DE4143123A1

DE4143123A1 - Kehrmaschine

Info

Publication number: DE4143123A1
Application number: DE4143123A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Ritter
Original assignee: Kroll Fahrzeugbau Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Kroll Fahrzeugbau Umwelttechnik GmbH
Priority date: 1991-12-23
Filing date: 1991-12-23
Publication date: 1993-07-01
Also published as: FR2705554A1; GB2278382A; GB9310722D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Kehrmaschine mit einem Saugmundstück, dem eine Kehrwalze nachgeordnet ist, die eine separate Aufhängung aufweist, wobei des Saugmundstück mit einem Sammelbehälter druckfest für eine saugende Schmutzaufnahme verbunden ist.

Es sind Kehrmaschinen bekannt, welche eine in einem Rahmen gelagerte Kehrwalze besitzen, die als Schrägwalze eine Neigung von ca. 20° quer zur Fahrzeuglängsachse liegend aufweist, wobei der Rahmen beweg lich am Fahrgestell befestigt ist. Des vor der Kehrwalze angeordnete Saugmundstück ist in einer wirksamen Zuordnung von Saugmundstück und Kehrwalze angeordnet.

Zur Sicherung einer gleichbleibenden Aufnahmequalität ist die Ein haltung eines möglichst konstanten, nur in engen Grenzen änderbaren Wirkabstandes zwischen der Hinterkante des Saugmundstückes und dem vorderen Wirkbereich der Kehrwalze notwendig, damit das Kehrgut von hinten und von der zur Fahrzeugmitte weisenden Seite den Saugöffnungen des Saugmundstückes mechanisch bewegt zugeführt werden kann, um so leicht und gründlich vom Saugluftstrom erfaßt und in den Sammelbehälter gefördert werden zu können. Darin liegt ein wesentlicher Vorteil dieser Bauart, denn schweres und klebriges Kehrgut wird auch bei Nässe durch die mechanische Beförderung in den Saugluftstrom gut aufgenommen, und außerdem wird die Fahrbahn durch die vollständige Überdeckung vom Saug mundstück und Kehrwalze in der gesamten Kehrbreite mechanisch gereinigt.

Es ist auch eine Kehreinrichtung o.g. Bauart bekannt, die durch eine Saugmundstückführung, die das lagebestimmte Arbeiten sowohl vor der Kehrwalze im Zusammenwirken mit dieser, als auch für die saugende Rinnsteinreinigung, unabhängig von der Kehrwalze ermöglicht. Es ist bekannt, daß bei Abnutzung der Kehrwalzenborsten der Wirkdurch messer der Walze verändert wird. Damit verändert sich auch der in engen Grenzen konstant zu haltende Wirkabstand zwischen Saugmundstückhinter kante und Kehrwalze. Ähnlich nachteilig für den Wirkabstand sind unterschiedliche Fahrgestellhöhen, wie z. B. durch die verschiedenen Beladungszustände unvermeidlich, die auf Grund der sich ergebenden unterschiedlichen Anlenkhöhen für Kehrwalzen- und Saugmundstücktrag rahmen zu deren unterschiedlichen Neigungen führen, womit eine Lage veränderung des Erfassungsquerschnittes am Saugmundstück und der Kehr walze verbunden ist, was sich auf den Wirkabstand auswirken kann. Weiterhin bekannt ist eine verstellbare Kehreinrichtung gemäß WP 2 13 707, welche die ungünstigen Einflüsse des Kehrbetriebes durch einen Verstellmechanismus weitestgehend aufheben kann, indem der Mechanismus so wirkt, daß das Saugmundstück in seinem Tragrahmen so wohl eine Auf- und Abwärtsbewegung als auch eine Schwenkbewegung um eine der Kehrwalzenlängsachse parallele Achse ausführen kann. Mit dieser Bewegungskombination wird eine Verstellkurve erreicht, die eine hinreichend genaue Anpassung an die Kehrwalze für das Saugmund stück ermöglicht. Nachteilig ist aber, daß hier ein unverzichtbarer zumeist manueller Nach- und Einstellaufwand verbleibt. Außerdem ist eine derartige Verstelleinrichtung nachgewiesenermaßen eine Schwach stelle bei Kollisionen mit dem Rinnstein oder anderen Hindernissen. Ein hoher Reparaturaufwand ist häufig die Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kehrmaschine mit einem Saugmundstück, dem eine Kehrwalze, die an einer separaten Aufhängung vertikal bewegbar nachgeordnet ist, wobei das Saugmundstück mit einem Sammelbehälter druckfest für eine saugende Schmutzaufnahme verbunden ist, zu schaffen, mittels der die Kehrwalze mit dem Saugmundstück selbst tätig in einem gleichbleibenden Wirkzusammenhang gebracht und ihr Wirk abstand von der Hinterkante des Saugmundstückes während der Arbeits bewegungen der Kehrwalze und des Saugmundstückes konstant gehalten wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Kehr einrichtung, welche ein Saugmundstück mit einer nachlaufenden Kehr einrichtung aufweist, das Saugmundstück an separaten Lenkern aufge hängt ist. Die Lenker sind einmal am Fahrzeugrahmen und weiterhin an einem Tragrahmen aufgehängt, indem das Saugmundstück beweglich ange ordnet ist. Die Lenker sind dabei so ausgebildet, daß ihre Länge eine angenommene Bezugsgröße 1 bildet. An der Hinterkante des Saugmundstückes ist die Kehrwalze nachlaufend angeordnet und an Lagerarmen beweglich befestigt. Die Lagerarme sind an einem Halter angeordnet und halten an ihrem entgegengesetzten Ende die Kehrwalze. Eine oder mehrere Aufhängungen sind am Rahmen der Kehrwalze vorgesehen und verbinden den Rahmen einmal mit dem Lager an einem Halter und weiterhin über einen Zylinder mit dem Fahrzeugrahmen.

