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Die
Erfindung betrifft Bürstenscheiben
für Bodenreinigungsmaschinen
mit einer auf der Unterseite vorgesehenen Vielzahl von Löchern zum
Einsetzen und Befestigen von Borstenbündeln.
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Derartige
Bürstenscheiben
sind in vielfältiger Art
und Weise aus dem vorbekannten Stand der Technik bekannt. Beispielsweise
zeigt die
WO 2006/034815
A2 derartige Bürstenscheiben.
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In
der Praxis werden die Bürstenscheiben
an den Bodenreinigungsmaschinen befestigt und rotierend angetrieben.
Gleichzeitig wird in der Regel eine Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser,
hinzugegeben, um einen besseren Reinigungseffekt zu erzielen. In
der Praxis hat sich gezeigt, dass der Reinigungsflüssigkeitsverbrauch
nicht unerheblich ist. Durch den Verbrauch von Wasser und Reinigungsmitteln
entstehen Kosten. Zudem ist die Reichweite von Bodenreinigungsmaschinen
durch die Kapazität des
Wasser- und Schmutzwassertanks begrenzt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Bürstenscheiben
bereit zu stellen, welche einerseits einen guten Reinigungseffekt erzielen
und welche zudem den Wasserverbrauch möglichst minimieren.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Bürstenscheibe gelöst, die
die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Eine solche Bürstenscheibe
zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass in Draufsicht auf die
Unterseite der Bürstenscheibe
eine Verteilung einer Vielzahl von Löchern für Borstenbüschel derart vorgesehen ist,
dass die jeweils nächstliegend
benachbarten Löcher
entlang einer von radial innen nach radial außen gekrümmt verlaufenden Schaufellinie
angeordnet sind.
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Durch
das Vorsehen von den jeweiligen Löchern entlang einer derartigen
Schaufellinie kann, bei sich drehender Bürstenscheibe, der Effekt erzielt werden,
dass die Reinigungsflüssigkeit
länger
unterhalb der Bürstenscheibe
gehalten wird, als bei Bürstenscheiben,
wie sie gemäß dem Stand
der Technik vorbekannt sind. Die Krümmung der Schaufellinie ist dabei
lediglich in eine Richtung gekrümmt,
bzw. weist keinen Vorzeichenwechsel auf.
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Gemäß der Erfindung
ist vorgesehen, dass wenigstens auf einer Extraschaufellinie liegende
Löcher
mit zu in den anderen Löchern
vorhandenen Borsten unterschiedlich ausgebildeten Extraborsten versehen
sind. Dabei können
vorzugsweise mehrere Extraschaufellinien, insbesondere symmetrisch
verteilt, auf der Unterseite der Bürstenscheibe vorgesehen sein.
Insgesamt ergibt sich hierdurch auch ein gleichmäßiges Reinigungsbild. Die Extraborsten
als solche sind insbesondere dünner
ausgebildet und derart dichter gefasst, als die Borsten, die in
den anderen Löchern
vorgesehen sind, so dass Reinigungsflüssigkeit, die entlang der Extraschaufellinie vorhandenen
Extraborsten schlechter passieren kann, als die entlang der anderen
Schaufellinien verlaufenden Borsten. Hierdurch wird aufgrund der
in den Extraschaufellinien vorhandenen Extraborsten ein verbesserter
Rückhalteschutz
für die
unter der Bürstenscheibe
vorhandenen Reinigungsflüssigkeit erzielt.
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Vorteilhafterweise
sind alle oder die Mehrzahl der Schaufellinien derart ausgebildet,
dass sie eine identische Krümmung
aufweisen und/oder um lediglich einen Drehwinkel der Bürstenscheibe
versetzt angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine vergleichsweise
symmetrische Verteilung von Schaufellinien, die einen gleichmäßigen Reinigungseffekt
erzielen.
