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Die Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Kehrmaschine mit einer oder mehreren höhenverstellbar gelagerten Bürsten bzw. Besen oder Kehrwalzen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei den in der Praxis bekannten Kehrmaschinen wird die Höheneinstellung der Kehrwalze(n) über dem Boden entweder über einen Hebelmechanismus manuell, einen Stellmotor oder sonstige aufwendige Maschinenelemente realisiert. So wird die Kehrwalze für den Kehrzustand auf den Boden abgelassen und für den Ruhezustand wieder angehoben. Dies dient der Schonung der Kehrwalzenborsten, die sich bei permanentem Bodenkontakt in der Ruhestellung verformen und so das Kehrergebnis beeinträchtigen würden.
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Die
DE 10 2009 047 368 A1 betrifft eine Kehranbauvorrichtung, die die Möglichkeit zur Höhenverstellung über Hydraulikzylinder aufweist. Diese Stellelemente müssen jedoch aktiv betätigt werden, so dass das Anheben der Bürsten im Ruhezustand vergessen werden kann. Die Hydraulikzylinder oder andere Stellelemente – dort nicht beschrieben – können auch mit dem Antriebsmotor gekoppelt werden, was die Vorrichtung jedoch konstruktiv aufwendiger und teurer macht. Außerdem fallen hohe Anschaffungs- und Wartungskosten für die Stellelemente an. Die Hydraulikzylinder oder sonstige Stellmotoren sind zudem zusätzliche Verbraucher, die die maximale Laufzeit der Kehrmaschine reduzieren. Schließlich muss noch die Nachstellung der Bürsten/Kehrwalze bei Verschleiß meist manuell erfolgen. Dazu muss ein künstlicher Anschlag verstellt werden, um die tiefere Absenkung der Kehrelemente in Richtung Boden zu ermöglichen.
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Die
DE 20 2013 105 493 U1 beschreibt eine Aufnahmevorrichtung von Kehrgut, bei der die Kehrwalze am Gestell schwenkbar aufgenommen ist. Hier können ansteuerbare Hydraulikzylinder vorgesehen sein, um den Anpressdruck der Kehrwalze auf den Boden zu unterstützen. Eine aktive Anhebung darüber ist jedoch nicht vorgesehen.
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Die
DE 199 42 233 A1 betrifft ein motorgetriebenes Landschaftspflegegerät, dessen Pflegewerkzeug sich optimal an Bodenverhältnisse anlegen soll. Es ist dazu auf einer Wippe mit Gegengewicht gelagert. Eine aktive Andrückung und/oder Abhebung vom Boden erfolgt jedoch nicht.
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Die
DE 200 07 910 U1 schließlich beschreibt eine Kehrmaschine mit zwei schwimmend aufgehängten Tellerbesen. Diese Maschine hat zwar keine Höhenverstellung, jedoch sind die Tellerbesen in ihrem seitlichen Abstand variabel, da sie sich durch ihre Rotation entlang eines Trums nach außen bewegen können. Die konkrete Position der Tellerbesen muss jedoch wiederum aktiv durch Betätigung von Klemmelementen fixiert bzw. begrenzt werden.
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Der Erfindung liegt gegenüber dem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine konstruktive Lösung anzubieten, die die zum Stand der Technik geschilderten Nachteile vermeidet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kehrmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Indem der Antrieb der Bürste über ein Transmissionselement mit Zugtrum erfolgt und dieses so geführt wird, dass es im rotierenden Betrieb der Bürste eine abwärts gerichtete Kraft auf diese ausübt, kann eine automatische Absenk- und Anhebeeinrichtung für die Bürste realisiert werden. Dazu ist außerdem eine Lagerung der Bürste derart erforderlich, dass diese bei stehendem Motor, d. h. außer Betrieb, eine aufwärts gerichtete Kraft erfährt. Die erfindungsgemäße Maschine kann auch mehrere Bürsten beinhalten, die über einen gemeinsamen oder einzelne Antriebe bzw. Transmissionselemente in Rotation versetzbar sind.
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Die erforderliche Vorspannung der Lagerung der Bürste kann bevorzugt durch Gewichtskraft oder Federkraft oder auch eine Kombination von beidem aufgebracht werden.
