DE102007052514A1

DE102007052514A1 - Antriebseinheit für einen Tellerbesen und Abdeckeinrichtung für eine Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102007052514A1
Application number: DE200710052514
Authority: DE
Inventors: Hermann Haaga
Original assignee: Ing Haaga Werkzeugbau GmbH and Co KG
Current assignee: Electrostar De GmbH
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für einen rotierbar gelagerten Tellerbesen, umfassend eine Rolle (20) und ein Getriebe (21, 22), über welches eine Drehbewegung der Rolle (20) in eine Rotationsbewegung des Tellerbesens (1) übersetzbar ist, wobei das Getriebe (21, 22) zumindest teilweise in einer Abdeckeinrichtung (4) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für einen rotierbar gelagerten Tellerbesen, umfassend eine Rolle und ein Getriebe, über welches eine Drehbewegung der Rolle in eine Rotationsbewegung des Tellerbesens übersetzbar ist.
Derartige Tellerbesen werden beispielsweise in handgeführten Kehrmaschinen eingesetzt, wobei eine Rolle durch ein Verfahren über einen Untergrund in eine Drehbewegung um eine etwa horizontale Achse versetzt wird. Durch das Getriebe wird die Drehbewegung der Rolle in eine Rotationsbewegung des Tellerbesens übersetzt, wobei der Tellerbesen um eine im Wesentlichen vertikal angeordnete Achse für eine Kehrbewegung dreht. Die Achse des Tellerbesens kann um einen Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt sein, um so eine Kehrbewegung zu optimieren. Ein in einer Kehrmaschine angeordneter Tellerbesen streift bei der Kehrbewegung beispielsweise über eine Abstreifplatte, so dass ein aufzukehrender Schmutz in einen Schmutzauffangbehälter gekehrt wird.
Tellerbesen finden in Kehrmaschinen unterschiedlicher Größe und für unterschiedliche Einsatzorte Verwendung. Insbesondere bei einer Verwendung unter rauen Bedingungen kann es aufgrund von starkem Schmutzaufkommen zu einer Verschmutzung des Getriebes kommen. Zudem kann es in seltenen Fällen vorkommen, dass aufgrund von Steinschlag oder dergleichen das Getriebe beschädigt wird oder verschleißt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Störanfälligkeit der Antriebseinheit aufgrund von Verschleiß und/oder Verschmutzung zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebseinheit für einen rotierbar gelagerten Tellerbesen, umfassend eine Rolle und ein Getriebe, über welches eine Drehbewegung der Rolle in eine Rotationsbewegung des Tellerbesens übersetzbar ist, wobei das Getriebe zumindest teilweise in einer Abdeckeinrichtung angeordnet ist. Durch die Abdeckeinrichtung wird ein einfacher und wirksamer Getriebeschutz geschaffen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Getriebe als Schneckengetriebe mit einem Schneckenrad und einer Zahnhülse ausgebildet, wobei die Abdeckeinrichtung mindestens zwei Hülsen aufweist, durch welche das Schneckenrad bzw. die Zahnhülse aufnehmbar sind. Die Hülsen sind in einer Ausgestaltung getrennt voneinander fertigbar und durch Verbindungsmittel, wie Rastelemente oder dergleichen, verbindbar. Die Verbindung erfolgt dabei vorzugsweise spaltfrei und/oder mit Dichtelementen. In anderen Ausgestaltungen sind die Hülsen als ein gemeinsames Bauteil gestaltet. Als Hülsen werden dabei auch Bauteile bezeichnet, welche eine nicht-rotationssymmetrische Kontur, beispielsweise eine elliptische Kontur aufweisen. Die Hülse und das Schneckenrad bzw. und die Zahnhülse können je nach Ausgestaltung konzentrisch oder versetzt zueinander angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Hülse für das Schneckenrad eine Gleitfläche auf, welche sich gegen die Rolle für eine Spaltabdeckung abstützt. Die Hülse steht im Betrieb vorzugsweise still, wobei das Schneckenrad in der Hülse drehbar gelagert ist. Das Schneckenrad ist drehfest mit der Rolle verbunden, welche relativ zu der Hülse rotiert. Für die Hülse und die Rolle wird in einer Ausgestaltung eine geeignete Materialpaarung mit guten Gleiteigenschaften verwendet. Alternativ oder zusätzlich werden die Hülse und/oder die Rolle an den Gleitflächen beschichtet.
