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Die Erfindung betrifft eine drehbare
Wasch-, Pflege- und/oder Trocknungswalze der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein dafür geeignetes Arbeitselement
gemäß Patentanspruch
17.
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Eine solche Walze ist aus der
DE-OS 2 336 847 bekannt,
auf die weiter unten näher
eingegangen wird.
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Aus der
JP 09 011 865 A ist eine
drehbare Bürste
für eine
Fahrzeugreinigungsvorrichtung bekannt, bei der gefältelte Tuchmaterialien
in Umfangsrichtung auf einem äußeren Umfang
einer Welle dicht angebracht sind, so dass sie sich in mehreren
Stufen in axialer Richtung überlappen.
Erreicht werden soll dadurch eine Verbesserung im Bereich des Tuches und
eine Verbesserung der Kontakteffizienz, damit die Tuchmaterialien
nicht unter Schwerkrafteinwirkung einfach herunterhängen. Die
Tuchmaterialien sind in mehreren Kränzen, die jeweils aus einzelnen Fächern bestehen,
um den Umfang der Welle angeordnet. Die einzelnen Fächer sind
mittels Schrauben an der Welle befestigt. Die Herstellung einer
solchen Bürste
erfordert einen großen
Arbeitsaufwand, weil jeder Fächer
einzeln angeschraubt werden muss. Die Welle selbst ist für eine bestimmte
Autowaschanlage ausgebildet und nicht ohne größeren Aufwand an den Einsatz
in anderen Autowaschanlagen anpassbar.
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Aus der
DE-OS 2 337 567 ist eine Vorrichtung
zum Polieren der Oberflächen
von Fahrzeugen bekannt, die Polierelemente aufweist, welche wie
bei dem zuvor beschriebenen Stand der Technik ebenfalls aus einem
radial gefältelten,
fächerartigen
und nachgiebigen Material bestehen. Die Befestigung der Polierelemente
erfolgt hier allerdings nicht direkt auf dem Außenumfang einer Welle, sondern
auf dem Umfang eines hohlzylindrischen Körpers, der seinerseits auf
einer von außen
angetriebenen Welle fest angebracht ist. Die so aufgebaute Polierwalze
bringt aber die gleichen Probleme wie der zuvor beschriebene Stand
der Technik mit sich, weil alle Polierelemente mittels Schrauben
einzeln an dem Umfang des hohlzylindrischen Körpers befestigt werden müssen. Die
Welle selbst ist nicht ohne weiteres an unterschiedliche Autowaschanlagen
anpassbar, weil sie nur für
eine solche Anlage speziell ausgebildet und auf dem hohlzylindrischen
Körper
fest angebracht ist. Der Unterschied zu der vorgenannten
JP 09 011 865 A besteht
auch darin, daß die
freifliegenden Fächerlängen kürzer sind
(bei gleichem Außen-
oder Sichtdurchmesser der Walze). Dadurch wird der gesamte Tuchkranz
der Walze in Folge geringerer Fülligkeit beherrschbarer
und somit für
eine automatische Steuerung tauglicher.
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Aus dem
DE 299 02 097 U1 ist eine
Waschbürste
für eine
Autowaschanlage bekannt, bei der als Textilelemente ausgebildete
Arbeitselemente auf einem Textilmantel befestigt, insbesondere mit
diesem vernäht
sind, der nicht unmittelbar auf der Welle befestigt ist, sondern
auf einer Hohlwalze aus Kunststoff, die zwischen der Welle und dem
Textilmantel angeordnet ist. Die Befestigung der Textilelemente
ist hier nicht weniger aufwändig
als bei dem zuvor beschriebenen Stand der Technik. Es sind zwar
keine Schrauben zum Befestigen der Textilelemente erforderlich,
jedes Textilelement muss aber einzeln an einem Textilmantel angenäht werden,
der dann seinerseits auf der Hohlwalze befestigt wird. Ein Kunde kann
schadhafte einzelne Textilelemente nicht einfach auswechseln, weil
er dafür
eine spezielle Nähvorrichtung
oder eine andere passende Vorrichtung benötigen würde, mit der sich jedes einzelne
Textilelement an dem Textilmantel befestigen ließe. Die Welle selbst hat offenbar
nur einen bestimmten kreisförmigen
Querschnitt, ist also ebenfalls nur für eine ganz spezielle Autowaschanlage
vorgesehen und geeignet.
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Die
DE-OS
2 336 847 , von der wie eingangs erwähnt der Patentanspruch 1 im
Oberbegriff ausgeht, beschreibt eine Vorrichtung zum Polieren von Fahrzeugen,
bei welcher zur Bildung einer Polierwalze eine Anzahl von Hohlzylinderabschnitten
aus einem elastischen Stoff wie Gummi auf eine Tragwelle dicht anliegend
aufgeschoben sind. Auf der Außenfläche jedes
Zylinderabschnitts sind eine Anzahl von Vertiefungen geformt, die
auf seinem Umfang in Abständen
voneinander liegen, jeweils von zwei sich radial nach außen erstreckenden
Erhebungen begrenzt sind und im Querschnitt radial nach außen divergieren.
In jeder Vertiefung steckt ein fächerartiges Arbeits-
oder Polierelement, das eine V-Form hat, zusammen mit einem Paar
keilförmiger
Polster aus einem elastischen Material wie Gummi, die als Niederhalter
dienen. Ein durch die sich radial nach außen erstreckenden Erhebungen,
durch die keilförmigen Polster
und durch den Basisteil des Polierelements hindurchgesteckter Bolzen
8 ,
dient als Spannelement, das das Polierelement und die Polster mit
dem zugehörigen
Zylinderabschnitt zusammenhält.
