DE2348899A1 - Vorrichtung zum steuern des anpressdruckes einer rotierenden waschbuerste von waschvorrichtungen fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Dipl. Ing. H.-D. Ernicke Patentanwalt

Dipl. Ing. H.-D. Ernicke 89 Augsburg Schwibbogenplatz 2b Z 0 H O 0 ΰ ύ

Tel. (0821)55 40 35 Telegr. Technikrat Augsburg

Augsburg 28. September 1973

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Firma Kleindienst & Co., Maschinenfabrik 8900 Augsburg, Argonstraße 8

Vorrichtung zum Steuern des Anpreßdruckes einer rotierenden Waschbürste von Waschvorrichtungen für Fahrzeuge (Zusatz zu Patent Pat.Anm. DOS 2 111 928)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern des Anpreßdruckes einer rotierenden Waschbürste von Waschvorrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere Personenfahrzeuge nach dem Hauptpatent, bei der die Waschbürste in mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete Bürstenteile unterteilt und das die intensivste Berührung mit dem Fahrzeug aufweisende Bürstenteil mit einer Steueranordnung zur Veränderung des Anpreßdruckes versehen ist.

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Mit dem Hauptpatent wird vorgeschlagen/ die Waschbürste in mindestens zwei antriebstechnisch voneinander unabhängige BUrstenteile zu unterteilen und den BUrstenteil, welcher diejintensivste Berührung mit dem Fahrzeug aufweist, mit der Steuerung zur Veränderung des Anpreßdruckes zu versehen. FUr die Steuerung wird dabei die Vergrößerung der Kettenspannung des Kettenantriebs fUr den steuernden BUrstenteil bei dessen anwachsender Andrückkraft ausgenützt.

Bei dieser Steuervorrichtung können die einzelnen Bürstenbereiche zwar mit einem Antriebsmotor angetrieben werden, jedoch sind hierzu zwei getrennte Getriebe und zwei Antriebswellen, welche zueinander koaxial gelagert sein müssen, erforderlich. Dadurch muß jeder BUrstenteil fUr sich getrennt gelagert sein. Auch die Steuerung über die Kettenspannung ist infolge der normalen Kettenlängung und der Ketftenschwingung nicht sonderlich zuverlässig und präzise.

Der zusätzlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung nach dem Hauptpatent zu verbessern und zu vereinfachen und dabei unter" Meidung getrennter Getriebezüge mit einem einzigen Antrieb auszukommen.

Ausgehend vom Gegenstand des Hauptpatentes besteht die zusätzliche Erfindung darin, daß die BUrstenteile drehelastisch miteinander gekuppelt und mit einem gemeinsamen Bürstenantrieb verbunden sind und daß eine auf

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die Relativverdrehung der Bürstenteile reagierende Steueranordnung vorgesehen ist. Hierbei ist vorzugsweise die drehelastische Kupplung durch ein Torsionslager gebildet, bei dem mit den einzelnen Bürstenwellen starr verbundene, koaxial angeordnete und unterschiedliche Durchmesser aufweisende Lagerschalen zwischen sicheine elastische Schicht, z.B. aus Gummi, aufnehmen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemb'ßen Steueranordnung besteht aus mindestens einer Lichtschrankensteuerung, deren Lichtstrahl von mit den Bürstenteilen verbundenen und tat Aussparungen versehenen Ansätzen unterbrochen wird. Selbstverständlich sind anstatt einer Lichtschrankensteuerung auch andere Steuerungsmöglichkeiten anwendbar, wie z.B. Magnete in Verbindung mit einem Hallgenerator oder sonstige . magnetische Steuerungen usw.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß mittels der Steueranordnung eine sehr exakte und schnell reagierende Steuerung gewährleistet ist. Trotz der Bürstenteilung sind durch die Verwendung der drehelastischen Kupplung keine getrennten Antriebe'und keine damit verbundene getrennte Lagerung erforderlich.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen, als Ausfuhrungsbeispiel vorgesehenen Lichtschrankensteuerung ist vorgesehen, daß auf der Antriebswelle ein Ansatz drehstarr und ein anderer Ansatz drehbar angeordnet sind und der drehbare Ansatz über Mitnehmer mit dem steuernden Bürstenteil verbunden ist. Dabei empfiehlt

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es sich, wenn der einzelne Ansatz aus einer Nabe mit daran achsparallel und vorzugsweise einstellbar angeordneten, die Aussparungen enthaltenden Blenden besteht und daß Sender und Empfänger der Lichtschrankensteuerung am Lager der Antriebswelle angeordnet sind und gabelartig die Blenden umgreifen.

