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Die Erfindung betrifft ein Bodenreinigungsgerät mit einem
Kissen, das mit hoher Geschwindigkeit von einem Motor während des
Laufs des Gerätes gedreht
wird, und insbesondere ein Bodenreinigungsgerät, das mit einer Funktion zur
Einstellung des Kissendruckes ausgestattet ist, wobei eine konstante
Kraft um das Kissen gleichmäßig gegen
die Bodenfläche
zu drücken,
aufrechterhalten wird, d.h., dass das Kissen mit der Bodenfläche gleichmäßig in engem
Kontakt steht.
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Bei einem typischen Bodenreinigungsgerät der oben
erwähnten
Art besteht das Problem, dass sich die Kraft zum Anpressen des Kissens
gegen die Bodenfläche
während
des Betriebs infolge verschiedener Ursachen, wie Abnutzung des Kissens,
reduzierte Spannung der Batterien, Zustand der Bodenfläche und
dgl., so dass sich das Qualitätsniveau
des Reinigungsvorganges der Bodenfläche ändert.
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Im Hinblick hierauf wurden bereits
Bodenreinigungsgeräte
entwickelt, wie sie in dem US-Patent 4,910,824 (entsprechend
JP 01-131 640 A )
und dem japanischen Gebrauchsmuster
JP 04-93054 U erläutert sind, bei denen ein Kissen
von einem Motor auf- und abwärts
bewegt wird, so dass die Kraft zum Anpressen des Kissens gegen die
Bodenfläche
so eingestellt werden kann, dass normalerweise ein konstanter Pegel
aufrechterhalten wird.
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In der Druckschrift
DE 38 74 834T2 wird ein automatischer
Kompensator für
den Druck von Werkzeugen einer Bodenwartungsmaschine gegen die zu wartende
Oberfläche
beschrieben, bei dem eine Einrichtung zum Auswählen eines gewünschten
Werkzeug-Drehmoments und zum Aufrechterhalten dieses Werkzeug-Drehmoments
durch Anheben und Absenken des Bodenwartungswerkzeugs vorhanden ist.
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Da jedoch das obige übliche Bodenreinigungsgerät einen
komplizierten Mechanismus zum Auf- und Abwärtsbewegen des Kissens mittels
der Leistung eines Motors hat, sind die Herstellungskosten hoch.
Außerdem
ist es sehr schwierig, den Kissendruck durch einen Motor normalerweise
auf einem konstanten Pegel zu halten. Wenn der Kissendruck zu stark ist,
besteht die Möglichkeit,
daß sich das
auf die Bodenfläche
aufgebrachte Wachs ablöst, und
die mit dem Wachs versehene Bodenfläche zerkratzt wird. Wenn dagegen
der Druck zu gering ist, kann keine ausreichende Reinigungswirkung
erzielt werden. Es ist daher eine Lösung dieses Problems gefordert.
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Die vorliegende Erfindung beruht
auf den o.e. Problemen üblicher
Geräte.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Bodenreinigungsgerät
zu schaffen, das mit einer Funktion zur Einstellung des Kissendruckes ausgestattet
ist, bei dem eine Kraft zum Anpressen des Kissens gegen die Bodenfläche durch
Einstellen der Drehzahl des Kissenmotors und ohne Verwendung einer
komplizierten Konstruktion zum Auf- und Abwärtsbewegen des Kissens durch
einen Motor normalerweise auf einem konstanten Pegel gehalten werden
kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden
die nachfolgend aufgeführten
Einrichtungen bei einem Bodenreinigungsgerät verwendet, bei dem die Bodenfläche mit
einem Kissen gereinigt wird, das in einer Kissenabdeckung befestigt
ist und mit hoher Geschwindigkeit von einem Motor während des
Laufs des Reinigungsgerätes
gedreht wird.
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- Das Kissen wird von einer Tragkraft federnd
gelagert, die nach oben gerichtet ist, um das Kissen von der Bodenfläche zu trennen;
zahlreiche kleine Räume
sind im Kissen ausgebildet, so daß eine Ansaugkraft zum Absenken
des Kissens in Richtung auf die Bodenfläche entgegen der nach oben gerichteten
Tragkraft während
der Hochgeschwindigkeitsdrehung des Kissens erzeugt wird; eine Stromwert-Einstelleinrichtung
zur automatischen oder manuellen Einstellung des Stromwertes des
Motors auf einen Voreinstellwert ist an einem Steuerteil des Kissenmotors
angeordnet.
- Das mit hoher Geschwindigkeit vom Motor zu drehende Kissen wird
von einer Kissentrageinrichtung, die einen Feder-, Hydraulik-, Pneumatikdruck
oder ein Gewicht verwendet, federnd nach oben gehalten.