Der Halter ist wie der Zylinder am Fahrzeugrahmen befestigt. Mittels eines Lagers am Halter bewegen sich die Lagerarme mit der Kehrwalze. Zwischen dem Lager und dem Mittelpunkt der Kehrwalze entsteht so ein resultierender Radius r₂, der ein 0,55-0,75faches der Bezugsgröße aufweist, welche durch die Lenker der Aufhängung des Saugmundstückes gebildet ist. Die Kehrwalze und das Saugmundstück haben eine gemeinsame Aufstandsfläche und sind beide am Fahrzeugrahmen angeordnet. Bei unbe ladenem Zustand der Kehrmaschine hat der Fahrzeugrahmen einen größeren Abstand zur Aufstandsfläche als im beladenen Zustand, wie er sich nach längerer Kehrdauer zeigt. Bei unbeladenem Zustand bildet sich als Ausgangslage der Einrichtung eine Anfangsneigung der beiden Radien r₁ und r₂′ beginnend in ihren Anfangspunkten. Bei diesem Zustand sind die Neigungen der Radien α1 und α2 gleich und übergreifen einen Winkel bereich von 22°-28° gemessen zur Horizontalen, welche günstigerweise parallel mit der Aufstandsfläche des Fahrzeuges gewählt ist. Wird davon ausgegangen, daß die Kehrwalze in der Ausgangslage ihren vollen unabgenutzten Durchmesser aufweist, so sind wie bereits dargelegt, beide Winkelneigungen α1 und α2 gleich. Sie bleiben auch, vorausgesetzt daß die Walze sich nicht abnutzt, in allen Beladungszuständen annähernd gleich, obwohl sich das Winkelmaß verändert. Damit ist theoretisch in der Endlage für beide Winkelneigungen α1 und α2 der Radien r₁und r₂ eine Überdeckung ihrer gemeinsamen Größen anzunehmen. Bei gleichgroßen Neigungsgrößen von α1 und α2 bleibt selbstverständlich der gewählte Wirkabstand der Kehrwalze von der Hinterkante des Saugmundstückes immer gleich.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß der resultierende Radius r₂ das 0,66fache der Länge des resultierenden Radius r₁ beträgt. Die Er findung ist sinnvoll ausgebildet, wenn die Neigungen α1 und α2 der resultierenden Radien r₁ und r₂ in der Ausgangslage 24° zur Horizontalen betragen.