Die Befestigung der einzelnen Polierelemente an den Hohlzylinderabschnitten ist
daher ebenso aufwändig wie
bei dem oben bereits geschilderten Stand der Technik. Es erfordert
nämlich
einen großen
Arbeitsaufwand, dass jedes Polierelement zwei Polster als Niederhalter
benötigt
und einzeln angeschraubt werden muss. Darüber hinaus bringt der metallische
Bolzen, bei dem es sich um eine Schraube mit Mutter handelt, die
Gefahr mit sich, dass er ein zu waschendes Objekt wie ein Auto in
einer Waschanlage beschädigt,
wenn die Steuerung der Polierwalze ausfallen und die Walze und damit
der Bolzen mit der Oberfläche
eines durch die Walze zu bearbeitenden Objekts in Berührung kommen
sollte.
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Bei einer aus der
US 6 289 544 B1 bekannten
Fahrzeugwaschvorrichtung ist die Befestigung der einzelnen Arbeitselemente
an dem Umfang der Walze an sich zwar weniger aufwändig, weil
die einzelnen Arbeitselemente einfach U-förmig durch am Umfang benachbarte
Schlitze hindurchgeschlungene Lappen sind, jedoch ist die Walze
selbst ein in sich starres Gebilde aus axial aneinander befestigten Speichenrädern aus
hartem Material, welche an ihrem Umfang jeweils mehrere umfangsmäßig benachbarte
Halter für
jeweils eine Gruppe von Arbeitselementen tragen. Durch die gruppenweise
Halterung der Arbeitselemente ist deren Befestigung an der Walze
zwar etwas weniger aufwändig,
jedoch hat die Walze selbst insgesamt einen sehr aufwändigen Aufbau
mit vielen Schraubverbindungen. Die Walze ist so ein in sich starres
Gebilde, das ein durch die Walze zu bearbeitendes Objekt ebenfalls
beschädigen würde, wenn
es mit diesem in Berührung
kommen sollte.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
drehbare Wasch-, Pflege- und/oder Trocknungswalze der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszubilden, dass einzelne
Arbeitselemente leicht montiert und ausgetauscht werden können und
dass deren Spannelemente ein durch die Walze zu bearbeitendes Objekt
nicht beschädigen
können.
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Außerdem soll ein für eine solche
Walze geeignetes Arbeitselement geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
drehbare Wasch-, Pflege- und/oder Trocknungswalze erreicht, die
die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch
ein Arbeitselement, das die im Patentanspruch 17 angegebenen Merkmale
aufweist.
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Bei der Walze nach der Erfindung
sind die Spannelemente und die Niederhalter zu einem strickleiterförmigen Spannband
in sich verbunden, bilden also eine Einheit. Ein solches Spannband
muss nicht sehr festgezurrt oder gespannt werden, da die Niederhalter
ihre Funktion leicht erfüllen
können.
Die Niederhalter brauchen lediglich die im Betrieb der Walze auf
die Arbeitselemente einwirkende Fliehkraft aufzunehmen. Das um den
Walzenkörper
gelegte Spannband kann dabei aus einem Gurt mit ausgeschnittenen Öffnungen
bestehen, wobei die Stege zwischen den Öffnungen als Niederhalter für die Stege
der U-förmigen
Arbeitselemente dienen. Bei der Walze nach der Erfindung halten
sich die einzelnen Arbeitselemente somit aufgrund ihrer U-Form quasi selbst,
benötigen
zu ihrer Befestigung an dem Walzenkörper also keinerlei Befestigungselemente
wie Schrauben, Nieten, Heftklammern od.dgl., die bei einem Ausfall
der Walzensteuerung auf das Auto auftreffen und dieses beschädigen könnten. Einzelne Arbeitselemente
sind überdies
auch leicht montierbar und leicht austauschbar, ohne dass dafür spezielle Werkzeuge
benötigt
würden.
Aufgrund der U-Form der Arbeitselemente wird auch ein Verrutschen
derselben unter den Niederhaltern und somit die Bildung von ungleich
langen Schenkeln der Arbeitselemente vermieden. Zum Wechseln von
einzelnen Arbeitselementen ist es lediglich erforderlich, ein oder
mehrere Spannbänder
zu lösen,
die ihrerseits zu ihrer Befestigung auch keine Schrauben, Nieten,
Heftklammern od. dgl. benötigen.
Es lassen sich so auf einfache Weise verschiedenartige textile,
textilartige oder folienartige Arbeitselemente einsetzen zum Waschen, Pflegen
(z.B. Polieren) und/oder Trocknen von Oberflächen, insbesondere in Autowaschanlagen,
aber auch von Objekten (Fertigerzeugnissen, Halbfertigerzeugnissen)
aus Fertigungsprozessen auf mit horizontaler oder vertikaler Achse
drehbaren Walzen, welche – gehaltert
zwischen zwei Lagern oder in fliegender Lagerung – über die
Kontur der Objektoberflächen
geführt
werden. Die als Wasch-, Pflege- und/oder Trocknungselemente dienenden
Arbeitselemente der Walze nach der Erfindung sind leicht, ohne oder
mit einfachsten Hilfsmitteln und zeitsparend auf dem Walzenkörper zu
montieren und zu wechseln. Die Arbeitselemente können von außen her montiert und gewechselt
werden, indem einfach das die betreffenden Arbeitselemente tragende Spannband
gelöst
wird. Die Arbeitselemente können dann – je nach
Art ihrer Konfektionierung – einzeln oder
in kleinen Elementegruppen montiert und gewechselt werden. Im Einsatz
sind die Arbeitselemente mit dem Walzenkörper nur durch das Spannband, also
ohne Schrauben, Niete, Klipse, Heftklammern oder sonstige metallische
Befestigungsteile verbunden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
drehbaren Wasch-, Pflege- und/oder Trocknungswalze nach der Erfindung
bilden die Gegenstände
der Unteransprüche.