- Das mit hoher Geschwindigkeit vom Motor zu drehende Kissen erhält einen
Aufbau, bei dem zahlreiche kleine Öffnungen im Kissen vorhanden sind,
indem das Rohmaterial einem Formpressen unterworfen wird, oder indem
das Rohmaterial eine schwammähnliche
Struktur erhält.
- Ein Stromwert-Einstellteil zur wahlweisen Einstellung des Stromwertes
des Motors ist am Steuerteil des Kissenmotors zum Drehen des Kissens mit
hoher Geschwindigkeit angeordnet.
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Die obigen Einrichtungen 1–4 arbeiten
wie folgt:
Entsprechend der obigen Einrichtungen (1)
kann, da die Kissenfläche
derart federnd gelagert ist, daß sie sich
von der Bodenfläche
entfernt befindet, wenn das Reinigungsgerät im ausgeschalteten Zustand
ist, das Problem gelöst
werden, bei dem das Kissen, das mit hoher Geschwindigkeit während des
ausgeschalteten Zustands des Reinigungsgerätes gedreht wird, das auf die
Bodenfläche
aufgebrachte Wachs abzieht oder zerkratzt. Da außerdem zahlreiche sehr kleine Räume im Kissen
gebildet sind, wird im Kissen befindliche Luft nach außen abgegeben,
wenn das Kissen mit einer solch hohen Geschwindigkeit wie etwa 2000
U/min vom Motor gedreht wird, so daß der innere Druck des Kissens
negativ wird. Da somit eine Ansaugkraft zur Bodenfläche des
Kissens bezüglich
der Bodenfläche
erzeugt wird, wird das Kissen durch diese Ansaugkraft in Richtung
auf die Bodenfläche
entgegen der nach oben gerichteten Tragkraft erzeugt. Daher kann
das gegen die Bodenfläche
angesaugte und an ihr haftende Kissen die Bodenfläche durch Drehung
mit hoher Geschwindigkeit in diesem Zustand reinigen.
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Aufgrund der obigen Einrichtung 2 wird, wenn
sich das Kissen abnutzt, die Ansaugkraft abgesenkt, und der Stromwert
des Kissenmotors verringert. Wenn jedoch der Stromwert verringert
wird, kann die Kraft zum Ansaugen und Haften des Polsters an die
bzw. der Bodenfläche
und durch automatische oder manuelle Erhöhung der Drehzahl des Motors
durch die elektrische Stromeinstelleinrichtung wiedergewonnen werden.
Selbst, wenn das Kissen abgenutzt ist, kann daher stets ein konstanter
Kissendruck aufrechterhalten und ein ausgezeichneter Reinigungsvorgang
durchgeführt
werden.
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Aufgrund der obigen Einrichtung 2 kann,
da das Kissen von der Kissentrageinrichtung unter Verwendung von
Feder-, Hydraulik, Pneumatikdruck oder einem Gewicht nach oben federnd
gelagert ist, nach oben in den Zustand gezogen werden, in dem das
Kissen von der Bodenfläche
getrennt ist, wenn das Reinigungsgerät während des Betriebs ausgeschaltet
wird. Wenn das Kissen mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, kann
es gegen die Bodenfläche abgesenkt
werden, so daß es
gegen die Bodenfläche angesaugt
wird und an dieser haftet.
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Entsprechend der Einrichtung 3 wird,
da das Kissen eine Struktur erhalten kann, bei der zahlreiche sehr
kleine Räume
im Kissen gebildet, werden, z.B. durch Kompressionsformen von Polyesterfasern oder
Schaumformen anderer Rohrmaterialien zu einer schwammähnlichen
Struktur, der Innendruck des Kissens negativ, wenn das Kissen mit
hoher Geschwindigkeit gedreht wird, da durch diese sehr kleinen Öffnungen
Luft abgegeben wird. Das Kissen kann daher wirksam gegen die Bodenfläche angesaugt
werden und haftet daran.
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Entsprechend dem obigen Merkmal 4 kann der
Stromwert des Kissenmotors voreingestellt werden, um den Zustand
der Bodenfläche,
nämlich
den Zustand des aufgebrachten Wachses, den Grad der Verschmutzung
u.s.w. zu berücksichtigen.
Macht man dies, kann die Bodenfläche
mit einem geeigneten Kissendruck (Ansaugkraft) in Abhängigkeit
vom Zustand der zu reinigenden Bodenfläche gereinigt werden.