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Dabei
können
alle oder die Mehrzahl der Schaufellinien eine konstante Krümmung aufweisen, d.
h. sie verlaufen entlang eines Kreisabschnitts, oder sie weisen
eine Krümmung
auf, die von radial innen nach radial außen abnimmt. Auch ist grundsätzlich eine
Krümmung
denkbar, die von radial außen
nach radial innen abnimmt.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, dass die Schaufellinie im radial inneren Bereich eine durch
die Drehachse verlaufende Radiallinie unter einem Winkel (α) im Bereich
von 0 bis 25° und
insbesondere im Bereich von 0 bis 10° und weiter insbesondere im
Bereich von 0 bis 5° schneidet.
Die Schaufellinie kann insbesondere im radial inneren Bereich wenigstens nahezu
tangential in eine entsprechende Radiallinie übergehen.
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Entsprechend
ist vorteilhaft, wenn die Schaufellinie im radial äußeren Bereich
eine durch die Drehachse verlaufende Radiallinie unter einem Winkel
(β) von
45 bis 90° und
insbesondere unter 60 bis 90° und
weiter insbesondere unter 75 bis 90° schneidet. Vorzugsweise kann
die Schaufellinie im radial äußeren Bereich
eine entsprechende Radiallinie wenigstens nahezu unter 90° schneiden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dann, wenn eine durch
die Drehachse verlaufende Radiallinie, die das innenliegende Loch
einer Schaufellinie schneidet mit einer Radiallinie die durch die
Drehachse verläuft
und das radial außenliegende
Loch der selben Schaufellinie schneidet einen Winkel (γ) im Bereich
von 25 bis 65°,
vorzugsweise im Bereich von 40 bis 50° und weiter vorzugsweise im
Bereich von 45° bilden.
Bei einer derartigen Ausgestaltung haben sich insbesondere bei geringen Drehzahlen
der Bürstenscheibe Ergebnisse
ergeben, bei welchen die Reinigungsflüssigkeit vergleichsweise lange
unterhalb der Bürstenscheibe
verbleibt.
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Weiter
ist vorteilhaft, wenn alle oder die Mehrzahl der Schaufellinien
von einer gleichen Anzahl von Löchern
gebildet werden. Hierdurch ergibt sich ein vergleichsweise symmetrisches
Bild, was zu einer gleichmäßigen Reinigung
führt.
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Zur
vereinfachten Herstellung der Bürstenscheibe
ist denkbar, dass alle oder die Mehrzahl der vorgesehenen Löcher auf
um die Drehachse verlaufenden Kreisbahnen liegen, wobei bei allen
oder der Mehrzahl der Kreisbahnen gleich viele Löcher entlang der jeweiligen
Kreisbahn vorgesehen sind.
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Denkbar
ist ebenfalls, dass wenigstens zwei benachbarte Schaufellinien vorgesehen
sind, wobei die Löcher
dieser Schaufellinien wenigstens teilweise nicht auf den gleichen
um die Drehachse verlaufenden Kreisbahnen liegen. Die Löcher der
benachbarten Schaufellinien sind vielmehr insbesondere versetzt
zueinander angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass bei sich drehenden
Bürstenscheiben
und bei stehender Bodenreinigungsmaschine dennoch der Bereich unter
der Bürstenscheibe
lückenlos
gereinigt wird. Unerwünschte ”Kreisspuren”, die von
den einzelnen, voneinander beabstandeten Kreisbahnen herrühren, werden
vermieden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist denkbar, dass wenigstens zwei benachbarte Schaufellinien im
radial äußeren Bereich
tangential ineinander übergehen
und/oder wenigstens ein gemeinsames Loch oder mehrere gemeinsame
Löcher
aufweisen.
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Dabei
hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Löcher wenigstens
zweier benachbarter Schaufellinien mit Extraborsten versehen sind und/oder
vorzugsweise einem in Kreisrichtung geringeren Abstand als andere
benachbarte Schaufellinien aufweisen und/oder weiter vorzugsweise
die Löcher
dieser beiden Schaufellinien wenigstens teilweise nicht auf den
gleichen um die Drehachse verlaufenden Kreisbahnen liegen.
