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Fahrbares Reinigungsgerät
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Die Erfindung betrifft ein fahrbares Reinigungsgerät, z.B.
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Reinigungsmaschine, Reinigungsautomat od. dgl. für größere Flächen,
wie Fußböden od.dgl., mit mindestens einer auf die zu reinigende Fläche auflegbaren
scheibenartigen Bürstenanordnung und mit einem eine rotierende Bewegung der Bürstenanordnung
erzeugenden Antriebsaggregat.
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Derartige Reinigungsgeräte werden beispielsweise zum Schrubben, Polieren,
Shampoonieren usw. von großflächigen Fußböden od.dgl. insbesondere in Werkhallen
oder anderen weitläufigen Gebäuden eingesetzt. Je nach Ausführungsform werden hierbei
Bürstsysteme verwendet, die entweder nur eine Bürste oder aber mehrere Bürsten umfassen.
Bei Geräten mit nur einer Bürste wirkt sich nachteilig aus, daß die während der
Rotation der Bürste zwischen ihr
und der zu reinigenden Fläche auftretenden
Reibungskräfte eine Kraft quer zur Drehachse an der Bürste ausüben, die eine Seitwärtsbewegung
des Gerätes verursachen. Um diesem Mangel abzuhelfen, führt man bei Reinigungsmaschinen
während dem Reinigungsbetrieb Druckverlagerungen auf die Bürste aus, wodurch sich
quer zur Fahrtrichtung eine pendelnde Schwenkbewegung der Maschine einstellt. Dies
kann bei unkontrollierten Schwenkbewegungen zu Beschädigungen der Reinigungsmaschine,
der Möbel, der Wände usw. führen. Bei sogenannten Reinigungsautomaten mit einer
Bürste wurde versucht, das Abdriftproblem dadurch zu lösen, indem die Bürste in
bezug auf ihre Drehachse leicht schräg angestellt wird (z.B. ca. 20). Zwar wird
dadurch das Eigenlenkverhalten des Reinigungsgerätes verbessert, nachteilig stellt
sich jedoch heraus, daß nun nicht mehr die volle Arbeitsbreite der Bürste zur Verfügung
steht, da sie nicht mehr ganzflächig an der zu reinigenden Fläche anliegt. Das stabilere
Fahrverhalten wird also durch den Kompromiß mit einer geringeren Arbeitsbreite erkauft.
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Als weitere Möglichkeit wurde auch schon vorgeschlagen, zwei Bürsten
in Fahrtrichtung gesehen nebeneinander anzuordnen und mit einander entgegengesetzten
Drehbewegungen
zu betreiben. Die auf das Gerät wirkenden Seitenkräfte
sind dadurch ausgeglichen und das Fahrverhalten ist stabil. Diese Bauweise hat jedoch
den Nachteil, daß sie im Verhältnis zur wirksamen Borstenfläche breit baut, sowie
aufwendig und teuer in der Herstellung ist. Zudem muß zur Vermeidung eines nur ungenügenden
Reinigungsergebnisses zwischen den beiden Bürsten eine Versetzung derselben in Fahrtrichtung
und quer dazu vorgenommen werden, um eine Uberlappung der Bürstbereiche zu erzielen.
Dies schmälert nun aber wieder die zur Verfügung stehende Arbeitsbreite, woraus
allgemein für Reinigungsgeräte mit mehreren Bürsten festgestellt werden kann, daß
die nutzbare Bürstenfläche notwendigerweise immer geringer ist als bei Verwendung
einer einzigen Bürste gleicher Gesamtarbeitsbreite.
