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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungseinrichtung mit einer
kastenartigen Konstruktion, die in der Lage ist, auf einer zu reinigenden
Oberfläche
bewegt zu werden und die zumindest eine Bürste aufnehmen kann, die eine
horizontale Drehachse besitzt und in Zusammenwirkung mit einer Saugeinrichtung
in der Lage ist, Staub und Schmutz von jeder beliebigen Oberfläche zu entfernen.
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Bei
der Reinigungseinrichtung gemäß der Erfindung
kann die Bürste
aus der kastenartigen Konstruktion entfernt werden, um dem Benutzer
ein Austauschen von dieser in Abhängigkeit von der speziellen,
zu reinigenden Oberfläche
oder bei Verschleiß der
Bürste
zu ermöglichen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Der
Stand der Technik beinhaltet Reinigungseinrichtungen, die mit einer
kastenartigen Konstruktion ausgestattet sind, die im oberen Teil
mit einem Handgriff und im unteren Teil mit einer Bürste mit einer
im wesentlichen horizontalen Drehachse versehen sind.
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In
Zusammenwirkung mit dem herkömmlichen
Typ einer Saugeinrichtung ist die Bürste in der Lage, Staub und
Schmutz von jeder beliebigen Oberfläche zu entfernen.
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Es
ist allgemein bekannt, daß eine
Bürste, die
zum Reinigen einer weichen Oberfläche, wie zum Beispiel eines
Bezugsmaterials oder eines Teppichs, geeignet ist, nicht dazu geeignet
ist, eine harte Oberfläche,
wie zum Beispiel einen Holzboden oder einen gefliesten Boden, zu
reinigen.
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Aus
diesem Grund haben einige Hersteller Reinigungseinrichtungen vorgeschlagen,
bei denen ein Austausch der Bürste
möglich
ist.
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Diese
Einrichtungen haben jedoch aufgrund der komplexen Vorgänge, die
die Benutzer jedes Mal ausführen
müssen,
wenn sie die Bürste
austauschen wollen, nicht viel Erfolg gehabt.
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Der
Stand der Technik beinhaltet zum Beispiel eine Reinigungseinrichtung,
die anstatt mit nur einer einzigen Bürste mit einer Länge, die
etwas geringer ist als die Breite der kastenartigen Konstruktion,
mit zwei Halbbürsten
ausgestattet ist, von denen jede mit einem jeweiligen Ende einer
horizontalen Welle gekoppelt werden kann, die in der Lage ist, Rotationsbewegung
entsprechend einem mittleren Segment aufzunehmen, in dem ein mit
einem Elektromotor verbundener Transmissionsriemen umläuft.
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Die
Verwendung von zwei kurzen Halbbürsten
anstatt einer einzigen langen Bürste
bringt nicht nur eine beträchtliche
Steigerung der Herstellungskosten für die Reinigungseinrichtung
mit sich, sondern auch die Notwendigkeit für den Benutzer, die gleichen
Operationen zweimal auszuführen,
um die Einrichtung für
die Reinigung einer bestimmten Oberfläche herzurichten.
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Das
Vorhandensein eines Transmissionriemens zwischen den beiden Halbbürsten bringt
ferner eine Verminderung der nutzbaren Arbeitsfläche mit sich und führt außerdem zu
der Möglichkeit,
daß Staub
und Schmutz das Angreifen des Riemens an der horizontalen Welle
beeinträchtigen
können
oder sogar den Elektromotor oder andere Transmissionselemente erreichen
könne,
woraus wiederum Probleme durch Fehlfunktionen entstehen können.
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Andererseits
ermöglichen
die bisher vorgeschlagenen Lösungen
nicht die Verwendung einer einzigen austauschbaren Bürste, die
sich über
einen beträchtlichen
Teil der kastenartigen Konstruktion erstreckt, da die freitragende
Anordnung einer ähnlichen
Bürste
unweigerlich zu Ungleichgewichtszuständen bei der Übertragung
der Bewegung und somit langfristig zu Problemen von Schäden an der
kastenartigen Konstruktion, den Transmissionselementen und der eigentlichen
Büste führen würde.