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Wenn in einer Ausgestaltung der Walze
nach der Erfindung mehrere Walzenkörper axial aneinander gereiht
und fest oder lösbar
miteinander verbunden sind, lassen sich je nach Einsatzzweck beliebige Walzenlängen herstellen.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung der Walzenkörper an seinem Außenumfang
wenigstens eine Umfangsreihe von Mulden aufweist, die jeweils ein
Arbeitselement im Bereich von dessen U-Steg aufnehmen, können die Niederhalter
ihre Funktion leicht erfüllen,
da die Mulden verhindern, dass der Kranz aus Arbeitselementen in
Umfangsrichtung oder axial wandern oder verrutschen kann.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung die Niederhalter in dem Spannband gegenseitig
so beabstandet sind, dass die Länge,
die jeweils ein Niederhalter und die beiden benachbarten Öffnungen,
durch die die beiden U-Schenkel eines Arbeitselementes hindurchführbar sind,
einnehmen, gleich der Umfangslänge
jeder Mulde ist, so ist jeder Mulde ein Niederhalter zugeordnet,
jeder zweite Niederhalter liegt auf einer Rippe an dem Außenumfang
des Walzenkörpers
zwischen zwei benachbarten Mulden auf und das Arbeitselement wird
von dem Spannelement ohne Spiel in Umfangsrichtung gehalten. Axiales
Spiel wird durch benachbarte Walzenkörper oder Zwischenringe ohnehin
verhindert.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung die Umfangsreihen von Mulden der Walzenkörper umfangsmäßig versetzt
zu einander angeordnet sind, wird die Arbeitseffizienz der Arbeitselemente,
die, in axialer Richtung betrachtet, auf Lücke angeordnet sind, gesteigert
und die Geräuschentwicklung
auf der Objektoberfläche
vermindert.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung der bzw. jeder Walzenkörper aus weichem, nachgiebigem
Material besteht und an seinen beiden Stirnseiten durch Ringe aus
gleichem Material abgestützt
ist, behält
jeder Walzenkörper seine
erwünschte
Nachgiebigkeit.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung jeder Walzenkörper aus wenigstens einer Schaumstoffronde
besteht und an seinen beiden Stirnseiten durch Ringe aus Schaumstoff
abgestützt
ist, läßt sich
auf einfache Weise ein Walzenkörperpaket
nur aus Schaumstoff aufbauen.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung die Mulden am Außenumfang jedes Walzenkörpers ausgespart
und durch radiale Rippen voneinander ge trennt sind und wenn stirnseitige
Ringe an jedem Walzenkörper
die Mulden axial begrenzen, lassen sich die Walzenkörper besonders einfach
herstellen, z.B. als Schaumstoffronden mit einem zahnradartigen
Aufbau, wobei die axialen Seitenwände der Mulden dann von den
Ringen gebildet werden.
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Dabei können in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung mehrere Walzenkörper
und Ringe zu einem Walzenkörperpaket
fest oder lösbar
miteinander verbunden sein. Wenn die Walzenkörper aus Schaumstoffronden
und die Ringe aus Schaumstoff bestehen, können diese einfach miteinander
verklebt sein.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Erfindung die Mulden radial flache Umfangsaussparungen zur Aufnahme
von zumindest im Betrieb der Walze U-förmigen Arbeitselementen sind
und wenn z.B. der oder jeder Walzenkörper aus einer Schaumstoffronde
besteht, verhindern die Mulden durch die in ihnen einliegenden Materialaufwulstungen
der Arbeitselemente an deren Knicken an den Übergängen zwischen dem U-Steg und
den U-Schenkeln, dass der Kranz von Arbeitselementen weder in Umfangsrichtung
noch axial wandern oder verrutschen kann.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung mehrere Walzenkörper oder Walzenkörperpakete
miteinander verbunden sind, die jeweils axial an Zwischen- oder Endscheiben
anliegen und mittels Spannankern zusammen gehalten sind, lässt sich
eine Walze beliebiger Länge
auf einfache Weise baukastenartig aus jeweils gleichen Baukastenteilen
aufbauen.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung die Spannanker Gewindestangen sind, die
sich durch Durchgangsbohrungen in den Scheiben und Durchgangsöffnungen
in den Walzenkörpern
oder Walzenkörperpaketen
erstrecken und an den beiden Endseiten der Walze mit Muttern in Eingriff
sind, lässt
sich eine Walze beliebiger Größe nicht
nur auf einfache Weise montieren, sondern auch auf einfache Weise
demontieren.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung alle Zwischen- und Endscheiben eine zentrische
axiale Durchgangsöffnung
haben, die der Außenkontur
einer in die Walze einschiebbaren Antriebswelle zur Drehmitnahme
durch die Antriebswelle angepasst ist, und die Durchgangsöffnungen
in allen Walzenkörpern
und Walzenkörperpaketen
so geformt oder bemessen sind, dass sie keine Drehmitnahme durch
die Antriebswelle bewirken, brauchen lediglich Scheiben mit entsprechender zentrischer axialer
Durchgangsöffnung
verwendet zu werden, um die Walze an jede beliebige kundenseitige
