DE3603287A1 - Walze mit elastischen borsten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze, mit einer Vielzahl von über den Walzenumfang vorstehenden elastischen oder nachgie­ bigen Borsten für Reinigungs-, Schleifmaschinen, Maschinen zum Entfernen von Teppichbodenresten, festsitzendem Bau­ schutt wie Mörtel, sonstigem Unrat und dgl., von Böden, Wän­ den, Platten, und dgl., wobei jeweils ein oder mehrere Bor­ sten in einer Bohrung des Walzenmantels durch Befestigungs­ glieder befestigt sind.

Walzen dieser Art werden für die verschiedensten Arbeiten verwendet. Sie werden von einem Motor aus angetrieben, wobei während der Rotation eine Reinigung der zu bearbeitenden Fläche oder ein Schleifen des zu bearbeitenden Werkstückes durch die Borsten erfolgt. Die Borsten sind dabei im allge­ meinen in Bohrungen des Walzenmantels durch Befestigungsglie­ der auf beliebige Weise befestigt. Für eine sichere Befesti­ gung bzw. ein sicheres Einbringen der Befestigungsglieder in den Walzenmantel muß dieser entsprechend stabil und steif sein. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Borsten an der harten Bohrungskante an der Oberfläche der Walze während der Bearbeitung des Werkstückes oder der Reinigung dauernd an­ schlagen. Auch wenn Borsten von einer entsprechenden Quali­ tät verwendet werden, brechen diese jedoch relativ schnell ab, wodurch die Lebensdauer einer derartigen Walze relativ gering ist. Wenn mehrere der Borsten gebrochen sind, läßt die Wirkung der Walze nach und sie muß ausgetauscht werden. Eine zusätzliche Gefahr besteht auch für Personen und Sachen durch die abbrechenden Borsten, welche aufgrund ihrer Zentri­ fugalgeschwindigkeit Schäden und Verletzungen verursachen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Walze der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die Gefahr von Borstenbrüchen deutlich reduziert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Walze einen inneren Walzenmantel aufweist, in dem die Bor­ sten über die Befestigungsglieder in den Bohrungen befestigt sind, und einen äußeren, ebenfalls mit Bohrungen zur Durch­ führung der Borsten versehenen Walzenmantel, der bezogen auf den inneren Walzenmantel aus weicherem Material ist und der elastisch nachgiebig ist.

Wie bisher kann der innere Walzenmantel für eine sichere Be­ festigung der Borsten entsprechend stabil und hart ausgebil­ det sein.

Durch den zusätzlich darüber gelegten Walzenmantel werden jedoch harte Bohrungskanten, an denen die Borsten brechen können, vermieden. Vielmehr übernimmt der äußere Walzenmantel eine Führung für die Borsten. Aufgrund seiner Elastizität kann er in gewissem Umfange auf die Bewegungen der Borsten reagieren bzw. werden die Schläge bzw. Stöße der Borsten an den Bohrungskanten elastisch aufgefangen.

Versuche haben gezeigt, daß eine derartige Walze eine deut­ lich längere Lebensdauer besitzt.

Die innere Walze kann aus beliebigem hartem Material sein. So ist z.B. hierfür Hartgummi, Kunststoff, Holz oder auch jedes andere Material möglich. Zum Zwecke einer leichteren Bearbeitung, z.B. zum Einbringen der zahlreichen Bohrungen, wird jedoch im allgemeinen Hartgummi bevorzugt werden.

Aus Stabilitätsgründen kann die innere Walze auf einem Lager­ rohr angeordnet sein. In dem Lagerrohr ist die Antriebswelle und im allgemeinen auch ein weiteres Stützlager gelagert.