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Wie sich aus dem Vorherigen ergibt,
können die
zuvor erwähnten
Probleme des Standes der Technik durch Verwendung der verschiedenen
zuvor erwähnten
Einrichtungen gelöst
werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
der 1–4 beispielsweise erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine
Seitenansicht eines Bodenreinigungsgeräts, das mit einer Funktion
zur Einstellung des Kissendruckes entsprechend einer Ausführungsform
der Erfindung ausgestattet ist, wobei der Großteil hiervon im Querschnitt
dargestellt ist;
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2 eine
Querschnittsdarstellung, aus der ein wichtiger Teil der Erfindung
vergrößert hervorgeht;
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3 ein
Blockschaltbild zur Erläuterung des
elektrischen Aufbaus einer bei der Erfindung zu verwendenden Steuereinrichtung;
und
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4 ein
Flußdiagramm,
aus dem Stufen zur Steuerung des Stroms eines Kissenmotors hervorgehen.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Bodenreinigungsgeräts, das mit einer Funktion
zur Einstellung des Kissendruckes versehen ist, in der ein Großteil im
Querschnitt gezeigt ist. In 1 bezeichnet 1 den Maschinenkörper des
Bodenreinigungsgerätes, 2 und 3 Laufräder, 4 und 5 Batterien
als im Maschinenkörper 1 aufgenommene
Energiequelle, M einen Motor als Antriebsquelle für ein Kissen, Ma
die Welle des Motors M, 8 ein mit hoher Geschwindigkeit
vom Motor M gedrehtes Kissen, und 7 eine Kissenmontageplatte
zur Befestigung des Kissens 8 auf der Welle Ma des Motors
M.
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2 ist
ein Querschnitt zur Erläuterung
des Aufbaus des Kissens 8, eines Tragteils und eines Befestigungsteils
dafür.
In 2 bezeichnet – ebenso wie
in 1–10 den
Drehmechanismus des Kissens B. Die Welle Ma verläuft von einer Wellenöffnung einer
Grundplatte 16T, die auf der Oberseite eines Grundrahmens 11 befestigt
ist, durch eine Entlüftungsöffnung 11b des
Rahmens 11 nach unten. Ein Gebläse 9 ist auf der Oberseite
der Kissenmontageplatte 7 befestigt, und der zentrale Teil
des Gebläses 9 ist
am unteren Ende der Welle Ma mittels einer Schraube 6 fest
angeordnet.
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13 bezeichnet eine Kissenabdeckung,
die an der Unterseite des festen Rahmens 11 über einen
expandierbaren Balg befestigt ist, und 13b bezeichnet eine
Schürze,
die aus Weichgummi hergestellt und abnehmbar am unteren Teil der
Abdeckung 13 dadurch befestigt ist, daß eine Montagekante, die an der
Oberkante der Schürze 13b ausgebildet
ist, in ein Profil, das an der Unterkante des Außenumfangs des Außenumfangsteils 13a der
Kissenabdeckung 13 eingesetzt ist. Eine Drehkammer ist
durch die Kissenabdeckung 13 und die Schürze 13b gebildet.
Innerhalb der Drehkammer kann das Kissen 8 mit einer solch
hohen Geschwindigkeit von etwa 2000 U/min vom Motor M gedreht werden.
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11a bezeichnet einen Führungsabdeckrahmen.
Der Rahmen 11a ist and er Unterseite des Grundrahmens 11 derart
befestigt, daß er
den Umfang des Gebläses 9 umgibt.
Eine Düse
(nicht gezeigt) ist an der Außenseite
des Rahmens 11a ausgebildet. Diese Düse kann einen Umwälzluftstrom, der
durch die Drehung des Kissens 8 erzeugt wird, gegen die
Innenwandfläche
der Abdeckung 13 unter einem bestimmten Winkel und in Form
eines Druckstrahlstroms richten. Der Strahlstrom, der von jedem Flügel des
Gebläses 9 erzeugt wird,
wird daher längs der
Innenwandfläche
der Abdeckung 13 kräftig
umgewälzt
und darin enthaltener Staub wird mitgenommen.
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In 1 bezeichnet 15 ein
Papierstapelfilter. Das Filter 15 ist in einem besonderen
Gehäuse
auswechselbar befestigt, das im Maschinenkörper 1 angeordnet
ist. Das Filter 15 hat eine Einlaßöffnung 15a. Die Seite
auf der Einlaßöffnung 15a des
Filters 15 ist über
eine Leitung mit einer Luftauslaßöffnung 14a verbunden,
die sich zu einem Bereich öffnet,
der an der Kante der Oberseite der Abdeckung 13 liegt. Eine
Auslaßöffnung (nicht
gezeigt) des Filters 15 ist mit einer Lufteinlaßöffnung 14,
die an einem Bereich ausgebildet ist und von diesem vorsteht, der
in der Mitte Oberseite der Grundplatte 16T liegt, in gleicher Weise über eine
Leitung verbunden. Auf diese Weise sind die Innenseite der Abdeckung 13 und
des Filters 15 durch einen Umwälzpfad miteinander verbunden.