Es ist zwar durch die US-PS 3 345 666 und 3 403 417 bekannt, die Waschbürste in Teile mit unterschiedlichem Durchmesser zu trennen und zwischen den Teilen eine Trennkupplung vorzusehen. Dadurch soll der Waschprozeß zunächst mit dem unteren BUrstenteil begonnen werden, wonach das obere Bürstenteil, bezogen auf vertikale Waschbürsten, hinzugeschaltet wird, wenn das zugehörige obere Fahrzeugteil passiert. Die Aufgabe der Erfindung kann aber mit den vorbekannten Anordnungen nicht gelöst werden.

Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch im Rahmen eines Ausfuhrungsbeispiels dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine vertikale Waschbürste mit der Steueranordnung,

Fig. 2: einen Längsschnitt durch den oberen Teil der Steueranordnung in vergrößerter Darstellung,

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Fig. 3: einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 2 entlang der Linie I-I,

Fig.-4:bis 6: Querschnitte gemäß Fig. 3 mit verschiedenen Schaltstellungen und

Fig. 7: einen Längsschnitt durch eine horizontale Waschbürste mit der Steueranordnung.

Fig. 1 zeigt eine vertikale Waschbürste mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung . Die vertikale Waschbürste kann in üb-ilicher Weise hängend in Schwenkarmen oder Laufkatzen gelagert sein. Mit 1 ist ein am Schwenkarm oder an der Laufkatze befindliches Lagerauge, und zwar dessen unteres Teil, mit dem unteren Kugellager 2 und einer Abdeckscheibe 3 angedeutet. Die mit dem nicht dargestellten Antriebsmotor gekuppelte Antriebswelle 4 ist mit dem nichtsteuernden Bürstenteil 5 bzw. dessen Bürstenwalze 5' starr verbunden. Am unteren Ende der Bürstenwalze 5* vom nichtsteuernden Bürstenteil 5 ist ein Torsionslager 6 angeordnet und starr mit der Bürstenwalze 5* verbunden.

Das steuernde Bürstenteil 7 und dessen Bürstenwalze 7*, an dem am oberen Ende ein Lagerzapfen 8 angeordnet ist, ist über den Lagerzapfen 8 am

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Tosionslager 6 gelagert und mit der Lagerschale 8* fest verbunden. Bei dem Torsionslager 6 handelt es sich um ein handelsübliches Element, dessen äußere und innere Lagerschale mit einer Gummimasse torsionselastisch verbunden ist. Selbstverständlich kann die Torsionselastizität auch auf eine andere konstruktive Art erreicht werden. Z.B. kann die Mitnahme des steuernden Bürstenteiles 7 und dessen Rückstellung duch eine entsprechende Federanordnung erfolgen. Die torsionselastische Verbindung des nichtsteuernden Bürstenteiles 5 mit dem steuernden Bürstenteil 7 ist deshalb nicht auf das angeführte Beispiel beschränkt.

Eine Stueuerwelle 9 ist über ein Vierkantrohrstück 10 mit dem Lagerzapfen 8 fest verbunden und in der oberen Siirnwand der Bürstenwalze 5* mittels Lagers 11 drehbar gelagert.

Am oberen Ende der Steuerwelle 9 ist eine Lasche 12 befestigt, an welcher sich ein Mitnehmerstift 13 befindet, welcher in eine Klaue 14 eingreift. Die Klaue 14 ist ihrerseits an einer Aufnahmehülse 15 befestigt und letztere mit einem Lager 16 drehbar verbunden.

In Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Steueranordnung gezeigt. In der Aufnahmehülse 15 befindet sich ein Blendenträgerring 17 mit zwei daran befindlichen gegenüberliegenden Blenden 18, die der einen Drehrichtung zugeordnet sind. Oberhalb des Ringes 17 befindet sich ein zweiter

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Blendentrdgerring 19 mit zwei ebenfalls daran befindlichen gegenüberliegenden Blenden 20 für die andere Drehrichtung der Bürste.

Beide Blendenträgerringe 17 und 19 mit den daran befindlichen Blendenpaaren 18 und 20 sind in der AufnahmehUlse 15 durch nicht dargestellte Andrückschrauben festgehalten und können nach Lösen dieser AndrUckschrauben zum Zwecke der Einstellung unabhängig voneinander gegenüber einer Lochscheibe 21 verdreht werden.

An der Abdeckscheibe 3 des Lagerauges 1 sind zwei Lichtschranken 22 Sie können z.B. auch nebeneinander angeordnet sein.

und 22* gegenüberliegend ortsfest angebracht4/Auf der mit dem nicht dargestellten Antriebsmotor gekuppelten Antriebswelle 4 sitzt die Lochscheibe 21 mit dem Lager 16 für die AufnahmehUlse 15. Die Lochscheibe 21 dreht sich mit der Antriebswelle 4. Der Antrieb der AufnahmehUlse 15 mit den daran befindlichen Blendenträgerringen 17 und 19 und Blendenpaaren 18 und 20 erfolgt von unten über das Torsionslager 6 und den Elementen 8, 10, 9, 12, 13 und 14.

Die Lochscheibe 21 und die Blendenpaare 18 und 20 rotieren zunächst synchron miteinander, wobei die Blendenpaare 18 und 20 und der hochgezogene Ring 21' der Lochscheibe 21 zwischen den Sender und den Empfönger bzw. Reflektor der Lichtschranken 22 und 22' hineinreichen.

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Der hochgezogene Ring 21' der Lochscheibe 21 weist mit einer Teilung von 90 Jeweils zwei untereinanderliegende Löcher 23, 23', 24 und 24' auf. Die Blendenpaare 18 und 20 sind in der Grundstellung so eingestellt, daß sie sämtliche Löcher abdecken.

Die oberen jeweils gegenüberliegenden Löcher 23 und 24 befinden sich in Höhe des Lichtstrahles der Lichtschranke 22. Die unteren ebenfalls jeweils gegenüberliegenden Löcher 23' und 24* befinden sich in Höhe des Lichststrahles der Lichtschranke 22!*

Fig. 7 zeigt die erfindungsgemäße Steuerung in einer horizontalen Waschbürste, die beispielsweise stirnseitsig gelagert und aufzugartig gefuhrt ist. Diese Anordnung ist in Fig. 7 mit dem Seil- oder Kettenzug 25 und mit den Fuhrungen 26 und die beidseitige Lagerung mit dem Lager 27 und dem Lager 28 angedeutet. Die Steueranordnung 29 ist nur mit den Außenkonturen angedeutet, da sie ^ den in Fig. 1 bis 6 beschriebenen Einzelheiten entsprechen kann.

Bei der horizontalen Waschbürste befindet sich das steuernde Bürstenteil 30 zweckmäßigerweise zwischen den zwei nichtsteuernden Bürstenteilen 31 und 32, also im mittleren Längsbereich der gesamten Waschbürste, da hier die größten Andrückkräfte auftreten. Die mit dem nicht dargestellten Antriebsmotor gekuppelte Antriebswelle 38 ist mit dem nichtsteuernden Bürstenteil 31 bzw. mit dessen Bürstenwalze 31' starr verbunden. Dieses BUr-

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stenteil 31 ist durch den Bolzen 33, der darr, aber lösbar mit der Bürstenwalze 31' verbunden ist und durch die Bürstenwalze 30' des steu-. ernden Bürstenteiles 30 hindurchgeführt ist, mit der Bürstenwalze 32' des nichtsteuernden Bürstenteiles 32 starr verbunden. Der Antrieb des steuernden Bürstenteiles 30 wird durch den Bolzen 33 übertragen, indem an denjbeiden Enden der Bürstenwalze 30* je ein Torsionslager 34 eingezogen und diese mit ihren inneren Lagerringen auf den Bolzen 33 befestigt sind.

