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Kennwort: Schwungradspeicher Antriebsvorrichtung für eine Rotationsbürste,
insbesondere eine Randkehrbürste einer Bodenkehrmaschine Die Erfindung betrifft
eine Antriebsvorrichtung für eine Rotationsbürste, insbesondere eine Randkehrbürste
einer Bodenkehrmaschine, in der die Bürste über ein Zwischengetriebe mit wenigstens
einem Laufrad verbunden und von diesem aus antreibbar ist. Die bisher bekannten
Bodenkehrmaschinen besitzen Antriebsvorrichtungen für eine oder mehrere Rotationsbürsten,
bei denen ein kehrwirksamer Antrieb der Bürsten unmittelbar von der Rotation der
Antriebslaufräder abhängt, so daß beim Stillstand der Kehrmaschine und damit der
Laufräder keine Kehrwirkung mehr erzielt werden kann. Dadurch ist ein wirksamer
Einsatz der bekannten Kehrmaschinen im Bereich von Bodenhindernissen, vor allem
in Rand- und Eckbereichen nur bedingt oder überhaupt nicht möglich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile der Bodenkehrmaschinen
der eingangs genannten Art zu beseitigen und eine Antriebsvorrichtung zu schaffen,
mit der wenigstens ein zeitweiliger Antrieb der Rotationsbürsten, insbesondere der
Randkehrbürsten auch nach dem Stillsetzen
der Laufräder ermöglicht
wird. Das ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß das Zwischengetriebe
einerseits durch eine einseitig wirkende Freilaufkupplung mit einer Abtriebswelle
des Antriebslaufrades gekuppelt und andererseits mit einem Rotationskörper vereinigt
ist, der zugleich mit dem Laufrad und einer gleichachsig gelagerten Schwungmasse
in Eingriff stehende Planetenräder trägt. Mit einer solchermaßen aufgebauten Antriebsvorrichtung
erfolgt zunächst während der Beizung der Kehrmaschine und der damit verbundenen
Rotation der Laufräder ein Antrieb der Kehrbürste über die Abtriebswelle des Antriebslaufrades
bei wirksamer Freilaufkupplung. Zugleich wird über die mit dem Antriebslaufrad in
Eingriff stehenden Planetenräder ein Teil der Antriebsenergie auf die 5hwungmasse
übertragen und dort gespeichert. Beim Stillsetzen des Antriebslaufrades läuft die
Schwungmasse durch die gespeicherte Energie weiter und trei-bt dabei über die Planetenräder
den diese tragenden Rotationskörper und##mit wiederum das Zwischengetriebe an. Durch
die Freilaufkupplung wird das Zwischengetriebe bei dieser Energieflußrichtung von
der direkten Abtriebswelle des Antriebslaufrades getrennt, so daß die in der Schwungmasse
gespeicherte Energie nunmehr vollständig auf die Kehrbürste übertragen und diese
nach dem Stillstand des Antriebslaufrades weiter kehrwirksam angetrieben wird.
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Sofern sowohl während der direkten Antriebsphase als auch während
der Nachlaufphase der Kehrbürste stets ein gleichsinniger Bürstenantrieb erreicht
werden soll, empfiehlt sich die Einordnung eines Wendegetriebes zwischen den Planetenradträger
und den auf diese anzutreibende Kehrbürste einwirkenden Abtriebsteil des Zwischengetriebes.
Das Wendegetriebe ist dabei zweckmäßig als Doppelkegelradgetriebe gestaltet, da
es auf diese Weise auf verhältnismäßig engem Raum unterzubringen ist.
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Weiterhin ist das Antriebslaufrad zweckmäßig als Hohlrad ausgebildet,
das die Schwungmasse, die Planetenräder sowie den Planetenradträger aufnimmt. Hierbei
läßt sich das Antriebslaufrad über eine Innenverzahnung und die Schwungmasse über
ein axial angesetztes Ritzel mit den Planetenrädern in Eingriff halten. Auf diese
Weise kann die Energiespeichereinrichtung übertragungssicher und geschützt in das
zugehörige Antriebslaufrad der Antriebseinrichtun integriert werden. Das Antriebslaufrad
ist außerdem zweckmäßig an seiner dem Zwischengetriebe abgewandten Stirnseite durch
eine Stirnwand verschlossen und über diese Stirnwand mit der zugleich als Lagerachse
dienenden Abtriebswelle vereinigt.
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Damit läßt sich neben einer einfachen einstückigen Verbindung von
Antriebslaufrad und zugehöriger Abtriebswelle die Energiespeichereinrichtung gegen
das Eindringen von Störkörpern wie Fäden od. dgl. schützen. Ferner empfiehlt es
sich, den Planetenradträger als in die getriebeseitige Stirnöffnung des Antriebslaufrades
eingepaßte Rotationsscheibe auszubilden, so daß auch auf dieser Seite ein weitgehender
Abschluß des Innenraumes erfolgt.