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Demgegenüber ist es nun die Aufgabe der Erfindung, ein fahrbares Reinigungsgerät
zu schaffen, das bei kostengünstiger Herstellung auch bei Verwendung nur einer Bürste
ein konstantes, geradliniges Fahrverhalten aufweist, bei gleichzeitig vollständiger
Nutzung der Bürstenbreite zum Reinigungsvorgang.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die scheibenartige
Bürstenanordnung
aus mindestens zwei eine gemeinsame Bürstebene besitzenden, gegenläufig rotierenden
Bürstenteilen besteht und daß der erste Bürstenteil als Ringbürste ausgebildet ist,
die den zentralen zweiten Bürstenteil unter Freilassung eines Zwischenraumes vollständig
umschließt.
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Erfindungsgemäß erhält man nunmehr also zwei ineinander gelagerte
Bürsten, die in einer Ebene gegensinnige Drehbewegungen durchführen. Durch eine
bezüglich ihrer Bürstfläche und ihrer Drehzahl durchgeführte Abstimmung der beiden
Bürstenteile kann somit ein Ausgleich der auf das Reinigungsgerät wirkenden Seitenkräfte
durchgeführt werden. Der Geradeauslauf ist also gegenüber einem üblichen Reinigungsgerät
mit nur einer Bürste wesentlich verbessert und nahezu konstant. Auch auf Bodenunebenheiten
reagiert das erfindungsgemäße Reinigungsgerät erheblich gutmütiger als beispielsweise
übliche Geräte mit mehreren Bürsten, dort können auf eine Bürste einwirkende geringe
Hindernisse schon eine Richtungsänderung des Gerätes hervorrufen.
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Ein weiterer Vorteil besteht noch darin, daß nunmehr der volle Bürstendurchmesser,
insbesondere der Ringbürste, als Arbeitsbreite genutzt werden kann.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Reinigungsgerätes
sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß beide Bürsten
zusammen die Fläche einer einheitlichen üblichen Bürste beschreiben können. Dadurch
kann bei sicherem Geradeauslauf eine sehr gründliche Reinigungswirkung erzielt werden.
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Die in Anspruch 4 beschriebene Weiterbildung stellt eine konstruktiv
besonders günstige Bauform dar.
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Die beiden Bürstenteile drehen sich um das gleiche Zentrum, so daß
ein besonders günstiger und direkter Antrieb beider Abschnitte möglich ist.
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Insbesondere auch in Zusammenschau mit den Maßnahmen der Ansprüche
5 und 6 kann eine optimale Auslegung des Reinigungsgerätes bezüglich seiner Fahrstabilität
getroffen werden. Die symmetrische Anordnung der Bürstenteile begünstigt ein ausgewuchtetes
Rotationsverhalten der Bürste. Gleichzeitig kann durch eine beliebige Wahl des Flächenverhältnisses
der Bürstenflächen beider Abschnitte,die infolge der Reibung zwischen Bürstenfläche
und zu reinigende Fläche auf das Gerät wirkende Querkraft exakt ausgeglichen werden.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 7 bewirkt bei sicherem und konstantem
Geradeauslauf eine bestmögliche Intensität des Reinigungs- oder Poliervorganges
od.dgl.
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Bei der Weiterbildung nach Anspruch 9 ist es möglich,
auch
nach der Installierung einer Bürste mit einem bestimmten Bürstflächenverhältnis
zwischen den Bürstenteilen, nachträglich auf das Farverhalten des Reinigungsgerätes
einzuwirken. Ändert sich beispielsweise die Beschaffenheit der zu reinigenden Fläche,
was evtl. die Stabilität des Geradeauslaufes störend beeinflußt, so kann durch Nachregeln
der Drehgeschwindigkeit ein Ausgleich vorgenommen werden.
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Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen lo - 12 beschreiben besonders
vorteilhafte Ausführungsformen bezüglich des Antriebes der beiden Bürstenteile.
Hierbei beschreibt insbesondere die Maßnahme nach Anspruch 11 eine kostengüsntige
und verschleiß- und wartungsfreundliche Ausführungsform.
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Die in Anspruch 13 aufgeführte Weiterbildung beschreibt eine weitere
Möglichkeit, um auf das Fahrverhalten des erfindungsgemäßen Reinigungsgerätes positiv
Einfluß zu nehmen.