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Das
Dokument DE-A-1 459 663 offenbart ferner eine Bodenpflegemaschine,
bei der ein massiver Luftabscheider an einem Handgriff aufgehängt ist und
ein Gehäuse
mit einer oberen Öffnung,
einer unteren Öffnung
und einem Einlaß aufweist,
der mit dem Auslaß eines
Gebläses
verbunden ist, um staubbeladene Luft von dem Gebläse aufzunehmen. Eine
Verschlußwanne
ist an dem Gehäuse
angebracht, um die untere Öffnung
zu verschließen
und Staub zu sammeln, der durch die unteren Öffnungen hindurchfällt.
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Die
Anmelderin hat die vorliegende Erfindung entwickelt und ausgeführt, um
die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und weitere Vorteile
zu erzielen, wie sie im folgenden erläutert werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist im Hauptanspruch definiert und gekennzeichnet, während die
Unteransprüche weitere
innovative Neuerungen der Erfindung beschreiben.
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Das
Hauptziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Reinigungseinrichtung,
die zumindest mit einer austauschbaren Bürste mit einer horizontalen
Drehachse versehen ist, wobei die Bürste von dem Benutzer sehr
einfach und rasch sowie ohne Verwendung spezieller Werkzeuge ausgetauscht
werden kann.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Reinigungseinrichtung,
bei der die Übertragung
von Rotationsbewegung von dem Motor auf die Bürste ohne Ungleichgewichtszustände der Kräfte sowie
in einer derartigen Weise stattfindet, daß die maximale, von dem Motor
gelieferte Kraft genutzt wird.
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Eine
erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung
besitzt, wie auch herkömmliche
Reinigungseinrichtungen, eine kastenartige Konstruktion, die sich mit
einer von einem Benutzer betätigten
Lenkeinrichtung auf jeder beliebigen zu reinigenden Oberfläche bewegen
läßt und die
zumindest eine Bürste
aufnehmen kann, die eine horizontale Drehachse besitzt.
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Die
Bürste
ist dazu ausgebildet, axial mit einer im wesentlichen horizontalen
drehbaren Welle, die von einem Motor angetrieben wird, selektiv
gekoppelt zu werden.
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Gemäß einer
Eigenschaft der Erfindung ist die kastenartige Konstruktion seitlich
mit einer Öffnung
ausgestattet, die axial mit der drehbaren Welle ausgefluchtet ist
und selektiv mit einem Schließelement
geschlossen werden kann, das mit einer Kopplungseinrichtung für ein erstes
Ende der Bürste
ausgerüstet
ist.
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Diese
Eigenschaft ermöglicht
sowohl die Verwendung von Bürsten,
die sich über
einen beträchtlichen
Teil der Breite der kastenartigen Konstruktion erstrecken, als auch
die Vereinfachung und schnellere Ausführung der Vorgänge zum
Koppeln und Entfernen der Bürste.
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Gemäß einer
Modifizierung ist die Kopplungseinrichtung in der Lage, ein Entfernen
der Bürste
von dem Schließelement
zu ermöglichen;
auf diese Weise kann dasselbe Schließelement für eine Vielzahl verschiedener
Bürsten
verwendet werden.
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Bei
einer weiteren Modifizierung der Erfindung ist die Kopplungseinrichtung
in der Lage, eine Bewegung der Bürste
in vertikaler Richtung bezüglich
der zu reinigenden Oberfläche
zu ermöglichen.
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Gemäß einer
weiteren Eigenschaft der Erfindung ist eine durch den Benutzer zu
betätigende Zwangseinrichtung
vorgesehen, um das Schließelement
in gekoppeltem Zustand mit der Öffnung
der kastenartigen Konstruktion zu halten.
