DE2531590A1

DE2531590A1 - Bodenkehrmaschine

Info

Publication number: DE2531590A1
Application number: DE19752531590
Authority: DE
Inventors: Robert Allen Yonkers
Original assignee: Bissell Inc
Current assignee: Bissell Inc
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1975-07-15
Publication date: 1977-01-13
Also published as: DE2559983C3; US3978539A; DE7522504U; GB1547286A; DE2531590C2; DE2559983B1; GB1547285A

Description

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München

15. Juli 1975 Bissell Inc., Grand Rapids, Michigan, USA

Bodenkehrmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf Bodökehrmaschinen, insbesondere Teppichkehrmaschinen, die zusätzlich zu der üblichen Walzenbürste an der Vorderseite des Kehrmas chinenr ahmens mit umlaufenden Hilfsbürsten versehen sind, welche den Schmutz in den Weg der Walzenbürste fegen.

Aus der US-PS 500 976 ist es bereits bekannt, eine Hilfsbürste mit einer ringförmigen Anordnung von Borsten auf einer festen, leicht gegenüber der Vertikalen geneigten Achse zu montieren. Bei dieser Teppichkehrmaschine erfolgt der Hilfsbürstenantrieb auf die Oberseite des Hilfsbürstenkörpers über eine geeignete Welle von einem besonderen Antriebsrad, das mittig unter dem Gehäuse angeordnet ist. Eine solche Kehrmaschine ist in ihrer Herstellung und Reparatur kostspielig.

Aus der US-PS 3 750 215 ist es bereits bekannt, den Hilfsbürstenkörper von einem äußeren Antriebsrad in Umlauf versetzen zu lassen, wobei die Bürste auf einer horizontalen Achse entsprechend der Richtung der Kehrmaschinenbewegung nach vorne

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und rückwärts verkippbar ist. Auch diese Konstruktion ist kompliziert und teuer.

Nach der DT-PS 2 055 841 soll die Antriebskonstruktion dadurch vereinfacht werden, daß anstelle eines Außenantriebs ein Drehantrieb für die Hilfsbürste vorgesehen ist, welcher innerhalb der Drehborsten angeordnet ist und mit dem Boden unterhalb des Bürstenkörpers in Eingriff kommt. Der Drehantrieb besteht dabei aus einem innerhalb der Scheibenbürste angeordneten Kegelrad, das auf den Boden bei der Hin- und Herbewegung der Bodenkehrmaschine abrollt. Dabei schwenkt die gesamte Bürstenanordnung während der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung jeweils um eine vertikale Achse. Diese Konstruktion ist Jedoch schwerfällig und gewährleistet nicht immer die gewünschte Schwenkbewegung. Außerdem ist sie vergleichsweise teuer.

Ähnlich arbeitet die aus der US-PS 3 874 016 bekannte Bodenkehrmaschine, bei der die Bürste von einem unter Federbelastung stehendem Rad unterhalb des Bürstenkörpers angetrieben wird und außerdem die Bürste um eine im wesentlichen horizontale Achse kippbar ist. Auch diese Konstruktion ist kompliziert und in ihrer Herstellung zu teuer.

Ferner gehört zum Stande der Technik die Lehre des deutschen Gebrauchsmusters 73 24 485, gemäß der eine Hilfsbürste auf einer festen senkrechten Achse montiert und der Hilfsbürstenkörper mit dem üblichen kreisförmigen Kranz von Kehrborsten versehen ist. Sin zweiter Kranz geneigter -Borsten 1st. innerhalb dieser Kehrborsten angeordnet und d.ient dazu, letzteren durch den Kontakt mit den Boden anzutreiben* Diese Konstruktion weist eine Reihe von Nachteilen auf. Es vergrößert nicht nur der zweite Satz von Borsten wesentlich die Kos-ten dieser Anordnung, sondern es hat sich auch gezeigt, daß diese Bürste auf einem Teppich während des normalen Kehrbetriebes festfährt^ so daß die Bürste praktisch unbrauchbar wird»

Eine vereinfachte Konstruktion einer Hilfsbürste ist schließlich

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aus der US-PS 3 748 679 bekanntgeworden, gemäß der der Bürstenkörper frei auf einer geneigten Welle einer Rolle schwimmt, wobei letztere die Bürsten über eine nicht kreisförmige Verbindung antreibend mitnimmt. Diese bekannte Konstruktion arbeitet zwar unter normalen Umständen verhältnismäßig gut, weist jedoch wenigstens einen Nachteil auf. Wird nämlich die Kehrmaschine bei dem Versuch, den Schmutz an der Kante zwischen Wand und Boden zu beseitigen, längs der Viand bev/egt, dann kann die Bürste festfahren, wenn sie die Wand berührt.