Bei einem praktischen Betrieb ist jedoch die Kehrwalze einer stetigen Abnutzung unterworfen. Damit verändert sich im Bewegungsablauf ständig der Neigungswinkel α2 im Verhältnis zu α1. Die differenzierte Lenker länge r₂ zu r₁=0,55-0,75:1 hat jedoch einen überraschenden Effekt, daß die durch den Radius erzeugte Kreisbahn im bodennäheren Bereich eine größere horizontale Komponente erhält, als die durch die Lenker der Aufhängung des Saugmundstückes vorhandene. Dadurch bewegt sich die Kurve aus der Bewegung der Kehrwalze mit einer größeren horizontalen Komponente auf die Bewegungskurve des Saugmundstückes zu und begegnet ihr in der Höhe der Hinterkante des Saugmundstückes im Bereich des Wirkabstandes. Diese Begegnung bzw. der sich daraus ergebende Schnitt punkt beider Kurven bleibt bei allen Winkelstellungen von α1 und α2 im Bereich des gewählten konstruktiven Aufbaues in seiner Lage annähernd gleich im wirksamen Erfassungsquerschnitt.

Dieses Ergebnis wird durch die konstruktiven Voraussetzungen erreicht, daß der Anfangspunkt des Radius r₂ in einer Ebene liegt, die durch die Kehrwalzenmittenachse verläuft, eine dem Radius r₁ analoge Neigung von α1=α2 aufweist und einen kleineren Abstand zur Kehrwalzenmitten achse als r₁ aufweist. Erfindungsgemäß soll der Abstand r₂=0,55 bis 0,75 r₁ und der Neigungswinkel α1 im unbelasteten Ausgangszustand 22° bis 28° betragen. Die Erfindung ausgestaltend liegen die Neigungsgrößen der Neigung des Radius r₂ in einem Winkelbereich von α2 von 24° bis 46°. Damit kann der Neigungszuwachs der Neigung α2 theoretisch 22° betragen, d. h. er kann bis zur völligen Abnutzung der Kehrwalze ausgeschöpft sein, ohne daß der Wirkabstand zur Hinterkante des Saugmundstückes nachteilig ver ändert wird. Wie bereits dargestellt, kann der Rahmen der Kehrwalze über eine größere Anzahl von Lagerarmen mit dem Lager des senkrechten Halters verbunden sein. Es ist eine Ausgestaltungsform der Erfindung, wenn der Zylinder, welcher am Kehrwalzenrahmen zum Fahrzeugrahmen verläuft, steuerbar ist und damit der Anpreßdruck der Kehrwalze an die Aufstandsfläche variierbar sein kann.

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Vorrichtung in einer Seitenansicht mit herabgelassener Kehr walze in einer Arbeitsstellung,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Anspruch 1 in einer Draufsicht,

Fig. 3 ein Bewegungsschema der Vorrichtung nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Kehrwalze 1 hinter einem Saugmundstück 11 in eine Arbeitsstellung gebracht. Die Kehrwalze 1 ist dabei noch nicht abge nutzt und hat ihren vollen Durchmesser. Die Kehrwalze 1 ist in einem Kehrwalzenrahmen 2 in einem bestimmten Winkel zur Längsmittenachse des Fahrzeuges gehalten und mittels Anlenkun gen 3; 3′ mit dem Fahrzeugrahmen 14 beweglich verbunden. Ein Halter 8 ist am Ansatz der Anlenkung 3′ befestigt und ragt nach unten. Der Halter 8 endet im Bereich eines Lagers 6, in dem einerseits ein Lagerarm 5 eingreift, der mit dem Kehrwalzenrahmen 2 verbunden ist, und andererseits ein Halter 8 endet, der am Fahrzeugrahmen 14 befestigt ist. Zur Verbesserung der Funktionssicherheit können mehrere Halter 8 vorgesehen werden, die eine gleiche bewegliche Verbindung mit dem Kehr walzenrahmen herstellen. Die Halter 8 in Verbindung mit den Lagerarmen 5 sind so positioniert, daß die Kehrwalze 1 in einer Grundposition nach Fig. 1 in einer funktions sicheren Lage hinter dem Saugmundstück 11 heb- und senkbar gehalten ist. Die Positionierung erfolgt durch einen Zylinder 4, der sich zwischen den Anlenkungen 3; 3′ in einer Wirkposition befindet.