Antriebswelle anzupassen.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung die Durchgangsöffnung jedes Walzenkörpers so
bemessen ist, dass sie unterschiedliche Antriebswellen ohne Form-
oder Kraftschluss aufnehmen kann, ist die Walze mit unterschiedlichen
Antriebswellen verschiedener Hersteller verbindbar. Dieses Prinzip
des Walzenkörperaufbaus erlaubt
mit geringfügiger
Anpassung nur eines Bauteils die Verbindung der Walze mit den unterschiedlichen
Antriebswellen der verschiedenen Hersteller von Wasch-, Pflege-
und Trocknungsanlagen, weil zwischen dem Walzenkörper selbst und der Antriebswelle
keine direkte form- oder kraftschlüssige Verbindung hergestellt
wird. Das Herstellen dieser Verbindung erfolgt in einem neben dem
Walzenkörper
vorgesehenen Bauteil.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung die einen Walzenkörper oder ein Walzenkörperpaket
begrenzenden Zwischen- bzw. Endscheiben durch über die Spannanker geschobene
Distanzhülsen
auf Abstand gehalten werden, wird bei der Drehmitnahme der Walzenkörper durch
die Spannanker der üblicherweise
aus weichem Material wie z.B. Schaumstoff bestehende Walzenkörper geschont
und es werden die ihn axial endseitig begrenzenden Scheiben auf
Abstand gehalten, ohne auf den Walzenkörper unzulässigen axialen Druck auszuüben.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung der
Walze nach der Erfindung die beiden Enden des Spannbandes mit einem
Reissverschluss versehen sind, erleichtert das sehr die Montage
der Arbeitselemente oder den Wechsel von einzelnen Arbeitselementen.
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Die Erfindung schafft zur Lösung der
oben erwähnten
Aufgabe weiter ein Arbeitselement, das die im Patentanspruch 17
angegebenen Merkmale aufweist und für eine drehbare Wasch-, Pflege- und/oder
Trocknungswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 16 geeignet ist.
Jedes derartige Arbeitselement weist – zumindest im Betrieb unter
Fliehkrafteinwirkung – zwei
im Wesentlichen parallele U-Schenkel auf und wird durch einen Niederhalter, der
im Bereich des U-Steges angreift, an dem Außenumfang der Walze lösbar festgehalten.
Es bedarf daher keiner dauerhaften Befestigung der Arbeitselemente
an den Niederhaltern oder an diese Niederhalter festhaltenden Spannelementen.
Vielmehr reicht es, dass die Arbeitselemente die Niederhalter U-förmig umschlingen.
Es wird demgemäß auch keine
Befestigungsstelle an dem Arbeitselement auf Scherung beansprucht.
Vielmehr hält
sich das Arbeitselement durch seine im Betrieb üblicherweise gleich langen
U-Schenkel an dem Niederhalter selbst. Die Fes tigkeitsüberlegungen,
die bei der Auslegung des Arbeitselementes zu berücksichtigen
sind, betreffen daher lediglich die im Betrieb auf das Arbeitselement einwirkende
Fliehkraft und die auf die zu bearbeitenden Objektoberflächen einwirkenden
Kräfte
sowie die Reaktionskräfte
der bearbeiteten Objektoberflächen,
die auf die Arbeitselemente einwirken und die dieses aushalten muss.
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Wenn in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Arbeitselements
dieses so ausgebildet ist, dass die U-Schenkel eine gleiche Löffel- oder
Fächerform
haben und bzgl. einer durch den U-Steg gehenden Mittelebene symmetrisch
sind, liegt der vorgenannte Vorteil auf der Hand, dass sich ein
solches Arbeitselement an dem Niederhalter quasi selbst hält. Ein
solches Arbeitselement hält
sich an dem Niederhalter noch besser selbst fest, wenn es in den Seitenkanten
durch Ausnehmungen gebildete Stufen hat. Diese verhindern das Verrutschen
der eingespannten U-förmigen
Arbeitselemente unter dem Spannband (andernfalls ergäben sich
ungleiche Schenkellängen
der Arbeitselemente).
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Wenn in weiterer Ausgestaltung des
Arbeitselements nach der Erfindung dieses eine mittlere Leiste aus
textilem, textilartigem oder folienartigem Material aufweist, an
der auf gegenüberliegenden Seiten
bewegliche Löffel
oder Reihen beweglicher Löffel
angeformt oder Löffel
aus gleichem oder anderem Material angebracht sind, lassen sich
die Arbeitsfunktionen der Löffel
und die Haltefunktion der mittleren Leiste dem jeweiligen Zweck
am besten anpassen. Die mittlere Leiste kann aus Filz bestehen. Als
Filz wird dabei zweckmäßig zugfester
Filz eingesetzt, also z.B. ein Filz mit einer Gewebeeinlage (wie z.B.
von Förderbändern her
bekannt) oder mit einer Einlage aus anderem zugfesten Material.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung des
Arbeitselements nach der Erfindung dieses aus einseitig beflortem
Material besteht, kann eine Vielzahl vorhandener Materialien bei
dem Arbeitselement zum Einsatz kommen. Es sind z.B. einseitig beflorte
Gewebe/Gewirke verwendbar. Im Betrieb gewährleistet die hohe Geschwindigkeit
der freifliegenden Faserflorlöffel,
d.h. der U-Schenkel der Arbeitselemente, eine gute Umschlingung
von abrupten Formsprüngen
auf zu bearbeitenden Oberflächen.