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Hierdurch
wird erreicht, dass die Löcher,
welche die benachbarten Schaufellinien bilden, versetzt zueinander angeordnet
sind. Es kann damit ein gleichmäßigeres
Reinigen des Bodens gewährleistet werden.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass
entlang einer um die Drehachse verlaufenden Bahn Extraborsten vorgesehen
sind. Diese Bahn kann insbesondere eine Kreisbahn sein. Andererseits
ist denkbar, dass es sich bei der Bahn um eine entlang einer Kreisbahn sich
wellenförmig
schlängelnden
Linie handelt. Aufgrund des Vorsehens einer solchen Bahn wird ein weiterer
Rückhalteeffekt
von Reinigungsflüssigkeit unterhalb
der Bürstenscheibe
erreicht.
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Ferner
ist denkbar, dass die Extraborsten in Axialrichtung über die
anderen Borstenenden wenigstens geringfügig überstehen. Dies ist insbesondere
dann unschädlich,
wenn die Extraborsten dünner
und auch weicher ausgebildet sind, als die restlichen Borsten. Hierdurch
wird ein besserer Reinigungsflüssigkeitsrückhalteffekt
erzielt. Zudem kann aufgrund dieser Borsten eine bessere Reinigung
von Böden
erreicht werden, welche Furchen oder Fugen, wie sie beispielsweise
bei gefliestem Boden auftreten, erzielt werden.
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Eine
andere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung ist derart, dass
die Bürstenscheibe
entlang einer oder mehrerer Schaufellinien verlaufende Flüssigkeitsrückhaltemittel,
wie etwa Dichtlippen, aufweist. Insbesondere kann anstelle von Extraschaufellinie
mit Extraborsten eine entsprechende Schaufellinie mit vorzugsweise
einer Dichtlippe vorgesehen sein. Entsprechend den Extraschaufellinien können insbesondere
mehrere in symmetrischen Abständen
angebrachte geeignete Mittel vorgesehen sein. Die axiale Höhe der Rückhaltemittel
entspricht dabei vorzugsweise der Höhe der Borsten. Rückhaltemittel
in Form von Dichtlippen können
auch geringfügig
unterhalb der Borstenhöhe
derart verlaufend angeordnet sein, dass sie dann zum Tragen kommen,
wenn auf die Bürstenscheibe
eine vorgegebenen Kraft gegen die zu reinigenden Ebene wirkt. Die entsprechenden
Mittel können
insbesondere mit einer der anderen Schaufellinien entsprechenden Krümmung versehen
sein.
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Insbesondere
ist vorteilhaft, wenn die Löcher im
radial inneren Bereich der Bürstenscheibe
senkrecht zur Ebene der Unterseite der Bürstenscheibe verlaufen. Insbesondere
im radial äußeren Bereich kann
allerdings vorgesehen sein, dass der Stellungswinkel der Löcher in
einer die Drehachse schneidenden Radialebene abnimmt. Die Neigung
der Löcher kann
folglich von radial innen nach radial außen entsprechend größer werden.
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Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer ein in
den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
beschrieben und erläutert
ist.
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Es
zeigen:
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1 zeigt
eine Draufsicht auf die Unterseite einer erfindungsgemäßen Bürstenscheibe;
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2 eine
Seitenansicht der Bürstenscheibe
gemäß 1,
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3 einen
Ausschnitt der Bürstenscheibe gemäß 1 ohne
Borsten; und
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4 eine
Tabelle hinsichtlich der Lochverteilung.
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In
den 1 bis 3 ist eine Bürstenscheibe 10 für nicht
dargestellte Bodenreinigungsmaschinen gezeigt, welche in Betrieb
um die Drehachse 12 in Richtung des Pfeils 13 gedreht
wird. Die Bürstenscheibe 10 ist,
wie insbesondere aus 2 deutlich wird, scheibenartig
ausgebildet und weist einen äußeren, um
eine Drehachse 12 entlang einer Kreisbahn verlaufenden
Rand 14 auf. Ferner ist bei der in den Figuren gezeigten
Bürstenscheiben
ein radial innenliegender, ebenfalls um die Drehachse 12 verlaufender
Innenrand 16 vorgesehen.