Wird der Zylinder 4 beaufschlagt, bewegt sich die Kehrwalze 1 auf der Bewegungsbahn 10 um den Anfangspunkt 7 kreisbogenförmig bis in ihre obere Stellung, die der Transportstellung entspricht. Bei Reduzierung des Druckes im Zylinder 4 senkt sich die Kehrwalze 1 ab, bis das Senkmoment aus dem Walzengewicht größer ist als das Hub moment aus der Zylinderkraft, wobei die Abwährtsbewegung aufhört, wenn durch die entstehende Auflagekraft der Kehrwalze 1 auf der Fahrbahn ein Gleichgewicht eintritt. Durch entsprechende Druckvariation im Zylinder 4 ist in bekannter Weise eine Auflagedruckregelung für die Kehrwalze 1 möglich.

Das der Kehrwalze 1 vorgelagerte Saugmundstück 11 ist über einen Trag rahmen 17 mit Lenkern 13 verbunden. Die Lenker 13 sind zwischen Gelenkstücken 18; 18′ eingeordnet und am Fahrzeugrahmen 14 mit dem Gelenkstück verbunden. Mittels der Lenkeranordnung 13; 18; 18′ ist eine sichere Positionierung des Saugmundstückes für eine Ausgangs- und End stellung möglich. Weiterhin ist eine Positionierung des Saugmundstückes 11 zur Kehrwalze 1 notwendig, wenn sich die Abstandshöhe des Fahrgestells zur Kehr- oder Aufstandsfläche 20 verändert.