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Gemäß der Erfindung
kann die Zwangseinrichtung durch einen beliebigen Mechanismus oder eine
beliebige Einrichtung gebildet werden, der bzw. die in der Lage
ist, das Schließelement
in einfacher, rascher und sicherer Weise mit der Öffnung der
Aufnahmekonstruktion zu koppeln.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist die Zwangseinrichtung eine erste Klemmeinrichtung,
die an dem Schließelement
vorgesehen ist, und eine zweite Klemmeinrichtung auf, die an der kastenartigen
Konstruktion vorgesehen ist, wobei die Klemmeinrichtungen miteinander
zusammenwirken können.
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Bei
einer Modifizierung weist die erste Klemmeinrichtung oder die zweite
Klemmeinrichtung ein oder mehrere Kerb- bzw. Eingriffselemente auf.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung besitzen die Eingriffselemente eine Arbeitsposition,
in der sie bezüglich
des Außenumfangs
der Schließelementes
vorstehen können,
um mit einem entsprechenden Segment der Umfangskante der an der
kastenartigen Konstruktion vorgesehenen Öffnung in Eingriff zu treten.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Betätigungseinrichtung
in der Lage, jedes Eingriffselement selektiv zur Innenseite des
Schließelementes
in eine Position ohne Eingriff mit der Umfangskante der Öffnung der
kastenartigen Konstruktion zu bewegen.
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Dies
ermöglicht
ein Lösen
des Schließelementes
aus der zugehörigen Öffnung und
somit ein Entfernen der diesem zugeordneten Bürste aus der kastenartigen
Konstruktion.
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Gemäß einer
weiteren Eigenschaft der Erfindung ist die Bürste in der Lage, Rotationsbewegung von
der drehbaren Welle entsprechend einem inneren Kopplungssegment
von dieser aufzunehmen.
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Diese
Eigenschaft ermöglicht
eine Vergrößerung der
aktiven Oberfläche
der Bürste,
da keine Riemen oder Ähnliches
an der Arbeitsfläche
vorhanden sind, und sie ermöglicht
es auch, das Vordringen von Schmutz und Staub bis zu den Bewegung übertragenden
Elementen zu verhindern.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist das innere Kopplungssegment in einer im wesentlichen
mittleren Position der Bürste
vorgesehen, um dadurch eine bessere Verteilung der Kräfte zu ermöglichen,
die von dem Motor übertragen werden.
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Das
innere Segment ist mit einer ersten Schnellkopplungseinrichtung
versehen, die mit einer an der drehbaren Welle vorgesehenen zweiten Schnellkopplungsrichtung
selektiv verbunden werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und weitere Eigenschaften der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das als nicht
einschränkendes
Beispiel zu verstehen ist, unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen
noch deutlicher; darin zeigen:
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1 eine
partielle, dreidimensionale Ansicht einer Reinigungseinrichtung
mit einer austauschbaren Bürste
gemäß der Erfindung;
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2 eine
vereinfachte Frontansicht der in 1 dargestellten
Reinigungseinrichtung;
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3 eine
Längsschnittansicht
der Einrichtung gemäß 1;
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4 eine
Innenansicht der Reinigungseinrichtung gemäß 1, wobei
die Bürste
montiert ist;
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5 eine
Innenansicht der Reinigungseinrichtung gemäß 1, wobei
die Bürste
entfernt ist;
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6 eine
vergrößerte Detailansicht
der 3; und
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7 eine
auseinandergezogene Darstellung eines Details der 4.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Die
beigefügten
Zeichnungen zeigen eine partielle Ansicht einer Reinigungseinrichtung 10 gemäß der Erfindung,
die eine kastenartige Konstruktion 11 aufweist, die zumindest
eine Bürste 12 aufnehmen
kann, die eine zylindrische Gestalt aufweist und in der Lage ist,
selektiv mit einer horizontalen Welle 20 gekoppelt zu werden,
die mit einem Motor 13 verbunden ist, wie dies im folgenden
noch beschrieben wird.
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In
dem vorliegenden Fall ist die kastenartige Konstruktion 11 in
Form von zwei Teilen ausgebildet, die miteinander gekoppelt sind;
ein unteres Teil oder Boden 11a ist mit einer Öffnung 16 ausgestattet,
aus dem die Bürste 12 teilweise
herausragen kann, um die zu reinigende Oberfläche zu bürsten, und ferner ist ein oberes
Teil oder eine Abdeckung 11b vorhanden.