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Zur weiteren raumsparenden Ausbildung der Antriebsvorrichtung ist
es zudem zweckdienlich, die mit dem Antriebslaufrad vereinigte Abtriebswelle die
Schwungmasse, den Planetenradträger und das Zwischengetriebe koaxial durchgreifen
zu lassen, wobei die Hohlwellenabschnitte des Zwischengetriebes vorteilhaft in Lagerstellen
eines Getriebegehäuses gelagert sind.
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Die die Abtriebswelle des Antriebslaufrades mit dem Zwischengetriebe
verbindende Freilaufkupplung besitzt zweckmäßigerweise einen auf einem unrunden
wie prismatischen Abschnitt der Abtriebswelle axial verschiebbaren Kupplungsteil,
der durch eine Rückstellfeder im Sinne des Kupplungseingriffes mit dem dem Zwischengetriebe
angehörenden Kupplungsteil
belastet ist. Der axial verschiebbare
Kupplungsteil der Freilaufkupplung sitzt zudem vorteilhaft dem dem Antriebslaufrad
abgewandten Ende der Abtriebswelle auf.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt
und zwar zeigen: Fig. 1 eine mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für
Kehrbürsten ausgerüstete Ausführungsform einer Bodenkehrmaschine und Fig. 2 die
Antriebsvorrichtung in Verbindung mit einer Randkehrbürste im Längsschnitt.
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Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine schaubildlich dargestellte Bodenkehrmaschine,
die in an sich bekannter Weise auf Laufrädern über die zu reinigende Bodenfläche
schiebbar ist und von den Laufrädern aus antreibbare Rotationsbürsten zur Reinigung
der Bodenfläche aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform der Bodenkehrmaschine
ist innerhalb des Gehäuses lo zunächst eine sich quer zur Laufrichtung erstreckende
Bürstenwalze 11 vorgesehen, die den Schmutz in bekannter Weise von der zu reinigenden
Bodenfläche aufnimmt und in Schmutzsanunelräume befördert, die zu ihren beiden Seiten
innerhalb des Gehäuses lo vorgesehen sind. Dabei können die Schmutzsammelräume zur
Entleerung zur Bodenseite der Kehrmaschine hin aufklappbar sein.
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Neben der von zugeordneten Laufrädern 12 aus antreibbaren Bürstenwalze
11 besitzt die Kehrmaschine zusätzliche Randkehrbürsten 13, die der Bürstenwalze
11 derart seitlich vorgeordnet sind, daß sie den Schmutz in den Seitenbereichen
aufzunehmen vermögen, die von der Bürstenwalze selbst nicht mehr erfaßt werden können.
Dabei sind die topfartig gestalteten Randkehrbürsten derart gestellt, daß sie den
auf genommenen Schmutz der Bürstenwalze 11 zuführen. Allerdings
ist
es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ohne weiteres möglich, den Randkehrbürsten
eigene Schmutzsammelbehälter innerhalb des Kehrmaschinengehäuses zuzuordnen.
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Die Randkehrbürsten 13 besitzen eine Antriebsvorrichtung 14, die für
die in der Fig. 1 linke Randkehrbürste in der Fig. 2 näher dargestellt ist. Mit
dieser Antriebsvorrichtung 14 wird die Laufraddrehung eines zugeordneten Antriebslaufrades
15 zum Antrieb der Kehrbürste ausgenutzt und zwar sowohl zum Antrieb während der
Bewegung der Kehrmaschine über die zu reinigende Bodenfläche als auch noch nach
dem Stillstand der Kehrmaschine beispielsweise an einer Rand- oder Eckzone der Bodenfläche.
Dabei ist das Antriebslaufrad 15 als Hohlrad gestaltet, in dessen Innenraum eine
Schwungmasse 16 und daneben ein als Planetenradträger 17 dienender Rotationskörper
untergebracht sind. Der Planetenradträger nimmt seinerseits über Lagerzapfen 18
die Planetenräder 19 auf, die so bemessen sind, daß sie einerseits mit einer Innenverzahnung
20 des Antriebslaufrades 15 und andererseits mit einem Ritzel 21 in Eingriff stehen,
das axial an die shwungmasse 16 angesetzt ist. Die Schwungmasse 16 wie auch der
Planetenradträger 17 werden von einer Abtriebswelle 22 des Antriebslaufrades durchgriffen,
die zugleich als Lagerachse dient und einstückig mit einer Außenstirnwand 23 des
Laufrades vereinigt ist. Die Außenstirnwand 23 schließt dabei den Laufradinnenraum
auf der dem Getriebe abgewandten Seite ab, während die getriebeseitige Offnung 24
des Laufrades durch den scheibenförmig ausgebildeten Planetenradträger 17 verschlossen
ist.
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In diesem Zusamnlenhang ist noch zu erwähnen, daß auf den Laufradumfang
ein Reifen 25 aus rutschfestem Material aufgezogen ist.
