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Kehrwalzen
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Vorliegende Erfindung betrifft in Kehrgeräten hintereinander angeordnete
Kehrwalzen mit reihenweise angeordneten Kehrelementen, beispielsweise Borsten, Gummilippen
od. dgl.
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Reinigungsmaschinen, insbesondere Teppichreinigungsmaschinen mit zwei
im Abstand hintereinander in dem Maschinengehäuse angeordneten Reinigungswalzen
sind bekannt. Durch die Anordnung zweier Reinigungswalzen soll sowohl beim Yorwärtsbewegen,
als
auch beim Rückwärtsbewegen der Reinigungsmaschine eine gute Reinigungswirkung erzielt
werden.
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Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die Schmutzaufnahme und insbesondere
die Aufnahme größerer Gegenstände unzureichend ist, was hauptsächlich daher rührt,
daß diese Gegenstände von den Reinigungswalzen u.a. auch parallel zur Reinigungsfläche
weggeschleudert werden und unter der anderen Reinigungswalze hindurch auf die bereits
bearbeitete Fläche geschleudert werden.
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Derartige Reinigungsmaschinen wurden deshalb schon mit Sauggebläsen
kombiniert, um den Nachteil der ungenügenden Reinigungswirkung beim ausschließlichen
Einsatz von Reinigungswalzen zu vermeiden. Bei spezifisch schwerem Schmutz, wie
z.B. Sandkörnern, kleinen Steinen, Büroklammern u. dgl. ist die dem Schmutz durch
die Reinigungswalzen erteilte kinetische Energie jedoch so groß, daß die Saugwirkung
des Sauggebläses nicht ausreicht, die Flugbahn des Schmutzes so weit obeulenken,
daß er von der jeweils gegenüberliegenden
Walze aufgenommen und
in einen Sammelbehälter befördert werden kann.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die Nachteile bekannter, mit
angetriebenen Walzen arbeitenden Reinigungsmaschinen zu beseitigen und zu gewährleisten,
daß auch schwer aufzunehmende Schmutzteile von den Kehrwalzen sicher erfaßt und
in einen Schmutz-Sammelbehälter befördert werden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß benachbarte Walzen
mit ihren Kehrelementen derart ineinanderlaufen, daß entsprechend dem Zahnradpumpenprinzip
zwischen der Kehrfläche, den Kehrwalzen und ihren Kehrelementen ein nach außen im
wesentlichen abgeschlossener Raum gegeben ist.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Kehrelemente
benachbarter Kehrwalzen in solcher Anzahl versetzt über den Umfang der Walzen zu
verteilen, daß in gleicher axialer Höhe der Walzen mindestens eine Reihe von Kehrelementen
an jeder
Walze mit der Kehrfläche in Berührung steht, während ein
anderes Reihenpaar von Kehrelementen miteinander kämmt.
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Benachbarte Walzen brauchen dabei nicht notwendigerweise gleiche Arbeitsdurchmesser
aufzuweisen, sofern nur sichergestellt ist, daß die Kehrelemente gleiche Umfangsgeschwindigkeiten
haben und die vorgenannten Bedingungen erfüllen.
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Durch eine Oberschneidung der miteinander kämmenden Kehrelemente benachbarter
Walzen kann bei Wahl geeigneter Drehzahl der Reinigungswalzen nach dem bereits erwähnten
Zahnradpumpenprinzip eine, die Beseitigung des Schmutzes unterstützende Saugwirkung
erreicht werden.
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Ein wesentlicher Grund für die verbesserte Reinigungsleistung mittels
der erfindungsgemäßen Anordnung der Kehrwalzen ergibt sich daraus, daß die jeweils
gegenüberliegende Kehrwalze den von der anderen Kehrwalze hochgeschleuderten Schmutz
mit ihren Kehrelementen aufnimmt, bevor
der Schmutz Gelegenheit
hat, zwischen der Kehrwalze und dem Reinigungsgrund aus dem Reinigungsbereich der
Reinigungswalzen zu gelangen. Die Reinigungswirkung ist dabei so gut, daß bei der
erfindungsgemäßen Walzenanordnung nur noch in einer Arbeitsrichtung gereinigt zu
werden braucht, was bisher auch bei gegenläufigen Walzen nicht möglich war.
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Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben.
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Von den Zeichnungen zeigt Figur 1 die Explosionsdarstellung eines
Kehrgerätes mit ineinandergreifenden Kehrwalzen, und Figur 2 und 3 das Zusammenwirken
zweier Kehrwalzen in schematischer Darstellung.