Der Antrieb der AufnahmehUlseymit den Blenden 18 und 20 (vgl. Fig. 1) erfolgt über eine abgewinkelte Welle 35, welche am Torisonslager 34 starr., befestigt ist. Zu diesem Zwecke ist die Stirnwand 36 der Bürstenwalze 31' entsprechend ausgespart. Die weitere Verbindung der Welle 35

sie mit der oberen Steuereinrichtung 29 entspricht derjenigen, wiebei der

Vertikalbürste beschrieben ist.

Der Funktionsablauf ist nachstehend hauptsächlich auf die vertikale Waschbürste (Fig. 1 bis 6) abgestimmt. Bei der horizontalen Waschbürste handelt es sich bis auf den Verwendungszweck der abgehenden Impulse um den gleichen Vorgang.

Wird z.B. die Anpreßkraft des steuernden Bürstenteiles 7 zu groß, so führt das daraus resultierende Bremsmoment gegenüber der nichtsteuern-

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den BUrste 5 eine entsprechende Relativbewegung aus, d.h., wenn die gesamte Waschbürste z.B. rechtsdrehend arbeitet, so wird das steuernde Bürstenteil 7 entsprechend dem Bremsmoment relativ nach links verdreht.

Diese Relativdrehung wird durch das Torsionslager 6 oder dgl. ermöglicht, und über die Elemente 8, 10, 9, 12, 13, 14, 15, 17 und 19 auf die Blendenpaare 18 und 20 Übertragen, so daß sich dieselben gegenüber den Öffnungen 23, 23' und 24, 24¹ der Lochscheibe 21 verdrehen. Dies wird für Schaltimpulse zur Steuerung der Waschbürste benützt.

Ein Beispiel der Impulsabnahme zeigen die Fig. 4 bis 6, wobei angenommen wird, daß die Waschbürste sich nach rechts dreht, was durch die Pfeile gekennzeichnet ist. Bei normalem Lauf, d.h. bei normaler AndrUckkraft der Waschbürste am Fahrzeug, decken die Blendenpaare 18 und 20 die öffnungen 23, 23* und 24, 24* in der Lochscheibe 21 ab und rotieren in diesem Zustand miteinander, was die Fig. 4 veranschaulicht.

Diese Blendenstellung kann für einen Dauerimpuls genützt werden, der z.R* für die vertikale Waschbürste bedeutet, daß die durch einen Andrückmotoc erzeugte Andrückkraft der Waschbürste am Fahrzeug erhalten, d.h. der Andrückmotor eingeschaltet bleibt.

Für die horizontale Waschbürste kann dieser Dauerimpuls bedeuten, daß

keine Hubunterstützung durch den Hubmotor, z.B. bei der Dachbearbeitung des Fahrzeuges, erforderlich ist.

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Wie Fig. 5 zeigt, sind die Blendenpaare 18 und 20 vom steuernden Bür- , stenteil 7 (oder 30 bei der horizontalen Waschbürste) infolge der Erhöhung der AndrUckkraft entgegen der rechtslaufenden BUrstendrehung nach links verdreht worden. Je nach dem Verdrehwinkel (Bremsmöment) geben die Blenden 20 eine oder beide der untereinanderliegenden Offnungen 23 und 23* frei, während die Blenden 18, welche bekanntlich fUr die Bürstenlinksdrehung bestimmt sind, die Offnungen 24 und 24* immer noch verdecken.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, besitzen die Blendenpaare 18 und 20 an ihren seitlichen Rand in Richtung ihrer Relativbewegung in Höhe der oberen Offnungen 23 und 24 einen Ausschnitt 37.

