bezogen auf eine Umfangsrichtung gelenkig gelagert ist, so dass das Borstenbüschel bei einer Rotation der Kehrbürste um einen Lagermittelpunkt des Büschellagers entgegen einer Rotationsrichtung der Rotationsachse verschwenkbar ist.
Der Rotationsachse des Reinigungsgerätes ist ein Elektromotor zugeordnet, welcher die Rotationsachse und damit auch die damit verbundene Kehrbürste mit einer Drehzahl von beispielsweise 100 U/min bis 200 U/min rotieren kann. In bevorzugter Ausgestaltung erfahren die radial äußeren Borstenenden der Borstenbüschel je nach einem Abstand von der Rotationsachse beispielsweise Umlaufgeschwindigkeiten von 0,9 m/s bis 1,5 m/s.
Die weiteren Vorteile und Merkmale des vorgeschlagenen Reinigungsgerätes ergeben sich wie zuvor in Bezug auf die erfindungsgemäße Kehrbürste beschrieben.
Bezüglich aller angegebenen Wertebereiche sind auch nicht explizit genannte Zwischenwerte, insbesondere in 1-Grad-Schritten und/oder 1-Millimeter-Schritten, mit eingeschlossen, insbesondere hinsichtlich einer ein- oder mehrfachen Einengung der angegebenen Bereichsgrenzen in der angegebenen Schrittweite.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Reinigungsgerät in einer perspektivischen Ansicht,
2 das Reinigungsgerät in einer Unteransicht,
3 eine erfindungsgemäße Kehrbürste in einer perspektivischen Ansicht,
4 die Kehrbürste in einer Seitenansicht,
5 die Kehrbürste in einer Draufsicht,
6 eine Draufsicht auf das Reinigungsgerät gemäß 1,
7 das Reinigungsgerät bei der Reinigung an einer Wand,
8 ein vergrößerter Teilausschnitt aus 7,
9 eine erfindungsgemäße Kehrbürste gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht,
10 die in 9 dargestellte Kehrbürste in einer Draufsicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Die 1 und 2 zeigen ein selbsttätig verfahrbares Reinigungsgerät 2 in Form eines Kehrgerätes, mit einem Gehäuse 12, zwei elektromotorisch angetriebenen Rädern 14, einer um eine Horizontalachse drehbaren Reinigungswalze 15 und einer um eine im Wesentlichen vertikale Rotationsachse 4 rotierende Kehrbürste 1.
Das Reinigungsgerät 2 weist eine Navigationseinrichtung auf, mittels welcher sich das Reinigungsgerät 2 autonom innerhalb der Umgebung orientieren und fortbewegen kann. Zu der Navigationseinrichtung gehört eine innerhalb des Gehäuses 12 angeordnete Abstandsmesseinrichtung 13, welche Abstände zu Hindernissen innerhalb der Umgebung des Reinigungsgerätes 2 misst. Die Abstandsmesseinrichtung 13 kann beispielsweise eine optische Triangulationsmesseinrichtung sein, welche eine Laserquelle und einen Sensor aufweist. Die Laserquelle emittiert Licht in die Umgebung des Reinigungsgerätes 2, während der Sensor von Hindernissen zurückreflektiertes Licht detektiert. Daraus kann der Abstand zu Hindernissen ermittelt werden, welche des Weiteren zu einer Umgebungskarte weiterverarbeitet werden können, auf welche die Navigationseinrichtung für eine Fortbewegung des Reinigungsgerätes 2 zugreift.
Das Reinigungsgerät 2 reinigt während einer Fortbewegung eine zu reinigende Fläche mittels der Reinigungswalze 15 und der Kehrbürste 1. Die Reinigungswalze 15 sowie auch die Kehrbürste 1 sind über Elektromotoren angetrieben, welche von einem in dem Reinigungsgerät 2 angeordneten Akkumulator mit Energie versorgt werden. Die Kehrbürste 1 weist teilweise über die Kontur des Gehäuses 12 hinaus, um beispielsweise eine intensivere Reinigung an Raumbegrenzungen wie Fußleisten vornehmen zu können. Der von der Reinigungswalze 15 und der Kehrbürste 1 aufgenommene Schmutz wird von einem Saugluftstrom einer Motor-Gebläse-Einheit des Reinigungsgerätes 2 (nicht dargestellt) in einen Staubsammelbehälter (nicht dargestellt) gefördert.