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In Figur 1 ist mit 1 der vordere Abschnitt eines nicht weiter dargestellten
Gehäuserahmens bezeichnet, in dem zwei Bürstenwalzen 2 und 3 mittels
Lager
4 in, in dem Rahmenvorderteil 1 ausgebildeten Aufnahmen 5 drehbar hintereinander
gelagert sind, so daß sie mit ihren Borstenreihen 6 und 7 in einer nachstehend noch
näher beschriebenen Weise ineinander kämmen.
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Die beiden Walzen werden über einen Doppelzahnriemen 8 von einem nicht
dargestellten Elektromotor gegenläufig angetrieben, derart, daß die Bürstenwalze
2 im Gegenuhrzeigersinn und die Bürstenwalze 3 im Uhrzeigersinn dreht, zu welchem
Zweck der Doppelzahnriemen mittels des Umlenkrades 9, das ebenfalls in dem Rahmen
1 mittels einer Achswelle 12 gelagert ist, so über die mit den Walzen drehfest verbundenen
Zahnriemenräder 10 bzw. 11 geführt wird, daß er mit seiner Innenverzahnung mit dem
Zahnriemenrad 10 und mit seiner Außenverzahnung mit dem Zahnriemenrad 11 zusammenwirkt.
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Mit dem beschriebenen Walzenantrieb über einen Doppelzahnriemen wird
nicht nur eine einfache und betriebssichere Konstruktion für einen synchronen, gegensinnigen
Lauf der Bürstenwalzen erreicht, sondern auch eine einfache und schnelle Auswechselbarkeit
der Bürstenwalzen ermöglicht.
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Die spezielle Zuordnung der Bürstenreihen ist, bezogen auf eine bestimmte
axiale Höhe der Bürstenwalzen 2 und 3, in Fig. 2 und 3 dargestellt.
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Bei einem ersten, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, werden
Bürstenwalzen mit vier gleichmäßig über den Umfang verteilten Borstenreihen 6 bzw.
7 verwendet, die mit etwa der Hälfte ihrer Borstenlänge ineinandergreifen. Durch
den vorerwähnten Doppelzahnriemenantrieb werden die beiden Walzen 2 und 3 in eine
synchrone, gegenläufige
Drehbewegung versetzt, wobei die Bürstenwalze
3 gegenüber der Bürstenwalze 2 einen Nachlaufwinkel it von 270 aufweist.
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Bei dieser Winkelversetzung der beiden Bürstenwalzen zueinander wird,
wie Fig. 2 veranschaulicht, durch die Bürstenreihe 7.1 von dem zu reinigenden Untergrund
13 aufgewirbelter Staub oder hochgeschleuderter Schmutz 14 von der jeweils anderen
Bürstenreihe 6.1 der benachbarten Bürstenwalze 2 aufgenommen, die dabei den zwischen
den Bürstenwalzen 2, 3 und dem Bodenbelag 13 gebildeten Raum 15 so rechtzeitig gegen
den Boden abschließt, daß hochgeschleuderter Schmutz unter keinen Umständen aus
dem Kehrbereich 15 gelangen kann. Andererseits wird der von der Bürstenreihe 7.1
weggeschleuderte Schmutz 14 von der Bürstenreihe 6.1 aufgenommen und in Richtung
auf den nicht dargestellten Schmutzbehälter befördert. Dabei ist sichergestellt,
daß der von der Bürstenreihe 6.1 aufgeschleuderte Schmutz, soweit er eine parallel
oder im wesentlichen parallel zum Bodenbelag 13 gerichtete Flugbahn aufweist, von
der Bürstenreihe 7.2 der Bürstenwalze
3 aufgefangen und zurtckbefOrdert
wird, so daß der Schmutz auf keinen Fall die Möglichkeit hat, aus dem Kehrbereich
zu gelangen. Auf diese Weise wird vorwärts wie rückwärts eine gleich gute Reinigungswirkung
erzielt, so daß nur noch in einer Bewegungsrichtung gereinigt zu werden braucht.