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Die
Bürste 12 weist
eine im wesentlichen herkömmliche äußere Gestalt
sowie eine innere Gestalt auf, die durch vier Segmente gebildet
ist, nämlich
ein erstes Segment 12a, ein zweites Segment 12b,
ein drittes Segment 12c und ein viertes Segment 12d mit
immer geringer werdendem Querschnitt (6).
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Das
dritte Segment 12c, das in einer im wesentlichen mittleren
Position der Bürste 12 vorgesehen
ist, ist mit einem radialen Element 33 ausgerüstet, mit
dem die Bürste
die von dem Motor 13 erzeugte Bewegung aufnehmen kann.
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Das
vierte Segment 12d ist in im folgenden noch ausführlicher
erläuterter
Weise mit einem Schließelement 21 koppelbar,
das dazu ausgebildet ist, mit einer Öffnung 35 zusammenzuwirken,
die an einer Seite der kastenartigen Konstruktion 11 an
einer mit der drehbaren Welle 20 axial ausgefluchteten Stelle
vorgesehen ist.
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Wie
in 4 gezeigt, ist der Motor 13 mit einer
Welle 36 ausgerüstet,
auf der eine erste Riemenscheibe 17 verkeilt ist, die über einen
Zahnriemen 39 mit einer zweiten Riemenscheibe 19 verbunden
ist, die fest mit einem ersten Ende der Welle 20 ausgebildet
ist.
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Die
Länge der
Welle 20 beträgt
im wesentlichen die Hälfte
der Gesamtlänge
der Bürste 12,
und die Welle 20 ist mit einer hohlzylindrischen Verlängerung 14 eines
Halterungselements 37 drehbar gekoppelt (5).
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Die
zylindrische Verlängerung 14,
wie sie in den 3 und 5 gezeigt
ist, ist innen mit zwei Lagern 15 ausgestattet, die der
Welle 20 ein Drehen mit minimaler Reibung um ihre Längsachse
ermöglichen.
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An
dem Teil der Welle 20, der von der zylindrischen Verlängerung 14 vorsteht,
ist ein zylindrisches Element 17 koaxial gekoppelt, das
mit einer Scheibe 17a versehen ist, die für eine Kopplung
mit dem ersten Segment 12a der Bürste 12 ausgebildet ist.
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An
dem gegenüberliegenden
Ende zu dem Ende, an dem die Riemenscheibe 19 verkeilt
ist, ist die Welle 20 ferner mit einem Kopplungselement 18 ausgerüstet, das
zum Übertragen
der Rotationsbewegung auf die Bürste 12 ausgebildet
ist.
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In
diesem Fall weist das Kopplungselement 18 ein erstes zylindrisches
Teil, das mit dem dritten Segment 12c der Bürste 12 koppelbar
ist, sowie ein zweites Teil auf, das aus zwei Vorsprüngen 18a besteht,
die eine Gestalt im wesentlichen in der Art einer Gabel bilden,
um das radiale Element 33 der Bürste 12 zu umschließen.
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Das
Einsetzen des radialen Elements 33 zwischen den beiden
Vorsprüngen 18a wird
sowohl durch den spitzbogenförmigen
Querschnitt des radialen Elements 33 als auch durch das
abgerundete und abgeschrägte
Profil der beiden Vorsprünge 18a erleichtert.
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Erfindungsgemäß ist die
Reinigungseinrichtung 10 mit einer Zwangsanordnung 40 ausgerüstet, durch
die das Schließelement 21 in
gekoppeltem Zustand mit der Öffnung 35 gehalten
werden kann.
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Bei
dem vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Zwangsanordnung 40 einen Klemmechanismus 38 auf,
der an dem Schließelement 21 vorgesehen
ist und der von dem Benutzer mittels eines mit der kastenartigen
Konstruktion 11 gekoppelten Hebels 22 selektiv
deaktiviert werden kann.