In einer Weiterbildung weist die Gleitfläche der Hülse des Schneckenrads eine Aussparung für eine Erhebung einer komplementären, nicht-glatten Oberfläche der Rolle auf. Je nach Bauart können in einer Kehrmaschine mehrere Tellerbesen vorgesehen sein, welche jeweils durch eine Rolle angetrieben werden. Die einzelnen Rollen können dabei teilweise unterschiedlich gestaltet sein. Um eine richtige Montage der Rollen zu gewährleisten, können auf den Rollen entsprechende Kennzeichnungen vorgesehen sein. Diese Kennzeichnungen sind je nach Ausgestaltung zumindest teilweise als Erhebungen in einer Gleitfläche für die Spaltabdichtung zu der Abdeckeinrichtung vorhanden. Um trotz dieser Erhebungen oder bei anderen, nicht-glatten Gleitflächen einen guten Schmutzschutz zu erzielen, weist die Gleitfläche der Hülse eine komplementäre Aussparung auf, um so eine möglichst optimale Spaltabdichtung auch bei nicht-glatten Gleitflächen zu erzielen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Rolle auf einem Achshalter gelagert, wobei der Achshalter in der Abdeckeinrichtung vormontierbar ist. Eine Vormontage ist dabei beispielsweise durch Einfügen des Achshalters in die Abdeckeinrichtung und/oder durch Umspritzen des Achshalters bei Herstellen der Abdeckeinrichtung als Spritzgussteil möglich. Nach der Vormontage sind der Achshalter und die Abdeckeinrichtung auf einfache Weise gemeinsam handhabbar. Da durch wird beispielsweise auch eine Montage des Schneckengetriebes vereinfacht.
In einer Weiterbildung ist der Achshalter in der Abdeckeinrichtung verrastet. Für die Verrastung sind in dem Achshalter in einer Ausgestaltung entsprechende Rastelemente, wie Rastnasen und/oder -vorsprünge vorgesehen. Die Rastelemente sind in einer Ausgestaltung so angeordnet, dass sie eine Stützwand, gegen welche sich der Achshalter abstützt, und eine Montagewand, welche gegenüber der Stützwand geringere Abmaße aufweist und über welche eine Verrastung stattfindet, umfassen. Die Stützwand ist dabei so positioniert, dass sie den Achshalter in eine Richtung abstützen, in welcher im Gebrauch höhere Kräfte zu erwarten sind.
In einer anderen Weiterbildung weist die Abdeckeinrichtung Mittel für eine (Vor-)Montage des Achshalters nach dem Poka-Yoke-Prinzip auf. Das Poka-Yoke-Prinzip ist eine Methode zur Vermeidung unbeabsichtigter Fehlhandlungen, beispielsweise einer Fehlmontage. Erfindungsgemäß sind Mittel vorhanden, welche eine Fehlmontage verhindern. So sind beispielsweise geeignete Vorkehrungen getroffen, um bei zueinander spiegelbildlich gestalteten Achshaltern und/oder Abdeckeinrichtungen für gegenüberliegende Seiten einer Kehrmaschine o. dgl. jeweils nur eine Montage von seitengleichen Bauteilen zu erlauben. Dadurch können Fehler bei der Montage, welche sich auf das Endprodukt auswirken könnten, vermieden werden.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Abdeckeinrichtung eine Schmier- und/oder Wartungsöffnung auf. Insbesondere bei Verwendung eines Schneckengetriebes ist im Betrieb eine regelmäßige Schmierung sinnvoll, um einen schnellen Verschleiß der Bauteile zu verhindern. Bei herkömmlichen Antriebseinheiten ist das Getriebe für diesen Zweck gut zugänglich. Eine Schmier- und/oder Wartungsöffnung ermöglicht trotz der Abdeckeinrichtung eine gute, schnelle und einfache Schmierung.
In einer Weiterbildung ist die Schmier- und/oder Wartungsöffnung an der Abdeckeinrichtung im Bereich eines Berührungspunktes zwischen einer aufgenommenen Zahnhülse und einem aufgenommenen Schneckenrad angeordnet. Dadurch ist eine direkte Schmierung auf einfach Weise realisierbar.