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Zwar kann die Bürste beispielsweise auch in einer Kulissenführung höhenverstellbar gelagert sein, konstruktiv vorteilhaft ist jedoch eine Lagerung der Bürste an einem um eine Schwenkachse drehbar gelagerten Verstellhebel. In vorteilhafter Ausgestaltung teilt die Schwenkachse den Verstellhebel in einen ersten Hebelarm, an dem die Bürste gelagert ist, und einen zweiten Hebelarm, auf den das Zugtrum einwirkt. Dies kann bevorzugt durch ein auf dem zweiten Hebelarm rotierbar gelagertes Umlenkelement, insbesondere ein Umlenkrad geschehen, über das das Zugtrum läuft. Äquivalent dazu ist eine Ausführungsform mit einem nicht rotierenden, sondern starren Zapfen statt des Umlenkrades, wobei das Zugtrum an der Oberfläche des Zapfens entlang gleitet. Die Ausführungsform mit rotierbarem Umlenkrad weist jedoch in der Praxis in der Regel geringere Reibungsverluste auf.
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In vorteilhafter Weise ist das Zugtrum in einem durchgehenden Antriebselement, beispielsweise einer Kette oder einem Riemen, ausgebildet, das sowohl um das Umlenkelement als auch um ein am Verstellhebel gelagertes Bürstenantriebsrad herum geführt ist. Zur verbesserten Einwirkung auf die Lagerung, guten Ausbalancierung und zum Erhalt eines jeweils sinnvollen Umschlingungswinkels wird das Antriebselement aber vorzugsweise zwischen dem Umlenkelement und dem Bürstenantriebsrad um ein außerhalb des Verstellhebels rahmenfest gelagertes weiteres Umlenkelement, insbesondere ein weiteres Umlenkrad geführt.
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Wenn die höhenverstellbare Bürste der Kehrmaschine eine um eine waagerechte Walzenachse rotierende Kehrwalze ist, kann eine Konstruktion gewählt werden, dass der Verstellhebel nur auf eine Seite der Walzenachse einwirkt. Dies bietet sich dann an, wenn auch die Einleitung der motorischen Antriebskraft nur auf einer Seite der Walzenachse erfolgt. Damit die Anhebung und Absenkung der Kehrwalze dennoch gleichmäßig ist und die Kehrwalze nicht verkantet, kann die andere, nicht direkt mit dem Verstellhebel verbundene Seite der Walzenachse über eine in sich starre Übertragungseinrichtung gekoppelt sein, so dass die Walzenachse unabhängig von ihrer Höhe stets waagerecht bleibt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und in den Zeichnungen dargestellten Funktions- und Ausführungsbeispielen, die im Folgenden erläutert werden; es zeigen:
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1 eine schematische Funktionsskizze der Absenk- und Anhebeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Kehrmaschine in Ruheposition,
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2 eine Darstellung entsprechend 1 jedoch in Kehrposition,
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3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kehrmaschine, teilweise geöffnet und
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4 eine Detaildarstellung der Absenk- und Anhebevorrichtung aus 3.
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In den 1 und 2 sind für die automatische Absenkung und Anhebung wesentliche Elemente schematisch dargestellt. Die Bürste der Kehrmaschine ist hier eine um eine horizontale Walzenachse 1 rotierbare Kehrwalze 2, die von einem Motor 3 über ein Transmissionselement bzw. Antriebselement 4 antreibbar ist. Für die automatische Absenk- und Anhebeeinrichtung ist die Kehrwalze 2 an einem Verstellhebel 5 gelagert, der wiederum um eine Schwenkachse 6 drehbar bzw. verschwenkbar an einem hier nicht dargestellten Maschinenrahmen gelagert ist. Die Schwenkachse 6 teilt den Schwenkhebel 5 in einen ersten Hebelarm 5', an dem sich die Kehrwalze 2 befindet, und einen zweiten Hebelarm 5'', der ein Umlenkelement, hier ein rotierbar gelagertes Umlenkrad 7 aufnimmt. Hinter dem Umlenkrad 7 befindet sich ein Vorspannelement 8, vorzugsweise gebildet durch ein Gegengewicht zur Kehrwalze 2 in Kombination mit einer Feder, hier Druckfeder. Dieses Vorspannelement bewirkt, dass der Verstellhebel 5 bei ausgeschaltetem Motor 3 um die Schwenkachse 6 so ausbalanciert ist, dass die Kehrwalze 2 vom Boden 9 abgehoben ist. Das Antriebselement 4 ist umlaufend ausgebildet und erstreckt sich vom Motor 3 aus über einen Spannarm 11 mit zu einem drehfest mit der Kehrwalze 2 verbundenen Bürstenantriebsrad 12, von diesem über ein rahmenfest gelagertes Umlenkrad 14 und um das Verstellrad 7 zurück zum Motor 3.