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Das
Schließelement 21 ist
an seiner Innenfläche
mit Öffnungen
und Nuten ausgebildet, die ein Koppeln mit einer Platte 19 ermöglichen,
die mit Führungselementen 29 ausgerüstet ist,
die ein Koppeln mit einem vertikal beweglichen Element 26 ermöglichen.
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Das
Element 26 ist mit einem Stift 30 ausgerüstet, an
dem ein Radiallager 31 verkeilt werden kann, das fest mit
dem vierten Segment 12d der Bürste 12 ausgebildet
sein kann.
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Die
Verschiebebewegung des Elements 26 in den Führungselementen 29 ermöglicht der
Bürste 12 eine
vertikale Bewegung in bezug auf die zu reinigende Oberfläche aufgrund
der Tatsache, daß das Halterungselement 37 sich
in kontrollierter Weise um die Welle 36 des Motors 13 drehen
kann.
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Es
ist offensichtlich, daß die
erfindungsgemäße Einrichtung 10 auch
von dem Typ sein kann, der mit einer Bürste 12 ausgerüstet ist,
die nicht höhenverstellbar
ist; in diesem Fall ist der Stift 30 fest mit der Platte 19 ausgebildet,
und das Halterungselement 38 ist fest mit dem unteren Teil 11a der
kastenartigen Konstruktion 11 ausgebildet.
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Der
Klemmechanismus 38 kann zwischen dem Schließelement 21 und
der Platte 19 positioniert werden und weist zwei horizontal
bewegliche, spiegelbildlich ausgebildete Rippen 27 sowie
ein Element 28 auf, das wie ein umgekehrtes U ausgebildet
und vertikal beweglich ist.
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Die
beiden Rippen 27 sind mittels einer Kompressionsfeder 32 miteinander
gekoppelt, die die Tendenz hat, diese im Abstand voneinander zu
halten.
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Der äußere Teil
der Rippen 27 kann mit den gegenüberliegenden Kanten 35a der Öffnung 35 zusammenwirken,
um das Schließelement 21 an
der kastenartigen Konstruktion 11 festzulegen.
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Genauer
gesagt, es können
dann, wenn das Schließelement 21 in
die Öffnung 35 eingesetzt
ist, die gegenüberliegenden
Kanten 35a von letzterer sich zwischen dem Schließelement 21 und
den Rippen 27 positionieren, so daß die Gruppe, bestehend aus
der Bürste 12 und
dem Schließelement 21,
axial an der kastenartigen Konstruktion 11 festgelegt ist.
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Der
Hebel 22 ist mittels einer an dessen erstem Ende ausgebildeten Öse 23 an
dem unteren Teil 11a der kastenartigen Konstruktion schwenkbar;
an einem zweiten Ende ist der Hebel 22 mit einem Zahn bzw.
einer Erhebung 24 ausgebildet, der bzw. die mit dem Klemmechanismus 38 zusammenwirken
kann und an einer im wesentlichen mittleren Stelle mit einer Scheibe 25 zusammenwirken
kann, die aus einer Öffnung 34 herausragen
kann, die in dem oberen Teil 11b vorgesehen ist.
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Bei
der Reinigungseinrichtung 10 gemäß der Erfindung ist das Entfernen
der Bürste 12 extrem
einfach und rasch durchführbar,
da der Benutzer lediglich auf die Scheibe 25 zu drücken braucht.
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Wenn
dies geschieht, drückt
in der in 7 dargestellten Weise die Erhebung 24 das
Element 28 nach unten, so daß die beiden Rippen 27 dazu
veranlaßt
werden, sich näher
zueinander hin zu bewegen, und die Feder 32 zusammengedrückt wird.
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Wenn
sich die beiden Rippen 27 näher zueinander bewegen, werden
sie von den gegenüberliegenden
Kanten 35a der Öffnung 35 gelöst, so daß das Schließelement 21 und
die diesem zugeordnete Bürste 12 aus
der Öffnung 35 entnommen
werden können.
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Zugleich
wird das radiale Element 33 von dem Element 28 gelöst, ohne
daß weitere
Eingriffe von außen
seitens des Benutzers erforderlich sind.