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Bei
den 1 und 2 sind auf der Bürstenscheibe 10 eine
Vielzahl von Borsten vorgesehen, welche auf der Unterseite der Bürstenscheibe
vorgesehene Löcher 18 eingesetzt
und dort befestigt sind. In jedem Loch 18 ist folglich
ein Borstenbüschel 20, wie
insbesondere aus 1 und 2 deutlich
wird, vorhanden.
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Das
besondere bei der in den Figuren dargestellten Bürstenscheibe 10 ist,
dass in Draufsicht auf die Unterseite der Bürstenscheibe eine Verteilung der
Mehrzahl der Löcher 18 derart
vorgesehen ist, dass die jeweils nächstliegend benachbarten Löcher 18.1, 18.2,
..., 18.18 jeweils entlang einer von radial innen nach
radial außen
gekrümmten
Schaufellinie 22 angeordnet sind. Sämtliche Schaufellinien 22 sind ohne
Vorzeichen wechselgekrümmt.
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Wie
insbesondere aus 1 deutlich wird, sind zwei unterschiedliche
Arten von Schaufellinien vorgesehen. Bei der Mehrzahl der Schaufellinien handelt
es sich um die Schaufellinien 22, die – wie aus 3 deutlich
wird – einen
vergleichsweise großen
Abstand zueinander aufweisen. Ferner sind Extraschaufellinien 24 vorgesehen,
deren Löcher
dichter beieinander liegen.
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Die
Schaufellinien 22, 24 sind dabei derart gewählt, dass
ihre radial äußeren Enden
tendenziell in Drehrichtung der Bürstenscheibe zeigen.
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Bei
dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Löcher 18 der
Extraschaufellinien 24 mit anderen Borsten, nämlich mit
weicheren und dichter gesetzten Borsten besetzt als die Löcher 18 der
restlichen Schaufellinien 22.
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Insgesamt
wird durch die Anordnung der Löcher,
und damit der Borstenbüschel 20,
entlang der Schaufellinien 22, 24 Vorteile erzielt.
Insbesondere wird Reinigungsflüssigkeit,
die sich unterhalb der Bürstenscheibe
befindet, in dessen Betrieb länger unterhalb
der Bürstenscheibe
gehalten. Insofern kann der Reinigungsflüssigkeitsverbrauch mit einer in
den Figuren dargestellten Bürstenscheibe 10 erheblich
gesenkt werden im Vergleich zu Bürstenscheiben,
deren Löcher
bzw. Borstenbüschel
entlang von Radiallinien angeordnet sind.
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Die
einzelnen Schaufellinien 22 weisen jeweils eine identische
Krümmung
auf und sind lediglich um einen Drehwinkel versetzt. Wie insbesondere aus 3 deutlich
wird, verändert
sich die Krümmung
der Schaufellinien 22 und auch der erste Schaufellinien 24 von
radial innen nach radial außen.
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Die
Schaufellinien 22, 24 schneiden im radialinneren
Bereich eine durch die Drehachsen verlaufende Radiallinie r1 unter einem spitzen Winkel α. Ein solcher
Winkel α ist
in 3 eingezeichnet.
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Auf
der radial außen
liegenden Seite schneiden die Schaufellinien 22 und 24 eine
durch die Drehachse verlaufende Radiallinie r2 unter
einem Winkel β,
der im Bereich von 70° liegt.
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Aus 3 wird
ferner deutlich, dass eine erste Radiallinie r3,
welche das radial innen liegende Loch einer Schaufellinie 22 schneidet,
einen Winkel γ mit
einer zweiten Radiallinie r4 bildet, welche
durch das radial außenliegende
Loch der selben Schaufellinie 22 verläuft, wobei der Winkel γ im Bereich
von cirka 40° liegt.
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Bei
der Bürstenscheibe
weisen sämtliche Schaufellinien 22 die
gleiche Anzahl von Löchern, nämlich 18
Löcher
auf. Die Anzahl der Löcher
kann dabei selbstverständlich
je nach Größe und Anwendung
der Scheibe unterschiedlich sein.