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Die Erfindung wird nunmehr anhand beiliegender Zeichnungen näher erläutert,
wobei noch weitere Vorteile aufgeführt werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht
des erfindungsgemäßen Reinigungsgerätes teilweise aufgebrochen,
Fig.
2 eine vergrößerte Darstellung des Bürstenbereiches in einer Schnittdarstellung
gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 3 und Fig. 3 eine Untersicht auf die Bürstenteile.
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Bezugnehmend auf Fig. 1 ist das erfindungsgemäße fahrbare Reinigungsgerät
in einer Seitenansicht dargestellt, wobei zur Verdeutlichung der Darstellung eine
Seitenwand 2 des Reinigungsgerätes im Bereich dessen Vorderseite 1 teilweise aufgebrochen
wurde. Man erkennt in diesem auf gebrochenen Bereich das eigentlicheReinigungsaggregat
3, das im wesentlichen ein Antriebsaggregat 4, eine Bürste bzw. Bürstenanordnung
5 und ein zwischengeschaltetes Getriebe enthält.
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Es ist am Reinigungsgerät in Vertikalrichtung und in etwa im rechten
Winkel zur zu reinigenden Fläche bewegbar angesetzt, wobei eine nicht näher dargestellte
Hubeinrichtung vorgesehen ist, mit der ein bedarfsmäßiges Anheben oder Absenken
des Reinigungsaggregats 3 oder aber nur der Bürste 5 auf eine zu reinigende Fläche
7 durchgeführt werden kann.
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Das Reinigungsgerät enthält im wesentlichen ein Fahrgestell oder einen
Wagen 8, an dessen der Fläche 7 zugewandter Unterseite Laufrollen oder Laufräder
9 angeordnet sind. Gemäß der dargestellten
bevorzugten Ausführungsform
finden sich hierbei in etwa im Längsmittenbereich der Unterseite 10 paarweise angeordnete
Antriebsrollen 11, die mittels Laschen 12 an der Unterseite lo festgelegt sind.
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Die die beiden Antriebsrollen 11 verbindende gemeinsame Antriebsachse
13 führt über nicht näher dargestellte Zwischenorgane zu einem innerhalb des Wagens
8 an dessen Bodenbereich angeordneten Fahrantrieb 14, über den eine stufenlose Geschwindigkeitsregulierung
vorgenommen werden kann. Des weiteren befinden sich ebenfalls an der Unterseite
10 im Bereich der Rückseite 15 des Wagens 8 ebenfalls paarweise vorgesehene Lenkrollen
16, die über abgewinkelte, im Querschnitt U-förmige Laschen 17 an einem Drehgelenk
18 angesetzt sind. Dieses Drehgelenk 18 ermöglicht eine Drehung der Lenkrollen um
eine vertikale, im rechten Winkel zur Fläche 7 ausgerichtete Drehachse.
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Die Oberseite 19 des Wagens 8 ist von einer Haube 20 verschlossen,
die abnehmbar ausgeführt ist, um Zugang zu den im Wagen angeordneten Bauteilen zu
erhalten.
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Diese Haube erstreckt sich ausgehend von der Vorderseite 1 nicht über
die volle Distanz der Baulänge des Wagens, so daß sich im Bereich der Rückseite
15 ein Bedienpult 21 anschließt, an das in Richtung von der Haube weg abstehende
Steuer- bzw. Haltegriffe 22 angesetzt sind. Das Bedienpult enthält Schaltelemente
(nicht dargestellt) zur Funktionssteuerung sämtlicher
durch das
Reinigungsgerät ausführbaren Funktionen.
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über die Haltegriffe 22 kann auf die Fahrtrichtung des Reinigungsgerätes
Einfluß genommen werden.