Der Faserflor hat wenig Schnittkanten, was im Hinblick auf die Gefahr
von Ausfransen und Flusenbildung wichtig ist. Die Faserflorlöffel sind
einfach zu fertigen. Der Bedarf an Faserflor-Gewebe/-Gewirke ist
minimal. Verschiedenfarbige Löffel
sind möglich.
Bestückungsmuster (Farbdesigns)
mit den Löffeln
sind möglich.
Die erwähnte
mittlere Leiste kann ein einfacher Rechteckzuschnitt aus Filz sein,
ist also ohne Nähen
oder Kleben herstellbar. Im Betrieb sind die Filzleisten nicht sichtbar.
Die Löffelleisten,
bestehend aus Filzleisten und Faserflorlöffeln, sind leicht herstellbar.
Die Löffelabstände und
somit die Löffelanzahl
sind auf der mittleren Leiste variierbar. Die Löffelleisten sind einzeln auswechselbar.
Mit einfach zu veranlassenden und herzustellenden verschiedenen
Löffellängen können leicht
unterschiedliche Durchmesser für
die Walzen einschließlich
der von ihnen abstehenden Löffel
erzielt werden.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung des
Arbeitselements nach der Erfindung dieses Lagen aus zwei aufeinander
gelegten Zuschnitten oder aus einem in sich umgelegten Zuschnitt
aufweist und an den Rändern
zusammengeheftet ist, vorzugsweise mittels einer Überwendling-Naht
oder einer Stepp-Naht, lassen sich auf einfache Weise Arbeitselemente
aus einseitig beflortem Material herstellen.
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Wenn in weiterer Ausgestaltung des
Arbeitselements nach der Erfindung dieses beidseitig beflortes Material
aufweist, lassen sich auf einfache Weise Hochflorlöffel oder
-lappen herstellen. Dafür
geeignetes Hochflor-Gewebe oder -Gewirke ist beispielsweise Faserflor,
Faserpelz und dgl.
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Wenn in noch weiterer Ausgestaltung
des Arbeitselements nach der Erfindung dieses in der Mitte, also
im Bereich des U-Steges quer zu seiner Längserstreckung schmaler als
im Bereich außerhalb
der Mitte, also im Bereich seiner U-Schenkel ausgebildet und dadurch
mit den bereits erwähnten
Stufen versehen ist, lässt
sich bei Befestigung des Arbeitselementes mittels eines Spannbandes
das Durchrutschen unter den Niederhaltern mit Sicherheit vermeiden, weil
das Arbeitselement an den Stufen auf dem Spannband aufliegen wird.
Bei der Spannbandbefestigung, bei der keine besondere Radialkraft
auf die Arbeitselemente ausgeübt
wird, lässt
sich so mit Hilfe der Stufen trotzdem ein Durchrutschen der Arbeitselemente
unter den Niederhaltern vermeiden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen
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1 eine
Ausführungsform
einer Walze nach der Erfindung mit daran angebrachten Arbeitselementen,
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2 ein
strickleiterförmiges
Spannband mit lösbar
eingesetzten Arbeitselementen, die 3a–3d verschiedene weitere Ansichten
der Walze und der Arbeitselemente nach 1,
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die 4a – 4d als Einzelheiten zwei
Ausführungsformen
einer Walze nach den 3a und 3b,
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5 die
Walze nach 1, aber mit Arbeitselementen
aus einseitig beflortem Material,
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6 die
Walze nach 1, aber mit Arbeitselementen
aus zweiseitig beflortem Material,
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die 7a und 7b als Einzelheit das Arbeitselement
nach 5 mit U-Form bzw.
in gestreckter Darstellung,
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die 8a und 8b als Einzelheit das Arbeitselement
nach 5 mit U-Form bzw.
in gestreckter Darstellung, dessen Schenkel in einzelne Löffel unterteilt
sind,
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9 als
Einzelheit ein mehrteilig aufgebautes Arbeitselement, das zwei an
einer mittleren Leiste befestigte Reihen von Löffeln aus einseitig beflortem Material
aufweist,
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10 als
Einzelheit einen der Löffel
nach 9
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11 die
Walze nach den 1, 5 und 6 in auseinandergezogener
Darstellung, wobei der Übersichtlichkeit
halber zwei Walzenkörper
weggelassen worden sind und bei dem dargestellten Walzenkörper weder
dessen Umfangsausnehmungen noch die darin angeordneten Arbeitselemente
gezeigt sind,
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12 eine
Walze der in 11 dargestellten
Art im zusammengebauten Zustand und bestehend aus wenigstens fünf axial
hintereinander angeordneten Walzenkörpern und
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die 13a–13d verschiedene Ausführungsbeispiele
von Zwischen- oder Endscheiben zur Drehmitnahme durch verschiedene
Antriebswellen und einen in axialer Ansicht gezeigten Walzenkörper, der
nicht zur Drehmitnahme durch die Antriebswellen ausgebildet ist.