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Die
eine Extraschaufellinie 24.1 weist gem. 1 ebenfalls
18 Löcher
auf. Die andere Schaufellinie 24.2 weist lediglich 16 Löcher auf,
die nicht auf den gleichen Kreisbahnen der Löcher der ersten Extraschaufellinie 24.1 liegen,
sondern welche auf Kreisbahnen liegen, welche zwischen den Kreisbahnen
der Löcher
der Schaufellinie 24.1 verlaufen. Insofern sind die Löcher der
beiden Extraschaufellinien 24.1 und 24.2 versetzt
zueinander angeordnet. Ferner ist denkbar, eine dritte, ebenfalls
versetzte Extraschaufellinie vorzusehen.
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Was
insbesondere aus 1 deutlich wird, sind insgesamt
5 Paarungen von Extraschaufellinien 24.1 und 24.2 vorgesehen.
Dabei sind die Löcher
der Extraschaufellinien 24.1 jeweils versetzt zu den Löchern der
Extraschaufellinien 24.2 angeordnet.
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Vorteilhafterweise
sind die Borstenbüschel auf
den Extraschaufellinien derart ausgebildet, dass sie in axialer
Richtung geringfügig über die
restlichen Borstenbüschel 20 überstehen.
Um einen verbesserten Reinigungseffekt zu erzielen und zudem möglichst
lange Reinigungsflüssigkeit
unterhalb der Bürstenscheibe
zu halten, ist je nach Anwendungsfall denkbar, dass die freien Enden
der Extraborsten, d. h. der Borstenbüschel auf den Extraschaufellinien, gespleist
ausgebildet sind.
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Wie
aus 4, erste Zeile, deutlich wird, sind bei der in
der Figur gezeigten Ausführungsform insgesamt
34 um die Drehachse vorgesehene Kreisbahnen mit den Reihennummern
1 bis 34 vorgesehen. Die Nummern sind in 3 beispielhaft
in den Extraschaufellinien 24.1 und 24.2 dargestellt.
In der nächsten
Zeile der 4 ist der Reihendurchmesser der
entsprechenden Reihe, beispielsweise in mm, dargestellt. Ferner
ist in der nächsten
Zeile angegeben, wie viele Bündel
insgesamt in der jeweiligen Reihe vorgesehen sind. Daraus wird deutlich,
dass bis zur Reihe 25 in den jeweils geraden Reihen lediglich 5
Borstenbündel
und ab Reihe 27 in den ungeraden Reihennummern ebenfalls lediglich
5 Borstenbüschel
vorgesehen sind. Die Löcher
dieser Reihennummer bilden die Löcher
der Extraschaufellinie 24.2. Die Löcher der Extraschaufellinie 24.1 liegen auf
den gleichen Reihen wie die restlichen Löcher.
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In
der vorletzten Zeile der 4 ist angegeben, unter welchem
Stellungswinkel die Löcher
hinsichtlich einer Radialebene gebohrt sind. Daraus wird deutlich,
dass insbesondere die innenliegenden Löcher einen Stellungswinkel
von 0° aufweisen.
Die radial außenliegenden
Löcher
der Reihen 1 und 3 weisen den maximalen Stellungswinkel 40 in
nach radial außen
gewandter Richtung auf.
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In
der letzten Zeile der 4 ist schließlich noch der Drehwinkel angegeben,
in welchen sich die einzelnen Reihen 1 bis 34, ausgehend von Reihe
34, befinden.
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Erfindungsgemäß ist denkbar,
dass anstelle der Löcher
der Schaufellinie 24.2 eine entlang der Schaufellinie 24.2 verlaufende
Gummilippe vorgesehen wird. Auch eine derartige Dichtlippe trägt dazu bei,
dass Reinigungsflüssigkeit
länger
unter der Bürstenscheibe
gehalten wird. Gemäß der Erfindung können zudem
beliebig anders ausgebildete, weitere Einrichtungen vorgesehen sein,
welche entlang einer Schaufellinie verlaufend dazu geeignet sind,
dass Reinigungsflüssigkeit
unterhalb der Bürstenscheibe länger verbleibt.