Normalerweise wenden die Hilfsbürsten nach den bekannten Konstruktionen bei einer Vorwärtsbewegung der Kehrmaschine derart, daß ihre Vorderkanten sich quer nach innen und dann nach rückwärts unter das Kehrmaschinengehäuse drehen. Dies bedeutet von oben gesehen, daß die an der rechten vorderen Ecke sitzende Hilfsbürste gegen den Uhrzeigersinn und die an der linken". vorderen Ecke sitzende Hilfsbürste im Uhrzeigersinn umläuft. Diese Art der Bewegung der Hilfsbürsten hält man bis jetzt für außerordentlich wünscheswert, weil man glaubt, nur so den Schmutz längs einer Wand nach innen in den Weg der Walzenbürste kehren zu können.

Aufgabe der Erfindung ist die Konstruktion einer von Hand betätigten Bodenkehrmaschine, insbesondere Teppichkehrmaschine, mit wenigstens einer zusätzlich zu der üblichen Walzenbürste vorgesehenen, umlaufenden Hilfsbürste, welche gegenüber den bekannten Hilfsbürsten wesentlich einfacher aufgebaut ist und trotz Antrieb durch eine innerhalb der Borsten unter den Bürstenträger vorgesehene Vorrichtung während des normalen Kehrvorgangs oder bei Bewegungen der Kehrmaschine an der Kante des Bodens längs einer Wand nicht festläuft. Weiter erstrebt die Erfindung eine Herabsetzung der zwischen der Hilfsbürste und dem Teppich bei der Bewegung der Kehrmaschine über den Boden zur Wirkung kommenden Reibungskräfte.

Gemäß der Erfindung wird innerhalb und unterhalb der im allgemeinen konischen kreisrunden Reihe von kehrenden Bürstenborsten ein biegsamer Antriebsring aus einem reibungswirksamen gummi-

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artigen Material vorgesehen, welcher in Antriebseingriff mit dem Boden steht und sich bei Aufbringen einer nach unten gerichteten Kraft auf die Kehrmaschine nach oben gegen die Bürstenborsten verformt, letztere in einer vom Teppich wegweisenden Richtung ablenkt und damit die Reibungskräfte zwischen Bürste und Teppich im allgemeinen ausgleicht. Diese Bürstenablenkung wird somit durch vom Boden unabhängige Einrichtung erzeugt. Die durch den Ring und die Borstenspitzen zu legenden Ebenen sind parallel und zueinander fest.

Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung ist die Hilfsbürstenanordnung fest auf einer am Kehrinaschinengehäuse festen Achse montiert, so daß sowohl die Antriebsringebene als 'auch die Borstenspitzenebene immer unter dem gleichen festen Winkel stehen und sich nicht längs dieser Achse verschieben.

In weiterer Ausbildung der Erfindung steht die feste Achse im allgemeinen unter 90° zur Antriebsringebene und zur Bastenspitzenebene und ist zur Senkrechten nach unten und schräg einwärts bezüglich der vorderen Kehrmaschinengehäuseecke geneigt. Durch diese Konstruktion weisen der Antriebsring und die Hilfsbürstenborsten einen festen Neigungswinkel auf, so daß der Antriebsring und die Borstenspitzen den Boden längs der Außenseite des Kehrmaschinenrahmen dauernd erfassen und von den Boden quer nach innen bezüglich des Rahmens frei sind.

Infolge der beschriebenen Konstruktion wird die Hilfsbürste von einer inneren Vorrichtung in einer Richtung angetrieben, die völlig entgegengesetzt zu der Richtung ist, die man von den bekannten Kehrmaschinen herkennt. Bei einer Vorwärtsbewegung der Kehrmaschine bewegt sich die hintere Hilfsbürstenkante quer nach innen unter das Kehrmaschinengehäuse und dann nach vorne. Von oben gesehen läuft somit die rechte Vorderkantenbürste im Uhrzeigersinn und die linke Vorderkantenbürste gegen den Uhrzeigersinn um. Jede Bürste kehrt den Schmutz hinter sich. Diese Umkehr der Drehrichtung gegenüber den bekannten Hilfsbürsten liefert in Kombination mit

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der relativ starken Neigung der Bürstenachse ein ausgezeichnetes Verteilen und Lockern sowie Abkehren des Schmutz es .-in den Weg der Walzenbürste infolge einer Flatter- oder Schlagwirkung.