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Die unmittelbar mit dem Laufrad 15 vereinigte Abtriebswelle 22 durchgreift
weiterhin die Hohlwellen 27,37 eines Zwischengetriebes 26, dessen Abtriebsteil 27
über ein Kegelrad 28
mit einem Kegelrad 29 der Randkehrbürste 13
ständig in Eingriff steht. Der das Kegelrad 28 tragende AbtriebSeil 27 des Zwischengetriebes
ist zugleich an seinem freien Stirnende durch Ausbildung einer Stirnschrägverzahnung
30 als Kupplungsteil einer Freilaufkupplung gestaltet, deren anderer Kupplungsteil
31 von einer in gleicher Weise mit einer Stirnschrägverzahnung32 versehenen Schiebemuffe
gebildet ist.
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Der Kupplungsteil 31 sitzt dabei mit einem prismatischen Lagerdurchbruch
einem Prismenabschnitt 33 der Abtriebswelle 22 axial jedoch drehfest auf. Zugleich
ist der Kupplungsteil in Achsrichtung gegen den Widerstand einer Rückstellfeder
36 axial verschiebbar.
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Auf der anderen Seite ist der Abtriebsteil 27 des Zwischengetriebes
26 unter Einschaltung eines Wendegetriebes 34 mit der Hohlwelle 37 gekuppelt, die
ihrerseits mit dem Planetenradträger fest vereinigt ist. Das Wendegetriebe besteht
dabei aus den beiden einander gegenüberliegenden Kegelrädern 35, die den Enden der
Hohlwellen 37 aufsitzen, sowie aus dem sie verbindenden Zwischenkegelrad 38. Mit
Hilfe des Wendegetriebes erfolgt eine Umkehrung der von dem Planetenradträger 17
hergeleiteten Drehbewegung der Hohlwelle 37.
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Die Hohlwellen-abschnitte 27,37 des Zwischengetriebes 26 sind in Lagerstellen
39,40 eines Getriebegehäuses 41 gelagert, das das Zwischengetriebe umschließt und
nach außen hin abkapselt. Innerhalb der Hohlwellenabschnitte ist ferner die Abtriebswelle
22 gelagert, die direkt mit dem Antriebslaufrad 15 vereinigt ist.
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Beim Betrieb der Kehrmaschine rollt das Antriebslaufrad 15 zusammen
mit den übrigen Laufrädern auf der zwkeinigenden Bodenfläche ab. Die Rotationsbewegung
des Antriebslaufrades 15 wird dabei über die Abtriebswelle 22 zunächst auf den Kupplungsteil
31 der Freilaufkupplung übertragen. In der
einen Drehrichtung des
Antriebslaufrades, die durch geeignete Ausbildung der Freilaufkupplung frei gewählt
und dabei auf die günstigste Betriebsrichtung abgestimmt werden kann, steht der
Kupplungsteil 31 mit der Stirnschrägverzahnung 30 des Hohlwellenabschnittes 27 des
Zwischengetriebes in kupplungswirksamem Eingriff. Von der Hohlwelle 27 aus erfolgt
dann über die Kegelräder 28 und 29 der Antrieb der Kehrbürste 13.
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Zugleich weden aber auch von dem Antriebslaufrad aus die Planetenräder
19 angetrieben, die um ihre Lagerzapfen 18 rotieren und die Schwungmasse 16 antreiben,
die dadurch einen Teil der vom Antriebslaufrad ausgehenden Antriebskraft speichert.
Beim Stillstand der Kehrmaschine und damit des Antriebslaufrades 15, beispielsweise
in einem Bodenrand-oder Bodeneckbereich, rotiert die Schwungmasse 16 aufgrund der
gespeicherten Energie in der ursprünglichen Drehrichtung weiter. Durch den Eingriff
mit den Planetenrädern 19 werden diese dadurch weiter angetrieben, wobei sie mit
dem Planetenradträger 17 um die Achse des Antriebslaufrades rotieren und dadurch
die Hohlwellen 37 sowie über das Wendegetriebe 34 die Hohlwelle 27 antreiben, von
denen die Antriebsbewegung wiederum auf die Randkehrbürste 13 übertragen wird. Hierbei
ist die Freilaufkupplung unwirksam, so daß der Antrieb der Kehrbürste 3 in dieser
Phase durch das stillstehende Antriebslaufrad 15 nicht behindert wird.
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Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführungsform nur eine
beispielsweise Darstellung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt; vielmehr
sind noch mancherlei Xnderungen möglich. So läßt sich die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung
auch ohne weiteres zum Antrieb einer Bürstenwalze eines Bodenkehrgerätes verwenden.
Auch läßt sich, wie bereits vorangehend erwähnt, die Antriebsrichtung der Kehrbürste
durch eine geeignete Abänderung der Freilaufkupplung abweichend festlegen.