In einer anderen Ausgestaltung ist die Form der Abdeckeinrichtung für eine spritzgusstechnische Fertigung optimiert. Die Form ist zu diesem Zweck in einer Ausgestaltung so gewählt, dass nur gradlinige Bearbeitungsflächen gegeben sind. Alternativ oder zusätzlich werden Hinterschneidungen und/oder Materialhäufungen vermieden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist mindestens eine Hülse so dimensioniert, dass das Schneckenrad und/oder die Zahnhülse unter Spiel für ein Taumeln einsetzbar sind. Im Betrieb kann die Zahnhülse und/oder das Schneckenrad eine Taumelbewegung ausführen. Die Hülsen sind vorzugsweise so dimensioniert, dass auch bei einer Taumelbewegung kein Kontakt stattfindet. Einzelne Abdeckeinrichtungen können dabei für verschieden dimensionierte Getriebe eingesetzt werden, wobei vorzugsweise jeweils die Montage nicht zusammengehörender Bauteile verhindert ist.
In noch einer anderen Ausgestaltung ist eine Außenkontur für einen Schmutzabprall optimiert. Die Flächen weise hierzu beispielsweise Schrägen oder dergleichen auf, so dass ein auftreffender Schmutz geeignet umgelenkt wird.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Kehrmaschine mit mindestens einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einer Abdeckeinrichtung.
Weiter wird die Aufgabe gelöst durch eine Abdeckeinrichtung für eine Antriebseinheit eines Tellerbesens. Die Abdeckeinrichtung kann dabei beispielsweise auch als Nachrüstteil für bereits vorhandene Antriebseinheiten und/oder Kehrmaschinen gestaltet sein.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet. Als Teil eines Ausführungsbeispiels beschriebene oder dargestellte Merkmale können ebenso in einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu erhalten.
In den Zeichnungen zeigen schematisch:
1: einen Tellerbesen und einen Tellerbesenantrieb in einer Querschnittsansicht;
2: eine Abdeckeinrichtung für eine Antriebseinheit in einer perspektivische Darstellung,
3: die Abdeckeinrichtung gemäß 2 in einer zweiten perspektivische Darstellung,
4: die Abdeckeinrichtung gemäß 2 in einer dritten perspektivische Darstellung mit einem aufgenommenen Achshalter und
5: eine Abdeckeinrichtung mit einer montierten Rolle und Zahnhülse für einen Tellerbesenantrieb.
1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Tellerbesen 1 sowie dessen Antrieb 2. Der Tellerbesen 1 umfasst einen im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Grundkörper 10, an dessen Rand 12 Borsten 14 befestigt sind. Der Grundkörper 10 kann dabei kostengünstig als Kunststoffspritzgussteil gefertigt werden. Für eine Kehrbewegung wird der Tellerbesen 1 um eine Achse A rotiert, wobei die Achse A im Wesentlichen vertikal verläuft. Die Achse A kann in verschiedenen Ausführungsformen für eine verbesserte Kehrwirkung mit der Vertikalen einen Winkel einschließen, wobei der Winkel vorzugsweise kleiner als 30° ist. Der Antrieb 2 umfasst eine Rolle 20, welche durch Verfahren über einen Untergrund in eine Drehbewegung versetzt wird. Die Bewegung der Rolle 20 ist über ein Schneckengetriebe, umfassend ein Schneckenrad 21 und eine Zahnhülse 22, auf den Grundkörper 10 übertragbar. Die Zahnhülse 22 ist hierfür einteilig mit einer Welle 23 gestaltet, wobei der Grundkörper 10 drehfest mit der Welle 23 über eine Kupplung 24 verbunden ist. Die Zahnhülse 22 und die Welle 23 sind koaxial zu der Achse A angeordnet, um welche der Grundkörper 10 für eine Kehrbewegung rotiert.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Tellerbesen 1 zusätzlich mit einer weiteren Kupplung 15 ausgebildet, wobei über die Kupplung 15 ein Zahnrad 3, beispielsweise für einen nicht dargestellten motorischen Antrieb des Tellerbesens 1, eingreifen kann. Die Kupplungen 24, 15 sind dabei vorzugsweise als Überlaufkupplung ausgebildet. Dadurch wird beispielsweise bewirkt, dass der motorische Antrieb bei einem rein manuellen Betrieb über die Rolle 20 nicht mitgeschleppt wird.