Gemäß Fig. 5 sind die Blenden 20 so verdreht worden, daß die Lichtschranke 22 durch den Ausschnitt 37 Über die obere Öffnung 23 für einen neuen Impuls freigeworden ist. Mittels dieses Impulses kann der Andifckmotor der vertikalen Waschbürste drucklos gemacht werden, so daß sich die AndrUckkraft der vertikalen Waschbürste wieder normalisiert.

Für die horizontale Waschbürste wird durch diesen Impuls der Hubmotor eingeschaltet, welcher die Bürste nach oben bewegt.

Die gegenüberliegende Blende 20 ist ebenso verdreht waden, jedoch ist

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hier durch die Lichtschranke 22' noch kein Schaltimpuls ausgelöst worden, da die Lichtschrake 22' tiefer sitzt, so daß der Ausschnitt 37 nicht zur Wirkung kommt und die Öffnung 23' noch abgedeckt ist.

Werden die Blendenpaare 18 und 20 durch eine auf die steuernden Bürstenteile 7 oder 30 einwirkende Andrückkraft noch weiter verdreht, so wird, wie Fig. 6 zeigt, die Lichtschranke 22 weiterhin freigehalten und die Lichtschranke 22' über die Öffnung 23' für einen weiteren Impuls frei, während die Blenden 18 die öffnungen 24 und 24' immer noch verdecken.

Dadurch wird der Andrückmotor der vertikalen Waschbürste weiterhin drucklos gehalten; der zusätzliche Impuls kann für das Ausschwenken der vertikalen Waschbürste verwendet werden.

Bei der horizontalen Waschbürste bleibt der Hubmotor eingeschaltet und der neue Impuls kann z.B. für den Portalstop verwendet werden.

Durch die sinnreiche Anordnung der Blendenpaare 18 und 20 Übernehmen bei Waschbürstenliriedrehung die dafür vorgesehenen und ebenfalls gegenüberliegenden Blenden 18 die beschriebene Funktion der Blenden 20, während letztere die Öffnungen 23, 23* verdecken.

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Selbstverständlich können mit der erfindungsgemäßen Steuerung die erhaltenen Impulse auch für andere Funktionen Verwendung finden. Dies kommt auf die jeweilige Art der Waschanlage an und ist deshalb nicht auf die als Beispiel erwähnte Impulsverwendung beschränkt.

Die von der jeweiligen Lichtschranke 22 und 22* abgehenden Einzelimpulse werden über einen Verstärker und mittels einer Verzögerungschaltung in bezüglich ihrer Laufzeit einstellbare Dauerimpulse umgewandelt und als solche an die nachfolgende Schaltung weitergegeben. Dies ist erforderlich, da die Lichtschranken 22 und 22* durch eine der jeweiligen öffnungen 23, 23' und 24, 24', während des Vorbeidrehens an den feststehenden Lichtschranken einen ganz kurzen Impuls abgeben, welcher durch den vollen Rand 21' der Lochscheibe 21 sofort wieder unterbrochen wird. Diese Unterbrechungszeit wird von der Verzögerungsschaltung überbrückt. Erst wenn die Verzögerungszeit abgelaufen und die betreffende Lichtschranke 22 oder 22* durch die entsprechende Blende 18 oder 20 wieder abgedeckt ist, wird der Schaltimpuls abgeschaltet bzw. rückgängig gemacht. Ist nach Ablauf der Verzögerungszeit die betreffende Lichtschranke 22 oder 22* immer noch frei, so wird ein weiterer Impuls abgegeben und in einen Dauerimpuls umgewandelt, so daß der jeweilige Schaltzustand beibehalten bleibt. Zweckmäßigerweise ist deshalb die Verzögerungszeit so eingestellt, daß sie von der Impulsgabe bis zur neuen möglichen Impdsgabe, das ist gemäß dem geschilderten Beispiel i/2 Umdrehung, reicht.