Die neue Konstruktion gemäß der Erfindung verhindert außerdem ein Festlaufen der Hilfsbürste während des Normalbetriebes und bei Benutzung der Kehrmaschine nahe an der Wand.

Die Zeichnungen zeigen eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenkehrmaschine und zwar in

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise aufgebrochen gezeichnete Ansicht einer Bodenkehrmaschine nach der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte, teilweise aufgebrochen gezeichnete Teildraufsicht auf das vordere Ende der Kehrmaschine mit Angabe der Drehrichtung der Hillsbürsten bei Bewegung der Kehrmaschine nach vorne und längs einer Wand;

Fig. 3 eine vergrößerte Teilunteransicht des vorderen Endes der Kehrmaschine;

Fig. 4 eine auseinandergezogene Schnittdarstellung einer Hilfsbürstenanordnung;

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine Hilfsbürstenanordnung längs der Linie 5-5 der Fig. 2; und in

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Darstellung zur Wiedergabe der Deformation des Antriebsringes und der Ablenkung der Bürstenborsten bei nach unten gerichteter Krafteinwirkung auf die Kehrmaschine.

Nach den Fig. 1 bis 3 enthält die Bodenkehrmaschine ein Gehäuse 1 mit Seiten- und Abschlußwandungen 2 bzw. 3 und einer Decke Am Gehäuse 1 ist ein Bügel 5 befestigt, an dem.ein nicht gezeichneter Handgriff angebracht werden kann. Am Gehäuse 1

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sind Laufräder 6 montiert, die über eine geeignete, an sich bekannte Verbindung getrennte vordere und hintere langgestreckte horizontal gelagerte Walzenbürsten 7 und 8 antreiben. Selbstverständlich kann das Gehäuse auch über Kufen bewegt werden, wobei dann der Antrieb für die Walzenbürste in anderer an sich bekannter Weise abgeleitet wird.

An den vorderen Ecken des Gehäuses sind über den Rand des Gehäuses vorragende Hilfsbürstenanordnungen 9 und 10 vorgesehen, die den Schmutz von außerhalb der Kehrmaschine nach innen in den Weg der Walzenbürsten 7 und 8 kehren. Diese Hilfsbürstenanordnungen sind an den Enden einer langgestreckten'querverlaufenden starren Tragplatte 11 montiert, die fest an einem Querflansch 12 an der vorderen Abschlußwand 3 auf der Unterseite der Kehrmaschine befestigt ist.

Da' beide Hilfsbürstenanordnungen mit Ausnahme der Neigung in ihrem Aufbau identisch sind, braucht nur die Anordnung 10 im einzelnen beschrieben zu werden.

Nach Fig. 4 enthält jede Hilfsbürstenanordnung 10 einen kreisrunden Bürstenhalter 13, dessen obere Abschlußfläche aus einem flachen mittleren Lagerteil 14 und einem winkelig angestellten Umfangsteil 15 zusammengesetzt ist.' Der Bürstenhalter 13 weist ferner eine flache Bodenfläche 16 und eine kreisrunde wandartige Kante 17 auf, die um ca. 20° gegenüber der Achse 18 einer durch den Bürstenhalter 13 verlaufenden Mittelöffnung 19 geneigt ist. Zum Kehren des Bodens ist eine Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Borstenbündeln 20 in der Kante 17 verankert. Die Borstenbündel 20 stehen unter 90 zur Kante 17 und erstrecken sich somit unter einem Winkel von 10° aus einer Ebene 21 nach unten, die rechtwinklig zur Achse 18 steht. Die kreisrunde Reihe von Borstenbündeln 20 bildet somit mit dem Bürstenhalter 13 eine im allgemeinen umgekehrt ,schalenförmige Bürste für den Eingriff mit dem Boden. Die Borstenbündelspitzen liegen in einer weiteren Ebene 22, die unter 90° zur Achse 18 geneigt ist.

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Die Hilfsbürstenanordnung 10 wird von innerhalb der Hilfsbürstenanordnung angetrieben. Für diesen Zweck ist eine Antriebsscheibe 23 vorgesehen, die sich aus einem flachen dünnen mittleren Teil 24 und einem nach unten verdickten ringförmigen Antriebsring 25 zusammensetzt. Die Antriebsscheibe 23 besteht aus weichem biegsamen elastischen gummi-* artigen Material, beispielsweise Polyurethan mit einer Durometerhärte von 90-Shore A. Die Oberfläche der Antriebsscheibe 23 sollte ausreichende Reibungseigenschaften aufweisen, so daß der Ring 25 auf einem Teppich oder auch auf glattem Boden ohne Schlupf greift.