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In 1 bezeichnet 16 einen
Montagerahmen. Der Montagerahmen 16 trägt normalerweise den Motor
M mit einer nach oben gerichteten Tragkraft. Tragplatten 16a und 16b am
Rahmen 16 sind durch drei Tragstützen 17 und 18 (die
dritte ist weggelassen) nach oben und unten beweglich gelagert, die
an einem Befestigungsrahmen 1Ta durch Federn 17S bzw. 18S befestigt
sind. Die Anordnung ist derart, daß das Kissen 8, wenn
es mit hoher Geschwindigkeit durch die Drehung des Motors M gedreht
wird, in eine in 2 gezeigte
Position zusammen mit dem Motor und der Abdeckung 13 gegen
die Vorspannkräfte
der Federn 17S und 18S abgesenkt werden kann,
so daß das
Kissen 8, das mit der Bodenfläche in engem Kontakt steht,
mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Wenn die Drehung des Kissens 8 durch Ausschalten
des Motors M unterbrochen wird, können der Motor M und die Abdeckung 13 wieder
in die Position der 1 (nämlich in
eine Position, die um die Strecke X von der Bodenfläche entfernt
ist) aufgrund der Wirkung der Federkräfte der Federn 17S und 18S gehoben
werden.
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Das Kissen 8 hat eine spezielle
Struktur mit zahlreichen sehr kleinen eingeschlossenen Räumen. Diese
spezielle Struktur des Kissens 8 kann z.B. dadurch gebildet
werden, daß chemische
Fasern mit einer, großen
Länge,
z.B. Polyesterfasern, verschlungen und unter Druck (d.h. durch Druckformung)
oder durch Formen eines chemischen Rohmaterials in eine schwammähnliche
Struktur. Aufgrund dieser strukturellen Eigenschaft des Kissens 8 wird
Luft, wenn das Kissen mit einer solch hohen Geschwindigkeit wie
etwa 2000 U/min vom Motor M gedreht wird, in jedem Raum nach außen abgegeben,
so daß die Innenseite
des Kissens 8 einen negativen Druck erhält. Dieser negative Druck im
Kissen 8 stellt die Anziehungskraft dar, um das Polster 8 eng
an die Bodenfläche
anzusaugen.
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3 ist
eine Blockschaltbild, das den elektrischen Aufbau einer Steuereinrichtung
zeigt, die in das Bodenreinigungsgerät eingebaut ist. In 3 bezeichnen 22 bzw. 23 eine
Leiter und einen Stromdetektor, die zwischen den Motor M und einen Überstromschutz
in Reihe geschaltet sind. 20 bezeichnet einen Steuerteil
zur automatischen Einstellung des Stromwertes des Motors M auf einen
Voreinstellwert durch Vergleich des vom Stromdetektor 23 festgestellten
Stromwertes mit einem Stromwert (einem Voreinstellwert), und 21 bezeichnet
einen Stromwert-Einstellteil zur wahlweisen Einstellung des Voreinstellwertes.
Daher kann aufgrund dieser Steuereinrichung der Motor M stets von
einem voreingestellten Stromwert entsprechend einem Programm des
Steuerteils 20 angetrieben werden.
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4 ist
ein Flußdiagramm
zur Erläuterung des
Verfahrens zur Steuerung des Stroms des Motors M mittels der zuvor
erwähnten
Steuereinrichtung. Wenn in der ersten Stufe S1 ein Antriebschalter (nicht
gezeigt), der am Maschinenkörper 1 befestigt ist,
eingeschaltet wird, ermittelt der Stromdetektor 23 den
Stromwert des Motors M in der nächsten
Stufe S2, und das Programm schreitet dann zur nächsten Stufe S3 fort. Vor dem
Beginn des Betriebs wird der Stromeinstellteil 21 betätigt, um
den Stromwert des Motors M auf einen bestimmten Pegel unter Bezugnahme
auf den Zustand der Bodenfläche
u. dgl. einzustellen.
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In der Stufe 3 wird der
ermittelte Stromwert mit dem voreingestellten Stromwert verglichen. Wenn
der ermittelte Stromwert gleich dem oder größer als der Voreinstellwert
ist, schreitet das Programm zur Stufe S5 weiter, wo, nachdem die
Drehzahl des Motors M um einen Pegel durch Absenken des Stromwertes
des Motors M um einen Pegel durch die Stromsteuerung abgesenkt wurde,
das Programm zur Stufe 2 zurückkehrt. Wenn nicht, schreitet
das Programm direkt zur Stufe S4 weiter.