Mittels eines Laufrades 15 wird der Abstand der Hinterkante 12 des Saugmundstückes 11 zur Aufstandsfläche konstant gehalten. Da sich bei einer größeren Beladung des Fahrzeuges der Abstand des Fahrgestells zur Aufstandsfläche verringert, bewegen sich die Lenker 13 gegen die Unter kante des Fahrgestells und beschreiben dabei einen Kreisbogen. Den gleichen Kreisbogen als Bewegungskurve 16 durchläuft auch die Hinter kante 12 des Saugmundstückes 11. Durch die funktionale Beziehung des Saugmundstückes 11 zur Kehrwalze 1 und der notwendigen Konstante des Wirkabstandes 19 zwischen der Mantelfläche der Kehrwalze 11 und der Hinterkante 12 ist eine ständige Anpassung beider Vorrichtungsteile zueinander notwendig. Die Anpassung erfolgt zuerst dadurch, daß das Saugmundstück 11 und die Kehrwalze 1 den gleichen Bedingungen, bestehend aus gemeinsamer Aufstandsfläche und von der Beladung abhängigen Abstands größe ihrer Anlenkungspunkte von der Aufstandsfläche des Fahrgestells unterworfen sind. Die Bedingung dazu erfüllen die Lage und der Abstand des Lagers 6, das den zwischen dem Kehrwalzenrahmen 2 und dem Halter 8 eingeordnete Lagerarm 5 trägt. Im praktischen Betrieb der Kehrmaschine unterliegt nun die Kehrwalze 1 einem Verschleiß, der ihren Radius r₃ verringert. Damit würde bei gleichen vertikalen Komponenten der Bewegungskurven 10 und 16 eine ständige Vergrößerung des Wirkabstandes 19 entstehen. Deshalb erhält die Bewegungskurve 10 in ihrem der Fahrbahn näher gelegenen Bereich eine geringere vertikale Komponente als die Bewegungskurve 16. Mit dieser Voraussetzung folgt die Bewegungskurve 10 der Kurve 16 auch durch eine horizontale Annäherung, die dazu geeignet ist, den Wirkab stand 19 immer gleichzuhalten. Dazu sind grundsätzlich die Aufhängungen für die Kehrwalze 1 und das Saugmundstück 11 bei aller Abgestimmtheit der Bewegungsverläufe separat. Der Erfindung folgend, nähert sich der Mittelpunkt der Kehrwalze bei fortschreitender Abnutzung immer mehr der Fahrbahn, während die Auf hängung des Saugmundstückes 11 in ihrer Neigung nur durch die unter schiedliche Beladung beeinflußt wird. Bedingt durch die gleiche Anfangs neigung α2=α1 bei unbeladenem Fahrzeug für den Radius r₂ und des gewählten Längenverhältnisses der Radien r₁; r₂ bewegt sich der kürzere Radius r₂ schneller zu einer größeren Neigung. Da sein Anfangspunkt 7 so gewählt ist, daß die Neigung seines Kreisbogenverlaufes für den Teil der Bewegungskurve 10, der zur abgenutzten Kehrwalze gehörig ist, eine größere Komponente im horizontalen Bereich aufweist, folgt die Neigung am Radius einem größeren Winkelzuwachs bei Zunahme der horizon talen Bewegungskomponente und schwenkt dabei an die Hinterkante des Saugmundstückes 11 mit einem gleichbleibenden Wirkabstand 19. Die Veränderung der Neigung kann vom Ausgangspunkt mit einer Winkelstellung bei 24° maximal 46° betragen.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung die konstruktiven Merkmale mit den Bewegungsverläufen. In der Ausgangsstellung ist das Fahrzeug nicht belastet, der vertikale Abstand des Fahrgestells zur Fahrbahn ist maximal. Die Lenker 13 haben eine Neigung α1 von 24° zur Horizontalen 21 und bilden den Radius r₁ zwischen den Gelenkstücken 18; 18′. Weiterhin ruhen die Kehrwalze 1 sowie das Saugmundstück 11 auf der Aufstandsfläche 20. Der Achsmittelpunkt der Kehrwalze 1 und der Mittel punkt des Lagers 6 am Halter 8 bilden die Resultierende r₂des Radius der Bewegungskurve 10. Die Radiusendpunkte sind dabei so angeordnet, daß der zwischen ihnen verlaufende Radius r₂ eine Neigung α2 von 24° erhält.

Der Radius r₂ beträgt 2/3 des Radius r₁.

Die Lage des Lagers 6 und damit auch die Anordnung des Halters 8, der das Lager 6 trägt und seine Kräfte auf den Fahrzeugrahmen 14 überträgt, an dem er seinerseits befestigt ist, ist so bestimmt, daß durch die Längsmittenachse 9 der nicht abgenutzten, in Arbeitsstellung bei unbe ladenem Kehrfahrzeug und im vorgeschriebenen Wirkabstand 19 zum Saug mundstück 11 befindlichen Kehrwalze 1 eine Ebene mit der gleichen Neigung gelegt wird, wie sie die Lenker 13 des Tragrahmens 17 zur Horizontalen aufweisen, wobei der Anfangspunkt 7 des Lagers 6 in einer Entfernung von 2/3 der Länge der Lenker 13 vor der Längsmittenachse in dieser Ebene liegt. Da die Anlenkpunkte des Gelenkstückes 18 und des Lagers 6 am Fahrzeug rahmen sind, verändern sie auch gleichmäßig ihre vertikale Lage. Die Wahl unterschiedlich großer Radien r₁; r₂ und gleicher Neigungen von α1 und α2 in der Ausgangsstellung, legt die horizontale Lage des Lagers 6 und damit die Größe der horizontalen Komponente der Bewegungs kurve 10 fest. Wenn das Fahrzeug in unterschiedlichen Belastungszuständen veränderbare Abstände seines Rahmens 14 zur Aufstandsfläche 20 erhält, dann sind die vertikalen Veränderungen der Anfangspunkte der Längen r₁ und r₂ gleich und die Veränderungen der Neigungen α1; α2 annähernd gleich. Bei zunehmender Beladung der Fahrzeuge nach einer längeren Kehrzeit rücken die Anfangspunkte der Radien r₁ und r₂ vertikal zur Aufstands fläche 20 nach unten. Es verringern sich proportional zu den Lenker längen r₁; r₂ die Neigungen α1 und α2. Jedoch ist diese Verringerung gleichmäßig im Anteil.