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Bei einem weiteren, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, wird
mit einem Nachlaufwinkel K von 400 zwischen den beiden Bürstenwalzen 2 u. 3 gearbeitet,
die im Gegensatz zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel mit jeweils fünf äquidistant
um den Umfang verteilten Bürstenreihen 6 bzw. 7 besetzt sind. Eine derartige Ausbildung
der Bürstenwalzen eignet sich besonders zum Reinigen glatter oder niederfloriger
textiler Bodenbeläge. Auch bei solchen Einsatzbedingungen ist dann gewährleistet,
daß immer eine der Borstenreihen 6.1 und 7.1 jeder Walze Bodenb#ührung hat, so daß
Schmutzteile den zwischen den beiden Walzen liegenden Kehrbereich nicht verlassen
können und insbesondere keine hochgeschleuderten Schmutzteile unter den Borstenhindurch
auf
bereits gereinigte Bereiche des Bodenbelags gelangen können.
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Für die gute Reinigungswirkung ist es dabei belanglos, ob die Borstenreihen
geradlinig oder, wie in Fig. 1 gezeigt, wendelförmig auf den Borstenwalzen angeordnet
sind, falls nicht andere Gesichtspunkte, wie z.B. bei dem Ausführungsbeispiel von
Fig. 1, eine andersartige Anordnung nahelegen, wo noch eine zusätzliche, axiale
Förderung des Schmutzes zu der Absaugöffnung hin bezweckt wird.
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Die Anzahl der vorzusehenden Borstenreihen und deren Verteilung über
den Umfang des Walzenkörpers richtet sich weitgehend nach der Walzengröße und dem
zu reinigenden Untergrund und soll eine solche Anordnung aufweisen, daß auf gleicher
axialer Höhe einer den Bodenbelag verlassenden Borstenreihe eine Borstenreihe der
anderen Walze gegenübersteht, die sich in Bodenberührung befindet. Diese Bedingung
läßt sich auch mit Borstenwalzen von unterschiedlichem Durchmesser erfüllen, falls
durch die Wahl einer
entsprechenden Übersetzung der Walzenantriebe
dafür Sorge getragen wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit beider Walzen gleich groß
ist.
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Die Überschneidung und die Kohärenzlänge der zusammenwirkenden Borstenreihen
6, 7 der Walzenpaare 2, 3 bestimmt unmittelbar die Saug- und Förderleistung der
Bürstenwalzen. Stoßen die Borsten der einzelnen Bürstenreihen jedoch an den gegenüberliegenden
Walzenkörper, ergeben sich starke Geräusche, die vermieden werden müssen. Außerdem
besteht dann die Gefahr, daß von den Bürsten aufgenommene größere Gegenstände, insbesondere
wenn harte Borsten zum Einsatz kommen, die Bürstenwalzen blockieren.
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Versuche haben ergeben, daß auf nichttextilen und glatten Böden und
textilen Böden mit niedrigem Floraufbau eine gute Reinigungswirkung mit ineinanderlaufenden
Bürstenwalzen erzielt wird, wenn ein Winkelnachlauf im Bereich von 100 bis 25 #
eingehalten
wird, wobei sich der untere Wert aus der Breite des
Bürstenbesatzes ergibt, während auf textilen Belägen mit hohem Floraufbau der günstigste
Nachlaufwinkelbereich zwischen 200 und 400 liegt.
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Wenn nur in einer Arbeitsrichtung gereinigt werden soll, wie z.B.
bei Straßenreinigungsmaschinen, können die Bürstenwalzen auch unterschiedlich viele
Bürstenreihen aufweisen, deren Anzahl jedoch in einem solchen Verhältnis zueinander
stehen muß, daß miteinander kämmende Bürstenreihen nicht aufeinander stoßen.
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Falls die Bürstenwalzen nicht durch einen Elektromotor angetrieben
werden, sondern durch ein auf dem Boden ablaufendes Treibrad, kann die Kopplung
der beiden Bürstenwalzen auch mittels Zahnräder erfolgen.
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Obwohl grundsätzlich eine mit den erfindungsgemäßen Bürstenwalzen
ausgerüstete Kehrmaschine auch ohne Sauggebläseunterstützung arbeitet, ist bei dem
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein gesondertes Gebläse vorgesehen,
das über ein nicht dargestelltes Gehäuseoberteil mit der Kehröffnung des Rahmens..l
in Verbindung steht.
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Die erfindungsgemäße Kehrwalzenanordnung eignet sich nicht nur zum
Einsatz bei Haushalts- und Industriereinigungsgeräten, sondern auch für Straßenkehrmaschinen
od. dgl. Für spezielle Zwecke können dabei anstelle von Borstenreihen auch Kehrlippen
aus Gummi, Kunststoff od. dgl.
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entweder allein oder in Kombination mit Borstenreihen vorgesehen werden.