Die Rolle 20 ist mittels eines Achshalters 25 in einer koaxial zu der Achse A angeordneten Buchse 26 derart gelagert, dass die Rolle 20 um die Drehachse A drehbar ist. Die Rolle 20 wirkt so als Nachlaufrolle, die sich bezüglich der Verfahrrichtung einer nicht dargestellten Kehrmaschine oder dergleichen, an welcher der Tellerbesen 1 montiert ist, immer hinter der Drehachse A anordnet. Dadurch wird bewirkt, dass die Rolle 20 den Tellerbesen 1 immer in gleichem Drehsinn antreibt.
Extreme Verschmutzungen, beispielsweise ein durch den Tellerbesen 1 aufgewirbelter Staub oder Sand und dergleichen, können dazu führen, dass das Schneckengetriebe verdreckt. Zwar tritt aufgrund der kämmenden Bewegung grundsätzlich ein Selbstreinigungseffekt auf, jedoch kann dieser in Einzelfällen nicht ausreichen. Zudem kann es durch einen Steinschlag oder ähnliches, bei Einsatz des Tellerbesens 1 unter extremen Bedingungen, zu einer Beschädigung des Getriebes kommen. Erfindungsgemäß ist daher eine Abdeckeinrichtung 4 als Getriebeschutz vorgesehen. Die Abdeckeinrichtung 4 wird auch als Gehäuse bezeichnet. Die Abdeckeinrichtung 4 weist zwei winklig zueinander angeordnete Hülsen 40, 41 auf, welche in der dargestellten Ausführungsform als ein Bauteil ausgeformt sind. Dabei wird das Schneckenrad 21 von der im Wesentlichen horizontal angeordneten Hülse 40 und die Zahnhülse 22 von der im Wesentlichen vertikal angeordneten Hülse 41 aufgenommen. Die Hülsen 40, 41 sind jeweils an einem Ende geschlossen und an einem gegenüberliegenden Ende offen, so dass das Schneckenrad 21 bzw. die Zahnhülse 22 von den offenen Enden aus einführbar sind.
2 zeigt die Abdeckeinrichtung 4 in einer perspektivischen Darstellung. Dabei sind jeweils die Öffnungen der Hülsen 40 und 41 sichtbar. Die Hülse 40 weist einen Rand 42 mit einer im Wesentlichen glatten Oberfläche auf. Die Oberfläche kann sich so an die in 1 dargestellte Rolle 20 für eine Spaltabdichtung anschmiegen. An dem Rand 42 ist eine Aussparung 45 vorgesehen. Durch die Aussparung 45 ist eine nahezu vollständige Spaltabdichtung gegen eine Rolle 20 auch dann möglich, wenn diese eine nicht glatte Oberfläche aufweist, an welche sich der Rand 42 anschmiegt. Ein Rand 43 der Hülse 41 ist derart gestaltet, dass er sich gegen den Grundkörper 10 des in 1 dargestellten Tellerbe sens 1 und/oder gegen die Welle 23 abstützen kann. Ein der Öffnung 43 gegenüberliegendes Ende der Hülse 41 ist mit einer Schräge 44 gestaltet. Durch die Schräge 44 wird ein Abprallen von Schmutzpartikeln 5, wie schematisch durch Pfeile dargestellt, optimiert.
3 zeigt die Abdeckeinrichtung 4 in einer zweiten perspektivischen Darstellung. Wie in 3 erkennbar, ist im Bereich eines Schnittpunkts zwischen den Hülsen 40, 41 eine Schmieröffnung 46 vorgesehen. Durch die Schmiereöffnung 46 ist es möglich, ein von der Abdeckeinrichtung 4 verdecktes in 1 dargestelltes Schneckengetriebe im Betrieb ohne Demontage zu schmieren. Die Schmieröffnung 46 ist dabei vorzugsweise derart gestaltet, dass ein Zuführrohr einer Schmiermittelflasche oder dergleichen durch die Schmieröffnung 46 einführbar ist.