Das Lagerrohr kann ebenfalls aus beliebigem, hartem Material sein. Im allgemeinen wird man hierfür ein Metallrohr, z.B. ein Aluminiumrohr verwenden, wobei in einem derartigen Falle bei einem inneren Walzenmantel aus Hartgummi dieser auf das Metallrohr aufvulkanisiert ist. Diese Ausgestaltung stellt eine einfache Herstellung dar, die jedoch gute Eigenschaften im Betrieb gezeigt hat.

Als Material für den äußeren Walzenmantel kann ein elasti­ scher Gummi, z.B. ein Weichgummi, verwendet werden, der auf die innere Walze aufvulkanisiert werden kann.

Ebenso sind jedoch auch noch andere Materialien für den genannten Zweck geeignet. Voraussetzung ist lediglich, daß sie eine genügende Elastizität besitzen, damit die Borsten im Bereich ihres Austrittes aus der Oberfläche der Walze elastisch geführt sind. So ist z.B. auch ein elastischer Kunststoff denkbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgese­ hen sein, daß ggf. - in Abhängigkeit von den an die Walze gestellten Anforderungen - statt zwei Walzenmäntel mit unter­ schiedlichen Härten von innen nach außen mehrere Walzenmän­ tel angeordnet sind, die zunehmend aus einem weicheren Mate­ rial bestehen. Auf diese Weise werden aufgrund der allmäh­ lichen Übergange, die auf die Borsten ausgeübten Belastungen noch geringer.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß die Bohrun­ gen in der äußeren Walze, wenigstens im Bereich der Walzen­ oberfläche verschlossen sind. Durch diese Maßnahme werden die für die Borsten sonst aufgrund eines Spieles in den Boh­ rungen möglichen Bewegungen weiter reduziert. Vielmehr sind diese dann fest, jedoch elastisch in dem äußeren Walzenman­ tel eingebettet, wodurch Brüche aufgrund von übermäßigen Bewegungen der Borsten noch weiter reduziert werden können.

Eine einfache und trotzdem sichere Befestigung der Borsten in den Bohrungen kann darin bestehen, daß jeweils die beiden Enden der Borsten aus der Walzenoberfläche vorragen und die Borsten wenigstens annähernd in ihrer Mitte am Bohrgrund über Befestigungsglieder im inneren Walzenmantel befestigt sind.

Wenn dafür gesorgt ist, daß die beiden aus der Bohrung ragen­ den Borstenteile annähernd gleich lang sind, heben sich die Zentrifugalkräfte auf, so daß die auf die Befestigungsglie­ der wirkenden Kräfte aufgrund der Rotation der Walze leich­ ter beherrschbar sind. Auf diese Weise wird nämlich vermie­ den, daß die Borsten aus dem Befestigungsglied herausgezogen werden. Derartige Befestigungsglieder sind von bekannter Bau­ art. So kann in einfacher Weise z.B. eine U-förmige Klammer verwendet werden, wie sie z.B. zum Zusammenheften von Schriftstücken verwendet wird. Dabei liegen die Borsten unter dem Mittelteil des U-Profiles, während die beiden Schenkel am Grunde der Bohrung in den inneren Walzenmantel eingesetzt sind.

Die Anordnung der Borsten auf dem Walzenumfang richtet sich nach dem Anwendungsfall. So können z.B. mehrere Reihen von Bohrungen mit Borsten über den Umfang der Walze verteilt an­ geordnet sein. In jeder Bohrung können dabei mehrere Borsten angeordnet sein. Dabei können z.B. zwei, drei oder mehr Rei­ hen von Bohrungen kurz hinter- bzw. nebeneinander angeordnet sein, wonach ein längerer Umfangsabschnitt ohne Bohrungen mit Borsten folgt.

Eine sehr vorteilhafte Anordnung der Bohrungen besteht dar­ in, daß die Reihen der Bohrungen in Pfeilform angeordnet sind, wobei die Spitzen im mittleren Bereich der Walze - be­ zogen auf die Länge der Walze - liegen.