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Eine drehbare Wasch-, Pflege- und/oder Trocknungswalze,
die insbesondere für
Autowaschanlagen geeignet ist, ist in 1 insgesamt
mit 30 bezeichnet. Sie wird im Folgenden abgekürzt als Walze 30 bezeichnet.
Die Walze 30 weist mehrere axial hintereinander angeordnete
Walzenkörper 32 auf,
wie sie in den 3a und 3b im Längsschnitt bzw. in Seitenansicht
gezeigt sind. Die Walzenkörper 32 sind
durch zwei Zwischenringe 33 getrennt, könnten aber auch durch Zwischenscheiben 34 getrennt sein,
wie sie in den 11 und 12 gezeigt sind. An den Enden
der Walze 30 sind Endringe 37 angeordnet, statt
diesen könnten
auch Endscheiben 36 gemäß den 11 und 12 vorgesehen sein. Die in 1 dargestellte Schnittansicht der Walze 30 entspricht
einem Schnitt nach der Linie I-I in 3a.
Jeder Walzenkörper 32 besteht
in dem hier dargestellten Fall aus einer Schaumstoffronde mit einer
zentrischen axialen Durchgangsöffnung 42.
Arbeitselemente 40, die an dem Außenumfang des Walzenkörpers 32 angebracht
sind, bestehen aus textilem, textilartigem oder folienartigem Material.
Die Arbeitselemente 40 haben jeweils eine U-Form von Haus
aus oder nehmen eine solche Form unter Fliehkrafteinwirkung im Betrieb
an. Letztgenannter Fall liegt beispielsweise vor, wenn die Arbeitselemente 40 aus
einem weichen, lappigen Material bestehen und somit die in den 1 bis 3 gezeigte
U-Form nur unter Fliehkrafteinwirkung im Betrieb annehmen können, wenn
sich die Walze 30 ausreichend schnell dreht. Den Arbeitselementen 40 sind
Niederhalter 50 zugeordnet, die die Arbeitselemente 40 jeweils
im Bereich von deren U-Steg 40c an dem Außenumfang
des Walzenkörpers 32 festhalten.
Die Niederhalter 50 werden an dem Walzenkörper 32 mittels
lösbarer Spannelemente
festgelegt. Die in 1 gezeigten Arbeitselemente
haben im Bereich der U-Stege 40c durch Ausnehmungen gebildete
Stufen 41. Die in 2 gezeigten
Arbeitselemente 40' haben
im Bereich der U-Stege 40c' keine
Ausnehmungen.
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Bei den in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen
bestehen die Spannelemente aus zwei Gurten 52 aus einem
zugfesten Material, die zusammen mit den Niederhaltern 50 als
Querstegen ein strickleiterförmiges
Spannband bilden, das in 2 insgesamt
mit 55 bezeichnet ist. Das Spannband 55 ist wie ein Gürtel um
den Walzenkörper 32 herumlegbar.
Die beiden Enden des Spannbandes 55 sind gemäß der Darstellung
in den 1 und 2 mit einem Reißverschluss 56 versehen.
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Die Niederhalter 50 sind
gemäß der Darstellung
in 1 in dem Spannband 55 gegenseitig
so beabstandet, dass die Länge
von jeweils einem Niederhalter 50 und seiner beiden benachbarten Öffnungen 58,
durch die die beiden U-Schenkel 40a, 40b eines
Arbeitselementes 40 oder 40' hindurchführbar sind, gleich der Umfangslänge einer
Mulde 60 ist, wie es aus 1 ohne
weiteres ersichtlich ist. Der Walzenkörper 32 nach 1 hat an seinem Außenumfang wenigstens eine Umfangsreihe
von Mulden 60, die jeweils ein Arbeitselement im Bereich
von dessen U-Steg 40c oder 40c' aufnehmen. Ein Verrutschen des
Spannbandes 55 und der Arbeitselemente 40 wird
auf diese Weise verhindert. Die Niederhalter 50 greifen
im Bereich des U-Steges 40c oder 40c' des Arbeitselementes 40 bzw. 40' an, um dieses
an dem Außenumfang
des Walzenkörpers 32 festzuhalten. Die
Niederhalter 50 sind ihrerseits an dem Walzenkörper 32 mittels
der Gurte 52 lösbar
festgehalten.
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Bei dem in den 3a, 3c und 3d dargestellten Arbeitselement 40 ist
der U-Steg 40c etwas schmaler ausgebildet als die U-Schenkel 40a und 40b,
wodurch die bereits erwähnten
Stufen 41 gebildet sind. Bei abgenommenem Spannband 50 sitzen die
Arbeitselemente 40 aufgrund der Stufen 41 sicherer
in den Öffnungen 58 als
die Arbeitselemente 40' nach 2 und im auf dem Walzenkörper festgespannten
Zustand können
die U-Schenkel 40a und 40b nicht unterschiedliche
Längen
infolge Durchschlüpfens
unter dem Spannband 55 annehmen.
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Die Walzenkörper 32 sind axial
aneinander gereiht und gemäß den 4a und 4c fest oder lösbar miteinander und mit den
Ringen 33, 37 zu einem Walzenkörperpaket 62 bzw. 62' verbunden.
In dem in den 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiel sind
die Walzenkörper 32 und
die Ringe 33, 37 zu dem Walzenkörperpaket 62 bzw. 62' fest miteinander verbunden.