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Das Absenken der Kehrwalze 2 in die in 2 dargestellte Kehrposition startet mit dem Einschalten des Motors 3. Dieser versetzt ein Abtriebsrad 13 in Rotation, die die Motorkraft auf das Antriebselement 4 überträgt und die Kehrwalze 2 zu rotieren beginnen lässt. Durch das so entstehende Zugtrum Z wird das Umlenkrad 7 nach oben gezogen und kippt den Verstellhebel 5 um dessen Schwenkachse 6. Die Antriebsrotationsmomente A und A' am Motor 3 und der Kehrwalze 2 erzeugen so indirekt ein Drehmoment D auf den Verstellhebel 5 um dessen Schwenkachse 6. Dadurch senkt sich die Kehrwalze 2 auf den Boden 9 ab und verbleibt in dieser Arbeitsposition bis der Antriebsmotor 3 ausgeschaltet wird.
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Die Größe der Kraft, welche auf das Zugtrum Z des Transmissionselementes 4 wirkt, korreliert mit dem Drehmoment A des Antriebsmotors 3, welches wiederum durch den Widerstand der Bürstenwalze 2 auf dem Boden 9 bestimmt wird. Somit ist das System dynamisch ausgelegt und passt sich eventuellen Bodenunebenheiten an.
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Beim Ausschalten des Motors 3 verschwindet das in das Gesamtsystem eingeleitete Rotationsmoment A, A' und damit auch das Zugtrumm Z im Transmissionselement 4. Durch die vom Vorspannelement 8 erzeugte abwärtsgerichtete Kraft E wird nun der Verstellhebel 5 um dessen Schwenkachse 6 in Richtung F in 1 verschwenkt und hebt damit die Kehrwalze 2 am gegenüberliegenden ersten Hebelarm 5' nach oben an in Richtung G. Damit ist die Ruhelage der Kehrwalze 2 hergestellt.
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Die 3 und 4 zeigen die Absenk- und Anhebeeinrichtung im Gesamtsystem einer Kehrmaschine. Dabei sind die den 1 und 2 entsprechenden Elemente in den 3 und 4 mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. In 3 sind im Gegensatz zu 4 einige Abdeckbleche nicht dargestellt, um eine besserer Gesamtübersicht zu ermöglichen. Bei der abgebildeten Kehrmaschine handelt es sich um eine Tandemwalzenmaschine (mit einer Kehr- und einer Transportbürstenwalze) mit zusätzlichen Tellerbesen 15. Die in Fahrtrichtung vordere Transportbürstenwalze 20 ist nicht höhenverstellbar, sondern rotiert mit stets gleichbleibendem leichten Bodeabstand und führt so das Kehrgut der aufnehmenden Kehrwalze 2 zu. Der Antrieb der Transportbürstenwalze 20 ist dabei von dem Antriebssystem für die aufnehmende, hintere Kehrwalze 2 wie dargestellt abgezweigt.
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Beim Anlaufen des Antriebsmotors 3 wird über das Abtriebsrad 13 im Transmissionselement 4, hier einer Kette, das Zugtrum Z erzeugt, das über das Umlenkrad 7 und den um seine Schwenkachse 6 gelagerten Verstellhebel 5 durch das erzeugte Drehmoment die abwärts gerichtete Kraft in die Kehrwalze 2 einleitet und diese auf den Untergrund zieht. Beim Abschalten des Motors 3 wird die Kehrwalze 2 von dem hier durch ein Gegengewicht 8' und eine hinter einen Maschinenrahmen 18 angeordnete und insoweit nur über einen Pfeil 8'' symbolisierte Druckfeder 8'' vom Boden abgehoben und in ihre Ruhestellung gebracht.
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Bei der erfindungsgemäßen Kehrmaschine erfolgt die Absenkung und Anhebung der Kehrwalze 2 weder über einen manuell zu bedienenden Mechanismus, noch über elektrische, hydraulische oder sonstige Stellelemente. Hierfür notwendige, aufwendige Konstruktionen entfallen somit. Außerdem übernimmt die erfindungsgemäße Konstruktion der Kehrmaschine ebenfalls eine Anpassung bzw. Nachstellung bei Verschleiß der Borsten der Kehrwalze 2, so dass auch hierfür ein aufwendiges oder manuelles Nachstellsystem entfällt. Schließlich bewirkt die erfindungsgemäße automatische Kehrwalzenverstellung eine Selbstregulation der Kehrwalzenhöhe, so dass auch das Auskehren von Bodenunebenheiten verbessert ist. Die gesamte Konstruktion ist wartungsarm und fehlbedienungssicher.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009047368 A1 [0003]
- DE 202013105493 U1 [0004]
- DE 19942233 A1 [0005]
- DE 20007910 U1 [0006]