Die 3 bis 5 zeigen die Kehrbürste 1 des Reinigungsgerätes 2 aus unterschiedlichen Perspektiven. Die Kehrbürste 1 weist eine Rotationsachsenaufnahme 3 auf, welche mit der Rotationsachse 4 des Reinigungsgerätes 2 verbindbar ist. Die Rotationsachsenaufnahme 3 ist eine Nabe mit hier im Wesentlichen kreisförmigem Grundriss. An der Rotationsachsenaufnahme 3 sind hier insgesamt fünf Büschelaufnahmen 5 ausgebildet, welche beispielsweise in einem Übergangsbereich 9 der Rotationsachsenaufnahme 3 an diese angespritzt sind. Die Büschelaufnahmen 5 sind bogenförmig gekrümmt. In einem Endbereich 8 der Büschelaufnahme 5 ist ein Borstenbüschel 7 mit einer Vielzahl von Borsten 6 aus der Büschelaufnahme 5 herausgeführt. Die Borsten 6 können entweder die gesamte Länge der Büschelaufnahme 5 bis zu dem Übergangsbereich 9 durchsetzen und in der Rotationsachsenaufnahme 3 verankert sein, oder alternativ nicht über die gesamte Länge der Büschelaufnahme 5 ausgebildet sein, sondern beispielsweise bereits in dem Endbereich 8 der Büschelaufnahme 5 verankert sein. Insbesondere können die Borsten 6 des Borstenbüschels 7 mit dem Material der Büschelaufnahme 5 umspritzt sein.
Die Büschelaufnahme 5 weist hier ein gummiartiges Material, beispielsweise EPDM, auf. Ein Borstenbüschel 7 besteht hier beispielsweise aus 200 Borsten 6, die aus einem thermoplastischen Kunststoff, hier beispielsweise Polybutylenterephthalat, hergestellt sind. Die Summe aus der Länge L₁ der Büschelaufnahme 5 und der Länge L₂ des aus der Büschelaufnahme 5 herausstehenden Teilbereiches des Borstenbüschels 7 beträgt hier beispielsweise ungefähr 40 mm, wobei die Büschelaufnahme 5 25 mm lang ist und der hervorstehende Teilbereich der Borstenbüschel 7 ungefähr 15 mm lang ist. Wie in 4 dargestellt, sind die Büschelaufnahmen 5 und damit auch die Borstenbüschel 7 ausgehend von der Ebene der Rotationsachsenaufnahme 3 in Richtung einer zu reinigenden Fläche geneigt, wobei die Büschelaufnahme 5 hier relativ zu der die Rotationsachsenaufnahme 3 aufweisenden Ebene einen Winkel β von ungefähr 20° aufweist. Bezogen auf die in 5 dargestellte Draufsicht auf die Kehrbürste 1 weist die Büschelaufnahme 5 relativ zu einer ausgehend von der Rotationsachse 4 radialen Richtung einen Winkel α von ungefähr 55° auf. Dabei bezeichnet der Winkel α einen Winkel zwischen einer Geraden, die ausgehend von der Rotationsachse 4 durch die Mitte des Übergangsbereiches 9 der Büschelaufnahme 5 verläuft, und einer Geraden, die ausgehend von der Rotationsachse 4 durch eine Mitte des Endbereiches 8 der Büschelaufnahme 5 läuft.
Die 6 bis 8 zeigen die Kehrbürste 1 angeordnet an dem Reinigungsgerät 2. Die Kehrbürste 1 rotiert in eine Rotationsrichtung r um die Rotationsachse 4. Die Büschelaufnahmen 5 sind entgegen der Rotationsrichtung r gekrümmt, so dass die Borstenbüschel 7 bezogen auf die Rotationsrichtung 5 jeweils nach hinten zeigen, während die Büschelaufnahmen 5 in Rotationsrichtung r vorauseilen. Dadurch wird erreicht, dass die Borsten 6 der Borstenbüschel 7 zusammenbleiben und sich nicht aufstellen, wie dies beispielsweise bei einem Kämmen entgegen des Strichs der Fall wäre. Darüber hinaus kommt es durch die gebogene Form der Büschelaufnahmen 5 während der Bearbeitung der Fläche zu einer nur minimalen weiteren Verformung, die durch die Elastizität des Materials der Büschelaufnahme 5 aufgefangen werden kann. Sofern die Kehrbürste 1 wie in 7 dargestellt seitlich an ein Hindernis, beispielsweise eine Wand oder eine Fußleiste, stößt, ermöglicht das elastische Material der Büschelaufnahmen 5 des Weiteren eine Krümmung der Büschelaufnahmen 5 mit einem geringeren Krümmungsradius als der des in 6 dargestellten unbelasteten Zustands.