Die fortschreitende Abnutzung der Kehrwalze 1 hat eine ständige Ver änderung der Neigung von α2 zur Folge. Damit nimmt die horizontale Komponente der Bewegungskurve 10 zu. Die Mantelfläche der Kehrwalze 1 rückt zunehmend rascher an die Hinterkante 12 des Saugmundstückes 11 heran, und der Wirkabstand 19 bleibt gleich.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Kehrwalze
2 Kehrwalzenrahmen
3; 3′ Anlenkung
4 Zylinder
5 Lagerarm
6 Lager
7 Anfangspunkt
8 Halter
9 Längsmittenachse
10 Bewegungskurve
11 Saugmundstück
12 Saugmundstückhinterkante
13 Lenker
14 Fahrzeugrahmen
15 Laufrad
16 Bewegungskurve
17 Tragrahmen
18; 18′ Gelenkstücke
19 Wirkabstand
20 Aufstandsfläche
21 Horizontale
α1; α2 Neigung
r₁; r₂ resultierende Radien
r₃ Radius der Kehrwalze

Claims

1. Kehreinrichtung mit einem Saugmundstück und diesem nachlaufender Kehrwalze,

1.1. bei der das Saugmundstück (11) an Lenkern (13) aufgehängt ist, deren Länge als Radius r₁=1 ist,
1.2. die Kehrwalze (1) an Lagerarmen (5; 2) aufgehängt ist, deren resultierender Radius (r₂) ein 0,55- bis 0,75faches der Länge von (r₁) beträgt,
1.3. die Kehrwalze (1) und das Saugmundstück (11) eine gemeinsame Auf standsfläche (20) aufweisen und am Fahrzeugrahmen (14) angeordnet sind,
1.4. die Neigung (α1) und (α2) der Länge (r₁) und des resultieren den Radius (r₂) von ihren Anfangspunkten aus in der Ausgangslage des Fahrzeuges zur Horizontalen gleich sind,
1.5. die Neigung (α1) und (α2) der Radien (r₁) und (r₂) in der Ausgangslage 22°-28° zur Horizontalen betragen,
1.6. die Neigung (α2) des resultierenden Radius (r₂) in einer Endlage un gleich der Neigung (α1) von (r₁) ist,
1.7. der Wirkabstand (19) in allen Neigungsgrößen von (α1) und (α2) gleich groß ist,
1.8. der Anfangspunkt des resultierenden Radius (r₂) am Fahrzeugrahmen (14) mit dem Halter (8) verbunden ist,
1.9. der Anfangspunkt der Länge (r₁) am Fahrzeugrahmen angeordnet ist,
1.10. die Bewegungskurve (10) auf die Bewegungskurve (16) gerichtet ist,
1.11. die Bewegungskurve (10) und die Bewegung (16) ihren gemeinsamen Schnittpunkt an der tiefsten Saugmundstückhinterkante (12) im offenen Erfassungsquerschnitt über der Aufstandsfläche aufweisen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Wirk abstand (19) bei allen Neigungsgrößen von (α2) in den Bereichen von 15° bis 46° gleichgroß ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens ein Halter (8) mit einem Lager (6) über Lagerarme (5) mit der Kehrwalze (1) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kehrwalze (1) mit einem steuerbaren Zylinder (4) am Fahrzeugrahmen durch die Anlenkpunkte (3; 3′) verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der resultierende Radius (r₂) ein 0,66faches der Länge von (r₁) beträgt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Neigung (α1) und (α2) der resultierenden Radien (r₁) und (r₂) in der Ausgangslage 24° zur Horizontalen beträgt.