Nach den Fig. 4 und 5 ist der Teil 24 auf 'der Bodenfläche 16 des Bürstenhalters 13 festgeklemmt, beispielsweise durch einen starren Ringflansch 26, der an einem Ende eines rohrförmigen Lagers 27 angeordnet ist, das mit Preßsitz oder in anderer Weise in der Bürstenhalteröffnung 19 befestigt ist. Diese Sandwich-Konstruktion legt somit den Antriebsring 25 derart fest, daß er konzentrisch zu den Bürstenborstenspitzen und radial innerhalb derselben sitzt. Wie man aus Fig. 5 erkennt, erstreckt sich der Ring 25 radial vom Bürstenhalter 13 nach außen und ist in der Nähe der inneren Endteile der Borstenbündel 20 und eng unter den Borsten angeordnet.

Der Antriebsring 25 ist relativ zu den Borstenbündeln 20 fest und befindet sich in einer festen Ebene 28, die im Abstand und parallel zu der Ebene 22 verläuft.

Weiterhin sollen sich die an den vorderen Gehäuseecken angeordneten Hilfsbürsten in einer Richtung entgegengesetzt zu der bisher bei solchen Kehrmaschinen üblichen Drehrichtung drehen, wodurch der Schmutz in den Weg der Walzenbürste geschlagen Oder geschoben wird und doch ein dauerndes Arbeiten gegen eine Wand ohne Festfahren möglich ist. Wie man am deutlichsteh aus Fig. 5 erkennt, ist die Hilfsbürstenanordnung 10 auf einer festen Achse 29 montiert, die wesentlich gegenüber der Vertikalen geneigt ist. Das Zusammenfallen der Achse mit der Achse 18 ist bestimmt durch ein sich nach unten er-

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streckendes Achsrohr 30, welches an einem abgebogenen Endteil 31 der Tragplatte 11, beispielsweise durch Vernietung, befestigt ist. Der innere Endteil des Achsrohres 30 ist mit einem Flansch 32 versehen, der eine Lagerfläche entstehen läßt. Der Endteil 31 ist abgewinkelt, so daß das Achsrohr 30 nach unten und innen quer zum Kehrmaschinengehäuse 1 geneigt ist. Ein Neigungswinkel gegenüber der Vertikalen von ca. 12 bis 16° hat sich als am zufriedenstellensten herausgestellt. Das Lager 20 ist über dem Achsrohr 30 montiert, so daß der Lagerteil 14 den Flansch 32 beispielsweise über eine Halteschraube 23 erfaßt, die so angezogen ist, daß zwar eine freie Bürstendrehung möglich, aber eine merkliche Axialverschiebung der Bürste verhindert ist.

Wird die Kehrmaschine nach vorne über den Boden bewegt, dann erfaßt (vgl. Fig. 2 und 5) der Ring 25 den Boden und treibt die rechte vordere Hilfsbürstenanordnung 1"O im Uhrzeigersinn an. Der verhältnismäßig große feste Neigungswinkel der Bürste führt dazu, daß die außenliegenden Bürstenborsten den Staub nach rückwärts und innen zwischen die Vorderwand 3 und die Walzenbürste 7 wirbeln. Darüber hinaus werden, wie man am deutlichsten aus Fig. 2 erkennt, bei der Bewegung der Kehrmaschine längs einer Wand 34 die Borsten der Hilfsbürstenanordnung 10 gegen die Wand deformiert. Die Bürste setzt jedoch ihre Drehbewegung fort und führt die gewünschte Funktion aus, da die Bürste dazu neigt, längs der Wand abzurollen.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Hilfsbürste besteht darin, daß nach unten auf die Kehrmaschine gerichtete Kräfte nicht dazu führen, daß sich die Burstenborstenspitzen in den Teppich eingraben, obwohl die Bürste gegen eine Axialbewegung fest ist. Dies ergibt sich durch die Biegsamkeit des Antriebsringes 25. Nach Fig. 6 hat eine normale, nach unten auf die Kehrmaschine gerichtete Kraft zur Folge, daß sich der äußere Antriebsringteil nach oben in Eingriff mit den inneren Endteilen der unmittelbar darüber befindlichen Borstenbündel verformt. Dies führt wiederum dazu, daß die Borsten in einer Richtung weg vom Teppich vorgespannt werden, jedoch nicht außer