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Wenn
das Schließelement 21 vollständig aus der Öffnung 35 entfernt
ist, wird die Erhebung 24 des Hebels 22 automatisch
von dem Element 28 gelöst, so
daß letzteres
wieder nach oben zurückkehren kann.
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Dies
ermöglicht
es der Feder 32, die beiden Rippen 27 in eine
Position maximaler Trennung zurückzuführen, und
zwar in Bereitschaft für
das erneute Festklemmen des Schließelements 21 in der Öffnung 35.
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Die
Vorgänge
zum Montieren der Bürste 12 in
den kastenartigen Konstruktion 11 sind ebenfalls rasch
und einfach durchführbar,
da der Benutzer lediglich die Bürste 12 in
die Öffnung 35 einsetzen
und das Schließelement 21 in
Richtung nach innen drücken
muß, bis
die beiden Rippen 27 des Klemmechanismus 38 automatisch
an den gegenüberliegenden Wänden 35a der Öffnung 35 festgelegt
sind.
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Wenn
das Einsetzen abgeschlossen ist, so ist die Welle 20 automatisch
an der Bürste 12 festgelegt,
und insbesondere ist das Element 28 an dem radialen Element 33 festgelegt,
ohne daß weitere
Eingriffe von außen
seitens des Benutzers erforderlich sind.
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Gemäß einer
Modifizierung, die vorliegend nicht dargestellt ist, kann das Schließelement 21 außen mit
einer Handhabe oder einem anderen Greifelement ausgerüstet sein,
um die Vorgänge
zum Entfernen/Einsetzen der Bürste 12 aus/in
die kastenartige Konstruktion 11 zu erleichtern.
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Gemäß einer
weiteren Modifizierung kann das Element 28 mit einer Feder
oder einem anderen elastischen Element zusammenwirken, das dazu ausgebildet
ist, die Gruppe, bestehend aus der Bürste 12 und dem Schließelement 21,
in Richtung auf die Außenseite
der kastenartigen Konstruktion 11 zu drücken, wenn der Benutzer die
Scheibe 25 des Hebels 22 drückt.
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Es
ist offensichtlich, daß verschiedene
Modifikationen oder Hinzufügungen
bei der Erfindung im Rahmen und Umfang von dieser vorgenommen werden
können.
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Zum
Beispiel können
die Lager 15 und 31 durch Scheiben ersetzt werden,
die aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten
hergestellt sind.
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Oder
das Schließelement 21 sowie
der Klemmechanismus 38 können ein Zwangselement mit
der gleichen Funktion wie der Hebel 22 aufweisen.
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Ferner
kann der Klemmechanismus 38 verschiedenartig ausgebildet
sein, und der Hebel 22 kann durch ein anderes Zwangselement
ersetzt werden, das in Abhängigkeit
von dem verwendeten Typ des Mechanismus 38 ausgewählt wird.
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Ferner
kann das Element 18 eine andere Formgebung als die vorliegend
dargestellte aufweisen, wobei es sich zum Beispiel um den Typ handeln kann,
der drei oder mehr Verlängerungen 18a aufweist,
die in der Lage sind, mit der gleichen Anzahl von radialen Elementen 33 zusammenzuarbeiten.
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Oder,
anstelle des radialen Elements 33 kann das dritte Segment 12c der
Bürste 12 mit
einer Membran ausgerüstet
sind, die mit Öffnungen
versehen ist, in die die eine geeignete Formgebung aufweisenden
Verlängerungen 18a des
Elements 18 eingesetzt werden können.
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Ferner
liegt es im Umfang der Erfindung, Reinigungseinrichtungen 10 zu
schaffen, die mit zwei oder mehr Bürsten 12 ausgerüstet sind,
die an einem ersten Ende mit dem gleichen Schließelement 21 oder mit
jeweiligen Schließelementen 21 gekoppelt sind.
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Weiterhin
kann die Übertragung
der Rotationsbewegung von dem Motor 13 auf die Welle 20 mit einer
beliebigen Bewegungskette eines anderen Typs als dem hier veranschaulichten
erfolgen.