8 zeigt die vergrößert dargestellte Kehrbürste 1 der 7. Dort ist die Verformung des Borstenbüschels 7 bei einem Kontakt mit dem Hindernis dargestellt.
Die 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kehrbürste, welche ebenfalls für einen nur minimalen Verschleiß ausgebildet ist. Zu diesem Zweck verfügt die Kehrbürste 1 über an einer Rotationsachsenaufnahme 3 gelenkig gelagerte Büschelaufnahmen 5. Die Büschelaufnahmen 5 sind jeweils an einem Büschellager 10 der Rotationsachsenaufnahme 3 gelenkig gelagert, so dass die Büschelaufnahme 5 inklusive des Borstenbüschels 7 um einen Lagermittelpunkt 11 des Büschellagers 10 verschwenkt werden kann. Die Borstenbüschel 7 können auch hier von dem Material der Büschelaufnahme 5 umspritzt sein. Alternativ ist es möglich, dass die Büschelaufnahme 5 nach der Art eines Schrumpfschlauches ausgebildet ist oder eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme bildet, in welche die Borsten 6 des Borstenbüschels 7 eingegossen oder sonst wie verankert sind.
10 zeigt das Verhalten der Kehrbürste 1 bei einem Kontakt mit einem Hindernis. Wenn die aus der Büschelaufnahme 5 herausragenden Borsten 6 des Borstenbüschels 7 das Hindernis berühren, greift eine Kraft an der Büschelaufnahme 5 an, welche die Büschelaufnahme 5 um den Lagermittelpunkt 11 rotiert. Dabei wird beispielsweise die in 10 gestrichelt dargestellte Stellung erreicht. Zusätzlich werden gegebenenfalls die Borsten 6 gebogen.
Obwohl dies in den Figuren nicht dargestellt ist, können sich die Büschelaufnahmen 5 der Kehrbürste 1 relativ zueinander in einer Vielzahl von Parametern unterscheiden. Beispielsweise können die Büschelaufnahmen 5 zueinander verschiedene Materialien, Querschnittsformen oder Krümmungsradien aufweisen. Des Weiteren ist es auch möglich, dass sich die durch den Winkel β gekennzeichnete Neigung der Borstenbüschel 7 relativ zu der Ebene der Rotationsachsenaufnahme 3 unterscheidet. Des Weiteren kann auch das Verhältnis zwischen der Länge L₁ der Büschelaufnahme 5 und der Länge L₂ der Borstenbüschel 7 von Büschelaufnahme 5 zu Büschelaufnahme 5 variieren. Des Weiteren kann auch die gesamte Länge L₁ + L₂ an verschiedenen Büschelaufnahmen 5 unterschiedlich sein. Die Querschnittsform der Büschelaufnahmen 5 ist hier rund, allerdings ist es auch möglich, dass diese beispielsweise elliptisch oder eckig ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

1: Kehrbürste
2: Reinigungsgerät
3: Rotationsachsenaufnahme
4: Rotationsachse
5: Büschelaufnahme
6: Borste
7: Borstenbüschel
8: Endbereich
9: Übergangsbereich
10: Büschellager
11: Lagermittelpunkt
12: Gehäuse
13: Abstandsmesseinrichtung
14: Rad
15: Reinigungswalze
L₁: Länge
L₂: Länge
r: Rotationsrichtung
α: Winkel
β: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010037672 A1 [0006]

Claims

Kehrbürste (1) für ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät (2), wobei die Kehrbürste (1) eine Rotationsachsenaufnahme (3) zur Aufnahme einer Rotationsachse (4) des Reinigungsgerätes (2) und mindestens eine sich ausgehend von einem Übergangsbereich (9) an der Rotationsachsenaufnahme (3) nach außen erstreckende Büschelaufnahme (5) aufweist, in welcher ein eine Mehrzahl von Borsten (6) aufweisendes Borstenbüschel (7) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Büschelaufnahme (5) in einer axialen Richtung der Rotationsachsenaufnahme (3) betrachtet bogenförmig gekrümmt ist.