Es hat sich nämlich herausgestellt, daß durch eine derartige Anordnung das von den Borsten abgeriebene Material nach in­ nen zum mittleren Bereich der Walze transportiert wird, von wo aus es über eine Absaugöffnung zentral abgeführt werden kann.

Eine andere mögliche Anordnung der Reihen von Bohrungen be­ steht darin, daß sie in Spiralform über die Oberfläche der Walze verlaufen.

Ein weiteres Einsatzgebiet für die erfindungsgemäße Walze ist z.B. auch bei der Straßenreinigung für Straßenkehrma­ schinen gegeben.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen, anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Walze;

Fig. 2: einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Walze;

Fig. 3: eine perspektivische Ansicht der Walze in ver­ kleinertem Maßstab.

Eine Walze 1 weist ein Lagerrohr 2 auf. Das Lagerrohr 2 kann ein Aluminiumrohr sein mit einer Wandstärke von z.B. 2 mm. Auf das Lagerrohr 2 ist ein innerer Walzenmantel 3 aus Hart­ gummi aufvulkanisiert. Als Hartgummi kann z.B. Neo-Pran 90 Shore A verwendet werden. Auf den inneren Walzenmantel 3 ist ein äußerer Walzenmantel 4 aufvulkanisiert, der ebenfalls aus Gummi, jedoch im Vergleich zu dem inneren Walzenmantel aus weicherem Gummi besteht. Hierfür kann z.B. ein Gummi mit 40 Shore A verwendet werden. Im Inneren des Lagerrohres 2 ist zur Antriebsverbindung ein Antriebsflansch 5 mit einer Keilriemenscheibe 6 befestigt. Die Lagerung der Walze 1 er­ folgt über zwei Wellen 7 und 8 und Kugellager 9 und 10. Selbstverständlich ist jedoch im Rahmen der Erfindung die Art der Lagerung und des Antriebes beliebig.

Wie aus der Fig. 2 deutlicher ersichtlich ist, sind Borsten 11 aus elastischem bzw. biegsamen Material in Bohrungen 12, die in radialer Richtung in den inneren Walzenmantel 3 und den äußeren Walzenmantel 4 verlaufen, befestigt. Die Borsten können aus beliebigem Material sein. Im allgemeinen wird man hierfür Drahtborsten verwenden. Aus Übersichtlichkeitsgrün­ den ist in der Fig. 2 lediglich eine Bohrung 12 mit einer einzigen Borste 11 dargestellt. Wie gestrichelt angedeutet ist, sind jedoch - je nach Anwendungsfall - beliebig viele Bohrungen mit Borsten über den Umfang der Walze 1 verteilt angeordnet. Die Bohrung 12 ist in dem inneren Walzenmantel 3 als Sackbohrung ausgebildet. Jede Borste 11 ist so in die Bohrung eingeführt, daß zwei gleich lange Hälften 11 A und 11 B außen über die Walzenoberfläche um das gewünschte Maß vorragen. Dies bedeutet, daß sie in der Mitte umgebogen sind. Über diese Umkehrstelle im Bohrungsgrund 13 wird ein Befestigungsglied 14 gelegt, das im inneren Walzenmantel 3 verankert ist. Auf diese Weise werden die Borsten 11 sicher in den Bohrungen festgehalten. Dabei wird man im allgemeinen mehrere Borsten 11 über ein Befestigungsglied festhalten. Das Befestigungsglied kann z.B. eine U-förmige Klammer sein, die mit einem Klammerschußapparat auf rationelle Weise in den inneren Walzenmantel 3 eingeschlossen wird.