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In weitgehendst gestrichelter Darstellung ist in Fig. 1 noch ein Frischwassertank
23 im oberen Vorderbereich des Wagens 8 sowie ein Schmutzwassertank 24 in dessen
rückwärtigem Bereich abgebildet. Während des Reinigungsvorganges wird dem momentan
von der Bürste 5 bearbeiteten Flächenabschnitt 26 über eine schematisch dargestellte
Frischwasserleitung 25 Wasser zugeführt und während der Fahrt von einer im Bereich
der Rückseite 15 angeordneten Saugeinrichtung 27 in den Schmutzwassertank 24 zurückgesaugt.
Je nach Bedarf können dem Frischwasser Reinigungszusätze beigemengt werden.
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Im Innern des Wagens 8 befindet sich noch ein nicht dargestellter
Batteriesatz als Energiequelle für die Antriebsaggregate; es ist jedoch auch möglich,
das Reinigungsgerät als sogenannten Kabel-Automaten auszuführen, die Stromzufuhr
erfolgt in diesem Falle über Kabel von einer externen Stromquelle her.
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Im folgenden soll anhand der Fig. 2 und 3 das Reinigungsaggregat 3
beschrieben werden. Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung, wobei die Bürste 5, ansatzweise
das
Gehäuse 28 des Getriebes 6, ein vom Getriebe 6 ausgehender
und die Bürste antreibender Abtriebsstrang 29 und eine Abdeckung 30 erkennbar sind.
Wie auch insbesondere aus Fig. 3 gut zu sehen ist, besitzt die Bürste 5 scheibenartige
Gestalt und ist in zwei konzentrisch und koaxial ineinanderliegende Bürstenteile
bzw. -abschnitte unterteilt. Der erste Bürstenteil bzw. -abschnitt 34 ist hierbei
als Ringbürste 35 ausgeführt, die den zweiten Bürstenteil bzw. -abschnitt 36 vollständig
umgibt.
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Gemäß der dargestellten bevorzugten Ausführungsform hat die Ringbürste
35 die Gestalt eines Kreisringes und der innen liegende zweite Bürstenabschnitt
diejenige einer Kreisscheibe. Der Aussendurchmesser des zweiten Bürstenabschnittes
36 entspricht in etwa dem Innendurchmesser der Ringbürste 35 und ist zweckmäßigerweise
etwas geringer, um eine Reibung der beiden Abschnitte aneinander zu vermeiden.
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Die axiale Lage der beiden Bürstenabschnitte 34 und 36 ist vorzugsweise
so gewählt, daß sie eine gemeinsame Bürstebene 38 besitzen und definieren. Sie besitzen
des weiteren eine gemeinsame Drehachse 37, die vertikal ausgerichtet ist und in
etwa im rechten Winkel zur Bürstebene 38 verläuft.
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Die beiden Bürstenabschnitte 34,36 der Bürste 5 weisen jeweils einen
Borstenbesatz 39 auf,der im Falle der Ringbürste 35 an einer ringförmigen Trägerplatte
40
und im Falle des zweiten Bürstenabschnittes 36 an einer scheibenförmigen Trägerplatte
41 angesetzt ist. Zweckmäßigerweise besitzen die Trägerplatten 40,41 mit dem jeweiligen
Borstenbesatz 39 übereinstimmende Umfangskonturen, so daß ein reibungsfreier Betrieb
gewährleistet ist. Selbstverständlich ist auch jeder andere Aufbau der Bürste 5
möglich, beispielsweise eine einstückige Ausführung des jeweiligen Bürstenabschnitts.
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Weiterhin bezugnehmend auf Fig. 2 wird nachfolgend der Abtriebsstrang
29 näher erläutert. Dieser enthält eine koaxial zur Drehachse 37 verlaufende Zentralwelle
42, die im Bereich eines ihrer Enden 43 an die Trägerplatte 41 angeflanscht ist.