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Es könnte z.B. auch nur eine Blende mit den dazugehörigen zwei untereinander liegenden Öffnungen für die jeweilige Bürstendrehrichtung verwendetet werden. Das würde bedeuten, daß erst jeweils nach einer Umdrehung eine Impulsabgabe möglich wäre. Dementsprechend müßte auch die Verzögerungszeit eingestellt sein, was natürlich eine etwas verspätete Reaktion der jeweiligen Steuernotwendigkeit der Waschbürste bedeuten würde, was aber ohne weiteres noch tragbar wäre.

Ferner könnt« z.B. durch die Verwendung von drei Lichtschranken mit den dazugehörigen Blenden und drei untereinander liegenden Öffnungen weitere zusätzliche Impulse abgeleitet werden.

Die Anzahl der Lichtschranken, Blenden und Öffnungen in der Lochscheibe ist also nicht nur auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Die Relativverdrehung von zwei Bürstenteilen läßt sich aber auch noch auf andere Weise feststellen und zur Steuerung von Antrieben zur Änderung der Bürstenandrlickkraft ausnutzen. So können beispielsweise Dehnungselemente zwischen beiden Bürstenteilen vorgesehen werden, die bei Erreichen bestimmter Stellen Steuerimpulse austeilen. Auch auf hydraulische oder pneumatische Weise kann die Relativverdrehung festgestellt werden und zur Steuerung ausgenutzt werden. Die Erfindung umfaßt somit auch solche nicht dargestellten Ausführungsvarianten, die zur Lösung der gestellten Aufgabe sichjals geeignet erweisen.

509815/0157 Patentansprüche

Claims (5)

DipLIng.H.-D. Ernicke Patentanwalt Dipl. Ing. H.-D. Ernicke 89 Augsburg Schwibbogenplatz 2b TeL (0821) 554035 Tele3r· Technikrat Augsburg Augsburg 28. September 1973 Ihr Zeichen Akte 117-490, 491 ern/cl Firma Kleindienst & Co. PATENTANSPRÜCHE

1.) Vorrichtung zum Steuern des Anpreßdruckes einer rotierenden Waschbürste von Waschvorrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere Personenfahrzeuge, bei der die Waschbürste in mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete Bürstenteile unterteilt und das die intensivste Berührung mit dem Fahrzeug aufwesende Bürstenteil mit einer Steueranordnung zur Veränderung obs Anpreßdruckes versehen ist, nach Patent (Pat.Anm. DOS 2 111 928), dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenteile (5,7 bzw. 30, 31, 32) drehelastisch (6,34) miteinander gekuppelt und mit einem gemeinsamen Bürstenantrieb (4,38) verbunden sind und daß eine auf die Relativverdrehung der Bürstenteile reagierende Steueranordnung (22) vorgesehen ist.

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2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehelastische Kupplung durch ein Torsionslager (6,34) gebildet ist, bei dem mit den einzelnen Bürstenwellen (8, 33) starr verbundene, koaxial angeordnete und unterschiedliche Durchmesser aufweisende Lagerschalen zwischen sich eine elastische Schicht, z.B. aus Gummi, aufnehmen.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn ze ich n e t , daß die Steueranordnung aus mindestens einer Lichtschrankensteuerung (22, 22') besteht, deren Lichtstrahl von mit den BUrstenteilen (5,7) verbundenen und mit Aussparungen (24, 24') versehenen Ansätzen (18,2O) unterbrochen wird.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (4) ein Ansatz (16) drehstarr und ein anderer Ansatz (15) drehbar angeordnet sind und der drehbare Ansatz (15) Über Mitnehmer (12, 13, 14) mit dem steuernden Bürstenteil (7) verbunden ist.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Ansatz (12 bis 15) aus einer Nabe mit daran achsparallel und vorzugsweise einstellbar angeordneten, die Aussparungen

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(24,.24') enthaltenden Blenden (18, 20) besteht und daß Sender und Empfänger der Lichtschrankenstfiuerung (22, 22') an Lager (l) der Antriebswelle (4) angeordnet sind und gabelartig die Blenden (18, 20) umgreifen.

Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke Patentanwalt

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