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In der Stufe S4 werden der ermittelte
Stromwert und der Voreinstellwert in ähnlicher Weise miteinander
verglichen. Wenn der ermittelte Stromwert gleich dem oder größer als
der Voreinstellwert ist, schreitet das Programm zur Stufe 6 weiter,
wo der Stromwert des Motors M um einen Pegel durch die Stromsteuerung
erhöht
wird, und danach kehrt das Programm zur Stufe 2 zurück. Wenn
nicht, kehrt das Programm zur Stufe 1 zurück, wo das
Verfahren insgesamt wiederholt wird. Der Motor M kann somit stets
mit einem voreingestellten Stromwert angetrieben werden, ohne, daß er durch
externe Faktoren, wie Abnutzung des Kissens 8, reduzierte
Spannung der Batterien 4, 5, Zustand der Bodenfläche u. dgl. nachteilig
beeinflußt
wird.
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Das Erhöhen und Absenken des Stromwertes
des Motors M kann entweder durch automatisches Erhöhen oder
Absenken des Pegels Pegel um Pegel entsprechend dem Programm der
Steuereinrichtung 20 oder durch manuelle Betätigung einer Wähleinrichtung,
eines Schalters o. dgl. (nicht gezeigt), die an der Steuerplatte
etc. angeordnet sind, durch den Fahrer durchgeführt werden. Die automatische
oder manuelle Einstellung kann entsprechend den Erfordernissen (d.h.
wahlweise) gewählt
werden.
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Da das mit einer Funktion zur Einstellung
des Kissendruckes ausgestattete Bodenreinigungsgerät in der
oben erwähnten
Weise aufgebaut ist, kann, wenn der Maschinenkörper 1 zum Fahren
betätigt wird,
während
das Kissen 8 durch den Motor M mit hoher Geschwindigkeit
gedreht wird, die Bodenfläche
durch das Kissen 8 gereinigt werden. Staub, der infolge
der hohen Drehung des Kissens 8, d.h. des Reinigungsvorganges,
in der Kissenabdeckung entsteht, wird von der Luftauslaßöffnung 14a in
das Papierpackfilter 15 über eine Leitung abgegeben.
Nachdem der Staub dort gefiltert wurde, wird das Auslaßgas wieder
zurück
zu dem Bereich in der Mitte der Kissenabdeckung 13 durch
die Leitung zurück
umgewälzt.
Durch Wiederholen dieses Umwälzvorganges können verschiedene
Staubteilchen, die während des
Reinigungsvorgangs erzeugt werden, allmählich gesammelt und vom Filter 15 aufgenommen
werden.
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Wenn der Kontaktdruck (die Ansaugkraft) des
Kissens 8 infolge von Ursachen wie Abnutzung des Kissens 8 o.
dgl. abgesenkt wird, ermittelt der Stromdetektor 23 die
Verringerung des Stromwertes des Motors M, und die Steuereinrichtung 20 führt eine
Aufwärtssteuerung
durch, bzw. erzeugt Aufwärts-Befehle,
so daß der
Stromwert mit einem Voreinstellwert übereinstimmt. Da die Ansaugkraft
des Kissens 8 gegen die Bodenfläche, d.h. die Druckkraft des
Kissens 8 bzgl. der Bodenfläche, auf ihren Ursprungspegel
durch Erhöhung
der Drehung des Kissens 8 durch Anheben des Pegels der
Drehzahl des Motors M auf seinen ursprünglichen Pegel zurückgestellt
werden können,
kann der Reinigungszustand kann auf den Bezugszustand am Beginn
des Betriebs zurückgebracht
werden.
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Wie zuvor beschrieben wurde, kann,
da das Bodenreinigungsgerät
mit einer Funktion zur Einstellung des Kissendruckes ausgestattet
ist, wenn die Druckkraft (Ansaugkraft) des Kissens gegen die Bodenfläche infolge
von Ursachen verringert wird, wie eine Abnutzung des Kissens, eine
Verringerung der Spannung der Batterien o. dgl., die Anpreßkraft auf ihren
ursprünglichen
Zustand durch geeignete Steuerung des Stromwertes des Kissenmotors zurückgestellt
werden. Da die Bodenfläche
daher stets mit einem konstanten Druck gereinigt werden kann, kann die
gesamte Bodenfläche
gleichmäßig sauber
gereinigt werden.