Dies kann mittels einer Schraubverbindung oder aber vorzugsweise mittels einer Bajonettverbindung
durchgeführt werden. Koaxial um die Zentralwelle 42 erstreckt sich eine Hohlwelle
44, deren Innendurchmesser größer ist als der Aussendurchmesser der Zentralwelle
42. Im Bereich des Endes 43 der Zentralwelle erweitert sich die Hohlwelle 44 zu
einem radial nach aussen abstehenden scheibenförmigen Flanschfortsatz 45. Dieser
Fortsatz ist an der Hohlwelle 44 vorteilhafterweise lösbar angesetzt, beispielsweise
durch Verschrauben oder ebenfalls einen Bajonettverschluß, oder aber fest angesetzt
mittels Schweißen od.dgl.
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Die Gestalt des Flanschfortsatzes beschränkt sich nicht
auf
eine scheibenartige Form, vielmehr ist auch eine speichenartige Verbindung mit der
Ringbürste 35 möglich, wodurch insbesondere eine Material- und Gewichtsersparnis
erzielt wird. Im Bereich seines radialen Aussenrandes 46 ist der Flanschfortsatz
45 mit der Trägerplatte 40 der Ringbürste 35 unter Zwischenlegung eines Distanzelementes
47 verbunden. Die Verbindung ist zweckmäßigerweise lösbar ausgeführt, so daß ein
müheloser Wechsel des Bürstenabschnittes bei etwaigem Verschleiß möglich ist. Das
Distanzelement dient zur Wahrung eines gewissen Abstandes zwischen dem Flanschfortsatz
und der Trägerplatte 41, so daß die zur Verbindung der Zentralwelle 42 mit der Trägerplatte
41 notwendigen Verbindungselemente genügend Platz vorfinden.
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Der Aussendurchmesser des Flanschfortsatzes 45 ist etwas geringer
gewählt als der Aussendurchmesser der Ringbürste 35, so daß die den Flanschfortsatz
45 nach oben und seitlich überdeckende schüsselförmige Abdeckung 30 mit ihrem Aussenrand
48 bündig mit dem Aussenrand der Ringbürste 35 abschließt. Um noch einen zusätzlichen
Spritzschutz zu erhalten, kann auch vorgesehen werden, die Abdeckung 30 über die
Bürste 5 bis nahe an die Bürstebene 38 herunterzuziehen oder aber einen getrennten
Spritzschutz anzubringen.
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Der Abtriebsstrang 29 führt ins Innere des auf die Oberseite der Abdeckung
30 aufgesetzten Getriebes 6.
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Dieses befindet sich vorteilhafterweise in koaxialer Ausrichtung zur
Drehachse 37, wobei sich daran anschließend und wiederum in koaxialer Verlängerung
das Antriebsaggregat 4 anschließt (Fig. 1).
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Das Antriebsaggregat 4 weist einen Antriebsmotor auf, dessen Antriebswelle
49 in das Getriebe 6 hineinragt. Dort findet über eine nicht näher dargestellte
Zahnrad- oder Riemenübersetzung eine Aufteilung des Kraftflusses auf zwei Wellen
42,44 des Abtriebsstranges 29 statt. (Nicht dargestellt) Das Getriebe ist hierbei
so ausgelegt, daß die beiden Wellen 42,44 und somit auch die beiden Bürstenabschnitte
34,36 in gegensinniger Weise rotieren, wie dies in Fig. 3 anhand der Pfeile 50,51
dargestellt ist. Je nach Auslegung der Übersetzung können unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten
auch bezüglich der beiden Bürstenabschnitte gewählt werden, weiterhin ist es auch
möglich, z.B. ein variables Riemengetriebe vorzusehen, mit Hilfe dessen eine stufenlose
Drehzahlregulierung möglich ist.