Eine lösbare
Verbindung derselben wird mit Bezug auf die 11 und 12 weiter
unten beschrieben. Bei dem Walzenkörperpaket 62 nach 4a sind die Mulden 60 der
Walzenkörper 32 axial aufeinander
ausgerichtet. Bei dem Walzenkörperpaket 62' nach 4c sind die Umfangsreihen
der Mulden 60 der Walzenkörper 32 umfangsmäßig versetzt zueinander
angeordnet. Die Ringe 33, 37 bestehen jeweils
aus Schaumstoff und sind mit den Schaumstoffronden, welche die Walzenkörper 32 bilden,
zu dem Walzenkörperpaket 62 bzw. 62' verklebt. Die Mulden 60 sind
an dem Außenumfang
jedes Walzenkörpers 32 ausgespart
und umfangsmäßig durch
radiale Rippen oder Erhebungen 64 voneinander getrennt.
In den Walzenkörperpaketen 62, 62' werden die
Mulden 60 durch die stirnseitigen Ringe 33, 37 jedes
Walzenkörpers 32 axial
begrenzt. Die Mulden 60 sind flache Umfangsaussparungen
zur Aufnahme der Stege 40c, 40c' der zumindest im Betrieb der Walze 30 U-förmigen Arbeitselemente 40 bzw. 40'.
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Die 4b und 4d zeigen, wie der Versatz der
Walzenkörper 32 in 4c erreicht wird. Ausschlitzungen 108 an
der Durchgangsöffnung 42 werden
nur um einen entsprechenden Winkel verdreht.
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Drei Walzenkörperpakete 62 aus
jeweils drei miteinander verbundenen Walzenkörpern 32 liegen in
den 11 und 12 jeweils axial an Zwischenscheiben 34 bzw.
Endscheiben 36 an, die einen kleineren Durchmesser als
die Walzenkörperpakete
haben. Die Walze 30 wird insgesamt durch zwei Spannanker 104 zusammengehalten,
welche in den 11 und 12 erkennbar sind. Die Spannanker 104 sind
Gewindestangen, die sich durch Durchgangsbohrungen 106 in
den Zwischenscheiben 34 und in den an den Enden der Walze 30 vorgesehenen
Endscheiben 36 und durch die Ausschlitzungen 108 an
den Durchgangsöffnungen 42 in
den Walzenkörperpaketen 62 erstrecken.
In 11 ist nur eines
der drei Walzenkörperpakete 62 dargestellt.
Weiter sind der Übersichtlichkeit
halber in den 11 und 12 keine Arbeitselemente
und keine diesen zugeordneten Mulden 60 am Außenumfang
der Walze 30 gezeigt. Die als Gewindestangen ausgebildeten
Spannanker 104 sind an den beiden Endseiten der Walze 30 (an
der Außenseite
der äußeren Endscheiben 36)
mit Muttern 110 in Eingriff.
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Alle Scheiben 34, 36 haben
eine zentrische axiale Durchgangsöffnung 112, die der
Außenkontur einer
in die Walze 30 einschiebbaren Antriebswelle 114 zur
Drehmitnahme durch die Antriebswelle angepasst ist. Bei allen Walzenkörperpaketen 62 ist
die Durchgangsöffnung 42 so
geformt oder bemessen, dass sie keine Drehmitnahme durch die Antriebswelle 114 bewirkt.
Die ein Walzenkörperpaket 62 begrenzenden
Scheiben 36 und 34 oder 34 und 34 oder 34 und 36 werden
durch über
die Spannanker 104 geschobene Distanzhülsen 116 auf Abstand
gehalten, damit die zwischen den Scheiben angeordneten Walzenkörper 32 oder
die Walzenkörperpakete 62 oder 62' bei dem Anziehen
der Muttern 110 nicht unzulässig zusammengedrückt werden.
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Die Schaumstoffronden und Schaumstoffringe
können,
auch ohne vorher zu Walzenkörperpaketen 62 oder 62' wie in den 4a und 4c gezeigt zusammengeklebt worden zu
sein, lose als Einzelstücke
auf die Spannanker 104 aufgereiht werden wie die Walzenkörperpakete 62 in
den 11 und 12. Die Zwischenscheiben 34 haben,
z.B. gemäß der Darstellung
in 12, ebenso wie die
Endscheiben 36 einen kleineren Durchmesser als die Walzenkörperpakete 62 (oder
die statt diesen vorgesehenen Walzenkörper 32), weil Walzenkörperpakete
und Walzenkörper
aus weichem Material wie Schaumstoff bestehen, damit im Störungsfall
in einer Autowaschanlage eine sich auf ein Kraftfahrzeug auflegende Walze 30 das
Fahrzeug nicht beschädigen
kann.
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In den 13a–13d sind verschiedene Antriebswellen 114a–114d mit
daran angepassten Durchgangsöffnungen 112a–112d in
den Zwischen- und Endscheiben 34 bzw. 36 gezeigt.
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Für
die oben beschriebene drehbare Walze 30 geeignete Arbeitselemente 40, 40', 45, 48, 71, 91 und 91' weisen wenigstens
einen Zuschnitt eines Lappens, wie es z.B. in 10 gezeigt ist, eines Schlauches (nicht
dargestellt), eines Streifens (nicht dargestellt) oder einer gefältelten,
fächerartig
entfaltbaren Lage, wie es z.B. in 3d gezeigt
ist, aus einem textilen, textilartigen oder folienartigen Material auf
und haben eine U-Form, wie sie in den 1, 2, 3c, 5 und 6 gezeigt ist oder nehmen
die U-Form unter Fliehkraftwirkung an.