4 zeigt schematisch die Abdeckeinrichtung 4, wobei der Achshalter 25 durch die Abdeckeinrichtung 4 aufgenommen ist. Wie in 4 erkennbar ist, weist die Hülse 40 an ihrer Innenkontur eine Vielzahl an Rastelementen oder Rippen 47 auf, durch welche in der dargestellten Ausführungsform der Achshalter 25 in der Hülse 40 verrastbar ist. Die Rippen 47, 48 sind dabei derart gestaltet, dass eine möglichst einfache Montage gegeben ist, wobei eine Rippe 48, in einer Hauptbelastungsrichtung im Gebrauch als Stützwand gestaltet ist und für eine bessere Schlagsicherheit erhöht ist. Der Achshalter 25 und die Abdeckeinrichtung 4 bilden eine Vormontageeinheit, an welcher das in 1 dargestellte Schneckengetriebe mit dem Schneckenrad 21 und der Zahnhülse 22 und die Rolle 20 auf einfache Art und Weise montierbar sind. Der dargestellte Achshalter 25 weist zwei zueinander winklige Schenkel 250, 251 auf, wobei durch den einen Schenkel 250 das in 1 dargestellte Schneckenrad 21 und durch den zweiten Schenkel 251 die ebenfalls in 1 sichtbare Zahnhülse 22 drehbar lagerbar ist. Der Schenkel 251 kann dabei koaxial zu einer Erstreckungsrichtung der im Wesentlichen zylindrisch gestalteten Hülse 41 angeordnet sein. Vorzugsweise ist je doch eine leicht versetzte Anordnung vorgesehen, wobei eine Taumelbewegung besser berücksichtigbar ist.
5 zeigt schematisch eine Baueinheit umfassend die Abdeckeinrichtung 4, den darin gelagerten Achshalter 25, die Rolle 20 und ein Schneckengetriebe, wobei jedoch nur eine Zahnhülse 122 des Schneckengetriebes sichtbar ist. Wie in 5 erkennbar, stützt sich die Hülse 40 der Abdeckeinrichtung 4 gegen die Rolle 20 an deren Innenseite 200 ab. Die Hülse 40 deckt so das beispielsweise in 1 dargestellte Schneckenrad 21 ab, welches drehfest mit der Rolle 20 verbunden ist. Die Rolle 20 und das Schneckenrad sind auf dem Achshalter 25 gelagert. Die Abdeckeinrichtung 4 ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass Zahnhülsen und/oder Schneckenräder unterschiedlicher Größe durch die Abdeckeinrichtung aufnehmbar sind. Die Form der Hülse 40 ist für eine gute und berührungsfreie Aufnahme eines Schneckenrads bei minimalem Materialaufwand optimiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Hülse 40 einen eiförmigen Querschnitt auf, wobei an einer Außenkontur Winkel oder Ecken vermieden werden.

Claims

Antriebseinheit für einen rotierbar gelagerten Tellerbesen, umfassend eine Rolle (20) und ein Getriebe (21, 22), über welches eine Drehbewegung der Rolle (20) in eine Rotationsbewegung des Tellerbesens (1) übersetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (21, 22) zumindest teilweise in einer Abdeckeinrichtung (4) angeordnet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Schneckengetriebe mit einem Schneckenrad (21) und einer Zahnhülse (22) ausgebildet ist, wobei die Abdeckeinrichtung (4) mindestens zwei Hülsen (40, 41) aufweist, durch welche das Schneckenrad (21) bzw. die Zahnhülse (22) aufnehmbar sind.
Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (40) für das Schneckenrad (21) eine Gleitfläche aufweist, welche sich gegen die Rolle (20) für eine Spaltabdeckung abstützt.
Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche der Hülse (40) des Schneckenrads (21) eine Aussparung für eine Erhebung einer komplementären, nicht-glatten Oberfläche der Rolle (20) aufweist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (20) auf einem Achshalter (25) gelagert ist, wobei der Achshalter (25) in der Abdeckeinrichtung (4) vormontierbar ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Achshalter (25) in der Abdeckeinrichtung (4) verrastet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinrichtung (4) Mittel für eine (Vor-)Montage des Achshalters (25) nach dem Poka-Yoke-Prinzip aufweist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinrichtung (4) eine Schmier- und/oder Wartungsöffnung (42) aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmier- und/oder Wartungsöffnung (42) im Bereich eines Berührungspunktes zwischen Zahnhülse (22) und Schneckenrad (21) angeordnet ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Abdeckeinrichtung (4) für eine spritzgusstechnische Fertigung optimiert ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hülse (40, 41) so dimensioniert ist, dass das Schneckenrad (21) und/oder die Zahnhülse (22) unter Spiel für ein Taumeln einsetzbar sind.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontur für einen Schmutzabprall optimiert ist.
Kehrmaschine mit einer Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Abdeckeinrichtung für eine Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12.