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Durch die Drehzahlregulierung kann das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten
der beiden Bürstenabschnitte eingestellt werden, wodurch je nach Größe der beiden
Bürstflächen 52,53 der beiden Bürstenabschnitte eine derartige Abstimmung erfolgen
kann, daß die zwischen den Bürstflächen 52,53 und dem jeweils zu reinigenden Flächenabschnitt
26 wirkende Reibkraft keine oder nahezu keine Querkräfte mehr auf die Drehachse
37 ausüben können.
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Es entsteht ein Kräftegleichgewicht, das dem Reinigungsgerät zu einer
stabilen Geradeausfahrt verhilft.
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Es ist natürlich auch möglich, die beiden Bürstenabschnitte mittels
zweier getrennter Antriebsmotoren anzutreiben, wodurch evtl. eine noch sensiblere
Abstimmung der Drehzahl möglich ist.
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Die beschriebene Ausführungsform des Reinigungsgerätes beschränkt
sich selbstverständlich nicht auf eine Bürstenausführung mit nur zwei ineinanderliegenden
Bürstenabschnitten, je nach Bedarf kann auch eine Mehrzahl derartig angeordneter
Bürstenabschnitte Verwendung finden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsgerät werden also durch flächenmäßige
und/oder drehzahlmäßige Abstimmung zweier gegenläufiger Bürstenabschnitte die vom
Boden auf die Bürste ausgeübten Kräfte ausgeglichen, so daß keine oder nur geringe
Seitenkräfte auf das Gerät einwirken. Das Reinigungsgerät hat den Vorteil einer
großen nutzbaren Bürstenfläche, wobei die vom Aussenumfang der Ringbürste 35 umschlossene
Bürstenfläche als volle Arbeitsbreite, bei gleichzeitig verbessertem Geradeauslauf
nutzbar ist.
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Hinzu kommt, daß Bodenunebenheiten, die beim Arbeiten mit einem üblichen
Reinigungsgerät mit mehreren
Bürsten auf nur eine Bürste einwirken,
bei Verwendung der erfindungsgemäßen Bürstenanordnung geringere Auswirkung auf die
Geradeauslaufeigenschaft der Reinigungsmaschine haben.
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Das Arbeitsgebiet der erfindungsgemäßen Bürstenanordnung ist nicht
nur auf den bisher beschriebenen Anwendungsfall beschränkt, sondern es können z.B.
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vorgesehen sein auch sogenannte Treibteler/,mit denen Pads, die letztlich
eine gleichartige oder ähnliche Funktion wie die Borstenfläche einer Bürste haben,
angetrieben werden. Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts
sieht auch vor, den Borstenbesatz 39 durch einen andersartigen Besatz zu ersetzen,
beispielsweise zum Polieren oder Abschleifen einer Fläche.
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Eine weitere, nicht dargestellte Ausbildung des erfindungsgemäßen
Reinigungsgerätes sieht vor, eine Anpresseinrichtung zu installieren, mit deren
Hilfe es möglich ist, die einzelnen Bürstenabschnitte mit unterschiedlichen Druckkräften
zu beaufschlagen und dadurch einen variablen Anpressdruck gegenüber der zu reinigenden
Fläche zu erhalten. In diesem Falle, ebenso wie bei der drehzahlmäßigen Abstimmung
des Reinigungsaggregates, kann im montierten Zustand der Bürste eine Anpassung an
die jeweilige Oberflächenbeschaffenheit erfolgen. Auch ist möglich,
Bürsten
zu verwenden, deren Bürstenabschnitte beliebige Flächenanteile einander gegenüber
einnehmen. Zu Beginn des Reinigungsvorganges wird einfacherweise die Reaktion des
Reinigungsgerätes abgewartet und sodann eine Abstimmung auf konstanten Geradeauslauf
vorgenommen, in-dem entweder die gegenläufigen Drehzahlen der Bürstenabschnitte
variiert werden oder aber die Anpresskräfte verändert werden. Diese Ausführungsform
zeichnet sich durch besonders hohen Bedienungskomfort aus.
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