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Die Arbeitselemente 40 nach
den 1 und 3 sind so ausgebildet, daß die U-Schenkel 40a, 40b (1 und 3)
eine gleiche Löffel-
bzw. Fächerform haben
und bezüglich
einer durch den U-Steg 40c gehenden Mittelebene symmetrisch
sind. Entsprechendes gilt für
die übrigen
Arbeitselemente 40', 45, 48, 71, 91 und 91'. Im übrigen ist
die Walze 30 so aufgebaut, daß die Arbeitselemente im Betrieb
diese symmetrische Anordnung auch behalten.
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In der Darstellung in 9 hat das Arbeitselement 71 eine
mittlere Leiste 72 aus textilem, textilartigem oder folienartigem
Material und vorzugsweise aus zugfestem Filz, an der auf gegenüberliegenden
Seiten bewegliche Löffel 75 aus
gleichem oder anderem Material angebracht sind, von denen einer in 10 gezeigt ist. Der Löffel 75 kann
dabei wie das Arbeitselement 48 in 6 aus zweiseitig beflortem Material bestehen,
kann aber auch aus einem Zuschnitt mit einseitiger Beflorung bestehen
wie in 10. Das Arbeitselement
kann statt dessen auch Lagen aus zwei aufeinander gelegten Zuschnitten oder
aus einem in sich umgelegten Zuschnitt aufweisen, die in den 7a, 7b, 8a, 8b und in 10 gezeigt und an den Rändern zusammengeheftet sind,
vorzugsweise mittels einer Überwendling-
oder Steppnaht. Außerdem
können
die Löffel
wie bei dem Arbeitselement 91 in den 7a, 7b in
sich geteilt sein, wie es bei dem Arbeitselement 91' in den 8a und 8b gezeigt ist. Weiter ist es materialsparend
möglich,
die Arbeitselemente 48 gemäß 6 aus beidseitig beflortem Material einzusetzen.
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Anstelle der beweglichen Löffel 75,
die aus einseitig beflortem Material bestehen, können an der mittleren Leiste 72 auch
Lappen aus beidseits beflortem Material angebracht werden. Auch
ist es möglich,
die Arbeitselemente 40 nur mit ihren wirksamen Schenkellängen an
einer mittleren Leiste wie der Leiste 72 in 9 zu befestigen.
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Grundsätzlich können bei den vorstehend beschriebenen
Arbeitselementen 40 und 40' die Fächerendkanten dort, wo sie
sich an die Endkanten des anderen Fächerschenkels oder des Nachbarfächers anlegen,
im äußeren Bereich
ihres Durchmessers miteinan der verbunden werden. Das kann durch Nähen oder
mittels Klettband geschehen. Im Betrieb haben nämlich die Fächerstrahlen das Bestreben, sich
durch die Fliehkraft einander zu nähern und den Fächer zu
schließen.
Endkantenverbinder verhindern das. Diese Endkantenverbinder sind
in 1 mit 43 bezeichnet.
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6 zeigt
ein Arbeitselement wie in 5, das
jedoch aus beidseitig beflortem Material besteht. Dadurch entfällt die
doppelte Lage, wie sie aus den 7 und 8 zu ersehen ist. Durch das
nur einlagige Arbeitselement 48 in 6 kann dessen U-Steg 48c, der
in der Mulde 60 liegt, zu dünn sein, um die Mulde voll
auszufüllen
und so für
eine radiale und axiale Bewegungssicherung zu sorgen. Deshalb sind
in diesem Fall auf die Niederhalter 50 (Stege des Spannbandes 55)
als Unterfütterung
Kissen 51 aufgeklebt oder nur lose daran angebracht. Das
Kissen 51 bewirkt eine künstliche Aufdickung und sorgt
so für
die radiale und axiale Bewegungssicherung unter dem Niederhalter 50.
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Bei der Ausführungsform nach 5 dienen die Stufen 41,
obwohl in 5 nicht sichtbar,
dem Zweck, ein Durchrutschen des Arbeitselementes 45 unter
dem Spannband 55 zu verhindern. Das geschieht, wie vorstehend
beschrieben, bei dem Arbeitselement 45 allein durch die
besondere Ausbildung des U-Steges 45c, wenn das Material
einseitig beflort und in sich umgeschlagen ist, oder bei dem Arbeitselement 48 mit
den zusätzlichen
Kissen 51, wenn das Material zweiseitig beflort ist wie
in der Darstellung in 6.
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Aufgrund vorstehender Beschreibung
können
somit folgende Arbeitselemente voneinander unterschieden werden:
- – Fächer gemäß der Darstellung
in den 1, 2 und 3a–3d,
- – durchgehende
Lappen mit U-Form als Hochflonnrare/Faserpelz und einseitig beflort
gemäß der Darstellung
in den 5, 7a und 7b, 8a und 8b,
- – durchgehende
Lappen mit U-Form gemäß der Darstellung
in 6, jedoch als Hochflorware/Faserpelz
und beidseitig beflort, und
- – Tandem-Löffelleisten
gemäß der Darstellung
in den 9 und 10 aus einseitig beflorter
Ware an Trägerleisten
(wie der mittleren Leiste 72 in 9).