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Kontakt mit dem Teppich gelangen können. Je größer die auf die Kehrmaschine wirkende, nach unten gerichtete Kraft ist, desto größer ist die nach oben gerichtete Ringdeformation und Borstenvorspannung, so daß die Reibungskräfte zwischen Bürste und Teppich im wesentlichen immer ausgeglichen sind» Infolge dessen nimmt die für die Bewegung der Kehrmaschine über den Boden erforderliche Kraft sehr wenig, wenn überhaupt zu, wenn bei Betätigung der Kehrmaschine eine nach unten gerichtete Kraft auf die Kehrmaschine aufgebracht wird.

Erkennbar ist die' erfindungsgemäße Hilfsbürstenanordnung viel einfacher und billiger als die bekannten Vorrichtungen, fährt jedoch trotz Innenantriebs nicht fest, selbst nicht gegen eine Wand, und kann leichter geführt werden*«»

- Patentansprüche: -

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Claims

Patentansprüche

ι1./Bodenkehrmaschine, insbesondere Teppichkehrmaschine mit einem Gehäuse, das über den zu reinigenden Boden hin- und herführbar ist, mit wenigstens einer quer zur Bewegungsrichtung angeordneten Yialzenbürste und mit wenigstens einer an der Vorderkante des Gehäuses angeordneten, sich über den Rand des Gehäuses hinaus erstreckenden, um eine Achse drehbaren, kreisrunden, gegen eine wesentliche Bewegung längs ihrer Achse festgelegten Hilfsbürste mit von einem Bürstenhalter schräg nach außen und unten vorstehenden Borstenbündeln, gekennzeichnet durch eine unter der Hilfsbürste (9» 10) angeordnete Einrichtung (23) zum Vorspannen der Bürstenbündel (20) der Hilfsbürste in einer Richtung weg vom Boden beim Aufbringen von nach unten gerichteten Kräften auf die Kehrmaschine und damit zum Ausgleich der Reibung zwischen HilfsbUrste und Boden.
2. Bodenkehrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspanneinrichtung (23) aus einem biegsamen, mit dem Boden und mit den Borstenbündeln (20) in Eingriff kommenden Glied, das die Borstenbündel (20) beim Aufbringen einer nach unten gerichteten Kraft auf die Kehrmaschine nach oben verformt.
3* Kehrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ^ zeichnet , daß das biegsame Glied (23) Einrichtungen {25) zum Drehantrieb der HilfsTsürstenanordnung (9> 10) um die Achse (18, 29) aufweist.
4* Kehrmaschine nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet , daß das bi^pame Glied aus einem Reibungsantriebsring (23) besteht, der konzentrisch zur Huf Borstenanordnung {10 ^ angeordnet ist und. sich in enger

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Nachbarschaft von deren Borstenbündeln (20) befindet.
5. Kehrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Achse (18, 29) fest und vom Gehäuse (1) nach unten und quer nach innen geneigt ist, so daß der Antriebsring (23) und die Hilfsbürstenanordnung (10) unter einem festen Winkel zur Vertikalen stehen und die äußere Kante des Antriebsringes und der Hilfsbürste mit 'dem Boden in Eingriff kommen, während die inneren Kanten vom Boden frei sind, so daß bei einer Vorwärtsbewegung der Kehrmaschine die Hilfsbürste umläuft und den Schmutz hinter sich und in den Weg der Walzenbürste kehrt.
6. Kehrmaschine nach Anspruch 5, dadurch b gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Achse (18, 29) bei ca. 12 bis 16° liegt.
7. Kehrmaschine nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch g ekennzeichnet , daß der Antriebsring (23) und die Spitzen der Borstenbündel (20) in getrennten, zueinander parallelen Ebenen (28 bzw. 22) liegen, die fest zueinander und winkelig zur Achse (18, 29) angeordnet sind.
8. Kehrmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Bürstenbündel (20) in der Kante (17) eines Bürstenkörpers (15) verankert sind, daß der Antriebsring (23) den Randteil· einer Antriebsscheibe (24) bildet und daß Einrichtungen (27, 30) vorgesehen sind, die die Antriebsscheibe (24) mit dem Bürstenträger (15) verklammern, so daß der Antriebsring (23) frei liegt und sich radial nach außen von der Antriebsscheibe (24) erstreckt.

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9. Kehrmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebsring (23) in der Nähe der inneren Endteile der Borstenbündel (20) der Hilfsbürste angeordnet ist.

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