Während der Rotation der Walze 1 und des Bearbeitungsvorgan­ ges werden auf die Borsten 11 laufend Bewegungsrichtungsände­ rungen ausgeübt, wobei insbesondere die Borsten auf die Hin­ terkante der Bohrung 12, bezogen auf die Drehrichtung der Walze 1 - auftreffen. Da der äußere Walzenmantel 4 jedoch aus nachgiebigem Material ist, wird eine Dämpfung erreicht, wodurch harte Schläge und damit Bruchgefahren der Borsten 11 vermieden werden. Zusätzlich kann ggf. auch noch jede Boh­ rung 12 im Außenbereich verschlossen werden, wobei in diesem Falle lediglich noch die Borstenenden 11 A und 11 B frei her­ ausragen. Dieses Verfahren bietet sich insbesondere bei Gummiwalzen oder bei Kunststoffwalzen an, wobei auf leichte Weise ein Verschließen der Bohrungen durchgeführt werden kann.

In der Fig. 3 ist in verkleinertem Maßstab und in perspekti­ vischer Darstellung eine mögliche Anordnung der Bohrungen und damit auch der Borsten 11 in Reihenform dargestellt. Wie ersichtlich ist, sind die einzelnen Reihen jeweils in Pfeil­ form angeordnet, wobei die Spitzen im mittleren Bereich der Walze liegen.

Ebenso ist jedoch auch eine Ausgestaltung möglich, in der die Reihen in Spiralform auf der Walzenoberfläche angeordnet sind.

Claims (15)

1. Walze, mit einer Vielzahl von über den Walzenumfang vor­ stehenden elastischen oder nachgiebigen Borsten für Reini­ gungs-, Schleifmaschinen, Maschinen zum Entfernen von Tep­ pichbodenresten, festsitzendem Bauschutt wie Mörtel, sonstigem Unrat und dgl., von Böden, Wänden, Platten, und dgl., wobei jeweils ein oder mehrere Borsten in einer Bohrung des Walzenmantels durch Befestigungsglieder befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (1) einen inneren Walzenmantel (3) aufweist, in dem die Borsten (11) über die Befestigungsglieder (14) in den Bohrungen (12) befestigt sind, und einen äußeren, eben­ falls mit Bohrungen zur Durchführung der Borsten (11) ver­ sehenen Walzenmantel (4), der bezogen auf den inneren Walzen­ mantel (3) aus weicherem Material ist und der elastisch nachgiebig ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Walzenmantel (3) aus Hartgummi oder hartgummiähn­ lichem Material besteht.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Walzenmantel (3) aus Kunststoff besteht.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Walzenmantel (3) auf einem Lagerrohr (2) ange­ ordnet ist.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerrohr (2) ein Metallrohr ist.

6. Walze nach Anspruch 2 und 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Walzenmantel (3) auf das Lagerrohr (2) aufvulka­ nisiert ist.

7. Walze nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Walzenmantel (4) aus elastischem Gummi besteht, der auf den inneren Walzenmantel (3) aufvulkanisiert ist.

8. Walze nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Walzenmantel (4) aus elastischem Kunststoff besteht.

9. Walze nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren übereinanderliegenden Walzenmänteln aufge­ baut ist, die von innen nach außen zunehmend aus weicherem Material bestehen.

10. Walze nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (12) im äußeren Walzenmantel (4) wenigstens an der Walzenoberfläche verschlossen sind.

11. Walze nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die beiden Enden (11 A, 11 B) der Borsten aus der Wal­ zenoberfläche vorragen und die Borsten (11) wenigstens annä­ hernd in ihrer Mitte am Bohrgrund (13) über Befestigungsglie­ der (14) im inneren Walzenmantel (3) befestigt sind.

12. Walze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Befestigungsglied (14) in einer Bohrung (12) angeordnet ist und mehrere Borsten (11) umfaßt.

13. Walze nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reihen von Bohrungen (12) mit Borsten (11) über den Umfang der Walze (1) verteilt angeordnet sind.

14. Walze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen in Pfeilform verlaufen, wobei die Spitzen im mitt­ leren Bereich der Walze (1) - bezogen auf die Länge der Walze (1) - liegen.

15. Walze nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (12) in Spiralform auf der Oberfläche der Walze verlaufen.