Kehrbürste (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Rotationsachsenaufnahme (3) abgewandter Endbereich (8) der Büschelaufnahme (5) bezogen auf eine die Rotationsachse (4) und den Übergangsbereich (9) schneidende radiale Richtung um einen Winkel (α) von ca. 20° bis 80°, insbesondere um einen Winkel (α) von 30° bis 60°, verlagert ist.
Kehrbürste (1) für ein sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät (2), wobei die Kehrbürste (1) eine Rotationsachsenaufnahme (3) zur Aufnahme einer Rotationsachse (4) des Reinigungsgerätes (2) und mindestens ein sich ausgehend von einem Übergangsbereich (9) an der Rotationsachsenaufnahme (3) nach außen erstreckendes, eine Mehrzahl von Borsten (6) aufweisendes Borstenbüschel (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (9) ein Büschellager (10) aufweist, an welchem das Borstenbüschel (7) bezogen auf eine Umfangsrichtung gelenkig gelagert ist, so dass das Borstenbüschel (7) bei einer Rotation der Kehrbürste (1) um einen Lagermittelpunkt (11) des Büschellagers (10) verschwenkbar ist.
Kehrbürste (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenbüschel (7) mittels einer Büschelaufnahme (5) an der Rotationsachsenaufnahme (3) gehalten ist.
Kehrbürste (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenbüschel (7) von dem Material der Büschelaufnahme (5) um spritzt ist.
Kehrbürste (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L₁) der Büschelaufnahme (5) ungefähr ein- bis dreimal so groß ist wie die aus der Büschelaufnahme (5) herausragende Länge (L₂) des Borstenbüschels (7).
Kehrbürste (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Büschelaufnahme (5) aus einem elastischen Material hergestellt ist.
Kehrbürste (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Büschelaufnahmen (5) zueinander verschiedene Materialeigenschaften und/oder Querschnittsformen und/oder Krümmungsradien aufweisen.
Kehrbürste (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Büschelaufnahme (5) in einer senkrecht zu der Rotationsachse (4) orientierten Richtung betrachtet geneigt zu einer die Rotationsachsenaufnahme (3) aufweisenden Ebene erstreckt, insbesondere mit einem Winkel (β) von ca. 5° bis 20°.
Sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät (2) mit einer um eine Rotationsachse (4) rotierbaren Kehrbürste (1), insbesondere mit einer Kehrbürste (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kehrbürste (1) eine Rotationsachsenaufnahme (3) zur Aufnahme einer Rotationsachse (4) des Reinigungsgerätes (2) und mindestens eine sich ausgehend von einem Übergangsbereich (9) an der Rotationsachsenaufnahme (3) nach außen erstreckende Büschelaufnahme (5) aufweist, in welcher ein eine Mehrzahl von Borsten (6) aufweisendes Borstenbüschel (7) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Büschelaufnahme (5) in einer axialen Richtung der Rotationsachsenaufnahme (3) betrachtet entgegen einer Rotationsrichtung (r) der Rotationsachse (4) bogenförmig gekrümmt ist.
Sich selbsttätig fortbewegendes Reinigungsgerät (2) mit einer um eine Rotationsachse (4) rotierbaren Kehrbürste (1), insbesondere mit einer Kehrbürste (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kehrbürste (1) eine Rotationsachsenaufnahme (3) zur Aufnahme einer Rotationsachse (4) des Reinigungsgerätes (2) und ein sich ausgehend von einem Übergangsbereich (9) an der Rotationsachsenaufnahme (3) nach außen erstreckendes, eine Mehrzahl von Borsten (6) aufweisendes Borstenbüschel (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (9) ein Büschellager (10) aufweist, an welchem das Borstenbüschel (7) bezogen auf eine Umfangsrichtung gelenkig gelagert ist, so dass das Borstenbüschel (7) bei einer Rotation der Kehrbürste (1) um einen Lagermittelpunkt (11) des Büschellagers (10) entgegen einer Rotationsrichtung (r) der Rotationsachse (4) verschwenkbar ist.